Avtosfera76.ru

Авто Сфера №76
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Генератор влияние на работу двигателя

Расход топлива дизельного генератора

Дизельные электрогенераторы — это специализированные технические устройства разной мощности, используемые в качестве автономных источников электроэнергии в тех местах, где альтернативные решения отсутствуют. Оборудование работает на дизельном топливе, нормальный расход которого необходимо постоянно контролировать и учитывать его малейшие отклонения от заявленных параметров. В полевых условиях запас топлива ограничен, поэтому сведения о его потреблении должны быть максимально полными и достоверными.

Компания Yanmar серьезно подошла к этому вопросу. В технической документации к каждой модели оборудования указано подробное описание всех технических характеристик, в том числе расхода. Как применить эти данные на практике попробуем разобраться в этой статье.

Особенности эксплуатации бензиновых генераторов

Выбирая генератор, многих волнует вопрос расход топлива. Бензиновая электростанция не может похвастаться экономичностью, если сравнивать себестоимость вырабатываемой энергии с дизельными или газовыми установками. Но не забываем о низкой стартовой цене владения и простотой в эксплуатации – по этим параметрам бензиновый генератор является бесспорным лидером рынка.

Также стоит помнить о том, что двигатель станции этого типа не рассчитан на длительную (тем более круглосуточную) беспрерывную работу. Бензиновый мотор через несколько часов эксплуатации нужно останавливать, чтобы он остыл. В зависимости от мощности и модели такой генератор может работать без остановки от 1,5 до 8 часов. Этого обычно бывает достаточно, если установка выполняет функции аварийного источника питания или используется во время отдыха на природе для обеспечения минимального комфорта.

Дизель или бензин – что экономичней

Бензин используется в небольших установках — начиная с 0,75 кВт, дизельные модели можно найти начиная с 3 кВт.

В цифрах расход топлива выглядит так:

Генератор Бензин Дизель
5 кВт2,3 л1,4 л
6 кВт2,7 л1,9 л
10 кВт4,9 л3,0 л

Помимо того, что дизельные двигатели сами по себе экономичней, в генераторах СКАТ установлена система впрыска Bosch, которая дополнительно экономит топливо до 15% и уменьшает дымность и содержание СО в выхлопных газах.

Принцип работы системы таков: инжекторы впрыскивают топливо непосредственно в камеру сгорания. Это повышает давление в камере и дает высокий крутящий момент при меньшем расходе топлива – до 15%. Последним усовершенствованием системы стало использование лазера для производства отверстий в инжекторах. Теперь распыление топлива стало более мелкодисперсным, за счет чего смесеобразование происходит точнее, а топливо сгорает эффективнее с минимальным выбросом в атмосферу.

Что такое электрогенератор?

Электрический генератор – это аппарат, способный преобразовывать механическую энергию в электрическую.

Работа машины основывается на принципе индукции, то есть, в проводе, который движется в магнитном поле, наводится электродвижущая сила (ЭДС).

Бензиновый генератор Iron Angel могут выдавать и постоянный и переменный ток. Само же слово «генератор» с латыни дословно перевести можно, как «производитель».

Электрогенераторы постоянного тока

Данные аппараты могут отличаться по характеру возбуждения. В генераторах электромагнитного возбуждения обмотка располагается на основных полюсах и подключается именно к источнику питания. Генераторы с магнитоэлектрическим типом возбуждения приходят в действие за счет постоянных магнитов, которые являются материалами изготовления полюсов. Данные машины широко применимы в промышленных зданиях, где требуется наличие постоянного тока. К ним относятся помещения, связанные с металлургией, электролизным производством, транспорт, судна и тому подобное. В качестве возбудителей синхронных генераторов и производителей постоянного тока, данного типа генераторы применимы и на электростанциях.

Электрогенераторы переменного тока

Данные машины дают возможность получить большие токи при довольно высоком напряжении. Сейчас, различают несколько типов подобных аппаратов.

Состоят они из электрического и постоянного магнита. Вместе они создают магнитное поле. Также, в конструкцию входит обмотка, в ней и индуцируется переменная электродвижущая сила.

Синхронные и асинхронные

По типу мотора, установленного в генератор, определяется его тип. Генератор может быть синхронным и асинхронным. По своему строению второй выполнен намного проще, чем первый, так как в нем отсутствуют угольные щетки и обмотка. Посему, речь в нашей статье пойдет о синхронных генераторах.

Читать еще:  Ферби ремонт своими руками марка двигателя

Модернизация диска Фарадея: Создание эффективных униполярных генераторов

Униполярный генератор, динамо машина, диск Фарадея: не важно, как вы его называете, в любом случае, униполярный генератор — это интересное устройство. В отличии от большинства других устройств того же назначения, униполярные генераторы способны вырабатывать большой ток при низком напряжении и выделять большое количество электроэнергии. Из-за таких характеристик, учёные работали над улучшением этого устройства с момента его изобретения. Вы также можете провести анализ рабочих характеристик униполярного генератора с использованием программного обеспечения COMSOL Multiphysics®.

Краткая история униполярных генераторов

Спустя 10 лет после прорыва в области электродвигателей в 1831 году Майкл Фарадей создал свой первый генератор. Первая установка (которую позже назвали униполярным генератором) была очень простой. Она состояла из медного диска, который вращался между полюсами постоянного магнита. Несмотря на то, что генератор Фарадея успешно демонстрировал принцип действия электромагнитной индукции, на практике он был слишком неэффективен из-за больших потерь и возникновения противотоков.


Схематичное изображение одного из первых униполярных генераторов, также известного, как диск Фарадея. Изображение имеется в свободном доступе в США, взято из Wikimedia Commons.

На протяжении многих лет учёные пытались улучшить производительность униполярных генераторов. Одним из самых известных примеров является разработанная Николой Теслой конструкция, в которой металлический ремень разделял параллельные диски на параллельных валах. Такая конструкция помогла уменьшить потери на трение, что значительно повысило эффективность устройства.

В 1950-е годы было обнаружено, что униполярные генераторы отлично очень полезны для импульсных силовых установок, так как они могут запасать энергию в течении длительного периода и практически мгновенно выделять её. Данное открытие возобновило интерес к генераторам, а учёные начали создавать масштабные конструкции генераторов. Один из них был создан сэром Майклом Олифантом в австралийском Национальном университете. Этот огромный генератор использовался на протяжении 20 лет и мог выдавать ток до 2 МА.


Некоторые элементы созданного сэром Олифантом униполярного генератора, который был разобран и выставлен на всеобщее обозрение. Изображение предоставлено Martyman, взято из англоязычной Википедии. Доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 из Wikimedia Commons.

Не смотря на то, что униполярные генераторы прошли долгий путь и назывались различными именами изобретателей, учёные и инженеры до сих пор продолжают работать над улучшением производительности этих устройств. Одним из подходов к такой модернизации, конечно, является численное электродинамическое моделирование…

Моделирование простого униполярного генератора с использованием модуля AC/DC пакета COMSOL Multiphysics®

Давайте рассмотрим учебный пример, в котором представлена простая 3D модель униполярного генератора. Он состоит из вращающегося диска радиусом 10 см, который помещён в однородное магнитное поле величиной 1 Тл. Медный проводник соединяет край диска с его центром, чтобы создать замкнутую цепь для протекания тока, вызванного вращением проводника в постоянном магнитном поле (Lorentz current).


Геометрия модели униполярного генератора.

Обратите внимание, что угловая скорость диска — 1200 об/мин, а протекающий через проводник ток равен примерно 45.16 кА. Для моделирования вращающегося диска можно использовать узел Lorentz term (вклад силы Лоренца) по двум причинам:

  1. В диске нет магнитных источников, которые вращаются вместе с ним
  2. Диск ничем не ограничен и направление его движения не изменяется

В данном случае распределение тока не изменяется при вращении диска.

Анализ результатов электродинамического расчета

После проведения стационарного расчёта можно проанализировать распределение тока в диске и проводнике. Анализируя полученные результаты для нормы плотности тока и его направления, вы можете найти способы улучшения конструкции униполярного генератора.

Норма плотности тока (слева) и направление тока (справа) в медном проводнике и в диске.

Более того, можно изучить влияние магнитного поля, например, на вращение. Ниже приведён график распределения общей и индуцированной магнитной индукции в системе.


Из векторной диаграммы можно заметить, что униполярный генератор влияет на магнитное поле вокруг (возмущает его). Скорость колеса изображена бирюзовыми стрелками на поверхности.

Резистивные потери играют ключевую роль в эффективности таких генераторов, поэтому важно их минимизировать. На графике ниже продемонстрированы расчетные потери в проводящих частях генератора, которые легко получить в результате моделирования.

Читать еще:  Холодильник веко не работает двигатель


Резистивные потери в диске и в проводнике.

Используя электродинамическое моделирование, инженеры могут модернизировать конструкции униполярных генераторов, улучшать их производительность путём уменьшения потерь на трение или изменения распределения магнитного поля.

Дальнейшие шаги

Чтобы скачать учебный пример, представленный в этой заметке, нажмите на кнопку ниже. Вы окажетесь в Галерее приложений, где сможете войти в свою учетную запись COMSOL Access и загрузить MPH-файл, а также ознакомиться с пошаговыми инструкциями по сборке модели.

Как проверить генератор автомобиля

Есть два основных способа проверки работоспособности генератора.

Первый считается надежным «дедовским» способом, но используется сегодня исключительно на карбюраторных авто. Чтобы проверить генератор, запустите двигатель и снимите отрицательную клемму с АКБ. Если электроника автомобиля продолжает исправно функционировать, то это значит, что генератор исполняет свои функции на уровне, достаточном для работы авто.

Ни в коем случае не применяйте этот способ на современных автомобилях!

Второй способ потребует специального измерительного прибора — мультиметра. Для проверки работы генератора выставьте мультиметр в режим измерения постоянного напряжения от 0 до 20 вольт. На остановленном двигателе подключите черный щуп к минусовой клемме АКБ, красный — к плюсовой. Исправный аккумулятор покажет напряжение около 12,5 вольт. Не отключая мультиметр запустите двигатель. Рабочий генератор подаст заряд на АКБ, и показания на дисплее прибора вырастут. Нормальным считается заряд от 13,5 до 14,5 вольт. Напряжение ниже 13 вольт указывает на явные проблемы с генератором. Также можно на холостых оборотах включить несколько потребителей электроэнергии (обогрев стекол, фары, печку и др.) и посмотреть на показания мультиметра. Просадка напряжения ниже 13 вольт говорит о возможных проблемах в системе зарядки аккумулятора. В этом случае рекомендуется провести диагностику генератора, так как при таком напряжении эксплуатация автомобиля в зимний период будет приводить к систематической недозарядке аккмулятора и, как следствие, незапуску двигателя в морозы.

Для постоянного контроля работоспособности генератора мы рекомендуем обзавестись портативным вольтметром (он имеет также ряд дополнительных функций) или цифровым тестером, работающим от прикуривателя. Он будет отслеживать напряжение в сети и сообщать автовладельцу о проблемах до полного отказа генератора.

Если вам нужна помощь в подборе измерительных приборов, заполните форму ниже.

Кроме того, не помешает проверить состояние подшипников. Для этого потребуется снять приводной ремень и вручную прокрутить ротор генератора за шкив. Хруст шариков, ступенчатость вращения или легкие подклинивания указывают на износ подшипников. Также можно проверить люфт ротора. Если при покачивании шкива в вертикальной плоскости ощущается даже небольшое биение — подшипники критически изношены. Чтобы избежать проблем с генератором, их нужно заменить.

Как потепление влияет на сибирские леса: рассказывает директор Института леса СО РАН Александр Онучин

Трансформация климата так или иначе затрагивает все экосистемы планеты. Леса в условиях глобального потепления становятся все более подвержены пожарам, вредителям и патогенами. В рамках форума U-NOVUS 2021, проходящего в Томске с 1 июля по 30 сентября текущего года, рассказал пресс-службе ТГУ о том, какое будущее ждет сибирские лесные массивы в новых климатических условиях. Главные тезисы – в материале «Бабра».

Опасные тренды

На состояние сибирских лесов влияют несколько факторов. Во-первых, это глобальные климатические изменения, приводящие к значительному повышению пожарной опасности. Во-вторых, насекомые-вредители, активность которых также связана с изменением климата. Еще один отмечаемый учеными опасный тренд – повышение концентрации углекислого газа над сибирскими лесами. Пока непонятно, какой вклад в этот процесс вносят лесные пожары, деградация вечной мерзлоты и техногенные силы.

Повышение пожарной опасности напрямую ведет к повышению числа лесных пожаров. К сожалению, этот тренд выражен сильнее, чем тенденция к повышению температуры воздуха.

«К стремительному изменению климатической картины добавляется еще и другой фактор отрицательного влияния, усугубляющий ситуацию, – это несовершенство системы охраны лесов. У нас нет надежной системы раннего обнаружения пожаров. Когда возгорание выявлено в самом начале, его, что называется, можно ногами затоптать. Но когда пожар уже принял катастрофические масштабы, бывает, что даже при привлечении всех сил и средств его невозможно затушить до тех пор, пока не пойдут дожди», — отмечает Александр Онучин.

По мнению ученого, для решения этой проблемы необходимо создать надежную систему прогноза возникновения пожаров. Это даст возможность оперативно определять горячие точки, где вероятность возгорания леса наиболее высока, и концентрировать там силы и средства, направленные на обнаружение и на тушение пожаров.

Читать еще:  Что за двигатель новый актион

Лесники

«Одна из наших бед заключается в том, что из леса убрали лесников. Это значимый фактор, отсюда незаконные рубки, позднее выявление возгораний, вспышек активности вредителей и прочее. Раньше на каждом участке был лесник, который проходил его ногами и видел все, что там происходит», — говорит Александр Онучин.

Сейчас в современном лесном законодательстве даже нет понятие лесное хозяйство – только заготовка древесины.

«Как говорил академик Александр Исаев – «Лес оторван от земли», а делать этого нельзя. Лес ведь выполняет множество функций в том числе более важных, чем ресурсная. Лес – это и среда обитания, и биоразнообразие, и многое другое. В лесном законодательстве на эти вещи упор не делается. И можно ли кодекс исправить поправками – большой вопрос», — объясняет ученый.

Горит даже то, что не горело раньше

В наши дни горят даже те леса, которые не горели раньше, например, лесные массивы в Арктике недалеко от Северного Ледовитого океана. Раньше сумма температур в тех местах никогда не набирала такого значения, при котором лесная растительность начинает гореть. Причина изменений все та же – повышение температуры и уменьшение количества осадков. Пожары стали возникать даже в самом северном лесном массиве Ары-Мас, находящемся на Таймыре.

Не все пожары нужно тушить

Пожары, возникающие рядом с населенными пунктами и в тех местах, где есть ценные леса и биоразнообразие животных, нужно тушить непременно. Но если, например, участок леса загорелся где-то в труднодоступном месте, идет низовой пал, который может упереться в какую-то естественную преграду или искусственный барьер, необходимости забрасывать туда людей для тушения может и не быть.

Для принятия правильного решения необходима отлаженная работа системы прогноза развития пожара, которая давала бы оценку необходимых сил, средств для тушения и возможного ущерба. Сейчас эта система работает лишь в некоторых районах.

«Чтобы делать такой прогноз для других районов, нужны лесоустроительные данные – необходимо понимать, какой там лес. Чтобы понимать, как будет развиваться пожар, нужно помимо метеорологической ситуации знать, какая там растительность. Проблем в том, что актуальных лесоустроительных данных сейчас мало, большая часть лесов устраивались более 20 лет назад, за это время там многое могло измениться», — говорит Александр Онучин.

Помощь лесу

Существуют разные подходы, используя которые человек может помочь лесу адаптироваться к изменению климата.

«Современные технологии позволяют создавать новые виды растений с улучшенными характеристиками. Например, наши генетики создали вид лиственницы, устойчивой к наиболее характерным для нее болезням. Технология микроклонального размножения, освоенная в Институте леса, позволяет в короткие сроки получить рассаду хорошего качества. Таким образом, можно целенаправленно создавать леса, устойчивые к различным патогенам. С другой стороны, можно в природе находить генетически улучшенные виды деревьев, которые будут устойчивы к вредителям и различным факторам стресса, и смогут хорошо расти даже в условиях стремительного изменения климата», — подчеркивает ученый.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector