下载文档原格式
CATERPILLAR 柴油发电机组培训1 内燃机的工作原理1.1 基本概念上止点：活塞在气缸中运动的最上端位置，也就是活塞离曲轴中心线最远的位置；下止点：活塞在气缸中运动的最下端位置，也就是活塞离曲轴中心线最远的位置；活塞行程：指活塞从上止点运行到下止点间的直线距离，简称行程；气缸直径：气缸的内径，简称缸径；压缩容积：活塞在气缸内位于上止点时，在活塞顶上方的全部空间容积；气缸工作容积：活塞在气缸中从上止点运行到下止点时所扫过的容积；气缸总容积：活塞在气缸内位于下止点时，活塞顶以上的缺陷缸全部容积；压缩比：气缸总容积/压缩容积；1.2 基本工作原理柴油机的基本工作原理是采用压缩发火方式使燃料在气缸内部燃烧，以高温、高压的燃气工质在气中膨胀推动活塞作往复运动，再通过活塞—连杆曲柄机构将往复运动转变为曲轴的回转运动。
根据柴油机的工作特点，燃油在柴油机气缸中燃烧做功必须通过进气、压缩、燃烧、膨胀和排气五个过程。
包括上述五个过程的全部热力循环过程称为柴油机工作过程，包括上述五个过程的周而复始的循环叫工作循环。
在柴油机中可用活塞的两个行程或四个行程来完成柴油机的一个工作循环，并对外做功一次相应称为二冲程机或四冲程机。
CATERPILLAR3512发动机为四冲程机，以下将重点介绍四冲程机的工作原理。
➢进气活塞从上止点下行，进气阀已打开，由于气缸容积不断增大，缸内压力不断下降，依靠缸内与外界的压力差，新鲜空气经进气阀被吸入气缸。
进气阀一般均在活塞到达上止点前即提前打开（曲柄位于点1），活塞到下止点后延迟关闭（曲柄位于点2）。
曲轴转角1-2（阴影部分）为进气过程，约为220度~250度。
此过程为柴油机的进气过程的一般原理，为柴油机的燃烧做准备工作。
CATERPILLAR 3512 发动机的进气系统增加有涡轮增压气以及中冷器，其最终目的是提高进气量，以提高燃烧效率。
具体结构将在后面讲到；➢压缩活塞从下止点向上运动，自进气阀关闭（曲柄到达点2）开始压缩，一直到活塞到达上止点（曲柄到达点3）为止。
卡特柴油发动机整机专业知识讲解卡特柴油发动机（Caterpillar Diesel Engine）是世界著名的柴油发动机品牌，广泛应用于汽车、船舶、工程机械、发电设备等领域，具有高效、可靠、耐用等特点。
本文将从发动机的结构、工作原理、技术特点等方面为大家介绍卡特柴油发动机的专业知识。
一、结构卡特柴油发动机的结构主要包括缸体、活塞组件、气缸盖、连杆、曲轴、进气系统、排气系统、燃油系统、润滑系统、冷却系统等。
其中，缸体和气缸盖是发动机的基本支撑结构，负责安装其他发动机零部件。
活塞组件通过连杆与曲轴连接，完成气缸内的往复运动。
进气系统负责将空气引入气缸，排气系统则将燃烧后的废气排出。
燃油系统负责燃油的供给和喷射，润滑系统为发动机提供润滑油，冷却系统则对发动机进行散热。
二、工作原理卡特柴油发动机采用压燃式燃烧方式，工作原理可以概括为四个步骤：吸气、压缩、燃烧和排气。
1.吸气：活塞向下运动时，气缸内形成负压，进气门打开，新鲜空气通过进气道进入气缸，充满气缸。
2.压缩：活塞向上运动时，压缩气缸内的空气，使其压力和温度升高，形成高压、高温的压缩空气。
3.燃烧：燃油喷射系统将燃油喷入气缸，与压缩空气混合后，由于高温和高压的作用，燃油迅速燃烧，释放出热能。
4.排气：活塞再次向下运动，废气通过排气门排出气缸，完成一个工作循环。
三、技术特点1.高效能：卡特柴油发动机采用先进的燃烧室设计和注射喷油技术，使燃油充分燃烧，热能利用率高，功率输出大。
2.可靠性：发动机采用高强度、耐磨损材料制造，具有良好的物理和化学性能，保证了发动机的可靠性和耐用性。
3.维修简便：发动机的零部件采用模块化设计，拆装方便快捷，便于检修和更换零部件。
4.环保节能：卡特柴油发动机采用先进的排气净化技术和燃油经济性技术，能够有效降低废气排放和燃油消耗，符合环保和节能要求。
5.适应性广泛：卡特柴油发动机系列多样，功率范围广，适用于不同的工农业领域和应用场景。
CAT发动机培训教程引言CAT发动机是全球知名的重型机械设备制造商卡特彼勒公司生产的高质量、高性能的发动机。
CAT发动机以其卓越的性能、可靠性和耐用性而闻名于世，广泛应用于各种重型机械设备、船舶、发电设备等领域。
为了更好地满足用户的需求，本教程旨在为CAT发动机用户提供全面、系统的培训，帮助用户更好地了解、使用和维护CAT发动机。
第一章：CAT发动机概述1.1CAT发动机的发展历程CAT发动机自诞生以来，历经数十年的发展，不断进行技术革新和产品升级。
从最早的四冲程柴油机，到现代的电子控制燃油喷射系统，CAT发动机始终保持着行业领先地位。
1.2CAT发动机的系列产品CAT发动机拥有丰富的产品线，包括小型、中型和大型柴油机，功率范围广泛，可满足不同用户的需求。
主要产品系列有：（1）C系列：C4.4、C7.1、C13、C15等，适用于小型和中型机械设备。
（2）ACERT系列：ACERT技术是CAT发动机的核心技术之一，通过先进的燃烧优化和排放控制技术，实现高效、环保的动力输出。
（3）3400系列：3406E、3412E等，适用于大型机械设备、船舶和发电设备。
第二章：CAT发动机的工作原理与构造2.1工作原理CAT发动机是一种四冲程柴油机，其工作原理包括进气、压缩、燃烧和排气四个过程。
通过这四个过程的循环往复，实现发动机的动力输出。
2.2发动机构造（1）气缸体：是发动机的主体部分，承担着承受高温、高压气体压力的重要任务。
（2）曲轴连杆机构：将活塞的直线运动转换为曲轴的旋转运动，实现动力输出。
（3）燃油系统：负责将燃油喷入气缸内，与空气混合后进行燃烧。
（4）冷却系统：通过循环水冷却发动机，保持发动机工作温度稳定。
（5）润滑系统：为发动机各运动部件提供润滑，降低磨损。
（6）电子控制系统：通过电子控制单元（ECU）对发动机各系统进行精确控制，实现高效、环保的动力输出。
第三章：CAT发动机的使用与维护3.1使用注意事项（1）确保发动机的运行环境符合要求，避免在高温、高湿、高海拔等恶劣环境下长时间运行。
2301电力调速系统磁力加速器是一个单一的极性桩头，永磁体发生器由电磁线圈缠绕永磁体极性桩头一端。
飞轮环形齿轮上的齿切割绕着加速器的磁力线就产生了交流电压，在通常情况下，该电位与发动机之间的转速是成正比的。
该发动机转速普通信号（交流）被发送到2301控制箱进行交流电压至直流电压之间的转换。
该直流电压信号此时被送至激励器控制器，同时该电压与发动机的转速成反比，这就意味着如果发动机转速提升，激励器的电压输出就下降。
当发动机转速降低，激励器电压输出即增加。
2301非并行控制箱（旁置式或者说备用）发动机额定转速和怠速的设定与速度设置电位计显示同步。
——选定的遥控速度调整电位计将给出近似±6%速度设置调整。
增益和稳定态电位计控制发动机随负载变化的反应，增加增益被用来得到更快的反应时间，当增益被使用的时候，稳定态电位计被用来获得最佳稳定速度。
在T15和T16端头之间可以使用一个电容用来控制发动机从怠速到额定转速的时间。
在T13、T14和T15端头之间，可以连接一降载电位计，用来控制速度下降的量。
当并行一个设备总成或一个液压─机械调速器单元的时候，是需要降载电位计。
油压开关被连在T9和T10端头之间，在怠速没有足够机油的情况下，该开关将不允许控制箱加速发动机至额定转速。
该开关是常开的，在发动机重新启动前，当由于瞬间油压力关闭时并不对系统造成影响。
但是，如果油压下降到低于开关的设定值，控制箱将使发动机处于怠速状态。
如果磁力放大信号出错的话，速度安全防护电路可将控制箱的电压输出降为零。
这将使激励器回到“燃油关闭”的位置。
当然，当磁力放大信号出错时，发动机将不启动。
注意：在7N182控制箱上，在T13和T14之间的跳线必须拆去，以防止为检测目的而使用的速度安全保护电路失去作用。
在8N408e控制箱上必须在T3和T4端头增加一根跳线来防止为检测目的而使用的速度安全保护电路失效。
2301并行控制箱2301并行控制箱有两重功用：精确控制发动机转速和承担负载。
®柴油机发电机组备用电源1000ekW1250kVA50Hz1500rpm400伏卡特彼勒位居发电产品市场领先地位，其动力系统可提供无与伦比的灵活性、可扩展性、可靠性和成本效益。
所示图像可能未反映实际组件。
特点燃油策略•低油耗设计标准•发电机组一步式加载额定负载全范围附件•各式各样的用螺栓固定的系统扩展附件，经由工厂设计和试验世界范围内产品支持•卡特彼勒经销商提供广泛的售后支持，包括维护和维修协议•卡特彼勒经销商24小时内响应99.7％的部件订单•卡特彼勒经销商拥有超过1600家经销商分支店，遍布200个国家•卡特彼勒S•O•S SM程序以极低的成本进行发动机内部部件侦测，甚至可以侦测到有害的液体和燃烧副产品。
卡特彼勒3512TA柴油发动机•可靠、坚固和经久耐用的设计•历经世界范围内的许多应用现场考验•4冲程循环发动机集稳定的性能、优良的燃油经济性和最低化的重量于一体卡特彼勒SR4B发电机设计匹配卡特彼勒柴油发动机的性能和输出特征•最优化的绕组节距保证最低的整体谐波畸变以及最高的效率•附件连接的单点引入装置•UL1446认可的H级绝缘卡特彼勒•EMCP3控制装置•控制装置的设计满足不同用户的要求：•EMCP3针对全功能电力计量和继电保护提供选装设备•分割式低电压、AC/DC附件盒提供附件连接的单点引入出厂标配件和选配件。
规格卡特彼勒发电机SR4B发电机机架 (695)励磁............................................................................永久励磁节距...............................................................................0.7333极数. (4)轴承数............................................................................单轴承引线数 (012)隔垫........美国保险商实验室(UL)1446认可的抗湿热抗磨损H级IP等级............................................防滴式国际保护等级(IP)22一致性............................................................................导向轴超速能力－额定值百分比.. (180)波形...............................................................................003.00并机套件/压降变压器.........................................................标准电压调节器.........................可选择的伏特/赫兹信号的3相传感电压调节..低于+/-1/2%(稳态)低于+/-1%(无负荷至全负荷)电话感应影响系数.........................................................小于50谐波畸变......................................................................低于5%卡特彼勒柴油发动机3512TA，4冲程循环水冷柴油缸径-mm...............................................170.00mm(6.69in)冲程-mm...............................................190.00mm(7.48in)排量-L...................................................51.80L(3161.03in3)压缩比.............................................................................13.5:1吸气型..................................................................................TA 燃油系統.................................................................单体泵直喷调速器类型.....................................伍德沃德(Woodward)公司卡特彼勒EMCP3控制装置•EMCP3.1（标准）•EMCP3.3（选装）•与发电机接线盒合成一体•客户连接的单一位置•IP23机壳•24伏DC控制•UL/CSA/CE•不露带电部分的正面•可锁铰链门（选装）•运行/自动/停机控制•实时RMS计量，3相•电压调节（在3.1上可选）•数字指示项目包括：-转/分钟-工作小时-机油压力-冷却液温度-系统DC电压-L-L伏，L-N伏，相安培，Hz-ekW,kVA,kVAR,kWhr,%kW,PF(*)•关闭装置指示灯项目包括：-油压低-冷却液温度高-超速-紧急停机-起动失败（过度盘车）•可编程继电保护功能(*)-欠压和过压-频率过低或过高-反向功率MODBUS绝缘数据线（RS－485半双工）支持串行口通信，数据值高达115.2kbaud(*)技术数据海平面以上300m(984ft)处的环境温度耐受能力。
关于卡特发电机组的调试方法、维修及发展趋势大连船舶重工集团电气有限公司调试部张永学2010年5月27日摘要 (2)关键字 (2)一．引言 (2)1.1 什么是发电机、发电机组成以及发电机是如何工作的？ (2)1.2 发电机励磁方式分为几大类？ (2)二．发电机调试及送电前的准备工作 (2)2.1 电力系统的准备工作 (3)2.2 风系统的准备工作 (3)2.3 水系统的准备工作 (3)2.4 油系统的准备工作 (3)2.5 胜利十电力系统调试前的准备和调试中主要的内容 (3)2.5.1 电力系统调试前的准备 (3)2.5.2 电力系统的调试 (4)三、发电机调试中常见的故障诊断及维修 (5)3.1 发电机的绕组和整流模块故障和诊断方法 (5)3.2 控制模块的检查 (6)3.3 永磁发电机故障 (6)四、卡特发电机在应用中的不足及发展趋势 (6)摘要：从平台开始第一大调试系统就是发电机系统。
针对胜利十的卡特永磁发电机，从开始调试前的准备、通电前的准备工作到卡特发电机组的静态动态调压特性、WOODWARD的调速器工作原理、以及故障维修都有一套简洁实用而且有效的调试方法。
关键字：发电机卡特发电机组电力系统调试一．引言1.1 什么是发电机、发电机组成以及发电机是如何工作的？发电机是有二部分组成，前端的原动机（即柴油机）和后端的发电机，通过空气或者蓄电池组启动原动机来带动发电机，利用导线切割磁力线感应出电势的电磁感应原理，将原动机的机械能变为电能输出。
同步发电机由定子和转子两部分组成。
定子是发出电力的电枢，转子是磁极。
定子由电枢铁芯，均匀排放的三相绕组及机座和端盖等组成。
转子通常为隐极式，由励磁绕组、铁芯和轴、护环、中心环等组成。
转子的励磁绕组通入直流电流，产生接近于正弦分布磁场（称为转子磁场），其有效励磁磁通与静止的电枢绕组相交链。
转子旋转时，转子磁场随同一起旋转、每转一周，磁力线顺序切割定子的每相绕组，在三相定子绕组内感应出三相交流电势。
cat发动机培训教程作为汽车维修师，你是否曾遇到过需要修理或维护cat发动机的情况？作为一款世界知名的发动机品牌，cat发动机在全球范围内使用更为广泛，维护难度也越发显著。
因此，如何进行cat发动机的维修和维护，是每一个汽修技师都需要掌握的关键技能。
本文旨在介绍cat发动机的基本原理和维修保养过程，为cat发动机的维护提供帮助。
一、cat发动机简介cat发动机是美国卡特彼勒公司生产的一款高品质的发动机。
该发动机以高功率、低噪音、低振动等特点在航空、石油、铁路等领域广泛应用。
同时，cat发动机具有性能稳定、容错性强、易于维修等特点，备受全球汽车厂家的青睐。
二、cat发动机的工作原理1. 空气吸入系统cat发动机的空气吸入系统由进气道、过滤器、进气歧管、节流阀组成。
当油门踏板踩下时，进气道中的空气按一定的路径流入发动机内部。
2. 燃油系统cat发动机的燃油系统由油箱、燃油泵、燃油喷射器、燃油管道等组成。
前三者协同工作，将燃油喷入发动机内部，并经由燃油管道成为一个完整的油路。
3. 点火系统cat发动机的点火系统由电池、发电机、点火线圈、火花塞等组成。
当点火开关打开时，电池产生电流，经过发电机相互协作，产生高电压电流，继而通过点火线圈，使火花塞点燃燃油。
4. 运转系统cat发动机的运转系统由曲轴、连杆、活塞、支撑轴等组成。
引擎内部发动机燃油燃烧，带动曲轴、连杆、活塞等发动机部件运转，继而转动汽车的轮胎。
三、cat发动机维修保养过程1. 空气滤清器更换空气滤清器作为cat发动机重要的防护零部件之一，可以阻止空气中的混合物、尘土和杂质进入到发动机中，从而保护发动机。
因此，定期更换空气滤清器是维护cat发动机的重要手段。
2. 机油及机油滤清器更换更换机油及机油滤清器是维持cat发动机正常运转的必要条件。
整个更换过程基本相同，仅在更换机油滤清器时需要注意滤清器的规格和型号，以免产生不必要的问题。
3. 发动机排气系统检查cat发动机的排气系统包含了排气管、排气管垫片、排气背压阀等部件，如果出现故障，会导致发动机噪音大、油耗高、动力不足等问题。
这 就 是OlympiAn ™ 全 新 一 代 产 品 欢 迎 您
新一代 OlympiAn ™ 产品引入多项关键设计并
提升产品性能，
改进了罩壳，机组工作时间和机组耐用性。
Olympian™ 品牌下的发电机组为不同的行业，不同的需求提供了可靠的电力解决方案。
主用或者备用的柴油发电机组提供了可靠的，清洁的，经济的电力 —— 甚至在最苛刻的条件下 —— 并提供了广泛的配置和配套的选项设备。
奥林匹亚发电机组是为了实现最佳性能而设计，研制和制造的。
所有主要的零部件都经过单独测试；一旦安
装，整机都进行满载和超载测试，以确保安全
和操作可靠。
这些完整的，现成的产品有另一个显著优点：
它们都接受 Cat®代理商的全面服务和技术支
持——从即时专送到持续支持，贯穿整个发电
机组寿命的始终。
3
加大的电池托架和电缆，安装在油箱
加到满载的机组测试-工厂按测试规范进行
Olympian™ 柴油发电机组功率范
围从 26 到 200kVA。
奥林匹亚发
电机组提供的可靠电力是由其背
后的实力作为支撑的。
超过 1800
个遍及 200 多个国家的卡特彼勒
代理商都备有您的所需，从配置
和安装您的奥林匹亚发电机组到
为维持机组高性能而进行的全运
行周期的保养。
系统选择帮助，
设备使用培训，零件，专业服务
和维保计划等，只要您需要，您
随时随地都能得到。
10
严谨的技术支持提供给功能强大的产品。
