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柴油发电机组的调解方式有电喷和电子调速
电喷技术即内燃机燃料系统的电子喷射供给技术,为了严格控制发电机尾气对环境的严重污染,要求汽车用汽油发动机必须实施电喷技术,对非电喷汽车采取了非准入的措施。
柴油机由于燃料供给系统的特殊性,即燃料在供给气缸时是采取高压(10~120MPa)喷射的方式,技术上改变原有的供油方式与汽油机相比具有较大的难度。实际上,柴油机的污染有时比汽油机更严重,特别是排烟、碳氧化合物等。
柴油发电机组要求柴油机只有具有运行速度稳定、动态性能好,才能输出高品质的电能,同时具有转速调整的自动化,才能真正实现备(主)用电源的自动化、智能化。因此柴油发电机组配套的柴油机近年来已有一部分实现了电子调速,但对环境污染的控制措施无所作为.
柴油发电机组用柴油机是车辆、船舶及工程机械用柴油机的变型产品,因而电控技术的发展必然受到主要产品的影响。进入20世纪后期,由于柴油车废气污染物排放法规和汽油车一样日趋严格,同时改善柴油机经济性的要求也进一步提高,因此在汽油机电控技术飞速发展的基础上,一些发达 开始对柴油机电控技术——电子喷射进行了开发和研究,并初步投入使用。电子喷射技术与电子调速技术既有相同点(即控制柴油机的喷油量),又具有根本的区别,即电子喷射还具有用电信号控制喷油时刻、喷射压力,完全取消了燃油系统中的机械结构。
电喷柴油发电机组,改变了原有发电机组控制的范畴,是柴油发电机向绿色机组迈进的开端,因为在现代社会发展的今天,人们已经重视环境对社会、经济可持续发展的影响,已经非常重视交通工具,特别是汽油发动机汽车的污染控制,强调电子喷射控制发动机的必要性,因而采取了强制普及。相信在不远的将来,柴油机电喷技术的普及也为日不远,电喷柴油发电机组的普遍应用也将引起广泛的重视。
综上所述,未来柴油发电机组的发展趋势已经逐渐向电喷式发电机进化,特别是机械调速式的发电机组将会逐渐淡出市场,转而改用电子调速及电喷式发电机组。
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柴油机为什么冒黑烟
柴油机在高负荷时,排气就容易冒黑烟。黑烟的生成过程,目前还不完全清楚,一般认为当柴油机负荷高时,喷入燃烧室的燃料增多,燃烧室中的温度又较高,加上柴油机混合气形成不均匀的特点,这样就会造成燃烧室内局部地区空气不足的燃烧,燃料在高温缺氧的情况下分解,聚合形成炭烟(炭黑)。
炭烟不是纯粹的碳,而是一种聚合体,主要成分是碳(85%以上),但还含有少量的氧、氢和灰分,并且其成分随柴油机的负荷不同而有所改变。将黑烟通过过滤器把炭烟收集起来放在电子显微镜下观察,可以看到大的炭烟粒子直径在0.05μm左右。
柴油机中燃烧的高温裂解反应是不可避免的,特别是在空间混合燃烧的柴油机中,高温的气体包围着液态的油滴,造成了进行裂解反应有利的条件,燃烧过程的高速摄影证实,在上止点附近都会出现大量的黑烟,但在一般情况下,炭烟都能在随后的燃烧中找到空气而完全燃烧,使排气无黑烟。
但是如果气缸空气不足,混合过程进行缓慢,那么由于膨胀而使气缸温度下降,则碳不能燃烧而被聚合成炭烟。形成炭烟就使燃烧不完全,柴油机经济性下降,排温升高,排气冒黑烟,燃烧室表面积炭,并使负荷不能再行提高。
积炭还会引起活塞环或活塞卡住、气门咬死等故障。因此不允许柴油机在长时间超负荷的状态下工作。
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如何通过排气的颜色判断发动机的技术状态
柴油发电机工作时,燃料在气缸内燃烧后生成废气排出机外。当发动机工作正常和燃料燃烧时,废气中主要有水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)和氮气(N2),废气一般呈浅灰色。当燃料不燃烧或发动机工作不正常时,废气中还会有碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)和碳粒等有害物质存在,使废气的颜色呈现白色、黑色或蓝色。可见,发动机排气的颜色能反映燃料燃烧状况和发动机技术状态。因此,维修人员可以通过发动机排气的颜色判断发动机的技术状态。
一、 排气冒黑烟
排气中的黑烟主要是燃料不燃烧的碳粒。因此,燃油供给系统燃料的过量供给,进气系统空气量减少,缸体、缸盖与活塞构成的燃烧室的密封性差,喷油器喷射质量差等因素都会使燃料燃烧不全,从而使排气冒黑烟。排气冒黑烟主要有以下原因:
1.高压油泵供油量过大或各缸供油量不均匀
2.气门密封不严,造成漏气,气缸压缩压力低
3.空气滤清器进气道阻塞、进气阻力大,使进气量不足
4.缸套、活塞、活塞环严重磨损
5.喷油器工作不良
6.发动机负荷运转
7.喷油泵供油提前角过小,燃烧过程后移到排气过程进行
8.汽油电喷系统控制失效故障等
对于冒黑烟的发动机可通过高压油泵调校,喷油器喷射试验检查,气缸压缩压力测量,进气道清洁,供油提前角的调整、汽油电喷系统故障诊断等工作予以检查和排除。
二、 排气冒白烟
排气中的白烟主要是未充分雾化和燃烧的燃油颗粒或水汽,因此,凡是导致燃油无法雾化或水进入气缸内都会使排气冒白烟。归纳主要有以下原因:
1.气温低且气缸压力不足,燃油雾化不好,特别是冷起动初期排气冒白烟
2.缸垫损坏,冷却水渗入气缸内
3.缸体裂,冷却水渗入气缸内
4.燃油中含水量大等
冷起动时排气冒白烟,发动机暖机后白烟消失应视为正常,若机组(修理服务)正常运行时仍冒白烟则为故障,应通过观察水箱内冷却水是否不正常消耗,各缸工作是否正常,油水分离器是否水量过多等进行检查和分析,排除故障部位
三、排气冒蓝烟
排气中的蓝烟主要是机油过量窜入燃烧室参与燃烧的结果。因此,凡是导致机油窜入燃烧室的原因都会使排气冒蓝烟。归纳主要有以下原因:
1.活塞环断
2.油环上回油孔被积碳堵塞,失去刮油作用
3.活塞环开口转到一起,造成机油从活塞环开口上窜
4.活塞环磨损严重或被积碳卡滞在环槽内,失去密封作用
5.气环上下方向装反,把机油刮入气缸内烧掉
6.活塞环弹力不够,质量不合格
7.气门导管油封装配不当或老化失效、失去密封作用
8.活塞、缸筒严重磨损
9. 机油加入量过多,使机油飞溅过多,油环来不及刮下缸壁多余的机油等
排气冒蓝烟必然伴随着油消耗增多,有的操作员称“烧机油”。机油、燃油消耗比一般为0.5%~0.8%,机油消耗过此值时排气中将有蓝烟产生。发动机冒蓝烟的故障,一般要通过发动机解体、检查,才能找出原因并确定排除故障的方案。冷机状态排烟发蓝,但机油消耗正常的,与燃料有关,视为正常。
发动机排烟一般应在发动机暖机状态时检查,通过发动机低速、中速、高速及加速过程中排烟颜色的变化进行分析