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柴油機(jī)為什么冒黑煙
柴油機(jī)在高負(fù)荷時(shí)，排氣就容易冒黑煙。黑煙的生成過(guò)程，目前還不完全清楚，一般認(rèn)為當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷高時(shí)，噴入燃燒室的燃料增多，燃燒室中的溫度又較高，加上柴油機(jī)混合氣形成不均勻的特點(diǎn)，這樣就會(huì)造成燃燒室內(nèi)局部地區(qū)空氣不足的燃燒，燃料在高溫缺氧的情況下分解，聚合形成炭煙（炭黑）。
炭煙不是純粹的碳，而是一種聚合體，主要成分是碳（85%以上），但還含有少量的氧、氫和灰分，并且其成分隨柴油機(jī)的負(fù)荷不同而有所改變。將黑煙通過(guò)過(guò)濾器把炭煙收集起來(lái)放在電子顯微鏡下觀察，可以看到大的炭煙粒子直徑在0.05μｍ左右。
柴油機(jī)中燃燒的高溫裂解反應(yīng)是不可避免的，特別是在空間混合燃燒的柴油機(jī)中，高溫的氣體包圍著液態(tài)的油滴，造成了進(jìn)行裂解反應(yīng)有利的條件，燃燒過(guò)程的高速攝影證實(shí)，在上止點(diǎn)附近都會(huì)出現(xiàn)大量的黑煙，但在一般情況下，炭煙都能在隨后的燃燒中找到空氣而完全燃燒，使排氣無(wú)黑煙。
但是如果氣缸空氣不足，混合過(guò)程進(jìn)行緩慢，那么由于膨脹而使氣缸溫度下降，則碳不能燃燒而被聚合成炭煙。形成炭煙就使燃燒不完全，柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性下降，排溫升高，排氣冒黑煙，燃燒室表面積炭，并使負(fù)荷不能再行提高。
積炭還會(huì)引起活塞環(huán)或活塞卡住、氣門咬死等故障。因此不允許柴油機(jī)在長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷的狀態(tài)下工作。
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柴油發(fā)電機(jī)的動(dòng)力傳動(dòng)組件包含哪些呢
動(dòng)力傳動(dòng)組件是柴油發(fā)電機(jī)的重要組成部件，其主要任務(wù)是將活塞的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)變?yōu)榍S的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并將作用在活塞頂部的燃?xì)鈮毫D(zhuǎn)變?yōu)榕ぞ兀ㄟ^(guò)曲軸向外輸出動(dòng)力，使熱能轉(zhuǎn)變成機(jī)械能。動(dòng)力傳動(dòng)組件包括的部件有連桿、連桿軸瓦、連桿襯套、連桿螺栓、曲軸、飛輪和活塞組件。
1.功用
在動(dòng)力傳動(dòng)組件中，連桿的作用是連接活塞和曲軸，并把作用在活塞上的燃?xì)鈮毫鬟f給曲軸。
2.條件和使用材料
柴油發(fā)電機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，主要承受活塞頂部的燃?xì)鈮毫σ约盎钊M件和連桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的慣性力，同時(shí)還要承受摩擦力的作用。這些力使連桿時(shí)而被壓縮，時(shí)而受到拉伸，而連桿擺動(dòng)所產(chǎn)生的慣性力還會(huì)使連桿出現(xiàn)彎曲。因此，要求制造連桿的材料必須具有足夠的強(qiáng)度和剛度，重量還要盡量輕。
目前，連桿一般選用優(yōu)質(zhì)中碳鋼模鍛或滾壓成型，并且要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理。中小功率柴油發(fā)電機(jī)的連桿有的采用球墨鑄鐵制造，其效果較好，且成本也較低。對(duì)于強(qiáng)化程度較高的柴油發(fā)電機(jī)，連桿采用高級(jí)合金鋼（40Cr、40MnB、42CrMo等）滾壓制造。合金鋼的特點(diǎn)是抗疲勞強(qiáng)度高，但對(duì)應(yīng)力集中比較敏感，因此采用合金鋼時(shí)，對(duì)外部形狀、過(guò)度圓角和表面粗糙度等都有嚴(yán)格的要求。近年來(lái)，我國(guó)也采用稀土鎂球墨鑄鐵制造高速柴油發(fā)電機(jī)的連桿。
3.構(gòu)造
連桿主要由大頭、桿身和小頭3部分組成。
連桿大頭裝配在曲軸連桿軸頸上，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它也隨連桿軸頸相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)。在連桿大頭內(nèi)部裝有軸瓦，連桿大頭能拆卸下來(lái)的部分稱為連桿大頭蓋。大頭的切面分為直切口和斜切口兩種，根據(jù)柴油機(jī)使用性能的不同可以選用直切口或斜切口。連桿大頭和大頭蓋用兩個(gè)或4個(gè)螺栓固定在一起，連桿大頭的孔徑尺寸要求比較，通常在大頭和大頭蓋的同一側(cè)打上配對(duì)記號(hào)。
（2）桿身
連桿大頭和小頭的中間部分稱為桿身。桿身的斷面形狀多為“工”字形，這是因?yàn)樵诓牧蠑嗝婷娣e相等的條件下，其抗彎斷面模數(shù) ，所以連桿能在軟輕重量的情況下獲得較大的結(jié)構(gòu)剛度和強(qiáng)度。
（3）連桿小頭
連桿與活塞銷相連接的部分稱為連桿小頭。小頭一般為薄壁圓形結(jié)構(gòu)，下端用半徑軟大的圓弧與桿身圓滑銜接，在小頭內(nèi)部裝配有薄壁襯套。為了潤(rùn)滑襯套與活塞間的配合表面，在連桿小頭和襯套上鉆孔（或銑槽）來(lái)收集飛濺下來(lái)的油霧。有的在桿身內(nèi)部鉆一個(gè)油道，潤(rùn)滑油從曲軸連桿的軸頸經(jīng)過(guò)桿身內(nèi)部油道進(jìn)入襯套的摩擦表面。
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發(fā)電機(jī)發(fā)電時(shí)，如沒(méi)有電器在用電，發(fā)出來(lái)的電都去哪里了?
發(fā)電機(jī)發(fā)電，假如沒(méi)有電器在用電，相當(dāng)于負(fù)載這邊是開(kāi)路的，也就是發(fā)電機(jī)線圈的并沒(méi)有形成回路，沒(méi)有回路是沒(méi)有電流的，根據(jù)電功率的定義，電功率P=電壓U*電流I，因?yàn)榛芈窙](méi)有電流，所以電功率P=0，也就是沒(méi)有電功率輸出，相當(dāng)于本質(zhì)上并沒(méi)有發(fā)電，當(dāng)然談不上損失了。
電動(dòng)勢(shì)只是一種能力
根據(jù)電磁定律，導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)切割磁力線的時(shí)候，會(huì)在導(dǎo)體兩端形成感生電動(dòng)勢(shì)。電動(dòng)勢(shì)在物理學(xué)上是這樣定義的，單位正電荷被電場(chǎng)力從電源的負(fù)極，經(jīng)過(guò)電源內(nèi)部，達(dá)到電源正極時(shí)所做的功的大小。
光看定義，電動(dòng)勢(shì)是比較抽象的，不太好理解?？梢灶櫭剂x把電動(dòng)勢(shì)理解成讓電子產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的一種本領(lǐng)，一種能力。好比處于高處水池里邊的水，老想流出去，流到下游去這樣一種趨勢(shì)。又好比說(shuō)一個(gè)人很會(huì)賺錢，口袋老是裝了滿滿的，這種也是一種能力。發(fā)電過(guò)程，電動(dòng)勢(shì)也反應(yīng)發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的一種能力本領(lǐng)。
有本領(lǐng)有能力，不做事，相當(dāng)于能力體現(xiàn)不出來(lái)，也等同于沒(méi)有能力，好比上邊說(shuō)到有賺錢能力的人，并沒(méi)有把錢花掉，和窮人沒(méi)有兩樣一個(gè)道理。當(dāng)沒(méi)有任何負(fù)載接入發(fā)電機(jī)的回路里邊，回來(lái)沒(méi)有電流，并沒(méi)有產(chǎn)生電功率。但是導(dǎo)體切割磁力線是存在的，所以有電動(dòng)勢(shì)，展現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)能發(fā)電的一種本領(lǐng)而已。再次回到水池裝滿水了，但是水閥是關(guān)閉著的，并沒(méi)有水漏出去一樣的道理，并沒(méi)有什么損失，水還在水池里邊。
導(dǎo)體沒(méi)有切割磁力線時(shí)候，正負(fù)極兩端都是中性的，因?yàn)榻饘僬姾珊碗娮邮峭耆恢碌?，?dǎo)體沒(méi)有對(duì)外顯示出任何帶電狀態(tài)。當(dāng)切割磁力線的時(shí)候，正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極，可以理解成電磁力讓正電荷和電子實(shí)現(xiàn)了在這一段導(dǎo)體上分離了一些出來(lái)，正極聚焦了正電荷，而負(fù)極聚集了電子，這樣分別在導(dǎo)體兩頭呈現(xiàn)出不同的帶電狀態(tài)來(lái)。正負(fù)電荷分離出來(lái)的數(shù)量越多，代表發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)越強(qiáng)，發(fā)電能力也越強(qiáng)。因?yàn)闆](méi)有負(fù)載接入，而發(fā)電機(jī)的發(fā)電能力是有限的，導(dǎo)體的能分離出來(lái)的數(shù)量也是有限的，到了一定程度，正負(fù)電荷不再繼續(xù)分離增加了，發(fā)電機(jī)怎么轉(zhuǎn)，都不會(huì)再有新的正電荷從負(fù)極移動(dòng)到正極了。好比水池里邊的水已經(jīng)滿了，水泵再往里邊送水，也送不進(jìn)去這個(gè)道理。
電能的轉(zhuǎn)化看電流
燈泡發(fā)光，是因?yàn)殡娏髁鬟^(guò)鎢絲等東西，轉(zhuǎn)換成熱能或者光能，而風(fēng)扇在轉(zhuǎn)，也是電流流過(guò)電機(jī)內(nèi)部，讓電能轉(zhuǎn)換成動(dòng)能。要讓負(fù)載工作同時(shí)消耗電能，必須要有電流流過(guò)負(fù)載本身，這樣電能才可以轉(zhuǎn)換成其他形式的能。
發(fā)電機(jī)帶動(dòng)負(fù)載發(fā)電時(shí)候，機(jī)械能會(huì)因?yàn)榍懈畲帕€存在，發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)部會(huì)分離出來(lái)正負(fù)電荷，讓正電荷跑到正極，負(fù)電荷保留在負(fù)極，轉(zhuǎn)換成電能，而電能因?yàn)橛谢芈罚屨姾蓮恼龢O，經(jīng)過(guò)負(fù)載，流回負(fù)極，這樣相當(dāng)于正電荷做了一個(gè)封閉的循環(huán)，回到了初的位置了，讓正負(fù)電荷中和，這樣機(jī)械能再次在發(fā)電機(jī)線圈內(nèi)部分離正負(fù)電荷，重復(fù)這個(gè)流程，這樣一個(gè)流程就是有源源不斷電流產(chǎn)生的過(guò)程。
發(fā)電機(jī)可以看成一個(gè)電壓源，電動(dòng)勢(shì)代表這個(gè)電壓源的能力，電壓是穩(wěn)定的，發(fā)電機(jī)輸出的電功率大小，取決于負(fù)載這邊的電流大小，電流越大，發(fā)電機(jī)把機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能的數(shù)量會(huì)越多。反過(guò)來(lái)，如果負(fù)載沒(méi)有電流，發(fā)電機(jī)實(shí)際上是在空轉(zhuǎn)，除了一些摩擦力在消耗能量外，并不會(huì)有機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能，不存在白白損失的問(wèn)題
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