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曲轴是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介 引言:曲轴是柴油发电机的中心部件,是活塞与柴油发电机各辅助系统间能量传递的中介。工作时,它要承受很高的气体压力、往复惯性力、离心力及其他力矩的作用。 所以我们对曲轴的要求是:要有足够的强度和刚度;轴径表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态;静平衡和动平衡要好,在使用转速范围内不能产生扭转振动。曲轴主要由主轴颈、连杆轴颈(又称曲柄销)、曲柄臂、平衡重块、前端及后端等部分组成。 主轴颈和连杆轴颈:主轴颈与连杆轴颈都是尺寸精度较高的圆柱体,它们与曲柄臂相连接,组成曲柄。主轴颈是用来支撑曲轴的,曲轴绕主轴颈中心高速运转。连杆轴颈则是用来与连杆大端相连接的。 曲柄臂:曲柄臂的作用是连接主轴颈与连杆轴颈,通常制成椭圆形或圆形,其厚度与宽度应使曲轴有足够的刚度和强度。平衡重块,平衡重块通常设在与连杆轴颈相对的一侧曲轴臂上,形状多为扇形。平衡重块的作用是平衡连杆轴颈及陆柄臂的重量、离心力及其力矩,以减轻主轴承的负荷,增加运转时的平衡性能。 曲轴前端:曲轴的前端装有皮带轮,用以安装直接或间接驱动风扇、水泵及充电机等的皮带。它上面还装有正时齿轮、油封等。 曲轴后端:曲轴后端装有法兰盘,用螺栓紧固连接飞轮,还设置有油封、回油槽等。 主轴连杆轴承 主轴承和连杆轴承用来与主轴颈和连杆轴颈形成良好的摩擦副,以减少摩擦损失。大部分柴油发电机采用摩擦表面有耐磨合金层的滑动轴承。此轴承做成剖分式,俗称轴瓦。上轴瓦和下轴瓦之间用主轴承螺栓固紧,在轴瓦中还有油孔和油槽,并与主轴颈中的油孔相通,润滑油从孔内流通,以强制润滑主轴承摩擦表面和连杆轴颈摩擦表面。另外,现在有许多柴油发电机的主轴承采用滚动轴承,这样做的结果使主轴承的润滑由压力式润滑变成了飞溅式润滑,减少了润滑油管路,但是使用滚动轴承会使柴油发电机的工作噪音有所增加,使用耐磨合金轴瓦可以有效地降低曲轴转动时的噪音,但是必须增加主轴承的润滑强度。 飞轮 飞轮的主要作用是存储做功冲程产生的能嫩,克服其他冲程的阻力,以保持曲轴旋转的连续性和均匀性,使柴油发电机运转平稳。飞轮多是由灰口铸铁或球墨铸铁制成的大圆盘,轮边尺寸宽而厚,这是因为在重意一定的情况下,可获得较大的转动惯量。飞轮在轮边刻有第1缸活塞位于上止点的标记,可根据此标记调整柴油发电机的配气正时、供油或点火提前角。上述内容是对从机体组件到曲轴连杆组件的一个大致介绍。
增压型柴油机简介 1)发电机依靠缸内燃烧发出功率。因此,进入缸内的燃油和空气是基本的两大要素,两者要合理调配,燃烧才能完全,使之达到功率大而燃油省的目的。 2)燃油的输入量是可以控制的,关键是空气吸入量。一般发电机靠自然吸气,空气吸入量受发电机进气系统阻力的限制,仅能吸入70%~80%((以1个大气压计。吸入气缸的空气体积与气缸容积的百分比)。因此功率难以提高。 3)增压型柴油机的基本特征就是采用了“增压器”。因此。进入气缸的空气不是依靠自然吸气,而是由增压器强制将空气压入或“填入”气缸,从而使空气量增多,喷射的燃油量也相应增加,不但发电机功率大大提高,而且由于燃烧完全,相应降低了耗油量,尾气烟度也有所改善。 4)废气涡轮增压器利用发电机排气压力推动涡轮,带动另一端的叶轮压气机“鼓充”进气,叶轮转速每分钟一般达10万转左右。采用这种内燃机增压技术的发电机为增压型,其功率比自然吸气型提高20%~40%,燃油消耗率也显著下降。 5)进气气缸的空气通过废气涡轮增压器后,由于受压缩功的影响,其温度大幅度提高(全负荷时一般达到12℃左右),空气密度却显示下降,限制了功率的进一步的提高,因此出现了“增压中冷”是将发电机的冷却液或汽车前端的进风通过“中冷器”(即热交换器)对已增压过的发电机进气进行“中间冷却”。水冷型可将进气温度降至90℃左右,空气冷却型可将进气温度降至50℃左右。采用增压中冷技术的发电机为增压中冷型,其功率比增压型进一步提高,油耗也相应地进一步减少,其工作原理如图1-1所示。 6)B系列柴油机有3种吸气形式--自然吸气型、增压型和增压中冷型。依靠这种技术,B系列柴油机在缸径、冲程和转速不变的情况下,可逐级提高它的功率和转矩,因而明显扩大了系列内柴油机的功率范围。以B系列6缸机为例:自然吸气型(代号6B)的额定功率为96KW,增压型(代号6BT)的额定功率为118KW,增压中冷型(代号6BTA)的额定功率140KW,它们的转矩和燃油量也分别不同程度地逐级得到提高和减少。 7)B系列柴油机是通过采用增压和增压中冷技术来扩大功率范围,而不是通过采用扩大缸径的方法来达到的。由于缸径不变,缸体、缸盖等零部件完全通用,就大大降低了工厂生产成本,减少了市场备件平中;又由于设计时不虑保留扩大缸径的余地,使发电机能尽量紧凑,体积和质量明显减小;更由于增压技术的优点,不仅提高了动力性的经济性,而且有利于降低噪音和使排放达标。此外,如在高原地区使用,动力可保持不变或损失较少。B系列柴油机的结构强度是按 功率和转矩的需要设计的,因此保证了全系列机型的可靠性和耐久性。 8)发电机配HIC增压器主要按中、高速端匹配,因而低速端增压压力不足。为了不使烟度排放性能等恶化,不得不限制供油量(通过冒烟限制器),从而牺牲了低速转矩并影响整车低速行驶性能。这种匹配主要适于汽车经常高速行驶的使用条件。 旁通涡轮增压器正是针对解决低速动力性不足而开发的,它以低速端进行 匹配,低速增压压力高,冒烟限制器不起作用,因此低速转矩大、排放低,并通过旁通阀来解决由此产生的高速端增压压力过高的问题,从而兼顾了高速端的性能,可以看出,旁通阀和曲柄连成整天转动,并通过推杆与执行器(用支架固定在增压器壳体上)中弹簧的一端相连,执行器的另外一端则通过软管与压气机出口增压压力想通。当旁通阀处于关闭状态时执行器中的弹簧具有一定的预紧力。 当增压压力达到一定程度而足以克服弹簧预紧力时,作用力将通过推杆,曲斌使旁通阀打开,将进入涡轮的部分废气经旁通阀流入总排气管,从而减少了进入涡轮的能量,使转速和增压压力随之下降。
柴油发电机错误启动方式 一:加大油门启动 柴油发电机组启动时不要加油门。一般将油门放置到怠速位置上即可。但很多人为了能使柴油发电机组快点启动,启动前或启动过程中猛加油门。这种做法的危害是: 浪费燃油。多余的柴油会冲刷缸壁,使活塞、活塞环与气缸套之间润滑恶化而加剧磨损;余油流入油底壳会稀释机油而降低润滑效果;气缸中过多的柴油燃烧不完全会形成积碳。 柴油机大油门启动后,转速可能升高很快,这会对运动部件造成较大的损坏(加剧磨损或造成拉缸等故障)。 二:强力冷态拖车启动 柴油发电机在冷车状态下、机油粘度较高的情况下强行拖车起动,会加剧柴油机各运动件之间的磨损,从而降低柴油机的使用寿命。 三:不按季节换用机油和燃油 在天气寒冷的季节,如果不及时改换粘度低的机油和燃油,发电机就很难起动或根本不能启动。即使是强行启动成功,也可能对柴油发电机造成无法估量的损伤。 四:无水启动或骤加沸水启动 柴油发电机起动后如无冷却水,会使气缸组件、缸盖和机体等零部件温度急剧升高,此时再加注冷却水,会使炽热的缸套、缸盖等重要部件因骤然遇冷而引起炸裂或变形。但是,如果启动前向冰冷的机体内骤加100左右的沸水,同样会激裂缸盖、机体和缸套等零部件,应待水温降至60-70时再加入。 五:明火烘烤油底壳 强火喷烤油底壳,易造成油底壳局部变形或油底壳内的机油变质。因此,加热油底壳内的机油应使用专用的加热器(或蒸汽)加热,与此同时缓慢转动油轴,让机油均匀受热,使各部位都得到润滑。
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