ديزل ژنراتور تركيبي از يك موتور ديزل و يك ژنراتور ميباشد كه محورهاي آنها با يكديگر به صورت مكانيكي كوپل شده اند. گاورنر ديزل ژنراتور با تنظيم ميزان سوخت ورودي به موتور ديزل، به كنترل سرعت آن مي پردازد. مدل هاي ديناميكي موجود براي ديزل ژنراتور برخي خصوصيات كاركرد عملي آن به همراه سيستم كنترل سرعت (نوسانات ناميراي سرعت) را توجيه نمي نمايد. در اين مقاله با توجه به خصوصيات عملي كاركرد ديزل ژنراتور، اين مدل اصلاح شده و به كمك آن اثرات ديناميكي يك سيستم كنترل سرعت (گاورنر) بر روي ديزل ژنراتور كامينز بررسي شده است. سپس ضمن مقايسه روش هاي مختلف طراحي كنترل PI، يك روش كنترل كه قابل تنظيم توسط اپراتور همراه با به كارگيري حداقل امكانات باشد، انتخاب شده است. با توجه به خصوصيات لازم براي صنعتي شدن گاورنر و نتايج شبيه سازي، يك دستگاه گاورنر با خصوصياتي مانند قابليت كنترل سرعت، افت دائم براي كاركرد موازي، صفر كردن سوخت ورودي در هنگام افزايش سرعت از حد مجاز، حفاظت در برابر از دست دادن سيگنال سرعت ورودي و قابليت فرمان پذيري از جانبي ها طراحي و ساخته شده است كه بلوك دياگرام گاورنر طراحي شده شرح داده خواهد شد. نتايج آزمون عملي گاورنر ساخته شده بر روي ديزل ژنراتور، نشان دهنده حل مشكل نوسان سرعت ديزل ژنراتور به صورت ناميرا مي باشد.عنوان موتورهاي ديزل كه به نام موتورهاي اشتعال بر اثر فشار بالا نيز شناخته مي شوند، از نام دكتر رودلف ديزل اقتباس گشته كه در حدود سال 1893 در آلمان اختراع آن را به ثبت رسانيد. اين موتورها از نوع موتورهاي احتراق داخلي محسوب مي شوند زيرا اشتعال در داخل موتور انجام مي شود. اساس اين نوع موتور از نظر ساختمان و طراحي مشابه موتورهاي بنزيني مي باشد كه آن هم نوعي موتور احتراق داخلي بوده ولي اختلاف آنها در طريقه ورود سوخت به سيلندرهاي موتور و شيوه وقوع احتراق مي باشد.
در موتورهاي بنزيني، سوخت با هوا مخلوط شده و وارد سيلندر مي شود و اشتعال بر اثر يك جرقه الكتريكي توسط شمع ايجاد مي گردد. در موتورهاي ديزل، سوخت به شكل پودر شده و به درون سيلندر تزريق شده و اشتعال در اثر درجه حرارت بالاي داخل سيلندرها حاصل مي شود.
نام اشتعال بر اثر فشار بالا بر اساس عملكرد موتور انتخاب شده است. موتورهاي ديزل بر مبناي نسبت فشار بالا طراحي شده اند كه در نتيجه فشار بالا، درجه حرارت هواي فشرده شده داخل محفظه احتراق، بالا مي رود. درجه حرارت به قدر كافي بالا بوده تا پس از تزريق سوخت به داخل محفظه احتراق، اشتعال رخ دهد. بنابراين مي توان اينگونه نتيجه گرفت كه فشار سبب اشتعال خواهد شد. به همين دليل اين نوع موتورها را اشتعال بر اثر فشار بالا ناميده اند.
سيستم سوخت رساني در موتور ديزل به اين ترتيب عمل مي كند كه ابتدا گازوييل از باك توسط پمپ برقي گرفته شده و پس از عبور از فيلتر وارد پمپ فشار بالا مي شود. اين پمپ كه نيروي خود را ازميل سوپاپ مي گيرد فشار سوخت را بسيار بالا مي برد و به درون ريل سوخت-رساني فشرده مي كند. اين ريل مشترك بين تمام سيلندرها است و تمام انژكتورها به اين ريل انشعاب دارند. انژكتورها مكانيكي- الكترومغناطيسي بوده و به فرمان واحد كنترل موتور عمل مي كنند. در زماني كه بايد تزريق سوخت صورت گيرد با گردش ميل سوپاپ و رسيدن بادامك ميل سوپاپ به روي نشيمنگاه انژكتور و فشرده كردن، اين نشيمنگاه با ادامه گردش سوپاپ ؛ سوخت وارد شير كنترل انژكتور شده و با تنظيم دقيق فشار و زمان تزريق در ابتدا و انتها و در طول تزريق بهترين شرايط را براي يك احتراق عالي نسبت به شرايط موتور ، خودرو و محيط فراهم مي كند . واحد كنترل موتور اطلاعات مورد نياز خود را با استفاده از حسگرهاي مختلف دريافت كرده و ابزاهاي مختلفي از جمله انژكتور را كنترل مي كند .
زمان مكش: در اين زمان سوپاپ گاز باز بوده و پيستون از نقطه مرگ بالا به طرف نقطه مرگ پايين حركت ميكند.در اين لحظه خلاء نسبي ايجاد شده كه باعث ميشود هوا وارد سيلندر شود.
زمان تراكم: با حركت پيستون به طرف نقطه مرگ بالا و فشرده شدن هواي وارد شده، فشاري بين 30 تا60 اتمسفر و درجه حرارت به 500تا700 درجه سانتي گراد برسد. هر دو سوپاپ در اين مرحله بسته هسنند.
زمان قدرت: با حركت پيستون به طرف نقطه مرگ پايين سوخت اتميزه از انژكتور به سيلندر تزريق ميگردد. در اين مرحله ازكار موتور فشار به 60تا100اتمسفر و احتراق خود به خودي انجام ميگيرد. در مرحله سوم از كار موتور ديزل نيز هر دو سوپاپ بسته هستند.
زمان تخليه :كه با حركت پيستون از نقطه مرگ پايين به طرف نقطه مرگ بالا دود و پسماندهاي احتراق به دو دليل عمده سيلندر را ترك ميكنند.
فشار باقي مانده در سيلندر
حركت پيستون به طرف بالا وكوچك شدن حجم سيلندر.
هدف از به كارگيري سيستم سوخت رساني در موتور ديزل ،انتقال سوخت از باك به موتور است تا آنجا به داخل محفظه احتراق پاشيده شود و بسوزد.
2. طرز كار مدار فشار ضعيف
باك در زير شاسي و پمپ انژكتور در روي شاسي در ارتفاع بالاتر نصب ميگردد. از آنجايي كه كار پمپ انژكتور يك پمپ فشار قوي است و براي كشيدن سوخت از باك طراحي نشده است لذا ضروري است كه سوخت توسط پمپ اوليه با فشار 1تا 7 اتمسفر از باك كشيده شده و به كانال مكشي ارسال گردد. بنابراين پمپ اوليه در مدار فشار ضعيف اين وظيفه را به عهده دارد كه سوخت را از باك گرفته و با فشار گفته شده به فيلتر رسانده و پس از عمل فيلتراسيون (تصفيه) آن را به كانال مشترك پمپ انژكتور برساند.
بهترين برند ديزل