柴油发电机介绍

电控式大型柴油发电机面板介绍

柴油机的基本组成、各部件作用及原理

1．机体组件与曲轴连杆机构

图4.2柴油机机体结构

（1）柴油机的机体（如图4.2）主要由气缸体－曲轴箱、气缸套、气缸盖、气缸垫、油底壳以及齿轮室和飞轮壳等组成。机体是柴油机的骨架，柴油机的所有运动机件和辅助系统都安装在机体组件上。气缸体是气缸的主体，曲轴箱分上下两部分，气缸体与上曲轴箱常铸成一体，下曲轴箱的主要作用是贮存机油。气缸套对活塞起导向作用，气缸盖装在气缸的上部，用于密封气缸上部，构成燃烧室。为保证气缸盖的密封性，在缸盖与缸体之间加装气缸垫，气缸垫对于防止漏气、漏油和漏水具有重要作用。

（2）曲轴连杆机构

曲轴连杆机构包括活塞组（活塞、活塞环、活塞销）、连杆组（连杆、连杆螺栓、连杆轴承）、曲轴飞轮组（曲轴、飞轮、扭转减振器）等主要零件。曲轴连杆机构的作用是将燃料燃烧时产生的热能转化为机械能，即把作功冲程中活塞顶上承受的燃气压力传给曲轴，将活塞的高速直线往复运动转变为曲轴的旋转运动。活塞、连杆结构如图4.3所示。

1－连杆总成；2－活塞；3－连杆；4－连杆盖；5－活塞销轴衬（连杆衬套）6－连螺杆螺钉；7－多孔镀铬压缩环；8－压缩环；9－油环；

10－活塞销；11－活塞销卡；12－连杆轴瓦；13－定位套筒

图4.3活塞、连杆结构图

①活塞

活塞顶部与气缸盖组成燃烧室，直接承受气缸中的燃气压力，并将此压力通过活塞销传给连杆，以推动曲轴旋转。油机在工作时，活塞承受很高的温度和很大的压力，而且运动速度极快，惯性很大。因此活塞必须具有良好的机械强度和导热性能。

②活塞环

为了使活塞与气缸之间紧密接触，活塞的上部还装有活塞环。活塞环有气环和油环两种。气环的主要作用是密封活塞和气缸之间的间隙，防止燃烧室中的高温、高压燃气窜入曲轴箱，同时将活塞顶部的大部分热量传给气缸壁及冷却介质。油环的主要作用是刮除气缸壁上多余的润滑油，防止机油窜入燃烧室，并使润滑油油膜沿气缸壁均匀分布，以减少活塞环与气缸的磨损及摩擦阻力。

③连杆

连杆将活塞与曲轴连接起来，从而将活塞承受的压力传给曲轴，并通过曲轴把活塞的往返直线运动转化为圆周运动。在工作时，连杆小头随活塞做往复运动，连杆大头随曲轴的连杆曲颈转动，整个连杆绕活塞销摆动。连杆所承受的气体压力与活塞的惯性是剧烈变化的，具有冲击性的载荷，因此连杆要有足够的强度和刚度。

④曲轴飞轮组

曲轴是柴油发电机组的主要机件之一，其组件图如图4. 4 所示。一般使用的柴油机是多缸的，它要连续承受作功冲程从活塞经连杆传来的力，同时还要通过连杆推动各缸活塞进行吸气、压缩和排气，并驱动其他配气机构和辅助装置。多缸柴油机的曲轴是一根高速旋转的长轴，在它的一端安装有飞轮，飞轮的主要作用存储做功冲程产生的能量，克服辅助冲程（进气、压缩和排气冲程）的阻力，以保持曲轴旋转的均匀性，使柴油机运转平稳。

图4.4曲轴-飞轮组件图

2．配气机构与进排气系统

配气机构的作用是按柴油机的工作循环和着火顺序，定时地启闭各缸的进排气门，以保证新鲜空气适时充入气缸，并将燃烧后的废气即时排出气缸。配气机构应保证进气充分、排气干净，进排气时间要准确，同时具有良好的密封性能。

配气机构由进气门、排气门、凸轮轴、推杆、挺杆、摇臂等部件组成。进排气系统由空气滤清器，进、排气管，消声器等组成。

3．燃油供给系统

燃油供给系统由油箱、输油泵、柴油滤清器、低压油泵、高压油泵、喷油器及高、低压油管等部分组成。其作用是根据柴油机的工作要求，定时、定量、定压地将雾化质量良好的柴油按一定的喷油规律喷入气缸内，并使其与空气迅速而良好地混合和燃烧。

柴油机工作时，柴油从油箱中流出，经粗滤器过滤、低压油泵升压，又经过细滤器进一步过滤、高压油泵升压后，通过高压油管送到喷油器，并在适当的时机将柴油以雾状喷入气缸压燃。柴油机燃油喷射系统一般由燃油供给、空气供给、混合气形成及调速等部分组成，目前普遍使用的有：直列式油泵喷油嘴和控制压力时间（PT）供油系统。

4．冷却系统

冷却系统的作用是保证柴油机在最适宜的温度范围内工作。对于水冷式柴油机，缸壁水套中适宜的温度为80－85℃，对于风冷式柴油机，缸壁水套中适宜的温度为150－180℃。

风冷方式以空气作为冷却介质，由风扇、导风罩、缸体和缸盖上的散热片等组成，具有结构简单、维护方便的特点，但冷却效果差，噪音、功率消耗大。

目前，大部分柴油机采用闭式强制循环水冷方式。它以水作为冷却介质，包括水泵、散热水箱、风扇、节温器、冷却水管及缸体和缸盖上的冷却水套等组成。冷却水通过水泵加压后在冷却系统中循环。循环的途径为：水箱下水管—水泵—气缸水套—气缸盖水套—节温器—上水管—水箱。节温器可以自动调节进入散热器的水量，以便油机始终在适宜的温度下运行。

5．润滑系统

润滑系统的任务是把清洁的、温度适宜的润滑油以一定的压力送至各摩擦表面进行润滑，以避免干摩擦，使柴油机各零件能正常工作。

润滑系统的五大作用是减磨、冷却、清洁、密封、除锈。润滑系统通常由机油泵、输油管道、油底壳、机油滤清器、机油冷却器以及安全保护装置等部分组成。油底壳的机油经过粗滤网和吸油管被吸入机油泵，机油泵的作用是提高机油压力。机油泵将机油压入机油滤清器，机油滤清器可过滤掉机油中的杂质，以减轻机件磨损。机油进入滤清器后分为两部分，一部分经过精滤器过滤后回到油底壳，另一部分经粗滤器过滤后送到机油冷却器冷却，冷却后的机油源源不断地送到需要润滑的机件上。

6．起动与电气系统

柴油机由静止状态转入工作的全过程称为起动，完成起动过程所需要的一系列装置称为起动系统。它的作用是提供起动能量，驱使曲轴旋转，可靠地实现柴油机起动。

汽油发电机组的选用

（1）油机发电机的容量应满足负荷供电的需要。

（2）选择汽油发电机还是柴油发电机，首先由负荷大小决定，负荷小于10kW 时，宜选用汽油发电机；

（3）根据当地燃料供应情况，哪种方便优先选用哪种；

（4）由于两种机组采用燃料不同，选用汽油发电机时尤其考虑安全问题。