石油钻井柴油机教案Word下载.docx
- 文档编号:21571333
- 上传时间:2023-01-31
- 格式:DOCX
- 页数:15
- 大小:225.20KB
石油钻井柴油机教案Word下载.docx
《石油钻井柴油机教案Word下载.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《石油钻井柴油机教案Word下载.docx(15页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
定时地排出废气,吸入新鲜空
气,提供燃料燃烧所需的充足氧气
3、燃料供给系统:
定时定量地向气缸内供应一定压力的柴油,满足燃烧过程的需要。
4、润滑系统:
将机油送到柴油机运动部件的摩擦表面,以减少运动动部件的磨损和摩擦阻力。
5、冷却系统:
利用冷却介质(水或空气),将受热无零件所吸收的热量及时传送出去,以保证柴油机各零件在高温环境中正常工作
6、启动系统:
借助外部能源(如压缩空气、电力)带动柴油机转动,使柴油机实现第一次着火。
7、机体组件:
构成柴油机骨架,支承所有运动件和辅助系统。
小结
发动机
水力发动机
风力发动机
原子能发动机
热力发动机(热机)
电力发动机
外燃机
内燃机
………
柴油机
汽油机
天燃气机
2、内燃机的分类方式
3、构成柴油机的两大机构、五大系统
1、内燃机和柴油机的概念
1.2柴油机的工作原理
一、钻井工作对柴油机的要求
1、具有足够的功率;
在1103~2942Kw之间
2、具有良好的超载性能;
3、具有较宽的调速范围;
4、要求经济、可靠、耐用、维修方便、操作简单等。
二、柴油机的工作原理和工作过程
1、基本工作原理
使柴油在汽缸内燃烧,将燃料的化学能转变为热能,并利用燃气为介质,再将热能转变为机械能。
2、工作过程:
进气→压缩→燃烧膨胀(工作过程)→排气过程
三、柴油机常用名词术语
1、上止点(上死点)
2、下止点(下死点)
3、冲程(行程):
S=2rr—曲柄半径
4、缸径:
指汽缸的直径
5、汽缸工作容积(活塞排量):
Vh=π/4D²
S×
10
6、燃烧室容积:
Vc
7、汽缸总容积:
Va=Vh+Vc
8、压缩比:
ε=Va/Vc,
ε=12~22;
汽油机:
ε=5~9
上止点
下止点
行程
汽缸工作容积
燃烧室容积
汽缸总容积
9、压缩室高度(余隙高度或上量):
活塞位于上止点时,活塞顶平面与汽缸盖底平面之间的距离。
10、最大爆发压力:
燃料燃烧时产生的气体压力的最大值
11、平均有效压力:
假定一个在整个活塞行程内大小不变的压力作用在活塞
上,使活塞在一个行程内所做的功与整个工作循环所做的
有效功相等。
这个假定的压力就叫平均有效压力。
12、活塞平均速度:
活塞速度的平均值。
13、强化指标:
活塞平均速度与平均有效压力的乘积。
四、单缸四冲程柴油机工作原理
四冲程柴油机:
指每完成一个工作循环(即完成进气、压
缩、工作、排气四个过程)活塞要连续运
行四个冲程(曲轴转两圈)的柴油机。
第一冲程:
进气冲程。
活塞由上止点→下止点
第二冲程:
压缩冲程。
活塞由下止点→上止点
第三冲程:
工作冲程(燃烧膨胀冲程)
活塞由上止点→下止点
第四冲程:
排气冲程。
提问:
(1)怎样实现柴油机的连续工作循环呢?
(2)二冲程柴油机完成一个工作循环,曲轴转几圈?
实际中:
进、排气门早开,晚关
五、多缸柴油机的工作
1、多缸柴油机:
指由若干个(2个以上)相同的单缸排在一个
机体上共用一根曲轴输出动力的柴油机。
常用:
四缸、六缸、八缸及十二缸四冲程柴油机。
分为:
(1)直列式柴油机
(2)V型柴油机
常用柴油机气缸编号:
左
右
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
12
功率输出端
2、多缸柴油机工作顺序(点火顺序)
指各缸工作冲程(燃烧膨胀冲程)发生的顺序。
点火间隔角:
φ=720°
/i;
式中i—气缸数
(1)4125型柴油机:
φ=720°
/4=180°
点火顺序为:
1-3-4-2或1-2-4-3
(2)6135型柴油机:
/6=120°
1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-5.
(3)Z12V190B柴油机:
/12=60°
1-8-5-10-3-7-6-11-2-9-4-12
各缸工作情况:
表1-1
1.3柴油机的主要性能指标及
型号编制规则
一、主要性能指标
1、功率:
单位时间内所作的功,用¡
°
N¡
±
表示。
指示功率:
Ni
有效功率:
Ne,柴油机从曲轴上向外输出的净功率。
(1)15分钟功率
(2)1小时功率
(3)12小时功率(额定功率)
(4)持续功率(持久功率)
PZ12V190B型柴油机
额定功率:
882.6Kw
持久功率:
794Kw
2、有效燃油消耗率(ge)
指单位有效功率在单位时间内所消耗的燃油量。
ge=Gr∕Ne×
10³
g∕(kw.h)
式中:
Gr—柴油机每小时的燃油消耗率,公斤/小时
3、有效扭矩(Me)
指柴油机飞轮端对外输出的扭矩,单位为N·
m
4、有效热效率(ηe):
ηe=0.3~0.45之间。
5、机械效率(ηm):
ηm=Ne∕Ni
二、内燃机名称和型号编制规则
1、内燃机的名称
按所采用的燃料来命名。
如柴油机、汽油机、天燃气机、煤气机、沼气机、双燃料发动机等。
2、内燃机型号
由数字和汉语拼音字母及GB1883中关于气缸布置所规定的象形字符号组成。
包括气缸数、机型系列、变型符号及用途和结构特点等内容组成。
GB725-91规定主要内容如下:
首部+中部+后部+尾部
系列代号
换代符号
地方企业代号
首部
缸数符号(、、)
汽缸布置形式符号
冲程符号(四冲程不标、E-二冲程)
缸径符号(气缸直径mm)
中部
用途特征符号(基本型略)
结构特征符号(水冷略、F-风冷、Z-增压)
后部
区分符号(标定转速符号)
尾部
气缸直径135mm
(2)Z12V190B柴油机
(3)Z8V190MD-1柴油机
表示转速为1200r/min、沙漠地区发电机组用、八缸四冲程V型、缸径190mm的增压柴油机
总结
2、柴油机的基本名词术语(上、下止点,冲程和压缩比)
3、单缸四冲程柴油机的工作原理和过程
4、多缸柴油机的点火顺序和发火间隔角
5、柴油机的型号含义:
4135、6135、PZ12V190B
6、组成PZ12V190B型柴油机的机构、系统及作用
2.3配气机构与进排气系统
一、配气机构
1、功用
按照柴油机各缸工作顺序,定时地打开和关闭进、排气门,以保证吸足新鲜空气,并把燃烧后的废气排出。
2、组成及原理
由凸轮轴、挺柱、推杆、气门摇臂、气门组件等组成。
挺柱
推杆
凸轮轴
气门
气门导管
气门弹簧
3、Z12V190B型柴油机配气机构(顶置式)
(1)气门组件
①气门:
控制进、排气道的开启和关闭。
分进、排气门
使用中进、排气门不能互换,其中进气门杆顶部加工有一细环形槽以区别。
②气门导管:
控制气门运动,保证气门落座准确
③气门弹簧及锁紧装置
保证气门驱动机构不因运动件的质量灌性力使各构件在接触处分离;
气门关闭时保持气门与气门座之间严密密封。
图2-30
(2)气门驱动机构
①凸轮轴:
通过传动件准确地按一定时间控制气门的开启
与关闭,保证按一定规律进行换气。
②挺柱:
将凸轮的推力通过推杆和摇臂传到气门。
结构:
平面、滚子、摇臂滚子。
③推杆:
中空细长杆,一端球头、一端球状凹坑
④摇臂:
长臂、短臂。
二、配气相位与气门间隙
1、配气相位
用曲轴转角来表示进、排气门的开闭时刻和持续时间称配气相位。
2、气门间隙:
一般指气门杆顶端与摇臂之间的间隙。
用c
气门间隙不宜过大或过小。
一般c=0.25~0.45。
排气门间隙略比进气门大些
Z12V190B柴油机:
进气门:
c1=0.43mm,排气门:
c1=0.48mm
(1)配气机构的组成及功用
Z12V190B柴油机配气机构:
顶置式,四气门:
两进两排
(2)Z12V190B柴油机进、排气门的区别方法
进、排气门不能互换
(3)Z12V190B柴油机的气门间隙及测量
进气门:
0.43mm,排气门:
0.48mm。
(4)配气相位:
进、排气门要早开晚闭
三、齿轮系与进排气系统
1、齿轮系(柴油机的传动系统)
(1)功用:
将曲轴的运动传到各辅助系统(如凸轮轴、
喷油泵、机油泵、水泵等)带动他们运转。
(2)组成:
图2-38.(胶片)
2、进气系统
(1)功用:
把新鲜空气经过滤清净化后,送入气缸内,
以满足柴油机工作所需的空气。
(2)组成:
由空气滤清器、进气菅及气缸盖中的进气道
等零部件组成。
Z12V190B柴油机进气系统(增压、中冷形式):
(1)空气滤清器(复合式)
图2-40
至气缸
进气管
空气滤清器
压风机
中冷器
(2)防爆装置:
当柴油机发生机械故障或在工作环境中出现可燃气体时,能够迅速切断柴油机进气通路,使柴油机紧急停车。
图2-41
3、排气系统
功用:
排出柴油机燃烧后的废气,降低噪音,增加安全性
组成:
包括气缸盖中的排气道、排气管和消音灭火器等组成
2.4燃料供给系统
一、燃料供给系统的作用、组成
1、作用:
根据柴油机的工况要求,定时、定量、定压的
将柴油喷入燃烧室内,并使其雾化且与空气充
分混合,以实现燃烧、做功过程;
同时,通过
系统内的喷油泵及调速器的作用,以控制柴油
机在给定工况下稳定运行。
2、组成:
由燃油箱、输油泵、柴油滤清器、喷油泵、喷
油调速器和燃油输送管系等组成。
3、Z12V190B柴油机燃油路线:
输油泵
滤清器
高压油泵
喷油器
燃油箱
二、Z12190B柴油机燃料供给系统零部件
1、低压油路部件
①油箱:
贮存燃油,容量为柴油机能工作8~10小时
②输油泵:
保证连续向喷油泵供燃油。
摆线转子输油泵
③柴油滤清器:
清除柴油中的杂质,保证燃料供给系统正常
工作。
2、高压油路部件
①高压油泵(喷油泵):
柴油机的心脏,常用柱塞式喷油泵
②调速器:
机械式、气动式、液压式。
常用机械式。
③喷油器:
将燃油雾化成较细的油滴以利着火燃烧,同时使
喷柱的形状同燃烧室形状适当配合。
Z12V190B型柴油机润滑系统
一、润滑系统的作用
向柴油机各摩擦表面提供充足的机油,以减小磨损,保证其正常工作。
同时还具有散热、清洁、密封和防腐蚀作用
二、润滑方式
飞濺润滑、压力润滑、复合润滑、滴油润滑四种方式。
复合润滑:
飞濺润滑+压力润滑
三、润滑系统主要部件
1、预供油泵:
在柴油机启动前,将机油压送到各摩擦表面。
以保证柴油机在启动过程中各摩擦表面具有必要的润滑。
手动油泵、气动油泵两种
5、油底壳
封闭曲轴箱、防止脏物进入柴油机内部,收集和储存机油。
干式—只收集机油用,湿式—可收集和储存机油
190系列柴油机采用湿式油底壳、整体焊接结构。
6、油压低自动停车装置
防止工作过程中因机油压力过低,使润滑条件恶化,造成柴油机重大事故。
图2-75
Z12V190B柴油机的冷却系统
一、冷却系统的作用
用水对柴油机进行冷却,使柴油机处于正常的工作温度范围。
190系列柴油机采用强制、水冷却方式。
二、主要零部件及功用
包括:
水泵、风扇、机油冷却器、节温装置、冷却管系、空气中间冷却器等。
三、冷却系统的组成
1、高温循环系统:
用来冷却气缸套、气缸盖等高温件。
冷却水温较高。
2、低温冷却系统:
用来冷却空气、机油。
冷却水温较低,传热少。
Z12V190B柴油机启动系统
一、启动系统的功用
借助外部能源,实现柴油机由静止到工作状态的转换。
即实现柴油机的启动过程。
启动的条件:
一定的外力
必要的启动转速
二、启动方式:
人力启动、电动启动、压缩空气启动、辅助发动机启动(即小汽油机启动)
Z12V190B柴油机采用气马达启动和电动机启动。
Z12V190B柴油机增压系统
一、增压系统的功用
在汽缸容积不变的情况下,通过提高进气压力增加充入汽缸内的空气量,加之喷入相应多的燃油达到增加柴油机输出功率的目的。
二、增压器的各类
①机械增压式②废气增压式③复合增压式
三、Z12V190B柴油机增压器
1、废气涡轮增压器的组成及工作原理
由相连在一起的压气机和涡轮机两大部分组成。
(1)离心式压气机工作原理:
图2-91
(2)涡轮机工作原理:
图2-92
2、废气涡轮增压器结构:
图2-93
水箱
水泵
机油冷却器
Z12V190B柴油机低温循环系统
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 石油 钻井 柴油机 教案