디젤 엔진 동력 장치 가이드: 사양, 유압 통합 및 구매 팁

유압 시스템용 디젤 엔진 동력 장치를 선택하는 것은 단순히 브랜드 간의 선택 사항이 아닙니다. 이는 필요한 엔진 출력의 양, 펌프 변위가 엔진 RPM과 일치하는 방법, 소음 및 배기 규정 준수 관리 방법에 대한 시스템 수준의 결정입니다. 이동식 기계 또는 원격 현장 장비를 작업하는 장비 제조업체의 경우 디젤 구동 패키지는 그리드 전기에 의존하지 않고 유압을 생성하는 가장 안정적인 방법입니다. 가장 실용적인 접근 방식은 유압 흐름 및 압력 요구 사항을 먼저 정의한 다음 엔진 크기를 역계산하고 마지막으로 설치 제약 조건을 지원하는 동력 장치 설계를 선택하는 것입니다. 유압 응용 분야용 디젤 구동 패키지를 평가하는 경우 엔진 출력을 나중에 고려하지 않고 첫 번째 사양 시트의 유압 회로 요구 사항과 일치하는지 확인하는 것이 현명한 결정입니다.

디젤 엔진 동력 장치란 정확히 무엇입니까?

디젤 유압 파워 팩이라고도 하는 디젤 엔진 동력 장치는 디젤 엔진과 유압 펌프, 커플링, 연료 탱크, 냉각 라디에이터 및 제어 시스템을 하나의 스키드 또는 프레임에 통합합니다. 엔진은 플라이휠과 커플링을 통해 기계적 동력을 펌프에 공급하며, 펌프는 이 회전 에너지를 유압 흐름과 압력으로 변환합니다. 표준 유압 동력 장치와의 주요 차이점은 원동력입니다. 이 장치는 전기 모터 대신 전기 그리드와 완전히 독립적으로 작동할 수 있는 내연 기관을 사용합니다.

이러한 장치는 굴착기, 덤프 트럭, 이동식 리프팅 플랫폼 및 비상 유압 시스템과 같은 장비에 일반적으로 사용됩니다. 일반적인 어셈블리는 다음 구성 요소로 구성됩니다.

• 디젤 엔진 : 기본 동력원으로 일반적으로 단일 실린더 또는 다중 실린더 터보차저 디젤입니다.
• 유압펌프 : 엔진 토크를 유압으로 변환하는 기어, 베인 또는 피스톤 펌프입니다.
• 커플링 : 엔진에서 펌프로 동력을 전달하는 유연하거나 견고한 커플링입니다.
• 유압 오일 탱크 : 브리더, 레벨 게이지 및 리턴 라인 필터가 있는 저장소.
• 냉각 라디에이터 : 엔진 냉각수와 작동유를 안전한 온도로 유지합니다.
• 제어 매니폴드 : 올바른 액츄에이터로 흐름을 유도하는 밸브 블록입니다.

고정된 속도와 토크 특성을 갖는 전기 모터와 달리 디젤 엔진은 더 좁은 RPM 대역에 걸쳐 출력을 전달합니다. 이러한 차이는 펌프 선택부터 유압 시스템 설계까지 모든 것을 결정합니다.

디젤 엔진 동력 장치가 유압 시스템을 구동하는 방법

디젤 유압 패키지의 성능은 엔진 속도와 펌프 배기량 간의 상호 작용으로 정의됩니다. 유압 흐름은 다음 공식으로 계산됩니다. Q = Vp × n / 1000 여기서 Vp는 회전당 펌프 배기량(입방센티미터)이고 n은 엔진 속도(RPM)입니다. 예를 들어, 엔진이 1800RPM으로 작동하고 펌프 변위가 60cc/rev인 경우 이론적인 유량은 108L/분입니다. 실제 출력은 체적 효율로 인해 약간 낮아집니다. 일반적으로 기어 펌프의 경우 90~95%, 피스톤 펌프의 경우 93~98%입니다.

필요한 엔진 출력을 결정하려면 공식을 사용하십시오. P = p × Q / (600 × θ) 여기서 p는 압력(바), Q는 유량(L/min), θ는 결합 효율입니다. 결합 효율이 0.85인 200bar 및 100L/min에서 필요한 엔진 출력은 약 39kW입니다. 이는 최소 40kW 디젤 엔진을 지정해야 함을 의미합니다. 규모를 축소할 때도 동일한 원칙이 적용됩니다. 30L/분에서 60bar가 필요한 소형 테일보드 리프트에는 약 3.5kW만 필요하므로 소형 10~15kW 엔진은 충분한 예비력을 제공합니다.

유압 회로와 엔진 사이의 관계는 다음 기사에 자세히 설명되어 있습니다. 유압 시스템의 작동 원리 . 이 링크를 이해하면 펌프가 수용할 수 있는 것보다 더 많은 유량을 전달하는 강력한 엔진을 구입하거나 부하가 높을 때 엔진을 유압식으로 정지시키는 펌프를 구입하는 일반적인 실수를 피하는 데 도움이 됩니다.

기억해야 할 중요한 측면 중 하나는 엔진 토크 예비입니다. 최대 시스템 압력에서도 디젤 엔진은 여전히 ​​정격 속도에 도달할 수 있어야 합니다. 부하가 걸린 상태에서 엔진이 약 1200RPM 이하로 떨어지면 출력이 줄어들고 유압 흐름이 떨어지므로 사이클 시간이 길어집니다. 그렇기 때문에 잘 설계된 디젤 엔진 구동 동력 장치에는 항상 토크 컨버터 또는 적절한 기어 감속 장치가 포함되어 있으며, 특히 고변위 피스톤 펌프의 경우 더욱 그렇습니다.

주요 사양 및 선택 기준

구매 주문을 하기 전에 다음 매개변수를 확인하십시오. 이 8개 값은 장치가 특정 기계에서 예상대로 작동하는지 여부를 정의합니다.

엔진 출력은 첫 번째 결정 포인트입니다. 뒷문이나 소형 리프팅 플랫폼을 작동하기 위해 소형 유압 실린더만 필요한 경우 15~20kW 디젤 엔진이면 충분합니다. 여러 개의 액추에이터가 동시에 작동하는 다기능 기계의 경우 50~100kW 이상을 계획해야 합니다.

유압 펌프 변위는 사용 가능한 엔진 속도 범위에 맞게 선택해야 합니다. 펌프가 너무 크면 엔진이 정지되거나 캐비테이션이 발생합니다. 펌프가 너무 작으면 사이클 시간이 충분하지 않습니다. 시스템 압력은 실린더가 극복해야 하는 최대 부하에 따라 결정됩니다. 기계가 250bar 이상의 압력에서 작동하는 경우 피스톤 펌프가 더 높은 압력을 처리하고 더 나은 효율성을 제공할 수 있으므로 일반적으로 피스톤 펌프가 기어 펌프보다 더 나은 선택입니다.

탱크 용량은 열 방출에 영향을 미칩니다. 경험에 따르면 분당 펌프 유량의 1~2배에 해당하는 탱크 용량을 선택하는 것이 좋습니다. 80L/min 펌프의 경우 100~160L 탱크가 일반적입니다. 소음은 보행자 근처나 도시 환경에서 작동하는 디젤 구동 유압 장치의 주요 관심사입니다. 방음 인클로저가 없는 표준 디젤 동력 장치는 1m에서 90~100dB(A)를 생성할 수 있습니다. 보다 조용한 작동이 필요한 경우 저소음 인클로저 또는 유압 펌프 소음을 줄이는 오일 침수형 동력 장치 설계를 고려하십시오. 귀하의 응용 분야에 적합한 전기 또는 디젤 구동 유압 장치를 선택하는 방법에 대한 지침은 당사의 DC 유압 동력 장치 선택 가이드 배터리 구동 및 엔진 구동 시스템에 대한 보완적인 결정 프로세스를 다룹니다.

디젤 구동 동력 장치의 일반적인 응용 분야

디젤 엔진 동력 장치와 그에 상응하는 유압 장치는 전력망으로부터의 독립이 필수적이거나 장비 자체가 현장에서 현장으로 이동하는 다양한 분야에서 사용됩니다. 다음 목록에는 가장 일반적인 설치가 포함되어 있습니다.

• 가위 리프트 및 붐 리프트와 같은 이동식 리프팅 장비
• 자동 로딩 덤프 트레일러 및 티퍼 트레일러
• 배달 트럭용 유압식 테일보드
• 라인 마킹 기계 등 도로 유지 관리 장비
• 소방 또는 구조용 비상 백업 유압 시스템
• 곡물 트레일러, 베일 왜건 등 농업 기계

덤프 트레일러용 단동식 유압 동력 장치 이 소형 장치는 기어 펌프, DC 모터 및 밸브 블록을 결합하여 안정적인 리프팅을 제공합니다. 다양한 트레일러 응용 분야에 적합한 옵션 흐름 제어 및 탱크 재료를 제공합니다. 제품보기 →

각 응용 분야에 대해 유압 동력 장치의 크기는 엔진 듀티 사이클 내에서 작동하도록 조정되어야 합니다. 덤프 트레일러가 유압 실린더를 작동할 때 펌프 수요는 간헐적이며 일반적으로 엔진을 차량 구동과 공유할 수 있습니다. 이와 대조적으로 이동식 리프팅 플랫폼은 장기간 지속적으로 작동할 수 있으므로 열 축적과 연료 연소가 더욱 중요해집니다. 그렇기 때문에 섀시 구동 장치에 동력을 공급하는 동일한 디젤 엔진이 PTO 샤프트 또는 별도의 유압 파워 팩을 통해 유압 펌프 역할도 할 수 있습니다.

이동식 리프트용 영구 자석 모터 유압 동력 장치 휴대용 리프팅 테이블용으로 설계된 이 장치는 부드럽고 제어된 하강을 위해 고압 기어 펌프와 압력 보상 스로틀 밸브를 갖추고 있습니다. 다양한 모터 크기와 전압으로 제공됩니다. 제품보기 →

유압식 화물 엘리베이터나 주차장 시스템과 같이 조용하게 유지되어야 하는 장비의 경우 개방형 디젤 동력 장치보다 오일 침지형 설계가 선호됩니다. 오일 배스는 펌프 리플을 흡수하고 진동을 줄여주며, 밀폐형 캐노피와 결합하면 전체 소음을 1m당 70dB(A) 미만으로 유지할 수 있어 주거용 또는 상업용 환경에 적합합니다.

비용 및 유지 관리 고려 사항

디젤 엔진 동력 장치의 비용은 자본 비용, 연료 및 오일 비용, 유지 관리 비용의 세 부분으로 나뉩니다. 소형 20kW 디젤 구동 유압 장치의 가격은 대략 USD 5,000~10,000이며, 방음 기능이 있는 고출력 100kW 패키지의 가격은 USD 50,000 이상입니다.

연료 경제성은 부하율에 따라 달라집니다. 디젤 엔진의 특정 연료 소비량은 최대 부하 시 약 200~240g/kWh입니다. 귀하의 장치가 8시간 동안 40kW의 평균 부하로 작동한다면 하루에 약 64~77리터의 디젤을 소비하게 됩니다. 리터당 1.1~1.3달러의 일반적인 연료 가격에서 일일 연료 비용은 70~100달러 사이입니다. 유압유는 종종 간과되는 추가 운영 비용입니다. 100L 용량의 유압 동력 장치는 오염 및 작업량에 따라 약 2,000~4,000시간마다 정기적인 오일 교체가 필요합니다.

디젤 엔진의 유지보수 간격은 일반적으로 오일 및 필터 교체의 경우 250~500시간, 연료 필터의 경우 1,000~2,000시간, 주요 정밀검사의 경우 10,000~20,000시간입니다. 유압 시스템 자체에는 청결이 필요합니다. 막힌 리턴 라인 필터는 유압 펌프 고장 후 가장 자주 발생하는 고장 모드 중 하나입니다. 탱크의 브리더 에어 필터를 깨끗하게 유지하는 것은 간단하지만 큰 영향을 미치는 유지 관리 단계입니다.

소음이나 에너지 소비가 결정적인 요인인 작업의 경우, 가변 속도 펌프 또는 부하 감지 제어 장치를 갖춘 에너지 절약형 유압 동력 장치는 고정 변위 펌프 시스템에 비해 연료 소모량을 20~30% 줄일 수 있습니다. 이는 특히 엔진을 끄는 기능 없이 장시간 동안 실행되는 애플리케이션과 관련이 있습니다.

디젤 대 전력: 각 구동계가 승리하는 곳

디젤 구동 시스템과 전기 시스템 사이의 선택은 기계가 고정식인지 이동식인지에 따라 결정되는 경우가 많습니다. 다음 비교에서는 주요 장단점을 요약합니다.

기계가 작업 현장 사이를 이동하고 그리드 연결에 의존할 수 없는 경우 디젤 옵션이 유일한 실용적인 선택인 경우가 많습니다. 장비가 공장 홀이나 창고에 설치되어 있는 경우 전기 모터 또는 조용한 오일 침지형 유압 장치는 소음이 적고 배기가스 배출이 없습니다. 혼합 환경의 경우 일부 장비 제조업체는 디젤 엔진과 전기 모터를 결합하여 펌프를 작동시켜 여행 시 연료 독립성과 실내 적재 시 깨끗한 도시 운영이라는 두 가지 장점을 모두 제공합니다.

디젤 엔진 및 유압 동력 장치 통합 팁

디젤 엔진을 유압 동력 장치와 통합하는 것은 여러 세부 사항에 주의를 기울여야 하는 기술적 작업입니다. 가장 흔한 실수는 잘못된 펌프 선택, 잘못된 커플링 정렬, 크기가 작은 오일 탱크입니다. 다음 항목을 단계별로 진행하세요.

1. 직접 커플링이나 적절하게 정렬된 유연한 커플링을 선택하십시오. 잘못 정렬된 커플링은 진동과 조기 베어링 고장을 일으킬 수 있습니다.
2. 특히 고속으로 작동하는 디젤 엔진의 경우 캐비테이션을 방지하려면 탱크에 대한 펌프 흡입 라인은 가능한 한 짧고 직경이 커야 합니다.
3. 고품질의 리턴 라인 필터와 브리더를 탱크에 설치하여 시스템을 깨끗하게 유지하십시오.
4. 장착 방향을 고려하십시오. 일부 유압 동력 장치는 소음을 줄이고 펌프 수명을 연장하기 위해 펌프가 오일에 잠기는 오일 침지형 설계를 사용합니다. 이 구성은 조용해야 하는 디젤 구동 패키지에 적합합니다.
5. 엔진 RPM을 펌프 속도와 일치시키십시오. 많은 디젤 엔진의 정격 속도는 1500~2200RPM인 반면, 유압 펌프는 일반적으로 최대 3000RPM의 속도로 작동할 수 있습니다. 엔진 속도가 너무 낮으면 필요한 흐름을 달성하기 위해 더 큰 펌프 변위가 필요할 수 있습니다.
6. 디젤 엔진의 파워 리저브가 충분한지 확인하십시오. 권장 예비 마진은 펌프 마모, 압력 손실 및 냉간 시동 저항을 감당하기 위해 계산된 유압 출력보다 최소 15-20% 이상입니다.

어큐뮬레이터 기반 에너지 절약형 유압 동력 장치 이 스테이션은 어큐뮬레이터와 저누설 부품을 사용하여 최소한의 모터 작동으로 압력을 유지함으로써 머시닝 센터의 전력 소비와 소음을 크게 줄입니다. 제품보기 →

흔히 간과되는 요소는 작동유 점도입니다. 디젤 엔진 파워팩은 추운 날씨에 자주 시동되며, 점도가 높은 오일로 인해 펌프가 정지되거나 캐비테이션이 발생할 수 있습니다. 낮은 주변 온도 . 유동점이 -30°C 미만인 다중 등급 유압 오일을 사용하고 탱크 히터를 설치하는 것은 추운 날씨 신뢰성을 향상시키는 간단한 방법입니다.

자주 묻는 질문

1. 디젤엔진 동력장치란 무엇입니까?

디젤 엔진 동력 장치는 디젤 엔진, 유압 펌프, 커플링, 유체 저장소 및 냉각 시스템으로 구성된 자급식 동력 패키지입니다. 디젤 연료를 유압 에너지로 변환하여 실린더나 유압 모터를 구동합니다. 전기 공급이 불가능한 모바일 및 현장 장비에 널리 사용됩니다.

2. 유압 펌프용 디젤 엔진의 크기를 어떻게 정합니까?

필요한 유량과 압력에서 시작하십시오. 사용 P = p × Q / (600 × θ) 필요한 엔진 출력을 찾으려면 15~20% 예비를 추가합니다. 예를 들어, 80L/min에서 200bar는 총 효율 0.85에서 대략 32kW가 필요하므로 약 37~40kW 정도의 엔진을 선택합니다.

3. 디젤 엔진 동력 장치를 실내에서 사용할 수 있습니까?

예, 하지만 제한이 있습니다. 디젤 배기가스에는 일산화탄소가 포함되어 있으므로 실내에서 사용하려면 적절한 환기와 배기가스 배출이 필요합니다. 실내 작동이 빈번한 경우 일반적으로 전기 또는 오일 침지식 유압 장치를 선택하는 것이 더 안전합니다. 지속적인 저소음 애플리케이션의 경우 밀폐형 엔진 캐노피와 배기 머플러가 있는 조용한 동력 장치를 고려하십시오.

4. 개방형 유압 회로와 폐쇄형 유압 회로의 차이점은 무엇입니까?

개방 회로에서 펌프는 탱크에서 오일을 끌어오고 반환 오일은 탱크로 다시 흐릅니다. 폐쇄 회로에서는 펌프와 유압 모터가 루프를 형성하고 소형 차지 펌프가 누출을 보상합니다. 디젤 엔진 동력 장치는 일반적으로 단순성과 유지 관리 용이성을 위해 개방 회로를 사용합니다.

5. 디젤 엔진 동력 장치는 얼마나 오랫동안 연속적으로 작동할 수 있습니까?

잘 관리된 디젤 엔진은 하루 24시간 작동할 수 있지만 냉각 및 오일 온도가 제한 요인이 됩니다. 표준 광유의 권장 최대 작동유 온도는 약 60~70°C입니다. 오일 온도가 지속적으로 80°C를 초과하는 경우 더 큰 오일 탱크나 오일 쿨러가 필요합니다.

6. 디젤 구동 유압 동력 장치에는 어떤 유지 관리가 필요합니까?

일일 점검에는 엔진 오일 수준, 라디에이터 냉각수 수준, 유압 오일 수준 및 연료 수준이 포함됩니다. 정기 유지보수에는 250~500시간마다 엔진 오일 및 필터 교체, 1000시간마다 연료 필터 교체, 500시간마다 공기 필터 청소, 2000~4000시간마다 유압 오일 교체가 포함됩니다. 커플링과 샤프트 정렬은 1000시간마다 검사해야 합니다.

성공적인 디젤 엔진 동력 장치의 핵심은 구할 수 있는 가장 큰 엔진을 구입하는 것이 아니라 유압 요구 사항에 맞게 출력을 맞추는 것입니다. 원격 또는 실외 조건에서 독립적이고 안정적으로 작동해야 하는 이동식 유압 시스템을 구축하는 경우 올바른 크기의 펌프, 견고한 냉각 시스템 및 합리적인 소음 제어 전략을 갖춘 디젤 구동 장치를 선택하십시오. 시스템의 유압 부분이 엔진과 세심하게 조화되면 전체 패키지는 예측 가능한 유지 관리 예산으로 수년간 신뢰할 수 있는 성능을 제공합니다.