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空冷ディーゼルエンジンと水冷ディーゼルエンジンのメリット・デメリットの比較

要約: 空冷ディーゼル発電機の放熱は、自然風を利用してディーゼル発電機を直接冷却することによって実現されます。水冷ディーゼル発電機は水タンクとシリンダーの周りの冷却液によって冷却されますが、油冷ディーゼル発電機はエンジン自体のオイルによって冷却されます。各タイプのディーゼル発電機の冷却方式はディーゼル発電機の設計要素に依存しており、これら 3 つの冷却方式の性能には依然として差があります。空冷エンジンの利点は、構造がシンプルで追加の補機類が必要ないことです。シリンダーブロックとシリンダーヘッドの放熱フィンは、エンジンの基本的な放熱ニーズを満たすことができます。ただし、放熱方法が単一すぎるため、連続運転するとエンジンが熱劣化する可能性があります。一方、水冷エンジンは、熱放散のための新しい流体の導入により、より顕著な冷却効果をもたらします。ディーゼルエンジンを長時間運転してもエンジン温度が上がりすぎず、放熱性に優れた冷却方式です。

1、空冷ディーゼル発電機

1. 利点

ゼロフォールト冷却システム(自然冷却)の空冷ディーゼル発電機は、低コストで省スペースです。

2. デメリット

熱放散が遅く、空冷をほとんど使用しない直列 4 気筒エンジンなどのディーゼル発電機の形式によって制限されます。中央の 2 気筒エンジンは効果的に熱を放散できないため、空冷は 2 気筒ディーゼル発電機にのみ適しています。

空冷シリンダーは大型のヒートシンクとエアダクトを備えて設計されます。良く設計された空冷ディーゼル発電機を積んでいれば全く問題ありません。それらの多くはブランドの空冷エンジンであり、高温によるシリンダーのロックはありません。ディーゼル発電機のゼロフォールト冷却システムは低コストであり、適切にメンテナンスされている限り、高温の問題は発生しません。逆に、水冷エンジンでは高温になる状況がより一般的です。つまり、単気筒の低速発電であれば空冷で十分なので、長距離の心配はありません。

2、水冷ディーゼル発電機

1. 利点

高出力および高速ディーゼル発電機の温度を効果的に制御できます。水冷エンジンは、低温時には油温が上昇するまでスロットルバルブを閉じ、最適な潤滑効果を発揮します。温度が高いときは、スロットルバルブが水タンクを全開にして作動します。温度が高すぎる場合、ファンはディーゼル発電機の最適な動作温度まで冷却を開始します。これが水冷動作の標準原理です。

2. デメリット

外部水タンクが占めるスペースが大きいため、コストが高く、構造が複雑で、故障率が高くなります。

水冷ディーゼル発電機は放熱性に優れた冷却方式です。水冷の原理は、シリンダーライナーとヘッドを流水で包み込んで冷却することです。水冷の基本コンポーネントは、ウォーターポンプ、水タンクの温度制御、ファンです。水冷は、多シリンダー、高出力、高速ディーゼル発電機にとって不可欠な冷却システムです (水油二重冷却)。小排気量の単気筒エンジンは一般に水冷を必要とせず、それほど多くの熱を発生しません。

3、油冷ディーゼル発電機

1. 利点

冷却効果は明ら​​かで、故障率も低いです。油温が低いと、油の高温粘度が低下する可能性があります。

2. デメリット

ディーゼル発電機に必要な油の量には制限があります。オイルラジエーターは大きすぎてはなりません。オイルが多すぎるとオイルラジエーターに流れ込み、ディーゼル発電機下部の潤滑不足を引き起こします。

油冷は、独自のエンジンオイルを使用してオイルラジエーターを通じて熱を放散します(オイルラジエーターと水タンクは基本的に同じ原理で、一方にオイルが含まれ、もう一方に水が含まれているだけです)。油冷却の循環動力はディーゼル発電機のオイルポンプから得られるため、油冷却には石油ファンヒーター(油タンク)のみが必要です。ハイエンドオイル冷却にはファンとスロットルバルブが装備されています。オイル冷却システムはミッドレンジのアーケードマシンに一般的に搭載されており、安定性とファン加熱効果を追求しています。油冷への変更には空冷単気筒の方が適しており、空冷単気筒から油冷への変更は油路途中にオイルファン熱交換器を追加するだけで済みます。

4、メリットとデメリットの比較

1. 油冷と水冷の違い

まず、油冷ラジエーターのヒートシンクは非常に厚いですが、水冷ラジエーターのヒートシンクは非常に薄いです。油冷ラジエーターは一般にサイズが非常に小さいのに対し、水冷ラジエーターは本体の形状が大きくなります。マシンに両方のタイプのラジエーターが搭載されている場合は、大きい方が水冷ラジエーターです。もう 1 つの重要な違いは、ほとんどの水冷ラジエーターの背後に電子ファンが付いているのに対し、油冷ラジエーターは一般的に使用されないことです (ただし、一部の 2 ストローク ディーゼル エンジンではラジエーターにファンが使用されていません)。

2. メリットとデメリット

(1) オイルクーラー:

オイルクーラーには水冷ラジエーターと同様のラジエターが装備されており、ディーゼル発電機内のオイルを循環させて温度を下げます。構造も水冷クーラーに比べて非常にシンプルです。ディーゼル発電機の部品を潤滑するオイルを直接冷却するため、放熱効果も高く、空冷モデルよりは優れていますが、水冷クーラーほどではありません。

(2) ウォータークーラー:

水冷機は構造が複雑で、(同等の空冷機と比較して)シリンダーボディ、シリンダーヘッド、さらにはディーゼル発電機ボックスまで再設計する必要があり、専用の水ポンプ、水タンク、ファン、水が必要です。配管、温度スイッチなど。コストも最も高く、体積も大きくなります。しかし、最高の冷却効果と均一な冷却を実現します。水冷エンジンの利点は、熱の放散が早く、長時間の高速走行が可能で、熱消耗しにくいことです。ただし、水冷エンジンは構造が複雑で、パイプラインが経年劣化すると冷却水漏れが発生しやすいという欠点があります。田舎で冷却水が漏れると車が故障するなど、危険が潜んでいます。ただし、全体的には利点が欠点を上回ります。

(3) 空気冷却器:

空冷ディーゼルエンジンの構造は主にエンジンの露出度に現れます。エンジンは何のパッケージにも包まれておらず、始動している限り空気が循環します。冷気がエンジン補機の放熱フィンを通って流れ、空気が加熱されて熱の一部が奪われます。このサイクルにより、エンジンの熱を適切な範囲内に保つことができます。

まとめ:

水冷エンジンと空冷エンジンはエンジンの冷却方法の説明ですが、これら 2 つのタイプのモデルは異なる熱放散形式を使用しており、実際の動作原理が異なります。ただし、水冷エンジンの方が放熱効率が高いという点を除けば、どちらのエンジンも基本的には自然風を利用して放熱を行っています。一般に、水冷エンジンは、熱放散用の追加の液体を利用することにより、作業プロセス全体でエンジンの動作によって発生した熱を迅速に放散できます。ただし、空冷エンジンは追加の補助冷却システムがないため比較的低エネルギーですが、その構造はより単純です。シリンダーヘッドとシリンダーブロックの清浄度が保たれていれば、冷却システムに異常はありません。しかし、水冷エンジンはウォーターポンプやラジエーター、冷却液などが別途必要となるため、初期の製造コストやその後のメンテナンスや修理のコストが空冷エンジンに比べて高くなります。

https://www.eaglepowermachine.com/single-cylinder-4-stroking-air-cooled-diesel-engine-186fa-13hp-product/

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投稿時刻: 2024 年 3 月 1 日