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請聽我說:柴油發(fā)電機組的歷史故事
如果用簡單方式看待歷史,那么組成歷史的僅僅包括年代、浙江當(dāng)?shù)厝嗣⒄憬枪适氯齻€要素。雖然時間跨度沖淡他的年代和故事,但他應(yīng)該感到欣慰,因為至少他的名字得以流傳。魯?shù)婪颉さ屹悹?RudoflDiesel)一個永遠不會被忘卻的名字。
命運多篤的發(fā)明家
在科學(xué)史上,人們總是會對那種無心插柳卻一舉成功的故事津津樂道,比如倫琴射線、浙江青霉素、浙江附近宇宙微波背景輻射等等。當(dāng)然能有上述的成就固然可敬,但還有一種同樣可敬的人:他們在有生之年不斷探索,但成就卻不被世人承認(rèn),直到多年之后他們的成就才發(fā)揚光大。柴油機的發(fā)明者魯?shù)婪?狄賽爾就是這樣的一個人。
狄賽爾1858年出生在法國巴黎,他的父親是德國奧古斯堡的精制皮革制造商。成年之后,狄賽爾進入了德國的慕尼黑技術(shù)大學(xué)攻讀。就在他讀大學(xué)期間的1876年,德國人奧托研制成功了 臺4沖程煤氣發(fā)動機,這是法國技師羅夏內(nèi)燃機理論 次得到實際運用。這一成就鼓舞了當(dāng)時從事機械動力研究的許多工程師,這其中既包括后來汽車的發(fā)明者卡爾·奔馳和戈特利普·戴姆勒,也包括對機器動力十分有興趣的年輕人狄賽爾。
與致力于改造奧托發(fā)動機的奔馳和戴姆勒不同,狄賽爾的想法更為超前,他想完全舍去發(fā)動機中的點火系統(tǒng),靠壓縮空氣發(fā)熱,噴入燃料后自燃做功,這種方式完全區(qū)別于吸入燃?xì)饣旌蠚恻c燃做功的方式,后人稱狄賽爾的原理為“壓縮式內(nèi)燃機”原理。當(dāng)然狄賽爾產(chǎn)生這樣的設(shè)想也并不是空穴來風(fēng),因為當(dāng)時并沒有發(fā)明分電器和高壓點火線圈,點火裝置非常簡陋和不穩(wěn)定,狄賽爾想跳過這個技術(shù)障礙完全是可以理解的。不久,他在法國人約瑟夫·莫勒特(JosephMollet)發(fā)明的氣動打火機上找到了靈感,并堅持不懈的探索下去。
狄賽爾沒有料到,他的想法實現(xiàn)起來遠遠比發(fā)明點火系統(tǒng)復(fù)雜的多,他所遇到的 個就是燃料問題。常用的汽油非常活躍,也非常容易點燃,但汽油卻不能適應(yīng)有很高的壓縮比的壓燃式發(fā)動機,一旦把汽油霧化噴入含有高溫、浙江高壓空氣的燃燒室,就會發(fā)生猛烈的敲缸甚至爆炸。舍去汽油是必然的,狄賽爾創(chuàng)造性把他的目標(biāo)指向了植物油。經(jīng)過一系列試驗,對于植物油的嘗試也失敗了,但他是 個把植物油料引入內(nèi)燃機的人,因而近現(xiàn)代鼓吹“綠色燃料”者都把狄賽爾尊為鼻祖。
終燃料選擇鎖定在了石油裂解產(chǎn)物中一直未被重視的柴油上。柴油相對于汽油來說性質(zhì)非常穩(wěn)定,比較難于點燃,同時柴油一旦點燃會冒出大量的黑煙,因而它又不能像煤油那樣用作照明。但柴油穩(wěn)定的特性卻恰恰適合于壓燃式內(nèi)燃機,在壓縮比非常高的情況下柴油也不會出現(xiàn)爆震,這正是狄賽爾所需要的。經(jīng)過近20年的潛心研究,狄賽爾終于在1892年試制成了 臺壓燃式內(nèi)燃機,也就是柴油機。
這臺柴油機用汽缸吸入純空氣,再用活塞強力壓縮,使空氣體積縮小到15倍左右,溫度上升到500—700度,然后用壓縮空氣把霧狀柴油噴入汽缸,與缸中高溫純空氣混合,由于汽缸這是已經(jīng)有了較高的溫度,因而柴油噴入后自行燃燒做功。1892年2月27日,狄賽爾取得了此項技術(shù)的 。
柴油機的 特點是省油,熱效率高,但狄賽爾初試制的柴油機卻很不穩(wěn)定,1894年,狄賽爾改進了柴油機并使其能運行1分鐘左右,盡管他的柴油機還并不穩(wěn)定,但狄賽爾卻迫不及待的把它投入了商業(yè)生產(chǎn),因為他的競爭對手早在1886年就把汽油機安裝車輛上,而8年之后,汽油機汽車已經(jīng)投入了商業(yè)運作。這位只了解技術(shù)并不了解商業(yè)運作的發(fā)明家犯下了一生中 的一次錯誤,他急于推向市場的20臺柴油機由于技術(shù)不過關(guān),紛紛遭到了退貨,這不但給了他巨大的經(jīng)濟負(fù)擔(dān),更重要是影響了柴油機在公眾的印象,在隨后的幾年里幾乎沒有廠家或個人樂意裝配柴油機。沒有了資金來源又負(fù)債累累,這就使得狄賽爾的晚年陷入了極端貧困。1913年10月29日,55歲的狄賽爾獨自一人呆站在橫渡英吉利海峽的輪船甲板上,被巨浪卷入了大海(多數(shù)歷史學(xué)家認(rèn)為狄賽爾是跳海自盡的)。為了紀(jì)念狄賽爾,人們把柴油發(fā)動機命名為Diesel。
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你知道柴油發(fā)電機的泵噴嘴燃油系統(tǒng)分為哪三部分嗎
泵噴嘴燃油供給系統(tǒng)高壓部分主要山分配管、浙江驅(qū)動裝置和泵噴嘴組成。泵噴嘴一般均直接安裝在氣缸蓋上,低壓燃油由低壓輸油泵先送入氣缸蓋上的油道中,然后再分別向固定在缸蓋上的泵噴嘴供油。低壓燃油送人泵噴嘴,由泵噴嘴內(nèi)的柱塞在凸輪軸、浙江附近推桿、浙江附近搖臂及回位彈簧的作用驅(qū)動下往復(fù)運動,將低壓燃油升壓,然后由泵噴嘴噴出。
由于泵噴嘴是每缸一個,所以每個泵噴嘴上,均有一個控制泵噴嘴噴油提前角和噴油量的電磁閥,電磁閥由ECU控制其開啟和關(guān)閉時刻。由此可知,ECU必須有判缸信號和曲軸轉(zhuǎn)速信號,以便準(zhǔn)確掌握是哪個氣缸處于壓縮行程,并判斷活塞運動距上止點前的角度,然后才能控制該缸電磁閥的通斷,以保持發(fā)電機工況對噴油正時和噴油量的要求。
柴油發(fā)電機泵噴嘴可分為三部分,即高壓燃油形成部分、浙江當(dāng)?shù)厝加挽F化噴射部分和電控電磁閥部分。
高壓燃油形成部分高壓燃油形成部分由凸輪、浙江附近柱塞和回位彈簧組成。凸輪在凸輪軸帶動下旋轉(zhuǎn),凸輪壓動泵噴嘴柱塞上下往復(fù)運動,使柱塞與套筒之間的容積發(fā)生變化,將泵腔內(nèi)的燃油形成高壓,并由泵噴嘴噴人氣缸。
泵噴嘴燃油供給系統(tǒng)的噴射過程包括高壓腔充注燃油階段、浙江附近預(yù)噴射階段、浙江附近主噴射階段和噴射結(jié)束階段。
①高壓腔充注燃油階段。這個階段的作用是向高壓腔充注燃油,為噴射循環(huán)做準(zhǔn)備。其工作過程如下:泵柱塞在彈簧壓力作用下向上移動,這樣使高壓腔內(nèi)容積擴大。泵噴嘴電磁閥不動作,電磁針閥處于靜止位置,供油管到高壓腔的通道打開,供油管內(nèi)的油壓使燃油流人高壓腔。
②預(yù)噴射階段。在主噴射階段開始之前,少量燃油在低壓下噴人燃燒室,使燃燒室內(nèi)的壓力和溫度上升,可以減少點火延遲(點火延遲是開始噴油和燃燒室內(nèi)壓力開始上升之間的時間),這段時間應(yīng)該短暫,否則在此期間噴油量大,壓力會突然上升并產(chǎn)生很大的燃燒噪聲。在預(yù)噴射循環(huán)和主噴射循環(huán)之間的“噴射間隔",燃燒室內(nèi)的壓力平緩上升,而不是一個突然的壓力上升,使得燃燒噪聲低,排放的氮氧化合物也少。
噴射凸輪通過搖臂將泵柱塞壓下,將高壓腔內(nèi)的燃油排出供油管。發(fā)電機ECU將給泵噴嘴電磁閥通電,在此時,電磁閥針閥被壓人閥座內(nèi),關(guān)閉高壓腔到供油管的通道,高壓腔內(nèi)開始產(chǎn)生壓力。當(dāng)壓力達到18MPa時,壓力高于噴射彈簧,玉力,噴射針閥上升
噴嘴針閥打開后,預(yù)噴射立即結(jié)束。上升的壓力使輔助柱塞下移,使高壓腔內(nèi)容積擴大。于是,壓力瞬時下降,噴嘴針閥關(guān)閉,此時,預(yù)噴射結(jié)束。輔助柱塞的下移增加了噴嘴彈簧的壓緊程度。在接下來的主噴射循環(huán),若想再次打開針閥,油壓必須比預(yù)噴射過程中的油壓高。
③主噴射階段。這個階段的作用是以高噴射壓力將燃油噴人燃燒室。空氣和燃油混合、浙江當(dāng)?shù)仂F化良好,充分燃燒,從而減少排放污染并確保發(fā)電機率運轉(zhuǎn)。噴嘴針閥關(guān)閉后短時間內(nèi),高壓腔內(nèi)壓力立即重新上升。噴嘴電磁閥仍然關(guān)閉,泵柱塞下移。約30MPa時,燃油壓力高于噴嘴彈簧作用力,噴嘴針閥再次上升,主噴油開始。壓力上升到205MPa時,進人高壓腔的燃油多于經(jīng)噴孔噴出的燃油。柴油發(fā)電機 功率時的噴油壓力 ,高轉(zhuǎn)速時,噴人的油量也大,發(fā)電機 功率時的噴油壓力 。
當(dāng)發(fā)電機ECU停止給泵噴嘴電磁閥通電時,燃油被泵柱塞排出到供油管,壓力下降。噴嘴針閥關(guān)閉,噴嘴彈簧將旁通活塞壓回開始位置,主噴射循環(huán)結(jié)束。
④噴射結(jié)束階段。主噴射循環(huán)結(jié)束后,進人噴射結(jié)束階段。此時燃油壓力迅速下降,噴嘴迅速關(guān)閉。防止燃油在低噴射壓力下以大顆粒滴人燃燒室,造成燃燒不完全,排放污染嚴(yán)重。
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發(fā)電機的維護和保養(yǎng)工作的基本要求是一樣的嗎
發(fā)電機組上用到的各類電機,如交流同步發(fā)電機(有刷、浙江附近無刷)、浙江同城充電發(fā)電機、浙江本地啟動電機和勵磁機等,它們的維護和保養(yǎng)工作的基本要求是一樣的,內(nèi)容也大同小異,在修理前均應(yīng)進行整體檢查,查明故障原因,并預(yù)先估計出必要的修理工作范圍,確定電機修理工作的內(nèi)容和工作量。
當(dāng)電機故障性質(zhì)已大體確定,明確修理工作范圍之后,如有必要方可把電機拆卸。拆卸過程中還要進一步確定故障點,地確定電機修理工作內(nèi)容。
拆卸前,首先要做好準(zhǔn)備工作,如各種工具,以及做好拆卸前的記錄和檢查工作,然后再進行正確的拆卸。
一、浙江本地拆卸前的檢查與記錄
電機拆卸前應(yīng)先初步對繞組的狀態(tài)、浙江當(dāng)?shù)亟^緣電阻、浙江軸承的狀態(tài)、浙江換向器和滑環(huán)、浙江當(dāng)?shù)仉娝⒑退⑽占稗D(zhuǎn)子和定子的配合等情況進行檢查和記錄,以便對被檢修電機的原有故障有所了解,確定檢修方案及備料,保證檢修工作正常進行。
一、浙江當(dāng)?shù)赝桨l(fā)電機的拆裝
正確合理地進行同步發(fā)電機的拆卸、浙江安裝和調(diào)整,是維護保養(yǎng)好同步發(fā)電機的重要環(huán)節(jié)之一。在拆裝發(fā)電機時,首先應(yīng)了解發(fā)電機的構(gòu)造,然后采用適當(dāng)?shù)姆椒ê拖鄳?yīng)的拆裝工具,即可順利地進行電機的維護保養(yǎng)與修理。下面介紹無刷發(fā)電機的拆裝方法,其他各類電機可參照下述方法進行。
(一)拆卸步驟
①卸下勵磁機后罩,拆開整流器直流輸出線的接頭,用旋具將軸上的彈簧圈取下,順軸向可看到勵磁機轉(zhuǎn)子軸套上有個螺孔,準(zhǔn)備幾根雙頭螺桿將勵磁機轉(zhuǎn)子拉出。對于勵磁機轉(zhuǎn)子安裝在兩軸承之間的,一般不需拆下。
②卸下后軸承外蓋,拆開勵磁機定子與主發(fā)電機接線板之間的連線,再卸下電機后端蓋上的4顆螺栓,將后端蓋連同勵磁機定子一起卸下來。
③卸下前軸承外蓋,再卸下前端蓋的4顆螺栓,用撬杠或龍頭敲打端蓋四角,使端蓋退出止口,卸下前端蓋。
④小型電機的轉(zhuǎn)子可用手取出,值得注意的是不要擦傷鐵芯和繞組。轉(zhuǎn)子風(fēng)扇若大于定子內(nèi)孔時,應(yīng)從右側(cè)取出。有滑環(huán)或換向器的電機,應(yīng)從有滑環(huán)或換向器的一側(cè)取出。對于較大型電機,取出轉(zhuǎn)子要使用吊車,轉(zhuǎn)軸一端套人適當(dāng)內(nèi)徑的鋼管。吊起轉(zhuǎn)子,將其慢慢移出定子。
⑤下軸承彈簧圈按照方法,用拉爪將兩軸承拉下。
(二)裝配步驟
裝配時,首先要檢查定子內(nèi)有無雜物,將各部件上的配合面徹底擦拭干凈,同步發(fā)電機的裝配過程與其拆卸過程大致相反。特別注意:將轉(zhuǎn)子裝入定子時不可碰到定子線圈,以免損壞其絕緣。
(三)拆裝注意事項
①拆開各連線接頭時,應(yīng)注意線頭標(biāo)號,如標(biāo)號遺失或模糊不清,應(yīng)重新做好標(biāo)號。當(dāng)重新裝配時按線路圖原位重接,不可調(diào)錯。
②卸下的零部件應(yīng)妥善保藏,不可隨意亂放,以免丟失,零部件應(yīng)小心輕放,避免因撞擊造成變形或損壞。
③在更換旋轉(zhuǎn)整流器元件時,注意整流元件的導(dǎo)通方向應(yīng)與原元件方向一致。用萬用表測量其正向及反向電阻,可判斷硅整流元件是否損壞。整流元件的正向(導(dǎo)通方向)電阻應(yīng)該很小,用萬用表測量應(yīng)當(dāng)小于數(shù)千歐,而反方向電阻應(yīng)該很大,一般大于10kΩ。
④如更換發(fā)電機的勵磁繞組,接頭時應(yīng)注意磁極的極性。磁極線圈應(yīng)一正一反依次序串聯(lián),勵磁機定子上的 磁鐵,面對轉(zhuǎn)子的一端極性為N,磁鐵兩旁的磁極為s,主發(fā)電機勵磁繞組的端部仍應(yīng)打上鋼絲箍。鋼絲的直徑及匝數(shù)應(yīng)與原來相同。絕緣處理后,發(fā)電機轉(zhuǎn)子應(yīng)在動平衡機上校正動平衡。校正動平衡的方法是:在發(fā)電機的風(fēng)扇上以及非拖動端的平衡環(huán)上加重。
⑤拆卸軸承蓋及軸承時,注意將拆下的零件用干凈的紙張妥善遮蓋,避免塵土飛入,如有塵土侵人軸承脂,應(yīng)將軸承脂全部更換。
⑥重新裝配端蓋及軸承蓋時,為使再次拆卸方便,應(yīng)在端蓋止口上及緊固螺栓上加少許機油。端蓋或軸承螺栓應(yīng)逐個交叉旋入,不能先緊一個再緊其余。
⑦發(fā)電機裝配完畢后,用手或其他工具慢慢轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)子應(yīng)轉(zhuǎn)動靈活,無擦碰現(xiàn)象。
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