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1、 柴油发电机组培训教材江苏锋陵集团泰州锋陵特种电站装备有限公司目 录1概述 32柴油发动机的基本原理 53柴油机常见故障排除 274柴油机的日常保养 355发电机的构造及原理 406发电机的常见故障排除 517控制系统使用说明 538机组操作须知 5999 底盘系统 631010 控制屏使用指南 761111 售后服务 74柴油发动机的基本原理先要得到热能，就必须提供一定量的燃料，送进燃烧室与空气 充分混合燃烧产生热量。形成燃料系统。它包括油箱、输油泵、滤清器、喷油泵、喷油嘴等部件。热能转变为机械能，需要通过曲轴连杆机构来完成。此机构主要由汽缸体、曲轴箱、汽缸盖、活塞、活塞销、连杆、曲轴和飞轮
2、构成。当燃料在燃料室内着火燃烧时，燃气的膨胀作用在活塞顶部产生巨大的压力，推动活塞作直线的往复运动。借助连杆转变曲轴旋转力矩，使曲轴带动发电机运转。柴油机要实现连续的热能转变为机械能，还必须有一套配气机构来保证定期吸入新鲜空气，排除废气。此机构由进、排气门、凸轮轴及驱动零件组成。要减少对柴油机各部件的摩擦损失，保证各零部件的正常温度，就必须有润滑系统和冷却系统。润滑系统由机油泵、机滤器和润滑油通道等组成。冷却系统由散热器、风扇组成。柴油机要迅速转动，还需配置启动装置。对柴油机进行启动控制。启动装置采用直流电机启动。 柴油机是实现热能转变为机械能的动力设备。由下述基本部分组成：道 依 茨 柴 油
3、 发 动 机n德国道依茨技术n四冲程、水冷/风冷n额定转速：1500RPMn燃油消耗率：258g/kwhn燃油使用“0”号或“-10”号n机油使用“CC”级或“CD级”按季节温度而定进 气 过 程将新鲜空气吸入气缸，提供柴油燃烧时所需要的空气。进气过程1压 缩 过 程压缩过程将吸入气缸的空气进行压缩，使其温度与压力升高。2燃 烧 膨 胀 过 程燃烧膨胀过程将柴油喷入气缸，使其燃烧从而放出大量热量，使气体温度和压力急剧上升，推动活塞运动。3排 气 过 程排气过程将膨胀作功后的废气排出，以便再吸入新鲜的空气。4上述过程周而复始地不断的进行着，每个过程依次完成一遍，称为一个工作循环，活塞在气缸中上下
4、往复运动，借助曲柄连杆结构把它转变为曲轴的旋转运动。柴油机机体侧视图 空气滤清器机油滤清器油压探头进气进气管启动电机排气管气缸盖增压泵排气软管加机油口柴油机机体前视图机油滤清器DV发电机风扇油底壳高压油泵喷油器减震器柴油滤清器柴油机机体侧视图风扇高压油泵油底壳柴油滤清器机油滤清器气缸盖喷油器减震器柴 油 机 机 体 前 视 图12345678910柴油机机体剖视图（一）123456789101112柴油机机体剖视图（二）1234567进、排气系统简介进、排气系统主要由空气滤清器，进气管、排气管、消声器组成。它的作用是保证新鲜、干净的空气顺利的进入气缸，并将废气排出，同时降低排气噪音。经空滤器清
5、除了空气中的尘土和杂质后吸入，送入燃烧室作功。燃油系统简介包括油箱、输油泵、喷油泵、柴滤器、高压油管，柴滤器，喷油泵，它的作用按照过程的需要将一定数量的燃油，在一定时间内，用一定的压力喷入气缸使柴油雾化良好与压缩空气混合而燃烧膨胀作功。燃油系统燃 油 泵燃油首先从油管进入带有手动装置的膜片式输油泵，在输油泵内增压后经过滤清器，流入直列泵，在直列泵内压力被迅速提高后，通过高压油管和喷油嘴直接喷入燃烧室，喷油器的回油流回油箱，直列泵的回油流回精滤器，当回油过多时从精滤器流回油箱。柴油机柴油滤芯器柴滤的作用是清除柴油中各种机械杂质，保证燃料供给系统的正常工作，柴滤分为粗滤和精滤两大类。粗滤只能将较大
6、的杂质滤去，它安装饰在精滤之前，但许多小型油机不设粗滤，而是在进油口加滤网起粗滤作用。柴油机润滑系统简介油机的润滑系统主要有机油盘，机油泵，机油滤清器，主油道和各路机油管组成，机油在系统中不但起润滑作用，还起着密封、冷却、净化、清除磨合微粒，活塞环和气缸壁的油膜可减少漏气，防锈和防腐作用，机油在运动部件表面形成油膜可减少磨损。它的方式有飞溅式、压力式、复合式。确定机油性质的指标很多，最主要的是粘度，机油的粘度越高，摩擦零件受力后，机油就越不容易从摩擦面间被挤出来，就是说油膜的强度大，但粘度过高，机油不易从润滑系统间隙，孔眼，油路中流过，引起过热增加磨损，同时分子内摩擦增加，摩擦损失增加，故机油
7、粘度要适当，由于机油粘度与温度有关，故在冬季或温度较低的地区，要用粘度低一点的机油，否则将因机油粘度过大，流动性差，不能输送到零件摩擦面的间隙中，夏季或较热地区要用粘度高一点的机油，否则因机油过稀而不能使发动机得到可靠的润滑，此外在冬季使用机油时，必须考虑机油的冻结温度，即机油开始失去流动能力的温度。润滑系统流程图机油滤清器结构图机油中混有各种杂质（砂粒、胶粒、铁屑等）颗粒。影响发动机正常运行，严重磨损降低设备寿命。柴油机冷却系统简介发动机风冷冷却是利用空气为介质，采用风扇进行循环，系统由风扇轮轴、散热器等组成。柴油机冷却系统风扇风扇风扇皮带风扇皮带散热器散热器柴油机配气系统简介包括进排气门、
8、摇臂、推杆、顶杆、凸轮轴等。它是实现进、排气过程的控制机构。它的作用是按照所进行的工作过程定时的开启和关闭进、排气门，使新鲜空气进入气缸并把燃烧后的废气从气缸中排出。柴油机配气系统结构图柴油机常见故障排除（01）是否超负载运行机体温度是否过低机油量是否太多，压力是否太高排气冒黑烟排气冒白烟排气冒蓝烟进、排气通道不畅柴油质量不符要求柴油中是否有水喷油器是否回油不畅、偶件咬死漏油喷油量是否过多，喷油时间是否过早、过迟喷油压力是否太低、滴油、雾化不良气门间隙不正确气门密封是否良好活塞环是否装错或磨损严重，气缸套磨损是否超限排气烟色不正常柴油机常见故障排除（02）活塞敲击声主轴承敲击声连杆轴承敲击声检
9、查活塞与气缸壁间隙是否过大检查轴承固定螺钉是否松动检查连杆轴承盖固定螺钉是否松动检查活塞顶是否碰气缸盖检查润滑是否充足或过稀、油压是否太低检查活塞碰击气门检查轴颈与轴瓦的径向间隙及轴向间隙是否过大检查连杆轴承间隙是否过大检查活塞受热时是否变形检查轴瓦是否过长或过短检查轴瓦与轴颈是否磨损严重检查活塞、气缸磨损是否超限检查曲轴是否弯曲、轴颈是否磨损严重检查连杆及活塞组件是否变形运行中异响柴油机常见故障排除（03）功率不足油机过热突然停车飞车检查进、排气通道、油路是否畅通检查是否报警停车检查喷油泵齿条与齿轮啮合位置是否有错检查喷油泵、喷油器、输油泵是否有故障风扇皮带是否打滑检查是否超载，进、排气道是
10、否畅通检查油底壳机油量是否过高，调速器是否有故障检查配气相位、喷油提前角及柴油质量检查冷却系统是否气阻、脏阻不畅通检查油管是否断裂松脱，检查油箱、油道检查活塞、活塞环与气缸套是否磨损过大、活塞环是否装错检查冷却系统是否阻塞或脏阻不畅通检查喷油泵是否损坏检查调速器弹簧是否断裂检查气缸是否漏气运行不正常柴油机常见故障排除（04）检查电气线路是否断开或错误检查油箱开关是否打开，油箱是否有油，油道是否畅通拖车内环境温度是否太低检查电池电压是否充足，检查电解液密度检查进、排气道是否畅通检查启动电机齿轮是否嵌入柴油机齿圈检查油路是否有空气、堵塞、柴油中是否有水检查输油泵是否有故障检查喷油器是否有故障检查油
11、泵是否有故障检查启动电机、电调器是否有故障各风门未按要求开启检查气门是否漏气、气缸垫是否冲坏检查活塞、活塞环与缸套间隙是否过大启动困难或不能启动柴油机常见故障排除（05）润滑油损耗外部泄露目测检查有否机油泄漏曲轴箱机油注入过多证实游标尺处于正确标志的位置机油不正确，规格或粘度确定使用的机油规格正确检查是否因燃油稀释导致机油粘度降低审核/缩短机油更换周期机油冷却器泄漏检查冷却液中有否机油与江苏锋陵集团维护中心联系柴油机常见故障排除（06）燃油消耗过多燃油泄漏来自故障附件的补充负荷燃油喷射泵正时不正确与江苏锋陵集团维护中心联系汽门不密封喷油器磨损或故障燃油质量差检查/调整汽门确定使用的是优质燃油检
12、查/改正泄漏的原因检查/修理附件检查和改正喷射泵正时检查/更换喷油器柴油机常见故障排除（07）检查电调执行器连杆是否正确、灵活检查电调执行器及连杆电钥匙开关到位后不能断电检查调换或更换开关与江苏锋陵集团维护中心联系发动机无法关闭柴油机常见故障排除（08）转速不稳定调速器故障检查/调整燃油系统有空气对燃油系统进行排气和检查有否吸入管泄漏燃油回油溢流阀故障检查/更换回油溢流阀输油泵故障检查/更换输油泵喷射泵正时不正确检查/改正喷射泵正时喷油器喷油咀堵塞或不能工作更换喷油器发动机固定支架破损更换固定支架高压供油管位置不正确正确安装供油管喷射泵故障与江苏锋陵集团维护中心联系检查输送阀有否杂质卸下泵，检
13、查标定1、检查传动皮带张力检查传动皮带张力2、检查发动机油底壳机油位检查发动机油底壳机油位3、检查发动机冷却散热器有无脏堵检查发动机冷却散热器有无脏堵4、检查风扇检查风扇5、检查机组有无柴油、机油渗漏检查机组有无柴油、机油渗漏6、倾听有无异响，有无异味倾听有无异响，有无异味7、检查减振器螺丝是否牢靠检查减振器螺丝是否牢靠 柴油机日保养柴油机周保养 除此保养程序中所列的检查外，还必须除此保养程序中所列的检查外，还必须重复日保养所做的全部检查内容。重复日保养所做的全部检查内容。1、检查空气滤清器、检查空气滤清器2、检查储油箱有无积水并排放、检查储油箱有无积水并排放3、检查进、排气系统、检查进、排气
14、系统 柴油机的保养250小时 除此保养程序中所列的检查外，还必除此保养程序中所列的检查外，还必须重复以上检查所做的全部检查内容须重复以上检查所做的全部检查内容1、更换油底壳机油、更换油底壳机油2、更换机油滤清器、更换机油滤清器3、更换燃油滤清器、更换燃油滤清器 4、检查风扇、皮带、检查风扇、皮带柴油机的保养1500小时 除此保养程序中所列的检查外，还必须除此保养程序中所列的检查外，还必须重复以上检查所做的全部检查内容。重复以上检查所做的全部检查内容。1 1、检查进、排气门间隙并进行调整、检查进、排气门间隙并进行调整2 2、检查喷油正时、喷油器并调整、检查喷油正时、喷油器并调整3 3、检查发动机
15、与发电机联结运动部件、检查发动机与发电机联结运动部件4 4、检查发动机上螺帽扭矩、检查发动机上螺帽扭矩5 5、检查各种电器连接线、元件、检查各种电器连接线、元件7 7、检查风扇、皮带、检查风扇、皮带柴油机的周期保养 除此保养程序中所列的检查外，还必须重复以上检查所做的全部除此保养程序中所列的检查外，还必须重复以上检查所做的全部检查内容。检查内容。1 1、检查风扇皮带、散热器。、检查风扇皮带、散热器。2 2、检查风扇及传动皮带张力、检查风扇及传动皮带张力3 3、检查油底壳润滑油量、粘度、颜色及有无非正常的增高降低现象。、检查油底壳润滑油量、粘度、颜色及有无非正常的增高降低现象。4 4、检查燃油泵
16、、喷油器总成以及进油时间、检查燃油泵、喷油器总成以及进油时间5 5、检查空格，必要时清洗或更换、检查空格，必要时清洗或更换6 6、检查机组有无明显螺栓网罩松动等缺陷并处理、检查机组有无明显螺栓网罩松动等缺陷并处理7 7、检查控制系统的安全性（测量报警系统参数及开机试验）、检查控制系统的安全性（测量报警系统参数及开机试验）8 8、检查电解液比重及电池排气孔、检查电解液比重及电池排气孔9 9、检查发动机与发电机之间的运动连接器、检查发动机与发电机之间的运动连接器1010、检查仪表是否正常，必要时进行修理或更换，监视仪表的工作参、检查仪表是否正常，必要时进行修理或更换，监视仪表的工作参数，并注意变化
17、数，并注意变化1111、对机组进行清洁处理，检查电气连接元件、对机组进行清洁处理，检查电气连接元件1212、检查所有软管接头是否正常、检查所有软管接头是否正常1313、检查自动驱动装置，必要时进行修理、检查自动驱动装置，必要时进行修理1414、累计、累计500500小时抽检缸头罩壳，检查进、排气间隙，必要时修正小时抽检缸头罩壳，检查进、排气间隙，必要时修正发电机构造及原理 发电机的基本结构 单支点斯坦福电机的分解图 同步发电机工作原理 SX460的接线图 发电机AVR常见故障查找 发电机绕组和旋转二极管常见故障查找发电机的基本结构发电机由定子、转子组成发电机由定子、转子组成y定子：机座、定子铁
18、芯，定子绕线、电刷（有刷）、励磁机定子铁芯（无刷）、励磁机磁场绕组（无刷）、前后端盖。y转子：转轴、轴承、转子铁芯、主发电机励磁绕组、励磁机转子铁芯（无刷）、励磁机输出绕组（无刷）、旋转二极管（无刷）、压敏电阻（无刷）、滑块（有刷）。单支点斯坦福电机的分解图柴油发电机组（开机前）1、机机站站应应有有通通风风良良好好的的环环境境，确确保保废废气气能能顺利排出。顺利排出。 2、 用用户户必必须须根根据据季季节节、气气温温情情况况使使用用相相应应的的燃燃油油和和润润滑滑机机油油，具具体体要要求求如如下下：燃燃油油：夏夏季季用用0#或或-10#轻轻柴柴油油；冬冬季季用用-20#或或-35#轻轻柴柴油油
19、。润润滑滑机机油油：2540选选用用CC级级SAE40机机油油；530选选用用CC级级SAE30机机油油；-10以以上上选选用用CC级级SAE15/20W机机油油；-25-5选选 用用 CC级级 SAE5W或或 美美 孚孚 超超 级级900#机油，严寒区可用稠化机油，严寒区可用稠化14#机油。机油。柴油发电机组（开机前） 3 3、机组各联接部位是否牢固可靠，供机组各联接部位是否牢固可靠，供油、回油管道各接口是否松动漏气。油、回油管道各接口是否松动漏气。 4 4、控制屏上各仪表、开关完好处于正控制屏上各仪表、开关完好处于正确位置。电站开机前各开关必须处于断路及确位置。电站开机前各开关必须处于断路
20、及起始位置，电调开关处于低速位置。起始位置，电调开关处于低速位置。 5 5、水冷却机组冷却液使用软化水。水冷却机组冷却液使用软化水。柴油发电机组（开机前） 6、检查机油油位是否符合要求。检查机油油位是否符合要求。 7、燃油箱燃油是否充足。燃油箱燃油是否充足。 8、蓄电池供电主开关是否在正确位置蓄电池供电主开关是否在正确位置 9、控制器的位置是否正确。控制器的位置是否正确。 10、观察机组及周边有无杂观察机组及周边有无杂物及物及“三漏三漏” 现象。现象。柴油发电机组（运行中）观察柴油机油压、水温/油温、转速、充电机电压，发电机电压、电流及频率等各项运行参数是否在正常范围内。观察发动机排出烟色是否
21、正常，有无怪味、焦味。观察机组运行声音是否正常。 如有不正常的现象应立即停机，检查排除故障。如有不正常的现象应立即停机，检查排除故障。 （以上四项均必须做好记录）（以上四项均必须做好记录）柴油发电机控制（停机） 1、分别将负载卸除。分别将负载卸除。 2、空载下运行空载下运行3分钟至分钟至5分钟。分钟。 3、停机。停机。 4、断开机组主开关。断开机组主开关。 5、断开蓄电池主开关。断开蓄电池主开关。 6、检查柴油、机油、电池电解液检查柴油、机油、电池电解液 是否需补充。是否需补充。 7、关好门、窗。关好门、窗。无无 刷刷 励励 磁磁 原原 理理无刷励磁主要用于西门子、斯坦福、雷诺等无刷发电机。它
22、是利用交流励磁机，其定子上的剩磁或永久磁铁（带永磁机）建立电压，该交流电压经旋转整流起整流后，送入主发电机的励磁绕组，使发电机建压。自动电压调节器（AVR）能根据输出电压的微小偏差迅速地减小或增加励磁电流，维持发电机的所设定电压近似不变。同步发电机的工作原理同步发电机的工作原理众所周知，同步发电机要用直流电流励磁。在以往的他励式同步发电机中，其直流电流是有附设的直流励磁机供给。直流励磁机是一种带机械换向器的旋转电枢式交流发电机。其多相闭合电枢绕组切割定子磁场产生了多相交流电，由于机械换向器和电刷组成的整流系统的整流作用，在电刷上获得了直流电，再通过另一套电刷，滑块系统将获得的直流输送到同步发电
23、机的转子，励磁绕组去励磁，因此直流励磁机的换向器原则上是一个整流器，显然可以用一组硅二节管取代，而功率半导体器件的发展提供了这个条件。将半导体元件与发电机的轴固结在一起转动，则可取消换向器、滑块等滑动接触部分、利用二极管换成直流电流。直流送给转子励磁、绕组励磁。这就是无刷系统。SX460的接线图手动微调输入选择指示灯UFRO*频率选择稳定性调节UFRO*：频率过低引起的电压崩溃电压AVR输入选择：高压（220V/240V）不连接发电机AVR常见故障查找机组起始时无电压按励磁分激励实验法之步骤检查发电机及AVR。电压建立十分缓慢检查建压时间调压电位器的设定。机组运行时电压消失首先停机，再重新启动
24、机组。如无电压或在短时间内电压崩溃，按励磁分激励实验法之步骤。电压过高后突然下跌检查至AVR的感应导线，按励磁分激励实验法之步骤负载或空载时电压不稳1 检查转速稳定性，2 检查稳定性设定。负载时电压低1 检查转速。2 如果正确，再检查“UFRO”设定。3检查旋转二极管 4检查AVR加载时电压/转速过度下跌1 检查调速器转速反应。2 参照机组使用手册，检查“DIP”设定。加载时电压恢复缓慢1 检查调速器反应。2 参照机组使用手册检查“DWELL”设定。发电机绕组和旋转二极管常见故障查找从AVR的X和XX上拆除导线并用12V供电X和XX启动机组并以额定转速运行测U、V、W是否均衡更换定子线圈电压是
25、否过低断开主电缆拆开绕组引线测主绕组电阻是否符合要求励磁绕组、主绕组、旋转二极管完好。问题在AVR或电压互感器上主励磁绕组或旋转二极管组件问题否是是否否电子调速系统DDT-1型电子调速器由速度控制器（含负荷分配器）、电磁执行器、磁性传感器三部分组成 速度控制器电子调速系统执行器电子调速系统磁性传感器电子调速工作原理当电子调速器字模拟控制方式工作时，油机转速 的变化由装在飞轮壳上与飞轮齿顶相垂直的磁性传感器监测。当油机启动后，磁性传感器输出300600HZ交流电压信号送入速度控制器，该电压与“速度给定”环节的标准电压Vg比较后的偏差电压经模拟运算放大器运算放大后输出电压Vk，Vk调制脉冲放器的脉
26、冲宽度去控制电磁执行器的动作幅度，改变油机供油拉杆的位置而改变供油量，从而实现油机转速的自动控制。电气控制原理之一n发电机组启动回路： 启动回路由蓄电池组、接地开关（电源总开关）启动电动机、启动开关（电钥匙）等组成。闭合接地开关，转动启动开关到启动位置，发电机组即可启动。 低温启动 ：当环境温度在-5以上要求供电时，可以按“常温”启动电站。环境温度在-5以下启动电站时，即为电站的低温启动。电站在低温条件下工作，要求使用低温油机和低温柴油。电站配置了FJ60型低温启动装置，使用CH40低温启动液。FJ60低温启动装置的储液器（容量为60ml）和手泵均安装在发电机组的发动机飞轮壳上。n柴油机状态监
27、控 ：柴油机工作状态由机油温度传感器和油温表、缸盖温度传感器和缸温表、油压传感器和油压表以及皮带状态传感器组成的监控报警系统进行监控。n电气控制原理 ：电压表与万能转换开关组合实现三相电流的转换显示；电流表、三个电流互感器与万能转换开关组合实现三相电流的转换显示；频率表与万能转换开关实现频率显示。n辅助风机的控制：舱内辅助排风机由合、分闸按钮控制一交流接触器实现其运转和停机功能，同时在控制柜面板上通过知识灯给予显示售售 后后 服服 务务反应迅速反应迅速 服务热情服务热情技术精湛技术精湛 保障有力保障有力泰州锋陵特种电站装备有限公司通信地址：江苏省泰州市青年南路58号电 话：0523-6341546 0523-6335742传 真：0523-6341546 邮政编码：225300互联网址：http:/www.fl-电子邮件：版权说明 本培训教材由江苏锋陵集团泰州锋陵特种电站装备有限公司编写制作，仅供本公司用户学习交流，版权所有，未经许可，严禁复制与转载！ 本中心坚持不断创新的原则，如有改进之处，恕不另行通知。 江苏锋陵集团 泰州锋陵特种电站装备有限公司编写制作 2004年7月1日
