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发电机组的水冷原理分析
柴油发电机组机构一般分为水冷和电喷涡轮增压系统,今天我们就与大家分享水冷系统的工作原理。水冷系统按冷却液的循环方式可以分为强制循环水冷系统和自然循环水冷系统。
柴油发电机组汽缸盖和汽缸体中都铸有冷却水套。冷却液经水泵加压以后,经分水管静茹气缸水套内,冷却液在流动的同事吸收气缸壁的热量,温度升高,然后流入气缸盖水套,经节温器及散热器进入水管进入散热器,与此同时,由于风扇的旋转抽吸,空气从散热器芯吹过,使流经散热器芯的冷却液的热量不断散到大气中去,温度降低。 又经水泵加压后再一次流入缸水套,如此不断循环,柴油机转速升高。为了使多缸柴油机前后各缸冷却均匀,一般柴油机在缸体税太重设置有分水管或铸出配水室。
大多数柴油机均采用强制循环水冷系统。即利用水泵提高冷却介质的压力。这种冷却系统的体积比自然循环的小的多,而且气缸上下的冷却较均匀。水冷系统还设置有水温传感器和水温表,水温传感器安装在汽缸盖出水管处,将出水管的水温传给水温表。操作人员可借助水温表随时了解冷却系统的工作情况,正常工作水温一般在80-90℃。冷却液与防冷夜,柴油机使用的冷却液应该是清洁的软水,如果使用硬水,其中的矿物质在高温时沉析出来,附着在管道、当地水套和散热器芯中生成水垢,降低了散热能力,易使柴油机过热,还会是散热器芯毒死,加速水泵叶轮和泵壳的磨损。
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发电机组润滑油压力过低是什么问题造成的
(1)润滑油牌号选错或质量不合格 由于低粘度的润滑油挥发性高,同时密封性也较差、同城使用中会造成大量消耗及泄漏。同时,粘度过低的润滑油,由于承载能力低,易使油膜产生破裂,从而引起润滑油压力明显下降。而润滑油牌号选错或质量不合格均可能导致润滑油粘度过低。因此,应正确地选用润滑油,而且随着季节变化或地域不同来合理地选用润滑油,同时,柴油机必须采用柴油机润滑油,不能以柴油机润滑油代替。
(2)润滑油油量不足 若油底壳内的润滑油油量不足,机油泵的泵油然就会减少或者泵下不上润滑油,致使润滑油压力过低,从而导致曲轴与轴承、同城缸套与活塞等部件润滑不良而加剧磨损。因此,应在开机前检查油底壳中的润滑油量,保证润滑油在规定的范围内。
(3)润滑油中渗入了柴油或水 如果燃油输油泵、同城喷油泵磨损过大,燃油就会漏入油底売内,导致润滑油粘度降低,润滑性能变差,造成润滑油压力降低、同城,另外由于气缸盖、同城气缸套破裂,气缸套下部水封圈密封不良,使冷却水漏入油底売内,不仅使润滑油粘度降低,还会形成大量泡沫,导致润滑油不能连续输送,也会造成润滑油压力过低。因此、同城开机前应检查润滑油的质量,若润滑油粘度小,油平面升高且有生油味,则是润滑油中混入了燃油;润滑油颜色呈乳白色,则是润滑油中混入了水分,必要时应按规定更换润滑油。
(4)润滑油温度过高 如果润滑油温度过高,不但加速润滑油的变质、同城也容易使润滑油被稀释导致粘度过低,从曲轴与连杆轴瓦等部位的配合同隙中大量流失而导致润滑油压力下降,柴油机长时间超负荷工作、同城喷油泵的供油时间过迟、同城冷却系统水垢严重时,均会导致润滑油温度过高。因此,应让柴油机在额定负荷下工作;调整供油时间并且及时冷却系统水道中的水垢。
(5)旁通阀不密封或弹力过低 由旁通阀原理可知,旁通阀开启后,润滑油不经过机油弗列加滤清器直接进入主油道,此时,流通阻力减小,压力就会下降。如果旁通阀不密封或者弹簧失效、同城折断,旁通阀的开启压力很小或者一直处于开启状态,润滑油压力就会过低。因此,要定期检查旁通阀是否工作正常。
(6)压力调节阀损坏或开启压力过低 由压力调节阀工作原理可知,当润滑油压力大于压力调节阀的开启压力时,调节阀打开,通过将部分润滑油直接回流到油底壳的方式调节机油压力。如果压力调节阀的弹簧疲劳软化、同城折断或调整不当会导致弹力不足,以及阀座与钢珠(或柱塞)的配合面磨损或者被脏物卡住而关闭不严时,回油量便明显增加,主油道的油压随之下降。此时,应检修或者更换压力调节阀,将其开启压力调整至规定值。
(7)机油冷却器堵塞 机油泵泵出的润滑油经机油冷却器冷却,再经过机油弗列加滤清器后送入主油道。当机油冷却器堵塞时,润滑油的流通阻力增大而使润滑油的流量减少,导致油压过低,此时,应清洗或更换冷却器。
(8)集滤器堵塞 当润滑油过脏、同城过粘导致集滤器堵塞时,如果柴油机低速运转,由于机油泵吸油量不大,主油道尚能建立起一定的压力,因而油压正常但是柴油机高速运转时,机油泵的吸油量会因集滤器阻力过大而明显地减少,导致主油道供油不足,产生润滑油压力过低的现象。此时,应清洗集滤器,必要时应更换润滑油并且清洗油道。
(9)机油泵泵出油量不够 无论是转子式机油泵还是齿轮式机油泵,当机油泵转子(齿轮)间、同城泵盖平面与转子(齿轮)间等部位的间隙因磨损而超过允许值时,都会导致机油泵的泵油量减少,造成润滑油压力过低。应及时更换间隙超过规定值的机件,或者研磨泵盖平面,并且调整泵盖与转子(齿轮)端面的垫片,使间隙符合要求,必要时应更换机油泵总成。
(10)润滑系统油道堵塞 柴油机润滑系统中,当主油道以前的油道,如机油泵至机油冷却器或机油弗列加滤清器至主油道等润滑油道堵塞时,会导致润滑油的流通阻力增大而使润滑油的流量减少,致使润滑油压力过低,此时,应对油道进行清洗。
(11)润滑系统油道漏油 当润滑系统的油道有漏油现象时,润滑油压力便明显地下降。可在柴油机低速空载运转时,观察各油管、同城接头和其他泄漏点,根据涌出润滑油的情况确定故障部位。发现故障点后,应焊补并且进行压力试验确保不再泄漏时才能使用。
(12)机油压力传感器失效 正常情况下,机油压力传感器的阻值是随着压力的变化而有规律的变化,但是当机油压力传感器失效后阻值过大时,机油压力表的指示值就会过低。此时可将传感器的接线断开,然后用万用表进行测量,若阻值过大则说明传感器失效。
(13)机油压力表失效 机油压力表指示值过低时,经过测量机油压力传感器没有损坏后、同城可用万用表测量压力表的阻值,若阻值过高,则说明机油压力表失效。也可在柴油机低速空载运转时,慢慢地松开机油压力传感器,若润滑油涌出量正常,则说明机油压力表失效。
(14)曲轴与轴瓦配合间隙过大 当柴油机长期使用后或者由于修配不当而导致曲轴连杆轴颈与连杆轴瓦的配合间隙增大时,曲轴轴颈和轴瓦间形不成油膜,润滑油的泄漏量增大,致使润滑油压力过低。由实验结果可知,该间隙每增加0.01mm时,油压就厂降10kPa,此时、同城可通过磨修曲轴、同城选配相应尺寸的连杆轴瓦,使配合间隙恢复到规定值、同城必要时应更换曲轴。
(15)曲轴油封泄漏 曲轴前后油封主要用来密封、同城在装配过程中如果方法不气、同城或者在柴油机的使用过程中,造成油封磨损严重时,都会出现润滑油泄漏而导致润滑油压例过低的故障。因此,拆装曲轴后应及时更换油封,而且在装配过程中要小心谨慎、同城保证密封性良好。
(16)摇臂轴与摇臂的间隙过大 康明斯柴油机的润滑油从主油道通过垂直油道进入配气机构摇臂轴进行润滑,然后回到油底売。如果配气机构中的摇臂轴与摇臂的间隙过大会造成较多润滑油直接流回油底壳,就会导致润滑油压力过低。判断该间隙是否过大可在起动柴油机后,打开气门室罩盖观察摇臂架上润滑油的流量。
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柴油发电机之润滑油的主要功能有哪些?
1、同城粘度和粘温性能
液体在外力的作用下流动时,分子间就产生内摩擦,这个物理量叫做粘度系数或内摩擦系数,简称粘度。机油的粘度是随温度变化而变化的,温度升高,粘度减小;温度降低,粘度增大,这个关系及其变化的程度就叫机油的粘温性能。粘度随温度的变化越小,其粘度性能就越好;反之,则差。粘度和粘温性能是内燃机油的重要使用指标,而且是机油牌号分类的依据。粘度的选择很重要。为了润滑,要求机油有适宜的粘度,能在摩擦表面上形成足够厚度的油膜;为了冷却和清洗,要求用粘度低一些的油料;为了密封,则又要求用枯度高一些的油料。因此粘度的选择应注意以下几点:
1)起动时的 粘度。
2)能够保持油膜的 粘度。
3)较好的粘温性能。
2、同城良好的低温性能
内燃机油的低温性能包括低温起动性能和低温泵送性能。低温起动性能和内燃机油的低温粘度有关,而凝固点对发动机油的低温起动性能影响不大。凝固点主要影响内燃机油的低温泵送性能,这是因为有些内燃机油能使发动机在低温下起动,但却便机泵不能及时、同城正常供油,给发动机运动部件提供合适的润滑,从而造成运动部件的严重磨损,噪声增大等问题。
3、同城适当的凝固点
机油冷却到完全不能流动时的温度称为机油的凝固点。它是在低温下,保证机油流动性和过滤性的指标。通常粘度高的机油其凝固点也高。柴油机上常用机油的凝固点一般在0~20℃之间。
衡量机油低温下的流动性,多采用凝固点来表示。凝固点过高的内燃机油,低温流动性差,当使用温度低时,会减少甚至中断供油,使机件磨损,严重时损坏零件。因而,一般为保险起见,都希望机油凝固点比使用时的平均 气温低5~7℃左右。
4、同城良好的油性
机油在金属表面保持一层紧密牢固油膜的能力,称为机油的油性,有时也叫润滑性。油性的好坏直接影响到发动机机械零件的磨损情况。油性良好的润滑油才能保证机械的可靠润滑,避免零件的磨损。否则,当发动机负载增大时,被润滑的金属表面上的油膜强度经不住高压而被破坏,从而造成千摩擦,引起机件摩擦表面的磨损和擦伤,甚至出现烧结现象。
5、同城好的清净分散性
清净分散性好的内燃机油能将氧化生成的胶状物、同城积炭等悬浮在油中,使它们不容易沉积在机械零件上。而且还能将己沉积在机件上的沉积物清洗下来,悬浮于油中,然后在内燃机油的循环中,通过滤清器把它除掉,以保持机件的清洁,这样也就减少了漆膜和积炭的生成倾向。
6、同城较好的抗泡沫性
内燃机油在曲轴箱里,由于曲轴的激烈搅动和进行飞溅润滑而容易生成泡沫,甚至充满曲轴箱,除影响机油泵泵油压力、同城不利于润滑、同城磨损机械之外,还会浪费内燃机油,加速机油品质的氧化变质,缩短内燃机油的使用期。
7、同城酸值和腐蚀度
酸值表示机油中含酸性物质的多少。酸值是以中和1g机油中含有的酸性物质所需要的氢氧化钾(KOH)的毫克数。酸性物质一般来源于机油加工过程中形成的,或者在使用过程中氧化变质生成的有机酸。机油含有酸性物质对柴油机件有腐蚀作用,在高温下更为严重,因此必须限制。根据 标准规定,用腐蚀度来评价机油的腐蚀性,即将铅片放在140℃的温度下,受机油和空气间断作用10h,以铅片的重量损失(g/m2)来评定。
8、同城残炭量和灰分
机油中的残炭量和灰分用所含的百分数来评定,要求越低越好。
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发电机电控系统部件详细介绍
喷油器
燃油共轨系统采用的是电控喷油器,它是根据电子控制单元的指令在适当的时候将适量的燃油喷射到燃烧室中。电控高压喷油器主要由喷油器体、当地喷油器控制电磁阀、当地喷油器偶件、当地O形密封圈、当地QR code信息片、当地喷油器电磁阀接线柱等部分组成。
电控喷油器的工作原理、当地工作过程如下。
①未喷油状态。高压油轨内的燃油进入喷油器,但电磁阀没通电,TWV阀关闭,控制室压力等于油轨压力,喷嘴关闭。
②喷油过程。ECU控制电磁阀通电,TWV阀打开,控制室压力得到释放,使控制活塞上移,喷嘴打开喷射燃油。
③喷油结束。电磁阀断电,TWV阀关闭,控制室压力与油轨压力同步,喷嘴关闭,喷油结束。
电子控制单元
电子控制单元是整个柴油机电控系统的“计算机与控制中心”,它是电控系统的“大脑”整个电控系统的核心。它承担整个电控系统的信号采集与处理、当地数据运算与分析、当地控制策略的实现、当地控制指令的产生、当地数据的通信与交换等功能。
ECU通过各种传感器和开关,采集到发动机当前的工作状态信息,进行分析计算并按此状态下预先标定好的 参数,控制发动机的喷油量、当地喷油时间及喷油压力,从而调整发动机的工作状态,达到省油、当地、当地低排放的目的。
传感器
传感器是一种转换器,作用是进行信号变换。柴油机电控系统中常用的传感器有温度、当地压力、当地转速传感器等。
电控共轨系统中的传感器一般有加速踏板位置传感器、当地曲轴转速传感器、当地压力传感器和温度传感器等。
①加速踏板位置传感器。加速踏板位置传感器分为电位器式(早期使用)和霍尔式两种,常称为“电子油门”,其作用是通过检测加速踏板的位置了解驾驶员的愿望,进而了解发动机的负荷状况。位置传感器把发动机的负荷信号转变为电信号,负荷越高,电压越大,然后把此信息ECU由其进行相关比较和计算后,发出指令控制相关的执行器(如增加喷油量)。
加速踏板信号是双路信号,信号1的电压值约为信号2电压值的2倍。
②曲轴转速传感器。曲轴转速传感器(Ne传感器)可以确定活塞上止点位置,同时测量发动机曲轴的转速。曲轴转速传感器安装在飞轮壳体上。
传感器信号产生的原理是:飞轮360°范围内按6°间隔打58个孔!剩下2孔未打,形成闻隙,作为判断活塞上止点的依据。传感器中的磁通跟随着通过的孔与间隙而变化,产生正弦交流电压,其波幅随着发动机转速而变化。设定间隙到传感器位置的角度,可确定一缸上止点。结合凸轮轴传感器正时凸轮,确定一缸点火上止点。
③凸轮轴位置传感器。凸轮轴位置传感器安装在高压油泵总成上,通过测量高压油泵凸轮轴转速和位置,来确定柴油机喷油正时时闻(凸轮轴转速为曲轴转速的1/2)。
④进气压力传感器。进气压力传感器的安装位置:进气压力传感器为半导体压敏电阻式压力传感器,其作用是把进气压力信号转化为电压信号,然后发送给ECU,由ECU计算进入发动机汽缸的空气量,用来控制喷油量(空燃比)。
⑤轨压传感器。轨压传感器安装在共轨管的一端,用于实时测量共轨管中的燃油压力,测量范围为0~200MPa。其原理是把压力信号转化为电压信号,再将信号放大后输送到ECU,由ECU对压力控制阀(PCV)实施反馈控制,通过增减油泵供油量来调节油压,使油压稳定在目标值。
⑥冷却液温度传感器。冷却液温度传感器安装在节温器体上,是负温度系数的热敏电阻传感器,使用范围为-40~130℃。该传感器主要用于测量发动机冷却的温度,把温度信号转化为电压信号,从而进一步控制燃油喷射量。
进气温度传感器。进气温度传感器为负温度系数的热敏电阻,安装于进气歧管上,主要用于测量进气管中的进气温度,从而进一步控制燃油喷射量。
执行器
①主继电器控制。电装共轨系统的主继电器控制电路。当打开点火开关到“ON”位置后,ECU端子中KEY/SW端子得电,M_REL端子就输出低电平,导致主继电器动作,+BP端子就输入24V电压供给整个ECU工作;当电源关断或掉电时,M_REL端子由软件控制,并不马上变为高电平,而是维持一段时间,使得ECU有足够时间保存数据。只有当延迟时间结束后,M_REL端子才由低电平转变成高电平,从而切断ECU的工作电源。
②PCV继电器控制。压力控制阀用于控制从供给泵到共轨管内的燃油量,电装共轨系统的PCV继电器控制电路:当点火开关打到“ON”位置时,PCV继电器动作,向PCV1和PCV2供电,当ECU发出PCV驱动指令后,三级管导通,PCV开始工作。
③燃油计量阀。燃油计量阀安装在高压油泵的进油位置,ECU通过控制其通电时间来调整油泵的燃油供给量,从而控制共轨中的燃油压力值。
燃油计量单元在断电状态下,靠弹簧作用力,阀处于全开位置当通电后电磁阀作用,克服弹簧力,将阀关闭。在柴油机启动或柴油机运转时,根据ECU的指令来执行电磁阀的动作,保证高压轨内压力稳定在规定要求。