Автомобильные системы на промышленных электростанциях. Как это работает?
Газопоршневые двигатели широко применяются не только в качестве привода электростанций, но и для автомобильного транспорта, что обусловливает унификацию многих расходных частей. Насколько это правомерно и можно ли применять более дешевые автомобильные запчасти в составе электростанции, рассмотрим на основе представленного материала.
Прежде всего, определим, в чем отличие двигателей, использующихся в автомобильном транспорте и в составе ГПУ. Режим работы. Это самое главное и принципиальное отличие между автомобильными и индустриальными газопоршневыми двигателями. В первом случае двигатели рассчитаны на работу в смешанном цикле нагрузки, с кратковременным достижением 100 %-й мощности, в то время как электростанции предполагается эксплуатировать с постоянной полной нагрузкой. Из этого вытекают все остальные различия.
Габариты. Одним из основных параметров автомобильного двигателя являются габариты – каждый лишний килограмм веса на двигателе «съедает» килограмм полезной нагрузки всего автомобиля. То же самое касается и размеров: чем меньше двигатель – тем лучше. В проектировании двигателя для работы в составе ГПУ на массогабаритные показатели обращают внимание в последнюю очередь.
Ресурс. Автомобильные двигатели обладают значительно меньшим ресурсом. Он рассчитывается достаточно просто: заявленный ресурс двигателя у грузовых автомобилей на порядок выше, чем у легковых. Например, до достижения 150 000 км межсервисного интервала (ремонта двигателя разной степени сложности) при средней скорости 60 км/ч это всего лишь 2500 моточасов. Даже прибавив время работы на холостом ходу, например 500 м/ч, получаем 3000 м/ч – чуть больше четверти года непрерывной работы. Ресурс двигателя в составе электростанции составляет 55 000… 60 000 моточасов в режиме работы 24/7. Все это не может не повлиять на характеристики комплектующих, использующихся в газопоршневых двигателях разного назначения. Они имеют существенные различия.
Свечи зажигания. В автомобильных свечах зажигания используется более дешевый материал электрода и увеличенный зазор (до 0,7 мм), что существенно упрощает их изготовление. Однако промышленные свечи (например, производства MOTORTECH) с иридиевым электродом специальной конфигурации и точно настроенным зазором обладают кратно большим ресурсом: 1600…3000 моточасов против 200…300 м/ч у автомобильных.
Высоковольтные провода. Провода различаются прежде всего материалом наконечника. Более дешевый материал, с использованием пластмассы, приводит к пробоям на корпусе двигателя при прохождении более высокого напряжения, необходимого для устойчивой работы электростанции при набросе нагрузки на генератор. Провода промышленного исполнения компании MOTORTECH изготовлены с применением тефлона.
Катушки зажигания. Катушки автомобильных двигателей заполнены пористым материалом, это значительно снижает их массу и немного стоимость, но в то же время существенно сокращает ресурс. Катушки зажигания MOTORTECH имеют более плотную и стойкую к износу эпоксидную изолирующую заливку, поэтому могут использоваться до 60 000 моточасов без замены.
Дроссельные заслонки. Простая автомобильная дроссельная заслонка не обеспечивает точное дозирование смеси, но при этом имеет компактное исполнение. В этом случае речь идет не только о ресурсных показателях компонента, а еще и о невозможности обеспечить стабильную работу ГПУ при использовании таких заслонок. В отличие от автомобильных, заслонки MOTORTECH используют высокоточный шаговый мотор для регулирования подачи топливной смеси, они полностью изготовлены из металла (сравните массу: автомобильная заслонка 1,5 кг, а производства MOTORTECH 15 кг).
Смеситель. Автомобильные смесители по сути представляют собой две трубы, соединенные под углом. Плюсы такой конструкции – простота и компактность, минус – неоднородность газовоздушной смеси, поступающей в камеру сгорания и, как следствие, перерасход газа, догорание в выхлопном коллекторе и нестабильность работы двигателя. Смесители MOTORTECH, изготовленные из металла, не разрушаются при постоянном потоке природного газа, обеспечивают максимальную однородность смеси.
Известно, что часто российские и азиатские производители газопоршневых установок, у которых приоритетом является количество проданных ГПУ, экономят на комплектующих за счет использования более дешевых – автомобильных. Но, в конечном счете, расплачивается за это клиент – неделями простоя оборудования, а также хотя и более дешевыми, но частыми ремонтами.