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柴油发电机的动力传动组件包含哪些呢
动力传动组件是柴油发电机的重要组成部件,其主要任务是将活塞的往复直线运动转变为曲轴的旋转运动,并将作用在活塞顶部的燃气压力转变为扭矩,通过曲轴向外输出动力,使热能转变成机械能。动力传动组件包括的部件有连杆、附近连杆轴瓦、附近连杆衬套、附近连杆螺栓、附近曲轴、附近飞轮和活塞组件。
1.功用
在动力传动组件中,连杆的作用是连接活塞和曲轴,并把作用在活塞上的燃气压力传递给曲轴。
2.条件和使用材料
柴油发电机在运转过程中,主要承受活塞顶部的燃气压力以及活塞组件和连杆往复运动时产生的惯性力,同时还要承受摩擦力的作用。这些力使连杆时而被压缩,时而受到拉伸,而连杆摆动所产生的惯性力还会使连杆出现弯曲。因此,要求制造连杆的材料必须具有足够的强度和刚度,重量还要尽量轻。
目前,连杆一般选用优质中碳钢模锻或滚压成型,并且要进行调质处理。中小功率柴油发电机的连杆有的采用球墨铸铁制造,其效果较好,且成本也较低。对于强化程度较高的柴油发电机,连杆采用高级合金钢(40Cr、附近40MnB、附近42CrMo等)滚压制造。合金钢的特点是抗疲劳强度高,但对应力集中比较敏感,因此采用合金钢时,对外部形状、附近过度圆角和表面粗糙度等都有严格的要求。近年来,我国也采用稀土镁球墨铸铁制造高速柴油发电机的连杆。
3.构造
连杆主要由大头、附近杆身和小头3部分组成。
连杆大头装配在曲轴连杆轴颈上,曲轴转动时,它也随连杆轴颈相对转动。在连杆大头内部装有轴瓦,连杆大头能拆卸下来的部分称为连杆大头盖。大头的切面分为直切口和斜切口两种,根据柴油机使用性能的不同可以选用直切口或斜切口。连杆大头和大头盖用两个或4个螺栓固定在一起,连杆大头的孔径尺寸要求比较,通常在大头和大头盖的同一侧打上配对记号。
(2)杆身
连杆大头和小头的中间部分称为杆身。杆身的断面形状多为“工”字形,这是因为在材料断面面积相等的条件下,其抗弯断面模数 ,所以连杆能在软轻重量的情况下获得较大的结构刚度和强度。
(3)连杆小头
连杆与活塞销相连接的部分称为连杆小头。小头一般为薄壁圆形结构,下端用半径软大的圆弧与杆身圆滑衔接,在小头内部装配有薄壁衬套。为了润滑衬套与活塞间的配合表面,在连杆小头和衬套上钻孔(或铣槽)来收集飞溅下来的油雾。有的在杆身内部钻一个油道,润滑油从曲轴连杆的轴颈经过杆身内部油道进入衬套的摩擦表面。
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发电机讲述其做工的全过程
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柴油机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时,柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上,通过喷油器喷入气缸,在很短时间内与压缩后的高温空气混合,形成可燃混合气。
由于柴油机压缩比高(一般为16-22),所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa,同时温度高达750-1000K(而柴油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa,温度达600-700K),大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后,在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。
康明斯发电机.jpg
气缸内的气压急速上升到6-9MPa,温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下,活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功,废气同样经排气管排入大气中。
普通柴油机的是由发动机凸轮轴驱动,借助于高压油泵将柴油输送到各缸燃油室。这种供油方式要随发动机转速的变化而变化,做不到各种转速下的 供油量。
相比起柴油机,柴油机具有燃油消耗率低(平均比柴油机低30%),而且柴油价格较低,所以燃油经济性较好;同时柴油机的转速一般比柴油机来得低,扭距要比柴油机大,但其质量大、工作时噪音大,制造和维护费用高,同时排放也比柴油机差。但随着现代技术的发展,柴油机的这些缺点正逐渐的被克服。
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你知道柴油发电机的泵喷嘴燃油系统分为哪三部分吗
泵喷嘴燃油供给系统高压部分主要山分配管、驱动装置和泵喷嘴组成。泵喷嘴一般均直接安装在气缸盖上,低压燃油由低压输油泵先送入气缸盖上的油道中,然后再分别向固定在缸盖上的泵喷嘴供油。低压燃油送人泵喷嘴,由泵喷嘴内的柱塞在凸轮轴、推杆、摇臂及回位弹簧的作用驱动下往复运动,将低压燃油升压,然后由泵喷嘴喷出。
由于泵喷嘴是每缸一个,所以每个泵喷嘴上,均有一个控制泵喷嘴喷油提前角和喷油量的电磁阀,电磁阀由ECU控制其开启和关闭时刻。由此可知,ECU必须有判缸信号和曲轴转速信号,以便准确掌握是哪个气缸处于压缩行程,并判断活塞运动距上止点前的角度,然后才能控制该缸电磁阀的通断,以保持发电机工况对喷油正时和喷油量的要求。
柴油发电机泵喷嘴可分为三部分,即高压燃油形成部分、燃油雾化喷射部分和电控电磁阀部分。
高压燃油形成部分高压燃油形成部分由凸轮、柱塞和回位弹簧组成。凸轮在凸轮轴带动下旋转,凸轮压动泵喷嘴柱塞上下往复运动,使柱塞与套筒之间的容积发生变化,将泵腔内的燃油形成高压,并由泵喷嘴喷人气缸。
泵喷嘴燃油供给系统的喷射过程包括高压腔充注燃油阶段、预喷射阶段、主喷射阶段和喷射结束阶段。
①高压腔充注燃油阶段。这个阶段的作用是向高压腔充注燃油,为喷射循环做准备。其工作过程如下:泵柱塞在弹簧压力作用下向上移动,这样使高压腔内容积扩大。泵喷嘴电磁阀不动作,电磁针阀处于静止位置,供油管到高压腔的通道打开,供油管内的油压使燃油流人高压腔。
②预喷射阶段。在主喷射阶段开始之前,少量燃油在低压下喷人燃烧室,使燃烧室内的压力和温度上升,可以减少点火延迟(点火延迟是开始喷油和燃烧室内压力开始上升之间的时间),这段时间应该短暂,否则在此期间喷油量大,压力会突然上升并产生很大的燃烧噪声。在预喷射循环和主喷射循环之间的“喷射间隔",燃烧室内的压力平缓上升,而不是一个突然的压力上升,使得燃烧噪声低,排放的氮氧化合物也少。
喷射凸轮通过摇臂将泵柱塞压下,将高压腔内的燃油排出供油管。发电机ECU将给泵喷嘴电磁阀通电,在此时,电磁阀针阀被压人阀座内,关闭高压腔到供油管的通道,高压腔内开始产生压力。当压力达到18MPa时,压力高于喷射弹簧,玉力,喷射针阀上升
喷嘴针阀打开后,预喷射立即结束。上升的压力使辅助柱塞下移,使高压腔内容积扩大。于是,压力瞬时下降,喷嘴针阀关闭,此时,预喷射结束。辅助柱塞的下移增加了喷嘴弹簧的压紧程度。在接下来的主喷射循环,若想再次打开针阀,油压必须比预喷射过程中的油压高。
③主喷射阶段。这个阶段的作用是以高喷射压力将燃油喷人燃烧室。空气和燃油混合、雾化良好,充分燃烧,从而减少排放污染并确保发电机率运转。喷嘴针阀关闭后短时间内,高压腔内压力立即重新上升。喷嘴电磁阀仍然关闭,泵柱塞下移。约30MPa时,燃油压力高于喷嘴弹簧作用力,喷嘴针阀再次上升,主喷油开始。压力上升到205MPa时,进人高压腔的燃油多于经喷孔喷出的燃油。柴油发电机 功率时的喷油压力 ,高转速时,喷人的油量也大,发电机 功率时的喷油压力 。
当发电机ECU停止给泵喷嘴电磁阀通电时,燃油被泵柱塞排出到供油管,压力下降。喷嘴针阀关闭,喷嘴弹簧将旁通活塞压回开始位置,主喷射循环结束。
④喷射结束阶段。主喷射循环结束后,进人喷射结束阶段。此时燃油压力迅速下降,喷嘴迅速关闭。防止燃油在低喷射压力下以大颗粒滴人燃烧室,造成燃烧不完全,排放污染严重。
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柴油机故障分析判断原则
柴油机出现故障时,操作人员应仔细、同城及时地分析故障的特征,判断其产生的原因,一般按如下原则进行:
1)判断故障要有整体性,排除故障要有性。进行故障检修作业是一项系统工程,要把柴油机看成一个整体(一个系统),而不能当做一组组件。一个系统、同城机构或零部件有故障,必然要涉及其他系统、同城机构或零部件。因此,对于各个系统、同城机构或零部件的故障不能 孤立地对待,而必须考虑对其他系统的影响及本身所受到的影响,从而以整体观念来分析故障原因,并进行的检查排除。
故障发生的整个情况,应向操作者了解,并作出必要的检查和分析。柴油机分析故障的一般程序为:了解故障现象→了解柴油机的使用状况→了解维修史→现场观察→故障分析与排除。
2)查找故障应尽可能减少拆卸。拆卸只能作为在经过缜密分析后采取的 手段。在决定采取这一步骤时,一定要以结构和机构原理等知识作为指导,并建立在科学分析的基础上。在有把握恢复正常状态和确信不会因此引起不良后果的情况下才能进行。否则不仅会拖长排除故障的时间,而且可能是发动机遭到不应有的损坏或产生新的故障。
3)切忌存侥幸心理和盲目蛮干。当柴油机突然发生故障或一般已判定出故障的原因,而且故障将影响柴油机正常工作时,应及时停机检查。当判断是较大故障或柴油机突然自行停机时,应及时地拆检和修理。
对不能立即查明原因的故障,可以先将柴油机低速空载运转,再观察分析找出原因,以避免发生更大的事故。
当遇到较严重的、同城可能造成破坏性损坏的故障征兆时,切忌存侥幸心理,盲目蛮干。在没有查找到故障原因并予以排除时,不能轻易地起动发动机,否则会进一步扩大故障损坏程度,甚至造成重大事故。
4)注重调查、同城研究、同城和合理分析。应将每次出现的故障特别是大的故障原因排除方法,记录在柴油机的运行簿上,供下次检修参考。
调查、同城研究和了解柴油机的使用管理和维修方面的过程和现状,主要看该机常出些什么故障、同城发生在什么部位;检修中更换了哪些机件;检验和装配的间隙数据等。对现状的了解,主要是在柴油机在故障出现前后观察到哪些现象,已经采取过哪些措施、同城效果如何等。通过对这些问题的了解,把思路引导到产生故障可能性大的方向上去,便于作出正确的分析和判断。
5)遵循“从简到繁、同城由表及里、同城按系分段、同城推理检查”的原则,“从简到繁、同城由表及里”的含义比较明确,要求查找判断故障时不要将故障看得很复杂,分析排除故障与一般的工作方法一样,总是从简到繁、同城由近及远、同城由表及里地进行。“按系分段、同城推理检查”则要求有层次、同城符合机理地去分析判断故障。例如柴油机排气冒黑烟的故障,主要与两个系统有关,一是进、同城排气系统,二是燃油系统。进、同城排气系统是供气不足,还是泄露太多?燃油系统是油量过多,还是雾化质量、同城喷油压力和喷油时间方面的原因。然后按系统逐一检查,检查一项排除一个疑点,逐步缩小故障范围, 找出故障的真正原因。