Но, не обращая внимания на хорошее определение дизельного двигателя, развитие двигателестроения стало причиной появлению новых видов двигателей: двухтопливных и дизель-газовых двигателей. Их принцип и конструкция действия не совсем соответствуют определению, но сейчас времени они относятся к дизельным двигателям.
2.1 Двухтопливные двигатели внутреннего сгорания (Dual fuel engines)
Принцип работы (Operating principle) двухтопливного двигателя конструктивно снабжает работу двигателя в двух режимах по ввиду применяемого горючего: газовом (Gas mode) и дизельном режимах (Diesel mode). Наряду с этим газовый режим работы есть главным режимом работы, а дизельный режим работы резервным либо аварийным.
| |
| Рис. 2. Принцип работы двухтопливного дизельного двигателя в газовом режиме |
В газовом режиме двигатель трудится на смеси газового и нефтяного горючего по циклу Отто (Otto principle).
Формирование смеси свежего воздуха (air) и газа (gas) низкого давления (Low-pressure gas admission) происходит во впускном патрубке перед впускными клапанами (intake valves).
Сжатие свежего воздуха и газа (Compression of air and gas) в цилиндре двигателя проводит к увеличению ее давления и соответственно температуры. Наряду с этим полученное значение температуры есть недостаточной для самовоспламенения газо-воздушной смеси (gas-air mixture), но достаточным для самовоспламенения ДТ. Исходя из этого воспламенение газо-воздушной смеси является следствием впрыскивания (Ignition) малого количества (small amount) управляющего ДТ (pilot diesel fuel).
| |
| Рис. 3. Принцип работы двухтопливного двигателя в дизельном режиме |
В дизельном режиме двигатель трудится лишь на нефтяном горючем по циклу Дизеля (Diesel principle). Данный режим работы двигателя по существу есть резервным режимом работы двигателя по применяемому типу горючего (Back-up fuel system).
Трудящиеся параллельно (running in parallel) топливные насосы большого давления на жидком горючем (liquid fuel pumps) приводятся в воздействие распределительным валом (camshaft-operated). Так, в цилиндре двигателя происходит обычный дизельный процесс (normal diesel process).
Двигатель машинально переводится (switched automatically) с работы в дизельном режиме (from fuel oil) на работу в газовом режиме (gas operation) при понижении эксплуатационной нагрузки ниже 80 % (loads below 80 %) от полной нагрузки (full load).
2.2 Газодизельные двигатели внутреннего сгорания (Gas-diesel engines).
Газодизельные двигатели смогут трудиться или на газовом горючем, или на нефтяном горючем, или на их смеси. Так, конструкция газодизельного двигателя снабжает работу двигателя в трех режимах работы: газовом режиме работы (Gas mode), режиме работы на жидком горючем (Liquid Fuel mode) и совместном топливном режиме работы (Fuel Sharing mode).
В газовом режиме работы двигатель трудится на главном газообразном горючем, но для его воспламенения употребляется маленькая порция ДТ. Сначала в цилиндр двигателя поступает свежий заряд воздуха, что сжимается в следствии хода поршня вверх. температура и Давление его увеличиваются, в следствии чего воспламеняется впрыскиваемая в цилиндр управляющая порция ДТ (pilot fuel). По окончании чего в цилиндр впускается газ большого давления (gas is injected at high pressure), что воспламеняется от пламени (ignited by the flame) ДТ.
|
| Рис. 4. Принцип действия газодизельного двигателя |
В режиме работы двигателя на жидком горючем осуществляется простой процесс дизельного двигателя (conventional diesel process) без впрыска газового горючего.
В качестве жидкого горючего (liquid fuel) может используется легкое нефтяное горючее (light fuel oil), тяжелое нефтяное горючее (heavy fuel oil) либо сырая нефть (crude oil).
В данный режим газодизельный двигатель может переключаться мгновенно (instantly to operation).
В совместном топливном режимеработы
Наряду с этим в ходе эксплуатации (during operation) соотношением между числом жидкого и газообразного горючего (liquid and gas fuel amounts) возможно осуществлять контроль (controlled) и изменять (varied). В эксплуатационном диапазоне (operating window) от 35 до 90 % нагрузки (load) двигателя соотношение между газовым и жидким горючим (gas/liquid fuel ratio) изменяется от 80/20 до 15/85. Газо-дизельный процесс (gas-diesel process) допускает громадные вариации конкретно числом газообразного горючего. Это связано с применением разного по качеству газообразного горючего, в особенности некачественного газообразного горючего (“non-pipeline quality gas”) типа нефтяного газа (associated gas) из нефтяных месторождений (oil fields).
2.3 Газовые двигатели внутреннего сгорания (Gas engines либо Spark-ignited Gas — SG).
|
| Рис. 5. Принцип действия газового двигателя |
В газовых двигателях (Gas engines либо Spark-ignited Gas — SG) происходит воспламенение лишь газообразного горючего и от искры зажигания (spark-ignited).
Поступающий в цилиндр свежий заряд воздуха смешивается (mixed) перед впускными клапанами (inlet valves) с газообразным горючим.
Также, более богатая газом если сравнивать с газом в цилиндре (rich compared to the gas in the cylinder) газообразная смесь (gas mixture) вводится в маленькую предкамеру (small prechamber).
Эта газо-воздушная смесь (gas-air mixture) в предкамере и воспламеняется свечой зажигания (spark plug). Пламя из сопла (flames from the nozzle) предкамеры вырываясь, создаёт воспламенение газо-воздушной смеси в цилиндре.