柴油发动机高级培训资料[2]

中、高柴油发电机学习资料柴油发动机的一般原理和构造1.简介1.1发动机是将某种形式的能量转变为机械能的机器。

将热能转变为机械能的发动机，称为热力发动机，其中热能是由柴油燃料燃烧所产生的机器，称作柴油发动机。

图示为MTU 16V2000G.2TD发动机1 调速器／发动机控制系统10 机油盘2 发动机冷却水出口11 增压器回油管3 中冷器后的增压空气进口1 12 曲轴箱4 空气滤清器13 燃油双联滤器（易更换滤器）5 排气出口，A 排14 充电发电机6 增压器，A 排15 发动机冷却水泵7 至中冷器的增压空气进口1 16 发动机冷却水进口8 发动机机脚17 风扇传动装置9 起动装置18 发动机滑油热交换器许多部分又分别是曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系和润滑系的组成部分。

气缸盖和气缸体的内壁共同组成燃烧室的一部分。

4.1气缸体水冷发动机的气缸体和曲轴箱常铸成一体，称作气缸体。

上半部有一个或若干个为活塞在其中运动导向的圆柱形空腔，称为气缸。

下半部为支撑曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。

为保证气缸表面能在高温下工作，气缸周围和气缸盖中均有用以充水的空腔，称作水套，气缸体和气缸盖上的水套是相互连通的。

作为发动机各个机构和系统的装配基体，气缸体本身应具有足够的刚度和强度。

单列式（直列式）发动机的各个气缸排成一列，一般是垂直布置。

其结构简单，加工容易，但长度和高度较大。

V型发动机缩短了发动机的长度和高度，增加了气缸体的刚度，重量也有所减轻，但加大了发动机宽度，且形状复杂，加工困难，一般多用于缸数多的大功率发动机。

4.2气缸盖气缸盖的主要功用是封闭气缸上部，并与活塞顶部和气缸壁一起形成燃烧室。

气缸盖上有进、排气门座及气门导管孔和进、排气通道等。

在多缸发动机的一列中，只覆盖一个气缸的气缸盖，称作单体气缸盖。

覆盖部分（两个以上）气缸的称作块状气缸盖。

覆盖全部气缸的气缸盖称作整体气缸盖。

4.3油底壳油底壳的主要功用是贮存机油并封闭曲轴箱。

柴油发电机培训资料第一章发电机组部分发电机在目前品牌众多，比较出名的有: 美国康明斯 (cummins) 、英国劳斯莱斯( 又名珀琼斯 Perkins) 、日本三菱 (MITSUBISHI)、美国卡特彼勒 (CATERPILLAR)、美国底特律 (Detroit) 、德国的道依茨 (Deutz) 、斯堪尼亚 (Sxania) 、瑞典的沃尔沃 ( 又名富豪， VOLVO)、日本的日野 (Hino) 、德国的奔驰 (Benz/MTU)、日本的日产 ( 又名尼桑 Nissan) 、日本的五十铃 (ISUZU) 、意大利的依维柯 (Iveco) 、日本的小松(Komatsu) 、日本的羊马 (YANMAR)、美国的科勒 ( 又名底特律， KOHLER)、德国的曼 ( 低速机 Man)、英国的多盟 ( 低速机 Dorman)。

其中“康明斯”在东南亚占有相当大的销售市场，特别是在珠江三角洲( 大概有 65%的市场占有率 ) ，其次分别是“劳斯莱斯”、“三菱”、“卡特彼勒”、“沃尔沃”等。

发电机组从结构上可以分为: 引擎 ( 发电机 ) 和电球 ( 电机 ) 两大部分，或分为 : 引擎 ( 发电机 ) 、电球 ( 电机 ) 和控制屏 ( 控制箱 ) 三大部分。

发电机组从转速可分为 : 低速机 (350r/min左右)、中速机(650r/min左右)、高速机 (1500r/min左右)。

发电机组从频率上可分为:50 赫兹 (HZ) 发电机和 60 赫兹 (HZ) 发电机两种。

发电机组从能量上可分为: 核、水力、风力、火力。

其中火力又分为煤、柴油、汽油、煤气。

我们现在经营的发电机主要是柴油机发电机。

柴油又分轻质柴油(0# 柴油，常用于高速柴油机) 和重油 (120# 、180#柴油，常用于中速柴油机和低速柴油机)。

第一节高速柴油发电机组高速柴油发电机转速在1500r/min 左右，常见有 1500r/min(50HZ) 和1800r/min(60HZ) ，对柴油的质量要求较高 ( 通常采用 0#柴油，也叫轻质油 ); 其优点 :?机型轻巧，使用面积小;? 安装操作简单;? 投入成本低; 其缺点:? 零件往复运动频率高，金属表面磨损高，主要运动件设使用寿命在 8000-20000 小时之间 ;? 中、大修间隔期短，通常中修在8000 小时左右，大修在12000 小时左右 ;? 发电成本较高 ;1、康明斯及配件1) 公司概况 : 美国康明斯公司成立于公元1911 年，并天 1919 年生产出第一种系列单汽油类动性引擎，马力为1、3、5、6、8HP，转速 500 及 600 转之低速引擎，开始奠定日后成功的基础，现今已成为全世界200 匹马力以上的首位制造商，供应全球各种不同设备厂商配套销售。

发动机知识培训讲义(五)柴油发动机1.柴油机工作原理柴油发动机是一种压燃式发动机,压燃式发动机吸入气缸的是纯净的空气,并被紧缩到很高的温度,柴油经喷射装置以高压喷入气缸并与高温空气混合着火燃烧,对外作功，从而将化学能转变成机械能。

柴油发动机的优势是：燃油消耗低，较低的有害废气排放。

柴油发动机有四冲程也有二冲程的，汽车利用的柴油机多为四冲程。

柴油机工作循环（四冲程）第一冲程活塞由上死点向下运动，将空气经打开的进气门吸入气缸，故而称之为进气冲程。

第二冲程活塞由下死点向上运动，进、排气门关闭，气缸内的空气以14:1-24:1的紧缩比被紧缩，空气升温至800℃，在紧缩行程终止时，喷油器以接近1500巴的压力将柴油喷入气缸。

该冲程称之为紧缩冲程。

第三冲程在必然的发火延迟后，雾化的燃油与空气混合自行发火燃烧，气缸内空气压力迅速升高，推动活塞下行对外作功。

该冲程称之为作功冲程。

第四冲程活塞向上运动，排气门打开，燃烧的废气被排出气缸。

该冲程称之为排气冲程。

然后，新鲜的空气再次被吸入，一个新的工作循环由开始了。

2.柴油发动机的整体构造柴油机由许多机构和装置组成,其机构型式很多,不同机型每一种机构的机构不必然相同,但这些机构的一起的目的是使发动性能专门好的进行工作循环,将燃烧产生的热能转变成机械能,保证发动机长期正常工作。

发动机由以下机构和系统组成：1．机体机体组成发动机的骨架，所有的运动件都装在它上面，而且其本身的许多部份又别离为曲柄连杆机构、配气机构、供给系、冷却系、润滑系的组成部份。

汽缸盖和汽缸壁一起组成燃烧室的一部份，是经受高温与高压的机件。

2．曲柄连杆机构曲柄连杆机构是发动机的要紧运动件，它们的作用是将活塞在气缸中往复运动转变成曲轴的旋转运动，在膨胀行程中气缸内气体对活塞顶的压力通过曲柄连杆机构的传递变成扭矩输出，因此它是往复式发动机传递动力的机构。

3．配气机构配气机构的作用是使新鲜空气及时冲入气缸并从气缸及时排出废气。

1.柴油发电机组设备的组成及结构介绍描述：柴油发电机的基本结构是由柴油机和发电机组成，柴油机作动力带动发电机发电；柴油发电机组的特点：单机容量等级多：几KW～几千KW，⑵配套设备少，安装地点灵活，占地面积小无须水坝、锅炉；冷却水少；不与电网并联，⑶热效率高，燃油消耗低，柴油机：30-46%；蒸汽机20-40%；燃气轮机：20-30%，⑷启动迅速，可快速达到全功率：min等级，⑸维护简单；⑹建设成本低：风电/水电/太阳能/核电/火电，2.柴油机的工作原理、结构、特点与性能：柴油机的基本结构：它由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。

柴油发电机组的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机，下面我只说说单缸四行程柴油机的工作基本原理：柴油机起动是通过人力或其它动力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气缸中作上下往复运动。

活塞在运动中完成四个行程：进气行程、压缩行程、燃烧和作功（膨胀）行程及排气行程。

当活塞由上向下运动时进气门打开，经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。

活塞由下向上运动，进排气门都关闭，空气被压缩，温度和压力增高，完成压缩过程。

活塞将要到达最顶点时，喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧，形成的高压推动活塞向下作功，推动曲轴旋转，完成作功行程。

作功行程完了后，活塞由下向上移动，排气门打开排气，完成排气行程。

每个行程曲轴旋转半圈。

经若干工作循环后，柴油机在飞轮的惯性下逐渐加速进入工作，柴油机曲轴旋转便带动发电机转动发电。

柴油机的技术特点：⑴发出50Hz的交流电，机组转速只能是3000、1500、1000、750、500、375、300rpm；⑵输出电压为400/230V，频率50Hz，PF=0.8，⑶功率变化范围大：0.5kW-10000kW，12-1500kW为移动电站、备用电源，⑷装有调速装置，以保持频率稳定；⑸自动化程度高：具有自启动、自动加载、自动报警、自动保护功能；柴油发电机组的主要电气性能指标：⑴空载电压整定范围：为Un的95%～105%，⑵冷热态电压变化：±2%～±5%，⑶稳态电压调整率：±（1～3）%（负载变化），⑷稳态频率调整率：±（0.5～3）%（同上），⑸电压畸变率：≤10%，⑹电压波动率和频率波动率：负载不变时，⑺容许不对称负载：≤±5%3.发电机的工作原理、结构、特点与性能：发电机以三相同步电机为主，主要由主定子、主转子、励磁定子、励磁转子、旋转整流器及自动稳压器等部分组成发电机有直流发电机和交流发电机。

§柴油机型号D 6 114 Z G 2 B§D —系列代号。

功率：125KW§6 —汽缸数。

行程：135mm§114 —汽缸直径。

压缩比：18：1§Z --涡轮增压。

发火次序：153624§G —工程机械。

§2 —第二次重大改进。

§B —变形代号。

• 1.热力学温标（绝对温标）：OK 开尔文•绝对零度-273.15℃(分子热运动.温度)•T(K)=t (℃) ＋273.15.• 2.摄氏温标：℃标准大气压：•冰水混合物0℃；沸水100℃• 3.华氏温标：℉标准大气压：•冰水氯化铵混合物0℉；体温100 ℉•冰水混合物32℉；沸水212℉•℉=1.8t ＋32正时园图：用曲轴转角表示柴油机的工作过程的图。

进.排气阀门早开迟关。

上止点三.柴油机机体及曲柄联杆机构1.机体：骨架.基础.（1）汽缸体—活塞运动部位。

（高温高压）（2）曲轴箱—曲轴运动部位（曲柄联杆）（3）汽缸垫—密封水.气.油（铜板石棉）（4）汽缸盖—密封缸体上部，形成燃烧室。

（高温高压）装有：进.排气机构及喷油嘴。

2.曲柄联杆机构功能：实现能量及运动的转换。

柴油的燃烧—热能转换为机械能。

曲柄联杆机构—往复运动转换为转动四.柴油机配气系统。

凸轮轴齿轮.凸轮轴.挺柱.挺杆.摇臂.气门等组成。

1.正时：曲轴.凸轮轴.高压泵的协调配合。

曲轴齿轮机油泵齿轮D6114B柴油机配气相位图气门重叠角48°四.柴油机的进.排气系统.1.功能：按汽缸的工作顺序和工作过程的要求，准时的开闭进排气门，向汽缸提供新鲜空气和排出废气。

2.系统：空气滤清器—增压器压气机—中冷器—进气管—气缸—增压器涡轮壳—涡轮—排气管3.涡轮增压器：涡轮增压流程图600-750℃五.冷却系统••机体左侧水系统机油散热器机体水道机体水道垂直分道（6）水平分道（6）-汽缸套冷却水腔-竖直水道（12）-汽缸盖排气侧总进水管总进水管机油散热器水腔水平分水道汽缸盖的水道排气侧调温器•蜡质节温器的工作原理是在节温器的下方有一个热感应元件，其上面压着一个弹簧，弹簧上有一个止回阀（铜片），止回阀和热感应元件相连，平时止回阀是关闭的，但是当水温达到一定的温度时，热感应元件开始克服弹簧的压力，带动止回阀下行，从而把水路打开，从水泵流出的水才可以从次通过，从而达到调温的目的。

目录一、概述 (1)二、额定铭牌 (1)三、保安电源进线开关与柴油发电机侧进线开关的DCS控制逻辑 (3)四、系统控制模式说明 (3)1、系统模式（选择开关SW3） (3)2、机组启动模式（选择开关SW1） (4)五、控制系统故障发现及排除指引 (5)六、柴油机发动机 (5)1、产品说明 (5)2、=柴油发动机的技术规格 (6)3、控制面板与仪表指示 (7)4、报警与停机 (8)5、起动发动机之前的检查 (9)6、发动机启动 (10)7、电机运行 (11)8、发电机选项 (13)七、电子模块控制面板II+（EMCP II+） (13)1、发电机组控制器 (14)2、故障指示器 (15)3、显示器 (16)4、键区 (18)5、报警模块 (19)6、用户报警模块 (19)八、(卡特彼勒)监控系统(用于带EMCP 11、EPCP Ⅱ和EMCP Ⅱ+P控制面板的发电机组) (19)九、电压调节器 (26)一、概述我厂柴油发电机系统主要由美国卡特彼勒公司生产的3512型柴油发电机组和HARSEN 公司生产的SY2001D－M型并网系统组成。

3512型柴油发电机组是由发动机、发电机以及控制系统三部分组成的。

作为备用电源可分别向保安A段或保安B段供电。

SY2001D－M型并网系统是由开关柜和控制柜组成，开关柜内有发电机组的2000A断路器和保安A段的2000A隔离刀闸，安装于保安A段；控制柜内有保安B段的2000A隔离刀闸以及控制元件，安装于保安B段，同时并网的控制面板也在控制柜上。

另外该控制面板还具有过负荷、过流、逆功率、过电压、低电压、事故急停及发电机故障跳闸等保护功能。

当保安A段或保安B段的任何一路电源发生故障时，柴油发电机组可自动起动，向失压的保安A段或保安B段供电。

系统的操作可选择自动或测试控制模式。

机组的控制和断路器的合闸、分闸可进行自动或手动操作控制模式。

测试状态时并网输出的有功功率可以进行自动或手动设定，无功输出由柴油发电机组的DVR独立完成。