Klima

Klimayı freonla doldurmak çeşitli şekillerde yapılabilir; her birinin kendine göre avantajları, dezavantajları ve doğruluğu vardır.

Klimaların yeniden doldurulması için yöntemin seçimi, teknisyenin profesyonellik düzeyine, gerekli hassasiyete ve kullanılan aletlere bağlıdır.

Ayrıca tüm soğutucu akışkanların yeniden doldurulamayacağını, yalnızca tek bileşenli (R22) veya koşullu izotropik (R410a) doldurulabileceğini unutmamak gerekir.

Çok bileşenli freonlar farklı özelliklere sahip gazların karışımından oluşur. fiziki ozellikleri sızdırıldığında eşit olmayan şekilde buharlaşan ve hatta küçük sızıntı bileşimleri değişir, bu nedenle bu tür soğutucuları kullanan sistemlerin tamamen yeniden doldurulması gerekir.

Klimanın ağırlıkça freonla doldurulması

Her klima, fabrikada, kütlesi klimanın belgelerinde (ayrıca isim plakasında da belirtilmiştir) belirtilen belirli miktarda soğutucu ile şarj edilir, metre başına ek olarak eklenmesi gereken freon miktarı hakkında bilgi verilir. orada da belirtildi. Freon rotası(genellikle 5-15 gr.)

Bu yöntemi kullanarak yakıt ikmali yaparken, kalan freonun soğutma devresini tamamen boşaltmak gerekir (bir silindire veya atmosfere havalandırmak, bu çevreye hiç zarar vermez - bunu freonun etkisi hakkındaki makalede okuyun) iklim) ve tahliye edin. Daha sonra sistemi bir terazi veya doldurma silindiri kullanarak belirtilen miktarda soğutucuyla doldurun.

Bu yöntemin avantajları şunlardır: yüksek hassasiyet ve klimayı yeniden doldurmanın oldukça basit işlemi. Dezavantajları arasında freonun boşaltılması ve devrenin boşaltılması ihtiyacı yer alır ve doldurma silindiri ayrıca 2 veya 4 kilogramla sınırlı bir hacme ve büyük boyutlara sahiptir, bu da esas olarak sabit koşullarda kullanılmasına olanak tanır.

Aşırı soğutma için klimanın freonla doldurulması

Aşırı soğutma sıcaklığı, tablodan veya manometre skalasından belirlenen freon yoğuşma sıcaklığı arasındaki farktır (hatta bağlı manometreden okunan basınçla belirlenir) yüksek basınç doğrudan teraziden veya tablodan) ve kondenser çıkışındaki sıcaklığı gösterir. Aşırı soğutma sıcaklığı genellikle 10-12 0 C arasında olmalıdır (kesin değer üreticiler tarafından belirtilir)

Bu değerlerin altındaki bir hipotermi değeri, freon eksikliğini gösterir - yeterince soğumaya zamanı yoktur. Bu durumda yakıt doldurulması gerekir.

Aşırı soğutma belirtilen aralığın üzerindeyse, sistemde fazla miktarda freon vardır ve bu seviyeye ulaşana kadar boşaltılması gerekir. optimum değerler hipotermi.

Bu yöntemi kullanarak yeniden doldurabilirsiniz. özel cihazlar Aşırı soğutma ve yoğuşma basıncı miktarını hemen belirleyen veya ayrı cihazlar (manometrik manifold ve termometre) kullanılarak yapılabilir.

Bu yöntemin avantajları yeterli doldurma doğruluğunu içerir. Ancak bu yöntemin doğruluğu, ısı eşanjörünün kirlenmesinden etkilenir, bu nedenle bu yöntemle yakıt ikmali yapmadan önce, dış ünitenin kondenserinin temizlenmesi (durulanması) gerekir.

Aşırı ısınma nedeniyle klimanın soğutucu ile doldurulması

Aşırı ısınma, soğutma devresindeki doyma basıncı ile belirlenen soğutucu akışkanın buharlaşma sıcaklığı ile evaporatörden sonraki sıcaklık arasındaki farktır. Klima emiş valfindeki basıncın ve emiş borusunun sıcaklığının kompresörden 15-20 cm mesafede ölçülmesiyle pratik olarak belirlenir.

Aşırı ısınma genellikle 5-7 0 C arasındadır (kesin değer üretici tarafından belirtilir)

Aşırı ısınmanın azalması, freonun fazla olduğunu gösterir - boşaltılması gerekir.

Normalin üzerinde aşırı soğutma, soğutucu akışkan eksikliğini gösterir; gerekli kızgınlık değerine ulaşılana kadar sistemin şarj edilmesi gerekir.

Bu yöntem oldukça doğrudur ve özel cihazlar kullanıldığında önemli ölçüde basitleştirilebilir.

Soğutma sistemlerini şarj etmek için diğer yöntemler

Sistemin bir inceleme penceresi varsa, kabarcıkların varlığı freon eksikliğini gösterebilir. Bu durumda, soğutma devresini kabarcık akışı kayboluncaya kadar doldurun; bu, porsiyonlar halinde yapılmalı, her porsiyondan sonra basıncın dengelenmesi ve kabarcıkların yok olması beklenmelidir.

Üretici tarafından belirtilen yoğunlaşma ve buharlaşma sıcaklıklarına ulaşarak basınçla da doldurabilirsiniz. Bu yöntemin doğruluğu, kondenser ve evaporatörün temizliğine bağlıdır.

Soğutma verimliliğinin artırılması

Soğutucu akışkanın aşırı soğutulması nedeniyle kurulumlar

Federal Devlet Yüksek Mesleki Eğitim Eğitim Kurumu "Baltık devlet akademisi balıkçı filosu"

Rusya, *****@***ru

Tüketimi azaltmak elektrik enerjisiçok önemli hususülkedeki ve dünyadaki mevcut enerji durumuyla bağlantılı olarak yaşam. Soğutma ünitelerinin enerji tüketiminin azaltılması, soğutma ünitelerinin soğutma kapasitesinin arttırılmasıyla sağlanabilir. İkincisi, çeşitli tipte alt soğutucular kullanılarak elde edilebilir. Böylece dikkate alınan Farklı türde alt soğutucuları kullanarak en verimli olanı geliştirdik.

soğutma kapasitesi, aşırı soğutma, rejeneratif ısı eşanjörü, aşırı soğutucu, borular arası kaynatma, boruların içinde kaynatma

Sıvı soğutucunun kısılmadan önce aşırı soğutulması sayesinde çalışma verimliliğinde önemli iyileştirmeler elde edilebilir soğutma ünitesi. Soğutucu akışkanın aşırı soğutulması, bir aşırı soğutucu takılarak sağlanabilir. Kondenserden yoğuşma basıncında kontrol vanasına gelen sıvı soğutucu akışkanın aşırı soğutucusu, yoğuşma sıcaklığının altına soğutulacak şekilde tasarlanmıştır. Var olmak çeşitli yollar Aşırı soğutma: Sıvı soğutucu akışkanın ara basınçta kaynaması, buharlaştırıcı maddenin buharlaştırıcıdan çıkması nedeniyle ve su yardımıyla. Sıvı soğutucunun aşırı soğutulması, soğutma ünitesinin soğutma kapasitesini artırmanıza olanak tanır.

Sıvı soğutucu akışkanın aşırı soğutulması için tasarlanan ısı eşanjörlerinden biri, rejeneratif ısı eşanjörleridir. Bu tip cihazlarda, buharlaştırıcının buharlaştırıcıdan çıkması nedeniyle soğutucu akışkanın aşırı soğutulması sağlanır.

Rejeneratif ısı değiştiricilerde, alıcıdan kontrol vanasına gelen sıvı soğutucu akışkan ile evaporatörden çıkan buhar soğutucu akışkan arasında ısı alışverişi yapılır. Rejeneratif ısı değiştiriciler aşağıdaki işlevlerden bir veya daha fazlasını gerçekleştirmek için kullanılır:

1) soğutma döngüsünün termodinamik verimliliğinin arttırılması;

2) kontrol vanasının önünde buharlaşmayı önlemek için sıvı soğutucunun aşırı soğutulması;

3) evaporatörden taşınan az miktarda sıvının buharlaşması. Bazen, su basmış buharlaştırıcılar kullanıldığında, yağın geri dönmesini sağlamak için yağ açısından zengin bir sıvı tabakası kasıtlı olarak emme hattına yönlendirilir. Bu durumlarda, rejeneratif ısı eşanjörleri sıvı soğutucuyu çözeltiden buharlaştırmaya yarar.

İncirde. Şekil 1, RT kurulumunun diyagramını göstermektedir.

Şekil 1. Rejeneratif ısı eşanjörü kurulum şeması

İncir. 1. Rejeneratif ısı eşanjörünün kurulum şeması

Isı eşanjörünün en basit şekli, sıvı ve buhar boru hatları arasında ters akışı sağlayacak şekilde metal teması (kaynak, lehimleme) ile elde edilir. Her iki boru hattı da tek bir ünite olarak izolasyonla kaplanmıştır. Maksimum performans sağlamak için, emme hattındaki sıvı alt genatrix boyunca akabileceğinden, sıvı hattı emme hattının altına yerleştirilmelidir.

Yerli sanayide ve yurt dışında en yaygın olanları kabuk ve bobin ve kabuk ve borulu rejeneratif ısı eşanjörleridir. küçük soğutma makineleri Yabancı şirketler tarafından üretilen ısı eşanjörleri bazen, bir emme borusu üzerine bir sıvı borusunun sarıldığı basitleştirilmiş bir tasarıma sahip bobin ısı eşanjörlerini kullanır. Dunham-Busk şirketi (Dunham-Busk, ABD), ısı transferini iyileştirmek için emme hattına sarılan sıvı bobini alüminyum alaşımla dolduruyor. Emme hattı, minimum hidrolik dirençle buhara iyi ısı transferi sağlayan dahili düz uzunlamasına kanatlarla donatılmıştır. Bu ısı eşanjörleri, soğutma kapasitesi 14 kW'ın altında olan kurulumlar için tasarlanmıştır.

Orta ve büyük kapasiteli kurulumlar için kabuk ve bobinli rejeneratif ısı eşanjörleri yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu tip cihazlarda, bir yer değiştiricinin etrafına sarılmış bir sıvı bobin (veya birkaç paralel bobin) silindirik kap. Buhar, yer değiştirici ile kasa arasındaki halka şeklindeki boşluktan geçerek sıvı bobinin yüzeyinin buharla daha iyi yıkanmasını sağlar. Bobin pürüzsüz ve daha sıklıkla harici kanatlı borulardan yapılır.

Boru içi boru ısı eşanjörleri kullanıldığında (genellikle küçük soğutma makineleri için) Özel dikkat aparattaki ısı değişiminin yoğunlaşmasına dikkat edin. Bu amaçla ya kanatlı borular kullanılır ya da buhar bölgesinde veya buhar ve sıvı bölgelerinde her türlü ek parça (tel, bant vb.) kullanılır (Şekil 2).

İncir. 2. “Boru içinde boru” tipinde rejeneratif ısı eşanjörü

İncir. 2. Rejeneratif ısı eşanjörü tipi “boru içinde boru”

Sıvı soğutucunun ara basınçta kaynaması nedeniyle aşırı soğutma, ara kaplarda ve ekonomizörlerde gerçekleştirilebilir.

İki kademeli sıkıştırmalı düşük sıcaklıklı soğutma ünitelerinde, birinci ve ikinci kademe kompresörleri arasına monte edilen ara kabın çalışması, büyük ölçüde tüm soğutma ünitesinin termodinamik mükemmelliğini ve ekonomik çalışmasını belirler. Ara kap aşağıdaki işlevleri yerine getirir:

1) birinci kademe kompresöründen sonra buharın aşırı ısınmasını “düşürmek”, bu da yüksek basınç kademesi tarafından harcanan işin azalmasına yol açar;

2) sıvı soğutucunun kontrol vanasına girmeden önce ara basınçtaki doyma sıcaklığına yakın veya ona eşit bir sıcaklığa soğutulması, bu da kontrol vanasındaki kayıpları azaltır;

3) yağın kısmi ayrılması.

Ara kabın tipine (serpantinli veya serpantinsiz) bağlı olarak, sıvı soğutucu akışkanın bir veya iki aşamalı kısılması şeması uygulanır. Pompasız sistemlerde, çok katlı buzdolaplarının evaporatif sistemine sıvı soğutucu akışkanın beslenmesini sağlayan, sıvının yoğuşma basıncı altında olduğu sarmal ara kapların kullanılması tercih edilir.

Bir bobinin varlığı aynı zamanda ara kaptaki sıvının ilave yağlanmasını da ortadan kaldırır.

Buharlaştırma sistemine sıvı beslemesinin pompa basıncı ile sağlandığı pompa-sirkülasyon sistemlerinde bobinsiz ara kaplar kullanılabilir. Soğutma tesislerinde etkili yağ ayırıcıların (boşaltma tarafında yıkama veya siklon, buharlaştırma sisteminde hidrosiklonlar) mevcut kullanımı, aynı zamanda olası kullanım bobinsiz ara kaplar - daha verimli ve kullanımı daha kolay cihazlar tasarım.

Karşı akışlı alt soğutucularda suyun aşırı soğutulması sağlanabilir.

İncirde. Şekil 3, iki borulu ters akışlı bir alt soğutucuyu göstermektedir. Seri olarak bağlanan çift borulardan (boru içinde boru) birleştirilen bir veya iki bölümden oluşur. İç borular dökme demir rulolarla bağlanır, dış borular kaynaklanır. Sıvı çalışma maddesi, iç borular boyunca hareket eden soğutma suyuna ters akımla borular arası boşlukta akar. Borular - çelik dikişsiz. Çalışma maddesinin aparattan çıkış sıcaklığı genellikle gelen soğutma suyunun sıcaklığından 2-3 °C daha yüksektir.

boru içinde boru"), her birine sıvı soğutucu akışkan bir distribütör aracılığıyla beslenir ve doğrusal bir alıcıdan soğutucu akışkan borular arası boşluğa girer; ana dezavantaj, distribütörün hızlı arızalanması nedeniyle sınırlı hizmet ömrüdür. Ara kap, yalnızca amonyakla çalışan soğutma sistemleri için kullanın.

Pirinç. 4. Halka içinde kaynayan bir sıvı freon aşırı soğutucunun taslağı

İncir. 4. Sıvı Freon'un tüpler arası alanda kaynatıldığı süper soğutucunun taslağı

En uygun cihaz, halka içinde kaynayan bir sıvı freon aşırı soğutucudur. Böyle bir alt soğutucunun şeması Şekil 2'de gösterilmektedir. 4.

Yapısal olarak, soğutucu akışkanın kaynadığı borular arası alanda, soğutucu akışkan doğrusal alıcıdan borulara giren, aşırı soğutulan ve daha sonra buharlaştırıcıya beslenen bir kabuk ve borulu ısı eşanjörüdür. Böyle bir alt soğutucunun ana dezavantajı, yüzeyinde bir yağ filmi oluşması nedeniyle sıvı freonun köpürmesidir, bu da yağın çıkarılması için özel bir cihaza ihtiyaç duyulmasına yol açar.

Böylece, aşırı soğutulmuş bir sıvı soğutucu akışkanın doğrusal bir alıcıdan halkaya beslenmesinin ve soğutucu akışkanın borularda (önceden kısılarak) kaynatılmasının sağlanmasının önerildiği bir tasarım geliştirildi. Bu teknik çözümŞekil 2'de gösterilmiştir. 5.

Pirinç. 5. Boruların içinde kaynayan sıvı freon alt soğutucunun taslağı

İncir. 5. Boruların içindeki sıvı Freonun kaynatıldığı süper soğutucunun taslağı

Cihazın bu tasarımı, sıvı freonun yüzeyinden yağı çıkarmak için bir cihaz hariç olmak üzere, alt soğutucunun tasarımını basitleştirmeyi mümkün kılar.

Önerilen sıvı freon aşırı soğutucu (ekonomizer), iç kanatlara sahip bir ısı değişim boruları paketi, ayrıca soğutulmuş soğutucunun girişi için bir boru, soğutulmuş soğutucunun çıkışı için bir boru, kısılmış soğutucunun girişi için borular içeren bir mahfazadır. soğutucu ve buhar halindeki soğutucunun çıkışı için bir boru.

Önerilen tasarım, sıvı freonun köpüklenmesini önler, güvenilirliği artırır ve sıvı soğutucunun daha yoğun bir şekilde aşırı soğutulmasını sağlar, bu da soğutma ünitesinin soğutma kapasitesinde bir artışa yol açar.

KULLANILAN EDEBİ KAYNAKLARIN LİSTESİ

1. Zelikovsky, küçük soğutma makinelerinin ısı eşanjörleri üzerine. - M.: Gıda Endüstrisi, 19 s.

2. Soğuk üretim iyonları. - Kaliningrad: Kitap. yayınevi, 19 s.

3. Danilov soğutma üniteleri. - M .: Agropromizdat, 19с.

SOĞUTUCU AKIŞKANIN Aşırı SOĞUTULMASI NEDENİYLE SOĞUTMA TESİSLERİNİN VERİMLİLİĞİNİN ARTIRILMASI

N. V. Lubimov, Y. N. Slastichin, N. M. Ivanova

Evaporatörün önünde sıvı Freonun aşırı soğutulması, soğutma makinesinin soğutma kapasitesinin arttırılmasına olanak tanır. Bu amaçla rejeneratif ısı değiştiricileri ve süper soğutucuları kullanabiliriz. Ancak daha etkili olan, boruların içindeki sıvı Freonun kaynatıldığı süper soğutucudur.

soğutma kapasitesi, süper soğutma, süper soğutucu

Bir tamircinin çalışmasındaki en büyük zorluklardan biri boru hatlarının içinde ve soğutma devresinde meydana gelen süreçleri görememesidir. Bununla birlikte, aşırı soğutma miktarının ölçülmesi, soğutucunun devre içindeki davranışının nispeten doğru bir resmini sağlayabilir.

Çoğu tasarımcının hava soğutmalı kapasitörleri kondenser çıkışında aşırı soğutma sağlayacak şekilde 4 ila 7 K aralığında boyutlandırdığını unutmayın. Aşırı soğutma değeri bu aralığın dışındaysa kondenserde ne olduğuna bakalım.

A) Azalan hipotermi (genellikle 4 K'den az).

Pirinç. 2.6

İncirde. Şekil 2.6 normal şartlarda kondenser içindeki soğutucu akışkanın durumundaki farkı göstermektedir. anormal hipotermi. tв=tc=te=38°С noktalarındaki sıcaklık = yoğuşma sıcaklığı tк. D noktasında sıcaklığın ölçülmesi td=35 °C, aşırı soğutma 3 K değerini verir.

Açıklama. Soğutma devresi normal çalıştığında, buharın son molekülleri C noktasında yoğunlaşır. Daha sonra sıvı soğumaya devam eder ve boru hattı tüm uzunluğu boyunca (C-D bölgesi) sıvı fazla doldurulur, bu da normal boyut hipotermi (örneğin, 6 K).

Kondenserde soğutucu akışkan eksikliği varsa, C-D bölgesi tamamen sıvıyla dolmamıştır; sadece küçük alan Bu bölge tamamen sıvı tarafından işgal edilmiştir (E-D bölgesi) ve uzunluğu normal aşırı soğutmayı sağlamak için yeterli değildir.

Sonuç olarak D noktasında hipotermiyi ölçerken mutlaka normalden daha düşük bir değer elde edersiniz (Şekil 2.6 - 3 K'daki örnekte).

Ve tesisatta ne kadar az soğutucu varsa, kondenser çıkışında sıvı fazı o kadar az olacak ve aşırı soğutma derecesi o kadar az olacaktır.

Sınırda, soğutma devresinde önemli bir soğutucu akışkan sıkıntısı varsa, kondenser çıkışında sıcaklığı yoğunlaşma sıcaklığına eşit olacak, yani aşırı soğutma olacak bir buhar-sıvı karışımı olacaktır. 0 K'ya eşit olacaktır (bkz. Şekil 2.7).

Pirinç. 2.7

tв=td=tk=38°С. Aşırı soğutma değeri P/O = 38—38=0 K.

Bu nedenle, yetersiz soğutucu şarjı her zaman aşırı soğutmada bir azalmaya yol açar.

Bu, yetkili bir tamircinin, herhangi bir sızıntı olmadığından ve aşırı soğutmanın anormal derecede düşük olduğundan emin olmadan, tesisata dikkatsizce soğutucu eklemeyeceği anlamına gelir!

Devreye soğutucu eklendikçe, kondenserin alt kısmındaki sıvı seviyesinin artacağını ve aşırı soğutmanın artmasına neden olacağını unutmayın.

Şimdi tam tersi olguyu, yani aşırı hipotermiyi ele almaya geçelim.

B) Artan hipotermi (genellikle 7 K'den fazla).

Pirinç. 2.8

tв=te=tk= 38°С. td = 29°C, dolayısıyla hipotermi P/O = 38-29 = 9 K.

Açıklama. Yukarıda devrede soğutucu akışkan eksikliğinin aşırı soğutmanın azalmasına yol açtığını gördük. Öte yandan, kondenserin tabanında aşırı soğutucu birikecektir.

Bu durumda tamamen sıvıyla dolu olan kondenser bölgesinin uzunluğu artar ve tüm alanı kaplayabilir bölüm E-D. Soğutma havasıyla temas halindeki sıvı miktarı artar ve dolayısıyla aşırı soğutma miktarı da artar (Şekil 2.8'deki örnekte P/O = 9 K).

Sonuç olarak, aşırı soğutma miktarının ölçülmesinin, klasik bir soğutma ünitesinin işleyiş sürecini teşhis etmek için ideal olduğunu belirtiyoruz.

Detaylı bir analiz sırasında tipik hatalar her özel durumda bu ölçümlerin verilerinin nasıl doğru şekilde yorumlanacağını göreceğiz.

Aşırı soğutmanın çok az olması (4 K'den az), kondenserde soğutucu akışkanın bulunmadığını gösterir. Aşırı soğutmanın artması (7 K'den fazla), kondansatörde aşırı soğutucu akışkan bulunduğunu gösterir.

2.4. EGZERSİZ YAPMAK

Şekil 2'de gösterilen 4 hava soğutmalı kondenser tasarımından birini seçin. 2.9, en iyi olduğunu düşündüğünüz. Sebebini açıkla?

Pirinç. 2.9

Yerçekimi nedeniyle sıvı, kondenserin alt kısmında birikir, bu nedenle kondansatöre buhar girişi her zaman üstte bulunmalıdır. Bu nedenle, 2. ve 4. seçenekler en azından işe yaramayacak garip bir çözümdür.

Seçenek 1 ve 3 arasındaki fark esas olarak hipotermik bölge üzerinden esen havanın sıcaklığında yatmaktadır. 1.seçenekte aşırı soğutmayı sağlayan hava, kondenserden geçtiği için halihazırda ısıtılmış olan aşırı soğutma bölgesine girer. 3. seçeneğin tasarımı, soğutucu akışkan ile hava arasındaki ısı değişimini ters akış prensibine göre uyguladığı için en başarılı olarak kabul edilmelidir. Bu seçenek en iyi özelliklerısı transferi ve bir bütün olarak tesis tasarımı.

Soğutma havasını (veya suyunu) kondenserden hangi yöne alacağınıza henüz karar vermediyseniz bunu düşünün.

• Sıcaklık ve basıncın soğutucu akışkanların durumuna etkisi
• Hava soğutmalı kondenserlerde aşırı soğutma
• Anormal hipotermi vakalarının analizi

Şekil 2'deki diyagrama bakalım. Şekil 2.1, normal çalışma sırasında hava soğutmalı bir kondansatörün kesitini temsil etmektedir. R22 soğutucu akışkanının kondensere girdiğini varsayalım.

A noktası. Yaklaşık 70°C sıcaklığa kadar aşırı ısıtılan R22 buharları, kompresör boşaltma borusunu terk eder ve yaklaşık 14 bar basınçta kondansatöre girer.

A-B hattı. Buharın aşırı ısısı sabit basınçta azalır.

B noktası. R22 sıvısının ilk damlaları belirir. Sıcaklık 38°C, basınç ise hâlâ 14 bar civarında.

B-C hattı. Gaz molekülleri yoğunlaşmaya devam ediyor. Gittikçe daha fazla sıvı ortaya çıkıyor, daha az buhar kalıyor.
R22 için basınç-sıcaklık ilişkisine göre basınç ve sıcaklık sabit kalır (14 bar ve 38°C).

C noktası. Son gaz molekülleri 38°C sıcaklıkta yoğunlaşır; devrede sıvı dışında hiçbir şey yoktur. Sıcaklık ve basınç sırasıyla yaklaşık 38°C ve 14 barda sabit kalır.

Hat C-D. Soğutucu akışkanın tamamı yoğunlaşmıştır; sıvı, bir fan kullanılarak kondansatörün hava tarafından soğutulmasının etkisi altında soğumaya devam etmektedir.

D noktası Kondenser çıkışındaki R22 sadece sıvı fazdadır. Basınç hala 14 bar civarında ancak sıvı sıcaklığı 32°C civarına düştü.

Büyük sıcaklık kaymasına sahip hidrokloroflorokarbonlar (HCFC'ler) gibi karışık soğutucuların davranışları için 58. bölümün B paragrafına bakın.
R407C ve R410A gibi hidroflorokarbon (HFC) soğutucu akışkanların davranışları için bölüm 102'ye bakın.

Kapasitördeki R22'nin faz durumundaki değişiklik aşağıdaki gibi gösterilebilir (bkz. Şekil 2.2).

A'dan B'ye. R22 buharlarının aşırı ısınmasının 70°C'den 38°C'ye azaltılması (A-B bölgesi, kondenserdeki aşırı ısınmanın ortadan kaldırıldığı bölgedir).

B noktasında sıvı R22'nin ilk damlaları belirir.
B'den C'ye. 38 °C ve 14 barda Yoğuşma R22 (B-C bölgesi, kondenserdeki yoğunlaşma bölgesidir).

C noktasında son buhar molekülü de yoğunlaşmıştır.
C'den D'ye. Sıvı R22'nin 38°C'den 32°C'ye aşırı soğutulması (bölge C-D, kondenserdeki sıvı R22'nin aşırı soğutma bölgesidir).

Tüm bu süreç boyunca basınç, HP basınç göstergesindeki değere eşit (bizim durumumuzda 14 bar) sabit kalır.
Şimdi bu durumda soğutma havasının nasıl davrandığını düşünelim (bkz. Şekil 2.3).

Kondenseri soğutan ve 25°C giriş sıcaklığında giren dış hava, soğutucu akışkanın ürettiği ısıyı alarak 31°C'ye kadar ısıtılır.

Kondenserden geçerken soğutma havasının sıcaklığındaki ve kondenserin sıcaklığındaki değişiklikleri bir grafik biçiminde gösterebiliriz (bkz. Şekil 2.4): burada:

tae- kondenser girişindeki hava sıcaklığı.

tas- kondenser çıkışındaki hava sıcaklığı.

tK- HP basınç göstergesinden okunan yoğunlaşma sıcaklığı.

A6(okuyun: delta teta) sıcaklık farkı.

İÇİNDE Genel dava hava soğutmalı kondenserlerde havadaki sıcaklık farkı A0 = (tat-tae) 5 ile 10 K arasında değerlere sahiptir (örneğimizde 6 K).
Yoğuşma sıcaklığı ile kondenser çıkışındaki hava sıcaklığı arasındaki fark da 5 ila 10 K arasındadır (örneğimizde 7 K).
Böylece toplam sıcaklık farkı ( tK-tae) 10 ila 20 K arasında değişebilir (kural olarak değeri 15 K civarındadır, ancak örneğimizde 13 K'dır).

Toplam sıcaklık farkı kavramı çok önemlidir çünkü belirli bir kapasitör için bu değer neredeyse sabit kalır.

Yukarıdaki örnekte verilen değerleri kullanarak, kondenser girişindeki dış hava sıcaklığının 30°C (yani tae = 30°C) olması durumunda, yoğuşma sıcaklığı tk'nin şuna eşit olması gerektiğini söyleyebiliriz:
tae + dbtot = 30 + 13 = 43°C,
bu, R22 için yaklaşık 15,5 barlık yüksek basınç göstergesi okumasına karşılık gelir; R134a için 10,1 bar ve R404A için 18,5 bar.

En iyilerinden biri önemli özellikler Soğutma devresinin çalışması sırasında, kondenser çıkışındaki sıvının aşırı soğuma derecesinin önemli olduğuna şüphe yoktur.

Bir sıvının aşırı soğumasına, belirli bir basınçtaki sıvının yoğunlaşma sıcaklığı ile aynı basınçtaki sıvının kendisinin sıcaklığı arasındaki fark adını vereceğiz.

Suyun yoğunlaşma sıcaklığının olduğunu biliyoruz. atmosferik basınç 100°C'ye eşittir. Dolayısıyla termofizik açısından 20°C sıcaklıkta bir bardak su içtiğinizde, 80 K kadar aşırı soğutulmuş su içiyorsunuz!

Bir yoğunlaştırıcıda aşırı soğutma, yoğunlaşma sıcaklığı (HP basınç göstergesinden okunan) ile yoğunlaştırıcı çıkışında (veya alıcıda) ölçülen sıvı sıcaklığı arasındaki fark olarak tanımlanır.

Şekil 2'de gösterilen örnekte. 2,5, aşırı soğutma P/O = 38 - 32 = 6 K.
Hava soğutmalı kondenserlerde soğutucu akışkanın aşırı soğutulmasının normal değeri genellikle 4 ila 7 K arasındadır.

Aşırı soğutma miktarının normal sıcaklık aralığının dışında olması genellikle anormal bir çalışma sürecine işaret eder.
Bu nedenle aşağıda çeşitli anormal hipotermi vakalarını analiz edeceğiz.

Bir tamircinin çalışmasındaki en büyük zorluklardan biri boru hatlarının içinde ve soğutma devresinde meydana gelen süreçleri görememesidir. Bununla birlikte, aşırı soğutma miktarının ölçülmesi, soğutucunun devre içindeki davranışının nispeten doğru bir resmini sağlayabilir.

Çoğu tasarımcının hava soğutmalı kapasitörleri kondenser çıkışında aşırı soğutma sağlayacak şekilde 4 ila 7 K aralığında boyutlandırdığını unutmayın. Aşırı soğutma değeri bu aralığın dışındaysa kondenserde ne olduğuna bakalım.

A) Azalan hipotermi (genellikle 4 K'den az).

İncirde. Şekil 2.6, normal ve anormal aşırı soğutma sırasında kondenser içindeki soğutucu akışkanın durumundaki farkı göstermektedir.
tB = tc = tE = 38°C = yoğuşma sıcaklığı tK noktalarındaki sıcaklık. D noktasında sıcaklığın ölçülmesi tD = 35 °C, aşırı soğutma 3 K değerini verir.

Açıklama. Soğutma devresi normal çalıştığında, buharın son molekülleri C noktasında yoğunlaşır. Daha sonra sıvı soğumaya devam eder ve boru hattı tüm uzunluğu boyunca (C-D bölgesi) sıvı fazla doldurulur, bu da normal bir sıcaklık elde edilmesini mümkün kılar. aşırı soğutma değeri (örneğin, 6 K).

Kondenserde soğutucu eksikliği varsa, C-D bölgesi tamamen sıvıyla dolu değildir, bu bölgenin sadece küçük bir kısmı tamamen sıvıyla kaplanmıştır (E-D bölgesi) ve uzunluğu normal aşırı soğutmayı sağlamak için yeterli değildir.
Sonuç olarak D noktasında hipotermiyi ölçerken mutlaka normalden daha düşük bir değer elde edersiniz (Şekil 2.6 - 3 K'daki örnekte).
Ve tesisatta ne kadar az soğutucu varsa, kondenser çıkışında sıvı fazı o kadar az olacak ve aşırı soğutma derecesi o kadar az olacaktır.
Sınırda, soğutma devresinde önemli bir soğutucu akışkan sıkıntısı varsa, kondenser çıkışında sıcaklığı yoğunlaşma sıcaklığına eşit olacak, yani aşırı soğutma olacak bir buhar-sıvı karışımı olacaktır. OK'ye eşit olacaktır (bkz. Şekil 2.7).

Bu nedenle, yetersiz soğutucu şarjı her zaman aşırı soğutmada bir azalmaya yol açar.

Bu, yetkili bir tamircinin, herhangi bir sızıntı olmadığından ve aşırı soğutmanın anormal derecede düşük olduğundan emin olmadan üniteye dikkatsizce soğutucu eklemeyeceği anlamına gelir!

Devreye soğutucu eklendikçe, kondenserin alt kısmındaki sıvı seviyesinin artacağını ve aşırı soğutmanın artmasına neden olacağını unutmayın.
Şimdi tam tersi olguyu, yani aşırı hipotermiyi ele almaya geçelim.

B) Hipoterminin artması (genellikle 7 k'den fazla).

Açıklama. Yukarıda devrede soğutucu akışkan eksikliğinin aşırı soğutmanın azalmasına yol açtığını gördük. Öte yandan, kondenserin tabanında aşırı soğutucu birikecektir.

Bu durumda tamamen sıvı ile dolu olan kondenser bölgesinin uzunluğu artmakta ve E-D bölümünün tamamını kaplayabilmektedir. Soğutma havasıyla temas halindeki sıvı miktarı artar ve dolayısıyla aşırı soğutma miktarı da artar (Şekil 2.8'deki örnekte P/O = 9 K).

Sonuç olarak, aşırı soğutma miktarının ölçülmesinin, klasik bir soğutma ünitesinin işleyiş sürecini teşhis etmek için ideal olduğunu belirtiyoruz.
Tipik arızaların ayrıntılı analizi sırasında, bu ölçümlerin verilerinin her özel durumda nasıl doğru şekilde yorumlanacağını göreceğiz.

Aşırı soğutmanın çok az olması (4 K'den az), kondenserde soğutucu akışkanın bulunmadığını gösterir. Aşırı soğutmanın artması (7 K'den fazla), kondansatörde aşırı soğutucu akışkan bulunduğunu gösterir.

Yerçekimi nedeniyle sıvı, kondenserin alt kısmında birikir, bu nedenle kondansatöre buhar girişi her zaman üstte bulunmalıdır. Bu nedenle, 2. ve 4. seçenekler en azından işe yaramayacak garip bir çözümdür.

Seçenek 1 ve 3 arasındaki fark esas olarak hipotermik bölge üzerinden esen havanın sıcaklığında yatmaktadır. 1.seçenekte aşırı soğutmayı sağlayan hava, kondenserden geçtiği için halihazırda ısıtılmış olan aşırı soğutma bölgesine girer. 3. seçeneğin tasarımı, soğutucu akışkan ile hava arasındaki ısı değişimini ters akış prensibine göre uyguladığı için en başarılı olarak kabul edilmelidir.

Bu seçenek en iyi ısı transfer özelliklerine ve genel kurulum tasarımına sahiptir.
Soğutma havasını (veya suyunu) kondenserden hangi yöne alacağınıza henüz karar vermediyseniz bunu düşünün.

Kondenserde, kompresör tarafından sıkıştırılan gaz halindeki soğutucu sıvı hale gelir (yoğunlaşır). Soğutma devresinin çalışma koşullarına bağlı olarak soğutucu buharı tamamen veya kısmen yoğunlaşabilir. Soğutma devresinin düzgün çalışması için, soğutucu buharının kondenserde tamamen yoğunlaşması gereklidir. Yoğuşma işlemi, yoğuşma sıcaklığı adı verilen sabit bir sıcaklıkta gerçekleşir.

Soğutucu akışkanın aşırı soğutulması, yoğuşma sıcaklığı ile yoğuşturucudan çıkan soğutucu akışkan sıcaklığı arasındaki farktır. Gaz ve sıvı soğutucu akışkan karışımında en az bir gaz molekülü bulunduğu sürece karışımın sıcaklığı yoğuşma sıcaklığına eşit olacaktır. Bu nedenle, kondenser çıkışındaki karışımın sıcaklığı, yoğuşma sıcaklığına eşitse, soğutucu akışkan karışımı buhar içermektedir; kondenser çıkışındaki soğutucu akışkanın sıcaklığı, yoğuşma sıcaklığından düşükse, bu açıkça gösterir ki Soğutucu akışkan tamamen sıvı hale gelmiştir.

Soğutucunun aşırı ısınması evaporatörden çıkan soğutucu akışkanın sıcaklığı ile evaporatördeki soğutucu akışkanın kaynama noktası arasındaki farktır.

Zaten kaynamış soğutucu akışkanın buharlarını neden aşırı ısıtmanız gerekiyor? Bunun amacı, tüm soğutucu akışkanın gaz haline dönüşmesinin garanti altına alınmasıdır. Kompresöre giren soğutucu akışkanda sıvı fazın bulunması su darbesine neden olabilir ve kompresöre zarar verebilir. Soğutucu akışkanın kaynaması sabit bir sıcaklıkta meydana geldiğinden, sıcaklığı kaynama noktasını aşıncaya kadar tüm soğutucu akışkanın kaynayıp gittiğini söyleyemeyiz.

Motorlarda içten yanma fenomenle uğraşmak zorundayım burulma titreşimleri miller Bu titreşimler, mil dönüş hızının çalışma aralığında krank milinin gücünü tehdit ediyorsa, titreşim önleyiciler ve damperler kullanılır. Krank milinin serbest ucuna, yani en büyük burulma kuvvetlerinin meydana geldiği yere yerleştirilirler.

dalgalanmalar.

Dış kuvvetler dizel krank milini burulma titreşimlerine maruz kalmaya zorlar

Bu kuvvetler, sürekli değişen bir torkun oluşturulduğu değişken etki altında biyel kolu ve krank mekanizmasının gaz basıncı ve atalet kuvvetleridir. Düzensiz torkun etkisi altında krank milinin bazı bölümleri deforme olur: bükülür ve çözülür. Yani krank milinde burulma titreşimleri meydana gelir. Torkun krank milinin dönme açısına karmaşık bağımlılığı, farklı genlik ve frekanslara sahip sinüzoidal (harmonik) eğrilerin toplamı olarak temsil edilebilir. Belirli bir krank mili dönme frekansında, rahatsız edici kuvvetin frekansı, bu durumda Torkun herhangi bir bileşeni şaftın doğal frekansıyla çakışabilir, yani şaftın burulma titreşimlerinin genliklerinin şaftın çökebileceği kadar büyük olabileceği bir rezonans olgusu meydana gelir.

ortadan kaldırmak için modern dizel motorlarda rezonans olgusu kullanılmaktadır özel cihazlar- antivibratörler. Bu tür cihazların bir türü olan sarkaç antivibratörü yaygınlaştı. Volanın hareketinin her salınım sırasında hızlandığı anda, antivibratörün yükü atalet yasasına göre hareketini aynı hızda sürdürme eğiliminde olacaktır, yani belirli bir hızda gecikmeye başlayacaktır. antivibratörün takıldığı şaft bölümünden açı (konum II) . Yük (veya daha doğrusu atalet kuvveti) şaftı "yavaşlatacaktır". Ne zaman açısal hız volan (şaft) aynı salınım sırasında azalmaya başlayacak, atalet yasasına uyan yük, şaftı da kendisiyle birlikte "çekme" eğiliminde olacaktır (konum III),
Böylece, her bir salınım sırasında asılı yükün atalet kuvvetleri, şaftın hızlanmasının veya yavaşlamasının tersi yönde periyodik olarak şafta etki edecek ve böylece kendi salınımlarının frekansını değiştirecektir.

Silikon Damperler. Damper, içinde bir volanın (kütle) bulunduğu sızdırmaz bir mahfazadan oluşur. Volan, krank milinin ucuna monte edilen mahfazaya göre serbestçe dönebilir. Muhafaza ile volan arasındaki boşluk, yüksek viskoziteye sahip silikon sıvısı ile doldurulur. Krank mili düzgün bir şekilde döndüğünde, sıvıdaki sürtünme kuvvetleri nedeniyle volan, mil ile aynı dönme frekansını (hızını) elde eder. Krank milinde burulma titreşimleri meydana gelirse ne olur? Daha sonra enerjileri gövdeye aktarılır ve gövde ile volanın eylemsizlik kütlesi arasında ortaya çıkan viskoz sürtünme kuvvetleri tarafından emilir.

Düşük hız ve yük modları. Ana motorların düşük hız modlarına geçişi ve yardımcı motorların düşük yük modlarına geçişi, silindirlere yakıt beslemesinde önemli bir azalma ve fazla havanın artmasıyla ilişkilidir. Aynı zamanda sıkıştırma sonunda hava parametreleri de azalır. Gaz türbini kompresörü pratik olarak düşük yüklerde çalışmadığından ve motor otomatik olarak doğal emişli çalışma moduna geçtiğinden, PC ve Tc'deki değişiklik özellikle gaz türbini süperşarjlı motorlarda fark edilir. Küçük miktarda yanan yakıt ve büyük miktarda hava, yanma odasındaki sıcaklığı azaltır.

Döngünün düşük sıcaklıkları nedeniyle, yakıtın yanma süreci yavaş ve yavaştır; yakıtın bir kısmının yanması için zaman yoktur ve silindir duvarlarından karterin içine akar veya egzoz gazlarıyla birlikte egzoz sistemine taşınır.

Yük düştüğünde ve dönüş hızı azaldığında yakıt enjeksiyon basıncının düşmesi nedeniyle yakıtın hava ile zayıf karışımının oluşması da yakıtın yanmasının bozulmasına katkıda bulunur. Düzensiz ve kararsız yakıt enjeksiyonunun yanı sıra silindirlerdeki düşük sıcaklıklar, dengesiz motor çalışmasına neden olur ve buna sıklıkla tekleme ve artan sigara dumanı eşlik eder.

Motorlarda ağır yakıtlar kullanıldığında karbon oluşumu özellikle yoğundur. Düşük yüklerde çalışırken, zayıf atomizasyon ve silindirdeki nispeten düşük sıcaklıklar nedeniyle ağır yakıt damlaları tamamen yanmaz. Bir damla ısıtıldığında, hafif fraksiyonlar yavaş yavaş buharlaşır ve yanar ve çekirdeğinde, atomlar arasında en güçlü bağlara sahip olan aromatik hidrokarbonlara dayanan yalnızca ağır, yüksek kaynama noktalı fraksiyonlar kalır. Bu nedenle oksidasyonları, yüksek yapışkanlığa sahip olan ve metal yüzeylere sıkıca yapışabilen asfaltenler ve reçineler gibi ara ürünlerin oluşumuna yol açar.

Yukarıdaki koşullar nedeniyle, motorlar uzun süre düşük hızlarda ve yüklerde çalıştığında, yakıt ve yağın eksik yanması sonucu silindirlerde ve özellikle egzoz kanalında yoğun kirlenme meydana gelir. Çalışan silindir kapaklarının ve egzoz borularının egzoz kanalları, yoğun bir asfalt reçineli madde ve kok tabakasıyla kaplanır ve genellikle akış alanlarını% 50-70 oranında azaltır. Egzoz borusunda karbon tabakasının kalınlığı 10-20 mm'ye ulaşır. Bu birikintiler motor yükü arttıkça periyodik olarak tutuşarak egzoz sisteminde yangına neden olur. Tüm yağlı birikintiler yanar ve yanma sırasında oluşan kuru karbondioksit maddeleri atmosfere üflenir.

Termodinamiğin ikinci yasasının formülasyonları.
Bir ısı motorunun varlığı için 2 kaynağa ihtiyaç vardır - kaplıca ve soğuk bahar(çevre). Bir ısı motoru yalnızca bir kaynaktan çalışıyorsa, buna 2. tür sürekli hareket makinesi denir.
1 formülasyon (Ostwald):
"İkinci türden bir sürekli hareket makinesi imkansızdır."
1. türden bir sürekli hareket makinesi, L>Q1 olan bir ısı motorudur; burada Q1, sağlanan ısıdır. Termodinamiğin birinci yasası, sağlanan Q1 ısısını tamamen L işine dönüştüren bir ısı motoru yaratma olasılığına "izin verir", yani. L = Q1. İkinci yasa daha sıkı kısıtlamalar getirir ve işin sağlanan ısıdan daha az olması gerektiğini belirtir (L Isı Q2'nin soğuk bir kaynaktan sıcak bir kaynağa aktarılması durumunda 2. türden bir sürekli hareket makinesi gerçekleştirilebilir. Ancak bunun için ısının soğuk bir cisimden sıcak bir cisme kendiliğinden geçmesi gerekir ki bu imkansızdır. Bu, 2. formülasyona yol açar (Clausius tarafından):
"Isı daha soğuk bir cisimden daha sıcak bir cisme kendiliğinden aktarılamaz."
Bir ısı motorunu çalıştırmak için iki kaynağa ihtiyaç vardır: sıcak ve soğuk. 3. formülasyon (Carnot):
“Sıcaklık farkının olduğu yerde iş yapılabilir.”
Tüm bu formülasyonlar birbirine bağlıdır; bir formülasyondan diğerini alabilirsiniz.

Gösterge verimliliğişunlara bağlıdır: sıkıştırma oranı, fazla hava oranı, yanma odası tasarımı, ilerleme açısı, dönüş hızı, yakıt enjeksiyon süresi, atomizasyon kalitesi ve karışım oluşumu.

Gösterge verimliliğinin artırılması(Yanma sürecini iyileştirerek ve sıkıştırma ve genleşme süreçleri sırasında yakıtın ısı kayıplarını azaltarak)

????????????????????????????????????

Modern motorlar, çalışma süreçlerinin hızlanmasından dolayı silindir-piston grubunun yüksek düzeyde termal gerilimi ile karakterize edilir. Bu, soğutma sisteminin teknik açıdan yetkin bir şekilde bakımını gerektirir. Motorun ısıtılmış yüzeylerinden gerekli ısının uzaklaştırılması, su sıcaklığı T = T giriş.çıkış - T giriş.inç farkının arttırılmasıyla veya akış hızının arttırılmasıyla sağlanabilir. Çoğu dizel imalat şirketi MOD için T = 5 – 7 derece C'yi ve SOD ve VOD için t = 10 – 20 derece C'yi önerir. Su sıcaklığı farkının sınırlandırılması, silindirlerin ve burçların yükseklikleri boyunca minimum sıcaklık gerilmelerini koruma isteğinden kaynaklanmaktadır. Yüksek su hareketi hızları nedeniyle ısı transferinin yoğunlaşması gerçekleştirilir.

Deniz suyuyla soğutulduğunda maksimum sıcaklık 50 derece C'dir. Yalnızca kapalı soğutma sistemleri yüksek sıcaklıkta soğutmanın avantajlarından yararlanabilir. Soğutucu sıcaklığı yükseldiğinde. su ile piston grubundaki sürtünme kayıpları azalır ve verim bir miktar artar. Motorun gücü ve verimliliği, TV'nin artmasıyla birlikte burcun kalınlığı boyunca sıcaklık gradyanı azalır ve termal gerilimler de azalır. Soğutma sıcaklığı düştüğünde. Özellikle kükürtlü yakıtların yakılması sırasında silindir üzerinde sülfürik asitin yoğunlaşması nedeniyle kimyasal korozyon artar. Bununla birlikte, silindir aynasının sıcaklığının (180 derece C) sınırlanması nedeniyle su sıcaklığında bir sınırlama vardır ve bunun daha da artması, yağ filminin mukavemetinin ihlal edilmesine, kaybolmasına ve kuru görünmesine neden olabilir. sürtünme. Bu nedenle çoğu firma sıcaklığı 50-60 gr ile sınırlandırıyor. C ve yalnızca yüksek kükürtlü yakıtlar yakılırken 70 -75 g'a izin verilir. İLE.

Isı transfer katsayısı- 1 Kelvin W/(m2K) dış ve iç hava sıcaklıkları farkıyla 1 m2 alana sahip bir bina yapı elemanından 1 W'lık bir ısı akışının geçişini ifade eden birim.

Isı transfer katsayısının tanımı şu şekildedir: Dış ve iç sıcaklık farkı ile yüzeyin metrekaresi başına enerji kaybı. Bu tanım watt, metrekare ve Kelvin arasındaki ilişkiyi gerektirir. W/(m2·K).

Isı eşanjörlerini hesaplamak için, ısı akışı Q ile ısı transfer yüzeyi F arasındaki ilişkiyi ifade eden kinetik bir denklem yaygın olarak kullanılır. temel ısı transferi denklemi: Q = KF∆tсрτ, burada K kinetik katsayıdır (ısı transfer oranını karakterize eden ısı transfer katsayısı; ∆tср ortalama itici güç veya ısı transfer yüzeyi boyunca soğutucular arasındaki ortalama sıcaklık farkıdır (ortalama sıcaklık farkı); τ: zaman.

En büyük zorluk hesaplamadır ısı transfer katsayısı K Bu, her üç ısı transferini içeren ısı transfer sürecinin hızını karakterize eder. Isı transfer katsayısının fiziksel anlamı denklemden gelir (); boyutu:

İncirde. 244 OB = R - krank yarıçapı ve AB=L - biyel kolu uzunluğu. L0 = L/ R - oranına biyel kolunun bağıl uzunluğu denir, deniz dizel motorları için 3,5-4,5 aralığındadır.

ancak KSM teorisinde TERS MİKTAR λ= R/L KULLANILIR

a açısıyla döndürüldüğünde piston pimi ekseni ile mil ekseni arasındaki mesafe

AO = AD + DO = LcosB + Rcosa

Piston içeri girdiğinde. m.t., o zaman bu mesafe L+R'ye eşittir.

Sonuç olarak, krankın a açısı boyunca döndürülmesi sırasında pistonun kat ettiği yol x=L+R-AO'ya eşit olacaktır.

Matematiksel hesaplamalarla piston yolunun formülünü elde ederiz

X = R ( 1-cosa +1/ λ(1-cosB) ) (1)

Ortalama piston hızı Vm, dönüş hızıyla birlikte motor hızı modunun bir göstergesidir. Vm = Sn/30 formülüyle belirlenir; burada S, piston stroku, m'dir; n - dönüş hızı, min-1. MOD vm için = 4-6 m/s, SOD vm için = 6s-9 m/s ve VOD vm > 9 m/s olduğuna inanılmaktadır. Vm ne kadar yüksek olursa, motor parçalarındaki dinamik gerilimler de o kadar büyük olur ve bunların, özellikle de silindir-piston grubunun (CPG) aşınma olasılığı da artar. Motor yapımında kullanılan malzemelerin mukavemeti ve özellikle silindir kafasının dinamik geriliminin vm değerinin karesi ile orantılı olması nedeniyle şu anda vm parametresi belirli bir sınıra (15-18,5 m/s) ulaşmış bulunmaktadır. Yani, vm'deki 3 kat artışla parçalardaki gerilimler 9 kat artacak ve bu da karşılık gelen amplifikasyonu gerektirecektir. mukavemet özellikleri CPG parçalarının üretiminde kullanılan malzemeler.

Ortalama piston hızı her zaman motor üreticisinin pasaportunda (sertifikasında) belirtilir.

Pistonun gerçek hızı, yani belirli bir andaki hızı (m/sn cinsinden), yolun zamana göre birinci türevi olarak tanımlanır. Formül (2)'de a= ω t'yi yerine koyalım; burada ω rad/saniye cinsinden şaft dönüş frekansıdır, t ise saniye cinsinden zamandır. Matematiksel dönüşümlerden sonra piston hızı formülünü elde ederiz:

C=Rω(sina+0.5λsin2a) (3)

burada R krankın yarıçapıdır vm\

ω - rad/sn cinsinden krank mili dönüşünün açısal frekansı;

a - krank milinin derece cinsinden dönme açısı;

λ= Krank yarıçapının biyel kolu uzunluğuna R/L oranı;

Krank pimi merkezinin eş çevresel hızı vm/sn;

L - biyel uzunluğu inm.

Sonsuz biyel kolu uzunluğuyla (L=∞ ve λ =0), piston hızı şuna eşittir:

Formül (1)'i benzer şekilde farklılaştırarak şunu elde ederiz:

С= Rω sin (a +B) / cosB (4)

sin(a+B) fonksiyonunun değerleri a ve λ'ya bağlı olarak referans kitaplarında ve kılavuzlarda verilen tablolardan alınmıştır.

Açıkça görülüyor ki maksimum değer L=∞ konumunda piston hızı a=90° ve a=270° olacaktır:

Cmax= Rω sin a.. Co= πRn/30 ve Cm=Sn/30=2Rn/30=Rn/15 olduğundan bu durumda

Co/Cm= πRn15/Rn30=π/2=1,57 dolayısıyla Co=1,57 Cm

Bu nedenle ve azami hız piston eşit olacaktır. Cmaks = 1,57 St.

Hız denklemini formda temsil edelim.

С = Rωsin a +1/2λ Rωsin2a.

Grafiksel olarak bu denklemin sağ tarafındaki her iki terim de sinüzoidler olarak gösterilecektir. Biyel kolunun sonsuz uzunluğu için piston hızını temsil eden ilk terim Rωsin a, birinci dereceden bir sinüzoid ile temsil edilecektir ve ikinci terim 1/2λ Rωsin2a, etki için bir düzeltmedir. sonlu uzunluk biyel kolu - ikinci dereceden bir sinüzoid.

Belirtilen sinüzoidleri oluşturup bunları cebirsel olarak toplayarak, biyel kolunun dolaylı etkisini hesaba katan bir hız grafiği elde ederiz.

İncirde. 247 gösterilmiştir: 1 - Rωsin a eğrisi,

2 - eğri1/2λ Rωsin2a

3 - eğriC.

Operasyonel özellikler, yakıtın bir motorda veya ünitede kullanımı sırasında kendini gösteren objektif özellikleri olarak anlaşılmaktadır. Yanma süreci en önemlisidir ve operasyonel özelliklerini belirler. Yakıtın yanma sürecinden önce elbette buharlaşma, tutuşma ve diğer birçok süreç gelir. Yakıtın bu süreçlerin her birindeki davranışının doğası, yakıtların ana operasyonel özelliklerinin özüdür. Yakıtların aşağıdaki performans özellikleri şu anda değerlendirilmektedir.

Uçuculuk, bir yakıtın sıvı halden buhar durumuna geçme yeteneğini karakterize eder. Bu özellik, fraksiyonel bileşim, basınç gibi yakıt kalitesi göstergelerinden oluşur. doymuş buharlar farklı sıcaklıklarda, yüzey geriliminde ve diğerleri. Oynaklık var önemli Yakıt seçerken ve büyük ölçüde teknik, ekonomik ve performans özellikleri motorlar.

Yanıcılık, yakıt buharı ve hava karışımlarının tutuşma sürecinin özelliklerini karakterize eder. Bu özelliğin değerlendirilmesi, tutuşma sıcaklığı ve konsantrasyon sınırları, parlama noktası ve kendiliğinden tutuşma sıcaklığı vb. gibi kalite göstergelerine dayanmaktadır. Bir yakıtın yanıcılık indeksi yanıcılığıyla aynı öneme sahiptir; aşağıda bu iki özellik birlikte ele alınacaktır.

Yanıcılık, motor yanma odalarında ve yanma cihazlarında yakıt-hava karışımlarının yanma işleminin verimliliğini belirler.

Pompalanabilirlik, yakıtın boru hatları ve yakıt sistemleri aracılığıyla pompalanmasının yanı sıra filtrelenmesi sırasındaki davranışını karakterize eder. Bu özellik, farklı çalışma sıcaklıklarında motora kesintisiz yakıt beslemesini belirler. Yakıtların pompalanabilirliği, viskozite-sıcaklık özellikleri, bulutlanma noktası ve akma noktası, filtrelenebilirlik sınır sıcaklığı, su içeriği, mekanik kirlilikler vb. ile değerlendirilir.

Tortu eğilimi, bir yakıtın yanma odalarında, yakıt sistemlerinde, emme ve egzoz valflerinde çeşitli türde tortular oluşturma yeteneğidir. Bu özelliğin değerlendirilmesi kül içeriği, koklaşma kapasitesi, reçineli maddelerin içeriği, doymamış hidrokarbonlar vb. gibi göstergelere dayanmaktadır.

Aşındırıcılık ve metalik olmayan malzemelerle uyumluluk, bir yakıtın metallerin korozyonuna, şişmesine, tahrip olmasına veya kauçuk contaların, sızdırmazlık malzemelerinin ve diğer malzemelerin özelliklerinde değişikliğe neden olma yeteneğini karakterize eder. Bu performans özelliği, yakıtla temas eden çeşitli metallerin, kauçukların ve sızdırmazlık malzemelerinin direncini test ederek, yakıttaki aşındırıcı maddelerin içeriğinin niceliksel bir değerlendirmesini sağlar.

Koruyucu yetenek, yakıtın, yakıt varlığında agresif bir ortamla temas ettiğinde motorların ve ünitelerin malzemelerini korozyondan koruma yeteneği ve her şeyden önce yakıtın metalleri korozyondan koruma yeteneğidir. elektrokimyasal korozyon suya maruz kaldığında. Bu özellik, yakıt varlığında sıradan, deniz ve yağmur suyunun metaller üzerindeki etkisini içeren özel yöntemler kullanılarak değerlendirilir.

Aşınma önleme özellikleri, yakıt varlığında sürtünme yüzeylerinin aşınmasındaki azalmayı karakterize eder. Bu özellikler, yakıt pompalarının ve yakıt kontrol ekipmanlarının, yakıt kullanılmadan yalnızca yakıtın kendisi tarafından yağlandığı motorlar için önemlidir. yağlayıcı(örneğin, bir pistonda benzin pompası yüksek basınç). Özellik viskozite ve kayganlık ile değerlendirilir.

Soğutma kapasitesi, yakıtı soğutucu olarak kullanırken, yakıtın ısıtılmış yüzeylerden ısıyı emme ve uzaklaştırma yeteneğini belirler. Özelliklerin değerlendirilmesi, ısı kapasitesi ve termal iletkenlik gibi kalite göstergelerine dayanmaktadır.

Stabilite, depolama ve nakliye sırasında yakıt kalitesi göstergelerinin korunmasını karakterize eder. Bu özellik, yakıtın fiziksel ve kimyasal stabilitesini ve bakteri, mantar ve küfün biyolojik saldırısına karşı duyarlılığını değerlendirir. Bu özelliğin seviyesi, çeşitli iklim koşullarında yakıtın garantili raf ömrünün belirlenmesini mümkün kılar.

Çevresel özellikler, yakıtın ve yanma ürünlerinin insanlar ve insanlar üzerindeki etkisini karakterize eder. çevre. Bu özelliğin değerlendirilmesi, yakıtın ve yanma ürünlerinin toksisitesi ile yangın ve patlama tehlikesine dayanmaktadır.

Denizin uçsuz bucaksız genişlikleri, insanın ellerine ve iradesine itaat eden, güçlü motorlarla çalışan büyük gemiler tarafından sürülür. çeşitli deniz yakıtı türleri. Nakliye gemileri Farklı motorlar kullanılabilir ancak bu yüzer yapıların çoğu dizel motorlarla donatılmıştır. Deniz dizel motorlarında kullanılan deniz motoru yakıtı iki sınıfa ayrılır: damıtılmış ve ağır. Damıtılmış yakıt, dizel yaz yakıtının yanı sıra yabancı yakıtlar Deniz Dizel Yağı, Gaz Yağı ve diğerlerini içerir. Düşük viskoziteye sahiptir, dolayısıyla
motoru çalıştırırken ön ısıtma gerektirir. Yüksek hızlı ve orta hızlı dizel motorlarda ve bazı durumlarda düşük hızlı dizel motorlarda çalıştırma modunda kullanılır. Bazen viskozitesinin azaltılmasının gerekli olduğu durumlarda ağır yakıtlara katkı maddesi olarak kullanılır. Ağır çeşitler yakıtlar damıtılmış yakıtlardan artan viskozite nedeniyle farklılık gösterir, daha fazla Yüksek sıcaklık katılaşma, daha fazla sayıda ağır fraksiyonun varlığı, yüksek miktarda kül, kükürt, mekanik kirlilikler ve su. Bu tür deniz yakıtı fiyatları önemli ölçüde daha düşüktür.

Çoğu gemi, deniz motorları için en ucuz ağır dizel yakıtı veya akaryakıtı kullanır. Akaryakıt kullanımı öncelikle ekonomik nedenlerden dolayı belirlenir, çünkü akaryakıt kullanıldığında deniz yakıtı fiyatları ve malların deniz yoluyla taşınmasının genel maliyetleri önemli ölçüde azalır. Örnek olarak, akaryakıt ile deniz motorlarında kullanılan diğer yakıt türlerinin maliyet farkının ton başına yaklaşık iki yüz avro civarında olduğu belirtilebilir.

Bununla birlikte, Deniz Taşımacılığı Kuralları belirli çalışma modlarında, örneğin manevra yaparken, daha pahalı düşük viskoziteli deniz yakıtının veya dizel yakıtın kullanılmasını öngörür. Manş Denizi gibi bazı deniz alanlarında, navigasyonun karmaşıklığı ve çevresel gerekliliklere uyma ihtiyacı nedeniyle, ana yakıt olarak akaryakıtın kullanılması genellikle yasaktır.

Yakıt seçimi büyük ölçüde kullanılacağı sıcaklığa bağlıdır. Dizel motorun normal çalıştırılması ve planlı çalışması şu şekilde sağlanır: yaz dönemi Setan sayısı 40-45 olan kış dönemi 50-55'e çıkarmak gerekiyor. Motor yakıtları ve akaryakıtlarda setan sayısı 30-35, dizel yakıtlarda ise 40-52 aralığındadır.

Ts diyagramları öncelikle açıklama amacıyla kullanılır, çünkü Pv diyagramında eğrinin altındaki alan, saf bir maddenin tersinir bir süreçte yaptığı işi ifade ederken, Ts diyagramında eğrinin altındaki alan aynı koşullar için alınan ısıyı temsil eder.

Toksik bileşenler şunlardır: karbon monoksit CO, hidrokarbonlar CH, nitrojen oksitler NOx, partikül madde, benzen, toluen, polisiklik aromatik hidrokarbonlar PAH'lar, benzopiren, kurum ve partikül madde, kurşun ve kükürt.

Şu anda emisyon standartları zararlı maddeler Deniz dizeli standartları uluslararası denizcilik örgütü IMO tarafından belirlenmektedir. Şu anda üretilen tüm deniz dizel motorları bu standartları karşılamalıdır.

Egzoz gazlarında insanlar için tehlikeli olan başlıca bileşenler şunlardır: NOx, CO, CnHm.

Doğrudan su enjeksiyonu gibi bir takım yöntemler, yalnızca motor ve sistemlerinin tasarım ve imalat aşamasında uygulanabilmektedir. Mevcut bir için model aralığı motorlar için bu yöntemler kabul edilemez veya motorun yükseltilmesi, bileşenlerinin ve sistemlerinin değiştirilmesi için önemli maliyetler gerektirir. Seri dizel motorları yeniden donatmadan nitrojen oksitlerde önemli bir azalmanın gerekli olduğu bir durumda - ve işte tam olarak böyle bir durum, en etkili yolüç yollu katalitik konvertörün kullanılmasıdır. Nötrleştiricinin kullanımı, örneğin büyük şehirler gibi NOx emisyonlarına yönelik yüksek gerekliliklerin olduğu alanlarda haklı görülmektedir.

Bu nedenle, dizel motorlardan kaynaklanan zararlı egzoz emisyonlarını azaltmaya yönelik ana yönler iki gruba ayrılabilir:

1)-motor tasarımı ve sistemlerinin iyileştirilmesi;

2) - motor modernizasyonu gerektirmeyen yöntemler: katalitik konvertörlerin ve diğer egzoz gazı arıtma araçlarının kullanılması, yakıt bileşiminin iyileştirilmesi, alternatif yakıtların kullanılması.