柴油發(fā)電機工作原理 柴油發(fā)電機組是一種小型發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的動力機械。整套機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上，定位使用，亦可裝在拖車上，供移動使用。柴油發(fā)電機組屬非連續(xù)運行發(fā)電設(shè)備，若連續(xù)運行超過12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。盡管柴油發(fā)電機組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護，所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門。 柴油機的工作是由進氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣這四個過程來完成的，這四個過程構(gòu)成了一個工作循環(huán)。活塞走四個過程才能完成一個工作循環(huán)的柴油機稱為四沖程柴油機。進氣，它的任務(wù)是使氣缸內(nèi)充滿新鮮空氣，壓縮時活塞從下止點間上止點運動，后續(xù)燃燒膨脹，排氣沖程的功用是把膨脹后的廢氣排出去，以便充填新鮮空氣，為下一個循環(huán)的進氣作準(zhǔn)備。當(dāng)工作沖程活塞運動到下止點附近時，排氣閥開起，活塞在曲軸和連桿的帶動下，由下止點向上止點運動，并把廢氣排出氣缸外。 在柴油機汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣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(dá)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(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。 這里只描述發(fā)電機組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發(fā)電機控制、保護器件和回路。

柴油發(fā)電機機械故障預(yù)兆和處理 柴油發(fā)電機在運行中出現(xiàn)機械故障，輕則造成基礎(chǔ)件損壞，重則導(dǎo)致重大機械事故的發(fā)生。通常情況下，柴油發(fā)電機發(fā)生故障前，其轉(zhuǎn)速、聲音、排氣、水溫、機油壓力等方面會表現(xiàn)出某種異常跡象，即故障預(yù)兆特征。所以操作人員應(yīng)根據(jù)預(yù)兆的特征迅速做出正確判斷，果斷采取措施，避免事故發(fā)生。 　　1、“飛車”故障預(yù)兆特征“飛車”前，柴油發(fā)電機一般都會出現(xiàn)冒藍(lán)煙、燒機油或轉(zhuǎn)速不穩(wěn)現(xiàn)象。 　　處理措施：一是關(guān)油門停止供油，并踏下制動器；二是堵塞進氣管，切斷空氣的進入；三是迅速松開高壓油管停止供油；四是車用柴油發(fā)電機行走中可用高擋重負(fù)荷（制動），使發(fā)動機因扭氣不足而熄火。 　　２、粘缸故障預(yù)兆特征 　　粘缸一般在 柴油機 嚴(yán)重缺水的情況下發(fā)生，粘缸前發(fā)動機運轉(zhuǎn)無力，水溫表指示超過１００℃，往機體上滴幾滴冷水，有“嘶嘶”的響聲，并冒白煙，水滴很快蒸發(fā)。 　　處理措施：怠速運轉(zhuǎn)一段時間或熄火搖轉(zhuǎn)曲軸幫助冷卻，使水溫降至４０℃左右，再緩慢加入冷卻水。注意不要立即加冷卻水，否則會導(dǎo)致機件因局部溫度突然下降過快而變形或產(chǎn)生裂紋。 　　３、搗缸故障預(yù)兆特征 　　搗缸屬破壞性較大的機械故障，除氣門落缸引起搗缸外，大多是由于連桿螺栓松退引起的，連桿螺栓松退或拉伸后，連桿軸承配合間隙增大，這時在曲軸箱部位可聽到“嗒嗒”的敲擊聲，敲擊聲由小變大， 連桿螺栓完全脫落或折斷，連桿及軸承蓋甩出，打破機體及有關(guān)零件。 　　處理措施：立即停機檢修，更換新件。 　　４、燒瓦故障預(yù)兆特征 　　柴油機工作中轉(zhuǎn)速突然降低，負(fù)荷加重，發(fā)動機冒黑煙，機油壓力下降，曲軸箱內(nèi)發(fā)生“唧唧”的干摩擦聲。 　　處理措施：立即停機，拆蓋檢查連桿軸瓦，查明原因，維修更換。 　　５、斷軸故障預(yù)兆特征 　　當(dāng)柴油機曲軸軸頸軸肩處因疲勞產(chǎn)生隱性裂紋時，故障征兆尚不明顯，隨著裂紋的擴大加重，發(fā)動機曲軸箱內(nèi)發(fā)生沉悶的敲擊聲，轉(zhuǎn)速變化時敲擊聲加重，發(fā)動機冒黑煙，不久，敲擊聲逐漸增大，發(fā)動機產(chǎn)生抖動，曲軸斷裂，隨即熄火。 　　處理措施：發(fā)現(xiàn)預(yù)兆立即停機檢查，發(fā)現(xiàn)裂紋應(yīng)及時更換曲軸。 　　６、拉缸故障的前兆特征 　　排氣管嚴(yán)重冒黑煙而突然熄火，曲軸不能轉(zhuǎn)動。此時不能再啟動柴油機進行工作，而應(yīng)查明原因并加以排除。 　　處理措施： 　　（１）早期發(fā)現(xiàn)拉缸時應(yīng)首先加大氣缸滑油注油量。如過熱現(xiàn)象沒有改變，可采取單缸停油、降低轉(zhuǎn)速、加快活塞冷卻等措施，直到過熱為止。 　　（２）當(dāng)發(fā)現(xiàn)拉缸時，必須迅速降低轉(zhuǎn)速，然后停車。繼續(xù)增加活塞冷卻，同時進行盤車。 　　（３）如因活塞咬死而不能盤車時，可待活塞冷卻一段時間后，再行盤車使之活動。 　　（４）當(dāng)活塞咬死的情況比較嚴(yán)重時，可向氣缸內(nèi)注入煤油，待活塞冷卻后撬動飛輪或盤車。 　　（５）吊缸檢查時，應(yīng)將活塞與缸套表面上的拉缸痕跡用油石仔細(xì)磨平。損壞的活塞環(huán)必須換新。若活塞和缸套損壞嚴(yán)重，應(yīng)予以換新。 　　（６）活塞裝復(fù)時，必須仔細(xì)檢查氣缸上的各注油孔注油是否正常。若活塞和氣缸套均換新，則在裝復(fù)后應(yīng)進行磨合，磨合時應(yīng)從低負(fù)荷開始逐漸地加負(fù)荷并連續(xù)運轉(zhuǎn)。 　　（７）如拉缸事故不能修復(fù)或不允許修復(fù)時，可采取封缸方法繼續(xù)運行。

柴油發(fā)電機的進、排氣系統(tǒng)的作用是什么 進氣系統(tǒng)的作用是保證柴油發(fā)電機的各氣缸在工作時得到充足的新鮮空氣和排出燃燒室內(nèi)燃燒后形成的廢氣。進排氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進氣管、排氣管、消聲器、氣缸蓋進氣道及氣缸蓋排氣道等組成。另外為了提高柴油發(fā)電機的輸出功率，增壓柴油發(fā)電機裝有增壓器，高級增壓系統(tǒng)中還裝有中冷器等。柴油發(fā)電機進、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。本文主要介紹防爆型柴油發(fā)電機組的進氣和排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及作用。 一、進氣系統(tǒng) 防爆型柴油發(fā)電機進氣系統(tǒng)由進氣管、進氣阻火柵欄，空氣關(guān)斷閥及空氣濾清器等組成。 1、進氣阻火柵欄構(gòu)造為疊片式，由多塊1.2mm厚，51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄，柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。是為了防止柴油機氣缸內(nèi)可能返回的火焰直接通向大氣、火焰經(jīng)它熄滅，不至引燃工作環(huán)境的易燃?xì)狻榱吮ＷC柴油機有足夠的進氣量，應(yīng)經(jīng)常清理柵欄的表面和間隙間的雜質(zhì)。清理時應(yīng)保證柵欄間隙不被破壞。空氣關(guān)斷閥是為了而設(shè)置的，在柴油機發(fā)生“飛車”現(xiàn)象時，用作緊急停車用。在空氣關(guān)斷閥關(guān)閉狀態(tài)下進氣被完全切斷，在5～10秒內(nèi)，柴油機即可停止運轉(zhuǎn)。在正常工作狀況停機時，要使用停機開關(guān)，嚴(yán)禁使用空氣關(guān)斷閥停機。 2、空氣濾清器 空氣濾清器的作用是濾除掉空氣中的雜，以保證清潔的空氣進人氣缸內(nèi)。否則會導(dǎo)致氣缸套和活塞組零件早期磨損，縮短柴油發(fā)電機的使用受命，空氣濾清器一般又分為干式濾清器和濕式濾清器。 紙質(zhì)干式空氣濾清器的結(jié)構(gòu)。它不需要加注機油，即可將空氣中的雜質(zhì)濾除，其原理是通過改變空氣流動方向或使空氣穿過具有微孔的濾芯，以達(dá)到凈化空氣的目的。干式空氣濾清器的濾芯一般有金屬網(wǎng)狀濾芯和紙質(zhì)濾芯兩種。這兩種濾芯一般使用150h后，需要濾芯中的雜質(zhì)。金屬網(wǎng)狀漶芯取出后應(yīng)放在汽油中清洗，并用壓縮空氣吹干。紙質(zhì)濾芯取出后，一般用手或木棒輕輕敲擊其端面，使其吸附在濾芯上的灰塵和雜質(zhì)脫落。 濕式濾清器殼的底部放置了一定量的機油，其日的是利用機油的黏性吸附進人氣缸中空氣的灰塵和雜質(zhì)。目前，進口和國產(chǎn)柴油發(fā)電機較多采用的是濕式空氣濾清器。 濕式空氣濾清器的結(jié)構(gòu)。濕式空氣濾清器濾芯所吸附灰塵和雜質(zhì)較多時，一般可將濾芯放置在汽油中清洗并用壓縮空氣吹干。更換機油后，再把吹干的濾芯裝人空氣濾清器。 3、進氣管 進氣管的作用就是按照柴油機的工作次序，分別供給各缸充足的新鮮空氣。進氣管一般是用鑄鐵或鋁合金鑄造，如圖1所示。進氣管和排氣管分別安裝在氣缸蓋的兩側(cè)，如果在一側(cè)裝配，會使排氣管的高溫傳給進氣管，造成進人氣缸內(nèi)的空氣密度減小，影響進氣量。同時，為了減小空氣的流通阻力，進氣管內(nèi)壁一般要做的比較平整和光滑。 圖1 四缸機進氣管 二、 排氣系統(tǒng) 防爆型排氣系統(tǒng)由水夾層排氣管、水夾層彎管、水夾層波紋管、廢氣處理箱和排氣阻火柵欄以及補水箱等組成。 1、廢氣處理箱（如2所示） (1) 水夾層排氣管、水夾層彎管和水夾層波紋管，水夾層中的水作為冷卻液與柴油機冷卻系統(tǒng)聯(lián)通封閉循環(huán)冷卻，保證排氣管表面溫度不超150℃。各部件之間在連接處通過橡膠軟管將各水夾層聯(lián)通，使水夾層形成了一個通暢的循環(huán)水路。水夾層波紋管位于柴油機和廢氣處理箱之間，主要起減震的作用。 (2) 廢氣處理箱內(nèi)有排氣阻火柵欄、水浴箱和膨脹箱。用以處理由排氣管進入的廢氣。主要用作熄滅廢氣中的火焰、進一步冷卻和洗滌廢氣，炭煙及溶解廢氣中的部分有害物質(zhì)。經(jīng)過排氣阻火柵欄熄滅火焰和水浴處理后的廢氣經(jīng)膨脹箱、排氣尾管通向大氣。 (3) 排氣阻火柵欄構(gòu)造為疊片式，由多塊1.2mm厚，51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄，柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。要及時清理柵欄的表面和間隙間的雜質(zhì)和積炭，以保證排氣的暢通。排氣阻火柵欄，要做到每天一清理，清理時打開維修門，松動頂緊輪，抽出柵欄，清理兩表面上的積炭和雜質(zhì)，然后將柵欄裝回頂緊，關(guān)閉維修門并鎖住。維修清理時應(yīng)保證柵欄間隙不被破壞。 (4) 廢氣處理箱中的水量控制，廢氣處理箱中的水量約50升，與補水箱連通。廢氣處理箱中水量的大小由進水浮球閥和水位報警浮球控制，進水浮球閥控制 水位和在水量不足時由補水箱向廢氣處理箱中補水。水位報警浮球在水位降至 控制水位且補水箱無法正常向廢氣處理箱中補水時，啟動自動保護裝置報警并在1分鐘內(nèi)使柴油機自動停機。因此，每次工作前必須將補水箱加滿水，在工作中要隨時觀察補水箱的水位，及時加水保證防爆柴油機工作正常。 (5) 氣密封襯墊，在進、排氣的管路中，各連接法蘭處都夾有密封襯墊，襯墊均采用特制的銅皮包封石棉板制成，具有良好的彈性、拆裝時若發(fā)現(xiàn)有損壞或失去彈性應(yīng)予更換，對各處的密封面不許有任何碰傷和劃痕。 防爆柴油機排氣系統(tǒng)-康明斯發(fā)電機組.png 廢氣處理箱的結(jié)構(gòu)示意圖 2、消聲器 消聲器的作用：主要是減少廢氣排出時的噪聲。消聲器一般用鋼板沖壓并經(jīng)焊接而成。在裝配時，消聲器帶有斜面的出口要朝下，以防止雨水或異物進人。 3、排氣管 排氣管的作用是按照柴油機各缸的工作次序，分別把燃燒室燃燒后形成的廢氣從燃燒室中排出。排氣管一般采用鑄鐵鑄造。為了減小排氣阻力，排氣管內(nèi)壁要做的直徑較大且平整和光滑。同時，排氣外管的彎曲度要做的盡可能小，否則會影響柴油機的輸出功率。