柴油机基础知识
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柴油发电机组的培训材料第一部分:基础知识一、柴油发电机组的定义和工作原理二、柴油发电机组的分类根据用途和功能不同,柴油发电机组可以分为紧急电源发电机组、备用电源发电机组和主电源发电机组。
三、柴油发电机组的结构与组成1.柴油机:主要由发动机本体、曲轴机构、气缸机构、供油系统、冷却系统、起动系统等组成。
2.发电机:主要由定子、转子、定转子之间的绝缘层、接线端子、外壳和水扇等部分组成。
3.调速系统:主要由调速阀、速度控制器、调速电机等组成,用于维持柴油机在额定转速范围内运行稳定。
4.冷却系统:用于保持柴油机工作温度适宜,通常由散热器、泵、风扇等组件组成。
5.排烟系统:用于排出柴油机工作产生的废气,主要由排气管、消声器等构成。
6.控制系统:主要由仪表、控制器、传感器、保护装置等组成,用于对柴油发电机组进行监控和保护。
第二部分:操作指南一、柴油发电机组的日常操作1.确保发电机组处于合适的通风条件下,避免发热设备太近。
2.检查柴油油箱是否有足够的燃油,并定期清洗油箱过滤器。
3.检查发电机组各部分的油液、冷却液和润滑液是否充足,必要时进行添加和更换。
4.定期检查柴油机的进气、排气和供油系统,确保其正常运行。
5.启动发电机组前,检查电气部分是否正常,包括电缆、接线端子等。
6.启动发电机组时,先将其调至空载状态,再逐渐提高负荷,避免过载。
7.关闭发电机组时,应逐渐减小负荷并等待冷却后再停机。
二、柴油发电机组的故障处理1.发电机运行不正常时,先检查燃油供应是否正常,燃油滤清器是否堵塞,燃油管路是否泄漏。
2.柴油机无法启动时,检查起动系统是否正常,电池电量是否充足,喷油器是否工作。
3.发动机噪音过大时,检查排气系统是否堵塞,气缸垫片是否老化。
4.柴油发电机组无法正常输出电压时,检查发电机的定子和转子是否有电气故障。
第三部分:安全注意事项一、柴油发电机组的安全操作1.在操作柴油发电机组时,要穿戴好劳动防护用品,如头盔、耳塞、护目镜、防护手套等。
柴油机的物理知识点总结一、柴油机的工作原理柴油机的工作原理主要包括四个基本过程:进气、压缩、燃烧和排气。
这些过程也称为柴油机的四冲程,分别对应柴油机的一次循环。
下面我们来逐一介绍这四个过程。
1. 进气:首先是进气过程。
柴油机进气门打开,活塞向下运动,气缸内的压力降低,空气被吸入气缸内。
这时燃油喷射器喷射一定量的柴油,与进入气缸内的空气混合。
2. 压缩:接着是压缩过程。
活塞向上运动,将混合气体压缩至高压。
在高压下,混合气体的温度也会升高,使混合气体更容易燃烧。
3. 燃烧:压缩结束后,喷油嘴向气缸内喷射高压柴油,柴油遇到高温高压气体瞬间着火,产生爆炸。
爆炸产生的高压气体推动活塞向下运动,驱动曲轴旋转,从而传递动力。
4. 排气:最后是排气过程。
气缸内的废气通过排气门排出,为下一个循环的进气过程做准备。
以上四个过程构成了柴油机的一个完整工作循环,也称为柴油机的四冲程。
二、柴油机的原理结构柴油机包括外部部分和内部部分。
外部部分包括机壳、缸盖、气门、进气管、排气管等,主要起到保护和连接的作用。
内部部分主要包括曲轴、连杆、活塞、气缸、燃油喷射器等。
以下我们逐一介绍柴油机的主要部件。
1. 气缸:气缸是柴油机中存放燃气的空间,根据气缸数量不同,柴油机可以分为单缸、多缸等类型。
气缸通常由高强度金属材料制成,具有耐高温、耐磨损的特点。
2. 活塞:活塞是气缸内的活动部件,负责压缩混合气体和转换爆炸能量。
活塞通常由铝合金或铸铁制成,具有良好的导热性能和耐磨损性能。
3. 曲轴:曲轴是柴油机的主要旋转部件,是由几节连杆构成的转轴。
曲轴可将活塞的上下往复运动转换为旋转运动,驱动柴油机的输出轴。
4. 连杆:连杆连接活塞和曲轴,起到传递动力的作用。
连杆承受着来自活塞的冲击力和扭矩,需要具有足够的强度和刚度。
5. 燃油喷射器:燃油喷射器是柴油机的关键部件,负责在适当的时机将高压柴油喷射到气缸内与空气混合。
燃油喷射器的喷油量和喷油时间由电控系统控制,从而控制燃烧的时机和效果。
柴油发电机基础知识柴油机概述内燃机是一种殳杂的能量转换机器。
随着技术水平的不断提高,各种类型内燃机的构造及其布置也就各有差异。
往复活塞式内燃机的基木构造,都由下列二个机构和五个系统所组成。
以柴油作燃料,当空气在气缸内受压缩而产生高温,使喷入的柴油自然,燃气膨胀而作功的内燃机,称为柴油机。
我国现生产柴油机的功率覆盖面为 2.2—47280KW,柴油机的气缸直径65—900mm,转速5.6—4400r/min。
特点:易于起动、操作维护方便、结构紧凑、体积小、重量轻、便于运输安装、经济性好、使用范围广,是较理想的动力机械,广泛用作发电、船舶、排灌、汽车、拖拉机和工程机械等动力。
第二节柴油机分类按照工作循环分类:二冲程柴油机和四冲程柴油机;按照气缸数量分类:单任柴油机和多缸柴油机;按照汽缸排列方式分类:立式、卧式、宜列式、斜置式、V形、X形、W形、对置汽缸、对置活塞等;按照冷却方式分类:水冷柴油机和风冷柴油机;按照进气方式分类:自然吸气式和增压式;增压式可分为:低增压、中增压、高增压和超高增压等;按照曲轴转速分类:高速机、中速机、低速机;按照用途分类:固定式、移动式;第二节柴油机工作原理按照一定规律,不断地将柴汕和空气送入气缸,柴汕在气缸内着火燃烧,放出热能,高温高压的燃气推动活塞作功,将热能转化成机械能。
四冲程柴油机的正常运转通过以下四个工作过程来完成;进气过程:活塞由上止点移动到下止点,即曲轴的曲柄内0。
转到180°(活塞位于第一冲程上止点时,曲轴的曲柄位置定为0。
)。
在这个冲程中,进气门打开,新鲜空气被吸入气缸。
压缩过程:活塞由下止点移动到上止点,即曲柄由180°转到360°o在这个冲程中,气缸内的气体被压缩;燃烧膨胀过程(工作过程):活塞再由上止点移动到下止点,即曲柄由360。
转到540。
在这个冲程中燃气膨胀做功,所以又称为工作冲程或做功冲程。
排气过程:活塞再由下止点移动到上止点,即曲柄由540°转到720°。
1 柴油机的基本知识考纲要求:2.1.2 柴油机的性能指标2.1.2.1柴油机的指示指标(指示指标的定义、平均指示压力和指示功率、指示效率和指示耗油率)2.1.2.2柴油机的有效指标(有效指标定义、机械损失功率和机械效率、有效功率和平均有效压力、有效效率和有效耗油率)2.1.2.3柴油机的工作参数:爆压、排温、活塞平均速度、行程缸径比(应该还包括压缩比和强化系数)2.1.3 现代船用柴油机提高有效功率和经济性的主要途径一、关于柴油机的指标1、柴油机的指示指标:以示功图为基础,考虑缸内不完全燃烧及传热等方面的热损失,不考虑摩擦及轴带损失,用于评定缸内工作循环的完善程度。
2、柴油机的有效指标:以输出轴功为基础,考虑机械损失,评定工作性能的最终指标。
3、指示及有效压力:单位气缸容积的做功能力,代表循环的完善程度,体现动力性。
4、效率:注意效率的基本定义及效率与油耗率的关系。
典型题目:1.能够有效提高柴油机平均指示压力的措施是A.增大供油量B.提高进气压力C.提高喷油压力D.增大过量空气系数b2.目前,船用柴油机的机械效率为----%A.50~70B.60~80C.70~87D.70~92d3.平均指示压力的大小主要取决于A.转速的高低B.负荷的大小C.燃烧的早晚D.燃烧压力的高低b二、柴油机的工作参数1、工作参数包括:爆压、排温、活塞平均速度、行程缸径比(应该还包括压缩比和强化系数),对这些参数的一般性范围要了解。
2、增压机与自然吸气发动机排温测点不同。
3、强化系数代表机械和热负荷两方面。
4、压缩比影响经济性、燃烧、启动和机械负荷。
典型题目:1.通常,船用柴油机的排气温度最高值应为A.小于550B.600~700C.800~900D.大于1000a2.各种柴油机中强化系数最高的是A.低速机B.二冲程中速机C.四冲程中速机D.高速机d三、现代船用柴油机提高功率和经济性的主要途径 提高功率的途径:60000i n V p Ne s e τ=1、主机采用定压涡轮增压系统和高压比高效率废气涡轮增压器:当代增压器综合效率已达68~76%,显著降低油耗率。
第一章柴油机基础知识第一节柴油机概述内燃机是一种复杂的能量转换机器。
随着技术水平的不断提高,各种类型内燃机的构造及其布置也就各有差异。
往复活塞式内燃机的基本构造,都由下列二个机构和五个系统所组成。
以柴油作燃料,当空气在气缸内受压缩而产生高温,使喷入的柴油自然,燃气膨胀而作功的内燃机,称为柴油机。
我国现生产柴油机的功率覆盖面为 2.2—47280KW,柴油机的气缸直径65—900mm,转速5.6—4400r/min。
特点:易于起动、操作维护方便、结构紧凑、体积小、重量轻、便于运输安装、经济性好、使用范围广,是较理想的动力机械,广泛用作发电、船舶、排灌、汽车、拖拉机和工程机械等动力。
第二节柴油机分类按照工作循环分类:二冲程柴油机和四冲程柴油机;按照气缸数量分类:单缸柴油机和多缸柴油机;按照汽缸排列方式分类:立式、卧式、直列式、斜置式、V形、X形、W形、对置汽缸、对置活塞等;按照冷却方式分类:水冷柴油机和风冷柴油机;按照进气方式分类:自然吸气式和增压式;增压式可分为:低增压、中增压、高增压和超高增压等;按照曲轴转速分类:高速机、中速机、低速机;按照用途分类:固定式、移动式;第三节柴油机工作原理按照一定规律,不断地将柴油和空气送入气缸,柴油在气缸内着火燃烧,放出热能,高温高压的燃气推动活塞作功,将热能转化成机械能。
四冲程柴油机的正常运转通过以下四个工作过程来完成;进气过程:活塞由上止点移动到下止点,即曲轴的曲柄内0°转到180°(活塞位于第一冲程上止点时,曲轴的曲柄位置定为0°)。
在这个冲程中,进气门打开,新鲜空气被吸入气缸。
压缩过程:活塞由下止点移动到上止点,即曲柄由180°转到360°。
在这个冲程中,气缸内的气体被压缩;燃烧膨胀过程(工作过程):活塞再由上止点移动到下止点,即曲柄由360°转到540°。
在这个冲程中燃气膨胀做功,所以又称为工作冲程或做功冲程。
1. 什么叫柴油机?柴油机是以柴油为燃料,当空气在气缸内被压缩而产生高温,使喷入的柴油自燃,燃气因膨胀而做工的内燃机。
2. 柴油机主要有哪些机构和系统组成?柴油机主要由机体组件、曲柄连杆机构、配气机构与进排气系统、燃料供给与调节系统、润滑系统、冷却系统、起动系统、增压系统构成。
3. 柴油机完成一个工作循环需依次经过四个行程是什么?柴油机完成一个工作循环需依次经过进气行程、压缩行程、燃烧做功行程、排气行程。
4. 柴油机能够运转的三个要素是什么?空气、柴油和压力。
5. 四冲程六缸柴油机各缸的工作次序是什么?1-5-3-6-2-4或1-4-2-6-3-56. 八缸直列型柴油机各缸的工作次序是什么?1-6-2-4-8-3-7-57. 柴油机的润滑方式主要有哪几种?压力润滑(主轴承、连杆轴承、凸轮轴承)、飞溅润滑(凸轮、挺住、摇臂等)、润滑脂润滑(水泵)。
8. WD615柴油机按用途分为哪几种?车用、工程机械用、船用、发电用。
9. 柴油机的启动方式有哪些?电力启动、人力启动、压缩机启动、辅助汽油机启动。
10. WD615柴油机五大主要螺栓是指那些螺栓?连杆螺栓、汽缸盖螺栓(主、副)、飞轮螺栓、飞轮壳螺栓、主轴承螺栓。
11. WD615柴油机曲轴前段装减震器的目的是什么?如果柴油机共振振幅超过允许值,则要消减扭振,减振器增大系统阻尼,使它即使在主共振工况下也不致产生过大振幅。
12. 同一台柴油机对活塞和连杆的要求是什么?质量互差是多少?为何如此要求?同一台柴油机活塞、连杆质量互差尽可能小,连杆盖与连杆配对使用。
小的质量互差使得发动机运转平稳,往复惯性力均匀,振动小。
13. 柴油机按进气方式分为哪几种?非增压(自然吸气)、增压、增压中冷14. 常见的柴油机增压方式有哪些?机械增压、涡轮增压、气波增压、复合增压15. 请解释WD615的含义?Water diesel 6缸单缸排量1.5升16. 根据柴油机用途的不同,有哪四种功率?15min功率、1h功率、12h功率、持续功率四种17. WD615柴油机装配时常用的密封胶有哪几种?242、262、271、277、51018. WD615柴油机的气门间隙时多少?为何排气门间隙比进气门的大?进气门0.3mm,排气门0.4mm,排气门比进气门间隙大是因为:排气温度比进气温度高,膨胀更显著19. WD615柴油机的行程、缸径、总排量各是多少?行程130mm,缸径126mm,总排量9.726L20.柴油机调速器按其调整范围可分为哪几种?单级调速器、两级调速器、全程调速器、全程两级复合式调速器21. 柴油机窜气大,排除其他原因,仅考虑活塞环,你认为有哪些原因?工作一段时间后,如何判断活塞环的优劣?原因:1.活塞环转动,活塞环开口重叠;2.活塞环磨损过大;3.活塞环弹力不足判断方法:1.活塞环断面磨损的程度;2.活塞环上积碳的多少;3.活塞环外表面磨损情况(点或面接触)22. 6160柴油机相对于其他机型,机油压力低,主要有哪些特别原因?1.油底壳内机油面过低;2.从机油箱到机油泵,吸油管有漏气现象;3.机油中混入柴油或水,使机油粘度过低;4.调压阀弹簧断裂或弹簧变形,机油滤清器太脏,阻力增大;5.柴油机内机油管破裂。
23. 6170柴油机相对于其他机型,机油压力低,主要有哪些特别原因?中转速柴油机转速不高发热相对较少,对冷却要求更低,机油循环量小,因此压力也低24. 柴油机试验时,为什么要控制水温油温稳定?水温、油温直接影响发动机的功率及机械性能,保证它们的稳定才能保证试验结果的稳定性和精确性,对于对比性试验,条件相同才具可比性25. 船用柴油机为什么要做推进特性试验?船机螺旋桨获得功率大致与转速立方成正比,螺旋桨工况线与柴油机本身速度特性很不一致,在低于标定转速情况下,须减少循环供油量,柴油机在一系列部分负荷点上运转,所以做推进特性试验。
26. 发电用柴油机为什么要做负荷特性试验?发电用机转速恒定,通过改变负荷获得负荷特性曲线反映机器性能。
27. 什么是供油提前角?供油提前角是喷油泵安装于柴油机上,喷油泵柱塞关闭进回油孔开始压油(喷油泵开始打油)到柴油机活塞行至上止点时所经历的曲轴转角。
28. 高压油泵试验中的常规试验一般有哪些?各缸供油均匀性试验、供油间隔角试验、清洁度试验、怠速油量试验、最高空车转速油量试验等。
29. 要制作M8的标准螺孔,选用多大的钻头,多大的丝攻?用Φ6.75(=Φ8-1.25)的钻头,用的丝攻。
30. 简述WP12柴油机高压共轨系统的优点是什么?1.对喷油定时的控制精度高,反应速度快;2.对喷油量的控制精确灵活、快速,喷油量可随时调节,可实现预喷射和后喷射,改善喷油规律;3.喷油压力高,不受发动机转速影响,优化了燃烧过程;4.无零件磨损,长期工作稳定性好;5.结构简单,可靠性好,适用性强,可以在新老发动机上使用。
31. 用英语表述下列内容:柴油机、机体、汽缸盖、高压共轨、潍柴动力、绿色动力国际潍柴Diesel、crankcase、cylinder head、common rail system、Weichai power、Green power, international Weichai32. 如何进行外特性试验?外特性试验:调速手柄固定在最大位置上,增加负荷使柴油机转速降低到不高于额定转速的50%,测量柴油机的各种参数。
试验方法:启动柴油机,采用M/N方式逐步提高柴油机的转速和负荷,进行热车。
控制方式采用N/P,柴油机油门加到最大,逐步降低转速进行试验。
33. 如何进行负荷特性试验?负荷特性试验:在柴油机转速不变的情况下,柴油机的主要参数随负荷改变而变化的规律。
试验方法:启动柴油机进行热车,做外特性试验,按照外特性试验的负荷确定每一个转速下的负荷率,采用M/N控制方式进行试验。
34. 如何进行推进特性试验?推进特性试验:船用内燃机的功率与转速的关系按照推进特性变化。
Ne=Cn3试验方法:按照推进特性的公式计算每转速下的扭矩,可采用M/N的方式进行,也可采用控制方式自动进行。
35. 如何进行调速特性?调速特性试验:当调速手柄固定在某一工矿位置,卸去全部负荷,然后逐渐增加负荷,恢复原来工况。
其间由调速器自动控制喷油泵调节尺杆的移动,功率、扭矩随转速改变而变化的规律。
实验方法:固定柴油机调速手柄,增加负荷使柴油机工作在最大负荷,卸去全部负荷,然后逐渐增加负荷,恢复原来工况。
由于调速特性比较陡,最佳控制方式为M/P,其次为N/P。
36. 如何进行万有特性?将发动机试验采集到的主要参数,绘制成等温、等油耗、等转速、等功率、等转矩的曲线图,它可以表示发动机在整个工作范围内主要参数的相互关系,用它可以确定发动机最经济的工作区域,这个曲线图称为万有特性。
实验方法:在发动机工作转速范围内适当地选定8个以上的转速进行试验,试验按负荷特性试验方法,在选定的转速下进行负荷特性试验。
37. 目前试验室使用的测功设备有几种?三种。
9台交流电力测功机,16台电涡流,7台水涡流38. 电力测功机相对于电涡流测功机有哪些优点?性能更好,实现倒拖;更加节能,并入潍柴电网将发动机做功转化为电能;更加可靠易维护;精度更高39. 如何对水力测功机进行日常维护保养?水力测功机日常维护保养注意事项:1.使用前,各润滑点加注润滑油,并转动主轴,检查转子与其他部件是否有碰撞和转动不灵活等现象;2.使用时,必须在运转状态时给水,即先启动后给水,先停水后停车;如果测功机在静时给水,水容易渗过油封进入轴承内,致使轴承生锈而损坏,同事要防止测功机在无水状态下连续运转,烧坏密封部件;3.较长时间不使用测功机,应将测功机下部考克拧开,放去积水,并用压缩空气吹净,旋紧保护装置,使定子呈锁紧状态,传感器不受力;4.每累计运动一天,在左右高速向心轴承处加注ZL45-2锂基润滑脂一次,每运转8小时,在机体部件中的油封处加注同样的润滑脂一次;5.在气温低于5oC时,供水系统应做好防冻工作,尤其试验完毕后,必须放净测功机中的积水。
40. 柴油机突然停车有哪些原因?断油,油品不合格,油路中有气(油路问题),拉缸、化瓦、机械故障,ECU传感器或线束问题等。
41. 柴油机化瓦时有哪些具体的表现?抖动、异响、冒气42. 什么叫供油提前角?它的早晚各有什么危害?喷油泵从柱塞顶面封闭柱塞套油孔起到活塞上止点为止曲轴转过的角度。
过早喷油因为此时缸内压力低,使得滞燃期太长,噪音排放差;过晚燃油雾化差,使混合气混合效果差,降低燃烧效率43. 水冷发动机气缸套有几种形式?各有什么优缺点?干式(615)、湿式(226B)。
干式缸套更换方便,但冷却效果不如湿式;湿式缸套冷却效果更好,但因激振易穴蚀44. 船用柴油机为什么要安装水套排气管?它有什么优缺点?启动后加速暖机过程,降低了排气温度和舱内温度。
损失了排气能量影响涡轮效率45. 我国现在实行的电网频率为多少?柴油机发电机组一般为多少转?电压为多少?50Hz,1800n,220V或380V46. 高速机、中速机、低速机,按转速分类如何区别?大于1000n;600到1000n;小于1000n47. 柴油机按气缸排列形式分为哪几种?直列式、V型、W型、水平对置48. 什么是气缸工作容积?什么是燃烧室容积?什么是气功总容积?压缩比是哪两个容积之比?气缸工作容积:上下止点间所包容的气缸容积Vs燃烧室容积:活塞位于上止点时的气缸容积(即压缩容积)Vc气缸总容积:气缸工作容积与燃烧室容积之和Va压缩比:气缸总容积与燃烧室容积之比。
49. 提高柴油机的运转均匀性,减小柴油机的振动通常采用的两种方法是什么?扭转减振器;多缸50. 活塞环按其功能分为哪两大类?WD615柴油机活塞上的三道活塞环从顶端依次是什么环?气环和油环两大类;桶面气环、锥面气环、内胀簧式油环51. 柴油机燃烧室是由什么构成的?活塞位于上止点时,活塞顶面、气缸底面、气缸套壁。
52. 控制柴油机冷却程序的标志是什么?节温器,是控制冷却液流动的阀门,根据冷却液温度的高低,打开或关闭冷却液通往散热器的通道,即控制大小循环。
53. 为什么柴油机活塞的重量要求尽量轻?因为活塞在运动时产生很大的往复惯性力,是引起柴油机振动,受力件动负荷和轴承磨损的主要原因。
54. 柴油机活塞在工作时处于怎样的条件?活塞承受气缸中高温高压的燃气压力,并在气缸中高速往复运动。
55. 柴油机活塞材料应符合哪些要求?强度高,热膨胀系数小,导热性好,重量轻56. 柴油机的排放单位为波许单位,现改为FSN,它的转换如何进行?0.65+0.935RB=FSN57. 柴油机起动试验要求的主要指标有哪些?起动时间、起动转速、起动压降58. 8170柴油机为何要改为双增压器?1.解决排气倒灌问题;2.获得低转速大扭矩;3.更有利于发现各缸出现的问题;4.改善烟度;5.提高进气压力;6.降低生产成本59. 分析工程机械用柴油机进气门早期磨损的原因?负荷大;工作环境恶劣60. 车用柴油机为什么要做外特性或速度特性试验?怎样做?速度特性指内燃机在供油调节机构保持不变的情况下,性能指标(Ttq,Pe,be,tr)随转速变化的关系。