Удельный расход топлива дизельных двигателей

Расход топлива дизельной электростанции

Одна из основных характеристик, определяющих стоимость получаемой при помощи дизельных генераторов электроэнергии, это расход топлива ДГУ. От этого же показателя зависит необходимый запас горючего при эксплуатации установки в качестве основного или резервного (аварийного) источника электроснабжения.

Чтобы снизить себестоимость электроэнергии и обеспечить автономную работу установки максимально возможное время, необходимо правильно рассчитать потребление дизель-генератора и знать меры по снижению этого показателя.

От чего зависит расход топлива и меры по его снижению

В России, странах Европы и Азии этот показатель определяют, как потребленное в час количество топлива на каждый киловатт выдаваемой электроэнергии (г/ч или кг/ч). Расход топлива дизельной электростанции зависит от следующих основных факторов:

  • Номинальная вырабатываемая мощность.
  • Коэффициент полезного действия ДВС.
  • Величина подключаемой нагрузки в соотношении к номиналу.
  • Окружающие условия и качество используемого горючего.
  • Техническое состояние оборудования.

Чтобы снизить фактическое потребление и привести его в соответствие к нормам расхода топлива дизельной электростанции, необходимо:

  1. Обеспечить выбор генератора, номинальная мощность которого на 25% превышает предполагаемую нагрузку при работе в штатном режиме.
  2. Проводить регулярное техническое обслуживание в строгом соответствии с регламентом, разработанным производителем оборудования.
  3. При обнаружении сбоев в работе своевременно выполнять регулировку и текущий ремонт.
  4. Применять только соответствующее ГОСТу и сезону топливо.
  5. Не допускать продолжительной эксплуатации при нагрузке менее 30–40% номинала и в режиме холостого хода.
  6. При возможности заправлять полный топливный бак за 3-4 часа до включения ДГУ в работу.
  7. Обеспечить нормальные условия эксплуатации в части объема и температуры подаваемого и отводимого от установки воздуха.
  8. Организовать учет расхода топлива на ДЭС по фактически имеющимся значениям. Это поможет своевременно обнаружить увеличение потребления и принять меры к его снижению.

Только грамотный подход к выбору и обслуживанию дизель-генераторных установок позволит снизить себестоимость получаемой электроэнергии.

Среднее значение расхода для дизельных электростанций разной мощности

Общепринятые стандартные нормы расхода топлива дизель-генератора составляют 200-250 грамм горючего на каждый выработанный киловатт-час электроэнергии. Но практика показала, что такой результат можно получить в условиях эксплуатации, приближенным к идеальным, то есть:

  • Требуется выполнить рекомендации по снижению расходного показателя.
  • Установка должна эксплуатироваться в рабочем режиме, при котором нагрузка не превышает 75% номинальной.

В противном случае расход топлива дизельного генератора в час возрастает до 300 гр и больше. Исходя из практики применения оборудования с отличающейся номинальной мощностью, установлено, что средний показатель составляет:

  • Для установок мощностью 5 кВт — 1,1-1,5 л/ч.
  • У генераторов на 10 кВт — 2,4-3 л/ч.
  • Для ДГУ 100 кВт — 22-27 л/ч.

Более точный фактический показатель позволит получить грамотно ведущийся журнал учета расхода топлива для дизель-генератора.

Как считается расход топлива дизельного генератора

Узнать, сколько потребляет дизельный генератор в идеальных условиях, можно при помощи простейших расчетов. Для этого применяют норму потребления 0,25 кг/ч, умножают на номинальную мощность установки. На этом этапе при расчете допускают ошибку, считая, что сразу получают показатель, который соответствует литрам в час. Но это не соответствует действительности.

Дело в том, что плотность дизельного топлива составляет 840–860 кг/м3 для зимних и летних сортов. Соответственно, каждый килограмм солярки в среднем занимает объем 1,2 литра. По этой причине полученный при первичных расчетах показатель необходимо умножить на коэффициент 1,2. Для примера рассчитаем потребление горючего дизель-генератором мощностью 7 кВт:

Q = 1,2 x q x N = 1,2 х 0,25 х 7 = 2,1 л/ч,

Q — средний расход горючего дизельным генератором;

Читайте также:  Как определить суммарный уровень шума в отделении обкатки двигателей

q — нормативный расход горючего дизельным генератором;

N — номинальная мощность установки.

Исходя из полученного результата сможете рассчитать резерв топлива, который потребуется для работы агрегата в необходимый период. При ситуациях, когда ДГУ будет эксплуатироваться при нагрузке менее 30 или больше 75%, среднее потребление увеличится минимум на треть. Кроме того, такие режимы работы серьезно снижают рабочий ресурс оборудования.

Производители указывают в сопроводительной документации расход в килограммах и литрах для работы под различной нагрузкой, по этой причине выполнять расчет потребления владельцу установки не приходится. А фактическое значение, как уже говорилось, проще узнать за счет ведения журнала учета, который позволит получить достоверные сведения.

Источник

Дизель

Дизель – тепловой двигатель с внутренним смесеобразованием и самовоспламенением топливной смеси от сжатия. В процессе такта сжатия поршень, перемещаясь в цилиндре, сжимает воздух, и температура его повышается. За счет высокой степени сжатия давление в цилиндре повышается до 4 МПа, а температура сжатого воздуха – до 600 °С. В конце такта сжатия через форсунку в цилиндр впрыскивается порция мелко распыленного топлива, взвешенные частицы которого при соприкосновении с нагретым воздухом самовоспламеняются, а давление в камере сгорания резко возрастает и воздействует на поршень, обеспечивая тем самым рабочий ход.

Дизели по сравнению с карбюраторными двигателями более экономичны, на единицу совершаемой работы в них расходуется на 25% меньше топлива. К тому же дизельное топливо является менее пожароопасным, чем тот же бензин.

Экономичность работы двигателя характеризуется удельным расходом топлива, который определяется делением часового расхода топлива на эффективную мощность двигателя. Удельный расход топлива в дизелях, применяемых на самоходной технике, сегодня не превышает 265 г/кВт.ч. Механический к.п.д. (отношение эффективной мощности на валу к индикаторной мощности сгорания газов внутри цилиндра) зависит от качества обработки деталей, правильности сборки, смазки и др. В среднем значения механического к.п.д. колеблются в пределах 0,7…0,8. Эффективный к.п.д. дизеля достигает 45%, тогда как эффективный к.п.д. карбюраторного двигателя – 30%.

Частота вращения вала дизельного двигателя обычно лежит в пределах 100…3000 мин –1 , у некоторых моделей достигает 4500 мин –1 . Увеличение частоты вращения ограничивается временем, необходимым для смесеобразования и сгорания топлива. В дизелях не возникает детонации, поэтому диаметр цилиндров практически не ограничен (например, в судовых двигателях достигает 1 м). Удельная масса на единицу мощности составляет от 3 до 80 кг/кВт (от 2 до 60 кг/л.с.). Повышение к.п.д. двигателя и его экономичности – основная задача для конструкторов сегодня.

Дизельные двигатели являются подходящими для использования турбонагнетателей с приводом от выхлопных газов или механического наддува. Использование турбонагнетателя (турбокомпрессора) на дизельных двигателях увеличивает не только отдачу мощности и к.п.д. двигателя, но и уменьшает содержание вредных примесей в отработавших газах вследствие лучшего сгорания топлива.

Экономичный, тяговитый, надежный дизельный двигатель лучше всего подходит для спецтехники, промышленных машин и механизмов.

Наиболее частые неисправности дизеля появляются обычно в системах подачи горючего и его инжекции в камеры сгорания, а потому ремонт дизельных двигателей чаще всего сводится лишь к регулировке или ремонту топливной аппаратуры. Капитальный ремонт производят по мере износа элементов поршневой и кривошипно-шатунной групп.

На мощной отечественной спецтехнике широко применяются дизели ЯМЗ производства Ярославского моторного завода «Автодизель». Многим хорошо знакомы серии ЯМЗ-236, ЯМЗ-238, ЯМЗ-240. Двигатели серии ЯМЗ-236 устанавливают на грузовые автомобили, автобусы, гидравлические экскаваторы до 4-й размерной группы, сельскохозяйственные тракторы и комбайны и др. Более мощными ЯМЗ-238 комплектуют самосвалы, мощные погрузчики, мощные грейдеры, бульдозеры, гидравлические экскаваторы выше 4-й размерной группы, сельскохозяйственные и путевые машины и многое другое. А всем известные карьерные самосвалы БелАЗ грузоподъемностью до 42 т оснащали двигателями серии ЯМЗ-240.

Потребителями двигателей марки ЯМЗ являются МАЗ, БелАЗ, МоАЗ, МЗКТ, КрАЗ, УралАЗ, ЗИЛ, БАЗ, ЛАЗ, КЗКТ, ИЗТМ, ЧЗПТ («Промтрактор»), Кировский завод, Ростсельмаш, Красноярский комбайновый, Воронежский и Ковровский экскаваторные, Муромский и Людиновский тепловозостроительные, Ивановский крановый заводы, Челябинский завод дорожных машин и многие другие машиностроительные предприятия. Сегодня многие из этих производителей предлагают в качестве опции оснащать собственную технику импортными двигателями Cummins. Можно утверждать, что Cummins и «Автодизель» сегодня явные конкуренты.

Читайте также:  Регулировка холостого хода двигателя шкода

Компания Cummins основана в США в 1919 г. Мощные дизели Cummins всегда отличались высоким качеством, хорошими рабочими характеристиками, надежностью и длительным ресурсом. Они соответствуют всем мировым стандартам, что гарантирует их надежность и долговечность даже в особо тяжелых условиях эксплуатации. Конечно, двигатели Cummins опережают по определенным показателям двигатели ЯМЗ. Cummins более экономичны, удельный расход топлива у них ниже, удельная мощность более высокая. Однако ремонт американского дизеля намного более затратный, как и проведение технического обслуживания.

Для тяжелых машин созданы двигатели Cummins ISX мощностью 450…565 л.с. Двигатели серии имеют сертификат EPA (Environmental Protection Agency – Агентство по охране окружающей среды). В работе двигателей ISX задействован принцип рециркуляции (EGR) охлажденных отработавших газов в целях сокращения вредных выбросов. При этом двигатель не теряет мощности и не увеличивается расход топлива. В двигателях ISX турбокомпрессор с изменяемой геометрией предотвращает эффект «запаздывания» при нажатии на педаль «газа», придает двигателю моментальную акселерацию.

В стандартной комплектации Cummins ISX оборудованы системой контроля и регистрации параметров работы двигателя Fleetguard®. Первый профилактический осмотр в стационарных условиях для ISX установлен 56 328 км, а для двигателей мощностью 450…475 л.с. – 40 234 км. Дополнительно может быть установлена более дорогая и продвинутая система очистки масла CENTINEL™.

Диапазон мощности двигателей Cummins ISM – 280…450 л.с. Это наиболее надежные и экономичные двигатели в линейке компании, и она намерена продвигать ISM в Европе и Австралии, так как двигатели полностью соответствуют экологическому стандарту Euro 3. Двигатели серии ISM были разработаны специально «под» компрессионную систему торможения двигателем.

Серия Cummins ISL – это надежные дизели мощностью 310…330 л.с., их в основном устанавливают на средний грузовой транспорт. Двигатели этой серии значительно легче, чем ISM и ISX, несколько отличаются по форме и конструкции, а также известны как самые «тихие». Их комплектуют турбокомпрессором HX40 с регулируемым выпускным трактом. При этом обеспечивается максимальный крутящий момент на низких оборотах и высокий прирост мощности на высоких. Предусмотрено принудительное охлаждение цилиндров. В стандартной комплектации дизели ISL поставляют с сепаратором топлива и системой дополнительной очистки моторного масла. Компания Cummins не планирует подгонять ISL под стандарт Euro 3 и Euro 4, это двигатель только для Северной Америки.

В широкой гамме производимых компанией двигателей значительную нишу занимают двигатели для спецтехники и карьерных машин. В России уже знакомы с двигателями QSK19, QSX15, КТТА 19, QSC 8.3, QSB5.9, М11. Типичный двигатель для тяжелой тракторной техники – 6-цилиндровый рядный четырехтактный дизель Cummins КТА19-C440 с турбонаддувом и промежуточным охлаждением наддувочного воздуха: диаметр цилиндра и ход поршня – 159х159 мм, рабочий объем двигателя – 18,85 л, мощность – 279 кВт (380 л.с.) при 1775 мин –1 . Здесь используются топливный насос c системой «Сентри» с регулированием момента впрыска и соотношения количества топлива и воздуха, с всережимным электронным регулятором частоты вращения, системы двойной очистки масла с полнопоточным и обводным фильтрами, жидкостно-масляные теплообменники для охлаждения масла двигателя и масла трансмиссии. Система охлаждения дизеля закрытого типа с принудительной циркуляцией жидкости. Антикоррозионный фильтр системы охлаждения очищает охлаждающую жидкость и увеличивает ресурс двигателя. Пусковая система электрическая на 24 В. Управление двигателем осуществляется электронной педалью.

Важнейшим преимуществом для российского рынка является способность двигателей Cummins работать на дизельном топливе среднего качества с относительно высоким содержанием серы, что зачастую становится одним из решающих факторов при закупке техники в регионах, где дизельное топливо низкого качества, а это буквально убивает высокотехнологичные импортные дизели.

Читайте также:  Какой марки двигатель в джили

Источник

Удельный расход топлива дизельного двигателя – контролируем сами!

Каждый водитель, наверняка, хоть раз слышал сочетание удельный расход топлива дизельного двигателя. Но не сказать, что значение этой характеристики знают все. Мы попробуем разобраться, от каких параметров данный расход зависит, и каким образом его можно сократить.

Удельный расход топлива дизельного двигателя – влияющие факторы

Данное понятие применяется для характеристики эффективности как самих двигателей, так и транспортных средств в целом, и определяется отношением расхода горючей смеси к мощности. В первую очередь на его значение влияет тип движка и комплектация. Например, бензиновые двигатели могут преобразовать в полезную работу не более 30 % энергии, получаемой от сгорания топлива. Что же насчет турбированных дизельных двигателей, так в этом случае КПД будет составлять более 50 %, и, соответственно, их удельный расход топлива будет значительно ниже, чем для первого варианта.

Но несмотря на столь различные устройства бензиновых и дизельных двигателей, на расход топлива влияют одни и те же параметры. Среди них лидирующие позиции занимают: комплектация авто, манера вождения и, безусловно, условия эксплуатации. Любителям более агрессивного стиля передвижения по дорогам придется столкнуться с такой неприятной ситуацией, как повышенный расход топлива дизельного двигателя, да и бензинового тоже. Кроме того, не стоит халатно относиться к здоровью своего авто, так как неисправности только самым негативным образом отразятся на коэффициенте полезного действия. Для того чтобы определить расход топлива в зависимости от пройденного расстояния рекомендуется воспользоваться калькулятором.

Повышенный расход топлива дизельного двигателя – признаки

В общем, причин, провоцирующих повышенный расход топлива достаточно много, определить же такую неисправность довольно легко. Главными признаками является, естественно, увеличение количества расходуемого горючего. Кроме того, на свечах зажигания обязательно образуется черный нагар, а из глушителя будет валить черный дым. Это говорит о повышенном содержании сажи и копоти, возникающем в результате проникновения в цилиндры лишнего топлива и неполного его сгорания. Также свидетельствовать о том, что удельный расход топлива бензинового двигателя завышен, будут повышенные обороты во время холостого хода.

Не исключается и вероятность возникновения характерных хлопков и выхлопов, сопровождающихся сильным запахом бензина. В случае, когда причиной служит нарушение герметичности игольчатого клапана поплавковой камеры, появляются хлопки в глушителе, и весьма затруднен пуск горячего движка. Однако иногда лишнее топливо просачивается в поплавковую камеру, при этом никаких признаков нарушенной работы мотора не наблюдается, но это лишь «бомба замедленного действия».

Как понизить удельный расход топлива бензинового двигателя и дизеля?

Как же снизить расход топлива? Это полностью зависит от причин, из-за которых он повысился. Таким образом, если этой проблеме поспособствовала слишком резкая манера вождения, то, соответственно, стоит изменить свой стиль. Не нужно резко стартовать, во время длительных стоянок лучше заглушить мотор, следите за давлением в колесах и величиной протектора шин. Использовать следует только лишь высококачественные топливо и масло.

Считается, что при торможении двигателем расход топлива значительно снижается, однако все больше автолюбителей делятся своими наблюдениями, что при торможении на холостом ходу этот показатель все же ниже.

Если же причинами является какая-либо неисправность автомобиля, то ее необходимо устранить в срочном порядке. Среди таких поломок наиболее распространены следующие:

  • воздушная заслонка в карбюраторе недостаточно открыта и способствует возникновению слишком обогащенной смеси, соответственно, нужно отрегулировать ее положение;
  • нарушена герметичность поплавковой камеры, в этом случае проверяется клапан, и при необходимости осуществляется его замена;
  • если же электромагнитный клапан или держатель топливных жиклеров закручены недостаточно плотно, то их нужно подтянуть, чтобы они хорошенько сели на свои посадочные места;
  • также следует своевременно прочищать воздушный фильтр и воздушные жиклеры системы холостого хода и дозирующей системы.

Таким образом, придерживаясь этих элементарных правил можно не только регулировать удельный расход топлива, но и продлить жизнь своему автомобилю.

Источник

Adblock
detector