重慶康明斯發(fā)電機(jī)組工作原理

簡(jiǎn)而言之，就是柴油機(jī)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)組運(yùn)轉(zhuǎn)，輸出電力。

在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油與空氣充分混合后的混合氣體，在活塞上行的擠壓下，體積急速壓縮，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)?；旌蠚怏w劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動(dòng)活塞下行，稱(chēng)為“做功”。各汽缸內(nèi)的混合氣體按一定順序依次做功，作用在活塞上的直線推力經(jīng)過(guò)連桿機(jī)構(gòu)變成了推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)的扭力，從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。

將無(wú)刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)。發(fā)電機(jī)利用“電磁感應(yīng)”原理，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能輸出電流。

這是發(fā)電機(jī)組最基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、保護(hù)器件和回路。

1.2柴油發(fā)電機(jī)組的基本組成

a.柴油機(jī)（發(fā)動(dòng)機(jī)、引擎）含散熱器（水箱）

b.發(fā)電機(jī)（點(diǎn)球）

c.控制系統(tǒng)

d.斷路器

e.鋼質(zhì)底架（底座）

f.其他附件配件

1.2.1柴油機(jī)——是發(fā)電機(jī)組的原動(dòng)力，是機(jī)組的動(dòng)力源。是以柴油為燃料的內(nèi)燃機(jī)，是將柴油的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的設(shè)備。

1.2.2發(fā)電機(jī)——是利用電磁感應(yīng)原理，將（柴油機(jī)輸出的）機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能，并通過(guò)斷路器（電力開(kāi)關(guān)）對(duì)外輸出的設(shè)備。

1.2.3控制系統(tǒng)——是實(shí)現(xiàn)機(jī)組的啟動(dòng)、停止和保證發(fā)電機(jī)組正常、穩(wěn)定、可靠工作同時(shí)具有操作、控制、檢測(cè)、保護(hù)功能的裝置。

1.2.4斷路器——是低壓開(kāi)關(guān)器件，通常用于交流電壓500V以下的電路中。正常運(yùn)行時(shí)，作為接通和斷開(kāi)電路用；在電路運(yùn)行不正常時(shí)，用來(lái)對(duì)電路進(jìn)行過(guò)載、短路和欠壓保護(hù)。在柴油發(fā)電機(jī)組中，低壓斷路器被作為低壓三相交流電源的輸出開(kāi)關(guān)。

1.2.5鋼質(zhì)底座——將柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)、控制系統(tǒng)等設(shè)備組裝成一體。通常采用優(yōu)質(zhì)型材焊接制作而成。（槽鋼）

1.2.6其他附屬配件（在用戶處安裝機(jī)組時(shí)使用）

消聲器——是柴油機(jī)排煙系統(tǒng)的重要組成部分，同時(shí)降低柴油機(jī)排煙所產(chǎn)生的噪音。一般可降低9-15dB(A)

波紋管——是排煙系統(tǒng)中的軟連接部分，其作用有：

a 排煙道——要求其材質(zhì)必須有一定的強(qiáng)度和耐熱性（800℃）抗氧化腐蝕

b 隔震作用——減少柴油機(jī)工作中產(chǎn)生的震動(dòng)對(duì)排煙系統(tǒng)的不良影響。要求其材質(zhì)必須具有一定的柔軟性。

c 熱膨脹補(bǔ)償——由于柴油機(jī)的排煙溫度高達(dá)500-600℃，金屬材料制作的排煙系統(tǒng)因發(fā)生熱膨脹而“張力”，必須能夠?yàn)槠涮峁┳銐虻摹吧煺埂笨臻g。要求其材質(zhì)必須具有一定的彈性。

法蘭、密封墊片（石棉墊片）、安裝螺栓（含螺母、平墊、彈簧墊）

蓄電池——為柴油機(jī)的啟動(dòng)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)提供直流電源（24V/12V），蓄電池的容量以Ah為單位。

電池連接線——連接電池——電池，電池與啟動(dòng)馬達(dá)正極，電池與啟動(dòng)馬達(dá)負(fù)極（或接地）

2.柴油機(jī)基本工作原理

柴油機(jī)是熱機(jī)，是內(nèi)燃機(jī)。內(nèi)燃機(jī)包括柴油機(jī)、汽油機(jī)、天然氣機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)（透平機(jī)）。外燃機(jī)，如蒸汽輪機(jī)。

在柴油機(jī)氣缸內(nèi)，噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油與空氣充分混合后的混合氣體，在活塞的上下擠壓下，體積急速壓縮，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動(dòng)活塞上下行，稱(chēng)為“作功”。各氣缸內(nèi)的混合氣體按一定的順序依次作功，做用在活塞上的直線推力經(jīng)過(guò)連桿的的曲軸旋轉(zhuǎn)的扭力，從而帶動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)。

在熱力過(guò)程中，只有“工質(zhì)”膨脹的過(guò)程才具有作功能力，而我們要求發(fā)動(dòng)機(jī)連續(xù)不斷的產(chǎn)生機(jī)械功，就必須使工質(zhì)反復(fù)進(jìn)行膨脹。因此，柴油機(jī)要經(jīng)過(guò)進(jìn)氣、壓縮、膨脹、排氣四個(gè)熱力過(guò)程之后，從新恢復(fù)到初始狀態(tài)，使柴油機(jī)連續(xù)不斷的產(chǎn)生機(jī)械功，上述四個(gè)熱力過(guò)程稱(chēng)為一個(gè)工作循環(huán)，稱(chēng)為四沖程柴油機(jī)；活塞走完二個(gè)沖程完成一個(gè)工作循環(huán)的柴油機(jī)，稱(chēng)為二沖程柴油機(jī)。

四沖程柴油機(jī)的工作循環(huán)：

進(jìn)氣沖程——目的是吸入新鮮空氣。

進(jìn)氣門(mén)打開(kāi)，排氣門(mén)關(guān)閉，活塞下行，氣缸內(nèi)部壓力低于大氣壓約68~93KPa，在大氣壓力的作用下新鮮空氣經(jīng)過(guò)進(jìn)氣門(mén)被吸入氣缸。活塞達(dá)到下止點(diǎn)時(shí)，進(jìn)氣門(mén)關(guān)閉，進(jìn)氣沖程結(jié)束。

壓縮沖程——目的是提高氣缸內(nèi)空氣的壓力和溫度，為燃料燃燒創(chuàng)造條件。

進(jìn)氣沖程結(jié)束后，進(jìn)排氣門(mén)都處于關(guān)閉狀態(tài)，活塞上行，氣缸內(nèi)的氣體被急速壓縮，溫度迅速上升，當(dāng)活塞上行接近上止點(diǎn)時(shí)，氣缸內(nèi)空氣的壓力達(dá)到3000~5000kpa，溫度達(dá)500~700℃，遠(yuǎn)超過(guò)柴油的自燃溫度。

膨脹（作功）沖程——目的將氣缸內(nèi)燃?xì)馊紵@得的壓力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能對(duì)外做功。

活塞上行竟終了時(shí)，噴油器適時(shí)、適量的噴射高壓霧化的柴油，并與壓縮空氣充分混合成可燃的混合氣體，并立即自燃（爆燃）。此時(shí)氣缸內(nèi)壓力迅速上升到約6000~9000kpa，溫度高達(dá)1800~ 2200℃.在高溫.高壓氣體的推力作用下,活塞向下止點(diǎn)運(yùn)動(dòng)并通過(guò)連桿機(jī)構(gòu)推動(dòng)曲軸旋轉(zhuǎn)而作功.隨著氣體膨脹活塞下行,其壓力逐漸下降,直到排氣門(mén)打開(kāi).

排氣沖程——目的是清除氣缸內(nèi)的廢氣

做功結(jié)束后，氣缸內(nèi)的燃?xì)庖呀?jīng)燃燒結(jié)束成為廢氣，其溫度下降到800~900℃，壓力下降到294~392kpa。此時(shí)排氣門(mén)打開(kāi)，進(jìn)氣門(mén)仍處于關(guān)閉狀態(tài)，活塞上行，在汽缸內(nèi)殘存壓力和活塞的推力的作用下，廢氣被排出氣缸。當(dāng)活塞上行到上止點(diǎn)時(shí)，排氣過(guò)程結(jié)束。

排氣過(guò)程結(jié)束后，排氣門(mén)關(guān)閉，進(jìn)氣門(mén)又打開(kāi)，重復(fù)進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)，周而復(fù)始不斷對(duì)外做功。

重慶康明斯發(fā)電機(jī)組