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曲軸的形狀和發動機的發火次序
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、湖北本地氣缸數、湖北本地氣缸排列方式(直列或V形等)和各氣缸做功行程發生的順序(稱為發火次序或工作順序)有關。曲軸的形狀同時要滿足慣性力的平衡以及發動機工作平穩性的要求。
對四沖程發動機,曲軸每轉兩轉就是一個工作循環,每個氣缸都發火做功一次。各缸的發火間隔時間(用0CA表示)要求均勻。如果發動機有i個氣缸,則發火間隔為7200/i0CA,即曲軸每轉7200/i時,就有一個氣缸做功,這樣才會使發動機的工作平穩。下面介紹常用的4缸、湖北本地6缸和V形8缸發動機的發火次序。
(1)四沖程直列4缸機,缸數i=4,發火間隔為7200/4=1800CA。4個曲柄銷布置在同一平面內,1、湖北本地4缸的曲柄銷朝上時,2、湖北本地3缸的朝下,1、湖北本地4缸與2、湖北本地3缸相隔1800。這種發動機可能采用的一種發火次序。
這種發火次序為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。這種發動機的各氣缸,就是按照1-3-4-2的順序循環,不斷周而復始地工作著。
如將上述2、湖北本地3缸的工作過程互換,則可得到另一種發火次序。這種互換之所以可能,是因為2、湖北本地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火次序,即1-2-4-3。
所以,4缸機可能采用兩種發火次序,即1-3-4-2和1-2-4-3。不過,對某一種具體的發動機來說,由于發火次序還與氣門機構的安排等有關,因而是確定而不能變更的。使用一臺發動機時,必須了解它的發火次序。
1-3-4-2和1-2-4-3兩種發火次序在工作平穩性和主軸承負荷方面,沒有什么區別。一般柴油機采用前一種。
(2)四沖程直列6缸機,發火間隔為7200CA/6=1200CA。6個曲柄銷分別布置在3個平面內(每個平面內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、湖北本地6缸的曲柄銷朝上時,2、湖北本地5缸的朝左,3、湖北本地4缸的朝有,其發火次序是1-5-3-6-2-4。國產6缸機都采用這種曲軸和發火次序。
曲柄銷布置的另一種方式是將上述 種方式的2、湖北本地5缸分別與3、湖北本地4缸互換。這種方式的發火次序是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火次序,但由于在實際發動機上幾乎沒有應用,因而不作介紹。
按發火次序看,前后兩個氣缸的做功行程有600是重疊的,這種現象是容易理解的。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動機的工作平穩性是有利的。
(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i=8,其發火間隔為7200CA/8=900CA。這種發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。
V形8缸機常用的發火次序為1-5-4-2-6-3-7-8。
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靜音發電機組遇高溫怎么辦?
靜音式柴油發電機組為了適合特殊環境下使用要求,為了柴油發電機組噪音降低到一定的分貝,不要再噪音再次污染我們的環境,一般靜音柴油發電機組都會被柴油發電機組廠家設計成靜音箱來降噪,靜音箱為底部是燃油箱,箱體是全包圍,箱體上設有進出風道來供機組散熱使用。當夏季高溫使用靜音柴油發電機組時環境溫度可以高達40°以上,那靜音箱里溫度會更高,當機組機溫過高時必定表現機組功率也會隨之下降。那么,這樣的高溫季節里使用靜音柴油發電機組時柴油發電機組廠家是如何指導的呢?
1:靜音柴油發電機組一般都會放置室外,而夏季太陽暴曬是溫升的根源,所以,夏季給靜音柴油發電機組選擇一下合適的使用環境這也是很有必要的。一般使用地理環境不要讓機組完全暴露在炎熱的陽光下,還有空氣流動性較強的地方,可以增加散熱有利因數;
2:通過降低運行負載來控制靜音柴油發電機組溫升的進展,因為高負載時機組的溫度會上升很快,影響機組的功率發揮;
3:還有柴油發電機廠家根據多年的實際使用經驗,研制了一套風扇散熱法確確實實可以在根本上解決靜音柴油發電機組的溫升問題。即在靜音箱體上安裝排風扇,通過排風扇來增加靜音箱的出風量來加大箱體里的空氣對流進行對機組更好的散熱。通過計算多大容積的箱體需要多大功率的排風扇,多大功率的柴油發電機組來加裝幾只排風扇,安裝在箱體的什么位置,結合實際使用經驗科學加裝排風扇有效地進行散熱,確保靜音柴油發電機組在高溫季節里正常使用,正常發揮有效功率。
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柴油發電機組的耗量特性
在滿足電力網絡負荷平衡的前提下,柴油發電機組 負荷分配指的是通過有計劃的安排各個柴油發電機組的出力,使得整體的柴油的消耗油量變得小,讓成本達到少,進而整個發電廠的效率與收益。柴油發電機組一般是通過在氣缸中燃燒柴油,然后借助轉化的爆炸動力來推動柴油機的運作,柴油發電機再帶動與其相關聯的發電機發電,完成整個電力生產環節。因為柴油發電機的做功的數量很大程度上取決于燃油消耗的數量,而柴油發電機的進氣量又規定了柴油發電機組出力的大小,由于負荷時刻在波動,為了保證康明斯柴油發電機組在任何時刻達到經濟工況,必須對康明斯柴油發電機組的動力特性進行準確的模擬。即確定康明斯柴油發電機組的耗油量特性。
柴油發電機組發出的功率,與柴油發電機組消耗的柴油等的關系形成柴油發電機組的耗油量特性曲線。而柴油發電機組的這一曲線是電力柴油發電機組 負荷分配問題的基本參數,終結果與耗油量特性曲線的正確率有密切的關系。因此在負荷優化分配中,通過分析計算得到柴油發電機組的耗油量特性是必不可少的步驟。
研究柴油發電機組的耗油量特性的參數,必須先對火力電柴油發電機組的參數進行了解,單元柴油發電機組的燃油的使用量B與發電機有功功率P之間的關系比較復雜,主要取決于柴油發電機組本身的特點,同時還受到所處環境溫度,水介質溫度,大氣壓等因素影響。康明斯柴油發電機組由于其自身特點,其啟動過程耗時較長,由此有時連續優化過程中需要考慮柴油發電機組的啟停成本;柴油發電機組在低負荷狀態下,為了保證鍋爐燃油的穩定燃燒需要進行投油穩燃。如果綜合考慮這些成本,會使得柴油發電機組的燃油耗油量B與出力P之間的關系和規律變得難以分析。限于篇幅,本文只討論康明斯柴油發電機組在穩定負荷下的耗油量特性關系,即不考慮柴油發電機組的啟停成本,但是對于柴油發電機組的出力范圍進行考慮,可有效避免柴油發電機組在低出力工況下運行。這些簡化并不影響結論的正確性。
此時,單元柴油發電機組的耗油量特性可以表示為:
B=F(P)
式中B為燃油消耗油量,即每小時燃油的標準柴油耗油量(單位:t/h);P為發電機有功功率(單位:MW)。
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