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曲軸的形狀和發(fā)動(dòng)機(jī)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)、湖北本地氣缸數(shù)、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(fā)生的順序(稱為發(fā)火次序或工作順序)有關(guān)。曲軸的形狀同時(shí)要滿足慣性力的平衡以及發(fā)動(dòng)機(jī)工作平穩(wěn)性的要求。
對(duì)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī),曲軸每轉(zhuǎn)兩轉(zhuǎn)就是一個(gè)工作循環(huán),每個(gè)氣缸都發(fā)火做功一次。各缸的發(fā)火間隔時(shí)間(用0CA表示)要求均勻。如果發(fā)動(dòng)機(jī)有i個(gè)氣缸,則發(fā)火間隔為7200/i0CA,即曲軸每轉(zhuǎn)7200/i時(shí),就有一個(gè)氣缸做功,這樣才會(huì)使發(fā)動(dòng)機(jī)的工作平穩(wěn)。下面介紹常用的4缸、湖北本地6缸和V形8缸發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)火次序。
(1)四沖程直列4缸機(jī),缸數(shù)i=4,發(fā)火間隔為7200/4=1800CA。4個(gè)曲柄銷布置在同一平面內(nèi),1、湖北本地4缸的曲柄銷朝上時(shí),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(fā)動(dòng)機(jī)可能采用的一種發(fā)火次序。
這種發(fā)火次序?yàn)?-3-4-2,習(xí)慣上以1缸為準(zhǔn),l缸做功后接著是3缸做功,以此類推。這種發(fā)動(dòng)機(jī)的各氣缸,就是按照1-3-4-2的順序循環(huán),不斷周而復(fù)始地工作著。
如將上述2、湖北本地3缸的工作過(guò)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?yàn)?、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(fā)火次序,即1-2-4-3。
所以,4缸機(jī)可能采用兩種發(fā)火次序,即1-3-4-2和1-2-4-3。不過(guò),對(duì)某一種具體的發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)說(shuō),由于發(fā)火次序還與氣門(mén)機(jī)構(gòu)的安排等有關(guān),因而是確定而不能變更的。使用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí),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(fù)荷方面,沒(méi)有什么區(qū)別。一般柴油機(jī)采用前一種。
(2)四沖程直列6缸機(jī),發(fā)火間隔為7200CA/6=1200CA。6個(gè)曲柄銷分別布置在3個(gè)平面內(nèi)(每個(gè)平面內(nèi)2個(gè)),各平面間互成1200。曲柄銷的具體布置可有兩種方式。當(dāng)1、湖北本地6缸的曲柄銷朝上時(shí),2、湖北本地5缸的朝左,3、湖北本地4缸的朝有,其發(fā)火次序是1-5-3-6-2-4。國(guó)產(chǎn)6缸機(jī)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、湖北本地5缸分別與3、湖北本地4缸互換。這種方式的發(fā)火次序是1-4-2-6-3-5。
當(dāng)然,上述兩種6缸機(jī)的曲軸還可能采用其他的發(fā)火次序,但由于在實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)上幾乎沒(méi)有應(yīng)用,因而不作介紹。
按發(fā)火次序看,前后兩個(gè)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?yàn)楦鳉飧组g做功行程的間隔是1200,而每個(gè)氣缸的做功行程本身都是1800,就必然有600互相重疊。在這個(gè)600中,兩個(gè)氣缸都在做功,前一個(gè)氣缸做功末完,后一個(gè)氣缸的做功已開(kāi)始了。這種做功行程重疊的觀象對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作平穩(wěn)性是有利的。
(3)四沖程8缸機(jī),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(dòng)機(jī)左右兩列氣缸中相對(duì)的一對(duì)連桿共裝在一個(gè)曲柄銷上,所以V形8缸機(jī)只有4個(gè)曲柄銷。通常將4個(gè)曲柄銷布置在兩個(gè)互成900的平面內(nèi)。
V形8缸機(jī)常用的發(fā)火次序?yàn)?-5-4-2-6-3-7-8。
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靜音發(fā)電機(jī)組遇高溫怎么辦?
靜音式柴油發(fā)電機(jī)組為了適合特殊環(huán)境下使用要求,為了柴油發(fā)電機(jī)組噪音降低到一定的分貝,不要再噪音再次污染我們的環(huán)境,一般靜音柴油發(fā)電機(jī)組都會(huì)被柴油發(fā)電機(jī)組廠家設(shè)計(jì)成靜音箱來(lái)降噪,靜音箱為底部是燃油箱,箱體是全包圍,箱體上設(shè)有進(jìn)出風(fēng)道來(lái)供機(jī)組散熱使用。當(dāng)夏季高溫使用靜音柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)環(huán)境溫度可以高達(dá)40°以上,那靜音箱里溫度會(huì)更高,當(dāng)機(jī)組機(jī)溫過(guò)高時(shí)必定表現(xiàn)機(jī)組功率也會(huì)隨之下降。那么,這樣的高溫季節(jié)里使用靜音柴油發(fā)電機(jī)組時(shí)柴油發(fā)電機(jī)組廠家是如何指導(dǎo)的呢?
1:靜音柴油發(fā)電機(jī)組一般都會(huì)放置室外,而夏季太陽(yáng)暴曬是溫升的根源,所以,夏季給靜音柴油發(fā)電機(jī)組選擇一下合適的使用環(huán)境這也是很有必要的。一般使用地理環(huán)境不要讓機(jī)組完全暴露在炎熱的陽(yáng)光下,還有空氣流動(dòng)性較強(qiáng)的地方,可以增加散熱有利因數(shù);
2:通過(guò)降低運(yùn)行負(fù)載來(lái)控制靜音柴油發(fā)電機(jī)組溫升的進(jìn)展,因?yàn)楦哓?fù)載時(shí)機(jī)組的溫度會(huì)上升很快,影響機(jī)組的功率發(fā)揮;
3:還有柴油發(fā)電機(jī)廠家根據(jù)多年的實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn),研制了一套風(fēng)扇散熱法確確實(shí)實(shí)可以在根本上解決靜音柴油發(fā)電機(jī)組的溫升問(wèn)題。即在靜音箱體上安裝排風(fēng)扇,通過(guò)排風(fēng)扇來(lái)增加靜音箱的出風(fēng)量來(lái)加大箱體里的空氣對(duì)流進(jìn)行對(duì)機(jī)組更好的散熱。通過(guò)計(jì)算多大容積的箱體需要多大功率的排風(fēng)扇,多大功率的柴油發(fā)電機(jī)組來(lái)加裝幾只排風(fēng)扇,安裝在箱體的什么位置,結(jié)合實(shí)際使用經(jīng)驗(yàn)科學(xué)加裝排風(fēng)扇有效地進(jìn)行散熱,確保靜音柴油發(fā)電機(jī)組在高溫季節(jié)里正常使用,正常發(fā)揮有效功率。
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柴油發(fā)電機(jī)組的耗量特性
在滿足電力網(wǎng)絡(luò)負(fù)荷平衡的前提下,柴油發(fā)電機(jī)組 負(fù)荷分配指的是通過(guò)有計(jì)劃的安排各個(gè)柴油發(fā)電機(jī)組的出力,使得整體的柴油的消耗油量變得小,讓成本達(dá)到少,進(jìn)而整個(gè)發(fā)電廠的效率與收益。柴油發(fā)電機(jī)組一般是通過(guò)在氣缸中燃燒柴油,然后借助轉(zhuǎn)化的爆炸動(dòng)力來(lái)推動(dòng)柴油機(jī)的運(yùn)作,柴油發(fā)電機(jī)再帶動(dòng)與其相關(guān)聯(lián)的發(fā)電機(jī)發(fā)電,完成整個(gè)電力生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因?yàn)椴裼桶l(fā)電機(jī)的做功的數(shù)量很大程度上取決于燃油消耗的數(shù)量,而柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)氣量又規(guī)定了柴油發(fā)電機(jī)組出力的大小,由于負(fù)荷時(shí)刻在波動(dòng),為了保證康明斯柴油發(fā)電機(jī)組在任何時(shí)刻達(dá)到經(jīng)濟(jì)工況,必須對(duì)康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的動(dòng)力特性進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬。即確定康明斯柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性。
柴油發(fā)電機(jī)組發(fā)出的功率,與柴油發(fā)電機(jī)組消耗的柴油等的關(guān)系形成柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性曲線。而柴油發(fā)電機(jī)組的這一曲線是電力柴油發(fā)電機(jī)組 負(fù)荷分配問(wèn)題的基本參數(shù),終結(jié)果與耗油量特性曲線的正確率有密切的關(guān)系。因此在負(fù)荷優(yōu)化分配中,通過(guò)分析計(jì)算得到柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性是必不可少的步驟。
研究柴油發(fā)電機(jī)組的耗油量特性的參數(shù),必須先對(duì)火力電柴油發(fā)電機(jī)組的參數(shù)進(jìn)行了解,單元柴油發(fā)電機(jī)組的燃油的使用量B與發(fā)電機(jī)有功功率P之間的關(guān)系比較復(fù)雜,主要取決于柴油發(fā)電機(jī)組本身的特點(diǎn),同時(shí)還受到所處環(huán)境溫度,水介質(zhì)溫度,大氣壓等因素影響。康明斯柴油發(fā)電機(jī)組由于其自身特點(diǎn),其啟動(dòng)過(guò)程耗時(shí)較長(zhǎng),由此有時(shí)連續(xù)優(yōu)化過(guò)程中需要考慮柴油發(fā)電機(jī)組的啟停成本;柴油發(fā)電機(jī)組在低負(fù)荷狀態(tài)下,為了保證鍋爐燃油的穩(wěn)定燃燒需要進(jìn)行投油穩(wěn)燃。如果綜合考慮這些成本,會(huì)使得柴油發(fā)電機(jī)組的燃油耗油量B與出力P之間的關(guān)系和規(guī)律變得難以分析。限于篇幅,本文只討論康明斯柴油發(fā)電機(jī)組在穩(wěn)定負(fù)荷下的耗油量特性關(guān)系,即不考慮柴油發(fā)電機(jī)組的啟停成本,但是對(duì)于柴油發(fā)電機(jī)組的出力范圍進(jìn)行考慮,可有效避免柴油發(fā)電機(jī)組在低出力工況下運(yùn)行。這些簡(jiǎn)化并不影響結(jié)論的正確性。
此時(shí),單元柴油發(fā)電機(jī)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(shí)燃油的標(biāo)準(zhǔn)柴油耗油量(單位:t/h);P為發(fā)電機(jī)有功功率(單位:MW)。
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