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发电机组的四冲程柴油机的工作原理有哪些
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、通化梅河口压缩、通化梅河口膨胀、通化梅河口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、通化梅河口排气门都已关闭,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、通化梅河口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。
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发电机如何不使用电子调速器控制电路
如果不使用电子转速控制器,柴油机引擎控制器也可直接控制RSV机械调速器以实现机组起动和调速,此种情形控制的二位式电磁执行机构与RSV调速器调速手柄连接。不使用电子调速器的康明斯机组控制电路。
起动时,接通电源开关,按下启动按钮,端子输入低电平,触发T-P进入起动状态;端子、通化梅河口附近输出低电平,使继电器、通化梅河口附近线圈获得工作电压。
J1的常开触点接通,初始供油继电器RS2线圈得电,R52常开触点接通,电磁执行机构DTC的起动线圈得电,将调速手柄拉至起动工况位置;同时J1使起动继电器RS1线圈得电吸合,RSI常开触点接通,起动机吸合继电器J线圈得电,接通起动机M的电磁开关及其电路,起动电动机运转,带动柴油机起动。
J2的常开触点接通,使延时继电器KT1得电,经过设定的延迟时间后,其常开触点将闭合,使电磁执行机构DTC的全速线圈得电,柴油机起动后能进入全速运行状态。全速线圈得电时间应在起动程序结束前。
起动机转动并使柴油机转速超过300r/min时(或达到机组设定的起动时间),T-P使6
端输出高电平,J1失电断开其常开触点,起动继电器RSI和初始供油继电器RS2失电断开,起动电动机吸合继电器J失电,起动机与柴油机飞轮分离。同时,电磁执行机构DTC的起动线圈也失电,柴油机在电磁执行机构DTC的全速线圈控制下使调速手柄处于标定转速位置,柴油机起动成功并进入标定转速运行状态。
由上述过程可知,KT1延时时间必须早于T-P表的起动程序的结束时间,否则T-P表在结束起动程序并断掉电磁执行机构DTC起动线圈的供电时,DTC将无电磁吸力而使柴油机停机。
停机时,按下停机按钮STOP,T-P表的19端子输入低电平,T-P进入关机程序,端子7由低电平变为高电平,继电器J2线圈失电,其触点断开,延时继电器KT1失电,KT1触点断开DTC的全速线圈供电,DTC失去电磁力而在复位弹簧作用下使RSV调速器调速手柄处于停机位置,柴油机停机。
由此可见,在该控制方式,T-P表的喷油泵控制输出端口7不再用于电子调速控制器ESD5500E的工作电压控制,而是直接用于电磁执行机构的控制,通过与RSV机械调速器的配合实现起动过程和调速过程。电磁执行机构改变调速手柄的位置实际上改变的是RSV调速器的弹簧张力和转速设定值。同时,柴油机直接从起动状态进入高速控制状态,控制过程不尽合理。
应急控制电路主要由钥匙开关DS,柴油机参数表及传感器等组成。将DS旋至“工作”位置时,①、通化梅河口附近②端子接通,电磁执行器DCT中的全速线圈得电,其阻值较大,产生的吸力不足以使其动作。将DS旋至“起动”位置时,①、通化梅河口附近②、通化梅河口附近③端子均接通,继电器RS1得电,常开触点闭们接通起动电动机电路,柴油机起动。同时,RS2得电,触点闭合,DCT起动线圈也得电,执行机构在电磁吸力的作用下将油量控制齿杆拉至起动供油量位置。柴油机起动后,DS回复至正作状态,此时执行机构被全速线圈产生的吸力使其保持在标定转速位置,柴油机工作在标定转速。将DS旋到“停机”位置时,全速线圈失电,电磁执行器在弹簧的作用下将油量控制机构拉至停止供油位置,机组停机。
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柴油发电机的配气机构
配气机构是柴油发电机进气和排气的控制机构它按照柴油机各气缸工作次序,通过控制进气门和排气门的开启和关闭来保证在规定的时间内有足够的新鲜空气进入气缸,并把燃烧后的废气从气缸内尽可能彻底的排出。
配气机构通常有气门式和气孔式两种型式。气门式配气机构由凸轮驱动气门以控制进排气过程,是四冲程柴油机常用的一种型式,而气孔式配气机构是在气缸中间开有进排气孔并通过活塞的控制进排气过程,这种机构在二冲程柴油机上应用较多。
目前,四冲程内燃机常用的是气门式配气机构。气门式配气机构又分为侧置式和顶置式两类。侧置式气门机构的进排气门都布置在气缸体的一侧,它是通过凸轮轴推动挺柱和推杆来控制气门开启和关闭。侧置式气门机构一般适用于单缸柴油机。顶置式气门机构是柴油机使用广泛的,它主要由气门组件、通化梅河口本地气门传动机件、通化梅河口本地进排气系统和柴油发电机增压系统组成。
一、通化梅河口本地气门组件的结构及功用
气门组件主要是用来密封柴油机的进气道和排气道,并保证柴油机正常换气。其主要组成部件是气门、通化梅河口本地气门弹簧、通化梅河口本地气门导管、通化梅河口本地气门座圈及锁紧装置等。气门组件在整个柴油机中的润滑和冷却条件极差,且受到交变载荷的冲击和高温、通化梅河口本地腐蚀等的影响,因此这部分零件极易发生故障。气门组件损坏后,柴油机会出现很多散障现象,例如油耗增加、通化梅河口本地功率降低、通化梅河口本地起动困难和排烟异常等。
1.气门
气门分进气门和排气门。气门的功用是密封燃烧室,并使柴油发电机的各气缸得到正常换气。
气门主要由头部和杆部两部分构成。气门头部的形状有平顶、通化梅河口本地凸顶和凹顶,目前使用较多的是平顶,这主要是因为平顶气门的头部形状简单、通化梅河口本地制造方便,受热面积小等特点。
柴油机为了提高燃烧室内的进气量,进气门的头部一般做的比排气门大,因为增大进气门可以减小进气阻力,增大进气量,这比增大排气们减小排气阻力更为有效。气门密封锥面的斜角也不同,进气门一般采用30℃的斜角,排气门一般采用45℃的斜角。进气门的锥面采用30℃的斜角,主要是因为较小的锥面斜角可使气流通过断面的流量增大。
2.气门导管
气门导管的结构。
气门导管给往复运动的气门起着导向的作用,并保证气门头部准确地落在气门座上,同时还能够把气门的部分热量传出去。气门导管一般采用铸铢铸成,由于它在高温和润谴条件较差的环境下工作,所以该部件较易出现磨损现象。
气门导管与气门杆部在长期的相对运动的磨损中,易使两者之间的配合间隙增大。正常情况下,进气门与导管的间隙为0.09左右,排气门与导管的间隙约为0.12mm,当间隙增大到极限值0.26mm时,气门导管与气门应成对换新。若装配时间隙过小,则易出现气门卡死现象。
3.气门座圈
气门座圈是为往复运动的气门而设计的,它与气门一起用来密封燃烧室。气门座圈一般采用耐热铸铁制造,并压人气缸盖中心气门座圈长期受到气门的连续冲击和高温、通化梅河口本地高压气体的腐蚀,在使用过程中特刑容易发生故障。在长期的工作中气门座圈的锥面容易产生麻点、通化梅河口本地凹坑、通化梅河口本地座圈缩短和磨损变宽等现象。
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