Классификация силовых энергетических установок. Лекция №1
Наверное, такая ситуация знакома многим: приобретаешь летом пакет молока, вечером попьешь немного - вроде, все в порядке, а утром следующего дня обнаруживается, что оно безнадежно прокисло. Идешь ругать хозяина торговой точки, у которого “холод” не тянет. Затем, чуть поостыв, задаешься вопросом: интересно, а как это молоко перевозили?
Таким образом, имидж компании-производителя зависит не столько от владельца торговой точки, сколько от транспортной службы, обеспечивающей перевозку: то есть от собственной организации всего технологического процесса.
Решать вопрос грамотной транспортировки приходится производителям мясной и молочной продукции, “заморозки”, безалкогольных напитков; представителям торговых компаний, специализирующихся на оптовой продаже овощей, фруктов и цветов; владельцам предприятий общественного питания... К сожалению, четко выполняют правила транспортировки в основном предприятия, импортирующие продукцию.
А при, например, внутригородских перевозках руководители многих предприятий по старинке надеются на авось и используют обычный транспорт - не оснащенный авторефрижераторными установками. В лучшем случае они запасаются сухим льдом. Так что, соблюдение прав наших потребителей находится в прямой зависимости от усилий законодателей, СЭС и сознательности производителей.
Большая часть мировых авторефрижераторов работает на установках американских фирм THERMO KING и CARRIER TRANSICOLD. В некоторых странах есть и свои, местные производители, но их попытки выйти за пределы внутренних рынков пока не увенчались успехом. В России производить холодильные установки для транспорта пытались, например, Воткинский машиностроительный завод (Удмуртская Республика) и петербургский машиностроительный завод “Арсенал”.
Все авторефрижераторные установки делятся на 3 типа: для автомобилей малого класса (для внутригородских перевозок); средних фургонов, приспособленных для межрегиональных перевозок, и полуприцепов, использующихся как для дальних маршрутов внутри страны, так и для международных перевозок.
Малотоннажные авторефрижераторы в России собираются на базе автомобилей “Газель” или “Бычок”. Они оснащаются установкой с приводом компрессора от двигателя автомобиля, которая способна обеспечить температурный режим в диапазоне от +20 до -30ОС на протяжении всего времени следования автомобиля. Если маршрут движения предполагает длительные стоянки, имеет смысл позаботиться о резервном приводе - от внешней электросети (напряжение 220 В/380 В).
Коэффициент теплопроводности стенок кузова авторефрижераторов не должен превышать 0,4 Вт/м.К (это касается всех типов), иначе пользователь установки получит не совсем ту температуру, которую задал технике. Еще одно важное условие - соответствие температуры груза этому показателю при перевозке. Нужно иметь в виду, что даже самая мощная установка не рассчитана на заморозку продукта.
Частое открывание дверей значительно увеличивает теплопритоки. Эта проблема чаще возникает при эксплуатации малотоннажных авторефрижераторов. В таких случаях имеет смысл использовать кузова с изолированными секциями, каждая из которых имеет свою дверь; их максимальное количество может равняться 7-ми.
Контроль за работой холодильной установки во время мало- и средне- тоннажных перевозок осуществляется с помощью пульта управления внутри кабины водителя. Обычно предприятия приобретают аппараты, работающие в двух режимах - охлаждения и подогрева. Например, бананы перевозятся при температуре +13 ОС. Это значит, что в летнее время груз необходимо охлаждать, а зимой не обойтись без подогрева.
Зарубежные производители создали универсальный испаритель: его можно монтировать на крыше автомобиля или фронтально - на передней стенке кузова. Использование сверхплоского потолочного испарителя увеличивает полезный объем кузова. Малый транспорт рассчитан на перевозку до 12 м3 глубоко замороженных продуктов и до 23 м3 - свежей.
Мороженщики часто используют специальные эвтектоидные установки, способные стабильно держать в течение суток –30 ОС. Такая установка работает на соляном растворе по принципу накопления холода. Она не имеет вентиляторов, а число батарей может колебаться от 2 до 6-ти. Подобные установки довольно эффективны для перевозки мороженого - правда, они имеют один существенный недостаток: их вес составляет около 400 кг, что значительно повышает износ автомобиля.
Если в одной машине предполагается перевозить продукты, для сохранности качества которых требуются различные температурные режимы, без мультитемпературных систем не обойтись. В этом случае кузов делится на несколько секций (обычно 2-3) с помощью подвижных перегородок, которые позволяют в дальнейшем менять внутреннее пространство по мере необходимости. Мультитемпературные установки в Петербурге использует, например, ресторан быстрого питания McDonald’s.
Машины среднего (с длиной кузова до 10 м) и большого (обычно полуприцепы) классов оснащаются автономными холодильными агрегатами. В стандартном варианте такой агрегат имеет микропроцессорную систему самодиагностики и управления. Она постоянно контролирует температуру воздуха в кузове, возвращая ее на заданный уровень после открывания- закрывания дверей.
На стоянках, при работе системы от электросети, двигатель агрегата отключается, благодаря чему снижается его износ и экономится топливо. В этом случае бесшумную работу агрегата обеспечивает мультичастотный, охлаждаемый водой электродвигатель. Кстати, за рубежом при дальних перевозках обязателен самописец - устройство, подробно протоколирующее изменение температурного режима на протяжении всего пути следования. Машины среднего класса приспособлены для транспортировки до 20 м3 глубокозамороженной продукции, в то время как в полуприцепе можно перевозить вдвое больше.
Чтобы рефрижераторная установка работала долго и эффективно, не рекомендуется устанавливать ее на автомобиль, находящийся в плохом техническом состоянии. Известно, что у нас чаще всего используется средне- и крупнотоннажный транспорт, бывший в употреблении за рубежом. Там век рефрижераторного автомобиля равняется 12 годам, после чего он списывается - точнее, отправляется на рынки тех стран, где хватает желающих купить его по вторичной цене. Продлить срок службы установки можно, используя качественное топливо.
Основные “болезни” транспортных установок - нарушение герметичности и потеря фреона, причем состояние российских дорог периодически обостряет их. Специалисты советуют не пренебрегать соблюдением элементарных правил эксплуатации и своевременной заменой масляных фильтров. Новая разработка компании CARRIER TRANSICOLD - установка Vector для крупнотоннажного транспорта. От аналогичных установок она отличается конструктивными изменениями, упрощающими уход за системой. Например, в Vector отсутствуют приводные ремни, сальники и генератор-зарядки. Установка работает на магнитном дизель-генераторе вертолетного типа.
Рефрижераторный транспорт в Петербурге можно взять в аренду, но все-таки лучше иметь собственный парк машин. С одной стороны, это лучше потому, что установка подбирается по индивидуальному заказу с учетом очень многих факторов: специфики перевозимой продукции, предполагаемых времени и расстояния транспортировки, сезона, времени ее осуществления, сезона. С другой стороны, владелец рефрижераторного транспорта постоянно располагает полной информацией о техническом состоянии конкретного автомобиля. Только в этом случае имидж марки производителя находится в полной безопасности.
В 1996 году на Октябрьской магистрали по предложению специалистов “Желдорэкспедиции” был проведён эксперимент: скоропортящиеся продукты повезли в 20- и 40- фунтовых контейнерах, а не в обычных рефрижераторных секциях. В результате теперь регулярно в составе контейнерного поезда , который ходит между Петербургом и Москвой ,челноками ходят пять рефрижераторных сцепов по 10 платформ в каждом.
КЛАССИФИКАЦИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ
Двигатели внутреннего сгорания могут быть подразделены по следующим основным признакам.
1. По способу осуществления рабочего цикла:
а) четырехтактные двигатели, в которых на каждые четыре хода поршня (такта) приходится один рабочий ход;
б) двухтактные двигатели, в которых на каждые два хода поршня (такта) приходится один рабочий ход.
2. По способу действия;
а) двигатели простого действия, в которых рабочий цикл совершается в одной только верхней полости рабочего цилиндра;
б) двигатели двойного действия, в которых рабочий цикл совершается в двух полостях рабочего цилиндра: верхней (над поршнем) и нижней (под поршнем).
в) двигатели двухтактные с противоположно движущимися поршнями, которые по существу являются двумя двухтактными двигателями простого действия, имеющими общую камеру сгорания.
3. По способу наполнения рабочего цилиндра свежим зарядом:
а) двигатели без наддува, у которых засасывание рабочей смеси или воздуха осуществляется непосредственно рабочим поршнем (четырехтактные), или заполнение цилиндра происходит продувочным воздухом нормального давления (двухтактные);
б) двигатели с. наддувом, у которых рабочая смесь или воздух подается к цилиндру под повышенным давлением из особого наддувочного насоса (четырехтактные) или продувка цилиндра производится воздухом повышенного давления (двухтактные);
в) двигатели с частичным наддувом, у которых большая часть воздуха подается в цилиндр нормально и только часть заряда подается под повышенным давлением.
4. По способу смесеобразования:
а) двигатели с внешним смесеобразованием, в которых горючая смесь, состоящая из паров жидкого легкого топлива с воздухом или из газа с воздухом, образуется вне рабочего цилиндра,—все карбюраторные двигатели, а также газообразного топлива;
б) двигатели с внутренним смесеобразованием, в которых рабочая смесь образуется внутри рабочего цилиндра, в результате распыливания топлива, вспрыскиваемого в цилиндр насосом под высоким давлением,—все двигатели с самовоспламенением топлива, калоризаторные, а также легкого топлива, имеющие непосредственный впрыск топлива в цилиндр.
(Под „рабочим циклом* подразумевается комплекс последовательных процессов, периодически повторяющихся в каждом цилиндре и обусловливающих работу двигателя).
5. По роду применяемого топлива:
а) двигатели легкого жидкого топлива (бензин, бензол, керосин, спирт и др.);
б) двигатели тяжелого жидкого топлива (моторное топливо, соляровое масло, „дизельное" топливо, газойль и др.);
в) двигатели газообразного топлива (генераторный газ, естественный газ, сжатый газ);
г) двигатели смешанного топлива, работающие по газожидкостному процессу (основное топливо—газ, запальное топливо—жидкое);
д) двигатели пылевидного топлива, в которых твердое топливо (уголь) подводится к органам смесеобразования в измельченном состоянии.
6. По способу воспламенения рабочей смеси:
а) двигатели с принудительным зажиганием, в которых воспламенение горючей смеси происходит в результате зажигания ее от постороннего источника (электрической искры),—все карбюраторные и газовые двигатели;
б) двигатели с самовоспламенением топлива, в которых впрыскиваемое в цилиндр в конце сжатия жидкое топливо самовоспламеняется, —большая часть дизельных двигателей;
в) двигатели со смешанным воспламенением, в которых воспламенение топлива происходит под воздействием, с одной стороны, температуры сжатого воздуха (недостаточной для самовоспламенения), а с другой—под воздействием раскаленных стенок камеры сжатия или особого запальника („калоризатора"),—все так называемые калоризаторные двигатели;
г) двигатели с комбинированным воспламенением, например, работающие по „газожидкостному" процессу, в которых горючая газовая смесь принудительно зажигается за счет самовоспламенения жидкого запального топлива.
7. По роду рабочего цикла:
а) двигатели со сгоранием при постоянном объеме, или двигатели „изохорного" сгорания (при V- const),—все двигатели, имеющие низкое сжатие и принудительное зажигание топлива (карбюраторные и газовые);
б) двигатели со сгоранием при постоянном давлении, или двигатели „изобарного" сгорания (при Р- const),—все двигатели высокого сжатия с пневматическим (воздушным) распыливанием топлива и с самовоспламенением—все так называемые „компрессорные дизели" ;
в) двигатели смешанного сгорания, в которых сгорание происходит частые по изохоре (V- const ) и частью по изобаре (Р- const ), — все современные двигатели высокого сжатия с непосредственным впрыском жидкого топлива и с самовоспламенением последнего (так называемые «бескомпрессорные дизели»);
8. По конструктивному выполнению (основные признаки):
а) двигатели тронковые, в которых роль направляющей выполняет тронковая часть рабочего поршня —большая часть двигателей с цилиндровой мощностью до 500—600 э. л. с.;
б) двигатели с ползунами, так называемые „крейцкопфные" , в которых роль направляющей выполняет ползун, скользящий по параллелям, —большая часть тихоходных двигателей с цилиндровой мощностью свыше 500-.'- 600 э. л. с.; ,
в) двигатели с вертикальным расположением цилиндров — большая часть двигателей;
г) двигатели с горизонтально расположенными цилиндрами—встречаются как исключение;
д) двигатели с расположением цилиндров под некоторым углом —
V-образные, W-образные, Х-образные, звездообразные и другие — быстроходные и легкие типы двигателей;
е) двигатели с параллельным расположением двух рядов цилиндров (двухрядные или „сдвоенные" двигатели) ;
ж) двигатели с противоположно движущимися поршнями и двумя коленчатыми валами, соединенными зубчатой передачей или с одним валом, состоящим из нескольких трехколенчатых валов (по числу цилиндров), соединенных с верхними поршнями шатунами и траверсами;
з) двигатели нереверсивные, имеющие одно постоянное направление вращения; в случае использования нереверсивного двигателя в качестве главного последний снабжается реверсивной муфтой ;
и) двигатели реверсивные , у которых перемена направления
вращения осуществляется особым реверсивным механизмом, изменяющим газораспределение;
к) двигатели правой модели (так называемые „правые"), в которых
направление вращения происходит по часовой стрелке (если смотреть со стороны привода);
л) двигатели левой модели (так называемые „левые"), в которых
направление вращения происходит против часовой стрелки, и ряд других.
9. По средней скорости поршня
подразделяются на тихоходные—со средней скоростью поршня менее 6,5 м/сек и на быстроходные—со средней скоростью поршня 6,5 м/с и более.
10. По назначению;
дизель- динамо, приводящие в движение электрогенераторы,
дизель-компрессор, приводящие в движение механизмы установки;