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柴油發(fā)電機噴油器的構(gòu)造原理是怎樣的
柴油發(fā)電機燃油供給系統(tǒng)的功用是根據(jù)柴油發(fā)電機負(fù)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??得魉共裼桶l(fā)電機燃油供給系統(tǒng)的機件可分為:燃油箱、輸油泵、調(diào)速器、噴油器等。
柴油發(fā)電機燃油供給系統(tǒng)的布置。在康明斯柴油發(fā)電機驅(qū)動下,輸油泵從燃油箱內(nèi)吸進(jìn)燃油,并以一定的壓力經(jīng)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(nèi)被加壓后,以極高的壓力經(jīng)高壓油管送至各缸噴油器,向各個氣缸進(jìn)行的噴射,過量的燃油經(jīng)回油歧管返回油箱。
發(fā)電機雖然噴油器的種類繁多,但其構(gòu)造原理基本相同,典型柴油發(fā)電機噴油器總成,由噴油器體、針閥偶件、緊帽、頂桿、調(diào)壓螺釘?shù)冉M成。針閥偶件用緊固螺套固定在噴油器體上,調(diào)節(jié)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(diào)壓彈簧的壓力由調(diào)壓螺釘調(diào)節(jié),調(diào)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(jié)構(gòu)形式可分為開式和閉式兩大類。目前廣泛應(yīng)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(jié)構(gòu)因調(diào)壓彈簧位置在噴油器的上部,彈簧位置與針閥距離較遠(yuǎn),所以必須通過一根較長的頂桿,把彈簧與針閥的運動聯(lián)系起來。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點是在調(diào)壓彈簧頂部容易布置調(diào)壓螺釘,針閥開啟壓力可利用調(diào)壓螺釘進(jìn)行無極調(diào)整,調(diào)整方便。但這種結(jié)構(gòu)也有缺點,及頂桿較長、質(zhì)量較大,容易產(chǎn)生慣性力較大。因為針閥由靜止到開啟應(yīng)迅速,噴油結(jié)束后,針閥應(yīng)迅速向上運動轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛳逻\動,以求針閥盡快回位并停止供油。但這種運動的轉(zhuǎn)變與噴油器運動件的的慣性有關(guān),慣性愈大針閥關(guān)閉所需時間愈長,燃燒室內(nèi)高溫氣體也愈容易到灌入針閥偶件內(nèi),產(chǎn)生積炭、燒損密封座面等現(xiàn)象。
為了克服上述結(jié)構(gòu)的缺點,近幾年來國內(nèi)外已發(fā)展出一種新的噴油器總成。
改進(jìn)后的噴油器結(jié)構(gòu)的顯著特點是取消運動件頂桿,改用一個質(zhì)量較小的彈簧下座,將調(diào)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(jié)構(gòu)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(fā)電機B、C系列采用了這種結(jié)構(gòu)的噴油器總成。該噴油器上有4個噴油孔,標(biāo)準(zhǔn)噴油壓力為24.5~25.3MPa。它的優(yōu)點是提高針閥開啟和關(guān)閉速度,降低針閥回油時在密封錐面出的沖擊應(yīng)力,既能改善性能又能提高使用壽命。這種結(jié)構(gòu)對針閥開啟壓力的調(diào)整采用改變墊片厚度的辦法,因此開啟壓力的調(diào)整不如一般噴油器所采用的調(diào)整螺釘方便,且壓力只能有級調(diào)整。為了保證足夠的調(diào)整精度,采用每隔0.05mm為每一級的墊片進(jìn)行調(diào)整
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一起回望柴油發(fā)電機組的發(fā)展史
現(xiàn)代柴油機是在德國機械工程師狄塞爾發(fā)明的柴油機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,1892年,德國機械工程師狄塞爾取得了柴油發(fā)電機壓縮點火的 。他的做法是以提高發(fā)動機的壓縮比來提高熱效率,利用壓縮氣體的高溫來點燃進(jìn)入汽缸的燃料,這樣做的好處是不但省去了點火裝置和汽化器,而且可以使用比柴油價格更低的柴油做燃料。
狄塞爾經(jīng)過了5年的實驗,在1897年制成了 臺具有實用價值的壓縮點火柴油發(fā)電機,即壓燃式柴油機。與以前的柴油發(fā)電機相比,它延長了汽缸內(nèi)氣體的壓縮過程,大大提高了壓縮終了時氣體的壓力和溫度,實現(xiàn)了不用點火系統(tǒng)而使柴油自動點火燃燒的功能。狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動機能將35%的燃料潛能轉(zhuǎn)變成動力而當(dāng)時有效的柴油發(fā)動機也只能將28%的燃料潛能轉(zhuǎn)變成動力,這是柴油發(fā)電機技術(shù)第二次革命性的突破。但是,當(dāng)時狄塞爾發(fā)明的柴油發(fā)動機存在著很多的缺點,比如重量重、噪聲大、冒黑煙,排出的大量廢氣會對環(huán)境影響很大,而且噴油泵還不完善,從而嚴(yán)重限制和影響了柴油機的衄??梢哉f,狄塞爾先生生前只看到發(fā)動機的成功的開端,卻沒有看到柴油機技術(shù)的飛躍發(fā)展,沒有看到柴油機的廣泛應(yīng)用。
據(jù)資料記載,柴油機技術(shù)在1914年以前發(fā)展比緩慢,在 次世界期間,由于戰(zhàn)爭的需要柴油發(fā)動機開始大量生產(chǎn),用于軍事目的。柴油發(fā)動機柴油發(fā)電的發(fā)展史真正得到廣泛應(yīng)用是在1950年左右。早期的柴油機都是四沖程的,1899年德國工程師雨果.古爾德納制造出了二沖程柴油發(fā)動機,他把當(dāng)時采用相同缸徑的四沖程柴油機的功率提高了60%~80%。二沖程柴油機的結(jié)構(gòu)簡單,造價低廉,但其燃油和潤滑油的消耗量較高、冷卻比較困難、耐用性較差,而且很難制造出功率較大的發(fā)動機,所以至今實際使用的功率比較大的柴油機都是四沖程的。
世界上 臺發(fā)電機是1831年由英國的物理學(xué)家邁克爾·法拉第發(fā)明的。當(dāng)時法拉第在試驗中發(fā)現(xiàn),當(dāng)磁鐵在線圈中移動時,線圈會產(chǎn)生電流,即今天我們大家所熟知的電磁感應(yīng)現(xiàn)象。法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后不久,便利用電磁感應(yīng)原理發(fā)明了世界上 臺發(fā)電機,即法拉第圓盤發(fā)電機。這臺發(fā)電機的構(gòu)造與現(xiàn)代的發(fā)電機不同,在磁場中轉(zhuǎn)動的不是線圈,而是一個用紫銅做的圓盤。圓心處固定一個搖柄,圓盤的邊緣和圓心處各與一個黃銅電刷緊貼,用導(dǎo)線把電刷與電流表連接起來;紫銅圓盤放置在馬蹄形磁鐵的磁場中。當(dāng)法拉第轉(zhuǎn)動搖柄使紫銅圓盤旋轉(zhuǎn)起來的時候,電流表的指針偏向一邊,這說明電路中產(chǎn)生了持續(xù)的電流。這就是法拉第試制出的世界上 臺發(fā)電機。當(dāng)年法拉第曾在英國皇家學(xué)會上表演他的發(fā)電機。當(dāng)時,有一位貴夫人問法拉第:“這玩藝兒有什么用呢?”法拉第非常有禮貌地回答道:“夫人,新生的嬰兒又有什么用處呢?”這一絕妙的回答受到大家的交口稱贊。
當(dāng)拉第發(fā)明的圓盤發(fā)電機雖然非常簡單,它產(chǎn)生的電流甚至不能讓一只小燈泡發(fā)光,但是,這是世界上 臺發(fā)電機,是它首先向人類揭開了機械能轉(zhuǎn)化為電能的序幕。后來,人們在此基礎(chǔ)上將馬蹄形 磁鐵改為能產(chǎn)生強大磁場的電磁鐵,用多股導(dǎo)線繞制的線框代替紫銅圓盤,對電刷也進(jìn)行了改進(jìn),終于制成了功率的可供實用的發(fā)電機。目前,即使功率為IGW、10GW的特大型發(fā)電機,也是根據(jù)法拉第圓盤發(fā)電機的基本原理一電磁感應(yīng)原理制成的。
1866年,德國的電工學(xué)家、實業(yè)家恩斯脫.韋爾納·馮·西門子在法拉第圓盤發(fā)電機的基礎(chǔ)上研制出自激勵式發(fā)電機,1870年,比利時的Z·T·克拉姆又研制出了自激勵式直流發(fā)電機。在經(jīng)過不斷改進(jìn)之后,電機技術(shù)已經(jīng)走向成熟,1877年真正實用的發(fā)電機開始進(jìn)入商業(yè)化生產(chǎn)階段。
100多年過去了,正是這簡陋、不成熟、像初生嬰兒一樣的圓盤發(fā)電機人類帶入了電氣時代,為人類利用電能做出了重大貢獻(xiàn)。
21世紀(jì)是科學(xué)技術(shù)飛躍發(fā)展的時代,特別是電腦技術(shù)等高科技成果在柴發(fā)電機組上的應(yīng)用,使柴油發(fā)電機組有了更廣闊的發(fā)展前景。以柴油機為動力用的柴油發(fā)電機組己經(jīng)是通信等企業(yè)必不可少的重要設(shè)備。
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柴油發(fā)電機組額定參數(shù)的介紹
我們?nèi)粘I钪?很多設(shè)備都會有應(yīng)急電源,比如商場的應(yīng)急電源,關(guān)于備用設(shè)備,跟柴油發(fā)電機組的使用是離不開的,在柴油發(fā)電機組選購的過程中,掌握柴油發(fā)電機組額定參數(shù)尤其重要。下面就來了解一下柴油發(fā)電機組的額定參數(shù):
(1)額定功率(pe):指柴油發(fā)電機組在額定運行情況時所能輸出的 有功功率,單位為千瓦(kW)或兆瓦(MW)。
(2)額定功率因數(shù)(cosφ):指電機額定運行時的功率因數(shù)。
(3)額定電壓(Ue):指柴油發(fā)電機組在正常運行時的線電壓,單位為伏(V)或千伏(kv)。
(4)額定電流(Ie):指柴油發(fā)電機組在額定狀態(tài)運行時的線電流,單位為安
(A)或千安(kA)。
(5)額定轉(zhuǎn)速(nc):柴油發(fā)電機組為了維持交流電的頻率為50Hz時所需要的轉(zhuǎn)速,單位為轉(zhuǎn)/分(r/min)。
(6)額定效率(ηe):指柴油發(fā)電機組在額定狀態(tài)運行時的效率。
(7)額定頻率(fe):中國規(guī)定額定頻率為50Hz。
(8)額定溫升:運行中柴油發(fā)電機組定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組允許比環(huán)境溫度升高的度數(shù)。中國規(guī)定環(huán)境溫度以40℃計算。
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柴油發(fā)電機組中積碳的概念
大多數(shù)人都會稍微了解點柴油發(fā)電機組的價格,但是對積碳這個詞就基本上是沒聽過了,也不清楚是怎么產(chǎn)生的。但要是作為一個技術(shù)人員就必須要知道柴油發(fā)電機組積碳的概念和產(chǎn)生該現(xiàn)象的原因,重要的還要能做到及時處理,及時解決。
所謂柴油發(fā)電機積碳實際上是柴油和竄入燃燒室的機油不完全燃燒的產(chǎn)物,在柴油機活塞的頂部、燃燒室壁和氣門周圍產(chǎn)生積炭是較為常見的現(xiàn)象。大量的積炭會對柴油發(fā)電機組的性能是由一定的影響的,其終的表現(xiàn)是:使燃燒不良、傳熱惡化并降低噴油器工作的可靠性。那它的產(chǎn)生原因是怎樣的呢?
1,噴油器工作不正常,如霧化不良、滴油、噴油壓力過高或過低以及噴油時間過早或過遲、噴油量過多,均會使部分燃料燃燒不完全。
2,柴油型號不對,或者是質(zhì)量不過關(guān),沒法充分燃燒。
3,柴油機超載或溫度過高,著火過早,使燃料燃燒不完全。
4,機器溫度過低,或者是加入的冷卻水過多,對要燃料的燃燒造成了影響。
了解了以上問題產(chǎn)生的原因后,我們在實際工作中才避免無計可施。只要一步步的分析問題原因, 采取相應(yīng)的措施,問題終會得到解決。
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