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發(fā)電機(jī)組的四沖程柴油機(jī)的工作原理有哪些
在熱力過程中,只有在“工質(zhì)”膨脹過程才具有做功能力,而我們要求發(fā)動(dòng)機(jī)能連續(xù)不斷地產(chǎn)生機(jī)械功,就必須使工質(zhì)反復(fù)進(jìn)行膨脹。因此,必須設(shè)法使工質(zhì)重新恢復(fù)到初始狀態(tài),然后,再進(jìn)行膨脹。因此,柴油機(jī)必須經(jīng)過進(jìn)氣、河南濮陽壓縮、河南濮陽膨脹、河南濮陽排氣四個(gè)熱力過程之后,才能恢復(fù)到起始狀態(tài),使柴油機(jī)連續(xù)不斷地產(chǎn)生機(jī)械功,故上述四個(gè)熱力過程稱為一個(gè)工作循環(huán)。
若柴油機(jī)活塞走完四個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán),稱該機(jī)為四沖程柴油機(jī)。如果活塞走完二個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)的柴油機(jī)稱為二沖程柴油機(jī)。目前,柴油發(fā)電機(jī)組配置的柴油機(jī)都是四沖程機(jī)。
1.進(jìn)氣沖程
進(jìn)氣沖程的目的是吸入新鮮空氣,為燃料燃燒作好準(zhǔn)備。要實(shí)現(xiàn)進(jìn)氣,缸內(nèi)與缸外要形成壓差。因此,此沖程排氣門關(guān)閉,進(jìn)氣門打開,活塞由上止點(diǎn)向下止點(diǎn)移動(dòng),活塞上方的汽缸內(nèi)的容積逐漸擴(kuò)大,壓力降低,缸內(nèi)氣體壓力低于大氣壓力約68~93kPa。在大氣壓力的作用下,新鮮空氣經(jīng)進(jìn)氣門被吸入汽缸,活塞到達(dá)下止點(diǎn)時(shí),進(jìn)氣門關(guān)閉,進(jìn)氣沖程結(jié)束。
2.壓縮沖程
壓縮沖程的目的是提高汽缸內(nèi)空氣的壓力和溫度,為燃料燃燒創(chuàng)造條件。由于進(jìn)、河南濮陽排氣門都已關(guān)閉,汽缸內(nèi)的空氣被壓縮,壓力和溫度亦隨之升高,其升高的程度,取決于被壓縮的程度,不同的柴油機(jī)略有不同。當(dāng)活塞接近上止點(diǎn)時(shí),缸內(nèi)空氣壓力達(dá)(3000~5000)kPa,溫度達(dá)500~700℃,遠(yuǎn)超過柴油的自燃溫度。
3.膨脹(作功)沖程
當(dāng)活塞上行將終了時(shí),噴油器開始將柴油噴入汽缸,與空氣混合成可燃混合氣,并立即自燃,此時(shí),汽缸內(nèi)的壓力迅速上升到約6000~9000kPa,溫度高達(dá)(1800~2200)℃。在高溫、河南濮陽高壓氣體的推力作用下,活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)并帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而作功。隨著氣體膨脹活塞下行其壓力逐漸降低,直到排氣門被打開為止。
4.排氣沖程
排氣沖程的目的是缸內(nèi)的廢氣。做功沖程結(jié)束后,缸內(nèi)的燃?xì)庖殉蔀閺U氣,其溫度下降到(800~900)℃,壓力下降到(294~392)kPa。此時(shí),排氣門打開,進(jìn)氣門仍關(guān)閉,活塞從下止點(diǎn)向上止點(diǎn)移動(dòng),在缸內(nèi)殘存壓力和活塞推力的作用下,廢氣被排出缸外。當(dāng)活塞又到上止點(diǎn)時(shí),排氣過程結(jié)束。
排氣過程結(jié)束后,排氣門關(guān)閉,進(jìn)氣門又打開,重復(fù)進(jìn)行下一個(gè)循環(huán),周而復(fù)始不斷對(duì)外作功。
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只有正確的操作和保養(yǎng)才能減少柴油發(fā)電機(jī)氣缸套的異常磨損
柴油發(fā)電機(jī)氣缸套磨損的形式多樣而復(fù)雜,主要有:磨粒磨損、河南濮陽同城粘著磨損、河南濮陽同城腐蝕磨損、河南濮陽同城表面疲勞磨損和穴蝕等,通常是幾種磨損形式同時(shí)存在,互相影響,相互作用,從而加劇了氣缸套的磨損。柴油發(fā)電機(jī)氣缸套異常磨損與操作、河南濮陽同城保養(yǎng)方法有很大關(guān)系,只有保持正確的操作和保養(yǎng)方法,才能有效減少和柴油發(fā)電機(jī)氣缸套的異常磨損,延長使用壽命和大修間隔期,降低使用成本,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
氣缸套異常磨損的原因分析:氣缸套的磨損分為正常磨損和異常磨損。正常磨損是在正常工作條件下所發(fā)生的磨損,一般分3個(gè)階段,即:初始磨合期、河南濮陽同城穩(wěn)定磨損期和后期急劇磨耗期。正常磨損的磨損率較低,一般為0.01~0.08mm/1000h;異常磨損率則達(dá)到10~15mm/1000h。根據(jù)維修經(jīng)驗(yàn)分析,在灰塵多的環(huán)境下工作的柴油發(fā)電機(jī)的氣缸套異常磨損主要與下列因素有關(guān):
1.操作不正確造成的氣缸套異常磨損分為以下幾類:
超速超負(fù)荷作業(yè):柴油發(fā)電機(jī)超速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),活塞運(yùn)動(dòng)速度加快,缸套和活塞環(huán)間摩擦表面溫度隨速度增加而升高,當(dāng)缸套表面溫度升高至200℃左右時(shí),缸套表面潤滑油膜遭到破壞,摩擦狀態(tài)也由邊界摩擦變?yōu)楦赡Σ?。同樣,超?fù)荷作業(yè)時(shí),進(jìn)油量增多,燃燒室內(nèi)空氣充量相對(duì)較為不足,造成燃料燃燒不完全,導(dǎo)致排氣溫度高,缸套表面溫度隨之上升,潤滑油膜被燒蝕、河南濮陽同城破壞,使摩擦面間潤滑不良,產(chǎn)生干摩擦。燃燒不完全和潤滑油被燒蝕,使缸套表面積炭增多,產(chǎn)生了磨粒磨損;同時(shí)潤滑油的高溫?cái)U(kuò)散性差,易產(chǎn)生高溫腐蝕。因此,長期超速超負(fù)荷作業(yè),缸套異常磨損特別嚴(yán)重。
頻繁變換工況:當(dāng)發(fā)電機(jī)在變換工況下運(yùn)行時(shí),如啟動(dòng)、河南濮陽同城停機(jī)、河南濮陽同城變負(fù)荷等,缸套和活塞環(huán)表面間的潤滑油膜會(huì)隨之發(fā)生變化,容易使缸套磨損。
為以下幾類:
(1)“三濾”未清潔或失效而沒能及時(shí)更換:煙塵主要含有石英砂等,柴油發(fā)電機(jī)在含塵量較多的環(huán)境中作業(yè)時(shí),灰塵易隨著空氣經(jīng)進(jìn)氣系統(tǒng)帶入氣缸中。此外也有可能是污染了灰塵的機(jī)油和燃油一道進(jìn)入發(fā)電機(jī)。當(dāng)空氣弗列加濾清器、河南濮陽同城燃油弗列加濾清器和機(jī)油弗列加濾清器因灰塵堵塞而未清潔或失效而無及時(shí)更換時(shí),灰塵就較易進(jìn)入發(fā)電機(jī),這些塵埃進(jìn)入摩擦面后,由于硬度比摩擦面高,引起磨粒磨損。有試驗(yàn)表明,當(dāng)磨粒直徑在30m左右時(shí),所造成的磨粒磨損為劇烈,而磨粒粒度太大或太小的磨粒磨損則較輕微。在弗列加濾清器過濾效果良好的情況下,弗列加濾清器一般能過濾掉10m以上的磨粒,因此經(jīng)常清潔弗列加濾清器和及時(shí)更換失效的弗列加濾清器,對(duì)減少磨粒磨損有很大作用。
(2)冷卻水溫度太低或太高:冷卻水溫度過低,則因燃燒生成的二氧化碳、河南濮陽同城硫的氧化物容易與凝結(jié)于缸壁的水滴結(jié)合成碳酸、河南濮陽同城硫酸和亞硫酸,對(duì)缸壁造成嚴(yán)重的酸腐蝕;同時(shí)溫度低,燃料不能完全燃燒,一部分成為廢氣排出,一部分則滲入并破壞缸壁的潤滑油,導(dǎo)致摩擦面間潤滑不良,磨損加劇。冷卻水溫度太高,則使?jié)櫥宛B(yǎng)化嚴(yán)重。有試驗(yàn)表明,溫度每增加10℃,氧化速度將增加一倍,因此,缸套壁溫度過高,潤滑油膜氧化速度進(jìn)行得很快,此時(shí)潤滑油粘度降低,油膜容易破壞,加劇磨損,根據(jù)對(duì)許多柴油機(jī)的試驗(yàn)表明,冷卻水溫度在75~80℃為宜,此時(shí)磨損量較低;另外,潤滑油在高溫氧化后生成的積炭使摩擦表面產(chǎn)生磨粒磨損,使磨損更加嚴(yán)重。造成冷卻水溫度太低和太高的原因主要有:發(fā)電機(jī)頻繁開開停?;騿?dòng)時(shí)節(jié)溫器失效致冷卻水始終未能進(jìn)行小循環(huán)使冷卻水溫度太低。水箱水量太少,水泵風(fēng)扇皮帶太松致風(fēng)扇風(fēng)力不足;冷卻水道堵塞水流不暢,水箱冷卻片污物多致散熱差;冷卻水道滲入高溫氣體;潤滑油變質(zhì)缸套積碳散熱差、河南濮陽同城磨損嚴(yán)重等,均會(huì)造成水溫偏高。
(3)燃燒室內(nèi)積炭多:柴油發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后,就會(huì)在活塞頂、河南濮陽同城進(jìn)排氣門、河南濮陽同城氣缸蓋的燃燒室上面積聚一定數(shù)量的積炭,若沒有及時(shí)清理,這些積炭就會(huì)在摩擦面間形成磨粒,使摩擦面產(chǎn)生磨粒磨損;同時(shí)因積炭造成表面散熱差,導(dǎo)致磨擦面間表面溫度升高,降低潤滑油的潤滑性能,也同樣加劇了氣缸套的磨損。
(4)潤滑油變質(zhì):潤滑油變質(zhì)后對(duì)金屬表面的吸附力和分散力下降,從而使有腐蝕磨損表面更加嚴(yán)重,表面摩擦狀態(tài)也由于潤滑油的變質(zhì)而粘度下降,容易破壞潤滑油膜,使表面磨損加大,對(duì)此,應(yīng)定期更換潤滑油,確保表面處于良好潤滑狀態(tài)。
為防止氣缸套發(fā)生類似上面的異常磨損,應(yīng)做好以下幾點(diǎn)措施:
1)柴油發(fā)電機(jī)啟動(dòng)后,應(yīng)適當(dāng)?shù)芈D(zhuǎn)一段較短時(shí)間,待溫度升高后,再帶負(fù)荷工作;柴油發(fā)電機(jī)在帶負(fù)荷工作時(shí)轉(zhuǎn)速應(yīng)均勻,不應(yīng)在超負(fù)荷情況下工作,工作溫度要保持在規(guī)定的范圍內(nèi),不可過高或過低;
2)按時(shí)清潔更換失效的空氣弗列加濾清器、河南濮陽同城燃油弗列加濾清器和機(jī)油弗列加濾清器;按不同季節(jié)更換不同的潤滑油,定期添加或更換油底殼的潤滑油;定期清潔活塞頂、河南濮陽同城氣門及氣缸蓋上的積炭;經(jīng)常清洗水箱,清通冷卻水道,檢查、河南濮陽同城調(diào)整風(fēng)扇皮帶,檢查節(jié)溫器性能,失效應(yīng)及時(shí)更換。
3)發(fā)現(xiàn)柴油發(fā)電機(jī)有故障時(shí)要及時(shí)排除,避免因小故障而造成大的損失;
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建立柴油發(fā)電機(jī)技術(shù)保養(yǎng)制度有哪些呢
建立柴油機(jī)技術(shù)保養(yǎng)制度的目的是降低各零部件的磨損,故障的發(fā)生,延長柴油機(jī)使用壽命。柴油機(jī)技術(shù)保養(yǎng)制度規(guī)定了各級(jí)技術(shù)保養(yǎng)的周期和作業(yè)內(nèi)容。因此,科學(xué)編制,嚴(yán)格執(zhí)行技術(shù)保養(yǎng)制度,是提高柴油機(jī)運(yùn)行的可靠性、河南濮陽同城經(jīng)濟(jì)性,充分發(fā)揮其潛力的有力保證。
1.建立技術(shù)保養(yǎng)制度的依據(jù)
(l)根據(jù)柴油機(jī)的類型不同類型,不同型號(hào)的柴油機(jī),由于具有不同的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),因此,在制定技術(shù)保養(yǎng)制度時(shí),既要考慮各類柴油機(jī)的共性,又要顧及其特殊性,對(duì)不同機(jī)型應(yīng)按其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和薄弱環(huán)節(jié),在保養(yǎng)周期和作業(yè)項(xiàng)目作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
(2)根據(jù)使用環(huán)境條件我國幅員遼闊,各地區(qū)海拔、河南濮陽同城氣候和風(fēng)沙條件差別很大,而這些環(huán)境條件對(duì)柴油機(jī)的運(yùn)行影響很大。例如寒冷地區(qū)要特別注意柴油機(jī)預(yù)熱保溫和蓄電池的保養(yǎng);對(duì)于風(fēng)沙地區(qū)要特別注意燃油、河南濮陽同城空氣和機(jī)油的清潔。因此,在制定技術(shù)保養(yǎng)制度時(shí),應(yīng)根據(jù)這些不同的條件規(guī)定相應(yīng)的保養(yǎng)周期和作業(yè)項(xiàng)目。
(3)根據(jù)柴油機(jī)的工作性質(zhì)在制定技術(shù)保養(yǎng)制度時(shí),應(yīng)根據(jù)柴油機(jī)的用途(如發(fā)電用、河南濮陽同城工程機(jī)械用等),對(duì)其保養(yǎng)周期和作業(yè)項(xiàng)目作適當(dāng)調(diào)整。
2.柴油機(jī)技術(shù)保養(yǎng)的分級(jí)和保養(yǎng)周期
由于柴油機(jī)運(yùn)行時(shí),各機(jī)構(gòu)的零件的性能和工作條件不同,其磨損規(guī)律亦有所不同,因此,在進(jìn)行技術(shù)保養(yǎng)時(shí),其作業(yè)范圍、河南濮陽同城深度和保養(yǎng)周期也應(yīng)有所區(qū)別。
技術(shù)保養(yǎng)分級(jí)和保養(yǎng)周期,應(yīng)根據(jù)兩個(gè)方面來確定。
(1)制造廠家使用說明書上規(guī)定的保養(yǎng)周期和作業(yè)內(nèi)容;
(2)技術(shù)主管部門根據(jù)原始資料擬定的技術(shù)保養(yǎng)分級(jí)和保養(yǎng)周期。
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