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柴油發電機組的構成 柴油發電機組通常由柴油機、三相交流同步發電機和控制系統組成。移動式柴油發電機組的柴油機、發電機和控制屏(箱)均安裝在公共底座上;固定式機組的柴油機和發電機安裝在公共底座上,且底座是固定在鋼筋混凝土基地上的,而控制屏和燃油箱等設備則與機組分開安裝。 柴油機的飛輪売與發電機前端蓋軸向采用凸肩定位,連接成一體、使柴油機驅動發電機轉子運動。同時,為了減小噪聲,機組一般需要安裝專用消聲器;為了減小機組工作時的振動,在柴油機、發電機、水箱和電氣控制箱等主要組件與公共底座的連接處,一般裝有減振器或橡皮減振墊。 1.1.1柴油發動機 柴油機是柴油發電機組的動力系統,它的優點是扭矩大、熱效率和經濟性能好,具有較高的供電可靠性和自動化功能,同時在節能和CO2排放上具有優勢。但柴油機由于工作壓力大,要求各有關零件具有較高的結構強度和剛度,所以柴油機比較笨重,體積較大;柴油機的噴油泵與噴嘴制造精度要求高,所以成本較高;另外,柴油機工作時振動噪聲大;柴油不易蒸發,冬季冷車時啟動困難。 柴油機的基本構成包括機體、兩大機構(曲柄連桿機構、配氣機構)和四大系統(柴油機燃料系統、潤滑系統、冷卻系統和起動充電系統)。 1.機體 機體是發動機的骨架,用于安裝和支撐發動機各總成零部件,由氣缸體—曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊、齒輪室和飛輪殼等組成。 2.兩大機構 柴油機的兩大機構即曲柄連桿機構和配氣機構。 (1)曲柄連桿機構 曲柄連桿機構固定在機體之上,是發動機實現工作循環,完成能量轉換的主要運動零件(熱能轉換為機械能)。其組成可分為活塞組、連桿組和曲軸飛輪組。其中活塞組由活塞、活塞環和活塞銷組成、而連桿組由連桿、連桿螺釘(栓)和連桿軸承構成。曲軸飛輪組則由曲軸、飛輪和扭轉減振器等組成。 (2)配氣機構 配氣機構的功能是按柴油發電機工作循外的要求,定時啟閉各缸的進排氣門,保證混合氣或新鮮空氣及時充入氣缸,在壓縮和膨脹過程中,維持燃燒室的密封,并及時排除燃燒后的廢氣。包括氣門組和氣門傳動組。氣門組包括氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、彈簧座及鎖緊裝置等件,氣門傳動組包括凸輪軸、正時齒輪、挺柱、推桿、搖臂和搖臂軸等零件。 3.四大系統 四大系統包括進柴油機燃料系統、潤滑系統、冷卻系統和啟動充電系統。 (1)柴油機燃料系統 柴油機燃料系統的功能是向氣缸供給清潔的空氣和按柴油機各種工況的要求定時定量地向燃燒室噴入燃油,并將燃燒的廢氣排到大氣中去。 柴油供給系統由油箱、輸油泵、燃油弗列加濾清器、噴油泵,噴油器及燃油管路等零部件組成。 (2)潤滑系統 潤滑系統由機油泵、弗列加濾清器、壓力表、溫度表、冷卻器、調壓閥等組成,基本任務是將一定數量、清潔和溫度適宜的潤滑油送至各摩擦表面進行潤滑,主要功能是減磨、冷卻、清潔、密封和防銹。 (3)冷卻系統 根據冷卻介質的不同,冷卻系統通常分為兩種類型風冷系統和水冷系統,對應的有空冷發動機和液冷發動機。 (4)啟動充電系統 柴油發電機在靜止狀態下,用外力推動曲軸,使柴油發電機開始運轉的全過程稱為啟動,完成啟動所需的裝置稱為啟動系統。常見的啟動方式有人力啟動、發動機啟動、壓縮空氣啟動和輔助柴油機啟動。
柴油發電機的選用 一、柴油、機油的選用 操作人員在使用柴油發電機組前,應根據具體使用的環境和條件,選用適當規格的機油、柴油和冷卻液。選用的油、水或其他冷卻液的品質和理化指標恰當與否,對柴油機的機械性能和使用壽命有很大影響。 1.柴油的選用 柴油機可根據不同的環境溫度而選用不同牌號的柴油。在氣候較為炎熱的地區可選用凝點高的輕柴油;對于較為寒冷的地區須選用凝點低的輕柴油。 柴油中的雜質和水分越少越好,否則易引起柴油濾清器濾芯和輸油泵迸油濾網出現堵塞現象,柴油中較硬的機械雜質還可引起噴油泵和噴油器內部精密部件出現早期磨損,嚴重時還可導致柴油機發生“飛車”事故。 柴油的凝點一般要控制在比使用柴油機時的 環境溫度低10℃左右,以保證柴油在各管路中的流動性。 無論是進口或國產柴油機在一般環境溫度下使用時,柴油機使用的柴油必須要清潔, 在使用前做沉淀處理或用綢布進行過濾,以除去柴油中的機械雜質。 2.機油的選用 機油的作用是潤滑柴油機各運動部件并對這些零件起到冷卻散熱、帶走運動件由于摩擦而產生的雜質和防止生銹的作用。柴油機所用機油的等級及品質除對柴油機有影響外,還對機油的使用期限有一定影響。為此,用戶應根據柴油機的型號和使用環境等來選用適當規格的機油。在一般情況下,增壓柴油機和標定轉速大于2000r/min的柴油機應選用CC級機油;對于自然吸氣型和標定轉速小于2000r/min的柴油機應選用CA級機油。總之,柴油機不管在任何環境下工作,機油必須要有良好的流動性和適當的運動黏度。 柴油機在嚴寒地區使用時,必須要選用凝點更低的專用稠化機油。目前國內使用的機油規格有CA級和L-ECC級。L-ECC級機油產品包括30、40、5W/30、lOW/30、l5W/40、20W/40等級別,其中30機油適用于 環境溫度0℃使用,40機油適用于 環境溫度5℃使用,SW/30機油適用于 環境溫度-20℃使用,10W/30機油適用于 環境溫度-15℃使用,I5W/40機油適用于 環境溫度-l0C使用,20W/40機油適用于 環境溫度-5℃使用。康明斯柴油機要求使用不低于CF4/SGl5W-40標準的機油;CD級和CE級機油被禁止在康明斯柴油機上使用。 柴油機需用更換油底殼內部機油時,應用清潔的柴油將潤滑系統清洗后再加入新機油。 注意:不同牌號的機油不允許混合使用。
柴油發電機組的PT供油系的基本原理 燃油從油箱流經濾清器被齒輪泵所吸入,從齒輪泵排出的燃油壓力約為980kPa左右,然后經過PT泵內部的穩壓器、調速器、節流閥(油門)、斷流閥(停車閥)后,離開PT泵組合體,大部分經供油管分別進入左排或右排缸的燃油歧管中,每個氣缸蓋上都鉆有燃油通道,使燃油從燃油歧管進入噴油器。 噴油器由凸輪驅動機構所控制,按順序定時地把燃油噴入氣缸麗,噴油器中其余的燃油通過鉆在氣缸蓋上與進油通道相平行的另一條回流通道經燃油回油歧管,返回PT泵的進油一側。 PT型供油系統調節供油量所依據的基本原理是:液體通過某一通道的流量是與液體的壓力、允許通過的誒時間和通道的阻力(通道的斷面尺寸)成比例。在通過時間的阻力不變情況下,流量與壓力成正比;在壓力與阻力不變時,流量與允許通過的時間也成正比;若壓力與時間不變,則流量與阻力成反比。這實質上是由流體力學龍崗基本方程式所導出的必然結論。 作為單一噴油器來說,其入口處的量孔斷面尺寸是經選定而不變的。那么,油量僅與壓力和噴油時間成正比,所以可稱為PT供油系。另外,噴油凸輪形狀也是不變的。以角度計無論轉速然后變化,所經歷的角度是不變的,但以時間計則燃油進入時間是變化的,隨轉速升高而變短,使噴油量減少。在此情況下,如果還要保持供油量不變,則必須由PT燃油泵來提高噴油器的進油壓力,以補償由時間縮短對供油量得影響。所以PT燃油泵的輸油壓力是同時隨發動機負荷和轉速而變化的,這就是利用壓力、時間來控制循環供油量得基本道理。基于上述原理構成了整個PT型供油系。該系統中,值得重討論的部分是PT泵、噴油器和冒煙限制器。