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柴油發電機噴油器的構造原理是怎樣的
柴油發電機燃油供給系統的功用是根據柴油發電機負荷的需要,按時將適量的柴油以霧狀噴入氣缸與空氣均勻地混合。康明斯柴油發電機燃油供給系統的機件可分為:燃油箱、輸油泵、調速器、噴油器等。
柴油發電機燃油供給系統的布置。在康明斯柴油發電機驅動下,輸油泵從燃油箱內吸進燃油,并以一定的壓力經燃油水分離器、燃油濾清器過濾后送到噴油泵,過量的燃油返回油箱。燃油在噴油泵內被加壓后,以極高的壓力經高壓油管送至各缸噴油器,向各個氣缸進行的噴射,過量的燃油經回油歧管返回油箱。
發電機雖然噴油器的種類繁多,但其構造原理基本相同,典型柴油發電機噴油器總成,由噴油器體、針閥偶件、緊帽、頂桿、調壓螺釘等組成。針閥偶件用緊固螺套固定在噴油器體上,調節彈簧通過頂桿部件將針閥偶件壓緊在針閥體密封錐面上,調壓彈簧的壓力由調壓螺釘調節,調壓螺釘用螺母鎖緊。其中針閥偶件(由針閥和針閥體組成)按結構形式可分為開式和閉式兩大類。目前廣泛應用的是閉式,其主要形式分為軸針式和孔式兩種。
上述噴油器結構因調壓彈簧位置在噴油器的上部,彈簧位置與針閥距離較遠,所以必須通過一根較長的頂桿,把彈簧與針閥的運動聯系起來。這種結構的優點是在調壓彈簧頂部容易布置調壓螺釘,針閥開啟壓力可利用調壓螺釘進行無極調整,調整方便。但這種結構也有缺點,及頂桿較長、質量較大,容易產生慣性力較大。因為針閥由靜止到開啟應迅速,噴油結束后,針閥應迅速向上運動轉變為向下運動,以求針閥盡快回位并停止供油。但這種運動的轉變與噴油器運動件的的慣性有關,慣性愈大針閥關閉所需時間愈長,燃燒室內高溫氣體也愈容易到灌入針閥偶件內,產生積炭、燒損密封座面等現象。
為了克服上述結構的缺點,近幾年來國內外已發展出一種新的噴油器總成。
改進后的噴油器結構的顯著特點是取消運動件頂桿,改用一個質量較小的彈簧下座,將調壓彈簧下移到接近針閥尾部,同時針閥直徑也減小。由于這種噴嘴器結構降低了運動件的慣性,所以又稱為低慣量噴油器。康明斯柴油發電機B、C系列采用了這種結構的噴油器總成。該噴油器上有4個噴油孔,標準噴油壓力為24.5~25.3MPa。它的優點是提高針閥開啟和關閉速度,降低針閥回油時在密封錐面出的沖擊應力,既能改善性能又能提高使用壽命。這種結構對針閥開啟壓力的調整采用改變墊片厚度的辦法,因此開啟壓力的調整不如一般噴油器所采用的調整螺釘方便,且壓力只能有級調整。為了保證足夠的調整精度,采用每隔0.05mm為每一級的墊片進行調整
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分析柴油機的工作原理及使用:柴油發電機柴油機的基本工作原理就是將高壓柴油噴入燃燒室中燃燒,釋放出熱能,再將熱能轉變成機械能做功。要想掌握柴油機的工作原理,首先必須了解上止點、下止點、活塞行程、配氣相位、燃燒室容積、汽缸工作容積、壓縮比、進氣行程、壓縮行程、做功行程和排氣行程等概念。
①上止點:指活塞離曲軸中心遠的位置或離汽缸蓋近的位置。
②下止點:指活塞離曲軸中心近的位置。
③活塞行程;指活塞在上、下兩個止點間的距離。從目前使用的柴油發電機柴油機情況看,135系列柴油機中活塞行程有140mm和150mm兩種,兩者之間有的配件相同,有的則不同,選購配件時應注意。
④配氣相位:柴油發電機組柴油機的進氣門和排氣門開始開啟和關閉的時刻用曲軸轉角表示時稱為配氣相位。
⑤燃燒室容積;指上止點以上的空間。
動到下止點時所對應的汽缸的容積。
⑦壓縮比汽缸總容積(即燃燒室容積與汽缸工作客積之和)與燃燒室容積之比,稱為壓縮比。
⑧進氣行程:其目的是保證汽缸內充滿足夠的新鮮空氣。活塞往下運動時,進氣門打開,周圍環境中的空氣被吸入汽缸,直到活塞到達下止點時,進氣門才關閉。
⑨壓縮行程;活塞由下止點向上止點運動的過程中,進氣門經下止點后延續了一定角度后關閉(主要目的是多吸入新鮮空氣)。此時,排氣門仍然關閉,汽缸處于密封狀態。由于活塞的向上運動,汽缸內的空氣被壓縮,壓縮終點的壓力達3~4Wa,溫度可達500℃一750℃。注意,柴油噴入燃燒室內開始燃燒的時刻是在上止點前一定角度而不是正好在上止點。
⑩做功行程;當活塞運行到上止點前一定角度時,噴油器開始向撒饒室內噴入高壓霧化柴油,柴油與高溫高壓空氣混合后,很快著火燃燒并釋放出大量的熱能。
這時,汽缸內氣體的壓力和溫度急速上升。在高壓氣體的推動下,活塞向下止點運動并通過連桿使曲軸旋轉輸出動力。做功行程實際上是柴油機將熱能轉化為機械能的過程。
排氣行程:在這個行程里,汽缸內的廢氣全部排出并再次吸入新鮮空氣,便進行下一個工作循環。
實際上活塞在做功行程下止點前就打開了排氣門,越過下止點后活塞上行,此時排氣門已完全打開,進氣門仍然關閉著,這時汽缸內的廢氣壓力高于大氣的壓力而沖出排氣門。為了使汽缸內的廢氣排干凈,排氣門在活塞過了上止點后才關閉。
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