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柴油發電機組的構成
柴油發電機組通常由柴油機、三相交流同步發電機和控制系統組成。移動式柴油發電機組的柴油機、發電機和控制屏(箱)均安裝在公共底座上;固定式機組的柴油機和發電機安裝在公共底座上,且底座是固定在鋼筋混凝土基地上的,而控制屏和燃油箱等設備則與機組分開安裝。
柴油機的飛輪売與發電機前端蓋軸向采用凸肩定位,連接成一體、使柴油機驅動發電機轉子運動。同時,為了減小噪聲,機組一般需要安裝專用消聲器;為了減小機組工作時的振動,在柴油機、發電機、水箱和電氣控制箱等主要組件與公共底座的連接處,一般裝有減振器或橡皮減振墊。
1.1.1柴油發動機
柴油機是柴油發電機組的動力系統,它的優點是扭矩大、熱效率和經濟性能好,具有較高的供電可靠性和自動化功能,同時在節能和CO2排放上具有優勢。但柴油機由于工作壓力大,要求各有關零件具有較高的結構強度和剛度,所以柴油機比較笨重,體積較大;柴油機的噴油泵與噴嘴制造精度要求高,所以成本較高;另外,柴油機工作時振動噪聲大;柴油不易蒸發,冬季冷車時啟動困難。
柴油機的基本構成包括機體、兩大機構(曲柄連桿機構、配氣機構)和四大系統(柴油機燃料系統、潤滑系統、冷卻系統和起動充電系統)。
1.機體
機體是發動機的骨架,用于安裝和支撐發動機各總成零部件,由氣缸體—曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊、齒輪室和飛輪殼等組成。
2.兩大機構
柴油機的兩大機構即曲柄連桿機構和配氣機構。
(1)曲柄連桿機構
曲柄連桿機構固定在機體之上,是發動機實現工作循環,完成能量轉換的主要運動零件(熱能轉換為機械能)。其組成可分為活塞組、連桿組和曲軸飛輪組。其中活塞組由活塞、活塞環和活塞銷組成、而連桿組由連桿、連桿螺釘(栓)和連桿軸承構成。曲軸飛輪組則由曲軸、飛輪和扭轉減振器等組成。
(2)配氣機構
配氣機構的功能是按柴油發電機工作循外的要求,定時啟閉各缸的進排氣門,保證混合氣或新鮮空氣及時充入氣缸,在壓縮和膨脹過程中,維持燃燒室的密封,并及時排除燃燒后的廢氣。包括氣門組和氣門傳動組。氣門組包括氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、彈簧座及鎖緊裝置等件,氣門傳動組包括凸輪軸、正時齒輪、挺柱、推桿、搖臂和搖臂軸等零件。
3.四大系統
四大系統包括進柴油機燃料系統、潤滑系統、冷卻系統和啟動充電系統。
(1)柴油機燃料系統
柴油機燃料系統的功能是向氣缸供給清潔的空氣和按柴油機各種工況的要求定時定量地向燃燒室噴入燃油,并將燃燒的廢氣排到大氣中去。
柴油供給系統由油箱、輸油泵、燃油弗列加濾清器、噴油泵,噴油器及燃油管路等零部件組成。
(2)潤滑系統
潤滑系統由機油泵、弗列加濾清器、壓力表、溫度表、冷卻器、調壓閥等組成,基本任務是將一定數量、清潔和溫度適宜的潤滑油送至各摩擦表面進行潤滑,主要功能是減磨、冷卻、清潔、密封和防銹。
(3)冷卻系統
根據冷卻介質的不同,冷卻系統通常分為兩種類型風冷系統和水冷系統,對應的有空冷發動機和液冷發動機。
(4)啟動充電系統
柴油發電機在靜止狀態下,用外力推動曲軸,使柴油發電機開始運轉的全過程稱為啟動,完成啟動所需的裝置稱為啟動系統。常見的啟動方式有人力啟動、發動機啟動、壓縮空氣啟動和輔助柴油機啟動。
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柴油發動機進排氣管的作用
進、排氣管的作用是將新鮮空氣分別送到柴油機各個氣缸并導出各缸的廢氣,使之經排氣消聲器排除。進、排氣管通常用鑄鐵制成。進、排氣管應具有較小的流通阻力,以減少吸氣和排氣損失,并應盡可能地將進氣均勻的分配道各氣缸中。
增壓柴油機在進氣管上安裝有空氣阻力指示器(空濾堵塞報警器),當空濾器堵塞到一定程度時,提示對柴油空濾器濾芯進行保養或更換。該指示器有機械式、真空感應式兩種形式。當濾芯被灰塵和油污阻塞時,機械式阻力指示器窗口中的紅色標記逐漸升高,更換或裝回濾芯后,按下復位按鈕使指示器復原。真空感應式阻力指示器實際上是一個壓力開關,自然吸氣式柴油機在額定轉速時,當進氣真空達到5±0.5kPa時,報警器會提示保養濾芯,因此可將指示器接頭放在口里吸氣以試驗該裝置好壞。渦輪增壓式柴油機在滿負荷為進氣真空度不得超過6.1kPa。
要十分注意空濾器出口至柴油機進氣口管路的密封性,一旦密封不嚴,臟空氣就會吸入柴油機,空濾器也就失去了作用。因此,在保養空濾器時,應檢查這一管路的可靠密封,及膠管有無老化破裂,教官與鋼管連接處的卡箍是否失效或振動,有問題應及時更換或擰緊。
柴油機使用的是“動脈式”排氣歧管并帶有一個由多段組成的渦輪增壓入口管段(排氣歧管出口),6BT柴油機脈沖式廢氣渦輪增壓器的管路結構。6BT柴油機各缸工作順序為1-5-3-6-2-4,將1、2、3缸的排氣道和4、5、6缸排氣道分別連接在兩根排氣歧管上,再分別引入渦輪機殼上的兩條進氣道,這樣,各缸排氣互不干擾,可以充分利用
廢氣的脈沖能量,并能利用壓力高峰后的瞬時真空,一粒與排氣門關閉時的掃氣,也可防止某缸排氣壓力波高峰倒流到正在吸氣的另一缸中去。為了使零件具有一致性,自然吸氣式柴油機使用了相同的排氣歧管。
排氣管末端裝有消聲器,用來減小排氣時的響聲和廢氣中的火星。因為壓力較高的廢氣在排入大氣時,會產生強烈的排氣噪聲。典型的排氣消聲器的工作原理為:當廢氣經過消聲器時,會多次穿過其中的小孔,改變方向,得到膨脹和冷卻,結果廢氣壓力和溫度都得到降低,振動減輕,排氣噪聲顯著變小。