Как поршневые двигатели работают в средах высокой температуры и высокого давления?

Производительность Поршневые двигатели В средах высокой температуры и высокого давления влияют многие факторы, особенно на свойства жидкости гидравлической системы, внутреннюю структуру двигателя и устойчивость к тепло и давлению материалов. Понимание этих влиятельных факторов может помочь лучше оценить ее эффективность в условиях чрезвычайных работ и принять соответствующие меры по проектированию и техническому обслуживанию для обеспечения его стабильности и эффективности.

В высокотемпературных условиях на производительность поршневых двигателей обычно влияют следующие аспекты:
Вязкость гидравлического масла уменьшается с повышением температуры. Когда температура превышает рекомендуемый эксплуатационный диапазон гидравлического масла, текучесть масла увеличивается, что может привести к плохой смазке и увеличению трения, тем самым снижая эффективность двигателя и даже вызывая внутренний износ и разрушение. Следовательно, в высокотемпературных средах крайне важно использовать специальные гидравлические масла, которые подходят для высоких температур, и сохранить вязкость масла в разумном диапазоне.
Уплотнения поршневых двигателей используются для предотвращения утечки гидравлического масла и предотвращения въезда внешних загрязняющих веществ. В высокотемпературных средах материал уплотнения может потерять эластичность из -за чрезмерного расширения, укрепления или старения, что приводит к утечке или снижению производительности герметизации. Следовательно, в высокотемпературных применениях очень важно выбрать герметизирующие материалы (такие как флуоруббер, хлорпробреновый каучук и т. Д.), Которые устойчивы к высоким температурам и обладают сильной стабильностью.
В условиях высокой температуры структурные материалы поршневых двигателей (такие как стальный и алюминиевый сплав) могут испытывать тепловое расширение, что приведет к плохому подгонению деталей или увеличению внутреннего напряжения, что повлияет на нормальную работу двигателя. Особенно для поршней и цилиндров, деформация или износ могут происходить при высоких температурах, поэтому материалы с хорошими высокотемпературными характеристиками должны быть отобраны и точно обработаны и обработаны.
В условиях высокой температуры, если рабочая температура поршневых двигателей слишком высока, это приведет к перегреве двигателя, снижению эффективности или даже повреждениям. Таким образом, эффективная система охлаждения, такая как жидкое охлаждение или воздушное охлаждение, требуется во время конструкции, чтобы гарантировать, что температура гидравлического масла и самого двигателя поддерживается в безопасном диапазоне.
Производительность поршневых двигателей в средах высокого давления обычно тесно связана со следующими факторами:
В условиях высокого давления давление в гидравлической системе увеличивается, что может привести к подверженности уплотнениям большему давлению и силе сдвига. В это время сопротивление уплотнения имеет решающее значение. Если материал уплотнения не подходит или дизайн неразумен, он может привести к разрушению утечки или отказа. Следовательно, в условиях высокого давления обычно необходимо использовать специальные уплотнительные материалы высокого давления (такие как полиуретан, PTFE и т. Д.) И оптимизировать конструкцию герметизации, чтобы обеспечить безопасность под высоким давлением.

Части насоса и двигателя поршневых двигателей должны быть в состоянии выдерживать высокое давление в гидравлической системе, особенно когда давление системы близко к его номинальному рабочему давлению. Если структурной прочности двигателя недостаточно, может произойти разрыв компонента, утечка масла или снижение эффективности. В сценариях применения высокого давления структурный дизайн поршневых двигателей должен учитывать повышение сопротивления давления, например, утолщение корпуса двигателя и использование высокопрочных материалов.
В средах высокого давления стабильность гидравлического масла также становится особенно важной. При высоком давлении гидравлическое масло будет подвергаться большей силе сдвига, что приводит к деградации и ухудшению масла, что может повлиять на эффект смазки, привести к снижению эффективности системы и даже вызвать повреждение двигателя. Следовательно, в гидравлических системах высокого давления гидравлическое масло с более высокой стабильностью сдвига обычно выбирается для обеспечения того, чтобы масло было нелегко ухудшаться под высоким давлением.
В средах высокого давления усиливается контактная сила между поршнем и цилиндром, что подвержено увеличению износа. В условиях высокого давления трение внутри двигателя увеличивается. Если не хватает эффективной смазки или качество нефти является плохим, это может привести к быстрому износу, таких как поршни и соединительные шатуны. Следовательно, приложения высокого давления требуют более высоких стандартов смазки, и нефть необходимо проверять и заменять регулярно для обеспечения нормальной работы системы.
В условиях высокого давления поршневые двигатели могут подвергаться большим осевым или радиальным нагрузкам, особенно для радиальных поршневых двигателей, которые напрямую влияют на напряжение и рабочую стабильность их подшипников. Чтобы предотвратить повреждение, вызванные чрезмерными нагрузками, необходимо разумно выбирать материалы подшипника во время конструкции и усилить конструкцию для рассеивания давления нагрузки.
Комбинация среды высокой температуры и высокого давления оказывает всестороннее влияние на поршневые двигатели, и необходимо учитывать двойное давление двух факторов на систему:
В среде высокого давления плотность гидравлического масла высока, но если температура повышается, вязкость и объем гидравлического масла изменятся. Комбинация двух может вызвать колебания давления масла и увеличить риск утечки.
При высокой температуре и высоком давлении материалы поршневых двигателей должны быть не только устойчивыми к высокой температуре и высоким давлением, но также обладают множественными свойствами, такими как устойчивость к усталости и устойчивость к износу. Особенно в среде, где попеременно изменение высокой температуры и высокого давления, стабильность материала напрямую повлияет на долгосрочные характеристики двигателя.
Чтобы обеспечить стабильность и производительность поршневых двигателей в условиях высокой температуры и высокого давления, обычно используются следующие стратегии оптимизации:
Используйте гидравлическое масло с высокой температурной устойчивостью и сильной устойчивостью к окислению, чтобы гарантировать, что вязкость и эффект смазки масла оставались хорошими при высоких температурах.
Увеличивайте конструкцию двигателя, используйте устойчивые к высоким давлениям материалы и уплотнения, чтобы убедиться, что двигатель может выдерживать высокое рабочее давление.
Оснащен эффективной системой охлаждения, чтобы предотвратить перегрев двигателя и гидравлического масла и стабильно работать.
Регулярно проверяйте масло, уплотнения, насосы и моторные компоненты гидравлической системы, чтобы быстро обнаружить и решить потенциальные разломы.

Производительность поршневых двигателей в среде высокой температуры и высокого давления зависит от многих факторов, включая качество гидравлического масла, температуру и сопротивление давлению уплотнений, прочность материалов и рациональность общей конструкции. Выбирая правильные материалы, оптимизируя проектирование и регулярное обслуживание, срок службы и срок службы поршневых двигателей в экстремальных условиях может быть значительно улучшен. 3