Мотопомпи: області застосування і різновиди двигунів

Область застосування мотопомпи

Застосовуються в різних галузях сільського та лісового господарства, будівництві, промисловості, і т.д. Діапазон використання охоплює всі процеци від зрошення сільськогосподарських ділянок до викачування дренажних вод засмічених піском і мулом (при обов'язковій установці фільтру на всмоктуючий трубопровід для запобігання попадання частинок, здатних вивести з ладу насосну частину мотопомпи), перекачування великих об'ємів води для гасіння пожеж, а також відкачування води з колодязів при роботах в міських і комунальній службах.

Активно використовувані в народному господарстві мотопомпи для води відрізняються одна від одної типом використовуваного палива, а значить і видом рухової системи, що в свою чергу визначає і їх ціну.

Наприклад, бензинові мотопомпи традиційно стоять трохи дешевше ніж дизельні. Однак дизельні мотопомпи мають великий ресурс, високу продуктивність і, в цілому, їх експлуатація обходиться дешевше, враховуючи існуючу різницю в ціні палива. Отже, відмінною рисою дизельних мотопомп, є їх висока економічтоность в роботі

Мотопомпи, які застосовуються для відкачування брудної води з будівельних майданчиків, котлованів з великим вмістом піску, мулу, землі без щебеню (навіть невеликого), повинні бути конструктивно пристосовані та призначені для перекачування подібних рідин, але також можуть використовуватися для зрошення невеликих земельних ділянок, осушення льохів або басейнів, крім того можуть використовуватися в разі повеней, для пожежогасіння і так далі.

Різновиди мотопомп

Даний тип обладнання також підрозділяється на види залежно від якісного складу рідини. Мається на увазі, що мотопомпи для чистої або слабозабрудненої води (тобто такої рідкої речовини, де присутні в її складі тверді частинки не перевищують розміром восьми міліметрів) найчастіше застосовуються для іригаційних робіт в агропромисловості та для пожпротушенія.

Мотопомпи можна умовно розділити на два підвиди:

• низьконапірні;
• високонапірні.

Практично всі мотопомпи обладнані фільтрами, осередки яких не пропускають частинки, які можуть пошкодити робочий виріб. Помпи, за даним показником можна розділити на такі категорії:

1. для садівників і дачників (призначені для перекачування чистої води з басейнів, водойм і резервуарів);
2. для води середньої забрудненості (використовуються там, де існують домішки у воді в невеликій кількості, наприклад, для залитих підвалів для запущених водойм);
3. для води з великою кількістю домішок крупного розміру (широко використовуються для усунення аварійних ситуацій і на будівельних майданчиках).

Робоче місце не пристосоване для роботи з частими і сильними ударами!

Фильтры и уплотнения для мотопомп

Для того, щоб сміття та грязь, присутні у воді, ні в якому разі не пошкодили внутрішні частини насоса мотопомпи, всі види бензинових і дизельних помп оснащені спеціальними фільтрами, які нео6ходімо встановлювати на найнижчій точці всмоктуючого трубопроводу.

Такий фільтр може найчастіше виконуватися у вигляді дрібнозернистого корпусу, або у вигляді решітки з невеликими отворами. Чим більше отвори - тим більше діаметр пропускаючих грудок бруду і частинок сміття.

У грязьових помп - отвори можуть досягати 31 мм, тобто, досить велика річкова галька вільно проходить через них.

Особливості застосовуваних механічних ущільнень для мотопомпи

1. Унікальна структура механічного ущільнення.
2. Розширені керамічні кільця для зменшення можливості витоку.
3. Для усунення витоку всередині встановлюється спеціальна манжета.

Трохи про двотактних двигунах

Для живлення двотактних двигунів мотопомп використовують бензин марки А-92. Паливо змішують з моторним маслом для двотактних двигунів в співвідношенні один до двадцяти п'яти, так як мастило деталей кривошипно¬шатунного механізму здійснюється маслом, змішаним з бензином слід врахувати той момент, що в разі малої кількості доданого в бензин масла може відбутися поломка двигуна. Також, як і при надмірному додаванні, можуть мати місце неприємні наслідки, навіть поломка двигуна.

Трохи про двотактні двигуни

Двотактний ДВС має в циліндрі два вікна - впускне та випускне. Випускне вікно розташоване вище. коли, в процесі робочого такту, поршень відкриває вікно, гази з великою швидкістю спрямовуються в випускний патрубок, тиск в циліндрі різко падає. далі поршень опускається до впускного вікна, і починається процес продувки циліндра бензоповітряної сумішшю, що надходить з картера під тиском.

В ряді конструкцій двотактних двигунів впускне вікно перекривається за допомогою додаткового золотникового або пелюсткового клапану.

Трохи про чотиритакті двигуни

Чотиритактний двигун - поршневий двигун внутрішнього згоряння, в якому робочий процес в кожному з циліндрів відбувається за два оберти колінчастого вала, тобто за чотири ходи поршня (такти). Чергуванням роботи клапанів управляє окремий газорозподільний механізм з приводом від колінчастого вала.

Впуск - такт впуску, поршень рухається до нижньої мертвої точки (НМТ), відкритий впускний клапан, свіжа порція паливно-повітряної суміші всмоктується в циліндр, випуск проходячи через відкрите випускне вікно.

Стиснення - такт стиснення, поршень рухається до верхньої мертвої точки (ВМТ) впускний і випускний клапани закриті, і паливно-повітряна суміш стискається в об'ємі, обмеженому стінками циліндра і стінками камери згоряння.

Робочий хід- такт робочого ходу, поршень рухається до нижньої мертвої точки, стисле паливо на бензиновому двигуні запалюється свічкою запалення, розташованої над поршнем, при згорянні вивільняється енергія, яка впливає на поршень, змушуючи поршень рухатися вниз. Тільки під час такту робочого ходу двигун виконує корисну роботу.

Випуск - такт випуску, поршень рухається до верхньої мертвої точки, на цьому такті відкривається випускний клапан, і вихлопні гази, проходячи через відкриті випускні вікна, очищають циліндр.

Після закінчення 4-го такту цикли роботи повторюються.

Чотиритактні бензинові двигуни заправляються чистим бензином, але при цьому машинне масло заправляється в картер двигуна. Мастило кривошипно-шатунного механізму здійснюється подачею масла з картера по спеціальним каналам за допомогою масляного насоса або на двигунах з маленьким робочим об'ємом - розбризкуванням.

Порівняння основних параметрів двотактних та чотиритактних двигунів

Система змазки. Масло для 2-х тактних двигунів розлучається в бензині або (значно рідше) подається з масляного бака у впускний колектор і згоряє разом з паливом в поршневий камері. У 4х тактних двигунів реалізована повноцінна система, що забезпечує якісне змащування двигуна і тривале використання масла.

Екологічність. У 4-х тактних вище, вихлоп 2-х тактних двигунів володіє більшою токсичністю.

Гучність роботи. 4-х тактний двигун працюють з великим шумом.

Складність конструкції. 2-х тактний двигун значно простіше 4-х тактних.

Ресурс роботи. Вище у 4-х тактних через більш досконалу системи мастила і меншою частоти обертання колінвала.

Швидкість набору оборотів. 2-х тактний двигун набирають обертів швидше.

Обслуговування. Складніше у 4-х тактних через наявність газорозподільного механізму і більш складної системи мастила.

Вага. 2-х тактний значно легше.

2-х тактний дешевше.

Літрова потужність. Літрова потужність. У 2-х тактних двигунів вище в 1,5-1,8 рази, ніж у 4-х тактних.

Питома потужність (відношення потужності до маси двигуна). Також вище у 2-х тактних

Забезпечення подачі палива та очищення циліндра. 4-х тактні двигуни обладнані газорозподільним механізмом, який відсутній у 2-х тактних двигунів.

Економічність. Вище у 4-х тактних, витрата палива у яких приблизно на 20-ЗО% нижче, ніж у 2-х тактних.

Трохи про дизельні двигуни

Дизельний двигун (ДВС) - це поршневий двигун внутрішнього згоряння, що працює за принципом самозаймання розпорошеного палива від впливу розігрітого до високої температури повітря від стиснення в кінці такту стиснення (тиск повітря може становити до 3,5 МПА, а температура може досягати 650 ... 700 градусів за Цельсієм).

На початку роботи дизельного двигуна в циліндр надходить тільки повітря, очищене повітряним фільтром. Повітря починає стискатися з дуже високим ступенем стиснення, це призводить до повищення тиску і відповідно температури. В кінці такту стиснення в певний час в нагріте повітря відбувається вприскування дизельного палива за допомогою спеціального пристрою - форсунки. Дизельне паливо від зіткнення з гарячим стисненим повітрям самозаймається, тому дизельний двигун так і називають: "Двигуни внутрішнього згорання із запалюванням від стиснення".

Робоча суміш у дизельному двигуні утворюється безпосередньо в циліндрі.
Залежно від конструкції камери згоряння, існує кілька типів дизельних двигунів:
Дизельний двигун з неподіленою камерою: камера згоряння виконана в поршні, а паливо уприскується в надпоршневий простір. Головне достоїнство - мінімальна витрата палива. Недолік - підвищений шум ("жорстка робота"), особливо на холостому ходу.
В даний час ведуться інтенсивні роботи по усуненню даного недоліку. Наприклад, в системі "Common Rail" для зниження "жорсткості" роботи використовується (часто багатостадійний) попередній вприск.

Форми камери згоряння дизельних ДВС

Нерозділена камера згоряння дизельного двигуна

Дизельний двигун з розділеною камерою: паливо подається в додаткову камеру, яка називається вихровою або передкамерою. У більшості дизельних двигунів така камера пов'язана з циліндром спеціальним каналом таким чином, щоб при стисненні повітря, потрапляючи в цю камеру, інтенсивно завихрюватися (сприяє гарному перемішуванню уприскуваного палива і більш повному згорянню палива).

Механічна однопружинна багатодіркова форсунка

У нерозділену камеру згоряння дизельного двигуна

Багатодіркові форсунки з механічним уприскуванням звичайного дизельного двигуна розраховані на тиск палива, який становить від 100 до 400 бар.

Дизельне паливо надходить під тиском у підвідний канал 1, "впирається" в "сходинку" 2, на голці форсунки і, долаючи опір пружини 3, піднімає голку. Через отвір форсунки 4 паливо в дрібно розпорошеному стані вприскується в камеру згоряння.

Однопружинна штифтова форсунка

У дизельному двигуні з розділеною камерою згоряння паливо подається в додаткову камеру, (вихрову або передкамеру) однопружинною штифтової форсункою.

Штифтові однопружинні форсунки з механічним уприскуванням дизельного двигуна розраховані на тиск палива, який становить від 100 до 200 бар.

Паливна система дизельних ДВС

Схема дизельних двигунів, обладнаних передкамерою, довго вважалася оптимальною, широко застосовувалася на застарілих конструкціях або для легких дизельних двигунів. Однак, внаслідок гіршої економічності, останні два десятиліття йде активне витіснення таких дизельних двигунів більш сучасними двигунами безпосереднього вприскування (з нероздільною камерою згоряння) і з системами подачі палива "Common Rail".

Також дизельні двигуни вкрай чутливі до забруднення палива механічними частинками і водою, паливна апаратура дорожче і значно складніше в ремонті, так як форсунки і ТНВД є прецизійними пристроями. Ремонт дизелів взагалі значно дорожче ремонту бензинових моторів аналогічного класу.

Трохи про дизельні двигуни з системою "Common Rail"

Вприскування палива здійснюється електронно керованими форсунками. Електронний блок, який одержує сигнали від набору датчиків в залежності від параметрів двигуна, видає імпульси (команди) на тривалість і момент подачі палива.

1. Насос високого тиску (ПНВТ)
2. Електронний блок управління
3. Датчик тиску
4. Паливна рампа (паливний ресивер)
5. Редукційний клапан
6. Форсунка з електромагнітним керуванням
7. Паливний бак

Якщо тиск палива в форсунках звичайного дизеля з механічним уприскуванням становить від 100 до 400 бар (приблизно еквівалентно "атмосфер"), то в новітніх системах "Common Rail" тиск палива знаходиться в діапазоні від 1000 до 2500 бар, що тягне за собою чималі технологічні та експлуатаційні проблеми.

Недоліки дизельних двигунів

1. Ціна. Дизельний двигун дорожче свого бензинового аналога.
2. Невеликий робочий діапазон. Більшість бензинових двигунів вільно розкручуються до шести тисяч обертів, а дизельні тільки до чотирьох.
3. Повільний прогрів двигуна. Часта експлуатація двигуна "на холодну" значно зменшить термін служби двигуна.
4. Дороговизна обслуговування і ремонту. По-перше, для сучасних дизельних моторів ТО скорочена майже в два рази в порівнянні з бензиновими аналогами. По-друге, для діагностики і ремонту сучасних дизелів необхідно дороге устаткування. Отже, вартість цих операцій теж буде висока.
5. Зимовий пуск. Ця проблема актуальна для старих дизелів, які не обладнані системою передпускового підігріву. Також для забезпечення нормального пуску взимку слід стежити, щоб паливо в баку було спеціальне - "зимове".
6. Високі вимоги сучасних дизелів до якості палива. Звичайно, у великих містах ця проблема практично вирішена - завжди можливо знайти заправку з якісним паливом. Але на периферії з хорошою соляркою великі проблеми.
7. Шуми і вібрації. У нових двигунах це питання вже практично вирішене, але в двигунах старих конструкцій шуми і вібрації постійно нагадують про те, що двигун дизельний.
8. Велика вага. Дизельний двигун важче бензинового. Це впливає як на разподіл ваги двигуна так і на його динамічні характеристики.

Різновид насосних частин мотопомп

При виборі мотопомп необхідно визначиться з глибиною всмоктування насоса. Насос мотопомпи повинен знаходиться над точкою забору води не вище, ніж 9 метрів, так як якщо він буде знаходиться вище, то крім прямого призначення буде долати опір води. Робота мотопомпи з "сухим ходом" (робота без води) небезпечна, тому слід стежити за тим, щоб шланг був постійно занурений у воду.

Всі сучасні мотопомпи з чотиритактними двигунами внутрішнього згоряння оснащені системою блокування запуску двигуна при недостатньому рівні масла в піддоні картера ДВС.