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<梅州>维曼机电设备有限公司


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增压型柴油机简介 1）发电机依靠缸内燃烧发出功率。因此，进入缸内的燃油和空气是基本的两大要素，两者要合理调配，燃烧才能完全，使之达到功率大而燃油省的目的。 2）燃油的输入量是可以控制的，关键是空气吸入量。一般发电机靠自然吸气，空气吸入量受发电机进气系统阻力的限制，仅能吸入70%～80%（（以1个大气压计。吸入气缸的空气体积与气缸容积的百分比）。因此功率难以提高。 3）增压型柴油机的基本特征就是采用了“增压器”。因此。进入气缸的空气不是依靠自然吸气，而是由增压器强制将空气压入或“填入”气缸，从而使空气量增多，喷射的燃油量也相应增加，不但发电机功率大大提高，而且由于燃烧完全，相应降低了耗油量，尾气烟度也有所改善。 4）废气涡轮增压器利用发电机排气压力推动涡轮，带动另一端的叶轮压气机“鼓充”进气，叶轮转速每分钟一般达10万转左右。采用这种内燃机增压技术的发电机为增压型，其功率比自然吸气型提高20%～40%，燃油消耗率也显著下降。 5）进气气缸的空气通过废气涡轮增压器后，由于受压缩功的影响，其温度大幅度提高（全负荷时一般达到12℃左右），空气密度却显示下降，限制了功率的进一步的提高，因此出现了“增压中冷”是将发电机的冷却液或汽车前端的进风通过“中冷器”（即热交换器）对已增压过的发电机进气进行“中间冷却”。水冷型可将进气温度降至90℃左右，空气冷却型可将进气温度降至50℃左右。采用增压中冷技术的发电机为增压中冷型，其功率比增压型进一步提高，油耗也相应地进一步减少，其工作原理如图1-1所示。 6）B系列柴油机有3种吸气形式--自然吸气型、增压型和增压中冷型。依靠这种技术，B系列柴油机在缸径、冲程和转速不变的情况下，可逐级提高它的功率和转矩，因而明显扩大了系列内柴油机的功率范围。以B系列6缸机为例：自然吸气型（代号6B)的额定功率为96KW增压型（代号6BT）的额定功率为118KW，增压中冷型（代号6BTA）的额定功率140KW，它们的转矩和燃油量也分别不同程度地逐级得到提高和减少。 7）B系列柴油机是通过采用增压和增压中冷技术来扩大功率范围，而不是通过采用扩大缸径的方法来达到的。由于缸径不变，缸体、缸盖等零部件完全通用，就大大降低了工厂生产成本，减少了市场备件平中；又由于设计时不虑保留扩大缸径的余地，使发电机能尽量紧凑，体积和质量明显减小;更由于增压技术的优点，不仅提高了动力性的经济性，而且有利于降低噪音和使排放达标。此外，如在高原地区使用，动力可保持不变或损失较少。B系列柴油机的结构强度是按 功率和转矩的需要设计的，因此保证了全系列机型的可靠性和耐久性。 8）发电机配HIC增压器主要按中、高速端匹配，因而低速端增压压力不足。为了不使烟度排放性能等恶化，不得不限制供油量（通过冒烟限制器），从而牺牲了低速转矩并影响整车低速行驶性能。这种匹配主要适于汽车经常高速行驶的使用条件。 旁通涡轮增压器正是针对解决低速动力性不足而开发的，它以低速端进行 匹配，低速增压压力高，冒烟限制器不起作用，因此低速转矩大、排放低，并通过旁通阀来解决由此产生的高速端增压压力过高的问题，从而兼顾了高速端的性能，可以看出，旁通阀和曲柄连成整天转动，并通过推杆与执行器（用支架固定在增压器壳体上）中弹簧的一端相连，执行器的另外一端则通过软管与压气机出口增压压力想通。当旁通阀处于关闭状态时执行器中的弹簧具有一定的预紧力。 当增压压力达到一定程度而足以克服弹簧预紧力时，作用力将通过推杆，曲斌使旁通阀打开，将进入涡轮的部分废气经旁通阀流入总排气管，从而减少了进入涡轮的能量，使转速和增压压力随之下降。

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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气缸套高频振动是柴油发电机产生穴蚀的根本原因 导读：发生穴蚀破坏的除了柴油发电机气缸套零件外，还有轴瓦、喷油泵注塞、螺旋桨桨叶及离心泵叶轮等。机件穴蚀破坏问题日益引起人们的关注，尤其是缸套穴蚀已是柴油发电机的重要问题，引起国内外的重视与研究。气缸套穴蚀是柴油发电机普遍存在的严重问题。随着柴油发电机的功率增加、强载度提高和高速、轻型化，气缸套穴蚀破坏就成为妨碍柴油发电机正常运转的首要问题，严重地影响柴油发电机的工作可靠性和气缸套的使用寿命。 一般说来，高速、轻型大功率柴油发电机，不论是开式冷却还是闭式冷却，气缸套都有不同程度的穴蚀。有的柴油发电机投入运转不久(仅几十小时)就会在气缸套外圆表面上出现穴蚀小孔，甚至柴油发电机运转不足千小时缸套就因穴蚀穿孔而报废，此时缸套内表面尚未磨损。二冲程十字头式低速柴油发电机气缸套基本不发生穴蚀破坏。 1．穴蚀部位：缸套穴蚀发生在湿式气缸套外圆表面上，一般集中在柴油发电机的左右侧方向，特别是承受侧推力 一侧的偏上方；冷却水进口、水流转向处和水腔狭窄处对应的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷却水腔除缸套穴蚀外，不应忽视气缸套和气缸体材料的差异和材料内部的各种电化学不均匀性导致的宏观和微观电化学腐蚀。这两种腐蚀同时存在或交替进行均会加重缸套的腐蚀。此外，冷却水(海水或淡水)的水质、含气量、流速等均对穴蚀有影响。 2.气缸套穴蚀机理 1）一般穴蚀机理：迄今为止，关于穴蚀机理的论述很多，其中较为普遍接受的一种理论认为：机件发生穴蚀的先决条件是机件浸于液体中，并与液体有相对运动，或机件在液体中受到某种能量的传递作用，形成液体中的局部瞬时高压或瞬时高真空。在瞬时高真空区，液体汽化形成气泡，或溶于水中的空气以空泡形式从液体中分离出来；在另一瞬间形成高压时，空泡、气泡被压缩，泡内气体迅速液化而使气泡溃灭，这时周围液体急速冲向溃灭处，产生极强的冲击波作用在金属表面。频繁地冲击，使机件表面金属逐渐剥落。与此同时，金属表面还产生微观电化学腐蚀，两种腐蚀交替进行共同作用致使机件穴蚀破坏。 2) 柴油发电机气缸套外圆表面与气缸体(或机体)构成冷却水空间，在狭小的环形通道中流动着淡水或海水。柴油发电机运转时，由于缸套和活塞之间的间隙，活塞在侧推力作用下不断地冲撞着缸壁的左、右侧，使气缸套产生高频振动。缸套高频振动和缸壁的弹性变形使冷却水空间的容积交替地增大和减小，冷却水相应交替地膨胀与被压缩。膨胀时受拉伸作用形成瞬时低压，被压缩时形成瞬时高压。此外，冷却水进口和流动时产生涡漩使冷却水通道内压力变化，也会形成瞬时高压或低压。在瞬时低压时产生气泡，瞬时高压时气泡溃灭，缸套外圆表面频繁受到冲击和微观电化学腐蚀作用而破坏。 3．影响缸套穴蚀的因素：生产中并非所有的筒状活塞式柴油发电机气缸套都发生穴蚀破坏，即使是发生穴蚀破坏其程度也各不相同。缸套穴蚀与柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、柴油发电机的工艺参数等有关。 1）缸套振动。柴油发电机运转中气缸套高频振动是产生穴蚀的根本原因，缸套振动强度与以下各点有关：（1）活塞与气缸套之间的配合间隙：活塞在气缸中运动时，活塞对气缸壁的冲击能量的大小取决于活塞质量和活塞在气缸中横摆时的速度。活塞质量固定不变，但速度随着活塞与缸套之间的配合间隙的增加而增大。所以，活塞对缸壁的冲击能量取决于活塞与缸套配合间隙的大小。配合间隙大，活塞横摆加速度大，冲击前壁能量大，则缸套振动增强。（2）缸套刚度：缸套刚度直接影响缸套的振动。刚度大，受活塞冲击时缸套变形小，振动小，可有效地防止穴蚀。缸套刚度除与其材料有关外，还与缸套壁厚和纵向支承跨距的大小有关，缸壁厚度增加，支承跨距缩短，缸套刚度增大。气缸套与气缸体(机体)之间的配合间隙对缸套的刚度亦有影响。如果柴油发电机缸套与缸体铸成一体，缸套刚度增大，可有效地防止穴蚀。（3）冷却水腔结构 冷却水腔通道太窄，水流速度增高，容易产生空泡。柴油发电机设计时要求冷却水腔内水流速度应小于2m/s，水腔宽度t为14%D (D为气缸套内径)或不小于10mm，各处均匀一致，水流畅通不形成死水区和涡流区，有利于降低缸套穴蚀。柴油发电机把冷却水腔窄处由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蚀。 2）冷却水温度与压力：冷却水温度过高将加速腐蚀的进程，但也不宜长期水温过低。实验表明，钢铁和铝等金属材料在淡水温度为50～60oC时穴蚀严重，随着水温的升高，穴蚀破坏减轻。从发挥柴油发电机的效能和降低腐蚀、穴蚀出发，冷却水腔淡水温度在80～90oC为好。冷却水压力高可以抑制空泡的形成，减少穴蚀的发生。但冷却水压力提高将使其温度升高而加速穴蚀。 4．防止缸套穴蚀的措施 除从材料和结构上的改进来防止和降低缸套穴蚀外，对柴油发电机气缸套穴蚀，还可采用以下措施： （1）缸套外圆表面覆盖保护层或强化层。采用镀铬、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树脂或涂尼龙等工艺使金属表面与冷却水隔开，或使缸套外圆表面强化，可有效地防止电化学腐蚀与穴蚀。 （2）在冷却水腔内安装锌块实施阴极保护防止电化学腐蚀；例如柴油发电机气缸套外表面安装锌带并坚持定期更换取得防止穴蚀的良好效果。 （3）在冷却水中加入缓蚀剂；例如乳化油缓蚀剂或被膜缓蚀剂，使在缸套外表面上形成一层较薄的连续保护膜，不仅可以防止电化学腐蚀，而且可以减弱空泡破裂时的冲击波对缸套外表面的冲击作用，从而减轻穴蚀。 结论：在实践中防止或减轻穴蚀的方法很多，选用时依具体机型、结构和产生穴蚀的原因而定，以取得良好效果。

柴油发电机组的气缸套内表面的检查 1）检查缸套内表面的拉伤划痕情况，看拉伤深度是否能被手指甲感觉出来。如果手指甲能感觉有拉伤、划痕就必须更换。 2）检查气缸套内孔的磨亮情况。 轻微的磨亮--在磨损的区域处产生出一种光亮的镜面，并留有磷化镀层的痕迹和原始珩磨加工的迹线。 中等程度的磨亮--在磨损的区域处产生出一种光亮的镜面，并有非常轻的原始珩磨痕迹，或某种蚀刻形状的明显斑痕。 严重程度的磨亮--在磨损的区域内产生一种光亮的镜面，不再有珩磨加工的痕迹或某种蚀刻形状的斑痕。 缸套内孔若有以下情况就必须予以更换： ①在活塞环移动的区域内，有超过20%的一种磨亮部分。 ②在活塞环移动的区域内有种等程度和严重程度的磨亮面达30%，其中一半（15%）属严重磨亮部分，如图2-33b所示。 3）气缸套内孔测量：用内径千分表（量缸表）在上、中、下部位置测量缸套内径。在每个测量部位互相长90°的两个位置。 用内径千分表测量气缸套内孔的圆度：在离气缸顶平面25.4mm处，测量缸套内孔圆度，不应超过0.08mm，测量下部缸套内孔圆度，不应超过0.05mm。 4）用内径千分表检查气缸套的磨损：对于6BT行柴油机，如果缸套磨损超过气缸套 直径0.1016mm，应更换气缸套或扩磨到下一级加大尺寸。对加大尺寸的气缸套，活塞相应地有三级加大尺寸，即0.50mm、0.75mm和1.00mm。通常换用新的标准尺寸的气缸套要比镗磨到加大尺寸的气缸套来的经济，并可继续使用标准的活塞和活塞环。 如果气缸套磨损没有超过使用限度，在重新镗磨仟气缸套不应再次使用。气缸套搪磨方法如下： ①用镗缸机将缸套磨损的上边缘凸起除去。 ②件气缸套镗磨到下一级加大尺寸。 ③精磨气缸套到规定的表面粗糙度。 3.测量气缸套法兰的厚度 使用千分尺测量气缸套法兰的厚度。利用该测量值可以预估气缸套的突出量。

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额外输出：当手动停止被时停止/关闭状态1被或者在ESM1.自动停车或外部自动停车输入被的情况下信号连接到MCM并通过光耦到外部接口。 ·IS7309在OS7309外部自动停车1状态输入被当外部自动停车1状态被时信号连接到MCM。 外部自动停车2状态被当外部自动停车2输入被时信号连接到MCM。·外部自动停车3状态被当外部自动停车3输人被时信号连接到MCM。在ESM中的外部自动停车4状态输出被当057305外部自动停车4(紧急停止)输入被时。在EsM中的发动机自动停车1状态输出当可选的自动停车时信号连接到MCM。在ESM中的发动机自动停车2状态输出当可选的自动停车时信号连接到MCM在ESM中的S739发动机自动停车3状态输出当可选的自动停车时信号连接到MCM。 ·在ESM中的停止/关闭越控状态输出被当输入057306对UNC的停止/自动停止的越控时越控MCM中的内部自动停车。

发电机如何不使用电子调速器控制电路 如果不使用电子转速控制器，柴油机引擎控制器也可直接控制RSV机械调速器以实现机组起动和调速，此种情形控制的二位式电磁执行机构与RSV调速器调速手柄连接。不使用电子调速器的康明斯机组控制电路。 起动时，接通电源开关，按下启动按钮，端子输入低电平，触发T-P进入起动状态；端子、输出低电平，使继电器、线圈获得工作电压。 J1的常开触点接通，初始供油继电器RS2线圈得电，R52常开触点接通，电磁执行机构DTC的起动线圈得电，将调速手柄拉至起动工况位置；同时J1使起动继电器RS1线圈得电吸合，RSI常开触点接通，起动机吸合继电器J线圈得电，接通起动机M的电磁开关及其电路，起动电动机运转，带动柴油机起动。 J2的常开触点接通，使延时继电器KT1得电，经过设定的延迟时间后，其常开触点将闭合，使电磁执行机构DTC的全速线圈得电，柴油机起动后能进入全速运行状态。全速线圈得电时间应在起动程序结束前。 起动机转动并使柴油机转速超过300r/min时(或达到机组设定的起动时间)，T-P使6 端输出高电平，J1失电断开其常开触点，起动继电器RSI和初始供油继电器RS2失电断开，起动电动机吸合继电器J失电，起动机与柴油机飞轮分离。同时，电磁执行机构DTC的起动线圈也失电，柴油机在电磁执行机构DTC的全速线圈控制下使调速手柄处于标定转速位置，柴油机起动成功并进入标定转速运行状态。 由上述过程可知，KT1延时时间必须早于T-P表的起动程序的结束时间，否则T-P表在结束起动程序并断掉电磁执行机构DTC起动线圈的供电时，DTC将无电磁吸力而使柴油机停机。 停机时，按下停机按钮STOP，T-P表的19端子输入低电平，T-P进入关机程序，端子7由低电平变为高电平，继电器J2线圈失电，其触点断开，延时继电器KT1失电，KT1触点断开DTC的全速线圈供电，DTC失去电磁力而在复位弹簧作用下使RSV调速器调速手柄处于停机位置，柴油机停机。 由此可见，在该控制方式，T-P表的喷油泵控制输出端口7不再用于电子调速控制器ESD5500E的工作电压控制，而是直接用于电磁执行机构的控制，通过与RSV机械调速器的配合实现起动过程和调速过程。电磁执行机构改变调速手柄的位置实际上改变的是RSV调速器的弹簧张力和转速设定值。同时，柴油机直接从起动状态进入高速控制状态，控制过程不尽合理。 应急控制电路主要由钥匙开关DS，柴油机参数表及传感器等组成。将DS旋至“工作”位置时，①、②端子接通，电磁执行器DCT中的全速线圈得电，其阻值较大，产生的吸力不足以使其动作。将DS旋至“起动”位置时，①、②、③端子均接通，继电器RS1得电，常开触点闭们接通起动电动机电路，柴油机起动。同时，RS2得电，触点闭合，DCT起动线圈也得电，执行机构在电磁吸力的作用下将油量控制齿杆拉至起动供油量位置。柴油机起动后，DS回复至正作状态，此时执行机构被全速线圈产生的吸力使其保持在标定转速位置，柴油机工作在标定转速。将DS旋到“停机”位置时，全速线圈失电，电磁执行器在弹簧的作用下将油量控制机构拉至停止供油位置，机组停机。

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