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分析柴油機的工作原理及使用:柴油發(fā)電機柴油機的基本工作原理就是將高壓柴油噴入燃燒室中燃燒,釋放出熱能,再將熱能轉(zhuǎn)變成機械能做功。要想掌握柴油機的工作原理,首先必須了解上止點、下止點、活塞行程、配氣相位、燃燒室容積、汽缸工作容積、壓縮比、進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程等概念。
①上止點:指活塞離曲軸中心遠的位置或離汽缸蓋近的位置。
②下止點:指活塞離曲軸中心近的位置。
③活塞行程;指活塞在上、下兩個止點間的距離。從目前使用的柴油發(fā)電機柴油機情況看,135系列柴油機中活塞行程有140mm和150mm兩種,兩者之間有的配件相同,有的則不同,選購配件時應(yīng)注意。
④配氣相位:柴油發(fā)電機組柴油機的進氣門和排氣門開始開啟和關(guān)閉的時刻用曲軸轉(zhuǎn)角表示時稱為配氣相位。
⑤燃燒室容積;指上止點以上的空間。
動到下止點時所對應(yīng)的汽缸的容積。
⑦壓縮比汽缸總?cè)莘e(即燃燒室容積與汽缸工作客積之和)與燃燒室容積之比,稱為壓縮比。
⑧進氣行程:其目的是保證汽缸內(nèi)充滿足夠的新鮮空氣?;钊逻\動時,進氣門打開,周圍環(huán)境中的空氣被吸入汽缸,直到活塞到達下止點時,進氣門才關(guān)閉。
⑨壓縮行程;活塞由下止點向上止點運動的過程中,進氣門經(jīng)下止點后延續(xù)了一定角度后關(guān)閉(主要目的是多吸入新鮮空氣)。此時,排氣門仍然關(guān)閉,汽缸處于密封狀態(tài)。由于活塞的向上運動,汽缸內(nèi)的空氣被壓縮,壓縮終點的壓力達3~4Wa,溫度可達500℃一750℃。注意,柴油噴入燃燒室內(nèi)開始燃燒的時刻是在上止點前一定角度而不是正好在上止點。
⑩做功行程;當活塞運行到上止點前一定角度時,噴油器開始向撒饒室內(nèi)噴入高壓霧化柴油,柴油與高溫高壓空氣混合后,很快著火燃燒并釋放出大量的熱能。
這時,汽缸內(nèi)氣體的壓力和溫度急速上升。在高壓氣體的推動下,活塞向下止點運動并通過連桿使曲軸旋轉(zhuǎn)輸出動力。做功行程實際上是柴油機將熱能轉(zhuǎn)化為機械能的過程。
排氣行程:在這個行程里,汽缸內(nèi)的廢氣全部排出并再次吸入新鮮空氣,便進行下一個工作循環(huán)。
實際上活塞在做功行程下止點前就打開了排氣門,越過下止點后活塞上行,此時排氣門已完全打開,進氣門仍然關(guān)閉著,這時汽缸內(nèi)的廢氣壓力高于大氣的壓力而沖出排氣門。為了使汽缸內(nèi)的廢氣排干凈,排氣門在活塞過了上止點后才關(guān)閉。
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發(fā)電機組的基本設(shè)備包括哪些系統(tǒng)?
答:柴油發(fā)電機組主要包括六大系統(tǒng),分別是:(1)機油潤滑系統(tǒng);(2)燃油系統(tǒng);(3)控制保護系統(tǒng);(4)冷卻散熱系統(tǒng);(5)排氣系統(tǒng);(6)起動系統(tǒng)。
二、柴油發(fā)電機組視在功率、有功功率、額定功率、大功率、經(jīng)濟功率之間的關(guān)系?
答:1.視在功率的單位為KVA,我國習(xí)慣用于表達變壓器及UPS(UPS是英語UninterruptiablePowerSupply的縮寫,譯為不間斷電源。)其基本功能是:市電中斷供電時,能不間斷供電的容量。
2.有功功率為視在功率的0.8倍,單位是KW,我國習(xí)慣用于發(fā)電設(shè)備和用電設(shè)備。
3.柴油發(fā)電機組的額定功率是指12小時可連續(xù)運行的功率。
4.大功率是額定功率的1.1倍,但12小時內(nèi)僅容許使用1小時。
5.經(jīng)濟功率是額定功率的0.75倍,是柴油發(fā)電機組不受時間限制可長期運行的輸出功率。在該功率運行時,燃油省、故障率低。
三、發(fā)電機組的良好使用功率(經(jīng)濟功率)如何計算?
答:P良好=3/4*P額定(即0.75倍額定功率)
四、三相發(fā)電機的功率因數(shù)是多少?為提高功率因素可以加功率補償器嗎?
答:功率因素為0.8。不可以,因為電容器的充放電會導(dǎo)致小電源的波動及機組振蕩。
五、為什么新機使用一段時間后需要更換機油及機油濾清器?
答:因為新機在磨合期中難免有雜質(zhì)進入機油底殼內(nèi),使機油及機油濾清器發(fā)生物理質(zhì)變或化學(xué)質(zhì)變。
六、為什么安裝柴油發(fā)電機組時,排煙管要向下傾斜5-10度?
答:主要是防止雨水進入排煙管,導(dǎo)致重大事故發(fā)生。
七、為什么要求柴油發(fā)電機組的使用場地必須空氣流暢?
答:柴油機的出力直接受吸入的空氣數(shù)量和空氣質(zhì)量的影響,發(fā)電機又必須有充足的空氣給予冷卻。所以使用場地必須空氣流暢。
八、怎樣鑒別偽劣假冒國產(chǎn)柴油機?
答:先查有無出廠合格證和產(chǎn)品證明書,它們是柴油機出廠的"身份證明",是必須有的。再查證明書上的三大編號
1.銘牌編號;
2.機體編號(實物上一般在飛輪端機械切削加工過的平面上,字體為凸體);
3.油泵銘牌編號。將這三大編號與柴油機上的實際編號核對,必須準確無誤。如發(fā)現(xiàn)有疑點可將這三大編號報制造廠核實。
九、為什么不允許柴油發(fā)電機組在低于額定功率50%的情況下長期運行。
答:因為如果低于額定功率50%的情況下運行時,柴油發(fā)電機組機油消耗加大、柴油機容易結(jié)炭、增大故障率、縮短大修周期。
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不同類型的發(fā)電機噴射系統(tǒng)的控制功能布置不完全一樣
控制裝置主要構(gòu)成與工作原理
電控柴油噴射系統(tǒng)中的控制裝置由電控單元、各種傳感器、執(zhí)行器以及連接它們的控制電路所組成。不同類型的電控柴油發(fā)電機噴射系統(tǒng)的控制功能、控制方式和控制電路的布置不完全一樣,但基本原理相似。
傳感器
①溫度傳感器為掌握柴油機的熱狀態(tài),計算進氣量及進行排氣凈化處理,需要有能夠連續(xù)、地測量冷卻水溫度、進氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器種類很多,如熱敏電阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱電偶式等。目前,柴油機常用熱敏電阻傳感器作為溫度傳感器,其利用對溫度敏感的電阻,阻值隨溫度變化的原理而工作。熱敏電阻溫度傳感器的測量電路比較簡單,只要把傳感器與一個精密電阻串聯(lián)連接到一個穩(wěn)定的電源上,就可利用串聯(lián)電阻上的分壓值反映溫度的變化。
②節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上,與節(jié)氣門聯(lián)動。其功用是將節(jié)氣門的位置或開度轉(zhuǎn)換成電信號傳輸給電控單元(ECU),作為電控單元判定柴油機運行工況的依據(jù)。
節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)型和線性輸出型兩種。開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器的內(nèi)部有兩個觸點,分別為怠速觸點和全負荷觸點。與節(jié)氣門同軸的接觸凸輪控制兩個觸點的閉合或斷開。當柴油機在怠速時,節(jié)氣門接近關(guān)閉,怠速觸點閉合,這時電控單元將指令電磁噴油器增加噴油量以加濃混合氣。全負荷時,節(jié)氣門全開,使全負荷觸點閉合,這時電控單元將輸出脈沖寬度長的電脈沖,以實現(xiàn)全負荷加濃。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器是一個線性電位計,由節(jié)氣門軸帶動電位計的滑動觸點。當節(jié)氣門的開度不同時,電位計輸出的電壓也不同,從而將節(jié)氣門由全閉到全開的各種開度轉(zhuǎn)換為大小不等的電壓信號傳輸給電控單元,使其地判定柴油機的運行工況。
③曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內(nèi),用來檢測柴油機轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)角以及作為控制點火和噴射信號源的 缸和各缸壓縮行程上止點信號。按照信號產(chǎn)生原理有光電式曲軸位置傳感器、傳感器。
④氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。因排氣中氧的濃度可以反映混合氣空燃比的情況,所以在電控燃油噴射系統(tǒng)中可用于空燃比校正的反饋信號。目前,常用二氧化鈦(Ti02)和二氧化鋯(Zr02)兩種材料。
二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體,即二氧化鋯固體電解質(zhì)管,亦稱鋯管:管固定在帶有安裝螺紋的固定套內(nèi),鋯管內(nèi)表面與大氣相通,外表面與排氣相通,其內(nèi)外表面都覆蓋著一層多孔性的薄膜作為電極。氧傳感器安裝在排氣管上,為了防止排氣管內(nèi)廢氣中的雜質(zhì)腐蝕鉑膜,在鋯管外表的鉑膜上覆蓋一層多孔的陶瓷層,并加有帶槽口的防護套管。在其接線端有一個金屬護套上開有一孔,使鋯管內(nèi)表面與大氣相通。當鋯管接觸氧氣時,氧氣透過多孔鉑膜電極,吸附于二氧化鋯,并經(jīng)電子交換成為負離子。由于鋯管內(nèi)表面通大氣,外表面通排氣,其內(nèi)、外表面的氧分子分壓不同,則負離子濃度也不同,從而形成負離子由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴散。當擴散處于平衡狀態(tài)時,兩電極間便形成電動勢,所以二氧化鋯傳感器的本質(zhì)是化學(xué)電池,亦稱氧濃差電池。其輸出特性是,在過量空氣系數(shù)。
⑤爆振傳感器爆振傳感器用于檢測柴油機有無爆振發(fā)生,它是柴油機集中控制系統(tǒng)中的重要部件。爆振檢測可以有三種途徑:一是檢測汽缸壓力;二是檢測柴油機振動;三是檢測燃燒噪聲。目前較為常用的為振動檢測。例如,磁滯伸縮式爆振傳感器主要用于振動檢測,它是一種電感式傳感器。當傳感器的固有振蕩頻率與柴油機爆振時的振動頻率相同時,傳感器輸出 信號。
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