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柴油機(jī)為什么冒黑煙
柴油機(jī)在高負(fù)荷時,排氣就容易冒黑煙。黑煙的生成過程,目前還不完全清楚,一般認(rèn)為當(dāng)柴油機(jī)負(fù)荷高時,噴入燃燒室的燃料增多,燃燒室中的溫度又較高,加上柴油機(jī)混合氣形成不均勻的特點(diǎn),這樣就會造成燃燒室內(nèi)局部地區(qū)空氣不足的燃燒,燃料在高溫缺氧的情況下分解,聚合形成炭煙(炭黑)。
炭煙不是純粹的碳,而是一種聚合體,主要成分是碳(85%以上),但還含有少量的氧、氫和灰分,并且其成分隨柴油機(jī)的負(fù)荷不同而有所改變。將黑煙通過過濾器把炭煙收集起來放在電子顯微鏡下觀察,可以看到大的炭煙粒子直徑在0.05μm左右。
柴油機(jī)中燃燒的高溫裂解反應(yīng)是不可避免的,特別是在空間混合燃燒的柴油機(jī)中,高溫的氣體包圍著液態(tài)的油滴,造成了進(jìn)行裂解反應(yīng)有利的條件,燃燒過程的高速攝影證實(shí),在上止點(diǎn)附近都會出現(xiàn)大量的黑煙,但在一般情況下,炭煙都能在隨后的燃燒中找到空氣而完全燃燒,使排氣無黑煙。
但是如果氣缸空氣不足,混合過程進(jìn)行緩慢,那么由于膨脹而使氣缸溫度下降,則碳不能燃燒而被聚合成炭煙。形成炭煙就使燃燒不完全,柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性下降,排溫升高,排氣冒黑煙,燃燒室表面積炭,并使負(fù)荷不能再行提高。
積炭還會引起活塞環(huán)或活塞卡住、氣門咬死等故障。因此不允許柴油機(jī)在長時間超負(fù)荷的狀態(tài)下工作。
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從4個方面來分析并比較發(fā)電機(jī)的風(fēng)冷和水冷系統(tǒng)
柴油發(fā)電機(jī)過冷或者過熱(即發(fā)電機(jī)冷卻能力過強(qiáng)或者過弱)都會對其動力性,經(jīng)濟(jì)性,工作可靠性帶來不利的影響。因此設(shè)計良好的冷卻系統(tǒng),能夠保證發(fā)電機(jī)始終處于適宜的溫度下工作,以獲得較高的發(fā)電機(jī)經(jīng)濟(jì)性能,動力性能,工作可靠性指標(biāo)等。冷卻系統(tǒng)的功用就是使發(fā)電機(jī)在各種工況下都保持在適當(dāng)?shù)臏囟确秶鷥?nèi),冷卻系統(tǒng)既要防止發(fā)電機(jī)過熱,又要防止冬季發(fā)電機(jī)過冷,在冷態(tài)下的發(fā)電機(jī)啟動之后,冷卻系統(tǒng)還要保證發(fā)電機(jī)迅速升溫,盡快達(dá)到正常的工作溫度。
冷卻系統(tǒng),顧名思義,其主要作用就是對柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻,保證柴油發(fā)電機(jī)在一定的溫度范圍內(nèi)可靠的工作,根據(jù)冷卻介質(zhì)的不同,分為風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)兩種。下面康明斯發(fā)電機(jī)公司結(jié)合風(fēng)冷系統(tǒng)和水冷系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)造、振動噪聲、冷卻效果、低溫性能、使用壽命,進(jìn)行分析比較。
1.系統(tǒng)構(gòu)造:水冷柴油發(fā)電機(jī)的氣缸套分為干式氣缸套(不直接與水接觸)和濕式氣缸套(直接與水接觸),活塞在缸套內(nèi)往復(fù)運(yùn)動時,將熱量傳給缸套,缸套又將熱量傳遞給冷卻液來實(shí)施冷卻,需要有水泵、水管、節(jié)溫器等專用零部件,構(gòu)造復(fù)雜;風(fēng)冷柴油發(fā)電機(jī)則省去許多部件和環(huán)節(jié),結(jié)構(gòu)相對簡單,但風(fēng)冷系統(tǒng)對材料的耐熱,耐磨,膨脹系數(shù)要求更高,制造起來技術(shù)工藝要求也比水冷要高。
2.振動噪聲:水冷系統(tǒng)由于在缸套外側(cè)配備水套,噪音經(jīng)過水后變小,從而大大降低了發(fā)電機(jī)內(nèi)部噪音,相對來說水冷柴油發(fā)電機(jī)的噪聲更小、震動較小,擁有更高的壓縮比,爆發(fā)力更強(qiáng),功率更高,風(fēng)冷系統(tǒng)需要風(fēng)扇高速運(yùn)轉(zhuǎn)來進(jìn)行抽風(fēng)與排風(fēng),風(fēng)燥比較大,震動較為明顯。
3.冷卻效果:水冷系統(tǒng)的缸體和缸蓋剛度好,冷卻強(qiáng)度高,發(fā)電機(jī)內(nèi)部和外部冷卻均勻,冷卻水路設(shè)計自由度大,工作可靠,循環(huán)性好,降溫迅速,不容易過熱,不受環(huán)境影響;風(fēng)冷系統(tǒng)的冷卻介質(zhì)為空氣,空氣的比熱容大約為水的比熱容的1/4左右,空氣的傳熱系數(shù)大概為水的傳熱系數(shù)的1/20—1/30左右,空氣的降溫效果不如水明顯,尤其在夏季使用中,水冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更為明顯。
4.低溫性能:風(fēng)冷系統(tǒng)啟動方便、運(yùn)行經(jīng)濟(jì),啟動后氣缸的溫度上升較快,在短時間內(nèi)即可進(jìn)入大負(fù)荷工作狀態(tài),沒有凍裂和過熱沸騰的危險,其低溫性能優(yōu)良;水冷系統(tǒng)啟動后,溫升比較緩慢,而且冷卻液更換不及時容易凍壞發(fā)電機(jī),需要定期檢查冷卻液的質(zhì)量,低溫環(huán)境下風(fēng)冷系統(tǒng)的優(yōu)勢更大。使用壽命風(fēng)冷系統(tǒng)中于氣缸壁溫度高,升溫速度快,酸性腐蝕和磨損在很大程度上降低了,柴油發(fā)電機(jī)在露點(diǎn)以下的工作時間也大大縮短了,因而風(fēng)冷系統(tǒng)機(jī)件腐蝕、銹蝕程度小,而且缸體、缸蓋、散熱器、冷卻部件上也不會像水冷系統(tǒng)一樣存有水垢;水冷系統(tǒng)時間久了,冷卻管道容易受到腐蝕和損壞,相關(guān)部件容易老化、開裂,水箱容易產(chǎn)生水垢反而影響冷卻效果,風(fēng)冷系統(tǒng)使用壽命更長。
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如何激發(fā)發(fā)電機(jī)的更高性能?
想要充分使用發(fā)電機(jī)的性能,平時的維護(hù)非常重要。今天要給大家普及的是潤滑脂對于發(fā)電機(jī)的重要性!使用過程中,所有發(fā)電機(jī)潤滑脂都會因?yàn)檠趸⒂瓦^度滲出、機(jī)械運(yùn)行和油揮發(fā)等原因而發(fā)生變質(zhì)。
在實(shí)際操作中,要維持乃至激發(fā)電機(jī)的性能,制定并遵守科學(xué)的電機(jī)軸承潤滑管理計劃是非常重要的。
激發(fā)發(fā)電機(jī)的更高性能的方法如下:
一、定時:影響潤滑脂更換頻率的因素非常復(fù)雜,一般包括溫度、使用連續(xù)性、潤滑脂注入量、軸承尺寸和轉(zhuǎn)速、密封有效性和潤滑脂在特殊應(yīng)用方面的合適性等。因此,決定何時和多久更換一次潤滑脂并不是一件簡單的事情。通常情況下,連續(xù)運(yùn)行的輕負(fù)荷至中負(fù)荷電機(jī),要求至少每年更換一次潤滑脂;每高于標(biāo)稱溫度10°C時,潤滑脂更換間隔時間需要減少一半。
二、定量:確定電機(jī)軸承的潤滑脂注入量是軸承初次潤滑和更換潤滑脂時的重要步驟之一。潤滑脂注入量不足會引起潤滑不足導(dǎo)致軸承故障,而注入量過多則會導(dǎo)致軸承故障和因潤滑脂被帶入電磁繞組內(nèi)引發(fā)問題。可以參考以下兩種方法來確定軸承的潤滑脂注入量:
· 軸承內(nèi)剩余空間的1/2至2/3——當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度小于軸承極限速度的50%時;
軸承內(nèi)剩余空間的1/3至1/2——當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)速度大于軸承極限速度的50%時。
· 確定軸承合適的潤滑脂注入量的另一種方法是采用以下公式:
潤滑脂注入量(克)=軸承外徑(毫米)X軸承寬度(毫米)X0.005;
或潤滑脂注入量(盎司)=0.114X軸承外徑(英寸)X軸承寬度(英寸)X0.005;
三、定序:盡可能多地舊潤滑脂是杜絕潤滑脂變質(zhì)、泄漏和被污染的重要方法,也是避免不相容潤滑脂摻混的關(guān)鍵。因此在確認(rèn)更換時間和更換量后,必須要遵循一套嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臎_洗和換脂程序!以裝有加脂口和排脂口的滾動軸承為例,采用5步“減壓法”即可干凈利索地完成沖洗和換脂過程:
1. 拆:拆下位于下方的排脂口螺栓,從排脂口所有已硬化的油脂;
2. 擦:擦拭潤滑脂加脂口;
3. 注:將潤滑脂注入加脂口,直到新的潤滑脂從排脂口排出,確保舊的潤滑脂已全部排盡。在確保設(shè)備運(yùn)行環(huán)境、可行的情況下,可在設(shè)備運(yùn)行的同時執(zhí)行本步驟;
4. 排:不用裝上排脂口螺栓,電機(jī)正常運(yùn)行并保持運(yùn)行溫度,潤滑脂會進(jìn)行延展以分布均勻,直到多余的潤滑脂從排脂口排出,從而降低內(nèi)部壓力;
5. 裝:多余潤滑脂并裝上排脂螺栓。
選擇正確的潤滑脂是整個電機(jī)軸承煥新的基礎(chǔ)。隨著發(fā)電機(jī)設(shè)備潤滑環(huán)境日趨嚴(yán)苛,選擇一款高性能的潤滑脂非常重要。潤滑脂是一種由基礎(chǔ)油、增稠劑和添加劑組成的半固體潤滑劑,優(yōu)質(zhì)的電機(jī)潤滑脂在粘度、稠度、抗氧化性、抗磨損、滴點(diǎn)、剪切穩(wěn)定性等這些典型指標(biāo)上都表現(xiàn)出色
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