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柴油发电机组的基本原理和结构
柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能,根据其用途的不同,可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组;如果按品牌的不同,可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组; 按转速不同,可分为低速发电机组和高速发电机组。
基本原理
柴油机驱动发电机运转,将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内,经过空气弗列加滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合,在活塞上行的挤压下,体积缩小,温度迅速升高,达到柴油的燃点。柴油被点燃,混合气体剧烈燃烧,体积迅速膨胀,推动活塞下行, 称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功,作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量,从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装,就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子,利用‘电磁感应’原理,发电机就会输出感应电动势,经闭合的负载回路就能产生电流。这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出,还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。
结构分析
一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成,柴油机和发电机有两种连接方式,一为柔性连接,即用连轴器把两部分对接起来,二为刚性连接,用高强度螺栓 将发电机钢性连接片和柴油机飞 连接而成,目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较 多一些,柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上,然后配上各种起保护作用的传感器,如 水温传感器,通过这些传感器,直观地把柴油机的运行状态显示给操作员,而且有了这些传感器, 就可以设定一个上限,当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警,这个时候如果操作 员没有采取措施,控制系统会自动将机组停掉,柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用 的。传感器起接收和反馈各种信息的作用,真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组 的控制系统,控制屏一般安装在发电机上,称为背包式控制屏,也有部分是独立一个屏放置在操 作室内,称为分体式控制屏,控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接,分别显示电参数和柴油
机运行参数。此外 , 发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱 , 有的还装设有消声器和外罩。



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长期未使用柴油发电机时需给增压器加注机油以免损坏
涡轮增压器是在高温、高速下工作,所以正确地使用和良好的维护保养对保证增压器的使用寿命和性能非常重要。值机人员在平时使用涡轮增压柴油发电机时,还应严格遵守以下的一些原则:
1、柴油发电机启动后应怠速运转3~5min,不要立即加负荷,以保证增压器的良好润滑,因为增压器位于柴油发电机的顶部,如果柴油发电机启动后增压器立即开始高速运转,就会导致机油压力未能及时升高而向增压器供油,造成增压器缺油损坏,甚至烧坏整个增压器;
2、怠速时间不宜过长,一般不超过10min,否则容易造成压气机端漏油;
3、定期检查各连接部位是否有松动漏气或漏油的现象,检查回油管是否通畅,如有应及时排除;
4、保证空气弗列加滤清器的清洁,并按要求定期更换(每4000km清洁;每24000km更换,如果发电机附近灰尘较多应适当缩短滤芯的清洁或更换);
5、停机前不要立即关闭柴油发电机,应怠速运转3~5min,以使增压器转速和排气系统的温度降下来,防止回热、机油结焦和轴承烧损等故障;
6、长期未使用的柴油发电机(一般超过7天),或新换增压器的柴油发电机,在使用前应在增压器的进油口加注机油,否则会因润滑不良而损坏增压器;
7、定期更换机油和机油弗列加滤清器(每8000km),定期检查增压器轴的径向和轴向间隙,叶轮与外壳的径向间隙不小于0.10mm,轴向间隙应不大于0.15mm,否则应请专业人员维修,以免扩大损失。增压器的更换增压器损坏后,需要更换时,必须同时更换机油、机油弗列加滤清器和空气弗列加滤清器,并对油道进行清洗,这是增压器更换的基本原则。
增压器与柴油发电机之间存在着内在的联系:增压器给柴油发电机提供压缩空气;柴油发电机利用压缩空气燃烧燃料;柴油发电机的排气能量取决于柴油发电机的燃烧状况;排气驱动增压器涡轮;增压器涡轮带动压气机叶轮这样,增压器与柴油发电机之间到达一个能量与流量的相互平衡。
增压器的更换及油道的清洗方法如下:
1、拆掉损坏的增压器,并在热机时放掉机油;
2、加入一定量的混合油(30%机油与70%柴油);
3、把增压器的进油管塞入回油管内或把进油管出口封住;
4、启动柴油发电机,怠速运转1~2min后停车,放掉混合油,并视混合油的污染情况,可重复清洗,以上工作应在热车时进行;
5、清洗或更换增压器进油管,清洗油底壳,并更换机油弗列加滤清器和空气弗列加滤清器;
6、安装新的增压器,并在增压器进油口加注机油进行预润滑,再装进油管,在弗列加滤清器内加满机油并安装, 安装其它管道;
7、启动柴油发电机,怠速运转3~5min后提速,检查是否有漏油漏气现象。
只要我们在使用中,严格按照本文所述要求及方法使用增压器,增压器的故障率将大为降低,增压器的使用寿命也将大为延长,确保柴油发电机的良好工作状况。



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MTU(奔驰)柴油发电机组采用的德国戴姆勒·克莱斯勒集团的2000、4000系列柴油发动机,该公司是世界上 的重载柴油机制造公司,在全球享有 荣誉。一百多年来一直作为同行业 品质的杰出代表,其产品广泛应用于舰船、重型汽车、工程机械、铁路机车等。作为陆用、船用和铁路动力系统以及发电设备引擎的供应商,MTU以领先的技术、高可靠性的产品及 的服务而闻名于世。
主要特点:
(1)先进完善的发动机电子管理系统 – MDEC系统;
(2)先进完善的燃油喷射系统 – 共轨燃油喷射系统;
(3)先进完善的涡轮增压技术和冷却技术-顺序涡轮增压器和双回路冷却水循环系统。
奔驰发电机主要特性
(1) 结构设计合理,采用模块化结构设计、检修方便;
(2)发动机的适应性强,在海拔达到400m,环境温度达到40°C时,无须做功率修正;极为出色的发动机负载响应特性;
(3)极为出色的燃油经济性,燃油消耗率和机油消耗率低,指标可达到190 ~200g/Kwh,运行费用低;
(4)极为出色的废气排放指标,NOx值< 2000mg/m;低颗粒排放 ,可满足所有排放标准;
(5)大修间隔时间长,可达24000小时;(注:一般国产机组为8000小时,日本美国机组为12000小时);
(6)优质机油的换油间隔时间达到 1000小时,可24小时运行;
(7)无启动冒白烟现象;低噪音、低振动;体积比功率及重量比功率指标 (8)具有自诊断功能的电子管理系统。
奔驰发电机技术参数
冲程,V型,90°夹角,废气涡轮增压、空气中冷(TD)或水中冷(TB),直喷式燃烧室,3环铝合金活塞,活塞喷油冷却,一缸一盖,4气门,气门座镶圈,湿式可换式汽缸套,干式排气歧管,电子管理系统(含数字式电子调速器功能),电控单体喷油泵,故障诊断及自动显示系统,24V电压,1500r/min。
优势
由于MTU奔驰柴油发电机组 程度地优化了柴油机的出燃油特性,所以污染的排放降低到了 程度,这对于房地产等环保工程要求相对较高的行业很有优势,因为污染排放低无疑降低了相应的环保工程的负担,对用户来说是一种节约。
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