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只有正確的操作和保養(yǎng)才能減少柴油發(fā)電機(jī)氣缸套的異常磨損
柴油發(fā)電機(jī)氣缸套磨損的形式多樣而復(fù)雜,主要有:磨粒磨損、盤(pán)錦大洼同城粘著磨損、盤(pán)錦大洼同城腐蝕磨損、盤(pán)錦大洼同城表面疲勞磨損和穴蝕等,通常是幾種磨損形式同時(shí)存在,互相影響,相互作用,從而加劇了氣缸套的磨損。柴油發(fā)電機(jī)氣缸套異常磨損與操作、盤(pán)錦大洼同城保養(yǎng)方法有很大關(guān)系,只有保持正確的操作和保養(yǎng)方法,才能有效減少和柴油發(fā)電機(jī)氣缸套的異常磨損,延長(zhǎng)使用壽命和大修間隔期,降低使用成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
氣缸套異常磨損的原因分析:氣缸套的磨損分為正常磨損和異常磨損。正常磨損是在正常工作條件下所發(fā)生的磨損,一般分3個(gè)階段,即:初始磨合期、盤(pán)錦大洼同城穩(wěn)定磨損期和后期急劇磨耗期。正常磨損的磨損率較低,一般為0.01~0.08mm/1000h;異常磨損率則達(dá)到10~15mm/1000h。根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)分析,在灰塵多的環(huán)境下工作的柴油發(fā)電機(jī)的氣缸套異常磨損主要與下列因素有關(guān):
1.操作不正確造成的氣缸套異常磨損分為以下幾類(lèi):
超速超負(fù)荷作業(yè):柴油發(fā)電機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)速度加快,缸套和活塞環(huán)間摩擦表面溫度隨速度增加而升高,當(dāng)缸套表面溫度升高至200℃左右時(shí),缸套表面潤(rùn)滑油膜遭到破壞,摩擦狀態(tài)也由邊界摩擦變?yōu)楦赡Σ痢M瑯?,超?fù)荷作業(yè)時(shí),進(jìn)油量增多,燃燒室內(nèi)空氣充量相對(duì)較為不足,造成燃料燃燒不完全,導(dǎo)致排氣溫度高,缸套表面溫度隨之上升,潤(rùn)滑油膜被燒蝕、盤(pán)錦大洼同城破壞,使摩擦面間潤(rùn)滑不良,產(chǎn)生干摩擦。燃燒不完全和潤(rùn)滑油被燒蝕,使缸套表面積炭增多,產(chǎn)生了磨粒磨損;同時(shí)潤(rùn)滑油的高溫?cái)U(kuò)散性差,易產(chǎn)生高溫腐蝕。因此,長(zhǎng)期超速超負(fù)荷作業(yè),缸套異常磨損特別嚴(yán)重。
頻繁變換工況:當(dāng)發(fā)電機(jī)在變換工況下運(yùn)行時(shí),如啟動(dòng)、盤(pán)錦大洼同城停機(jī)、盤(pán)錦大洼同城變負(fù)荷等,缸套和活塞環(huán)表面間的潤(rùn)滑油膜會(huì)隨之發(fā)生變化,容易使缸套磨損。
為以下幾類(lèi):
(1)“三濾”未清潔或失效而沒(méi)能及時(shí)更換:煙塵主要含有石英砂等,柴油發(fā)電機(jī)在含塵量較多的環(huán)境中作業(yè)時(shí),灰塵易隨著空氣經(jīng)進(jìn)氣系統(tǒng)帶入氣缸中。此外也有可能是污染了灰塵的機(jī)油和燃油一道進(jìn)入發(fā)電機(jī)。當(dāng)空氣弗列加濾清器、盤(pán)錦大洼同城燃油弗列加濾清器和機(jī)油弗列加濾清器因灰塵堵塞而未清潔或失效而無(wú)及時(shí)更換時(shí),灰塵就較易進(jìn)入發(fā)電機(jī),這些塵埃進(jìn)入摩擦面后,由于硬度比摩擦面高,引起磨粒磨損。有試驗(yàn)表明,當(dāng)磨粒直徑在30m左右時(shí),所造成的磨粒磨損為劇烈,而磨粒粒度太大或太小的磨粒磨損則較輕微。在弗列加濾清器過(guò)濾效果良好的情況下,弗列加濾清器一般能過(guò)濾掉10m以上的磨粒,因此經(jīng)常清潔弗列加濾清器和及時(shí)更換失效的弗列加濾清器,對(duì)減少磨粒磨損有很大作用。
(2)冷卻水溫度太低或太高:冷卻水溫度過(guò)低,則因燃燒生成的二氧化碳、盤(pán)錦大洼同城硫的氧化物容易與凝結(jié)于缸壁的水滴結(jié)合成碳酸、盤(pán)錦大洼同城硫酸和亞硫酸,對(duì)缸壁造成嚴(yán)重的酸腐蝕;同時(shí)溫度低,燃料不能完全燃燒,一部分成為廢氣排出,一部分則滲入并破壞缸壁的潤(rùn)滑油,導(dǎo)致摩擦面間潤(rùn)滑不良,磨損加劇。冷卻水溫度太高,則使?jié)櫥宛B(yǎng)化嚴(yán)重。有試驗(yàn)表明,溫度每增加10℃,氧化速度將增加一倍,因此,缸套壁溫度過(guò)高,潤(rùn)滑油膜氧化速度進(jìn)行得很快,此時(shí)潤(rùn)滑油粘度降低,油膜容易破壞,加劇磨損,根據(jù)對(duì)許多柴油機(jī)的試驗(yàn)表明,冷卻水溫度在75~80℃為宜,此時(shí)磨損量較低;另外,潤(rùn)滑油在高溫氧化后生成的積炭使摩擦表面產(chǎn)生磨粒磨損,使磨損更加嚴(yán)重。造成冷卻水溫度太低和太高的原因主要有:發(fā)電機(jī)頻繁開(kāi)開(kāi)停?;騿?dòng)時(shí)節(jié)溫器失效致冷卻水始終未能進(jìn)行小循環(huán)使冷卻水溫度太低。水箱水量太少,水泵風(fēng)扇皮帶太松致風(fēng)扇風(fēng)力不足;冷卻水道堵塞水流不暢,水箱冷卻片污物多致散熱差;冷卻水道滲入高溫氣體;潤(rùn)滑油變質(zhì)缸套積碳散熱差、盤(pán)錦大洼同城磨損嚴(yán)重等,均會(huì)造成水溫偏高。
(3)燃燒室內(nèi)積炭多:柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,就會(huì)在活塞頂、盤(pán)錦大洼同城進(jìn)排氣門(mén)、盤(pán)錦大洼同城氣缸蓋的燃燒室上面積聚一定數(shù)量的積炭,若沒(méi)有及時(shí)清理,這些積炭就會(huì)在摩擦面間形成磨粒,使摩擦面產(chǎn)生磨粒磨損;同時(shí)因積炭造成表面散熱差,導(dǎo)致磨擦面間表面溫度升高,降低潤(rùn)滑油的潤(rùn)滑性能,也同樣加劇了氣缸套的磨損。
(4)潤(rùn)滑油變質(zhì):潤(rùn)滑油變質(zhì)后對(duì)金屬表面的吸附力和分散力下降,從而使有腐蝕磨損表面更加嚴(yán)重,表面摩擦狀態(tài)也由于潤(rùn)滑油的變質(zhì)而粘度下降,容易破壞潤(rùn)滑油膜,使表面磨損加大,對(duì)此,應(yīng)定期更換潤(rùn)滑油,確保表面處于良好潤(rùn)滑狀態(tài)。
為防止氣缸套發(fā)生類(lèi)似上面的異常磨損,應(yīng)做好以下幾點(diǎn)措施:
1)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后,應(yīng)適當(dāng)?shù)芈D(zhuǎn)一段較短時(shí)間,待溫度升高后,再帶負(fù)荷工作;柴油發(fā)電機(jī)在帶負(fù)荷工作時(shí)轉(zhuǎn)速應(yīng)均勻,不應(yīng)在超負(fù)荷情況下工作,工作溫度要保持在規(guī)定的范圍內(nèi),不可過(guò)高或過(guò)低;
2)按時(shí)清潔更換失效的空氣弗列加濾清器、盤(pán)錦大洼同城燃油弗列加濾清器和機(jī)油弗列加濾清器;按不同季節(jié)更換不同的潤(rùn)滑油,定期添加或更換油底殼的潤(rùn)滑油;定期清潔活塞頂、盤(pán)錦大洼同城氣門(mén)及氣缸蓋上的積炭;經(jīng)常清洗水箱,清通冷卻水道,檢查、盤(pán)錦大洼同城調(diào)整風(fēng)扇皮帶,檢查節(jié)溫器性能,失效應(yīng)及時(shí)更換。
3)發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)有故障時(shí)要及時(shí)排除,避免因小故障而造成大的損失;
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發(fā)電機(jī)無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)之所以應(yīng)用較廣是因?yàn)檫@個(gè)原因
無(wú)觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)
無(wú)觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)是通過(guò)觸發(fā)線(xiàn)圈(傳感器)獲取觸發(fā)電流的,通過(guò)控制晶體管或晶閘管來(lái)控制點(diǎn)火線(xiàn)圈初級(jí)電流的通斷,使次級(jí)線(xiàn)圈產(chǎn)生高電壓。無(wú)觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)又稱(chēng)為磁電機(jī)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng),簡(jiǎn)稱(chēng)PEI。無(wú)觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)無(wú)需保養(yǎng),成本不高,技術(shù)上也不復(fù)雜,所以應(yīng)用較廣?,F(xiàn)在的小型柴油機(jī)幾乎全部都使用這種無(wú)觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)。
無(wú)觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)按照點(diǎn)火能量?jī)?chǔ)存方式的不同,可分為電感式和電容式兩種。目前,在小型柴油機(jī)(摩托車(chē)和柴油發(fā)電機(jī)組)上廣泛使用的是電容式。電容式點(diǎn)火系統(tǒng)是以磁電機(jī)為電源,將點(diǎn)火能量?jī)?chǔ)存在電容器中的點(diǎn)火系統(tǒng),簡(jiǎn)稱(chēng)CDT點(diǎn)火系統(tǒng)。根據(jù)觸發(fā)線(xiàn)圈結(jié)構(gòu)形式的不同,CDT點(diǎn)火系統(tǒng)又分為帶觸發(fā)線(xiàn)圈的CDI點(diǎn)火系統(tǒng)和不帶觸發(fā)線(xiàn)圈的CDI點(diǎn)火系統(tǒng)。下面以帶觸發(fā)線(xiàn)圈的CDT點(diǎn)火系統(tǒng)為例講解無(wú)觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理。
電容放電無(wú)觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)主要由磁電機(jī)、盤(pán)錦大洼電子點(diǎn)火器、盤(pán)錦大洼點(diǎn)火線(xiàn)圈和火花塞等組成。
(1)電機(jī)
磁電機(jī)是永磁交流發(fā)電機(jī)的簡(jiǎn)稱(chēng),它是點(diǎn)火系統(tǒng)和其他用電設(shè)備的電源。磁電機(jī)是借 磁鐵轉(zhuǎn)子繞定子旋轉(zhuǎn)時(shí),使固定在定子上的線(xiàn)圈切割磁力線(xiàn)而發(fā)電。根據(jù)轉(zhuǎn)子和定子的相互位置,磁電機(jī)可分為如下兩種類(lèi)型:內(nèi)轉(zhuǎn)子式磁電機(jī)和外轉(zhuǎn)子電機(jī)。
摩托車(chē)和機(jī)組等用的磁電機(jī)轉(zhuǎn)子常與飛輪做成一體。常用的四極外轉(zhuǎn)子裝在飛輪內(nèi),在飛輪上固定四塊尺寸、盤(pán)錦大洼形狀相同,用鐵氧體材料制成的磁鐵,并沿徑向充磁,相鄰磁鐵的極性相反。飛輪體為導(dǎo)磁良好的低碳鋼,是磁路的組成部分。
在作為定子的底板上固定著充電線(xiàn)圈、盤(pán)錦大洼觸發(fā)線(xiàn)圈和信號(hào)、盤(pán)錦大洼照明線(xiàn)圈等。充電線(xiàn)圈向點(diǎn)火系統(tǒng)電子點(diǎn)火器中儲(chǔ)能電容器充電。觸發(fā)線(xiàn)圈輸出觸發(fā)脈沖送出點(diǎn)火信號(hào)。信號(hào)、盤(pán)錦大洼照明線(xiàn)圈分別向摩托車(chē)信號(hào)系統(tǒng)和照明系統(tǒng)供電。
四極外轉(zhuǎn)子磁電機(jī),轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180°,穿過(guò)定子線(xiàn)圈鐵芯的磁通和產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化一個(gè)周期。也就是說(shuō),轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,線(xiàn)圈上的磁通和感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)變化兩個(gè)周期。
(2)電子點(diǎn)火器
電子點(diǎn)火器的全部電子元件通常都封裝在一起。其工作過(guò)程可分三個(gè)階段:充電、盤(pán)錦大洼觸發(fā)和放電。
①充電 充電線(xiàn)圈的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)是正、盤(pán)錦大洼負(fù)交變的。當(dāng)其電動(dòng)勢(shì)在圖示的上端為正時(shí),經(jīng)二極管向儲(chǔ)能電容器充電到所需的點(diǎn)火電能。在充電回路中,點(diǎn)火線(xiàn)圈的匝數(shù)少,電感不大,它對(duì)電容器充電沒(méi)有明顯的影響。
磁電機(jī)在低速段,隨著轉(zhuǎn)速的升高,充電線(xiàn)圈的電動(dòng)勢(shì)增大,電容器上的端電壓迅速上升。在高速段,雖充電線(xiàn)圈電動(dòng)勢(shì)繼續(xù)增大,但由于充電時(shí)間縮短和充電線(xiàn)圈中的自感電動(dòng)勢(shì)增加,電容器上的端電壓反而下降,這對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的高速性能不利。
采用小容量的電容器可提高點(diǎn)火系統(tǒng)的高速性能。因?yàn)殡娙萜鞯某潆姇r(shí)間常數(shù)與電容器的容量成正比。減小電容量,可以減小充電時(shí)間常數(shù),加快電容器的充電,電容器端電壓得以。當(dāng)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)閉合時(shí),則充電線(xiàn)圈搭鐵,電容器不能充電,點(diǎn)火系統(tǒng)停止工作。
②觸發(fā) 來(lái)自觸發(fā)線(xiàn)圈上的電子點(diǎn)火器的觸發(fā)信號(hào)通過(guò)由觸發(fā)線(xiàn)圈電動(dòng)勢(shì)的正端一二極管VD2一限流電阻R1—R2、盤(pán)錦大洼C2組成的高通濾波器(使觸發(fā)電流更陡一些)一曰日日閘管SCR控制極(和R3)一觸發(fā)線(xiàn)圈電動(dòng)勢(shì)的負(fù)端的觸發(fā)電流,使晶閘管SCR導(dǎo)通。限流電阻R1的作用是限制觸發(fā)電流,使其不超過(guò)晶閘管的允許值。分流電阻R3用以調(diào)整并穩(wěn)定觸發(fā)電流。二極管VD2阻止觸發(fā)線(xiàn)圈L4的負(fù)脈沖加于晶閘管SCR控制極上。為滿(mǎn)足柴油機(jī)在啟動(dòng)等低速時(shí)的點(diǎn)火要求,觸發(fā)線(xiàn)圈L4的匝數(shù)較多。
③放電 晶閘管SCR觸發(fā)導(dǎo)通時(shí),電容器上的電能經(jīng)晶閘管SCR陽(yáng)極、盤(pán)錦大洼陰極向點(diǎn)火線(xiàn)圈初級(jí)繞組Ll迅速放電,點(diǎn)火線(xiàn)圈鐵芯磁通迅速變化,在次級(jí)繞組上感應(yīng)出使火花塞產(chǎn)生電火花的高壓。
點(diǎn)火提前角由飛輪、盤(pán)錦大洼曲軸及充電線(xiàn)圈、盤(pán)錦大洼觸發(fā)線(xiàn)圈的相互安裝位置決定。對(duì)四極外轉(zhuǎn)子式磁電機(jī)而言,飛輪旋轉(zhuǎn)一周,充電線(xiàn)圈、盤(pán)錦大洼觸發(fā)線(xiàn)圈產(chǎn)生兩次正脈沖,電容完成充、盤(pán)錦大洼放電兩個(gè)循環(huán),晶閘管導(dǎo)通兩次,火花塞跳火兩次。對(duì)于二沖程柴油機(jī)來(lái)說(shuō),有一次是多余的,但沒(méi)有壞處,因?yàn)樗前l(fā)生在排氣沖程。但對(duì)四沖程柴油機(jī)來(lái)說(shuō),則產(chǎn)生4次點(diǎn)火,有3次是多余的,這些多余的跳火會(huì)影響柴油機(jī)的正常工作。為此,常在飛輪外邊緣安裝單獨(dú)的觸發(fā)線(xiàn)圈的磁鐵,使觸發(fā)線(xiàn)圈在飛輪旋轉(zhuǎn)一圈中產(chǎn)生一個(gè)脈沖,火花塞只跳火一次。
電容放電式點(diǎn)火系統(tǒng)能產(chǎn)生快速上升的高電壓;能有效地抑制高壓點(diǎn)火電路中諸如火花塞積炭污染出現(xiàn)的電氣故障;在高轉(zhuǎn)速,觸發(fā)脈沖電壓升高,晶閘管控制極觸發(fā)電壓提前到達(dá),晶閘管提前導(dǎo)通,點(diǎn)火可自動(dòng)提前,這使電容放電式點(diǎn)火系統(tǒng)在高速范圍能產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)儲(chǔ)能量,增大點(diǎn)火電壓和點(diǎn)火能量。其主要缺點(diǎn)是電壓上升快產(chǎn)生過(guò)大的無(wú)線(xiàn)電干擾;放電時(shí)間短,火花持續(xù)僅0.1~0.3ms,不能保證混合氣特別是稀混合氣的完全燃燒,不但增加了有害氣體的排放量,而且惡化了燃油經(jīng)濟(jì)性,所以其使用范圍受到較大限制。
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