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1、幸 福HAPPY BOSS杭州幸福机电集团有限公司培 训 资 料柴油发电机组 杭 州 幸 福 机 电 集 团 有 限 公 司目 录1、柴油发电机组的简介- 32、柴油机的基本工作原理-53、交流发电机工作原理-64柴油机的结构与组成-75、发电机组的功率与修正-106、发电机组的安装与存放-101、柴油发电机组简介柴油发电机组属自备电源，交流供电设备的一种类型，是一种中小型独立的发电设备。机动灵活，投资少，随时可以启动供电。广泛应用于邮电通讯、建筑工程、宾馆大厦、野外作业、国防工程、工矿企业、楼宇消防、油田等作为主用或应急备用电源。按类可分为普通型、自动化型和低噪音型等并可根据用户要求设计增加
2、其他可实现功能，满足所有过程中的各种需求。柴油发电机组适用于无市电的场所或有市电但是对供电可靠性要求高，不允许停电或要求几秒钟内能迅速供电的场合。如通讯、国防工程、消防应急电源等，主要要求：随时能开动，及时供电，运行安全可靠，保证电压和频率满足使用要求。发电机组与ATS配套使用可实现市电停电后发电机组自启动、自动转换至备用电源供电，市电恢复后自动转换至主用电源供电、发电机组自动停机进入备用状态等功能。发电机组与UPS联合使用可实现长时间不间断供电。1.1柴油发电机组的基本工作原理简而言之，就是柴油机驱动发电机运转，输出电力。在柴油机气缸内，喷油嘴喷射出的高压雾化柴油与空气充分混合后的混合气体，
3、在活塞上行的挤压下，体积急速压缩，温度迅速升高，达到柴油的燃点。混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为作功。各气缸内的混合气体按一定顺序依次作功，作用在活塞上的直线推力经过连杆机构变成了推动曲轴旋转的扭力，从而带动曲轴旋转。 将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子旋转。发电机利用电磁感应原理，产生感应电动势，经闭合的负载回路就能输出电流。 这是发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和控制回路。1.2柴油发电机组的基本组成a柴油机 （发动机、引擎）含散热器（水箱）b发电机 （电球
4、）c控制系统d断路器e钢质底架（底座）f其它附属配件1.2.1柴油机是发电机组的原动机，是机组的动力源。是以柴油为燃料的内燃机，是将柴油的化学能转化为机械能的设备。1.2.2发电机是利用电磁感应原理，将（柴油机输出的）机械能转化为电能，并通过断路器（电力开关）对外输出的设备。1.2.3控制系统是实现机组的启动、停止和保证发电机组正常、稳定、可靠工作同时具有操作、控制、检测、保护功能装置。1.2.4断路器是低压开关器件，通常用于交流电压500V以下的电路中。正常运行时，作为接通和断开电路用；在电路运行不正常时，用来对电路进行过载、短路和欠压保护。在柴油发电机组中，低压断路器被作为低压三相交流电源
5、的输出开关。1.2.5钢质底架将柴油机、发电机、控制系统等设备组装成一体。 通常采用优质型材焊接制作而成。（槽钢或钢板折弯）1.2.6其它附属配件（在用户处安装机组时使用）： 消声器是柴油机排烟系统的重要组成部分，同时降低柴油机排烟所产生的噪音。一般可降低915dB(A)波纹管是排烟系统中的软连接部分，其作用有： a排烟道要求其材质必须具有一定的强度和耐热性（800）抗氧化腐蚀 b隔震作用减少柴油机工作中产生的震动对排演系统的不良影响。要求其材质必须具有一定的柔软性 c热膨胀补偿由于柴油机的排烟温度高达500600，金属材料制作的排烟系统因发生热膨胀而“扩张”，必须能够为其提供足够的“伸展”空
6、间。要求其材质必须具有一定的弹性。法兰、密封垫片（石棉垫片）、安装螺栓（含螺母、平垫、弹簧垫）蓄电池为柴油机的启动系统和控制系统提供直流电源（24V12V），蓄电池的容量以Ah（安时）为单位。电池连接线连接电池电池，电池与启动马达正极，电池与启动马达负极（或接地）2、柴油机基本工作原理 21柴油机是热机，是内燃机。内燃机包括柴油机、汽油机、天然气机、燃气轮机（透平机）。外燃机，如蒸汽轮机。22在机气缸内，喷油嘴喷射出的高压雾化柴油与空气充分混合后的混合气体，在活塞上行的挤压下，体积急速压缩，温度迅速升高，达到柴油的燃点。混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为作功。各气缸内的混合气体
7、按一定顺序依次作功，作用在活塞上的直线推力经过连杆机构变成了推动曲轴旋转的扭力，从而带动曲轴旋转。23在热力过程中，只有“工质”膨胀过程才具有作功能力，而我们要求发动机连续不断地产生机械功，就必须使工质反复进行膨胀。因此，柴油机要经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后，重新恢复到初始状态，使柴油机连续不断地产生机械功。上述四个热力过程称为一个工作循环。柴油机活塞走完四个冲程完成一个工作循环，称该机为四冲程柴油机；活塞走完二个冲程完成一个工作循环的柴油机，称为二冲程柴油机。24四冲程柴油机的工作循环：241进气冲程目的是吸入新鲜空气。进气门打开，排气门关闭，活塞下行，气缸内部压力低于大气压约
8、6893kPa，在大气压力的作用下新鲜空气经过进气门被吸入气缸。活塞达到下止点时，进气门关闭，进气冲程结束。242压缩冲程目的是提高气缸内空气的压力和温度，为燃料燃烧创造条件。进气冲程结束后，进排气门都处于关闭状态，活塞上行，汽缸内的气体被急速压缩，温度迅速上升，当活塞上行接近上止点时，气缸内空气压力达30005000kPa，温度达500700，远超过柴油的自燃温度。243膨胀（作功）冲程目的将气缸内燃气燃烧获得的压力势能转化为机械能对外作功。活塞上行接近终了时，喷油器适时、适量喷射高压雾化的柴油，并与压缩空气充分混合成可燃混合气体，并立即自燃（爆燃）。此时气缸内压力迅速上到约60009000
9、 kPa，温度高达18002200。在高温、高压气体的推力作用下，活塞向下止点运动并通过连杆机构推动曲轴旋转而作功。随着气体膨胀活塞下行，其压力逐渐降低，直到排气门打开。244排气冲程目的是清除气缸内的废气作功结束后，气缸内的燃气已经燃烧结束成为废气，其温度下降到800900，压力下降到294392 kPa。此时排气门打开，进气门仍处于关闭状态，活塞上行，在气缸内残存压力和活塞推力的作用下，废气被排出气缸。当活塞上行到上止点时，排气过程结束。排气过程结束后，排气门关闭，进气门又打开，重复进行下一个工作循环，周而复始不断对外作功。3、交流发电机工作原理 发电机是将机械能转化为交流电能的设备，它利
10、用“电磁感应”原理，产生感应电动势，经闭合的负载回路就能输出电流。 发电机的转子旋转时，在定子和转子之间的气隙里便产生一个旋转磁场是发电机主磁场（又称为转子磁场）。当主磁场切割定子三相电枢绕组线圈时，电枢线圈就会产生三相感应电势，接通负载后，在电枢绕组中就会流过感应电流。如果将电枢绕组接成星形，并且接上三相对称负载后，在感应电动势的作用下，电路中产生对称的三相电流，向负载输出交流电。发电机的主要组成 机座、定子线圈、转子线圈、端盖、支点轴承、驱动片和连接法兰、风扇、防护罩、励磁装置、旋转二极管、调压器、接线端子等4、柴油机的组成结构柴油机的组成可分为两大机构、五大系统：两大机构是固定不动机构（
11、如机体、气缸套、气缸盖等）和相对运动机构（如曲轴、连杆、活塞、气门、凸轮轴气门摇臂等），划分比较简单。五大系统的划分主要是以功能为依据，可分为燃油系统、润滑系统、冷却系统、配气系统、充电和启动系统。4.1燃油系统及燃油型号的选择411燃油系统：油水分离器、输油泵、高压油泵、高压油管、喷油器、回油管等。412燃油： 燃油的使用应符合GB252或EN590、ASTM-D0975-1D和2D的标准，并按工作地点的气温情况选择合适的牌号。 以GB252为例，燃油指标： 1）十六烷值 45 2)闪点 550C 3)比重 0.8150.855 4)含硫量 0.050.15% 5)水及杂质含量 40号24
12、-5-10号 3-5 -14-20号 4-14 -29-35号 4.2润滑系统及润滑油的选型：4.2.1润滑系统：油底壳、过滤网、机油泵、调压阀、滤清器、冷却器、润滑油管、喷嘴、加油口、油位尺、呼吸器等4.2.2润滑油的作用：润滑作用、冷却作用、清洁作用、防锈、防腐蚀。4.2.3润滑油的选型:柴油发动机润滑油的选型以级别和粘度为依据4.2.3.1级别标准:API美国石油协会标准/ACEA欧洲石油协会标准：以API为例 级别代码 出具年份 CA 40年代 CB 1949年 CC 1951年 CD 1955年 CE 1983年 CF-4 1990年 CG-4 1995年 CH-4 1999年 CI-4 2002年4.2.3.2粘度标准: SAE美国汽车工程协会标准正确的粘度可以保证:1. 全流体动力的润滑2. 减少耗油量3. 低温情况下油品流动性能的最佳(特别在启动时)4. 在启动时,蓄电池的负荷减至最低5. 良好的燃料经济性根据环境温度选择合适粘度的润滑油环境温度润滑油粘度 SAE-1540SAE 15W-40-2520SAE 10W-30-3020SAE 5W-30最好使用厂家推荐的润滑油品牌和牌号.4.3冷却系统及
