江蘇鹽城柴油發(fā)電機混合氣形成的特點和燃燒室 1.柴油機混合氣形成的特點 柴油機的混合氣是在汽缸內(nèi)部形成的，進(jìn)氣沖程吸人新鮮空氣，然后對空氣進(jìn)行壓縮，直到壓縮沖程接近終了時，柴油才開始噴入燃燒室，因此，柴油機混合氣的形成具有以下特點： (1)混合氣形成的時間極短，一般僅千分之幾秒，從噴油開始即混合開始起，到噴油結(jié)束為止，僅占曲軸轉(zhuǎn)角(15°～35°)的位置。以柴油機的轉(zhuǎn)速為1500r/min為例，在曲軸轉(zhuǎn)角20°內(nèi)噴油完畢時，其噴油時間僅為0.0022s。 (2)從噴油開始，約經(jīng)(1～3)1000s時間，柴油便開始燃燒，柴油機混合氣形成過程與燃燒過程幾乎是同時進(jìn)行的。 (3)柴油的粘度較大，不易蒸發(fā)。 上述特點也是柴油機可燃混合氣形成的困難之點。為了使柴油與空氣能迅速地形成混合氣，除了要求燃油噴射系統(tǒng)保證柴油的霧化質(zhì)量外，還需要燃燒室的幫助。 2.柴油機的燃燒室 柴油機可燃混合氣在燃燒室內(nèi)的形成，雖然與燃料的霧化狀況有密切關(guān)系，但還需要有適當(dāng)形狀的燃燒室相配合，合理地形成燃燒室內(nèi)氣流運動，促進(jìn)燃料迅速而均勻地與空氣混合，并迅速地分布到整個燃燒室的每一角落，從而使燃燒過程更為完善。 按柴油機結(jié)構(gòu)特點和混合氣形成的方法不同，燃燒室可分為兩大類型： (1)統(tǒng)一式燃燒室統(tǒng)一式燃燒室又稱直接噴射式燃燒室，它由活塞頂與汽缸蓋內(nèi)壁所包圍形成的單一內(nèi)腔。采用這類燃燒室時，一般配用多孔噴油器，將燃料直接噴射到燃燒室中，借助噴出油束的形狀與燃燒室的形狀相吻合，以及燃燒室內(nèi)的空氣渦流運動，迅速形成混合氣。統(tǒng)一式燃燒室常用的有下面幾種： ①w形燃燒室：w燃燒室由氣缸蓋內(nèi)壁和活塞頂?shù)膚形深凹坑構(gòu)成。燃油的大部分由多孔噴油器以19600kPa的壓力噴入燃燒室后，均勻地以霧狀分布在燃燒室空間，吸收室內(nèi)高溫空氣的熱量而蒸發(fā)，并與空氣混合。另有少量燃油被噴射到燃燒室壁面，形成油膜，在燃燒開始后才加速蒸發(fā)參與燃燒，因此，這種燃燒室要求噴油壓力較高。 w形燃燒室形狀比較簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，散熱面積小，熱效率高，有利于冷車啟動，但由于一部分燃油直接噴散在空腔中，在著火延遲期內(nèi)形成的混合氣多，同時參加燃燒的油量也很多，因而導(dǎo)致汽缸內(nèi)壓力升高較大，工作比較粗暴。6135G型、Z12V190B型、B2-300型柴油機采用這種w形燃燒室。 ②球形燃燒室:球形燃燒室位于活塞頂中央，在活塞頂部加工成深凹狀球形空間，汽缸蓋上有螺旋道或切向進(jìn)氣道，可使進(jìn)氣時形成繞汽缸軸線轉(zhuǎn)動的高速空氣流。工作時，噴油器將柴油順氣流旋轉(zhuǎn)方向沿燃燒室切線方向噴射，在強烈的進(jìn)氣渦流作用下，使燃油分布在燃燒室壁表面，形成一層很薄的油膜，在較低的溫度下蒸發(fā)，蒸發(fā)出的油氣與空氣混合成均勻的混合氣。

汽輪發(fā)電機的原理 汽輪發(fā)電機是指用汽輪機驅(qū)動的發(fā)電機。由鍋爐產(chǎn)生的過熱蒸汽進(jìn)入汽輪機內(nèi)膨脹做功，使葉片轉(zhuǎn)動而帶動發(fā)電機發(fā)電，做功后的廢汽經(jīng)凝汽器、循環(huán)水泵、凝結(jié)水泵、給水加熱裝置等送回鍋爐循環(huán)使用。 汽輪發(fā)電機是由汽輪機作原動機拖動轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，利用電磁感應(yīng)原理把機械能轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電設(shè)備。發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組內(nèi)通入直流電流后，便建立轉(zhuǎn)子磁場，這個磁場稱主磁場，它隨著汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。其磁通自轉(zhuǎn)子的一個磁極出來，經(jīng)過空氣隙、定子鐵芯、空氣隙，再進(jìn)入轉(zhuǎn)子另一個相鄰磁極，從而構(gòu)成主磁通回路。由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子隨著汽輪機轉(zhuǎn)動，發(fā)電機磁極旋轉(zhuǎn)一周，主磁極的磁力線被裝在定子鐵芯內(nèi)的u、v、w三相繞組依次切割，根據(jù)電磁感應(yīng)定律，在定子三相繞組內(nèi)感應(yīng)出相位不同的三相交變電動勢。 假設(shè)汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子具有一對磁極，當(dāng)汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子與汽輪機轉(zhuǎn)子同軸高速旋轉(zhuǎn)時，如汽輪機以3000轉(zhuǎn)/分旋轉(zhuǎn)時，這樣發(fā)電機轉(zhuǎn)子以50周/秒的恒速旋轉(zhuǎn)，磁極極性也要變化50次，那么在發(fā)電機定子繞組內(nèi)感應(yīng)電動勢也變化50次，同時在定子三相繞組內(nèi)感應(yīng)出相位不同的三相交變電動勢，即頻率為50赫茲的三相交變電動勢。這時若將發(fā)電機定子三相繞組末端連在一起接地，而將發(fā)電機定子三相繞組的首端引出線與用電設(shè)備連接，就會有電流流過，這個過程即為汽輪機轉(zhuǎn)子輸入的機械能轉(zhuǎn)換為電能的過程。

發(fā)電機電控系統(tǒng)部件詳細(xì)介紹 噴油器 燃油共軌系統(tǒng)采用的是電控噴油器，它是根據(jù)電子控制單元的指令在適當(dāng)?shù)臅r候?qū)⑦m量的燃油噴射到燃燒室中。電控高壓噴油器主要由噴油器體、噴油器控制電磁閥、噴油器偶件、O形密封圈、QR code信息片、噴油器電磁閥接線柱等部分組成。 電控噴油器的工作原理、工作過程如下。 ①未噴油狀態(tài)。高壓油軌內(nèi)的燃油進(jìn)入噴油器，但電磁閥沒通電，TWV閥關(guān)閉，控制室壓力等于油軌壓力，噴嘴關(guān)閉。 ②噴油過程。ECU控制電磁閥通電，TWV閥打開，控制室壓力得到釋放，使控制活塞上移，噴嘴打開噴射燃油。 ③噴油結(jié)束。電磁閥斷電，TWV閥關(guān)閉，控制室壓力與油軌壓力同步，噴嘴關(guān)閉，噴油結(jié)束。 電子控制單元 電子控制單元是整個柴油機電控系統(tǒng)的“計算機與控制中心”，它是電控系統(tǒng)的“大腦”整個電控系統(tǒng)的核心。它承擔(dān)整個電控系統(tǒng)的信號采集與處理、數(shù)據(jù)運算與分析、控制策略的實現(xiàn)、控制指令的產(chǎn)生、數(shù)據(jù)的通信與交換等功能。 ECU通過各種傳感器和開關(guān)，采集到發(fā)動機當(dāng)前的工作狀態(tài)信息，進(jìn)行分析計算并按此狀態(tài)下預(yù)先標(biāo)定好的 參數(shù)，控制發(fā)動機的噴油量、噴油時間及噴油壓力，從而調(diào)整發(fā)動機的工作狀態(tài)，達(dá)到省油、、低排放的目的。 傳感器 傳感器是一種轉(zhuǎn)換器，作用是進(jìn)行信號變換。柴油機電控系統(tǒng)中常用的傳感器有溫度、壓力、轉(zhuǎn)速傳感器等。 電控共軌系統(tǒng)中的傳感器一般有加速踏板位置傳感器、曲軸轉(zhuǎn)速傳感器、壓力傳感器和溫度傳感器等。 ①加速踏板位置傳感器。加速踏板位置傳感器分為電位器式（早期使用）和霍爾式兩種，常稱為“電子油門”，其作用是通過檢測加速踏板的位置了解駕駛員的愿望，進(jìn)而了解發(fā)動機的負(fù)荷狀況。位置傳感器把發(fā)動機的負(fù)荷信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?，?fù)荷越高，電壓越大，然后把此信息ECU由其進(jìn)行相關(guān)比較和計算后，發(fā)出指令控制相關(guān)的執(zhí)行器（如增加噴油量）。 加速踏板信號是雙路信號，信號1的電壓值約為信號2電壓值的2倍。 ②曲軸轉(zhuǎn)速傳感器。曲軸轉(zhuǎn)速傳感器（Ne傳感器）可以確定活塞上止點位置，同時測量發(fā)動機曲軸的轉(zhuǎn)速。曲軸轉(zhuǎn)速傳感器安裝在飛輪殼體上。 傳感器信號產(chǎn)生的原理是：飛輪360°范圍內(nèi)按6°間隔打58個孔!剩下2孔未打，形成聞隙，作為判斷活塞上止點的依據(jù)。傳感器中的磁通跟隨著通過的孔與間隙而變化，產(chǎn)生正弦交流電壓，其波幅隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速而變化。設(shè)定間隙到傳感器位置的角度，可確定一缸上止點。結(jié)合凸輪軸傳感器正時凸輪，確定一缸點火上止點。 ③凸輪軸位置傳感器。凸輪軸位置傳感器安裝在高壓油泵總成上，通過測量高壓油泵凸輪軸轉(zhuǎn)速和位置，來確定柴油機噴油正時時聞（凸輪軸轉(zhuǎn)速為曲軸轉(zhuǎn)速的1/2）。 ④進(jìn)氣壓力傳感器。進(jìn)氣壓力傳感器的安裝位置：進(jìn)氣壓力傳感器為半導(dǎo)體壓敏電阻式壓力傳感器，其作用是把進(jìn)氣壓力信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，然后發(fā)送給ECU，由ECU計算進(jìn)入發(fā)動機汽缸的空氣量，用來控制噴油量（空燃比）。 ⑤軌壓傳感器。軌壓傳感器安裝在共軌管的一端，用于實時測量共軌管中的燃油壓力，測量范圍為0～200MPa。其原理是把壓力信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，再將信號放大后輸送到ECU，由ECU對壓力控制閥（PCV）實施反饋控制，通過增減油泵供油量來調(diào)節(jié)油壓，使油壓穩(wěn)定在目標(biāo)值。 ⑥冷卻液溫度傳感器。冷卻液溫度傳感器安裝在節(jié)溫器體上，是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻傳感器，使用范圍為-40～130℃。該傳感器主要用于測量發(fā)動機冷卻的溫度，把溫度信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，從而進(jìn)一步控制燃油噴射量。 進(jìn)氣溫度傳感器。進(jìn)氣溫度傳感器為負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，安裝于進(jìn)氣歧管上，主要用于測量進(jìn)氣管中的進(jìn)氣溫度，從而進(jìn)一步控制燃油噴射量。 執(zhí)行器 ①主繼電器控制。電裝共軌系統(tǒng)的主繼電器控制電路。當(dāng)打開點火開關(guān)到“ON”位置后，ECU端子中KEY/SW端子得電，M_REL端子就輸出低電平，導(dǎo)致主繼電器動作，+BP端子就輸入24V電壓供給整個ECU工作；當(dāng)電源關(guān)斷或掉電時，M_REL端子由軟件控制，并不馬上變?yōu)楦唠娖?，而是維持一段時間，使得ECU有足夠時間保存數(shù)據(jù)。只有當(dāng)延遲時間結(jié)束后，M_REL端子才由低電平轉(zhuǎn)變成高電平，從而切斷ECU的工作電源。 ②PCV繼電器控制。壓力控制閥用于控制從供給泵到共軌管內(nèi)的燃油量，電裝共軌系統(tǒng)的PCV繼電器控制電路：當(dāng)點火開關(guān)打到“ON”位置時，PCV繼電器動作，向PCV1和PCV2供電，當(dāng)ECU發(fā)出PCV驅(qū)動指令后，三級管導(dǎo)通，PCV開始工作。 ③燃油計量閥。燃油計量閥安裝在高壓油泵的進(jìn)油位置，ECU通過控制其通電時間來調(diào)整油泵的燃油供給量，從而控制共軌中的燃油壓力值。 燃油計量單元在斷電狀態(tài)下，靠彈簧作用力，閥處于全開位置當(dāng)通電后電磁閥作用，克服彈簧力，將閥關(guān)閉。在柴油機啟動或柴油機運轉(zhuǎn)時，根據(jù)ECU的指令來執(zhí)行電磁閥的動作，保證高壓軌內(nèi)壓力穩(wěn)定在規(guī)定要求。