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柴油機工作原理是什么
柴油機工作原理
單缸往復活塞式柴油機結構主要由排氣門、進氣門、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)作一上下往復運動,通過連桿推動曲軸轉動。為丁吸入新鮮空氣和排出廢氣,在氣缸蓋上下設有進氣門和排氣門。
(1)基本名聞術語
①上止點:活塞離曲軸中心 距離的位置。
②下止點:活塞離曲軸中心小距離的位置。
③活塞行程(沖程):上止點與下止點間的距離,用符號S表示,單位為mm。
④曲柄半徑:曲軸旋轉中心到曲柄銷中心的距離,用符號r表示,單位為mm。活塞行程S等于曲柄半徑r的兩倍。
⑤氣缸工作容積在:一個氣缸中,活塞從上止點到下止點所掃過的氣缸容積。用符號Vh表示,単位為L。
⑥柴油機排量:柴油機所有氣缸工作容積的總和稱為柴油機排量,用VH表示。
柴油機排量表示柴油機的做功能力,在其他參數(shù)相同的前提下,柴油機排量越大,則其所發(fā)出的功率就越大。
⑦燃燒室容積當活塞在上止點時,活塞上方的氣缸容積。用符號Vc表示。
氣缸總容積當活塞在下止點時,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壓縮比氣缸總容積與燃燒室容積之比。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,通常柴油機的壓縮比ε=12~22。壓縮比越大,活塞運動時,氣體被壓縮得越厲害,氣體的溫度和壓力就越高,柴油機的效率也越高。
⑩工作循環(huán):柴油機中熱能與機械能的轉化,是通過活塞在氣缸內(nèi)工作,連續(xù)進行進氣、壓縮、做功、排氣四個過程來完成的。每進行這樣一個過程稱為一個工作循環(huán)。如柴油機活塞走完四個沖程(曲軸旋轉兩周)完成一個工作循環(huán),稱該機為四沖程柴油機如活塞走完兩個沖程(曲軸旋轉一周)完成一個工作循環(huán),稱改機為二沖程柴油機。
(2)四沖程柴油機工作原理
①進氣過程 活塞從上止點向下止點移動,這時在配氣機構的作用下進氣門打開,排氣門關閉。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、進氣管不斷吸入氣缸。由于進氣系統(tǒng)存在阻力,使進氣終了氣缸內(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 活塞由下止點向上止點運動,這時進、排氣門關閉。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3~5MPa,溫度高達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6~9MPa, 溫度可達1800~2000K。高壓氣體膨脹推動活塞由上止點向下止點移動,從而使曲軸旋轉對外做功。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。做功行程結束時,壓力約為0.2~0.5MPa。
④排氣過程 做功過程結末后,排氣門打開,進氣門關閉?;钊谇S的帶動下由下止點向上止點運動,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)。當排氣過程結束后,柴油機曲軸依靠飛輪轉動的慣性作用仍繼續(xù)旋轉,上述四個過程又重復進行。如此周而復始地進行個又一個的工作循環(huán),使柴油機連續(xù)不斷地運轉起來,并帶動工作機械做功。
(3)二沖程柴油機工作原理
二沖程柴油機無進氣門。氣缸(氣缸套)壁上有一組進氣孔,由活塞的上下運動控制進氣孔的開、閉,氣缸蓋上設有排氣門。空氣由掃氣泵提高壓力以后,經(jīng)氣缸外部的空氣室和氣缸壁上的進氣孔進入氣缸,完成進氣和掃氣過程。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向上運動,這時進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、排氣同時進行的過程稱為“掃氣過程”。活塞繼續(xù)向上運動,當活塞越過進氣孔后,進氣孔破活塞關閉的同時配氣機構也使排氣門關閉。于是氣缸內(nèi)的新鮮空氣被壓縮,一直進行到上止點。
②第二行程 第二行程也稱膨脹-換氣過程。活塞接近上止點時,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。由于燃氣壓力的作用,推動活塞向下止點運動,經(jīng)連桿帶動曲軸旋轉而輸出動力。當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。活塞繼續(xù)向下運動,隨后進氣孔打開,新鮮空氣被掃氣泵再次壓入氣缸,開始“掃氣過程”?;钊恢边\動到下止點,完成第二個工作行程。
(4)二沖程與四沖程柴油機的比較
與四沖程柴油機比較,二沖程柴油機有以下主要特點。公明發(fā)電機
①曲軸毎轉一周就有一個做功過程,因此,當二沖程柴油機工作容積和轉速與四沖程柴油機相同時,在理論上其功率應為四沖程柴油機功率的兩倍。但由于結構上的關系,二沖程柴油機廢氣排除不徹底,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速下,二沖程柴油機的功率約為四沖程柴油機的1.5~1.7倍。
②二沖程柴油機因其曲軸毎轉一周就有一個做功行程,在相同轉速下工作循環(huán)次數(shù)多,故輸出轉矩均勻,運轉平穩(wěn)。
③大多數(shù)二沖程柴油機部分或全部采用氣孔換氣,配氣機構簡單。所以,二沖程柴油機結構簡單,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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福建寧德柴油發(fā)電機組的電球構成和控制系統(tǒng)
電機按照其發(fā)生或需要的電能的性質(zhì)可分為直流電機和交流電機;交流電機除變壓器外,還可分為同步電機和異步電機。異步電機多作為電動機,作發(fā)電機用的非常少見。
福建寧德柴油發(fā)電機組中常用的發(fā)電機為同步發(fā)電機,由定子、轉子和電壓調(diào)節(jié)器及輔助裝置構成。
1.電樞組件
電樞由電樞鐵芯和電樞繞組組成。電樞鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成,既可構成發(fā)電機的部分磁路,又可減小鐵芯的渦流損耗、電樞硅鋼片的內(nèi)沿中央制有均勻的開口,許多硅鋼片疊壓后其內(nèi)沿形成開口槽,用于安放電樞繞組。電樞繞組是由高強度漆包線統(tǒng)制而成,按照設計規(guī)律安放在電樞槽內(nèi)并正確地連接起來,構成完整的單相或三相電樞繞組,用以產(chǎn)生交流電動勢,向負載輸出電能。
2.磁極
磁極由磁級鐵芯和勵磁繞組組成。磁極鐵芯由導磁良好且彼此絕緣的薄硅鋼片疊壓而成、,在勵磁電流的作用下產(chǎn)生主磁場、同時減小渦流損耗。勵磁繞組由外涂高強度絕緣漆的銅導線集中統(tǒng)制在各個磁促上,然后將其正確地連接起來。當通入直流電流時,磁極被磁化,產(chǎn)生符合要求的主磁通和磁極極。其匝數(shù)由所要求的主磁通量和所選用的磁極鐵芯的材料與截面積決定,導線的線徑由額定勵磁電流決定。
3.定子和轉子
定子是交流發(fā)電機中固定不動的部分,可以是電樞,也可以是磁極。對于旋轉磁極式發(fā)電機,其定子組件就是電樞組件;而對于旋轉電樞式發(fā)電機,其定子組件則為磁極及其勵磁繞組等組成的磁極組件,
轉子是發(fā)電阻的旋轉部分.可以是發(fā)電機的磁極,也可以是發(fā)電機的電摳。對于旋轉磁極式同步交流發(fā)電機,轉子部分通常由磁極鐵芯、勵磁繞組、轉軸及附件組成。
4.電壓調(diào)節(jié)器AVR
當發(fā)電機轉速發(fā)生變化時,電壓調(diào)節(jié)器可自動改變發(fā)電機勵磁電流,確保輸出電壓恒定。常見的電壓調(diào)節(jié)器有SX460型、SA465型、SX440型、SX421型、MX341型、MX321型等。
發(fā)電機控制系統(tǒng)
伴隨著計算機技術的發(fā)展,福建寧德柴油發(fā)電機組自動化技術日臻成熟。專業(yè)控制器采用未處理技術,以各種集成電路取代繼電器控制及分立電子元器件組成的邏輯電路,直至發(fā)展成以專用控制器為核心的自動化系統(tǒng)。其總體來說具有成本低、性能高的特點。
福建寧德柴油發(fā)電機組控制器具有檢測和顯示發(fā)電機各物理量的功能;進行發(fā)電機的啟動、運行、停機、緊急停機等控制性操作;供電及負載檢測與切換;機組保護;故障診斷;遠程通信遙測、遙控等作用、增強了福建寧德柴油發(fā)電機組運行的可靠性和人機交流方便性。常見的有DSE55O控制器、ACCESS4000控制器、TA3000控制器等。
靜音式福建寧德柴油發(fā)電機組是怎樣工作的
靜音式發(fā)電機組的工作原理是什么,下面福建寧德維曼發(fā)電機出租為你介紹它是怎樣工作的。在靜音福建寧德柴油發(fā)電機組汽缸內(nèi),經(jīng)過空氣濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油 充分混合,在靜音福建寧德柴油發(fā)電機組活塞上行的擠壓下,體積縮小,溫度迅速升高,達到柴油的燃點。柴油被點燃,混合氣體劇烈燃燒,體積迅速膨脹,推動活塞下行,稱為‘作功’。福建寧德柴油發(fā)電機組各汽缸按一定順序依次作功,作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉動的力量,從而帶動曲軸旋轉。這樣福建寧德柴油發(fā)電機就完成了一個工作循環(huán)。
隨著一個又一個工作循環(huán)重復進行,靜音福建寧德柴油發(fā)電機組連續(xù)運轉。柴油機的控制核心是通過控制噴油泵來調(diào)節(jié)和穩(wěn)定轉速,一般分為機械調(diào)速和電子調(diào)速。電子調(diào)速器采用雙閉環(huán)控制,用轉速傳感器檢測柴油機轉速,把檢測結果轉換成比例的電信號,將之與給定的標準轉速信號比較,得出偏差信號,再與福建寧德柴油發(fā)電機組執(zhí)行器的位置反饋信號相加,以合成后的信號作為執(zhí)行器動作的輸入信號,通過控制福建寧德柴油發(fā)電機組噴油泵齒桿位置來調(diào)節(jié)供油量,從而達到調(diào)速穩(wěn)速的目的。目前國外柴油機也引用了先進的發(fā)動機的“電噴”控制技術,在帶載特性、節(jié)約燃油和環(huán)保排放以及降低噪音等方面性能卓越。發(fā)電機組的有功調(diào)節(jié)就是對福建寧德柴油發(fā)電機轉速的調(diào)節(jié)。
靜音福建寧德柴油發(fā)電機組是由內(nèi)燃機和同步發(fā)電機組合而成的,內(nèi)燃機的 功率受零部件的機械負荷和熱負荷的限制,稱為額定功率,交流同步發(fā)電機的額定功率是指在額定轉速下,長期連續(xù)運轉時,輸出的額定功率,通常把柴油機組輸出額定功率與同步交流發(fā)電機輸出的額定功率之間,稱為匹配比。
靜音福建寧德柴油發(fā)電機組屬自備電站交流供電設備的一種類型,是一種小型獨立的發(fā)電設備,以內(nèi)燃機作動力,驅(qū)動同步交流發(fā)電機而發(fā)電。將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝,就可以利用福建寧德柴油發(fā)電機組的旋轉帶動發(fā)電機的轉子,利用‘電磁感應’原理,發(fā)電機就會輸出感應電動勢,經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。
作為一種小型發(fā)電設備,靜音福建寧德柴油發(fā)電機組是以柴油等為燃料,以柴油機為原動機帶動發(fā)電機發(fā)電的。整套機組一般由柴油機、發(fā)電機、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護裝置、應急柜等部件組成。福建寧德柴油發(fā)電機組屬非連續(xù)運行發(fā)電設備,若連續(xù)運行超過12h,其輸出功率將低于額定功率約90%。如果使用者需要長時間不間斷使用,則需要配置常用型發(fā)電機組,也就是應機組應該要考慮到長時間工作機組功率下降這一點了。福建寧德柴油發(fā)電機組常用功率和備用功率的關系是:比如用戶需要100KW福建寧德柴油發(fā)電機組,常用100KW的福建寧德柴油發(fā)電機組備用功率。100KW*110%=110KW。也就是備用。100KW的福建寧德柴油發(fā)電機組的常用功率為90KW。
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