柴油機(jī)工作原理是什么
柴油機(jī)工作原理
單缸往復(fù)活塞式柴油機(jī)結(jié)構(gòu)主要由排氣門、進(jìn)氣門、氣缸蓋、氣缸、活塞、活塞銷、連桿和曲軸等組成。氣缸內(nèi)裝有活塞，活塞通過活塞銷、連桿與曲軸相連接?；钊跉飧變?nèi)作一上下往復(fù)運(yùn)動，通過連桿推動曲軸轉(zhuǎn)動。為丁吸入新鮮空氣和排出廢氣，在氣缸蓋上下設(shè)有進(jìn)氣門和排氣門。
(1)基本名聞術(shù)語
①上止點(diǎn)：活塞離曲軸中心 距離的位置。
②下止點(diǎn)：活塞離曲軸中心小距離的位置。
③活塞行程(沖程)：上止點(diǎn)與下止點(diǎn)間的距離，用符號S表示，單位為mm。
④曲柄半徑：曲軸旋轉(zhuǎn)中心到曲柄銷中心的距離，用符號r表示，單位為mm?；钊谐蘏等于曲柄半徑r的兩倍。
⑤氣缸工作容積在：一個氣缸中，活塞從上止點(diǎn)到下止點(diǎn)所掃過的氣缸容積。用符號Vh表示，単位為L。
⑥柴油機(jī)排量：柴油機(jī)所有氣缸工作容積的總和稱為柴油機(jī)排量，用VH表示。
柴油機(jī)排量表示柴油機(jī)的做功能力，在其他參數(shù)相同的前提下，柴油機(jī)排量越大，則其所發(fā)出的功率就越大。
⑦燃燒室容積當(dāng)活塞在上止點(diǎn)時，活塞上方的氣缸容積。用符號Vc表示。
氣缸總?cè)莘e當(dāng)活塞在下止點(diǎn)時，活塞上方的氣缸容積。用符號Va表示。它等于燃燒室容積Va與氣缸工作容積Vh之和。
⑨壓縮比氣缸總?cè)莘e與燃燒室容積之比。用符號ε表示。
壓縮比ε表示氣缸中的氣體被壓縮后體積縮小的倍數(shù)，也表明氣體被壓縮的程度，通常柴油機(jī)的壓縮比ε=12～22。壓縮比越大，活塞運(yùn)動時，氣體被壓縮得越厲害，氣體的溫度和壓力就越高，柴油機(jī)的效率也越高。
⑩工作循環(huán)：柴油機(jī)中熱能與機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，是通過活塞在氣缸內(nèi)工作，連續(xù)進(jìn)行進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣四個過程來完成的。每進(jìn)行這樣一個過程稱為一個工作循環(huán)。如柴油機(jī)活塞走完四個沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)兩周)完成一個工作循環(huán)，稱該機(jī)為四沖程柴油機(jī)如活塞走完兩個沖程(曲軸旋轉(zhuǎn)一周)完成一個工作循環(huán)，稱改機(jī)為二沖程柴油機(jī)。
(2)四沖程柴油機(jī)工作原理
①進(jìn)氣過程 活塞從上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動，這時在配氣機(jī)構(gòu)的作用下進(jìn)氣門打開，排氣門關(guān)閉。由于活塞下移，氣缸內(nèi)容積增大，壓力降低，新鮮空氣經(jīng)空氣濾清器、進(jìn)氣管不斷吸入氣缸。由于進(jìn)氣系統(tǒng)存在阻力，使進(jìn)氣終了氣缸內(nèi)的氣體壓力低于大氣壓力P0(約78～91kPa)，溫度為320～340K.
②壓縮過程 活塞由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動，這時進(jìn)、排氣門關(guān)閉。氣缸內(nèi)容積不斷減少，氣體被壓縮，其溫度和壓力不斷提高。壓縮終了時氣體壓力可達(dá)3～5MPa，溫度高達(dá)750～1000K，為噴人氣缸內(nèi)的柴油蒸發(fā)、混合和燃燒創(chuàng)造條件。
③做功過程 所示]在壓縮過程即將終了時，噴油器將柴油以細(xì)小的油雰噴入氣缸，在高溫、高壓和高速氣流作用下很快蒸發(fā)，與空氣混合，形成混合氣。并在高溫下自動著火燃燒，放出大量的熱量，使氣缸中氣體溫度和壓力急劇上升。燃燒氣體的 壓力可達(dá)6～9MPa， 溫度可達(dá)1800～2000K。高壓氣體膨脹推動活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動，從而使曲軸旋轉(zhuǎn)對外做功。由于噴油和燃燒要持續(xù)一段時間，所以雖然活塞開始下移，但此時還有噴入的燃料繼續(xù)燃燒放熱，氣缸內(nèi)的壓力并沒有明顯下降，隨著活塞下移，氣缸內(nèi)的溫度和壓力才逐漸下降。做功行程結(jié)束時，壓力約為0.2～0.5MPa。
④排氣過程 做功過程結(jié)末后，排氣門打開，進(jìn)氣門關(guān)閉?；钊谇S的帶動下由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動，燃燒過的廢氣便依靠壓力差和活塞上行的排擠，迅速從排氣門排出。由于排氣系統(tǒng)有阻力，因此，排氣終了時，氣缸內(nèi)廢氣壓力略高于大氣壓力。氣缸內(nèi)殘余廢氣的壓力約為0.105～0.12MPa，溫度約為700～900K。
活塞經(jīng)過上述四個連續(xù)過程后，便完成了一個工作循環(huán)。當(dāng)排氣過程結(jié)束后，柴油機(jī)曲軸依靠飛輪轉(zhuǎn)動的慣性作用仍繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，上述四個過程又重復(fù)進(jìn)行。如此周而復(fù)始地進(jìn)行個又一個的工作循環(huán)，使柴油機(jī)連續(xù)不斷地運(yùn)轉(zhuǎn)起來，并帶動工作機(jī)械做功。
(3)二沖程柴油機(jī)工作原理
二沖程柴油機(jī)無進(jìn)氣門。氣缸(氣缸套)壁上有一組進(jìn)氣孔，由活塞的上下運(yùn)動控制進(jìn)氣孔的開、閉，氣缸蓋上設(shè)有排氣門?？諝庥蓲邭獗锰岣邏毫σ院?，經(jīng)氣缸外部的空氣室和氣缸壁上的進(jìn)氣孔進(jìn)入氣缸，完成進(jìn)氣和掃氣過程。燃燒后的廢氣由氣缸蓋上的排氣門排出。其工作過程如下。
① 行程 行程也稱換氣-壓縮過程。曲軸帶動活塞由下止點(diǎn)向上運(yùn)動，這時進(jìn)氣孔和排氣門均打開，新鮮空氣山掃氣泵以高于大氣壓力送入氣缸中，并把氣缸中的殘余廢氣從排氣門掃除。這種進(jìn)、排氣同時進(jìn)行的過程稱為“掃氣過程”?；钊^續(xù)向上運(yùn)動，當(dāng)活塞越過進(jìn)氣孔后，進(jìn)氣孔破活塞關(guān)閉的同時配氣機(jī)構(gòu)也使排氣門關(guān)閉。于是氣缸內(nèi)的新鮮空氣被壓縮，一直進(jìn)行到上止點(diǎn)。
②第二行程 第二行程也稱膨脹-換氣過程?；钊咏现裹c(diǎn)時，噴油器開始噴油，被噴油器噴成的雰狀柴油與高溫壓縮空氣相遇，便迅速燃燒。由于燃?xì)鈮毫Φ淖饔?，推動活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動，經(jīng)連桿帶動曲軸旋轉(zhuǎn)而輸出動力。當(dāng)活塞下行至某一時刻時排氣門打開，做功后的廢氣由排氣門排出?；钊^續(xù)向下運(yùn)動，隨后進(jìn)氣孔打開，新鮮空氣被掃氣泵再次壓入氣缸，開始“掃氣過程”?；钊恢边\(yùn)動到下止點(diǎn)，完成第二個工作行程。
(4)二沖程與四沖程柴油機(jī)的比較
與四沖程柴油機(jī)比較，二沖程柴油機(jī)有以下主要特點(diǎn)。公明發(fā)電機(jī)
①曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個做功過程，因此，當(dāng)二沖程柴油機(jī)工作容積和轉(zhuǎn)速與四沖程柴油機(jī)相同時，在理論上其功率應(yīng)為四沖程柴油機(jī)功率的兩倍。但由于結(jié)構(gòu)上的關(guān)系，二沖程柴油機(jī)廢氣排除不徹底，并且換氣過程減小了有效工作行程。因而在同樣的工作容積和曲軸轉(zhuǎn)速下，二沖程柴油機(jī)的功率約為四沖程柴油機(jī)的1.5～1.7倍。
②二沖程柴油機(jī)因其曲軸毎轉(zhuǎn)一周就有一個做功行程，在相同轉(zhuǎn)速下工作循環(huán)次數(shù)多，故輸出轉(zhuǎn)矩均勻，運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)。
③大多數(shù)二沖程柴油機(jī)部分或全部采用氣孔換氣，配氣機(jī)構(gòu)簡單。所以，二沖程柴油機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，重量輕·使用維修方便。
④換氣時間短，并需要借助新鮮空氣來清掃廢氣，換氣效果相對較差。
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山東省56臺煤電機(jī)組關(guān)停，21臺改造！
3月31日，根據(jù)《 能源局關(guān)于下達(dá)2020年煤電行業(yè)淘汰落后產(chǎn)能目標(biāo)任務(wù)的通知》（國能發(fā)電力〔2020〕37號）及省發(fā)展改革委、能源局等部門聯(lián)合印發(fā)的《關(guān)于下達(dá)單機(jī)容量30萬千瓦以下非所在地區(qū) 、不可替代民生熱源燃煤機(jī)組及配套鍋爐關(guān)停計(jì)劃的通知》（魯能源電力字〔2019〕240號）、《關(guān)于做好7個傳輸通道城市30萬千瓦及以上熱電聯(lián)產(chǎn)電廠15公里供熱半徑范圍內(nèi)落后燃煤小熱電廠關(guān)停整合工作的通知》（魯發(fā)改能源〔2020〕1147號）、《關(guān)于做好單機(jī)容量30萬千瓦以下非所在地區(qū) 、不可替代民生熱源燃煤機(jī)組關(guān)停整合工作的通知》（魯發(fā)改能源〔2020〕1272號）要求，山東省公告了2020年度山東省燃煤機(jī)組關(guān)停整合情況。
關(guān)停名單共涉及25家企業(yè)，56臺機(jī)組。
改造名單共涉及14家企業(yè)，21臺機(jī)組。
維曼發(fā)電機(jī)租賃
這些部件故障會引起柴油發(fā)電機(jī)的功率不足
1空氣弗列加濾清器不清潔
空氣弗列加濾清器過臟會造成阻力增加，空氣流量減少，影響空氣和柴油的比例，混合氣就不能完全燃燒，浪費(fèi)柴油致使發(fā)動機(jī)動力不足。應(yīng)根據(jù)要求清洗柴油空氣弗列加濾清器芯子或紙質(zhì)濾芯上的灰塵，必要時更換濾芯。
2排氣管沮塞
排氣管阻塞會造成排弓不暢通，新一輪工作循環(huán)的吸環(huán)節(jié)也會受阻，燃油效率下降。柴油發(fā)電機(jī)動力下降。應(yīng)檢查是否由于排氣管內(nèi)積炭太多而造成排氣導(dǎo)阻力增加。一般排氣背壓不宜超3.3kPa，平時應(yīng)經(jīng)常清降排氣管內(nèi)的積炭。
3供油提前角過大或過小
供由提前角過大或過小會造成油泵噴油時間過早或過晚，使燃燒過程不是處于 狀態(tài)。使柴油機(jī)才燃油耗增加，排溫增高，噪聲大。使柴油機(jī)可靠性降低此時應(yīng)檢查噴油傳動軸接合器釘是否松動，如果松動，則應(yīng)重新按照要求調(diào)整供油提前角，并擰緊螺釘。
4活與缸套拉傷
由于活塞與缸套拉傷嚴(yán)重或磨損過，以及活塞環(huán)結(jié)膠造成摩擦損失增大，造成發(fā)動機(jī)自身的機(jī)械損失增大，壓縮比減小，著火困難或燃燒不充分，下充氣增大，漏氣嚴(yán)重。此時，應(yīng)更換缸套、活塞和活塞環(huán)。
5燃油系統(tǒng)有故障
燃油弗列加濾清器或管路內(nèi)進(jìn)入空氣或阻塞，造成油路不暢通，動力不足、甚至著火困難應(yīng)進(jìn)入管路的空氣，清洗柴油濾芯，必要時更換。噴油偶件損壞造成漏油、咬死或霧化不良，此時容易導(dǎo)致缺缸、發(fā)動機(jī)動力不足。應(yīng)及時清洗、研磨或換新。
噴油泵供油不足也會造成動力不足，應(yīng)及時檢查、修理或更換偶件并重新調(diào)整噴油泵供油量。
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柴油發(fā)電機(jī)如何延長發(fā)電機(jī)組的使用壽命
發(fā)電機(jī)組的壽命長短取決于在平常如何正確地去使用它，如果按照使用的技巧來維護(hù)使用，會直接增加其壽命時間。
首先的弄清楚的是，發(fā)電機(jī)組的易損件中包含空氣弗列加濾清器、機(jī)油弗列加濾清器和柴油弗列加濾清器這三種弗列加濾清器，要延長柴油發(fā)電機(jī)組的使用壽命，在使用過程中，就要加強(qiáng)空氣弗列加濾清器、機(jī)油弗列加濾清器和柴油弗列加濾清器這三濾的保養(yǎng)，充分發(fā)揮它們的作用。
空氣弗列加濾清器在安裝時不可漏裝、反裝或錯裝各密封墊圈及橡膠連接管，并保證各按嵌處的嚴(yán)密性。使用的紙質(zhì)集塵杯空氣弗列加濾清器，每工作50-100小時，要塵土1次，可用軟毛刷將表面塵土刷掉，若工作時間超過500小時或已損壞，就應(yīng)及時更換。使用油浴式空氣弗列加濾清器，每工作100-200小時，應(yīng)用清潔的柴油清洗濾芯，并更換其中的機(jī)油，若濾芯已破碎，就需立即更換，并注意在使用中，按規(guī)定添加機(jī)油。
機(jī)油弗列加濾清器在柴油發(fā)電機(jī)組使用中如不及時保養(yǎng)，濾芯堵塞、機(jī)油壓力增加，閥打開，潤滑油直接流入主油道，會加劇潤滑表面的磨損，影響柴油發(fā)電機(jī)組的使用壽命。因此，機(jī)油弗列加濾清器每工作180-200小時，就要清洗1次，發(fā)現(xiàn)破損，應(yīng)立即更換，以防止雜質(zhì)進(jìn)入潤滑表面。
發(fā)電機(jī)組換季使用，還應(yīng)清洗曲軸箱和各潤滑表面，方法是用機(jī)油、煤油和柴油混合后作洗滌油，可在機(jī)油放出后加入洗滌油清洗，然后，柴油發(fā)電機(jī)組低速運(yùn)轉(zhuǎn)3-5分鐘，再放盡洗滌油，加入新機(jī)油。
燃油供給系統(tǒng)中的各種燃油弗列加濾清器，每工作100-200小時，就應(yīng)雜物1次，并對油箱和各輸油管道進(jìn)行清洗。在清洗濾芯和密封件時，應(yīng)特別仔細(xì)，發(fā)現(xiàn)破損，需及時更換。在季節(jié)過渡換油時，應(yīng)對整個燃油供給系統(tǒng)的各零部件進(jìn)行清洗。使用的柴油，應(yīng)符合季節(jié)要求，并需經(jīng)48小時的沉淀凈化處理。
注：空氣弗列加濾清器、機(jī)油弗列加濾清器和燃油弗列加濾清器這三種弗列加濾清器為易損件，當(dāng)使用超過500小時，必須要更換新的。這樣才能更好的延長柴油發(fā)電機(jī)組的使用壽命。維曼發(fā)電機(jī)租賃
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