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曲軸的形狀和發(fā)動機的發(fā)火次序
曲軸的形狀及曲柄銷間的相互位置(即曲拐的布置)與沖程數(shù)、氣缸數(shù)、氣缸排列方式(直列或V形等)和各氣缸做功行程發(fā)生的順序(稱為發(fā)火次序或工作順序)有關。曲軸的形狀同時要滿足慣性力的平衡以及發(fā)動機工作平穩(wěn)性的要求。
對四沖程發(fā)動機,曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)就是一個工作循環(huán),每個氣缸都發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時間(用0CA表示)要求均勻。如果發(fā)動機有i個氣缸,則發(fā)火間隔為7200/i0CA,即曲軸每轉(zhuǎn)7200/i時,就有一個氣缸做功,這樣才會使發(fā)動機的工作平穩(wěn)。下面介紹常用的4缸、6缸和V形8缸發(fā)動機的發(fā)火次序。
(1)四沖程直列4缸機,缸數(shù)i=4,發(fā)火間隔為7200/4=1800CA。4個曲柄銷布置在同一平面內(nèi),1、4缸的曲柄銷朝上時,2、3缸的朝下,1、4缸與2、3缸相隔1800。這種發(fā)動機可能采用的一種發(fā)火次序。
這種發(fā)火次序為1-3-4-2,習慣上以1缸為準,l缸做功后接著是3缸做功,以此類推。這種發(fā)動機的各氣缸,就是按照1-3-4-2的順序循環(huán),不斷周而復始地工作著。
如將上述2、3缸的工作過程互換,則可得到另一種發(fā)火次序。這種互換之所以可能,是因為2、3缸的曲柄銷(即它們的活塞)的位置是相同的。這樣就得到另一種發(fā)火次序,即1-2-4-3。
所以,4缸機可能采用兩種發(fā)火次序,即1-3-4-2和1-2-4-3。不過,對某一種具體的發(fā)動機來說,由于發(fā)火次序還與氣門機構(gòu)的安排等有關,因而是確定而不能變更的。使用一臺發(fā)動機時,必須了解它的發(fā)火次序。
1-3-4-2和1-2-4-3兩種發(fā)火次序在工作平穩(wěn)性和主軸承負荷方面,沒有什么區(qū)別。一般柴油機采用前一種。
(2)四沖程直列6缸機,發(fā)火間隔為7200CA/6=1200CA。6個曲柄銷分別布置在3個平面內(nèi)(每個平面內(nèi)2個),各平面間互成1200。曲柄銷的具體布置可有兩種方式。當1、6缸的曲柄銷朝上時,2、5缸的朝左,3、4缸的朝有,其發(fā)火次序是1-5-3-6-2-4。國產(chǎn)6缸機都采用這種曲軸和發(fā)火次序。
曲柄銷布置的另一種方式是將上述 種方式的2、5缸分別與3、4缸互換。這種方式的發(fā)火次序是1-4-2-6-3-5。
當然,上述兩種6缸機的曲軸還可能采用其他的發(fā)火次序,但由于在實際發(fā)動機上幾乎沒有應用,因而不作介紹。
按發(fā)火次序看,前后兩個氣缸的做功行程有600是重疊的,這種現(xiàn)象是容易理解的。因為各氣缸間做功行程的間隔是1200,而每個氣缸的做功行程本身都是1800,就必然有600互相重疊。在這個600中,兩個氣缸都在做功,前一個氣缸做功末完,后一個氣缸的做功已開始了。這種做功行程重疊的觀象對發(fā)動機的工作平穩(wěn)性是有利的。
(3)四沖程8缸機,大多將氣缸排列成雙列V形(兩列氣缸中心線的夾角常取900)。氣缸數(shù)i=8,其發(fā)火間隔為7200CA/8=900CA。這種發(fā)動機左右兩列氣缸中相對的一對連桿共裝在一個曲柄銷上,所以V形8缸機只有4個曲柄銷。通常將4個曲柄銷布置在兩個互成900的平面內(nèi)。
V形8缸機常用的發(fā)火次序為1-5-4-2-6-3-7-8。
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四川柴油發(fā)電機組發(fā)生故障指示燈閃亮怎么處理
故障現(xiàn)象:儀表盤上發(fā)電機指示燈閃亮,并且有故障編碼。
處理過程如下。
(1)檢查現(xiàn)象
①打開鑰匙啟動點火索,儀表盤上發(fā)動機指示燈閃亮,并且讀取故障閃碼為:3-2-2,故障描述,空氣加熱器常開錯誤。
②檢查進氣加熱裝置的損壞情況。
③檢查ECU至進氣加熱裝置的通信電壓。
④檢查ECU至進氣加熱裝置線束的干擾情況。
⑤檢查進氣通暢情況。
(2)數(shù)據(jù)分析及處理
①連接診斷儀,從診斷儀上面看,故障描述為進氣加熱短路。
②檢查進氣加熱器,該型號發(fā)動機沒有配裝進氣加熱器。
③目前,朝柴所有電控發(fā)動機都沒有配裝進氣加熱裝置。
④現(xiàn)場分析:進氣加熱可能就是汽缸蓋預熱塞。
⑤在線檢查整車主繼電器至進氣加熱裝置的通信電壓為0.1V。
⑥進一步檢查為汽缸蓋預熱塞提供供電主繼電器的保險絲,已被熔化。
⑦進一步檢查汽缸蓋預熱塞發(fā)現(xiàn),其中3、4缸的汽缸蓋預熱塞脫落。
⑧進一步檢查整車為汽缸蓋預熱塞提供供電的主繼電器已被燒蝕。
⑨因此,確定汽缸蓋預熱塞損壞。
處理方式:更換汽缸蓋預熱塞,問題排除。
介紹四川柴油發(fā)電機組調(diào)速方法
1面向Simulink數(shù)字調(diào)速系統(tǒng)框圖
在建立了四川柴油發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)的各模型后,就可用MATLAB的Simulink工具建立基于常規(guī)PID控制,變速積分PID控制,不完全微分PID控制和模糊PID控制的調(diào)速系統(tǒng)框圖。
1.1常規(guī)PID控制
首先看常規(guī)PID控制,下面是它的系統(tǒng)仿真框圖,這是常規(guī)采用的PID控制系統(tǒng)圖,通過對真實控制系統(tǒng)繪制仿真框圖,觀察采用常規(guī)PID控制效果。
1.2不完全微分PID控制
下面是不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖,圖2不完全微分PID控制系統(tǒng)仿真框圖這是在常規(guī)PID基礎上進行了不完全微分,這是用來改善它的控制功能,取得更好的控制效果。
1.3變速度積分PID控制
下面是變速度積分PID控制系統(tǒng)仿真框圖。
1.4模糊PID控制
自適應模糊PID控制是將自適應控制的思想和常規(guī)PID控制器結(jié)合,吸收了自適應控制和常規(guī)PID控制的優(yōu)點。首先它具備自適應能力,能夠自動識辨被控過程參數(shù)、自動整定控制參數(shù),能夠適應被控過程模型參數(shù)的變化;其次它又具有常規(guī)PID控制器結(jié)構(gòu)簡單、魯棒性強、可靠性高的優(yōu)點。這使得自適應PID控制成為過程控制中一種較為理想的控制方法。
如果用模糊控制箱設計出模糊控制器,再在Simulink中建立系統(tǒng)仿真模型,把模糊控制器模塊和我們設計的FIS結(jié)構(gòu)連接起來,就可以對它進行仿真研究了,系統(tǒng)仿真框圖的建立關鍵是對PID三個參數(shù)Kp,Ki,Kd的整定,這必須考慮到不同時刻三個參數(shù)的相互作用和它們之間的關系。
下面從系統(tǒng)的穩(wěn)定性、響應速度、超調(diào)量和穩(wěn)態(tài)精度等各方面來考慮Kp,Ki,Kd的作用,建立模糊規(guī)則表。
(1)比例系數(shù)Kp的作用是加快系統(tǒng)的響應速度,提高系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。Kp越大,系統(tǒng)的響應速度越快,系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度越高,但容易產(chǎn)生超調(diào),可能會導致系統(tǒng)不穩(wěn)定。Kp取值過小,會降低調(diào)節(jié)精度,使響應速度變慢,延長調(diào)節(jié)時間,使系統(tǒng)動態(tài)和靜態(tài)特征變壞。
(2)積分作用系數(shù)Ki的作用是系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差。Ki越大,系統(tǒng)的靜態(tài)誤差越快,但Ki過大,在響應過程的初期會產(chǎn)生積分飽和現(xiàn)象,從而引起響應過程的較大超調(diào)。但Ki過小會使系統(tǒng)的靜態(tài)誤差難以,影響系統(tǒng)的調(diào)節(jié)精度。
(3)微分的作用系數(shù)Kd的作用是改善系統(tǒng)的動態(tài)特征,其主要作用是在響應過程中抑制偏差向任何方向的變化,對偏差變化進行提前預報。但Kd過大,會使響應過程提前制動,延長了調(diào)節(jié)時間,而且會降低系統(tǒng)的抗干擾性能。下面是進行模糊控制PID控制的系統(tǒng)仿真框圖。
2對系統(tǒng)進行仿真研究
建立了系統(tǒng)的仿真框圖后,就可以對系統(tǒng)進行仿真研究,就可以比較采用常規(guī)PID控制和變積分PID控制,不完全微分PID控制,模糊自適應PID控制的比較,并具體分析我們采用的模糊控制系統(tǒng)仿真框圖自適應控制時的仿真效果。對系統(tǒng)進行仿真有助于我們對四川柴油發(fā)電機組調(diào)速系統(tǒng)的快速理解,并初步地分析出我們需要的控制參數(shù),對系統(tǒng)的研究有積極作用。
系統(tǒng)仿真圖通過MATLAB中的模糊控制箱實現(xiàn),同時根據(jù)自己控制系統(tǒng)的具體特點和要求來建立的,基本可以反應控制系統(tǒng)的基本情況,可以起到很好的仿真模擬作用。
首先,比較常規(guī)PID控制和變積分PID控制,變速積分PID通過改變積分項的累加速度,使得它和偏差大小相適應,偏差大的時候,積分慢;偏差小時,積分快,這就可以減少超調(diào),同時更好地靜差。
下面比較一下常規(guī)PID控制和不完全微分PID控制的區(qū)別。不完全微分就是在PID算法中引入了一個一階慣性環(huán)節(jié),使得系統(tǒng)性能得到改善,在改善系統(tǒng)動態(tài)特性的時候又盡量減少高頻干擾。
介紹模糊自適應控制和常規(guī)PID的比較,并對模糊自適應控制的仿真進行分析。這些都是基于前面建立的四川柴油發(fā)電機的系統(tǒng)模型的
可見模糊PID控制器和常規(guī)PID控制相比,它使得系統(tǒng)響應的超調(diào)時間減小,曲線更平整,反應時間加快了,控制效果明顯更好了。同時模糊PID控制器在控制過程前期具有模糊控制器的特點,而在控制過程后期具有PID調(diào)節(jié)器的所有優(yōu)勢,是一種性能優(yōu)良的控制器,所以在實際使用中可以選用模糊自適應控制方法。
如何激發(fā)發(fā)電機的更高性能?
想要充分使用發(fā)電機的性能,平時的維護非常重要。今天要給大家普及的是潤滑脂對于發(fā)電機的重要性!使用過程中,所有發(fā)電機潤滑脂都會因為氧化、油過度滲出、機械運行和油揮發(fā)等原因而發(fā)生變質(zhì)。
在實際操作中,要維持乃至激發(fā)電機的性能,制定并遵守科學的電機軸承潤滑管理計劃是非常重要的。
激發(fā)發(fā)電機的更高性能的方法如下:
一、定時:影響潤滑脂更換頻率的因素非常復雜,一般包括溫度、使用連續(xù)性、潤滑脂注入量、軸承尺寸和轉(zhuǎn)速、密封有效性和潤滑脂在特殊應用方面的合適性等。因此,決定何時和多久更換一次潤滑脂并不是一件簡單的事情。通常情況下,連續(xù)運行的輕負荷至中負荷電機,要求至少每年更換一次潤滑脂;每高于標稱溫度10°C時,潤滑脂更換間隔時間需要減少一半。
二、定量:確定電機軸承的潤滑脂注入量是軸承初次潤滑和更換潤滑脂時的重要步驟之一。潤滑脂注入量不足會引起潤滑不足導致軸承故障,而注入量過多則會導致軸承故障和因潤滑脂被帶入電磁繞組內(nèi)引發(fā)問題。可以參考以下兩種方法來確定軸承的潤滑脂注入量:
· 軸承內(nèi)剩余空間的1/2至2/3——當運轉(zhuǎn)速度小于軸承極限速度的50%時;
軸承內(nèi)剩余空間的1/3至1/2——當運轉(zhuǎn)速度大于軸承極限速度的50%時。
· 確定軸承合適的潤滑脂注入量的另一種方法是采用以下公式:
潤滑脂注入量(克)=軸承外徑(毫米)X軸承寬度(毫米)X0.005;
或潤滑脂注入量(盎司)=0.114X軸承外徑(英寸)X軸承寬度(英寸)X0.005;
三、定序:盡可能多地舊潤滑脂是杜絕潤滑脂變質(zhì)、泄漏和被污染的重要方法,也是避免不相容潤滑脂摻混的關鍵。因此在確認更換時間和更換量后,必須要遵循一套嚴謹?shù)臎_洗和換脂程序!以裝有加脂口和排脂口的滾動軸承為例,采用5步“減壓法”即可干凈利索地完成沖洗和換脂過程:
1. 拆:拆下位于下方的排脂口螺栓,從排脂口所有已硬化的油脂;
2. 擦:擦拭潤滑脂加脂口;
3. 注:將潤滑脂注入加脂口,直到新的潤滑脂從排脂口排出,確保舊的潤滑脂已全部排盡。在確保設備運行環(huán)境、可行的情況下,可在設備運行的同時執(zhí)行本步驟;
4. 排:不用裝上排脂口螺栓,電機正常運行并保持運行溫度,潤滑脂會進行延展以分布均勻,直到多余的潤滑脂從排脂口排出,從而降低內(nèi)部壓力;
5. 裝:多余潤滑脂并裝上排脂螺栓。
選擇正確的潤滑脂是整個電機軸承煥新的基礎。隨著發(fā)電機設備潤滑環(huán)境日趨嚴苛,選擇一款高性能的潤滑脂非常重要。潤滑脂是一種由基礎油、增稠劑和添加劑組成的半固體潤滑劑,優(yōu)質(zhì)的電機潤滑脂在粘度、稠度、抗氧化性、抗磨損、滴點、剪切穩(wěn)定性等這些典型指標上都表現(xiàn)出色
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