Cómo funciona el cargador

Hay muchos tipos de cargadores. Según los diferentes dispositivos de desplazamiento, los cargadores se dividen en cargadores de neumáticos y cargadores de orugas. Los cargadores se dividen en cargadores ordinarios, carretillas elevadoras especiales para minería de piedra y cargadores grandes según su potencia. Los motores diésel se utilizan ampliamente en los sistemas de potencia de las palas cargadoras, y sólo unas pocas palas cargadoras pequeñas y ligeras funcionan con motores de gasolina. Las principales diferencias entre los motores de gasolina y los motores diésel son: 1. Un motor de gasolina toma una mezcla de combustible y aire, la comprime y luego enciende la mezcla con una chispa. Un motor diésel simplemente toma aire, lo comprime y luego inyecta combustible en el aire comprimido. El calor generado por el aire comprimido puede encender el combustible. 2. La relación de compresión de los motores de gasolina es de 8:1 a 12:1, mientras que la relación de compresión de los motores diésel es de 14:1, o incluso 25:1. Debido a que un motor diésel tiene una relación de compresión más alta, también es más eficiente. 3. Los motores de gasolina generalmente usan vaporización, es decir, el aire y el combustible se mezclan antes de que el aire ingrese al cilindro o la entrada; o usan inyección de combustible en el puerto, es decir, el combustible se inyecta antes de que comience la carrera de admisión (fuera del cilindro). Los motores diésel utilizan inyección directa, es decir, el diésel se inyecta directamente en el cilindro. Primero, presentemos brevemente el motor diésel. Los motores diésel se componen de varios mecanismos y componentes. Como máquina compleja para la conversión de energía, aunque la estructura específica es diferente, su estructura principal es similar y consta principalmente de las siguientes partes: 1. Mecanismo de biela de manivela. Se compone principalmente del bloque del motor, el grupo de biela del pistón y el grupo del volante del cigüeñal. El motor diésel convierte el movimiento lineal alternativo del pistón en el movimiento de rotación del cigüeñal a través del mecanismo de biela y manivela para completar el ciclo de trabajo del motor diésel. 2. Mecanismo de válvula. Se compone principalmente de un conjunto de válvulas y un mecanismo de transmisión. Su función principal es completar la apertura y el cierre de las válvulas de admisión y escape en un orden determinado para garantizar que el motor diésel pueda inhalar aire fresco y descargar los gases de escape quemados. de manera oportuna. 3. Sistema de suministro de combustible. Incluye principalmente bomba de inyección de combustible, inyector de combustible, bomba de transferencia de combustible, regulador y filtro de combustible. Su función es inyectar combustible diesel del cuerpo humano en la cámara de combustión a una presión regular, cuantitativa y constante para asegurar una combustión oportuna, rápida y completa del combustible. 4. Sistema de lubricación. Se compone principalmente de cárter de aceite, bomba de aceite, filtro de aceite, tubería de aceite lubricante y varias piezas de válvulas. Su función principal es transportar aceite lubricante a diversas superficies de fricción, reduciendo así el desgaste de las piezas del motor diésel y reduciendo la resistencia a la fricción entre las piezas. También desempeña la función de refrigeración, limpieza y sellado. 5. Sistema de refrigeración. Se compone principalmente de un radiador, ventilador, bomba de agua, camisa de agua de refrigeración, bloque de cilindros y termostato en la culata. Su función es conducir el calor absorbido por las piezas a tiempo para asegurar la temperatura normal de funcionamiento del motor diésel. El principio de funcionamiento de un motor diésel se completa mediante cuatro procesos: entrada de aire, compresión, expansión de la combustión y escape, formando un ciclo de trabajo. Un motor diésel cuyo pistón requiere cuatro procesos para completar un ciclo de trabajo se denomina motor diésel de cuatro tiempos.

1. Carrera de admisión

La primera carrera - admisión, su tarea es llenar el cilindro con aire fresco. Cuando comienza la carrera de admisión, el pistón está en el punto muerto superior y algo de gas de escape permanece en la cámara de combustión del cilindro.

Cuando el cigüeñal gira el codo, la biela mueve el pistón desde el punto muerto superior al punto muerto inferior, y al mismo tiempo, la válvula de admisión es abierta por el mecanismo de transmisión asociado al cigüeñal.

A medida que el pistón se mueve hacia abajo, el volumen sobre el pistón en el cilindro aumenta gradualmente: la presión del aire en el cilindro es menor que la presión del aire en el tubo de admisión, por lo que el aire exterior continúa llenando el cilindro.

Como se muestra en la animación, durante el proceso de entrada de aire, la presión del gas en el cilindro cambia con el volumen del cilindro. En la figura, la ordenada representa la presión del gas P y la abscisa representa el volumen del cilindro Vh (o impulso del pistón S). Este diagrama se llama diagrama de indicador de potencia. La curva de presión en la figura muestra el patrón cambiante de la presión del gas en el cilindro cuando el motor diesel está funcionando. Se puede ver en el suelo que en la etapa inicial de la entrada de aire, debido a la presencia de gases de escape residuales, la presión es ligeramente superior a la presión atmosférica P0. Durante el proceso de admisión, debido a la resistencia al flujo del aire que pasa a través del tubo de admisión y la válvula de admisión, la presión del gas en la carrera de admisión es menor que la presión atmosférica y su valor es de 0,085 ~ 0,095 MPa. La presión del gas en el cilindro permanece básicamente sin cambios.

Cuando el pistón se mueve hacia abajo cerca del punto muerto inferior, el flujo de aire que ingresa al cilindro todavía tiene una alta velocidad y una gran inercia. Para utilizar la inercia del flujo de aire para aumentar la cantidad de carga, la válvula de admisión se cierra después de que el pistón pasa por el punto muerto inferior. Aunque el pistón está hacia arriba en este momento, debido a la inercia del flujo de aire, el gas aún puede llenar el cilindro.

2. Carrera de compresión

La segunda carrera: compresión. Durante la compresión, el pistón se mueve desde el punto muerto superior entre el punto muerto inferior y el punto muerto superior. Este golpe tiene dos funciones: una es aumentar la temperatura del aire para preparar la combustión espontánea del combustible; la otra es crear las condiciones para que la expansión del gas realice trabajo; A medida que el pistón sube y la válvula de admisión se cierra, el aire del cilindro se comprime. A medida que el volumen se hace cada vez más pequeño, la presión y la temperatura del aire seguirán aumentando. La presión y la humedad al final de la compresión están relacionadas con el grado de compresión del aire, es decir, la relación de compresión. Generalmente, la presión y temperatura al final de la compresión son: PC = 4 ~ 8 MPa, TC = 750 ~ 950 K.

La temperatura de autoignición del diésel es de unos 543-563 K. La temperatura al final de la compresión es muy superior a la del diésel, lo que es suficiente para garantizar que el combustible inyectado en el cilindro se encienda espontáneamente. .

El combustible diésel inyectado en el cilindro no se encenderá inmediatamente, sino que se encenderá después de cambios físicos y químicos. Este período es de aproximadamente 0,001 ~ 0,005 segundos, lo que se denomina período de retraso del encendido.

Por lo tanto, es necesario comenzar a inyectar combustible atomizado en el cilindro cuando el cigüeñal gira a un ángulo del cigüeñal de 10 a 35 grados antes del punto muerto superior, y hacer que el cigüeñal alcance la presión de combustión más alta en la cámara de combustión a 5 a 10 grados. después del punto muerto superior, lo que obliga al pistón a moverse hacia abajo.

3. Carrera de expansión de la combustión

La tercera carrera: expansión de la combustión. Al inicio de esta carrera, se quema la mayor parte del combustible inyectado en la cámara de combustión. Durante la combustión se libera una gran cantidad de calor, por lo que la presión y la temperatura del gas aumentan bruscamente. El pistón se mueve hacia abajo bajo la acción del gas a alta temperatura y alta presión, y el cigüeñal realiza trabajo mediante la rotación de la biela. Por eso, este golpe también se llama golpe de potencia o golpe de trabajo.

A medida que el pistón se mueve hacia abajo, el volumen del cilindro aumenta y la presión del gas disminuye. Cuando el pistón se mueve hasta el punto muerto inferior y se abre la válvula de escape, finaliza la carrera de trabajo.

4. Carrera de escape

La cuarta carrera - escape. La función de la carrera de escape es descargar los gases de escape expandidos, llenando así de aire fresco para prepararse para la entrada del siguiente ciclo. Cuando el pistón se mueve cerca del punto muerto inferior durante la carrera de trabajo, la válvula de escape se abre, el pistón se mueve desde el punto muerto inferior al punto muerto superior impulsado por el cigüeñal y la biela, y los gases de escape se descargan del cilindro. Debido a la resistencia del sistema de escape, al comienzo de la carrera de escape, la presión del gas en el cilindro es 0,025-0,035 MPa mayor que la presión atmosférica y su temperatura TB = 1000 ~ 1200 K. Para reducir la resistencia del movimiento del pistón durante el escape, antes del punto muerto inferior Abra la válvula de escape. Tan pronto como se abre la válvula de escape, el gas con una cierta presión sale inmediatamente del cilindro y la presión en el cilindro cae rápidamente. De esta manera, cuando el pistón se mueve hacia arriba, el gas de escape en el cilindro es descargado hacia arriba. pistón. Para utilizar la inercia del flujo de aire durante el escape para limpiar los gases de escape, la válvula de escape se cierra después del punto muerto superior.