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从4个方面来分析并比较发电机的风冷和水冷系统
柴油发电机过冷或者过热(即发电机冷却能力过强或者过弱)都会对其动力性,经济性,工作可靠性带来不利的影响。因此设计良好的冷却系统,能够保证发电机始终处于适宜的温度下工作,以获得较高的发电机经济性能,动力性能,工作可靠性指标等。冷却系统的功用就是使发电机在各种工况下都保持在适当的温度范围内,冷却系统既要防止发电机过热,又要防止冬季发电机过冷,在冷态下的发电机启动之后,冷却系统还要保证发电机迅速升温,尽快达到正常的工作温度。
冷却系统,顾名思义,其主要作用就是对柴油发电机进行冷却,保证柴油发电机在一定的温度范围内可靠的工作,根据冷却介质的不同,分为风冷系统和水冷系统两种。下面康明斯发电机公司结合风冷系统和水冷系统的系统构造、振动噪声、冷却效果、低温性能、使用寿命,进行分析比较。
1.系统构造:水冷柴油发电机的气缸套分为干式气缸套(不直接与水接触)和湿式气缸套(直接与水接触),活塞在缸套内往复运动时,将热量传给缸套,缸套又将热量传递给冷却液来实施冷却,需要有水泵、水管、节温器等专用零部件,构造复杂;风冷柴油发电机则省去许多部件和环节,结构相对简单,但风冷系统对材料的耐热,耐磨,膨胀系数要求更高,制造起来技术工艺要求也比水冷要高。
2.振动噪声:水冷系统由于在缸套外侧配备水套,噪音经过水后变小,从而大大降低了发电机内部噪音,相对来说水冷柴油发电机的噪声更小、震动较小,拥有更高的压缩比,爆发力更强,功率更高,风冷系统需要风扇高速运转来进行抽风与排风,风燥比较大,震动较为明显。
3.冷却效果:水冷系统的缸体和缸盖刚度好,冷却强度高,发电机内部和外部冷却均匀,冷却水路设计自由度大,工作可靠,循环性好,降温迅速,不容易过热,不受环境影响;风冷系统的冷却介质为空气,空气的比热容大约为水的比热容的1/4左右,空气的传热系数大概为水的传热系数的1/20—1/30左右,空气的降温效果不如水明显,尤其在夏季使用中,水冷系统的优势更为明显。
4.低温性能:风冷系统启动方便、运行经济,启动后气缸的温度上升较快,在短时间内即可进入大负荷工作状态,没有冻裂和过热沸腾的危险,其低温性能优良;水冷系统启动后,温升比较缓慢,而且冷却液更换不及时容易冻坏发电机,需要定期检查冷却液的质量,低温环境下风冷系统的优势更大。使用寿命风冷系统中于气缸壁温度高,升温速度快,酸性腐蚀和磨损在很大程度上降低了,柴油发电机在露点以下的工作时间也大大缩短了,因而风冷系统机件腐蚀、锈蚀程度小,而且缸体、缸盖、散热器、冷却部件上也不会像水冷系统一样存有水垢;水冷系统时间久了,冷却管道容易受到腐蚀和损坏,相关部件容易老化、开裂,水箱容易产生水垢反而影响冷却效果,风冷系统使用寿命更长。
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柴油、润滑油、混合油的选用
柴油机使用前,应根据使用环境和条件选用适当牌号的柴油和机油。选用恰当与否对康明斯柴油发电机发动机的性能、工作可靠性及使用寿命均有很大的影响。
(1)柴油的选用
柴油的牌号由辛烷值决定,同时柴油的牌号也是柴油抗爆性的指标。常用车用柴油按辛烷值的高低可分为90号、93号、97号三种牌号。
选用柴油时,主要考虑因素是发动机的压缩比。当然从全局上还应考虑燃烧室结构、材料、冷却强度、混合气浓度和点火提前角以及负荷和转速等。高原或高山地区空气稀薄,压缩终了的压力和温度也较低,选用较低辛烷值的柴油,也不易发生爆燃使用柴油应注意以下几点。
①在炎热的夏季和高原高山地区,由于气温高、气压低、易发生气阻,应加强发动机的散热,并尽量使油管隔抹
②不要将加铅的车用柴油作清洗油或溶剂油用,以防四乙基铅中毒。
③不要使用经长期存放已变质的柴油,否则结胶积炭严重。
④柴油的闪点低,是易燃易爆品,必须遵守使用、保管柴油的措施。
(2)润滑油的选用
润滑油的主要作用是润滑柴油机的运动部件,并使运动部件冷却散热、清洗,还能防止锈蚀。机油品质的好坏和使用正确与否,不仅影响柴油机的性能和使用寿命,还影响机油的使用期限。因此应根据柴油机的使用环境温度,选用适当牌号的机油。在机组工作的 环境温度下,机油应具有良好的流动性;在 温度时,应具有适当的运动黏度,这一点对风冷柴油机尤为重要。
柴油发电机组所使用的润滑油,除按说明书规定的以外,还可根据所在地区及季节的不同,进行合理选择。
(3)混合油的配制
混合油是柴油与机油按一定比例混合而成的,通常用在二冲程油雾润滑的柴油机中。混合油中的柴油能满足正常燃烧条件,混合油中的机油能满足汽缸及运动部件的润滑要求,所以在曲轴箱中不需加注机油。
混合油一般按柴油、机油的容积比配制。柴油机的混合油容积比一般为22L柴油与1L机油混合,即其柴油与机油的体积混合比为22:1;在各机型的配制过程中,切记一定要认真阅读该机型说明书。
柴油和机油一定要搅和拌匀,让机油均匀地稀释在柴油中。若某一时刻进人汽缸中的机油过多,就会造成柴油机在工作过程中烧机油排气冒蓝烟,甚至导致燃油不易点燃并引起发动机停止运转,同时机油过多还会造成火花塞、活塞环处严重积炭;当机油过少时,汽缸壁得不到润滑,加剧其磨损,甚至导致“拉缸”的严重事故。
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维修柴油发电机组散热器怎么做才能减少它的磨损?
维修柴油发电机组散热器要怎么才能减少磨损?柴油发电机组由柴油机、交流无刷同步发电机、控制箱(屏)、散热器水箱、联轴器、油箱、消声器和共用底座组成。柴油机前盖飞轮壳与发电机轴向凸肩定位直接连接,形成一个有机整体,并采用飞轮旋转耦合直接驱动发电机,连接方式由两半组成,通过固定方式受力,连接成钢体时,应保证柴油机曲轴与发电机转子的同心度在规定范围内。
维修柴油发电机组
一、 润滑。减少摩擦磨损较有效的方法是选择合适的润滑剂和润滑方法,用理想的流体摩擦代替干摩擦。对于发电机组,根据不同发动机的具体要求,根据季节和不同地区的使用情况选择合适的润滑油品牌。
二、柴油发电机组正确选择材料。根据基本磨损形式,正确选择材料是提高机械设备零件耐磨性的关键因素之一。在柴油发电机组设计和制造中应选用高疲劳强度、耐腐蚀、耐磨的耐高温材料。同时,要注意配对材料的互溶性,使它们有一个合适的组合。
三、柴油发电机组表面处理。通过采用各种表面处理方法,如表面热处理(钢表面淬火等)、表面化学热处理(钢表面渗碳、渗氮等)、喷涂、喷焊、涂层、沉积、轧制等,提高表面耐磨性。这是有效和经济的方法之一。
四、柴油发电机组合理的结构设计。正确合理的结构设计是减少磨损、提高耐磨性的有效途径。该结构应有利于摩擦副间表面保护膜的形成和恢复、压力的均匀分布、摩擦热的消散、磨屑的排出以及外部磨粒和粉尘的进入。在结构设计中,可以应用位移原理,即允许系统的一部分磨损以保护另一重要部分;也可以使用传递原理,使摩擦副的另一部分在保护有价值部分的同时迅速磨损。
五、改善工作条件。尽量避免超载、超速和工作温度过高,创造良好的环境。
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