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细节决定成败,柴油发电机油料的选择上应该更细致
柴油发电机功率大、效率高、能耗低,因而得到了广泛的应用。也正是这些优点,现代柴油发电机反而显得“娇贵”,在油料的选择与使用上才应更细致,细节决定成败。正确选用柴油发电机的油料,既是值机人员应该养成的一种好习惯,做好这些细节,就能确保柴油发电机正常运行。
随着环境温度的变化,柴油发电机使用的柴油牌号也需要相应变化,否则,柴油发电机中的燃油系统就可能结蜡,堵塞油路,影响柴油发电机的正常工作。一般的选用原则就是,夏季使用夏季柴油,比如10#柴油;冬季必须根据环境温度使用相应牌号的冬季柴油。如因环境温度较低,柴油凝点的原因造成柴油发电机不易启动,可以向柴油中添加10%~40%的裂化煤油以降低其凝点,也可以在进气管中注入少量低温启动液进行启动。在柴油发电机的使用过程中,还需要特别注意以下几点:
其一,保证柴油的质量。劣质柴油可能对柴油发电机供油系统的精密部件造成严重的损坏,应该到正规的加油站加油。
其二,保持柴油的清洁。按规定的时间或里程对车辆进行保养,保证燃油弗列加滤清器的正常工作。更换柴油滤芯时,务必向弗列加滤清器中加注经过滤后的柴油,电控柴油发电机更应如此。 ,在任何情况下柴油都不能与柴油混合使用,否则,柴油发电机可能产生爆炸性故障。
要确保柴油发电机的使用寿命,不仅要选好柴油的种类和牌号,还要正确掌握柴油的使用方法,保持柴油的清洁、新鲜。每次开机运行之前,记得检查柴油,观查柴油的颜色、气味有无变化。一旦发现柴油的颜色、气味以及性能指标有较大变化时,应及时更换柴油,确保柴油发电机。加注柴油要适量,油量不足会加速柴油的变质,而且会造成零件的烧损;而柴油加注过多,不仅会使油耗增大,还容易造成燃烧室烧柴油,恶化混合气的燃烧。另外,要避免不同牌号的柴油混合使用。否则,不同牌号的柴油可能相互起化学反应,导致柴油质量变质,影响润滑质量。
对于工作负荷大、转速较低的柴油发电机,如工程机械、发电机组等,应选择粘度较大的柴油。这样是为了保证摩擦面有足够的油膜厚度,且摩擦阻力小,节省燃料。与此同时,还应根据地区、季节、环境温度的不同,选择不同粘度的柴油。柴油的粘度会随着温度的升高而发生变化,温度较高时,润滑油的粘度会有所下降,抗氧化性变差。因此,冬季寒冷地区,应选用粘度小、凝点低的多级柴油,以保证车辆冬季冷启动顺利,同时及时有效地供油到各润滑点;夏季温度较高,则需要选用粘度较大的柴油。而对于在沙漠等酷热地区使用的柴油发电机而言,就应该选用粘度级别更高的柴油,以保证足够的柴油压力。
随着共轨技术、电控技术、增压中冷、排气再循环等技术的广泛应用,柴油发电机的发展趋势已经形成。甚至有专家预测,在未来几十年中柴油发电机将成为世界的主流。如何 限度地发挥柴油发电机的这一优势,正确地选择与使用油料至关重要。油料品质的好坏直接关系到柴油发电机能否正常运转。如果使用品质差的油料,必然会导致功率不足,加剧机件磨损,降低柴油发电机的使用寿命。无论什么类型的柴油发电机,油料的选择和使用要求大体上都是一样的。
总之,选择正确、检查和更换机油是为了确保柴油发电机性能,延长使用的重要组成部分,值机人员必须引起重视
曲轴的形状和发动机的发火次序
曲轴的形状及曲柄销间的相互位置(即曲拐的布置)与冲程数、气缸数、气缸排列方式(直列或V形等)和各气缸做功行程发生的顺序(称为发火次序或工作顺序)有关。曲轴的形状同时要满足惯性力的平衡以及发动机工作平稳性的要求。
对四冲程发动机,曲轴每转两转就是一个工作循环,每个气缸都发火做功一次。各缸的发火间隔时间(用0CA表示)要求均匀。如果发动机有i个气缸,则发火间隔为7200/i0CA,即曲轴每转7200/i时,就有一个气缸做功,这样才会使发动机的工作平稳。下面介绍常用的4缸、6缸和V形8缸发动机的发火次序。
(1)四冲程直列4缸机,缸数i=4,发火间隔为7200/4=1800CA。4个曲柄销布置在同一平面内,1、4缸的曲柄销朝上时,2、3缸的朝下,1、4缸与2、3缸相隔1800。这种发动机可能采用的一种发火次序。
这种发火次序为1-3-4-2,习惯上以1缸为准,l缸做功后接着是3缸做功,以此类推。这种发动机的各气缸,就是按照1-3-4-2的顺序循环,不断周而复始地工作着。
如将上述2、3缸的工作过程互换,则可得到另一种发火次序。这种互换之所以可能,是因为2、3缸的曲柄销(即它们的活塞)的位置是相同的。这样就得到另一种发火次序,即1-2-4-3。
所以,4缸机可能采用两种发火次序,即1-3-4-2和1-2-4-3。不过,对某一种具体的发动机来说,由于发火次序还与气门机构的安排等有关,因而是确定而不能变更的。使用一台发动机时,必须了解它的发火次序。
1-3-4-2和1-2-4-3两种发火次序在工作平稳性和主轴承负荷方面,没有什么区别。一般柴油机采用前一种。
(2)四冲程直列6缸机,发火间隔为7200CA/6=1200CA。6个曲柄销分别布置在3个平面内(每个平面内2个),各平面间互成1200。曲柄销的具体布置可有两种方式。当1、6缸的曲柄销朝上时,2、5缸的朝左,3、4缸的朝有,其发火次序是1-5-3-6-2-4。国产6缸机都采用这种曲轴和发火次序。
曲柄销布置的另一种方式是将上述 种方式的2、5缸分别与3、4缸互换。这种方式的发火次序是1-4-2-6-3-5。
当然,上述两种6缸机的曲轴还可能采用其他的发火次序,但由于在实际发动机上几乎没有应用,因而不作介绍。
按发火次序看,前后两个气缸的做功行程有600是重叠的,这种现象是容易理解的。因为各气缸间做功行程的间隔是1200,而每个气缸的做功行程本身都是1800,就必然有600互相重叠。在这个600中,两个气缸都在做功,前一个气缸做功末完,后一个气缸的做功已开始了。这种做功行程重叠的观象对发动机的工作平稳性是有利的。
(3)四冲程8缸机,大多将气缸排列成双列V形(两列气缸中心线的夹角常取900)。气缸数i=8,其发火间隔为7200CA/8=900CA。这种发动机左右两列气缸中相对的一对连杆共装在一个曲柄销上,所以V形8缸机只有4个曲柄销。通常将4个曲柄销布置在两个互成900的平面内。
V形8缸机常用的发火次序为1-5-4-2-6-3-7-8。
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发电机组的四冲程柴油机的工作原理有哪些
在热力过程中,只有在“工质”膨胀过程才具有做功能力,而我们要求发动机能连续不断地产生机械功,就必须使工质反复进行膨胀。因此,必须设法使工质重新恢复到初始状态,然后,再进行膨胀。因此,柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后,才能恢复到起始状态,使柴油机连续不断地产生机械功,故上述四个热力过程称为一个工作循环。
若柴油机活塞走完四个冲程完成一个工作循环,称该机为四冲程柴油机。如果活塞走完二个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机。目前,柴油发电机组配置的柴油机都是四冲程机。
1.进气冲程
进气冲程的目的是吸入新鲜空气,为燃料燃烧作好准备。要实现进气,缸内与缸外要形成压差。因此,此冲程排气门关闭,进气门打开,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的汽缸内的容积逐渐扩大,压力降低,缸内气体压力低于大气压力约68~93kPa。在大气压力的作用下,新鲜空气经进气门被吸入汽缸,活塞到达下止点时,进气门关闭,进气冲程结束。
2.压缩冲程
压缩冲程的目的是提高汽缸内空气的压力和温度,为燃料燃烧创造条件。由于进、排气门都已关闭,汽缸内的空气被压缩,压力和温度亦随之升高,其升高的程度,取决于被压缩的程度,不同的柴油机略有不同。当活塞接近上止点时,缸内空气压力达(3000~5000)kPa,温度达500~700℃,远超过柴油的自燃温度。
3.膨胀(作功)冲程
当活塞上行将终了时,喷油器开始将柴油喷入汽缸,与空气混合成可燃混合气,并立即自燃,此时,汽缸内的压力迅速上升到约6000~9000kPa,温度高达(1800~2200)℃。在高温、高压气体的推力作用下,活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功。随着气体膨胀活塞下行其压力逐渐降低,直到排气门被打开为止。
4.排气冲程
排气冲程的目的是缸内的废气。做功冲程结束后,缸内的燃气已成为废气,其温度下降到(800~900)℃,压力下降到(294~392)kPa。此时,排气门打开,进气门仍关闭,活塞从下止点向上止点移动,在缸内残存压力和活塞推力的作用下,废气被排出缸外。当活塞又到上止点时,排气过程结束。
排气过程结束后,排气门关闭,进气门又打开,重复进行下一个循环,周而复始不断对外作功。