การทำความเข้าใจประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดีเซล: อธิบายตัวชี้วัดหลัก

ในความเป็นจริง เครื่องยนต์ดีเซลมีความสำคัญมากต่อการดำเนินงานของอุตสาหกรรมต่างๆ มากมาย รวมถึงการขนส่ง การผลิตไฟฟ้า และเหมืองแร่ รวมถึงการเกษตร เครื่องยนต์มีวิธีของตนเองในการวัดว่าทำงานได้ดีหรือไม่ในการแปลงพลังงานเป็นพลังงาน เนื่องจากประสิทธิภาพของเครื่องยนต์นั้นเกี่ยวข้องโดยตรงกับประสิทธิภาพและกำลังที่ส่งออก วันนี้ เราจะมาดูรายละเอียดเกี่ยวกับตัวชี้วัดสมรรถนะเครื่องยนต์ดีเซลที่สำคัญ 5 ประการที่ช่วยในการทำความเข้าใจและประเมินวิธีการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซล ได้แก่ การสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงจำเพาะของเบรก แรงบิดและแรงม้า อัตราส่วนกำลังอัด อุณหภูมิก๊าซไอเสีย และอัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง

การวิเคราะห์ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงจำเพาะของเบรก

ปริมาณการใช้เชื้อเพลิงจำเพาะของเบรก (BSFC): การวัดประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ใช้เชื้อเพลิง ซึ่งวัดปริมาณความต้องการเชื้อเพลิงของกำลัง ตัวเลข BSFC ที่น้อยกว่าบ่งบอกถึงประสิทธิภาพที่มากขึ้น เนื่องจากต้องใช้พลังงานน้อยลงเพื่อสร้างความแข็งแกร่งที่เท่ากัน

เนื่องจากเครื่องยนต์ดีเซลมักพบในการใช้งานเชิงพาณิชย์ซึ่งการใช้เชื้อเพลิงเป็นค่าใช้จ่ายจำนวนมาก ประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงที่สูงจึงเป็นสิ่งสำคัญ การปรับปรุง BSFC ของเครื่องยนต์อาจช่วยลดการใช้เชื้อเพลิงและลดต้นทุนการดำเนินงานรวมทั้งประหยัดการปล่อยมลพิษด้วย เป็นผลให้ผู้ผลิตและผู้ปฏิบัติงานดีเซลมักจะปรับแต่งการออกแบบเครื่องยนต์ที่กำหนดหรือวิธีการทำงานของเครื่องยนต์เพื่อพยายามเพิ่มประสิทธิภาพการใช้เชื้อเพลิงให้สูงสุด

การหาความสัมพันธ์ระหว่างกันของแรงบิดและแรงม้า

ทั้งแรงบิดและแรงม้าเป็นตัวเลขประสิทธิภาพที่เครื่องยนต์ดีเซลสร้างขึ้น แต่ทั้งสองอย่างจะสับสนได้ง่าย แรงบิดคือแรงที่ขับเคลื่อนการเคลื่อนที่แบบหมุน ในขณะที่แรงม้าแสดงถึงความรวดเร็วในการทำงานเมื่อเวลาผ่านไป แรงม้าคำนวณเป็นผลคูณของความเร็วรอบเครื่องยนต์และแรงบิด

เมื่อพูดถึงสมรรถนะของเครื่องยนต์ดีเซล แรงบิดคือชื่อของเกมที่เปลี่ยนสิ่งต่างๆ เช่น ความสามารถในการลากจูงและการลากจูง รวมถึงการเร่งความเร็ว เครื่องยนต์ดีเซลสามารถจ่ายแรงบิดได้มากกว่าหน่วยน้ำมันเบนซิน ทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการใช้งานที่จำเป็นต้องบิดตัวมาก เช่น การจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์อุตสาหกรรมชิ้นใหญ่ เครื่องจักรในฟาร์ม...และรถบรรทุกงานหนัก ในทางกลับกัน การใช้งานที่มีกำลังสูงได้แก่รถสปอร์ตและรถแข่ง ซึ่งแรงม้ามีความสำคัญมากกว่า

อัตราส่วนกำลังอัด - อธิบายแล้ว

อัตราส่วนกำลังอัดคือปริมาตรของห้องเผาไหม้ที่ความจุสูงสุด (จุด A ในภาพด้านบน) เปรียบเทียบกับวาล์วทั้งหมดที่ปิดสนิทและลูกสูบหนึ่งตัวถูกบีบอัดเข้าไปใน TDC ซึ่งปริมาตรจะเป็น (B) อัตราส่วนดังกล่าวมีอิทธิพลสำคัญต่อประสิทธิภาพและกำลังส่งออกของเครื่องยนต์ดีเซล ด้วยการบีบอัดที่สูงขึ้น ปริมาณอากาศและเชื้อเพลิงจะถูกบีบอัดเข้าไปในห้องมากขึ้น ซึ่งอาจส่งผลให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้น ดังนั้นจึงมีแรงกดดันภายในระบบการเผาไหม้ซึ่งจะทำให้ได้ mpgs มากขึ้น พร้อมทั้งผลิตกำลังมากขึ้นด้วย

เพื่อปรับปรุงการประหยัดน้ำมันเชื้อเพลิงและการปล่อยมลพิษ ผู้ผลิตเครื่องยนต์ดีเซลหลายรายได้รับการออกแบบให้มีอัตราส่วนกำลังอัดที่สูงกว่าปกติ แต่อุณหภูมิและแรงกดดันในการเผาไหม้ที่เพิ่มขึ้นอาจเป็นดาบสองคมได้ เนื่องจากอัตราส่วนกำลังอัดที่เพิ่มขึ้นมักจะเกี่ยวข้องกับการระเบิดที่มือข้างหนึ่งหรือจุดระเบิดล่วงหน้าที่มืออีกข้างหนึ่ง ดังนั้นเครื่องยนต์ดีเซลจึงติดตั้งเทคโนโลยีอื่นๆ เช่น เทอร์โบชาร์จเจอร์และอินเตอร์คูลเลอร์ เพื่อควบคุมการเผาไหม้เพื่อไม่ให้เครื่องยนต์เสียหายจากแรงดันเกิน

การตรวจสอบประสิทธิภาพ ตรวจสอบได้ที่ อุณหภูมิก๊าซไอเสีย

EGT หรือ Exhaust Gas Temperature คือ อุณหภูมิของก๊าซไอเสียหลังออกจากเครื่องยนต์และเครื่องยนต์ การตรวจสอบ EGT การตรวจสอบ EGT เป็นส่วนหนึ่งของชุดเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับการทำความเข้าใจว่าเครื่องยนต์ของเรากำลังทำอะไรอยู่ในปัจจุบัน และให้ข้อมูลที่สำคัญเพื่อช่วยในการประเมินประสิทธิภาพตลอดจนวินิจฉัยปัญหาเครื่องยนต์ทั่วไป EGT ที่เพิ่มขึ้นอาจหมายถึงประสิทธิภาพการเผาไหม้ไม่ดี ในขณะที่การลดลงอาจเป็นสิ่งต่างๆ เช่น หัวฉีดน้ำมันเชื้อเพลิงอุดตันหรือตัวกรองอากาศที่ส่งผลต่อความสามารถโดยรวมในการทำงานที่ดีในไอดีเพื่อทำให้ส่วนผสมของเชื้อเพลิงและอากาศสมบูรณ์แบบ เป็นต้น

การวัด EGT ใช้เพื่อป้องกันความร้อนสูงเกินไปที่สร้างความเสียหายให้กับเครื่องยนต์เช่นกัน สำหรับเครื่องยนต์ดีเซลและการใช้งานที่ท้าทายอื่นๆ (เช่น การผลิตกระแสไฟฟ้า เรือเดินทะเล) เซ็นเซอร์ EGT มักใช้ในการตรวจสอบการทำงานของเครื่องยนต์ เพื่อป้องกันความล้มเหลวของส่วนประกอบที่สำคัญและความร้อนสูงเกินไปที่อาจนำไปสู่ชิ้นส่วนที่เสียหายในที่สุด

อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิงส่งผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดีเซลอย่างไร

อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง (AFR) คือมวลอากาศที่เข้าสู่กระบอกสูบ เทียบกับปริมาณเชื้อเพลิงคงที่ที่ป้อนเข้าไปในห้องนี้ AFR คือคุณค่าที่สำคัญในสมรรถนะของเครื่องยนต์ดีเซล ซึ่งส่งผลต่อคุณลักษณะอื่นๆ ของเครื่องยนต์ เช่น ประสิทธิภาพ การปล่อยมลพิษ และกำลังส่งออก การไปถึง AFR ที่เหมาะสมที่สุดจะบอกเครื่องยนต์ของคุณว่าเมื่อใดที่สามารถเผาผลาญเชื้อเพลิงได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ซึ่งช่วยลดการปล่อยมลพิษในทางกลับกัน

ผู้ผลิตเครื่องยนต์มักจะเป็นผู้นำอยู่เสมอเพื่อเพิ่ม AFR สำหรับการใช้งานเฉพาะของตนผ่านการออกแบบและการทำงานที่สร้างสรรค์ พวกเขารวมเอาเทคโนโลยีล่าสุด เช่น การฉีดเชื้อเพลิงอิเล็กทรอนิกส์ การหมุนเวียนก๊าซไอเสีย และการลดตัวเร่งปฏิกิริยาแบบเลือกสรร เพื่อจัดการ AFR เพิ่มประสิทธิภาพการเผาไหม้ให้สูงสุด/การควบคุมการปล่อยมลพิษในหลายวิธี/และรับประกันสมรรถนะสูงสุดของเครื่องยนต์

โดยแก่นแท้แล้ว การทำความเข้าใจตัวเลขประสิทธิภาพของเครื่องยนต์ดีเซลหมายความว่าคุณสามารถรักษาการทำงานของเครื่องยนต์ดีเซลของคุณให้มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้ ความเข้าใจในแนวคิดพื้นฐาน เช่น การสิ้นเปลืองเชื้อเพลิงเฉพาะเบรก แรงบิดและแรงม้า อัตราส่วนการอัด อุณหภูมิไอเสีย (EGT) อัตราส่วนอากาศต่อเชื้อเพลิง เป็นสิ่งสำคัญสำหรับผู้ผลิตเครื่องยนต์ดีเซลที่เกี่ยวข้องกับการเพิ่มประสิทธิภาพการออกแบบ ในขณะที่ผู้ปฏิบัติงานสนใจที่จะปรับปรุงประสิทธิภาพหรือ การลดต้นทุน