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柴油發(fā)電機(jī)工作原理 柴油發(fā)電機(jī)組是一種小型發(fā)電設(shè)備，系指以柴油等為燃料，以柴油機(jī)為原動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電的動力機(jī)械。整套機(jī)組一般由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制箱、燃油箱、起動和控制用蓄電瓶、保護(hù)裝置、應(yīng)急柜等部件組成。整體可以固定在基礎(chǔ)上，定位使用，亦可裝在拖車上，供移動使用。柴油發(fā)電機(jī)組屬非連續(xù)運(yùn)行發(fā)電設(shè)備，若連續(xù)運(yùn)行超過12h，其輸出功率將低于額定功率約90%。盡管柴油發(fā)電機(jī)組的功率較低，但由于其體積小、靈活、輕便、配套齊全，便于操作和維護(hù)，所以廣泛應(yīng)用于礦山、鐵路、野外工地、道路交通維護(hù)、以及工廠、企業(yè)、醫(yī)院等部門。 柴油機(jī)的工作是由進(jìn)氣、壓縮、燃燒膨脹和排氣這四個過程來完成的，這四個過程構(gòu)成了一個工作循環(huán)?；钊咚膫€過程才能完成一個工作循環(huán)的柴油機(jī)稱為四沖程柴油機(jī)。進(jìn)氣，它的任務(wù)是使氣缸內(nèi)充滿新鮮空氣，壓縮時活塞從下止點(diǎn)間上止點(diǎn)運(yùn)動，后續(xù)燃燒膨脹，排氣沖程的功用是把膨脹后的廢氣排出去，以便充填新鮮空氣，為下一個循環(huán)的進(jìn)氣作準(zhǔn)備。當(dāng)工作沖程活塞運(yùn)動到下止點(diǎn)附近時，排氣閥開起，活塞在曲軸和連桿的帶動下，由下止點(diǎn)向上止點(diǎn)運(yùn)動，并把廢氣排出氣缸外。 在柴油機(jī)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，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)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’。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(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。 將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。 這里只描述發(fā)電機(jī)組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、保護(hù)器件和回路。




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柴油發(fā)電機(jī)的主要排放問題都比照歐洲標(biāo)準(zhǔn)限制排放 1.柴油發(fā)電機(jī)的主要排放問題 發(fā)電機(jī)組運(yùn)行時排放的HC、CO和NOX、燃油蒸汽、硫酸霧等有害成分，使空氣被污染，對人類、生態(tài)環(huán)境和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響越來越大，這是當(dāng)今世界 的環(huán)境問題之一。為解決這一難題，目前一般采用機(jī)內(nèi)凈化技術(shù)和機(jī)外凈化技術(shù)。例如：電噴發(fā)電機(jī)加裝催化轉(zhuǎn)化器可有效降低排氣污染。稀燃技術(shù)可以有效地改善汽油機(jī)油耗，降低有害排放物（主要是NOX）排放。采用EGR（廢氣再循環(huán)）發(fā)動機(jī)NOX排放量比相應(yīng)的發(fā)動機(jī)排放量平均要低50％。 對發(fā)電機(jī)排放進(jìn)行必要的限制有助于改善環(huán)境質(zhì)量。因此，世界各國都對發(fā)電機(jī)排放做了較嚴(yán)格的限制。例如：美國1998年實(shí)施的重型柴油機(jī)標(biāo)準(zhǔn)要求NOX排放量為4g/(hph)。 發(fā)電機(jī)制造商協(xié)會與美國加利福尼亞大氣資源局（CARB）及環(huán)境保護(hù)局(EPA)達(dá)成了一項協(xié)議，即到2004年，在使用潔凈柴油燃料的前提下，其產(chǎn)品的NOX和HC排放缸量之和為2.5g/(hph)，PM（顆粒）的排放量為0.1g/(hph)。如果不使用潔凈燃料，則NOX和HC排放量之和為3.5g/（hph)。 2.降低排放的目標(biāo) 由于歐洲對內(nèi)燃機(jī)的排放限制比較嚴(yán)格，世界各國各地都比照歐洲標(biāo)準(zhǔn)限制排放。 康明斯是全球發(fā)動機(jī)企業(yè)中能夠?qū)⒉裼桶l(fā)電機(jī)組的五大關(guān)鍵系統(tǒng)，即進(jìn)氣處理系統(tǒng)、濾清和后處理系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)、電控系統(tǒng)和缸內(nèi)燃燒優(yōu)化設(shè)計，全部自主開發(fā)的跨國企業(yè)，可以為客戶提供的“ 一站式”排放解決方案。 ● 優(yōu)異的動力性 輸出功率可達(dá)500Kw, 輸出扭矩2990N.m，保證各種使用狀態(tài)下的動力充沛 ● 超低油耗 采用康明斯XPI超高壓共軌燃油噴射系統(tǒng)及CTT大流量渦輪增壓器，并結(jié)合康明斯先進(jìn)的動力缸設(shè)計和電子控制系統(tǒng)，大大低燃油消耗，確保發(fā)動機(jī)在不同工況和應(yīng)用中的出色燃油經(jīng)濟(jì)性 ● 出色的可靠性 采用全球領(lǐng)先的工程技術(shù)與分析工具并結(jié)合中國用戶使用狀況設(shè)計，在強(qiáng)大的傳感器和電控系統(tǒng)的支持下，發(fā)動機(jī)具備更強(qiáng)的高海拔運(yùn)行能、低溫運(yùn)行和大負(fù)荷持續(xù)運(yùn)行能力，零下40 至60 攝氏度、5200 米海拔發(fā)動機(jī)都可運(yùn)轉(zhuǎn)自如 ● 出色的適用性 超高的重量功率密度和升功率密度方便用戶安裝和運(yùn)輸，便于用戶維修保養(yǎng) ● 更低排放 采用機(jī)內(nèi)凈化方案，可滿足醫(yī)院、學(xué)校等對排放有更嚴(yán)格要求的場所的使用需求




柴油發(fā)電機(jī)混合氣形成的特點(diǎn)和燃燒室 1.柴油機(jī)混合氣形成的特點(diǎn) 柴油機(jī)的混合氣是在汽缸內(nèi)部形成的，進(jìn)氣沖程吸人新鮮空氣，然后對空氣進(jìn)行壓縮，直到壓縮沖程接近終了時，柴油才開始噴入燃燒室，因此，柴油機(jī)混合氣的形成具有以下特點(diǎn)： (1)混合氣形成的時間極短，一般僅千分之幾秒，從噴油開始即混合開始起，到噴油結(jié)束為止，僅占曲軸轉(zhuǎn)角(15°～35°)的位置。以柴油機(jī)的轉(zhuǎn)速為1500r/min為例，在曲軸轉(zhuǎn)角20°內(nèi)噴油完畢時，其噴油時間僅為0.0022s。 (2)從噴油開始，約經(jīng)(1～3)1000s時間，柴油便開始燃燒，柴油機(jī)混合氣形成過程與燃燒過程幾乎是同時進(jìn)行的。 (3)柴油的粘度較大，不易蒸發(fā)。 上述特點(diǎn)也是柴油機(jī)可燃混合氣形成的困難之點(diǎn)。為了使柴油與空氣能迅速地形成混合氣，除了要求燃油噴射系統(tǒng)保證柴油的霧化質(zhì)量外，還需要燃燒室的幫助。 2.柴油機(jī)的燃燒室 柴油機(jī)可燃混合氣在燃燒室內(nèi)的形成，雖然與燃料的霧化狀況有密切關(guān)系，但還需要有適當(dāng)形狀的燃燒室相配合，合理地形成燃燒室內(nèi)氣流運(yùn)動，促進(jìn)燃料迅速而均勻地與空氣混合，并迅速地分布到整個燃燒室的每一角落，從而使燃燒過程更為完善。 按柴油機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和混合氣形成的方法不同，燃燒室可分為兩大類型： (1)統(tǒng)一式燃燒室統(tǒng)一式燃燒室又稱直接噴射式燃燒室，它由活塞頂與汽缸蓋內(nèi)壁所包圍形成的單一內(nèi)腔。采用這類燃燒室時，一般配用多孔噴油器，將燃料直接噴射到燃燒室中，借助噴出油束的形狀與燃燒室的形狀相吻合，以及燃燒室內(nèi)的空氣渦流運(yùn)動，迅速形成混合氣。統(tǒng)一式燃燒室常用的有下面幾種： ①w形燃燒室：w燃燒室由氣缸蓋內(nèi)壁和活塞頂?shù)膚形深凹坑構(gòu)成。燃油的大部分由多孔噴油器以19600kPa的壓力噴入燃燒室后，均勻地以霧狀分布在燃燒室空間，吸收室內(nèi)高溫空氣的熱量而蒸發(fā)，并與空氣混合。另有少量燃油被噴射到燃燒室壁面，形成油膜，在燃燒開始后才加速蒸發(fā)參與燃燒，因此，這種燃燒室要求噴油壓力較高。 w形燃燒室形狀比較簡單，結(jié)構(gòu)緊湊，散熱面積小，熱效率高，有利于冷車啟動，但由于一部分燃油直接噴散在空腔中，在著火延遲期內(nèi)形成的混合氣多，同時參加燃燒的油量也很多，因而導(dǎo)致汽缸內(nèi)壓力升高較大，工作比較粗暴。6135G型、Z12V190B型、B2-300型柴油機(jī)采用這種w形燃燒室。 ②球形燃燒室:球形燃燒室位于活塞頂中央，在活塞頂部加工成深凹狀球形空間，汽缸蓋上有螺旋道或切向進(jìn)氣道，可使進(jìn)氣時形成繞汽缸軸線轉(zhuǎn)動的高速空氣流。工作時，噴油器將柴油順氣流旋轉(zhuǎn)方向沿燃燒室切線方向噴射，在強(qiáng)烈的進(jìn)氣渦流作用下，使燃油分布在燃燒室壁表面，形成一層很薄的油膜，在較低的溫度下蒸發(fā)，蒸發(fā)出的油氣與空氣混合成均勻的混合氣。
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