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分析柴油机的工作原理及使用:柴油发电机柴油机的基本工作原理就是将高压柴油喷入燃烧室中燃烧,释放出热能,再将热能转变成机械能做功。要想掌握柴油机的工作原理,首先必须了解上止点、当地下止点、当地活塞行程、当地配气相位、当地燃烧室容积、当地汽缸工作容积、当地压缩比、当地进气行程、当地压缩行程、当地做功行程和排气行程等概念。
①上止点:指活塞离曲轴中心远的位置或离汽缸盖近的位置。
②下止点:指活塞离曲轴中心近的位置。
③活塞行程;指活塞在上、当地下两个止点间的距离。从目前使用的柴油发电机柴油机情况看,135系列柴油机中活塞行程有140mm和150mm两种,两者之间有的配件相同,有的则不同,选购配件时应注意。
④配气相位:柴油发电机组柴油机的进气门和排气门开始开启和关闭的时刻用曲轴转角表示时称为配气相位。
⑤燃烧室容积;指上止点以上的空间。
动到下止点时所对应的汽缸的容积。
⑦压缩比汽缸总容积(即燃烧室容积与汽缸工作客积之和)与燃烧室容积之比,称为压缩比。
⑧进气行程:其目的是保证汽缸内充满足够的新鲜空气。活塞往下运动时,进气门打开,周围环境中的空气被吸入汽缸,直到活塞到达下止点时,进气门才关闭。
⑨压缩行程;活塞由下止点向上止点运动的过程中,进气门经下止点后延续了一定角度后关闭(主要目的是多吸入新鲜空气)。此时,排气门仍然关闭,汽缸处于密封状态。由于活塞的向上运动,汽缸内的空气被压缩,压缩终点的压力达3~4Wa,温度可达500℃一750℃。注意,柴油喷入燃烧室内开始燃烧的时刻是在上止点前一定角度而不是正好在上止点。
⑩做功行程;当活塞运行到上止点前一定角度时,喷油器开始向撒饶室内喷入高压雾化柴油,柴油与高温高压空气混合后,很快着火燃烧并释放出大量的热能。
这时,汽缸内气体的压力和温度急速上升。在高压气体的推动下,活塞向下止点运动并通过连杆使曲轴旋转输出动力。做功行程实际上是柴油机将热能转化为机械能的过程。
排气行程:在这个行程里,汽缸内的废气全部排出并再次吸入新鲜空气,便进行下一个工作循环。
实际上活塞在做功行程下止点前就打开了排气门,越过下止点后活塞上行,此时排气门已完全打开,进气门仍然关闭着,这时汽缸内的废气压力高于大气的压力而冲出排气门。为了使汽缸内的废气排干净,排气门在活塞过了上止点后才关闭。
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增压型柴油发电机机简介
1)发动机依靠缸内燃烧发出功率。因此,进入缸内的燃油和空气是基本的两大要素,两者要合理调配,燃烧才能完全,使之达到功率大而燃油省的目的。
2)燃油的输入量是可以控制的,关键是空气吸入量。一般发动机靠自然吸气,空气吸入量受发动机进气系统阻力的限制,仅能吸入70%~80%(以1个大气压计,吸入气缸的空气体积与气缸容积的百分比),因此功率难以提高。
3)增压型柴油机的基本特征就是采用了“增压器”。因此,进入气缸的空气不是依靠自然吸气,而是由增压器强制将空气压入或“填入”气缸,从而使空气量增多,喷射的燃油量也可相应增加,不但发动机功率大大提高,而且由于燃烧完全,相应降低了耗油量,尾气烟度也有所改善。
4)废气涡轮增压器利用发动机排气压力推动涡轮,带动另一端的叶轮压气机“鼓充”进气,叶轮转速每分钟一般达10万转左右。采用这种内燃机增压技术的发动机为增压型,其功率比自然吸气型提高20%~40%,燃油消耗率也显著下降。
5)进气气缸的空气通过废气涡轮增压器后,由于受压缩功的影响,其温度大幅度提高(全负荷时一般达到12℃左右),空气密度却显示下降,限制了功率的进一步的提高,因此出现了“增压中冷”技术。“增压中冷”是将发动机的冷却液或汽车前端的进风通过“中冷器”(即热交换器)对已增压过的发动机进气进行“中间冷却”。水冷型可将进气温度降至90℃左右,空气冷却型可将进气温度降至50℃左右。采用增压中冷技术的发动机为增压中冷型,其功率比增压型进一步提高,油耗也相应地进一步减少。
6)B系列柴油机有3种吸气形式——自然吸气型、同城增压型和增压中冷型。依靠这种技术,B系列柴油机在缸径、同城冲程和转速不变的情况下,可逐级提高它的功率和转矩,因而明显扩大了系列内柴油机的功率范围。以B系列6缸机为例:自然吸气型(代号6B)的额定功率为96kW,增压型(代号6BT)的额定功率为118kW,增压中冷型(代号6BTA)的额定功率140kW,它们的转矩和燃油消耗量也分别不同程度地逐级得到提高和减少。
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柴油发电机组行业发展三大特点
随着国际经济的发展,为了实现国内经济一体化,国内各行各业都在飞速发展,近些年,我国柴油发电机组行业也取得了快速发展的成效。但有好的一面,必然也会多少伴随着一点瑕疵。于是,国内便出现了一些低水平重复建设现象。
与发达 相比,我国柴油发电机组在产品品种与技术水平上都比较缺乏,大多是引进国外的发电机先进技术,这对柴油发电机组行业创新发展构成了阻力,现只能通过市场调节和加强下游产业来实现自然淘汰,专家预测我国柴油发电机组市场发展将呈现以下三大特点:
一.柴油发电机组技术含量日趋增加
中国现有的一些柴油发电机组产品技术含量不高,而国外已将很多先进技术应用在柴油发电机组上,如远距离遥控技术(包括监控)、同城步进电机技术、同城自动柔性补偿技术、同城激光切割技术、同城信息处理技术等。
二.柴油发电机组市场日趋垄断化
目前中国除了柴油发电机组和一些汽油发电机组有一定规模和优势外,其他柴油发电机组几乎不成体系和规模,特别是市场上需求量大的一些成套包装生产线,在世界发电设备中均被几家大型柴油发电机组企业(集团)所垄断。
三.柴油发电机组零部件生产专业化
国际发电设备界十分重视提高柴油发电机组技术能力,所以柴油发电机组零部件生产专业化是发展的必然趋势,很多零部件不再由柴油发电机组厂生产,而是由一些通用的标准件厂生产,某些特殊的零部件由高度专业化的生产厂家生产,真正有名的柴油发电机组厂将可能是组装厂。产品向多功能与单一、同城高速两极化发展。柴油发电机组的终作用在于有效缓解用电紧缺上。
柴油发电机组正迎合商户生产发展及社会需求的变化而迅速改变,生产趋向技术化,特别是环境保护迫在眉睫的今天,改善柴油发电机组的环保性能已经是箭在弦上。随着工业社会的不短发展,我国柴油发电机组需求将会持续增加,因此柴油发电机组市场空间也较大,而对设备的需求量将会十分可观,市场空间将出现一次大的飞跃。
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