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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、云南紅河當地進氣門、云南紅河當地氣缸蓋、云南紅河當地氣缸、云南紅河當地活塞、云南紅河當地活塞銷、云南紅河當地連桿和曲軸等組成。氣缸內裝有活塞,活塞通過活塞銷、云南紅河當地連桿與曲軸相連接?;钊跉飧變茸饕簧舷峦鶑瓦\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?;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,在其他參數相同的前提下,柴油機排量越大,則其所發出的功率就越大。
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,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:柴油機中熱能與機械能的轉化,是通過活塞在氣缸內工作,連續進行進氣、云南紅河當地壓縮、云南紅河當地做功、云南紅河當地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。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,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,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,氣缸內容積增大,壓力降低,新鮮空氣經空氣濾清器、云南紅河當地進氣管不斷吸入氣缸。由于進氣系統存在阻力,使進氣終了氣缸內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、云南紅河當地排氣門關閉。氣缸內容積不斷減少,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,為噴人氣缸內的柴油蒸發、云南紅河當地混合和燃燒創造條件。
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、云南紅河當地高壓和高速氣流作用下很快蒸發,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燃燒放熱,氣缸內的壓力并沒有明顯下降,隨著活塞下移,氣缸內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。由于排氣系統有阻力,因此,排氣終了時,氣缸內廢氣壓力略高于大氣壓力。氣缸內殘余廢氣的壓力約為0.105~0.12MPa,溫度約為700~900K。
活塞經過上述四個連續過程后,便完成了一個工作循環。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,使柴油機連續不斷地運轉起來,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、云南紅河當地閉,氣缸蓋上設有排氣門??諝庥蓲邭獗锰岣邏毫σ院?,經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、云南紅河當地排氣同時進行的過程稱為“掃氣過程”?;钊^續向上運動,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?;钊咏现裹c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”。活塞一直運動到下止點,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次數多,故輸出轉矩均勻,運轉平穩。
③大多數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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發電機多種異常狀態及危害
隨著電力工業的迅速發展,發電機單機容量的不斷增加,大型發電機組在電力系統中越來越重要。人們對發電機的可靠性、云南紅河性要求越來越高。發電機的運行對保證柴油發電機組的正常工作和電能質量起著極其重要的作用。但是較之故障,異常運行狀態發生的機率更大,比如定子繞組過負荷、云南紅河發電機失磁、云南紅河失步,發電機逆功率運行,非全相運行等。這些威脅同樣不容忽視,所以研究大型發電機的異常運行及保護是很有必要的。由于大型發電機多采用三相分相操作主開關,非全相運行已成為發電廠電氣運行的重點防止對象。本文針對大型發電機非全相運行進行了分析研究,采用對稱分量法得出了各相電流、云南紅河各序電流及相序電流間的關系,并用KATLAB軟件進行了仿真,驗證了理論分析的結果。同時,就發電機組非全相保護存在的問題提出了改進方案,并給出了發電廠發生非全相運行故障時的一些處理方法:
1、云南紅河低勵磁或失磁對于容量在100KW以下不允許失磁運行的發電機,當采用直流勵磁機時,應在滅磁開關斷開時同時斷開發電機斷路器。容量在100KW以上的發電機也應裝設失磁保護。對于水輪發電機,保護動作于解列滅磁;對于柴油發電機,保護動作于減出力,以便縮短異步運行時間盡快恢復同步運行,在不允許繼續異步運行或失磁后母線電壓低于允許值時,保護動作于解列滅磁。
2、云南紅河定子過電流或過負荷保護
在定子繞組、云南紅河勵磁繞組上應裝設定時限和反時限過負荷保護。定時限過負荷保護動作于信號或自動減負荷、云南紅河降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、云南紅河解列滅磁。
3、云南紅河逆功率保護
對于容量在200KW及以上的柴油發電機,宜裝設逆功率保護。保護帶時限動作于信號,經長時限動作于解列。 以上所述的解列滅磁,是指斷開發電機斷路器,汽輪機甩負荷。減出力,是指將原動機出力減到給定值。程序跳閘,對柴油發電機來說,是指首先關閉主汽門,待逆功率繼電器動作后,再跳開發電機斷路器并滅磁。對水輪發電機,是指首先將導水翼關到空載位置,再跳開發電機斷路器滅磁。
4、云南紅河發電機失步保護對于容量在300KW及以上的發電機,需裝設失步保護,保護動作于信號或解列。若發生失步現象,應盡快創造恢復同期的條件,一般可采取增加發電機的勵磁,或減少該失步電機的有功出力,進而將其牽入同步。動減負荷、云南紅河降低勵磁電流。反時限過負荷保護動作于解列或程序跳閘、云南紅河解列滅磁。
5、云南紅河非全相運行保護
發電機變壓器組的非全相運行故障,大多數發生在機組解列、云南紅河并列的操作過程中,正確地進行機組解列或并列的操作是大幅度地減少因負序電流燒損發電機轉子的簡單而有效的措施。因此只要遵循保持發電機勵磁、云南紅河穩定機組轉速、云南紅河減少機組出力、云南紅河控制定子電流的原則,嚴格按照合理順序進行操作和調整,完全可以把負序電流控制在允許的范圍之內。 由于現在大型發電機多采用三相分相操作主開關,非全相運行已成為發電廠電氣運行的重點防止對象。所以在下面的章節中我將重點分析發電機非全相運行及其相應的保護措施。
非全相運行時,由于發電機組接線方式、云南紅河主變接地方式、云南紅河斷相形式、云南紅河導致原因不同,非全相運行時的故障特征是不同的,所以對非全相運行進行合理有效的分類是分析研究的前提。非全相運行一般采用對稱分量法來分析計算。對稱分量法是一種線性變換,利用它可將任意一組不對稱的三相電流(或電壓)分解成正序、云南紅河負序和零序三組三相對稱的電流(或電壓),這三組各自獨立的對稱電流(或電壓)就稱為不對稱電流(或電壓)的對稱分量,每組對稱分量的三相之間都有大小相等、云南紅河彼此間相位差相等的關系。電流或電壓的相序、云南紅河大小關系是機組非全相運行時的重要故障信息,這些量的提取與判斷,對于保護機組與系統的運行有著非常重要的意義。



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發電機組壽命的長短取決于是否正確使用
發電機組壽命的長短不僅要做好平時的科學正規的保養,平時正確使用也有很大關系。就發電機組何時運行負載也有講究。
發電機組在運行負載前應好以下準備:
1:柴油發電機啟動成功后空載電壓400V,頻率50HZ,三相電壓平衡無大偏差。電壓偏離400V太大,頻率低于47HZ或者高于52HZ應對柴油發電機進行檢查維修方可進行負載運行;
2:散熱器內冷卻液應在飽和狀態,冷卻液的溫度在60攝氏以上可以合閘帶負載,運行負載應該從小負載慢慢增加規律操作;
3:機油液位在規定刻度線內,啟動后機油壓力不要低于0.2MPA;
4:發動機空濾污染警示標志應為綠色,如果顯示紅色在運行負載前更換新空濾芯;
5:發電機組整機有牢靠有效接地,電纜連接正確牢靠無破皮現象;
6:發電機空氣開關分合自如靈活,空氣開關容量應接近發電機電流大小并有效保護;
7: 簡單也很重要的環節,柴油發電機油箱內有足夠量的柴油供發電機負載運行。



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鑒別柴油發電機潤滑油是否變質的方法
柴油發電機的潤滑油在使用一段時間后,由于機械雜質的污染和來自外界的灰塵,燃料燃燒產生的廢氣、云南紅河同城水分、云南紅河同城顆粒物等原因,都會使潤滑油變質。
如何鑒別潤滑油是否變質了?介紹幾種簡易的鑒別方法如下:
1、云南紅河同城油流觀察法
取兩只量杯,其中一個盛有待檢查的潤滑油,另一只空放在桌面上,將盛滿潤滑油的量杯舉高離開桌面30-40厘米并傾斜,讓潤滑油慢慢流到空杯中,觀察其流動情況,質量好的潤滑油油流時應該是細長、云南紅河同城均勻、云南紅河同城連綿不斷,若出現油流忽快忽慢,時而有大塊流下,則說潤滑油已變質。
2、云南紅河同城光照法
在天氣晴朗的日子,用螺絲刀將潤滑油箱蓋撩起,與水平面成45度角。對照陽光,觀察油滴情況,在光照下,可清晰地看到潤滑油中無磨屑為良好,可繼續作用,若磨屑過多,應更換潤滑油。
3、云南紅河同城手捻法
將潤滑油捻在大拇指與食指之間反復研磨,沒有污染的潤滑油手感顆粒物、云南紅河同城磨屑少,若感到手指之間的砂粒之類較大摩擦感,則表明潤滑油內雜質多,不能再用,應更換新潤滑油。
潤滑油變質后呈深黑色、云南紅河同城泡沫多并已出現乳化現象,用手指研磨,有顆粒物,發澀或有異味,滴在白試紙上呈深褐色,無黃色浸潤區或黑點很多。若不及時更換潤滑油會加速零部件的磨損,影響使用壽命,甚至發生事故,因此,經常檢查潤滑油是否變質并及時更換尤為重要。
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