ژنراتور دیزلی چیست و چگونه کار می کند

نحوه کار دیزل ژنراتور

نحوه کار دیزل ژنراتور به چه صورت است؟ ژنراتور دیزلی با دیزل ژنراتور ماشینی است که انرژی شیمیایی موجود در سوخت (گازوئیل) را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. برای درک بهتر به مقاله دیزل ژنراتور چیست مراجعه نمایید. در ابتدا انرژی شیمیایی سوخت توسط موتور دیزل به انرژی مکانیکی تبدیل می شود و باعث چرخش میل لنگ موتور دیزلی می شود.

نحوه کار دیزل ژنراتور

سوخت (گازوئیل) ابتدا توسط پمپ مکانیکی سوخت که به میل لنگ متصل است از مخزن گازوئیل یا باک دیزل ژنراتور کشیده شده و پس از عبور از دو فیلتر گازوئیل به پمپ سوخت اصلی تحویل می شود. معمولا دیزل ژنراتور ها مجهز به دو فیلتر گازوئیل هستند.

اجزای موتور دیزل ژنراتور

  • فیلتر اول
  • فیلتر دوم
  • گاورنر
  • تراکم کننده هوا
  • فلای ویل
  • سیستم خنک کننده

فیلترهای اول و دوم

 

فیلتر اول که به فیلتر آب گیر نیز معروف است ماموریت جداسازی آب از گازوئیل را بر عهده دارد. این فیلتر مجهز به یک مخزن موقت ذخیره آب است که آب جدا شده از گازوئیل را در آن جمع آوری می کند.

فیلتر دوم وظیفه جدا سازی بقیه ناخالصی های گازوئیل را بر عهده دارد. ناخالصی های روغن های شیمیایی گازوئیل در این فیلتر جدا می شود. در نتیجه گازوئیل در بالاترین درجه خلوص به پمپ سوخت اصلی یا پمپ انژکتور می رسد. وظیفه پمپ انژکتور، تقسیم گازوئیل بین سیلندرهای موتور است و معمولا به تعداد سیلندرهای موتور از آن لوله سوخت منشعب شده است.

این یکی از راههای تشخیص تعداد سیلندر موتور است (تعداد لوله سوخت خارج شده از پمپ انژکتور). سیتم کنترل میزان سوخت ورودی به موتور که همان گاز موتور است ممکن است به صورت مکانیکی یا الکترونیکی باشد. در موتورهای با توان کمتر از ۱۰۰ کاوا معمولا سیستم کنترل سوخت مکانیکی نصب می شود و به وسیله اپراتور تنظیم می شود.

در سایر موتورها، سیستم کنترل سوخت به صورت الکترونیک است که این ماموریت را قطعه ای به نام گاورنر انجام می دهد.

گاورنر

 

گاورنر با تشخیص دور موتور، مقدار سوخت ورودی به موتور را به صورت هوشمند کنترل می کند. به هر جهت، بعد از تحویل گازوئیل به سیلندر، نوبت احتراق و آزاد سازی انرژی گازوئیل است. موتورهای دیزلی جزء موتورهای چهارزمانه درون سوز احتراقی دسته بندی می شوند. بر خلاف موتورهای بنزینی و گازی که در آنها عمل احتراق یا انفجار توسط جرقه شمع انجام می گیرد. در موتورهای دیزلی جرقه شمع وجود ندارد چون در سیستم موتور دیزل شمع وجود ندارد بلکه در آنها احتراق‌ در اثر افزایش سطح تماس سوخت با اکسیژن و گرما انجام می شود.

 

تراکم کننده هوا

 

افزایش سطح تماس هوا با سوخت و گرما از طریق متراکم کردن هوا به میزان بسیار زیاد تامین می شود. نسبت تراکم هوا در موتورهای دیزلی متفاوت است به عنوان نمونه میانگین تراکم هوا در موتورهای ساخت شرکت ولوو یک به شانزده است. احتراق در سیلندر باعث حرکت پیستون به سمت پایین شده که این حرکت با اتصال به میل لنگ باعث چرخش آن به میزان نیم دور می شود. نیم دور دیگر چرخش میل لنگ به نوبه خود توسط احتراق در یکی دیگر از سیلندرها تامین می شود و همین طور میل لنگ موتور بر اثر احتراق های متوالی به صورت ثابت می چرخد. چرخش میل لنگ موتور در محل اتصال میل لنگ موتور به شفت ژنراتور منتقل شده و باعث چرخش آن می شود.

فلای ویل

 

یکی دیگر از اجزای مهم در بررسی نحوه کار دیزل ژنراتور می توان به فلای ویل اشاره کرد.  برای اتصال میل لنگ موتور به شفت ژنراتور، سیستم تعبیه شده به صورت اتصال دو صفحه گرد فلزی با تعداد شش تا هشت پیچ می باشد. به این صورت که در قسمت انتهای میل لنگ موتور، روی آن یک صفحه گرد به نام فلای ویل (در فارسی به چرخ طیار ترجمه شده است) چرخش شفت ژنراتور باعث چرخش یک سیم پیچ که روی شفت ژنراتور نصب شده است (روتور) می شود. این سیم پیچ درون سیم پیچ دیگری که روی بدنه ژنراتور نصب شده است (استاتور) می شود. چرخش روتور در داخل استاتور باعث ایجاد جریان الکتریسیته می شود و در واقع انرژی مکانیکی به انرژی الکتریکی تبدیل می شود.

انرژی الکتریکی ایجاد شده توسط ژنراتور توسط تعداد چهار کابل ( سه کابل فاز و یک کابل نول) به کلید انتقال قدرت منتقل می شود. در زمان استفاده از دیزل ژنراتور، کابل های مدار مصرف به کلید انتقال قدرت دیزل ژنراتور متصل شده و جریان برق را به مصرف کننده ها منتقل می کنند.

خروجی جریان دیزل ژنراتور معمولا دارای فرکانس ۵۰ هرتز هست و ولتاژ برق تولیدی در حالت تک فاز ۲۳۰ ولت و در حالت سه فاز ۳۸۰ ولت است. کنترل ولتاژ برق خروجی ژنراتور را تجهیزی به نام ای وی آر در اختیار دارد که کار آن به صورت اختصاصی کنترل ولتاژ است. فرکانس جریان خروجی ژنراتور اما تابعی از دور موتور است.  برای حفظ فرکانس برق خروجی در ۵۰ هرتز نیاز است دور موتور در ۱۵۰۰ دور در دقیقه ثابت تماند.

سیستم خنک کننده

 

سیستم خنک کاری یکی از مهمترین بخش ها در تنظیم نحوه کار دیزل ژنراتور است. این سیستم نقش مهمی در موتورهای دیزلی به دو نوع کلی خنک کاری با آب و خنک کاری با هوا تقسیم می شود. در موتورهای آب خنک، آب رادیاتور پس از گردش در محفظه سیلندر و جذب حرارت سیلندر، از طریق یک لوله یا شیلنگ به بالای رادیاتور می رسد.

در حین حرکت آب از بالا به پایین رادیاتور، آب در داخل لوله های ظریف رادیاتور در معرض هوای حاصل از پروانه دیزل ژنراتور قرار می گیرد و گرمای خود را تا حد زیادی از دست داده، سپس از محفظه پایین رادیاتور خارج شده و به کمک یک لوله یا شیلنگ دوباره به سمت موتور هدایت می شود تا گرمای موتور را به خود جذب کند.

عملیات گردش آب در داخل موتور توسط یک پمپ آب یا واتر پمپ انجام می شود که یک پمپ مکانیکی متصل به میل لنگ موتور است و انرژی لازم برای گردش آب را از گردش میل لنگ موتور تامین می کند. در موتورهای آب خنک مجهز به اینترکولر، علاوه بر رادیاتور آب، یک رادیاتور هوا نیز روی موتور نصب شده است که هوای در گردش در داخل آن، مانند گردش آب به خنک شدن موتور کمک می کند.

رادیاتور هوا در موتورهای ولوو پشت رادیاتور آب قرار گرفته است. . درحالیکه در موتورهای پرکینز و کامینز به صورت موازی در کنار رادیاتور آب قرار دارد. در هر صورت، گردش باد ایجاد شده توسط پروانه دیزل ژنراتور با عبور از هر دو رادیاتور باعث خنک شدن آب و هوای در جریان داخل رادیاتورهای می شود.