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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。
卡特彼勒3512B 机车用发动机产品介绍会卡特彼勒发动机家族360035003400C-9,C-1030003512B柴油机各系统工作原理3512B发动机介绍 电控系统燃油系统进排气系统润滑系统冷却系统3512B发动机介绍3512B 发动机介绍80年代初开始生产电控发动机80年代末开始研制3500B系列电控发动机8缸、12缸、16缸1995年3500B发动机开始大批量生产1998第一台3508B 发动机应用在国产机车上（四方动车）目前几乎所有的国内机车厂都安装过卡特电控发动机，其中四方、资阳、二七、常州厂使用过3500B发动机3512B 发动机介绍80年代初开始生产电控发动机80年代末开始研制3500B系列电控发动机8缸、12缸、16缸1995年3500B发动机开始大批量生产1998第一台3508B 发动机应用在国产机车上（四方动车）目前几乎所有的国内机车厂都安装过卡特电控发动机，其中四方、资阳、二七、常州厂使用过3500B发动机3512B发动机设计参数气缸数量及排列方式. . .12V60 功率标定. . .1500kw1800rpm 每缸气阀. . . 4 排量. . . 51.8 L缸径. . . 170 mm 冲程. . . 190 mm压缩比. . . 14:1 燃烧方式. . . 直喷式发火顺序. . . 1, 12, 9, 4, 5, 8, 11, 2, 3, 10, 7, 6气门间隙进气. . . 0.50 mm 排气. . . 1.00 mm曲轴转向逆时针（从飞轮端）3512B 发动机介绍后前A. 进气门B.排气门前视左前方左侧右侧右前方(1) 吊耳(2) 加油口(3) 空气开关(4) 机油滤芯(5) 燃油滤芯(6) 电子控制模块(ECM) (7) 机油尺(8) 高温水泵(9) 减震器护罩(10) 机油排放口(1) 吊耳(11) 曲轴箱呼吸器(12) 空气进口(13) 增压器(14) 废气排放口(15) 低温水泵3512B 发动机内部结构3512B发动机电控系统3512B 发动机电控系统电控系统构成电子控制模块发动机传感器电子喷油器发动机监测仪表用户输入、输出接口3512B发动机电控系统电控喷油过程电子调速器精确\灵活控制喷油定时、喷油时间精确调整空燃比全工况范围内控制喷油（满负荷、部分负荷）增加动力输出、改善燃油经济性、减少废气排放、减少黑烟 自我诊断功能识别系统故障提供故障信息及时发现故障、便于故障判断3512B发动机电控系统保护功能提供三种保护方式，报警、降功率、停机。
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。
01汽油发动机通过汽油和空气混合、压缩、点火、排气四个冲程实现动力输出。
02柴油发动机利用高压喷油嘴将柴油直接喷入气缸，通过压缩自燃产生动力。
03混合动力结合汽油发动机和电动机的优点，实现更高效、环保的动力输出。
发动机类型及工作原理配气机构控制进气和排气过程，保证发动机正常工作。
将活塞的往复运动转化为旋转运动，输出动力。
活塞在汽缸内往复运动，实现进气、压缩、做功和排气四个冲程。
汽缸体发动机的骨架，承载各种负荷。
汽缸盖密封汽缸，形成燃烧室。
发动机主要部件与功能常用术语解析下止点汽缸工作容积活塞在汽缸内运动到最底端的位置。
活塞从上止点到下止点所扫过的容积。
上止点活塞行程发动机排量活塞在汽缸内运动到最顶端的位置。
上止点和下止点之间的距离。
各汽缸工作容积的总和。
03卡特catc 发动机采用先进的燃油系统和高效的涡轮增压技术，确保在各种工况下都能提供卓越的动力输出。
强大的动力输出通过精确的燃油喷射控制、优化的燃烧室设计以及先进的热管理系统，卡特catc 发动机实现了低油耗，为客户节省运营成本。
优秀的燃油经济性卡特catc 发动机具备宽广的扭矩范围，使得车辆在各种负载和道路条件下都能保持稳定的性能表现。
宽广的扭矩范围高性能与低油耗表现先进排放控制技术高效的尾气后处理系统卡特catc发动机配备了先进的尾气后处理系统，包括选择性催化还原（SCR）技术和颗粒捕集器（DPF），有效降低氮氧化物和颗粒物排放。
精确的燃油喷射控制通过高精度的燃油喷射器和先进的电子控制系统，卡特catc发动机实现了燃油的精确计量和喷射，从而优化燃烧过程，降低排放。
环保认证卡特catc发动机符合全球最严格的环保法规要求，如欧VI、美EPA Tier 4 Final等标准，展现出卓越的环保性能。
可靠耐用，维护便捷坚固耐用的设计卡特catc发动机采用高品质的材料和先进的制造工艺，确保发动机在恶劣的工作环境下也能保持出色的耐久性和可靠性。
长维护周期优化的设计和高品质的零部件使得卡特catc发动机的维护周期更长，减少了客户的维护成本和停机时间。
柴油机燃料和机械控制燃油系统单元目标：1. 学员能够解释柴油机燃料的特征和卡特彼勒发动机燃油系统正确的维护程序。
2. 学员能够确认和解释下列卡特彼勒燃油系统的操作：NewScroll、套筒计量和机械单元喷油器。
3. 学员能够卸载和安装 3406 New Scroll燃油系统活塞和柱塞套筒组、喷嘴管、时间提前角和喷油泵以及管理组。
学员能够展示他们测试燃料喷嘴管的能力。
参考资料：柴油机燃料和您的发动机 SEBD07173176B, C-10, C-12, 和 3406E 卡车发动机操作和维护手册SEBU6758使用 5P4150 喷嘴管测试组 SEHS7292测试卡特彼勒7000连续喷嘴管系列 SEHS90833406B 维修手册 SEBR05443406C 维修手册 SEBR0550燃料喷嘴管测试 (Video) LEVN9167套筒调节燃油系统 (CD ROM) LERV9802宁波日兴动力科技有限公司 服务热线：400-100-8969工具：222-7876 (168-0328) 维修人员工具箱或具有同样功能的 6V4186 销9S9082 车刀5P5195 燃料管道扳手5P0144 燃料管道套筒扳手8S2244 萃取器8T5287 扳手5P4150 喷嘴管测试组6V2170 管子配件6V2171 管子配件5P7448 适配器134-2570 (8T3139) (9U5840) 活动扳手8T3198 喷嘴管8T3199 喷嘴螺钉6V6983 适配器1B4206 螺母8S2270 集电器配件6V4089 喷嘴管钻孔器6V7025 喷嘴管密封指南1U9725 喷嘴管适配器扳手第1课：柴油机燃料引言：到目前为止，柴油机燃料还是柴油机发动机最大的一笔开销。
燃料的特征、质量和处理都可以影响发动机的效能和寿命。
目标：学员能够解释柴油机燃料的特征和相关的维护措施。
参考资料：柴油机燃料和您的发动机 SEBD07173176B, C-10, C-12, 和 3406E 卡车发动机操作和维护手册SEBU6758注：查阅讲义“柴油机燃料的发热量”（第5单元，讲义1）。
卡特彼勒C32型柴油机冒黑烟解决方法杨光【摘要】为了解决卡特彼勒C32型柴油机冒黑烟的问题,综述了内燃机车、康明斯、车用、船舶、农用等不同类型柴油机"冒黑烟"的原因及解决途径,针对海上平台为消防泵提供动力源的卡特彼勒C32型柴油机自动化集成度高、体积小、动力输出高的特点,从柴油燃烧的机理出发,分析"冒黑烟"故障原因,提出故障排除方法,保证设备稳定正常运行,消除了安全隐患和环境污染.【期刊名称】《天津科技》【年(卷),期】2018(045)001【总页数】3页(P90-91,96)【关键词】卡特彼勒;C32型柴油机;冒黑烟;解决方法【作者】杨光【作者单位】中海石油(中国)有限公司天津分公司渤南作业公司天津300456【正文语种】中文【中图分类】TB065具有良好燃油经济性及动力性的柴油机，比汽油机应用得更加广泛[1]。
柴油机正常运行时排出的尾气为无色或颜色较淡，生成 CO2、H2O、NOx、C-H化合物、C及 CO等物质[2]。
若运行过程中出现“冒黑烟”现象，表征柴油机出现了故障[3]；故障不及时诊断消除，不仅污染大气环境[4]，而且损害柴油机的内部结构，燃烧不完全的碳粉将造成增压着墨、喷油嘴、气门、缸套、活塞及活塞环等部件被污染，积碳严重，运行效率降，影响其使用寿命[4]。
边保国[5]用尾气状况判断钻井 12V190型柴油机是否存在故障；陈锡华[6]分析了船舶柴油机冒黑烟的原因；周宁[7]对车用柴油机排烟异常进行了归纳。
他们均指出了影响排烟异常的相关零部件以及其他因素，提出了排除故障的方法。
笔者针对海上平台为消防泵提供动力源的卡特彼勒C32型柴油机自动化集成度高、体积小、动力输出高的特点，从柴油燃烧的机理出发，分析冒黑烟故障原因，提出故障排除方法，保证设备稳定正常运行，消除了安全隐患和环境污染。
1 柴油机柴油燃烧的机理柴油机气缸燃烧空间内的温度、O2含量、气油混合比、缸压等决定柴油能否完全燃烧。
®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。
