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柴油發(fā)電機(jī)的配氣機(jī)構(gòu) 配氣機(jī)構(gòu)是柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣和排氣的控制機(jī)構(gòu)它按照柴油機(jī)各氣缸工作次序,通過控制進(jìn)氣門和排氣門的開啟和關(guān)閉來保證在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)有足夠的新鮮空氣進(jìn)入氣缸,并把燃燒后的廢氣從氣缸內(nèi)盡可能徹底的排出。 配氣機(jī)構(gòu)通常有氣門式和氣孔式兩種型式。氣門式配氣機(jī)構(gòu)由凸輪驅(qū)動(dòng)氣門以控制進(jìn)排氣過程,是四沖程柴油機(jī)常用的一種型式,而氣孔式配氣機(jī)構(gòu)是在氣缸中間開有進(jìn)排氣孔并通過活塞的控制進(jìn)排氣過程,這種機(jī)構(gòu)在二沖程柴油機(jī)上應(yīng)用較多。 目前,四沖程內(nèi)燃機(jī)常用的是氣門式配氣機(jī)構(gòu)。氣門式配氣機(jī)構(gòu)又分為側(cè)置式和頂置式兩類。側(cè)置式氣門機(jī)構(gòu)的進(jìn)排氣門都布置在氣缸體的一側(cè),它是通過凸輪軸推動(dòng)挺柱和推桿來控制氣門開啟和關(guān)閉。側(cè)置式氣門機(jī)構(gòu)一般適用于單缸柴油機(jī)。頂置式氣門機(jī)構(gòu)是柴油機(jī)使用廣泛的,它主要由氣門組件、氣門傳動(dòng)機(jī)件、進(jìn)排氣系統(tǒng)和柴油發(fā)電機(jī)增壓系統(tǒng)組成。 一、氣門組件的結(jié)構(gòu)及功用 氣門組件主要是用來密封柴油機(jī)的進(jìn)氣道和排氣道,并保證柴油機(jī)正常換氣。其主要組成部件是氣門、氣門彈簧、氣門導(dǎo)管、氣門座圈及鎖緊裝置等。氣門組件在整個(gè)柴油機(jī)中的潤滑和冷卻條件極差,且受到交變載荷的沖擊和高溫、腐蝕等的影響,因此這部分零件極易發(fā)生故障。氣門組件損壞后,柴油機(jī)會(huì)出現(xiàn)很多散障現(xiàn)象,例如油耗增加、功率降低、起動(dòng)困難和排煙異常等。 1.氣門 氣門分進(jìn)氣門和排氣門。氣門的功用是密封燃燒室,并使柴油發(fā)電機(jī)的各氣缸得到正常換氣。 氣門主要由頭部和桿部?jī)刹糠謽?gòu)成。氣門頭部的形狀有平頂、凸頂和凹頂,目前使用較多的是平頂,這主要是因?yàn)槠巾敋忾T的頭部形狀簡(jiǎn)單、制造方便,受熱面積小等特點(diǎn)。 柴油機(jī)為了提高燃燒室內(nèi)的進(jìn)氣量,進(jìn)氣門的頭部一般做的比排氣門大,因?yàn)樵龃筮M(jìn)氣門可以減小進(jìn)氣阻力,增大進(jìn)氣量,這比增大排氣們減小排氣阻力更為有效。氣門密封錐面的斜角也不同,進(jìn)氣門一般采用30℃的斜角,排氣門一般采用45℃的斜角。進(jìn)氣門的錐面采用30℃的斜角,主要是因?yàn)檩^小的錐面斜角可使氣流通過斷面的流量增大。 2.氣門導(dǎo)管 氣門導(dǎo)管的結(jié)構(gòu)。 氣門導(dǎo)管給往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣門起著導(dǎo)向的作用,并保證氣門頭部準(zhǔn)確地落在氣門座上,同時(shí)還能夠把氣門的部分熱量傳出去。氣門導(dǎo)管一般采用鑄銖鑄成,由于它在高溫和潤譴條件較差的環(huán)境下工作,所以該部件較易出現(xiàn)磨損現(xiàn)象。 氣門導(dǎo)管與氣門桿部在長期的相對(duì)運(yùn)動(dòng)的磨損中,易使兩者之間的配合間隙增大。正常情況下,進(jìn)氣門與導(dǎo)管的間隙為0.09左右,排氣門與導(dǎo)管的間隙約為0.12mm,當(dāng)間隙增大到極限值0.26mm時(shí),氣門導(dǎo)管與氣門應(yīng)成對(duì)換新。若裝配時(shí)間隙過小,則易出現(xiàn)氣門卡死現(xiàn)象。 3.氣門座圈 氣門座圈是為往復(fù)運(yùn)動(dòng)的氣門而設(shè)計(jì)的,它與氣門一起用來密封燃燒室。氣門座圈一般采用耐熱鑄鐵制造,并壓人氣缸蓋中心氣門座圈長期受到氣門的連續(xù)沖擊和高溫、高壓氣體的腐蝕,在使用過程中特刑容易發(fā)生故障。在長期的工作中氣門座圈的錐面容易產(chǎn)生麻點(diǎn)、凹坑、座圈縮短和磨損變寬等現(xiàn)象。
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柴油發(fā)電機(jī)組的冒煙限制器又稱AFC,即空氣與油控制器 一、停油閥(斷流閥) 停油閥是一個(gè)電磁閥,其作用原理如圖5-16所示。通電時(shí),閥板被電磁鐵所吸引,使進(jìn)油通道與通往噴油器的油道連通。反之,斷電時(shí),閥板在回位彈簧的作用下而關(guān)閉,停止供油。因此,在發(fā)動(dòng)機(jī)起動(dòng)時(shí)應(yīng)先合上起動(dòng)開關(guān),使電路通電,將閥板吸開,停車時(shí)應(yīng)斷電,使閥板返回,停供燃油。 在電器失靈時(shí),要起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī),用擰緊螺釘將閥板頂開,使油連通;停油時(shí),再將螺釘退出,使油路切斷,停止供油。 停油閥電磁鐵有兩個(gè)接線柱,長接線柱接蓄電池正極,而短接柱搭鐵。 汽車下坡時(shí),如果關(guān)閉起動(dòng)開關(guān),停油閥處于關(guān)閉狀態(tài)。由于發(fā)動(dòng)機(jī)仍在轉(zhuǎn)動(dòng),PT燃油泵仍有工作,輸入停油閥的燃油壓力把閥板緊緊地壓在閥座上,這時(shí)即使向電磁閥通電也無法把閥板吸開,亦即無法向發(fā)動(dòng)機(jī)供油。 二、、冒煙限制器 冒煙限制器又稱AFC,即空氣—油控制器,如圖5-17所示。在發(fā)動(dòng)機(jī)負(fù)荷急劇變化,如突然加速時(shí),由于廢氣渦輪的慣性,渦輪轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速升起滯后一段時(shí)間,瞬間供油多,而氣量不足,由于燃燒不完全,發(fā)動(dòng)機(jī)冒大量黑煙。冒煙限制器可以根據(jù)進(jìn)氣壓力變化,相應(yīng)把來自燃油泵的燃油通過旁通油道流掉一部分,供其與進(jìn)氣量相適應(yīng),防止發(fā)動(dòng)機(jī)冒黑煙。 當(dāng)正常轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),燃油壓力把閥推開,使燃油油道和閥來油連通。轉(zhuǎn)速閥通常處于關(guān)閉位置,此時(shí),進(jìn)入油道的燃油便不能旁通爾返回齒輪泵。旋轉(zhuǎn)閥的另一端,通過連桿和拉桿相連。空氣入口與增壓后進(jìn)氣管路相通。當(dāng)進(jìn)氣管壓力低于調(diào)定值時(shí),膜片上的氣壓降低,在彈簧的作用下,拉桿上升,通過連桿使旋轉(zhuǎn)發(fā)轉(zhuǎn)動(dòng)(圖5-17所示位置),燃油則被旁通部分返回齒輪泵,從而區(qū)噴油器的油量減小。旁通油量是用螺釘進(jìn)行調(diào)整的。
柴油機(jī)故障如何分類? 柴油機(jī)故障可從以下不同方面進(jìn)行分類: (1)按故障的性質(zhì)分類 柴油機(jī)故障按其性質(zhì),可分為本質(zhì)故障、誤用故障和從屬故障三類。 1)本質(zhì)故障。在規(guī)定使用條件下,由于柴油機(jī)及其零部件本身固有的因素或缺陷而引起的故障稱為本質(zhì)故障,如柴油機(jī)連桿斷裂等。 2)誤用故障。不按規(guī)定條件使用或由于外界因素而引起的故障稱為誤用故障,如因機(jī)油油量不足引起燒瓦等。 3)從屬故障。某一故障所引起的派生故障稱為從屬故障,也成為相關(guān)故障,如連桿螺釘斷裂引起的機(jī)體裂紋等。 (2)按故障的嚴(yán)重程度 柴油機(jī)故障按其嚴(yán)重程度和造成的危害,可分為致命故障、嚴(yán)重故障、一般故障和輕度故障四類。 1)致命故障。凡造成重要零件報(bào)廢、導(dǎo)致人身傷亡或造成重大經(jīng)濟(jì)損失的故障稱為致命故障,也稱為危險(xiǎn)性故障,如連桿螺栓斷裂、機(jī)體破裂等。這類故障屬一類故障。 2)嚴(yán)重故障。凡柴油機(jī)主要性能指標(biāo)超過限值,主要零件損壞需解體才能排除的故障稱為嚴(yán)重故障,如柴油機(jī)油耗過高、活塞環(huán)斷裂等。這類故障數(shù)二類故障。 3)一般故障。凡柴油機(jī)需停機(jī)檢修,需要更換非主要部件,用隨機(jī)工具即可排除的故障稱為一般故障,如三漏(漏氣、漏油、漏水)、蓋板損壞等。這類故障屬三類故障。 4)輕度故障。凡一般不導(dǎo)致柴油機(jī)停機(jī),不需要更換零件,用隨機(jī)工具在短時(shí)間內(nèi)即可排除的故障稱為輕度故障。如柴油機(jī)密封部位滲漏、蓋板螺釘松動(dòng)等。這類故障屬四類故障。 (3)按故障出現(xiàn)時(shí)間的快慢分類 柴油機(jī)故障按其出現(xiàn)時(shí)間的快慢,可分為突發(fā)性故障和漸發(fā)性故障兩類。 1)突發(fā)性故障。這種故障在短時(shí)間內(nèi)突然發(fā)生,不能靠早期診斷來預(yù)測(cè),如連桿螺栓斷、氣門彈簧斷裂等。 2)漸發(fā)性故障。這種故障的發(fā)生有一個(gè)漸變的過程,可以通過早期診斷進(jìn)行預(yù)測(cè),如缸套磨損、氣門漏氣等。 (4)按故障發(fā)生的部位分類 柴油機(jī)故障按其發(fā)生部位,可分為整體性故障和零部件故障兩類。 1)整體性故障。也稱為綜合性故障,影響整機(jī)性能,如起動(dòng)困難、功率不足、飛車、轉(zhuǎn)速不穩(wěn)、壓力異常、溫度異常、聲音異常、振動(dòng)異常、突然停車等,其原因是綜合性的。 2)零部件故障。是指某一零件所發(fā)生的故障,如齒輪斷裂、水泵泵量過小等。 (5)按故障的原因和現(xiàn)象分類 柴油機(jī)故障按其原因和現(xiàn)象,可分為磨損性故障、錯(cuò)用性故障和薄弱性故障三類。 1)磨損性故障。由于摩擦副磨損過大而造成的故障稱為磨損性故障。這種故障是正常使用條件下,正常磨損過程中可以預(yù)料的故障,如活塞環(huán)過度磨損,造成嚴(yán)重漏氣、功率不足等。這類故障一般不會(huì)造成嚴(yán)重后果。 2)錯(cuò)用性故障。在實(shí)際使用條件下,產(chǎn)生的載荷超過了原設(shè)計(jì)能力所造成的故障稱為錯(cuò)用性故障,如超負(fù)荷使用致使柴油機(jī)冒黑煙、軸系斷裂等。 3)薄弱性故障。在實(shí)際使用條件下,產(chǎn)生的載荷未超過設(shè)計(jì)能力,只是設(shè)計(jì)失誤造成薄弱環(huán)節(jié),導(dǎo)致零部件喪失工作能力的故障稱為薄弱性故障。這類故障多發(fā)生在新開發(fā)機(jī)型上。一般表現(xiàn)為零件破損、軸系及支架斷裂等。 (6)按故障后果的性質(zhì)分類,以可靠性為中心的維修指導(dǎo)思想認(rèn)為,故障后果比故障頻率更為重要,故障后果可以影響重要機(jī)件發(fā)揮正常的功能,可以造成更換故障件的費(fèi)用支出,可以損壞整個(gè)系統(tǒng)設(shè)備,甚至造成人員傷亡。因此,故障后果決定了維修工作的先后次序和及時(shí)提出修改機(jī)件設(shè)計(jì)的建議。故障后果按性質(zhì)可分為四類: 1)性故障后果。這類故障能造成機(jī)毀人亡,需采用維修方式,使故障風(fēng)險(xiǎn)率減少到可以接受的水平;否則,有關(guān)機(jī)件項(xiàng)目就要重新設(shè)計(jì)。 2)使用性故障后果。這類故障能干擾使用計(jì)劃,會(huì)因該機(jī)件工作能力的下降,造成其他間接的經(jīng)濟(jì)損失(例如使用中經(jīng)濟(jì)性下降等)。在費(fèi)用效果分析的基礎(chǔ)上,可采取維修的方式來解決這些問題。 3)非使用性故障后果。這類故障的后果對(duì)使用沒有直接的不利影響。例如采用冗余度設(shè)計(jì)的裝置,其中一個(gè)裝置出現(xiàn)故障后,只需在方便時(shí)更換或修理。因此,非使用性后果可采用事后維修方式。 4)隱蔽性故障后果。這類故障后果一般不會(huì)產(chǎn)生直接的不利影響。但是,當(dāng)具有隱蔽性故障后果的計(jì)件與另一個(gè)或幾個(gè)計(jì)件的故障相關(guān)時(shí),如果 個(gè)機(jī)件的功能故障由于隱蔽原因未被發(fā)現(xiàn),以致第二個(gè)機(jī)件又發(fā)生故障,從而造成多重故障,則將導(dǎo)致危險(xiǎn)性故障,必須采取維護(hù)的方式減少這種風(fēng)險(xiǎn)的因素。
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