柴油發電機工作原理 柴油發電機組是一種小型發電設備，系指以柴油等為燃料，以柴油機為原動機帶動發電機發電的動力機械。整套機組一般由柴油機、發電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。整體可以固定在基礎上，定位使用，亦可裝在拖車上，供移動使用。柴油發電機組屬非連續運行發電設備，若連續運行超過12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。盡管柴油發電機組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護，所以廣泛應用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護、以及工廠、企業、醫院等部門。 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，這四個過程構成了一個工作循環。活塞走四個過程才能完成一個工作循環的柴油機稱為四沖程柴油機。進氣，它的任務是使氣缸內充滿新鮮空氣，壓縮時活塞從下止點間上止點運動，后續燃燒膨脹，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，為下一個循環的進氣作準備。當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，經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。

柴油發電機曲軸的主要損傷 曲軸的主要損傷是軸勁磨損、曲軸裂紋和斷裂。 裂紋從油孔處產生，沿與軸線成45°～55°方向發展，造成主軸勁與連桿勁斷裂；裂紋由圓角處產生，向曲柄臂發展造成曲柄臂斷裂，常發生在曲軸全長2/3的部位上。除上述以外，曲柄還會產生彎曲和扭曲變形。 二、曲軸的檢查和修理 1.用磁力探傷器檢查曲軸是否有裂紋和損傷 經磁力探傷器檢查，曲軸油下列情況就不能繼續使用： 1）在曲軸的圓角處或圖2-72所示的應去有損傷。 2）在45°的交叉線跨越油孔處或進入有孔的倒角處有裂紋或損傷。 3）出現長達6mm以上的裂紋。 4）在一個軸勁上有多余4處以上的裂紋。 表層下部的顯示欠款如圖2-73所示，若有下列欠款曲軸就不能使用。 1）在曲軸圓角處或在圖2-73的陰影區域內有圓周方向的裂紋與損壞。 2）在圓周方向有長達25mm以上的裂紋。 3）在軸線方向有長達9.5mm的裂紋。 4）有在離有孔倒角距離近于1.5mm的裂紋。 5）有45°的交叉線跨越油孔的裂紋。 請注意：經磁力探傷的曲軸，必須完全地退磁和池底地清洗，才能使用。 2.曲軸磨損部位的測量 1）測量曲軸主軸軸頸和連桿軸頸的圓度誤差和圓柱誤差。如果圓度誤差大于0.05mm或圓柱度誤差大于0.013mm，則需要磨削曲軸軸頸。 3.曲軸彎曲度的測量 曲軸彎曲度是指：當曲軸用其兩端軸勁支撐時，在中間主軸勁所測得的千分表總讀數的一半就是彎曲度或全長的不同心度。 軸頸的跳動量是指：當主軸勁沿著一個共同的軸線轉動時，一個主軸機的千分表總讀數和另一個相鄰的軸頸的千分表總讀數之間的差值，即為相鄰軸頸的跳動量。 彎曲量得測量：將曲軸的兩端軸頸支撐在V形鐵上，如圖2-76所示，將千分表的量桿放在軸頸中心線處，并使觸頭觸到被測軸勁，轉動曲軸，測量每個軸頸，并作記錄，把所測中間主軸勁的千分表讀數除以2，即為彎曲度。曲軸 彎曲度：K38型柴油機為0.267mm；K50型柴油機為0.356mm。 4.曲軸的修理 1）清洗曲軸中的油道。其方法是：卸下所有孔塞；用一根釬子和擦布及清洗溶液清洗所以曲軸中的油道；用清潔的SAE20或30W號機油潤滑油孔，裝回孔塞。 2）曲軸軸頸磨損后，可用磨削方法修理。 磨曲軸時，在曲軸前端的曲臂上打記號以標明需安裝的主軸瓦或連桿軸瓦的準確尺寸，在后端的曲柄臂上打上需裝加厚止推環的尺寸和位置。 在磨削曲軸前，檢查它的彎曲度是否在規定的范圍內，如果不在規定的范圍內，就必須報廢。對不進行圓角出來的曲軸，則可以進行較直。

柴油發電機組的構成 柴油發電機組通常由柴油機、三相交流同步發電機和控制系統組成。移動式柴油發電機組的柴油機、發電機和控制屏(箱)均安裝在公共底座上；固定式機組的柴油機和發電機安裝在公共底座上，且底座是固定在鋼筋混凝土基地上的，而控制屏和燃油箱等設備則與機組分開安裝。 柴油機的飛輪売與發電機前端蓋軸向采用凸肩定位，連接成一體、使柴油機驅動發電機轉子運動。同時，為了減小噪聲，機組一般需要安裝專用消聲器；為了減小機組工作時的振動，在柴油機、發電機、水箱和電氣控制箱等主要組件與公共底座的連接處，一般裝有減振器或橡皮減振墊。 1.1.1柴油發動機 柴油機是柴油發電機組的動力系統，它的優點是扭矩大、熱效率和經濟性能好，具有較高的供電可靠性和自動化功能，同時在節能和CO2排放上具有優勢。但柴油機由于工作壓力大，要求各有關零件具有較高的結構強度和剛度，所以柴油機比較笨重，體積較大；柴油機的噴油泵與噴嘴制造精度要求高，所以成本較高;另外，柴油機工作時振動噪聲大；柴油不易蒸發，冬季冷車時啟動困難。 柴油機的基本構成包括機體、兩大機構(曲柄連桿機構、配氣機構)和四大系統(柴油機燃料系統、潤滑系統、冷卻系統和起動充電系統)。 1.機體 機體是發動機的骨架，用于安裝和支撐發動機各總成零部件，由氣缸體—曲軸箱、油底殼、氣缸套、氣缸蓋、氣缸墊、齒輪室和飛輪殼等組成。 2.兩大機構 柴油機的兩大機構即曲柄連桿機構和配氣機構。 （1）曲柄連桿機構 曲柄連桿機構固定在機體之上，是發動機實現工作循環，完成能量轉換的主要運動零件(熱能轉換為機械能)。其組成可分為活塞組、連桿組和曲軸飛輪組。其中活塞組由活塞、活塞環和活塞銷組成、而連桿組由連桿、連桿螺釘(栓)和連桿軸承構成。曲軸飛輪組則由曲軸、飛輪和扭轉減振器等組成。 （2）配氣機構 配氣機構的功能是按柴油發電機工作循外的要求，定時啟閉各缸的進排氣門，保證混合氣或新鮮空氣及時充入氣缸，在壓縮和膨脹過程中，維持燃燒室的密封，并及時排除燃燒后的廢氣。包括氣門組和氣門傳動組。氣門組包括氣門、氣門座、氣門導管、氣門彈簧、彈簧座及鎖緊裝置等件，氣門傳動組包括凸輪軸、正時齒輪、挺柱、推桿、搖臂和搖臂軸等零件。 3.四大系統 四大系統包括進柴油機燃料系統、潤滑系統、冷卻系統和啟動充電系統。 (1)柴油機燃料系統 柴油機燃料系統的功能是向氣缸供給清潔的空氣和按柴油機各種工況的要求定時定量地向燃燒室噴入燃油，并將燃燒的廢氣排到大氣中去。 柴油供給系統由油箱、輸油泵、燃油弗列加濾清器、噴油泵，噴油器及燃油管路等零部件組成。 （2）潤滑系統 潤滑系統由機油泵、弗列加濾清器、壓力表、溫度表、冷卻器、調壓閥等組成，基本任務是將一定數量、清潔和溫度適宜的潤滑油送至各摩擦表面進行潤滑，主要功能是減磨、冷卻、清潔、密封和防銹。 （3）冷卻系統 根據冷卻介質的不同，冷卻系統通常分為兩種類型風冷系統和水冷系統，對應的有空冷發動機和液冷發動機。 （4）啟動充電系統 柴油發電機在靜止狀態下，用外力推動曲軸，使柴油發電機開始運轉的全過程稱為啟動，完成啟動所需的裝置稱為啟動系統。常見的啟動方式有人力啟動、發動機啟動、壓縮空氣啟動和輔助柴油機啟動。