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柴油发电机组有什么特性 介绍柴油机特性的目的在于通过分析柴油机特性曲线的变化规律,了解柴油机在各种调整情况和工况(即各种转速及负荷)下的动力性和经济性,从而分析影响特性的各种因素,以便合理使用柴油机,了解它在什么情况下动力性 ,在什么情况下经济性 。当需要 功率输出时,就充分发挥它的动力性能,在其他情况下工作时,则尽可能使它的经济性 。 柴油机特性内容较多,其中主要是使用特性。实际上,柴油机经常在类似于使用特性工况下工作,因此,这里仅介绍它的使用特性。 (1)速度特性柴油机在保持供油量不变的情况下(即高压油泵调节齿条位置固定),其功率、扭矩、油耗率等性能参数随转速的变化关系,称为速度特性。油量调节机构固定在标定功率循环供油量位置时的特性称为柴油机全负荷速度特性(一般称外特性)。它代表该柴油机在使用中允许达到的 性能。 速度特性是通过试验测得的,试验时应将供油提前角、冷却水温度、润滑油温度等调整到 值,油量调整机构的齿条固定在 供油的位置上,然后逐渐增加柴油机的负荷,使转速改变,分别在几种转速下测定柴油机的有效功率Ne、扭矩Me、燃油消耗率ge等参数,即得柴油机的外特性。 ①扭矩Me曲线的变化规律:循环供油量不变时,扭矩Me与指示效率ni、机械效率nm。及充气系数书nv正比,若知道ni、nv及nm随转速而变化的关系,即可知道Me随转速变化的关系。 高转速时,充气系数nv降低,而且燃烧过程经历的时间缩短,不完全燃烧现象增加,致使ni有些下降,nm也下降,而每循环的供油量g,由于喷油泵在喷油过程中,溢流的燃油通过油孔时发生节流,转速较高时,节流作用增强。因此,g增加。 当转速过低时,由于空气涡流减弱,燃烧不良及散热漏气损失增加,使ni降低,扭矩Me也降低。因此,速度特性曲线中,扭矩随转速变化形成两头低(即高速和低速),中间凸起的形状。 ②功率戈曲线的变化规律从功率Ne=Ne2πn/60×1/1000关系式可知,在一定转速范围内,扭矩Me随转速n变化不大,因此,功率Ne几乎随转速n成正比增加。外特性中Ne曲线几乎一斜率直线段,故在 转速下有效 功率。 (2)柴油机的调速特性调速器的作用是根据负荷变化自动调节供油量而改变扭矩,使柴油机转速变化不超过允许范围。在调速器的作用下,柴油机的扭矩、功率、燃油消耗率等性能参数的变化关系称为调速特性。 调速特性曲线由实验而得,由调速器控制喷油泵齿条移动,使负荷由零变到 ,测取其扭矩、功率、油耗率等参数,然后绘成曲线。曲线1为柴油机的外特性曲线,曲线2到曲线7是调速器手柄处于不同位置的调速特性 (3)柴油机的负荷特性柴油机的负荷特性是在转速保持一定数值不变时,通过改变喷油泵调节杆的位置,用增加或减少供油量的方法来改变载荷。在这种情况下,每小时燃料消耗量GT和燃料消耗率g,和排气温度Tr,及排气烟度随柴油机负荷(Pe或Nn)改变而变化的关系,即GT=f(Ne)、gg=f(Ne)称为柴油机的负荷特征。 从小负荷区域,燃油消耗率gg随负荷增大逐渐减少,当减小到一定程度时,便不再减小,反而随负荷增加而升高。这是因为随负荷增加机械效率nm迅速增加,同时热损失也随负荷增加而相对减小,指示效率nm随之增加,当负荷达某值时,ni、nm的乘积达 值,因而出现 油耗率。然而负荷再增加,供油量增加,使热损失增大,燃烧情况恶化,使ni减小,因而油耗率增大,当供油量超过点2时,排气出现黑烟,故2点称为“冒烟界限”点。当喷油量增到点3时,功率达到 值,继续增大喷油量,gg显著增加,而功率Ne反而降低。这是因为喷油量超过。“冒烟界限”时,由于燃烧不完全,排气冒烟,不仅使燃料消耗率ge增大,而且使柴油机过热,影响柴油机寿命,容易引起故障,因此,标定的循环供油量一般限制在“冒烟界限”范围内。6135G型柴油机在不同转速下的负荷特性。
柴油发电机的配气机构 配气机构是柴油发电机进气和排气的控制机构它按照柴油机各气缸工作次序,通过控制进气门和排气门的开启和关闭来保证在规定的时间内有足够的新鲜空气进入气缸,并把燃烧后的废气从气缸内尽可能彻底的排出。 配气机构通常有气门式和气孔式两种型式。气门式配气机构由凸轮驱动气门以控制进排气过程,是四冲程柴油机常用的一种型式,而气孔式配气机构是在气缸中间开有进排气孔并通过活塞的控制进排气过程,这种机构在二冲程柴油机上应用较多。 目前,四冲程内燃机常用的是气门式配气机构。气门式配气机构又分为侧置式和顶置式两类。侧置式气门机构的进排气门都布置在气缸体的一侧,它是通过凸轮轴推动挺柱和推杆来控制气门开启和关闭。侧置式气门机构一般适用于单缸柴油机。顶置式气门机构是柴油机使用广泛的,它主要由气门组件、气门传动机件、进排气系统和柴油发电机增压系统组成。 一、气门组件的结构及功用 气门组件主要是用来密封柴油机的进气道和排气道,并保证柴油机正常换气。其主要组成部件是气门、气门弹簧、气门导管、气门座圈及锁紧装置等。气门组件在整个柴油机中的润滑和冷却条件极差,且受到交变载荷的冲击和高温、腐蚀等的影响,因此这部分零件极易发生故障。气门组件损坏后,柴油机会出现很多散障现象,例如油耗增加、功率降低、起动困难和排烟异常等。 1.气门 气门分进气门和排气门。气门的功用是密封燃烧室,并使柴油发电机的各气缸得到正常换气。 气门主要由头部和杆部两部分构成。气门头部的形状有平顶、凸顶和凹顶,目前使用较多的是平顶,这主要是因为平顶气门的头部形状简单、制造方便,受热面积小等特点。 柴油机为了提高燃烧室内的进气量,进气门的头部一般做的比排气门大,因为增大进气门可以减小进气阻力,增大进气量,这比增大排气们减小排气阻力更为有效。气门密封锥面的斜角也不同,进气门一般采用30℃的斜角,排气门一般采用45℃的斜角。进气门的锥面采用30℃的斜角,主要是因为较小的锥面斜角可使气流通过断面的流量增大。 2.气门导管 气门导管的结构。 气门导管给往复运动的气门起着导向的作用,并保证气门头部准确地落在气门座上,同时还能够把气门的部分热量传出去。气门导管一般采用铸铢铸成,由于它在高温和润谴条件较差的环境下工作,所以该部件较易出现磨损现象。 气门导管与气门杆部在长期的相对运动的磨损中,易使两者之间的配合间隙增大。正常情况下,进气门与导管的间隙为0.09左右,排气门与导管的间隙约为0.12mm,当间隙增大到极限值0.26mm时,气门导管与气门应成对换新。若装配时间隙过小,则易出现气门卡死现象。 3.气门座圈 气门座圈是为往复运动的气门而设计的,它与气门一起用来密封燃烧室。气门座圈一般采用耐热铸铁制造,并压人气缸盖中心气门座圈长期受到气门的连续冲击和高温、高压气体的腐蚀,在使用过程中特刑容易发生故障。在长期的工作中气门座圈的锥面容易产生麻点、凹坑、座圈缩短和磨损变宽等现象。
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