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柴油發電機組的基本原理和結構 柴油機驅動發電機運轉,將柴油的能量轉化為電能,根據其用途的不同,可分為陸用柴油發電機組及船用柴油發電機組;如果按品牌的不同,可分為國產柴油發電機組和進口柴油發電機組; 按轉速不同,可分為低速發電機組和高速發電機組。 基本原理 柴油機驅動發電機運轉,將柴油的能量轉化為電能。在柴油機汽缸內,經過空氣弗列加濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合,在活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達到柴油的燃點。柴油被點燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞下行, 稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功,作用在活塞上的推力經過連桿變成了推動曲軸轉動的力量,從而帶動曲軸旋轉。將無刷同步交流發電機與柴油機曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機的旋轉帶動發電機的轉子,利用‘電磁感應’原理,發電機就會輸出感應電動勢,經閉合的負載回路就能產生電流。這里只描述發電機組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩定的電力輸出,還需要一系列的柴油機和發電機控制、保護器件和回路。 結構分析 一臺普通型柴油發電機組主要由柴油機、發電機以及控制系統三部分組成,柴油機和發電機有兩種連接方式,一為柔性連接,即用連軸器把兩部分對接起來,二為剛性連接,用高強度螺栓 將發電機鋼性連接片和柴油機飛 連接而成,目前市場上的柴油發電機組使用剛性連接的比較 多一些,柴油機和發電機連接好之后安裝在公共底架上,然后配上各種起保護作用的傳感器,如 水溫傳感器,通過這些傳感器,直觀地把柴油機的運行狀態顯示給操作員,而且有了這些傳感器, 就可以設定一個上限,當達到或超過這個限定值的時候控制系統會預先報警,這個時候如果操作 員沒有采取措施,控制系統會自動將機組停掉,柴油發電機組就是采取這種方式起自我保護作用 的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用,真正顯示這些數據和執行保護功能的是柴油發電機組 的控制系統,控制屏一般安裝在發電機上,稱為背包式控制屏,也有部分是獨立一個屏放置在操 作室內,稱為分體式控制屏,控制屏通過電纜和發電機以及傳感器連接,分別顯示電參數和柴油 機運行參數。此外 , 發電機組還有底盤、聯軸器、散熱器、燃油箱 , 有的還裝設有消聲器和外罩。
柴油發電機組電氣功能及檢測 1.電源供電 ECU的電源供電電路,其功能是:當點火開關置于“ON”時。時、發動機ECU收到“ON”信號后使ECU主繼電器線圈工作,主繼電器觸點閉合,蓄電池向發動機ECU供電。當點火開關置于“LOCK”時,發動機ECU延時一段時間后再使ECU主繼電器觸點斷開,蓄電池停止向發動機ECU供電。 ECU電源供電電路的檢測方法如下。 ①在點火開關關閉(開關處于“OFF”),確保系統斷電的情況下,拔下ECU上整車端插頭,再將點火開關打到“ON”,并測量端子K28與K02或K04或K06間的電壓是否與蓄電池電壓相同。如果不等,則需要根據線路圖,檢査線路是否正常導通。 ②測量K01、K03、K05與K02、K04、K06間的電壓是否與蓄電池電壓相同。如果不等,則需要檢查主保險絲、主繼電器是否工作正常。 2、故障診斷 當點火開關置于“ON”時,故障指示燈亮一下后熄滅,如果電控系統有故障,故障指示燈會再次點亮,提醒駕駛員車輛存在故障。 通過診斷插座,診斷儀可以從發電機ECU讀取相關故障信息,指導維修人員進維修。 3.排氣制動 發動機啟動后。將排氣制動開關置于“ON”。且發動機轉速超過1000r/min,松開油門踏板時,排氣制動功能將被,同時排氣制動指示燈點亮。如果排氣制動開關置于“OFF”,或發動機轉速低于1000r/min,或踩油門踏板,則排氣制動功能會被取消.排氣制動指示燈熄滅。 當排氣制動功能不起作用時,A29與A45均為電源電壓,約24V,當排氣制動功能開啟時,端子A45電壓被拉低到0左右,A29與A45之間導通,排氣制動功能起作用。 4.啟動預熱功能 當點火開關置于“0N”時,啟動預熱指示燈亮一下后熄火。當外界溫度低下0℃時,啟動預熱指示燈再次點亮,同時發動機ECU使啟動預熱繼電器線圈工作,預熱繼電器觸點閉合,蓄電池向預熱塞供電。當預熱指示燈熄火后,提醒駕駛員可以啟動發動機,如果在一段時間內沒有啟動發動機,發動機ECU將停止預熱。 當預熱功能不起作用時,端子A29與A45電壓與電瓶電壓相同(約24V),預執開關S1開啟時,K92與地導通,A34電壓被拉低到0左右,預熱繼電器閉合,預熱塞開始工作。 5.制動功能 車輛的制動信號電路。發動機ECU的端子K17接收主制動信號,端子K80則接收制動輔助信號,用于發動機制動控制。 6.車速信號 車速信號電路,車速傳感器向車速表發送車速信號,然后再由車速表向發動機ECU(端子K75)發送車速脈沖信號。
長期未使用柴油發電機時需給增壓器加注機油以免損壞 渦輪增壓器是在高溫、高速下工作,所以正確地使用和良好的維護保養對保證增壓器的使用壽命和性能非常重要。值機人員在平時使用渦輪增壓柴油發電機時,還應嚴格遵守以下的一些原則: 1、柴油發電機啟動后應怠速運轉3~5min,不要立即加負荷,以保證增壓器的良好潤滑,因為增壓器位于柴油發電機的頂部,如果柴油發電機啟動后增壓器立即開始高速運轉,就會導致機油壓力未能及時升高而向增壓器供油,造成增壓器缺油損壞,甚至燒壞整個增壓器; 2、怠速時間不宜過長,一般不超過10min,否則容易造成壓氣機端漏油; 3、定期檢查各連接部位是否有松動漏氣或漏油的現象,檢查回油管是否通暢,如有應及時排除; 4、保證空氣弗列加濾清器的清潔,并按要求定期更換(每4000km清潔;每24000km更換,如果發電機附近灰塵較多應適當縮短濾芯的清潔或更換); 5、停機前不要立即關閉柴油發電機,應怠速運轉3~5min,以使增壓器轉速和排氣系統的溫度降下來,防止回熱、機油結焦和軸承燒損等故障; 6、長期未使用的柴油發電機(一般超過7天),或新換增壓器的柴油發電機,在使用前應在增壓器的進油口加注機油,否則會因潤滑不良而損壞增壓器; 7、定期更換機油和機油弗列加濾清器(每8000km),定期檢查增壓器軸的徑向和軸向間隙,葉輪與外殼的徑向間隙不小于0.10mm,軸向間隙應不大于0.15mm,否則應請專業人員維修,以免擴大損失。增壓器的更換增壓器損壞后,需要更換時,必須同時更換機油、機油弗列加濾清器和空氣弗列加濾清器,并對油道進行清洗,這是增壓器更換的基本原則。 增壓器與柴油發電機之間存在著內在的聯系:增壓器給柴油發電機提供壓縮空氣;柴油發電機利用壓縮空氣燃燒燃料;柴油發電機的排氣能量取決于柴油發電機的燃燒狀況;排氣驅動增壓器渦輪;增壓器渦輪帶動壓氣機葉輪這樣,增壓器與柴油發電機之間到達一個能量與流量的相互平衡。 增壓器的更換及油道的清洗方法如下: 1、拆掉損壞的增壓器,并在熱機時放掉機油; 2、加入一定量的混合油(30%機油與70%柴油); 3、把增壓器的進油管塞入回油管內或把進油管出口封住; 4、啟動柴油發電機,怠速運轉1~2min后停車,放掉混合油,并視混合油的污染情況,可重復清洗,以上工作應在熱車時進行; 5、清洗或更換增壓器進油管,清洗油底殼,并更換機油弗列加濾清器和空氣弗列加濾清器; 6、安裝新的增壓器,并在增壓器進油口加注機油進行預潤滑,再裝進油管,在弗列加濾清器內加滿機油并安裝, 安裝其它管道; 7、啟動柴油發電機,怠速運轉3~5min后提速,檢查是否有漏油漏氣現象。 只要我們在使用中,嚴格按照本文所述要求及方法使用增壓器,增壓器的故障率將大為降低,增壓器的使用壽命也將大為延長,確保柴油發電機的良好工作狀況。
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