1, cilvēka ME-C-GI divkāršās degvielas maza ātruma motora pamatkoncepcija. Pašlaik cilvēka divkāršais degvielas dzinējs galvenokārt izmanto šādas degvielas kā otro degvielu: GI-metāna gāzes iesmidzināšana, Gie-etāna gāzes iesmidzināšana, LGIM-metanola šķidruma gāzes iesmidzināšana, LGIP aizgatavota naftas gāzes iesmidzināšana (galvenokārt sastāv no propāna un neliela daudzuma butāna). Otrā degviela, kas ieviesta šajā rakstā, ir gāzes degviela, kas galvenokārt sastāv no metāna.
1. SDG sašķidrinātās dabasgāzes galvenās īpašības pašlaik ir vēlamā degviela divkāršām degvielas motoriem. Tā galvenā sastāvdaļa ir metāns, kas veido apmēram 80-85% pēc apjoma. Turklāt tas satur arī tādus ogļūdeņražu savienojumus kā etāns, propāns, n-butāns, izobutāns, kā arī slāpeklis, oglekļa dioksīds, ūdens, sērūdeņradis un citas vielas. Pēc 0. Metāna pašizgāziena temperatūra gaisā (101,3 kPa) ir aptuveni 538 grādi, savukārt dīzeļdegvielas aizdedzes punkts šajā stāvoklī ir aptuveni 220 grādu.
2. Cilvēka Me-C-Gi darba princips: Man-C-GI divtaktu motors pieņem dīzeļdzinēja ciklu (kā parādīts 1. attēlā), kas aizdedzes degvielu (apmēram 5%) ievada cilindrā noteiktā leņķī, kas atrodas netālu no augšējā mirušā centra, kad kompresijas gājiens ir saspiests, un pēc tam, kad tiek iegūts augsts daudzums, un pēc tam, kad tiek iegūts augsts gāze. Bārs. Šajā laikā cilindrā iepriekš sadedzinātā augsta temperatūras gāze ir pietiekama, lai aizdedzinātu cilindrā ievadīto augsta spiediena SDG gāzi.
1. attēls.
Vadības sistēmai, papildus parasto ME-C modeļu pamatfunkcijām, ir arī īpaša sistēma gāzes degvielas iesmidzināšanas kontrolei. Motora sākuma, iekraušanas, zemas slodzes darbība un stāvvietu stāvokļi izmanto tikai degvielu. Otrajai degvielai ir nepieciešama pilnībā sagatavota degvielas gāzes padeves sistēma un stabila motora darbība noteiktā slodzē, pirms to var izmantot. Kad gāzes sistēma darbības traucējumi, motora vadības sistēma (ECS) var nekavējoties apturēt gāzes sistēmas darbību un darbināt tikai degvielas sistēmu.
2, otrā degvielas palīg sistēma
Saskaņā ar SDG pamatīpašībām tas ir tipisks zemas temperatūras šķidrums ar piesātinājuma temperatūru (viršanas temperatūra) apmēram -162. 5 grāds pie standarta atmosfēras spiediena. ME-GI motoriem nepieciešama augsta spiediena gāze pie 200-300 joslas un 40-50 grāda. Degvielas pārveidošanai no zemas temperatūras šķidruma uz augsta spiediena gāzi ir nepieciešami vairāki konvertēšanas posmi, un galvenie apsvērumi ir drošība un uzticamība. Otrās degvielas pārvadāšanai no uzglabāšanas tvertnes uz motoru ir nepieciešams izmantot saprātīgu risinājumu lietošanai un pārmērīgas gāzes atjaunošanai, kā arī visas sistēmas drošības aizsardzībai. Gāzes atbalstītā sistēma, kas no SDG uzglabāšanas tvertnēm pārvērš šķidro degvielu augsta spiediena gāzē un droši un droši nodrošina to motora gāzes iesmidzināšanas sistēmā. Sistēmā ietilpst šādas sistēmas un vienības: gāzes padeves sistēma, gāzes padeves cauruļvadu sistēma, gāzes vārstu grupa, inerta gāzes sistēma, trokšņa slāpētājs, ārējā cauruļu ventilācijas sistēma, slāpekļa sistēma gāzes noplūžu noteikšanai, atgriešanas sistēmai, blīvējošās eļļas sistēmai un motora vadības sistēmai (ECS). 2. attēls ir shematiska diagramma, kas saistīta ar gāzi.
2. attēls: Gāzes palāta sistēmas shematiska diagramma
1. Degvielas gāzes piegādes sistēma kā specializēts kuģis šādu sašķidrinātu produktu (piemēram, SDG nesējus) pārvadāšanai, atšķiras ar gāzes palīg sistēmu projektēšanu, salīdzinot ar lielapjoma kravām, konteineriem un SDG darbināmiem tirgotāju kuģiem, kas izmanto divkāršās degvielas mašīnas. Cilvēks ir izstrādājis vairākus izvēles gāzes piegādes sistēmas risinājumus, lai izpildītu kuģu īpašnieku prasības. Galvenokārt ir trīs veidi, un lielākā atšķirība starp tiem ir tas, vai izvēlēties SDG palielināšanas metodi šķidruma vai gāzes stāvoklī. Atrodoties šķidrā stāvoklī, galvenais pastiprināšanas aprīkojums ir kriogēnais augstspiediena sūknis un HP iztvaicētājs; Gāzveida stāvoklī spiediens tiek palielināts, izmantojot augsta spiediena kompresoru un starpdzesētājus. 3. attēlā parādīts trīs shēmu vienkāršots process.
3. attēls: Gāzes piegādes sistēmas risinājums
Piemēram, SDG darbināmu tirgotāju kuģi, viena no tipiskajām gāzes padeves sistēmas dizaina shēmām ir parādīta 4. attēlā. Dabiski iztvaikoto gāzi tiek spiediens ar maza izmēra augstspiediena kompresoru un sajaukts ar šķidrumu ar zemu temperatūras augstspiediena sūkni Evaporatorā. Ģenerētā augsta spiediena gāze tiek piegādāta ar zema ātruma motoru caur degvielas gāzes vārsta vilcienu. Zema spiediena (apmēram 6 bar) gāze, ko izmanto četros insulta DF (dubultā degvielas) enerģijas ražošanas motoros un katlos, tiek pārveidota caur iztvaicētājiem un sildītājiem.
4. attēls: tipiska gāzes piegādes shēma
Gāzes piegādes sistēmas vadības sistēma ir specializēta sistēma, kas nepieder motora vadības sistēmai (ECS), bet starp abām sistēmām ir savienojums. Ja gāzes padeves sistēmas spiediena iestatīšana nāk no ECS, normālais spiediens ir 200-300 josla, kas ir atkarīga no motora darbības slodzes.
2. Degvielas gāzes padeves caurules ir sadalītas dubultās sienas caurulēs un vienas sienas caurulēs. Vienas sienas caurules tiek izmantotas tikai cauruļu sistēmām, kas atrodas brīvdabas vietās, savukārt gāzes cauruļvadi slēgtās vietās ir visas dubultās sienas caurules. Divkāršās sienas caurules iekšējā caurule ir izgatavota no nerūsējošā tērauda, un starp iekšējo un ārējo sienas caurulēm ir jāatstāj noteikta telpa ventilācijai. Gāzes caurules starp galvenā motora cilindriem pieņem ķēdes struktūru (kā parādīts 5. attēlā), kas var samazināt cauruļvada bojājumu un noplūdes risku, ko izraisa augstfrekvences vibrācija galvenā motora darbības laikā, efektīvi uzlabojot drošību. Cauruļvadu sistēmas spiediena pārbaudes spiediens ir 150% no parastā darba spiediena.
5. attēls: Divkāršās sienas caurules, ko izmanto gāzes piegādei
3. Degvielas gāzes vārsta vilciena galvenās funkcijas ietver: gāzes piegāde gāzes iesmidzināšanas sistēmai motora darbības laikā, izmantojot gāzi; Kad gāze nav nepieciešama, nogrieziet gāzes piegādi un trokšņa slāpētājā ievadiet gāzi caurules un vārstu grupā; Piegādes inerta gāze, lai pūta caur iekšējo cauruli utt. Vārstu grupas vārstus kontrolē EC un darbojas caur saspiestu gaisu. Gāzes vārstu grupas parasti tiek apvienotas inertā gāzes sistēmās, bet tās var arī veidot kā atsevišķu vienību.
4. Inerta gāzes sistēma galvenokārt tiek izmantota, lai inertas gāzes (pašlaik slāpeklis tiktu ieteicams kā inerta gāze), ja tas ir nepieciešams, vajadzības gadījumā, kas var izraidīt visu gāzes cauruļvada atlikušo gāzi. Parastais iestatītais spiediens ir 10 ± 2 bar.
5. Augsta spiediena gāzes spiediena samazināšanas process no 200-300 joslas, izmantojot klusinātāju, radīs lielu decibelu troksni. Klusuma funkcija ir samazināt troksni un kontrolēt to 130-170 db (a) ietvaros.
6. Ārējās caurules ventilācijas sistēmas gāzes cauruļvads ir dubultā sienu cauruļu tips, un gāze plūst caur iekšējo cauruli. No drošības viedokļa, ja iekšējā caurule noplūst, tā izkļūs telpā starp ārējām un iekšējām caurulēm. Lai nekavējoties noteiktu gāzes noplūdes un izsniegšanas trauksmes signālus un veiktu turpmākus drošības pasākumus, sistēma ir izstrādājusi ārēju cauruļu ventilācijas sistēmu (sk. 6. attēlu). Ventilācijas sistēma nodrošina nepārtrauktu ventilāciju starp visām gāzes dubultās sienas caurulēm, ar vairāk nekā 30 gaisa izmaiņām stundā. Gaisa izeja ir aprīkota ar liekiem HC koncentrācijas sensoriem (hidro oglekļa sensoriem), lai reālā laikā uzraudzītu visas gāzes noplūdes. MOP ventilācijas sistēmas saskarne var novērot sistēmas HC koncentrācijas noteikšanu, un darbības traucējumu gadījumā sistēma savlaicīgi satrauksies.
6. attēls: ārējā ventilācijas sistēma
7. Slāpekļa padeve noplūdes problēmu novēršanai: Kad gāzes sistēma noplūst, gāzes drošības sistēma var noteikt noplūdi caur HC zondi, bet nevar noteikt konkrēto atrašanās vietu. Slāpekļa gāzei pie 10-300/400 bar ir nepieciešama noteikšanai. Metāna gāzes sistēma izmanto 10-300 joslu, savukārt etāna gāzes sistēma izmanto 10-400 joslu.
3, degvielas gāzes iesmidzināšanas sistēma sastāv no degvielas gāzes caurulēm, degvielas gāzes adapteriem, degvielas gāzes vadības blokiem un degvielas gāzes iesmidzināšanas vārstiem.
1. Degvielas gāzes caurules ir augstspiediena gāzes ieplūdes un izejas cauruļvadi, kas savienoti ar motoru. Projektējot, jāņem vērā tādi faktori kā stiprums, motora vibrācija, iekšējais stress, ko izraisa temperatūras starpība un noplūde. Priekšroka tiek dota izliektām ķēdes dubultās sienas caurulēm, un gāzes izplatītāja caur gāzes sadalītāju ir savienotas gāzes caurules. Divkāršā sienas caurules telpa ir apļveida kanāls ar noteiktu telpisko tilpumu. Ārējā cauruļu ventilācijas sistēma ietver visus gāzes cauruļvadus iesmidzināšanas sistēmā. Motora darbības laikā, tiklīdz gāzes noplūde sasniedz iestatīto koncentrāciju, sistēma automātiski pārslēdzas uz degvielas režīmu un apturēs gāzes padevi. Inerta gāze tiks ieviesta dubultā sienas caurules telpā pūšanai. 7. attēls ir ķēdes gāzes caurules savienojuma shematiska diagramma starp cilindru galvām.
7. attēls: ķēdes gāzes cauruļu savienojuma shematiska diagramma starp cilindru galvām
2. Gāzes adaptera bloks: adaptera bloks ir savienots ar gāzes vadības bloku caur atloku, un tā funkcija ir savienot sistēmu vai barotni, kurai jāievada un jāiziet gāzes vadības bloks. Interjers ir speciāli izveidots sarežģīts kanāls. 8. attēls ir shematiska diagramma, kas atdala konvertācijas bloku no gāzes vadības bloka. Šajās sistēmās vai barotnēs ietilpst: gāzes ieplūde un izplūdes caurules, ventilācijas sistēmas starp dubultām sienām, servo hidrauliskās eļļas augstspiediena un zema spiediena eļļas kanāli, servo hidrauliskās eļļas izdalījumi atkritumu tvertnēs, blīvējošā eļļa (atdalot servo eļļu un augsta spiediena gāzi), servo eļļas novadīšanai HCU vienībās utt. Utt. Utt. Utt. Utt. Utt. Utt.
8. attēls: gāzes konvertācijas bloks, kas savienots ar gāzes vadības bloku
3. Degvielas gāzes vadības bloks: degvielas gāzes vadības bloks ir kombinācija, kas ietver visus komponentus, kas kontrolē gāzes iesmidzināšanu, izņemot gāzes iesmidzināšanas vārstu, un to kontrolē ECS sistēma visām vārstu grupām. Galvenokārt ir degvielas gāzes akumulators, loga vārsts un tā vadības vārsts Elwi (elektroniskais loga vārsts), elgi (elektroniskais gāzes iesmidzināšanas vārsts) hidrauliskās eļļas dzeramā gāzes iesmidzināšanas vārsta kontrolei, attīrīšanas vārstam, pūtiet no vārsta, gāzes noplūdes noteikšanas caurums, gāzes spiediena sensors utt., Kā parādīts 9. attēlā. Pārbaudiet vārstu un pēc tam ieiet GAS GAUDE (lai saglabātu stabilu gāzes spiedienu) gaidīšanas režīmam.
9. attēls: gāzes vadības bloks
Gāzes iesmidzināšanu noteiktā secībā kopīgi aizpilda ar loga vārstu un degvielas gāzes iesmidzināšanas vārstu. Loga vārsts parasti ir aizvērts un atveras tikai pie norādītā kloķa leņķa, ļaujot gāzei iziet caur gāzes vadības bloku un cilindra galvu no akumulatora kameras uz gāzes iesmidzināšanas vārstu. Loga vārstu un iesmidzināšanas vārstu gan atver ar augsta spiediena parasto sliedes servo eļļu, un servo eļļas darbību kontrolē attiecīgi divi pozīcijas trīsvirzienu vārsti Elwi un Elgi (līdzīgi kā FIVA vārsts ME-C). 10. attēlā parādīts gāzes iesmidzināšanas sistēmas sastāva un iesmidzināšanas kontroles princips. Šo vārstu darbības kontrolē vadības modulis GCSU/GCCU (MPC+programmatūra).
10. attēls: Gāzes iesmidzināšanas sistēmas sastāvs un gāzes iesmidzināšanas kontroles shematiska diagramma
Loga vārstu kontrolē, lai atvērtu un aizvērtu divus dažādu diametru virzuļus, kas darbojas ar hidrauliskās eļļas iedarbību. Loga vārstu iestatīšana tiek ņemta vērā no drošības viedokļa, lai novērstu gāzes iesmidzināšanu ārpus pieļaujamā laika leņķa loga perioda, ti, neierobežota sadegšana. Sakarā ar loga vārsta maksimāli pieļaujamo atvēršanas leņķi, tas nozīmē, ka maksimālais gāzes iesmidzināšanas daudzums ir ierobežots. Elgi vārstu var atvērt tikai tad, kad ir atvērts Elwi vārsts, un precīzu gāzes iesmidzināšanas laiku kontrolē ELGI vārsts. Lai novērstu servo hidrauliskās eļļas gāzes piesārņojumu, loga vārsta iekšpusē izmanto blīvējuma eļļu un gāzes iesmidzināšanas vārstu bloķēt kanālus, kur var noplūst gāzes un hidrauliskā eļļa. Iestatītais spiediens ir 25-50 josla augstāks par gāzes spiedienu. Blīvēšanas eļļas sistēma sastāv no neatkarīgiem sūkņiem, spiediena regulējošām vārstu grupām, augstspiediena eļļas caurulēm, spiediena uzkrāšanās vienībām utt. Blīvējošā eļļa ne tikai sasniedz noteikto stāvokli, lai pabeigtu blīvēšanas funkciju, bet arī tai ir smēreļa efekts. Blīvējošās eļļas blīvējuma novietojums loga vārstā ir parādīts 11. attēlā kā "uzklāta eļļa".
11. attēls: loga vārsta atveres stāvokļa struktūras anatomiskā diagramma
Purge vārsta funkcija ir gāzes novadīšana akumulatora kamerā atgriešanās caurulē; Izpūtīgā vārsta funkcija ir novadīt gāzi starp loga vārstu un iesmidzināšanas vārstu atgriešanās caurulē.
4. Degvielas gāzes iesmidzināšanas vārsts ir savienots ar piecām caurulēm, proti, augstspiediena servo eļļas cauruli, eļļas caurules noslēgšanu, zema spiediena eļļas padeves cauruli, hidrauliskās eļļas izdalīšanās cauruli un gāzes noteikšanas cauruli. Gāze plūst no cilindra galvas iekšējās pārejas uz gredzenveida kameru (ķermeņa atvere), kas aizzīmogota ar diviem blīvēšanas gredzeniem zem vārsta korpusa gaidīšanas režīmam (kā parādīts 12. attēlā).
12. attēls: gāzes iesmidzināšanas vārsta shematiska diagramma
Augstspiediena servo eļļas funkcija ir pārvarēt atsperes spiedienu, atvērt gāzes vārsta braukšanas avotu un kontrolēt servo eļļas piegādi ar Elgi. Zema spiediena hidrauliskā eļļa novērš gaisu no hidrauliskās sistēmas. Blīvējošā eļļa bloķē iespēju, ka gāze nonāk servo eļļā. Hidrauliskās eļļas izdalīšanās caurules funkcija ir atbrīvot servo eļļu un zema spiediena hidraulisko eļļu, kas virza vārstu, lai atvērtu HCU vienības atgriešanas naftas tvertni, kad gāzes vārsts ir aizvērts. Uz gāzes iesmidzināšanas vārsta ir arī gāzes noplūdes noteikšanas ports, kas ir savienots ar ventilācijas sistēmu.