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告诉您柴油发电机发生故障怎么分析
柴油发电机在运转中有时会出现这样或那样的故障,出现的现象也多种多样,造成故障的原因也十分复杂。一种故障可能出现多种异常现象,例如柴油发电机组冷却系统的主要部件,即水冷式机油散热器损坏后,在水散热器中有机油出现,同时在油底壳内部又有冷却水;一种故障现象也可能是由一种或多种故障原因所造成,例如柴油发电机组燃烧室内部气缸压力过低的故障,可能是进、排气门与气门座之间密封不良,也可能是由于活塞环在装配时出现对口而出现下排气所造成。也可能是活塞环与气缸套的磨损间隙过大所造成,还有可能是气缸垫漏气所造成的。从查找故障原因到排除故障的整个过程来看,根据实践经验证明,查找故障所用的时间占整个维修时间的70%左右,而真正排除故障所用时何只占30%左右。所以在判断柴油发电机组出现的故障时,维修人员不但要掌握柴油发电机组的结构、原理,还必须要懂得查找判断故障的一般原则和方法,只有这样,在遇到实际问题时,通过细致的观察和正确的分析,才可以做到迅速、准确、及时地排除柴油发电机组种种故障。
1.弄清故障现象,分析产生该故障现象的原因
柴油发电机组的各系统、各部件、各零件之间是密切相关的,一个部件或一个系统或一个零件发生故障,可能会涉及其他系统的部件或零件。所以,对一个故障现象不能孤立地看行,要从整体分析故瘴发生的原因并及时地排除故障。
为了准确的弄清故瘁现象,维护人员必须要向操作人员了解柴油发电机组是在什么情况下发生的故障,故障出现后柴油发电机组的工作性能有何变化,采取了哪些措匝、更换过何种零件、过去作过什么修理等。
2.维修人员要在科学分析的基础上进行拆卸
在排除故障时,不要盲目拆卸柴油发电机组的部件,应在拆卸前先弄明白被修柴油发电机组的结构原理、故障部位等,只有建立在科学的、认真分析的基础上才可以进行拆卸。例如:柴油发电机组功率不足,如果在没有判别是什么原因或哪个部件损坏或较多部件磨损间隙过大等原因就盲目进行拆卸,这样不但延长了排除故障的时间,反而有可能使其他部件或零件的相对位置出现变化,所以,在排除柴油发电机组故障时,要查明是哪个零件或哪个系统出现故障后才能进行修理,防止盲目乱干,有时不但没有将故障排除反而使其他故障出现。
3.维修人员应采取看、听、摸、嗅等途径查找故障部位
看:柴油发电机组在运转过程中的外部特征,如排气管的排烟情况是否有异常;润滑油的颜色是否正常;燃油供给系统是否有泄漏的部位;冷却系统和润滑系统的管路结合部是否有漏水和漏油现象;柴油发电机组的各种仪表指示是否有异常;各运动部件和固定部件的螺母是否有松动;柴油发电机组起动线路的接线是否正确等。
听:柴油发电机组在运转过程中的异常响声,如柴油在燃烧室燃烧时的爆炸声是否均匀;柴油发电机组在运转中活塞、连杆、曲轴的冲击声是否有异常;进、排气门及柴油发电机组正时齿轮在运动和转动中是否有异常响声等。
摸:检查柴油发电机组起动后各缸的排气温度是否一致;淡水泵的进水管和出水管的温度是否一致等。
嗅:柴油发电机组在运转过程中是否有焦味,如柴油发电机组起动线路或充电发电机、调节器是否有焦味;有无烧机油的异味等。
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柴油发电机的基本结构
柴油发电机的基本结构:由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。柴油发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机,下面我只说说单缸四行程柴油机的工作基本原理:柴油机起动是通过人力或其它动力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气缸中作上下往复运动。活塞在运动中完成四个行程:进气行程、压缩行程、燃烧和作功(膨胀)行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开,经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动,进排气门都关闭,空气被压缩,温度和压力增高,完成压缩过程。活塞将要到达顶点时,喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧,形成的高压推动活塞向下作功,推动曲轴旋转,完成作功行程。作功行程完了后,活塞由下向上移动,排气门打开排气,完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈。经若干工作循环后,柴油机在飞轮的惯性下逐渐加速进入工作。
直流发电机主要由发电机壳、磁极铁芯、磁场线圈、电枢和炭刷等组成。工作发电原理:当柴油机带动发电机电枢旋转时,由于发电机的磁极铁芯存在剩磁,所以电枢线圈便在磁场中切割磁力线,根据电磁感应原理,由磁感应产生电流并经炭刷输出电流。
交流发电机主要由磁性材料制造多个南北极交替排列的永磁铁(称为转子)和硅铸铁制造并绕有多组串联线圈的电枢线圈(称为定子)组成。工作发电原理:转子由柴油机带动轴向切割磁力线,定子中交替排列的磁极在线圈铁芯中形成交替的磁场,转子旋转一圈,磁通的方向和大小变换多次,由于磁场的变换作用,在线圈中将产生大小和方向都变化的感应电流并由定子线圈输送出电流。
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发电机组内燃机的常用名词和四冲程柴油机的工作原理
一、柴油发电机的常用名词
1.工作循环
柴油发电机中热能与机械能的转化,是通过活塞在汽缸内工作,连续进行进气、压缩、工作、排气四个过程来完成的。机器每进行这样一个过程称为一个工作循环。
2.上止点和下止点
当活塞在汽缸中移动时,活塞顶处在汽缸中的 位置称为上止点(或称上死点);活塞顶在汽缸中的 位置,称为下止点(或称下死点)。
3.活塞冲程
上、下止点之间的小直线距离称为活塞冲程(或称行程),通常用S表示。曲轴与连杆大端的连接中心到曲轴的旋转中心之间的小直线距离称为曲柄的旋转半径。对于汽缸中心线通过曲轴旋转轴心的柴油发电机,活塞冲程S=2R.
4.工作容积
活塞从上止点到下止点所扫过的汽缸容积,称为汽缸工作容积(或称活塞排量),用Vh表示。多缸柴油发电机各汽缸工作容积的总和称为柴油发电机工作容积(或称柴油发电机排量),用VL表示。
VL=πD2Si=Vhi(L)/4×103
式中D—汽缸直径(cm)
S—活塞冲程(cm)
i—汽缸数
Vh——个汽缸的工作容积。
5.压缩比
新鲜气体吸人汽缸后充满了整个汽缸,即占有汽缸总容积Va,而汽缸总容积则包括燃烧室容积VC和汽缸的工作容积Vh,汽缸总容积Va=Va+Vh。汽缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比,用€表示,即
压缩比的大小,说明汽缸内的空气(或混合气)经压缩后体积缩小的倍数,也表明气体被压缩的程度。通常柴油机€=16~22,柴油机€=5~9.
压缩比越大,表明活塞运动时,气体被压缩得越厉害,其气体的温度和压力就越高,柴油发电机的效率也越高。
二、四冲程柴油机的工作原理
在热力过程中,只有在“工质”膨胀过程才具有做功能力,而我们要求发动机能连续不断地产生机械功,就必须使工质反复进行膨胀。因此,必须设法使工质重新恢复到初始状态,然后,再进行膨胀。因此,柴油机必须经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后,才能恢复到起始状态,使柴油机连续不断地产生机械功,故上述四个热力过程称为一个工作循环。
若柴油机活塞走完四个冲程完成一个工作循环,称该机为四冲程柴油机。如果活塞走完二个冲程完成一个工作循环的柴油机称为二冲程柴油机。目前,柴油发电机组配置的柴油机都是四冲程机。
1.进气冲程
进气冲程的目的是吸入新鲜空气,为燃料燃烧作好准备。要实现进气,缸内与缸外要形成压差。因此,此冲程排气门关闭,进气门打开,活塞由上止点向下止点移动,活塞上方的汽缸内的容积逐渐扩大,压力降低,缸内气体压力低于大气压力约68~93kPa。在大气压力的作用下,新鲜空气经进气门被吸入汽缸,活塞到达下止点时,进气门关闭,进气冲程结束。
2.压缩冲程
压缩冲程的目的是提高汽缸内空气的压力和温度,为燃料燃烧创造条件。由于进、排气门都已关闭,汽缸内的空气被压缩,压力和温度亦随之升高,其升高的程度,取决于被压缩的程度,不同的柴油机略有不同。当活塞接近上止点时,缸内空气压力达(3000~5000)kPa,温度达500~700℃,远超过柴油的自燃温度。
3.膨胀(作功)冲程
当活塞上行将终了时,喷油器开始将柴油喷入汽缸,与空气混合成可燃混合气,并立即自燃,此时,汽缸内的压力迅速上升到约6000~9000kPa,温度高达(1800~2200)℃。在高温、高压气体的推力作用下,活塞向下止点运动并带动曲轴旋转而作功。随着气体膨胀活塞下行其压力逐渐降低,直到排气门被打开为止。
4.排气冲程
排气冲程的目的是缸内的废气。做功冲程结束后,缸内的燃气已成为废气,其温度下降到(800~900)℃,压力下降到(294~392)kPa。此时,排气门打开,进气门仍关闭,活塞从下止点向上止点移动,在缸内残存压力和活塞推力的作用下,废气被排出缸外。当活塞又到上止点时,排气过程结束。
排气过程结束后,排气门关闭,进气门又打开,重复进行下一个循环,周而复始不断对外作功。