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柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)、排氣系統(tǒng)的作用是什么
進(jìn)氣系統(tǒng)的作用是保證柴油發(fā)電機(jī)的各氣缸在工作時(shí)得到充足的新鮮空氣和排出燃燒室內(nèi)燃燒后形成的廢氣。進(jìn)排氣系統(tǒng)主要由空氣濾清器、進(jìn)氣管、排氣管、消聲器、氣缸蓋進(jìn)氣道及氣缸蓋排氣道等組成。另外為了提高柴油發(fā)電機(jī)的輸出功率,增壓柴油發(fā)電機(jī)裝有增壓器,高級增壓系統(tǒng)中還裝有中冷器等。柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)、排氣系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。本文主要介紹防爆型柴油發(fā)電機(jī)組的進(jìn)氣和排氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及作用。
一、進(jìn)氣系統(tǒng)
防爆型柴油發(fā)電機(jī)進(jìn)氣系統(tǒng)由進(jìn)氣管、進(jìn)氣阻火柵欄,空氣關(guān)斷閥及空氣濾清器等組成。
1、進(jìn)氣阻火柵欄構(gòu)造為疊片式,由多塊1.2mm厚,51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄,柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。是為了防止柴油機(jī)氣缸內(nèi)可能返回的火焰直接通向大氣、火焰經(jīng)它熄滅,不至引燃工作環(huán)境的易燃?xì)?。為了保證柴油機(jī)有足夠的進(jìn)氣量,應(yīng)經(jīng)常清理柵欄的表面和間隙間的雜質(zhì)。清理時(shí)應(yīng)保證柵欄間隙不被破壞??諝怅P(guān)斷閥是為了而設(shè)置的,在柴油機(jī)發(fā)生“飛車”現(xiàn)象時(shí),用作緊急停車用。在空氣關(guān)斷閥關(guān)閉狀態(tài)下進(jìn)氣被完全切斷,在5~10秒內(nèi),柴油機(jī)即可停止運(yùn)轉(zhuǎn)。在正常工作狀況停機(jī)時(shí),要使用停機(jī)開關(guān),嚴(yán)禁使用空氣關(guān)斷閥停機(jī)。
2、空氣濾清器
空氣濾清器的作用是濾除掉空氣中的雜,以保證清潔的空氣進(jìn)人氣缸內(nèi)。否則會導(dǎo)致氣缸套和活塞組零件早期磨損,縮短柴油發(fā)電機(jī)的使用受命,空氣濾清器一般又分為干式濾清器和濕式濾清器。
紙質(zhì)干式空氣濾清器的結(jié)構(gòu)。它不需要加注機(jī)油,即可將空氣中的雜質(zhì)濾除,其原理是通過改變空氣流動(dòng)方向或使空氣穿過具有微孔的濾芯,以達(dá)到凈化空氣的目的。干式空氣濾清器的濾芯一般有金屬網(wǎng)狀濾芯和紙質(zhì)濾芯兩種。這兩種濾芯一般使用150h后,需要濾芯中的雜質(zhì)。金屬網(wǎng)狀漶芯取出后應(yīng)放在汽油中清洗,并用壓縮空氣吹干。紙質(zhì)濾芯取出后,一般用手或木棒輕輕敲擊其端面,使其吸附在濾芯上的灰塵和雜質(zhì)脫落。
濕式濾清器殼的底部放置了一定量的機(jī)油,其日的是利用機(jī)油的黏性吸附進(jìn)人氣缸中空氣的灰塵和雜質(zhì)。目前,進(jìn)口和國產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)較多采用的是濕式空氣濾清器。
濕式空氣濾清器的結(jié)構(gòu)。濕式空氣濾清器濾芯所吸附灰塵和雜質(zhì)較多時(shí),一般可將濾芯放置在汽油中清洗并用壓縮空氣吹干。更換機(jī)油后,再把吹干的濾芯裝人空氣濾清器。
3、進(jìn)氣管
進(jìn)氣管的作用就是按照柴油機(jī)的工作次序,分別供給各缸充足的新鮮空氣。進(jìn)氣管一般是用鑄鐵或鋁合金鑄造,如圖1所示。進(jìn)氣管和排氣管分別安裝在氣缸蓋的兩側(cè),如果在一側(cè)裝配,會使排氣管的高溫傳給進(jìn)氣管,造成進(jìn)人氣缸內(nèi)的空氣密度減小,影響進(jìn)氣量。同時(shí),為了減小空氣的流通阻力,進(jìn)氣管內(nèi)壁一般要做的比較平整和光滑。
圖1 四缸機(jī)進(jìn)氣管
二、 排氣系統(tǒng)
防爆型排氣系統(tǒng)由水夾層排氣管、水夾層彎管、水夾層波紋管、廢氣處理箱和排氣阻火柵欄以及補(bǔ)水箱等組成。
1、廢氣處理箱(如2所示)
(1) 水夾層排氣管、水夾層彎管和水夾層波紋管,水夾層中的水作為冷卻液與柴油機(jī)冷卻系統(tǒng)聯(lián)通封閉循環(huán)冷卻,保證排氣管表面溫度不超150℃。各部件之間在連接處通過橡膠軟管將各水夾層聯(lián)通,使水夾層形成了一個(gè)通暢的循環(huán)水路。水夾層波紋管位于柴油機(jī)和廢氣處理箱之間,主要起減震的作用。
(2) 廢氣處理箱內(nèi)有排氣阻火柵欄、水浴箱和膨脹箱。用以處理由排氣管進(jìn)入的廢氣。主要用作熄滅廢氣中的火焰、進(jìn)一步冷卻和洗滌廢氣,炭煙及溶解廢氣中的部分有害物質(zhì)。經(jīng)過排氣阻火柵欄熄滅火焰和水浴處理后的廢氣經(jīng)膨脹箱、排氣尾管通向大氣。
(3) 排氣阻火柵欄構(gòu)造為疊片式,由多塊1.2mm厚,51mm寬的不銹鋼板疊加在一起制成的一組柵欄,柵欄片與片的間隙≤0.5mm專為熄滅火焰之用。要及時(shí)清理柵欄的表面和間隙間的雜質(zhì)和積炭,以保證排氣的暢通。排氣阻火柵欄,要做到每天一清理,清理時(shí)打開維修門,松動(dòng)頂緊輪,抽出柵欄,清理兩表面上的積炭和雜質(zhì),然后將柵欄裝回頂緊,關(guān)閉維修門并鎖住。維修清理時(shí)應(yīng)保證柵欄間隙不被破壞。
(4) 廢氣處理箱中的水量控制,廢氣處理箱中的水量約50升,與補(bǔ)水箱連通。廢氣處理箱中水量的大小由進(jìn)水浮球閥和水位報(bào)警浮球控制,進(jìn)水浮球閥控制 水位和在水量不足時(shí)由補(bǔ)水箱向廢氣處理箱中補(bǔ)水。水位報(bào)警浮球在水位降至 控制水位且補(bǔ)水箱無法正常向廢氣處理箱中補(bǔ)水時(shí),啟動(dòng)自動(dòng)保護(hù)裝置報(bào)警并在1分鐘內(nèi)使柴油機(jī)自動(dòng)停機(jī)。因此,每次工作前必須將補(bǔ)水箱加滿水,在工作中要隨時(shí)觀察補(bǔ)水箱的水位,及時(shí)加水保證防爆柴油機(jī)工作正常。
(5) 氣密封襯墊,在進(jìn)、排氣的管路中,各連接法蘭處都夾有密封襯墊,襯墊均采用特制的銅皮包封石棉板制成,具有良好的彈性、拆裝時(shí)若發(fā)現(xiàn)有損壞或失去彈性應(yīng)予更換,對各處的密封面不許有任何碰傷和劃痕。
防爆柴油機(jī)排氣系統(tǒng)-康明斯發(fā)電機(jī)組.png
廢氣處理箱的結(jié)構(gòu)示意圖
2、消聲器
消聲器的作用:主要是減少廢氣排出時(shí)的噪聲。消聲器一般用鋼板沖壓并經(jīng)焊接而成。在裝配時(shí),消聲器帶有斜面的出口要朝下,以防止雨水或異物進(jìn)人。
3、排氣管
排氣管的作用是按照柴油機(jī)各缸的工作次序,分別把燃燒室燃燒后形成的廢氣從燃燒室中排出。排氣管一般采用鑄鐵鑄造。為了減小排氣阻力,排氣管內(nèi)壁要做的直徑較大且平整和光滑。同時(shí),排氣外管的彎曲度要做的盡可能小,否則會影響柴油機(jī)的輸出功率。



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唯有切斷供氣才是制止柴油發(fā)電機(jī)飛車行之有效的方法
柴油發(fā)電機(jī)飛車的實(shí)質(zhì)是噴油泵調(diào)速器作用失靈,供油量不能隨負(fù)荷減小(轉(zhuǎn)速相應(yīng)升高)而減小引起的飛車;或者是氣缸內(nèi)進(jìn)入了額外的燃油或過多的機(jī)油,使燃料燃燒產(chǎn)生的動(dòng)力大大超過柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力(機(jī)械摩擦阻力及外界負(fù)荷),柴油發(fā)電機(jī)工作失去平衡而引起的飛車。
“飛車”產(chǎn)生的原因:
1.調(diào)速器部分(1)油泵齒條(拉桿)卡滯在 供油位置。原因是裝配過緊,或進(jìn)入臟物,或固定螺母、銷子和腱等連接件漏裝或脫落。(2)調(diào)速器彈簧斷裂,飛錘脫出或卡滯;高速限制螺釘不起作用。(3)調(diào)速器內(nèi)加入潤滑機(jī)油太多,影響飛錘的慣性作用而無法靈嫩地控制噴油泵油量。在冬季機(jī)油如果凍結(jié),飛錘不能飛甩,更易造成“飛車"。
2.油泵部分(1)油泵柱塞卡滯在 供油位置造成“飛車”。若在柴油發(fā)電機(jī)工作過程中發(fā)生“飛車”,多是因油泵內(nèi)進(jìn)入了臟油,油中帶進(jìn)的水和機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)人柱塞副的間隙中,引起柱塞卡滯。(2)安裝不當(dāng),如帶動(dòng)油泵柱塞的齒條和齒輪的嚙合關(guān)系裝錯(cuò)了,或柱塞裝反。(3)為了調(diào)大供油量,使柱塞螺旋槽旋度過大。
防止“飛車”的措施:(1)調(diào)試噴油泵總成時(shí),要嚴(yán)格地按照調(diào)試工藝檢修。調(diào)整噴油泵和調(diào)速器的各個(gè)零件和組合件、各連接點(diǎn)磨損時(shí)必須修復(fù),指壞件要及時(shí)更換。裝配時(shí)要嚴(yán)格按照工藝步驟與要求進(jìn)行, 要在技術(shù)狀態(tài)良好的噴油泵試驗(yàn)臺上進(jìn)行的調(diào)試。調(diào)試內(nèi)容包括三方面:不同工作情況供油量的調(diào)整,調(diào)速器的調(diào)整,供油角度的調(diào)整?,F(xiàn)在有輕視噴油泵的傾向,認(rèn)為手工就可以解決油泵的切問題,就是上試驗(yàn)臺也只是調(diào)一下供油量與供油均勻性,這種看法和做法是造成“飛車"的重要原因。若在工作中油泵進(jìn)入了臟油致使柱塞卡滯,應(yīng)首先檢查清洗柴油粗細(xì)弗列加濾清器,放出油箱中沉淀物和水,然后排除柱塞卡滯現(xiàn)象,必要時(shí)應(yīng)拆卸油泵柱塞(包括噴油嘴)進(jìn)行清詵。(2)當(dāng)發(fā)生“飛車"時(shí),應(yīng)沉著、果斷、采取緊急熄火措施。這樣就可避免機(jī)器事故和保障人身。常采用緊急熄火的方法有:立即停止供油,將凋速手柄拉到熄火位置,順手關(guān)掉油箱開關(guān)或用扳手卸掉高壓油管,(3)立即停止供氣,用棉衣緊緊包住弗列加濾清器的空氣入口,或用力拔下弗列加濾清器,堵死進(jìn)氣口。(4)打開減壓裝置。減壓后氣門不能關(guān)死,致使柴油發(fā)電機(jī)熄火。不過采用此法等于在配氣機(jī)構(gòu)中造成數(shù)毫米的間隙,在高速下,這樣大的間隙,將形成很大的沖擊,可能摜壞減壓機(jī)構(gòu)、氣門彈簧或配氣系統(tǒng)的其它零件。如果減壓機(jī)構(gòu)被打壞,則會停不住車。如在行進(jìn)中,可剎車增大負(fù)荷,迫使發(fā)電機(jī)熄火。
飛車后的應(yīng)急措施處理飛車的措施基本上有3個(gè):加大負(fù)荷;切斷供油(高壓油);切斷供氣短加大負(fù)荷的方法是掛高擋并強(qiáng)行制動(dòng)迫使發(fā)電機(jī)熄火、這樣做雖然有效,但容易造成發(fā)電機(jī)和傳動(dòng)部分零件的損壞,并容易導(dǎo)致交通事故。
切斷供油從原理上是說得通的、但實(shí)際上卻不怎么有效。原因是飛車多發(fā)生在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí),由于噴油泵柱塞套上的吸、排油口在高速下產(chǎn)生了較強(qiáng)的節(jié)流作用,使供油量比額定油量還大,這些燃油噴入氣缸后無法完全燃燒,除以大量濃黑煙的形式排出外,必然還有部分燃油滯留在發(fā)電機(jī)活塞頂部。因此即使在發(fā)生飛車時(shí)立即切斷高壓油供給,但活塞頂部的殘油足以維持相當(dāng)時(shí)間的繼續(xù)燃燒,不能使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速立即降下來,浪費(fèi)了寶貴的時(shí)回,眼睜睜地看著發(fā)電機(jī)損壞而束手無策。
唯有切斷供氣才是制止飛車行之有效的方法,沒有空氣中的氧氣助燃,燃油就沒有辦法繼續(xù)燃燒。切斷供氣的方法按發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)不同而有所區(qū)別。有減壓機(jī)構(gòu)的,應(yīng)立即使發(fā)電機(jī)減壓;有由機(jī)械縱或氣動(dòng)操縱的進(jìn)、排氣動(dòng)裝置的,應(yīng)立即實(shí)行阻氣能動(dòng);若這些機(jī)構(gòu)都沒有,可堵住發(fā)電機(jī)進(jìn)氣口,使其缺氧而自熄。


