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喷油正时的检查和调整
由于燃油的喷射和燃烧都需要一定的时间,对于高速柴油机来说,往往在活塞压缩快到上止点前一定角度开始喷油(此角称喷油提前),以保证燃料在 时刻进行燃烧。因此,喷油是否正时,对于柴油机动力性和经济性影响很大。所以,正如前述,对于使用一定时间或经拆装过又重新装配的柴油机应进行喷油正时的检
与调整。
喷油正时是当活塞处于压缩行程上止点前喷油的时刻。KTTA型柴油机是上止点前5.16m或曲轴转角19°时,在喷油器和油杯之间的距离。喷油正时由推杆的行程量来表示。
1.喷油正时仪的安装
喷油正时的检查和调整是根据活塞位置与喷油器推杆位置的相互关系进行的。为此采用一种专门检查喷油正时的仪器(3375522正时仪,适用于所有康明斯柴油机。
喷油正时仪的安装方法如下:
先将推杆柱塞支撑4安装到活塞柱塞3的外切口里,对准推杆柱塞仪支撑的记号,紧固螺栓。再把指示表1和2装在支撑上、把加长杆安装到活塞行程指示表上。
安装前、首先卸下摇臂室盖、摇臂总成和喷油器。装上正时仪,即将正时仪的测量柴油机活塞行程的杆插进喷油器的座孔里,再把测量喷油器推杆行程的杆插在喷油器推杆球头座上。正时仪有两个千分表:一个千分表的测杆与活塞接触,叫活塞行程千分表:另一个千分表测杆顶在推杆球座上,叫推杆行程千分表,正时仪的安装位置必须与气缸中心线平行,否则影响则量的度。
2.喷油正时的检查
先检查和调整 缸:
1)按曲轴转向转动曲轴,使上止点记号“1-6TC”对准正时齿轮盖上的指引或记号,使一缸处于压缩终了的上止点位置,此时观察正时仪,两只柱塞都上下移动,如果这时发现两只柱塞不是都向上(一只向上,一只向下)移动,说明一缸是处于排气接近完了而进气开始,不是处于压缩终了位置,应将曲轴再转一圈,即可使一缸处于压缩终了位置。
2)在点1位置(活塞处于压缩至上止点位置)将活塞行程表杆下移至碰到活塞柱塞,并使表杆完全压缩后再升高0.64mm左右(为下一步留出量程),将该表固定在测量仪上,并将活塞行程千分表调至“0”位(为了下一步读数方便方便)。
3)顺序曲轴转向转动曲轴至上止点后90°的位置,在此位置将推杆行程千分表下移至碰到推杆柱塞,并使此表杆完全压缩后再升高0.64mm左右,再将表固定并将表调至“0”位。
4)按曲轴转向的相反方向转动曲轴并越过上止点,直到上止点前45°的位置。这一步骤的目的是为下一步测量时传动系统间隙(如齿轮啮合间隙),以使测量准确。
以上四步均为准备工作,下一步便开始测量喷油提前角的大小。
5)按曲轴转动方向缓慢地转动曲轴,并注意工程活塞行程表,当该表量程为-5.161mm时停转曲轴(此位置是活塞处于压缩行程上止点前19°的位置。在此位置时读出推杆行程表的读数;若读数在规定值范围内,说明喷油是正时的;若读数大于规定值范围,说明喷油提前角过小;若读数小于规定值范围,说明喷油提前角过大。规定值一般在-2.9800~-1.0033之间为正时。


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柴油发电机组排烟烟色与故障
柴油发电机组的烟色指运转时,从排气管排出的废气烟色。正常燃烧时,它应该是一种无色的透明气体。但由于机器的磨损、调整不当、工作环境的影响、喷油量和供油时间不合适等诸多因素的影响,柴油发电机组常常会出现排气冒白烟、蓝烟和黑烟的现象。柴油机排气烟色直接反映出了柴油机的故障及燃烧的质量。弄清柴油机冒烟的机理和烟色与故障的关系。可以提高柴油机的经济性、减少故障、降低污染,使柴油发电机组处于良好的状态。
一、排气烟色的形成机理
柴油机在运行过程中,排出废气的烟色,可以分为三类:白烟、蓝烟和黑烟。不同的烟色其形成原因不同。
①白烟:
柴油机排白烟是由于柴油机过冷或在寒冷天气、冷机启动及空车惰转时发生。此时,气缸中温度较低,着火不好,燃料未完全燃烧,由这些未完全燃烧或部分氧化的燃料液滴与水蒸气构成的微粒(μ)直径在0.6~1以上的微粒随废气排出时,就形成了白色烟雾。柴油发动机组经过暖机,温度正常后,白烟就会消失。
②蓝烟:
柴油机低负荷运行时,燃烧室温度较低,燃料着火性能不好,燃料或窜入燃烧室的润滑油未(μ)完全燃烧,即呈微粒状态直径在0.4以下排出,从而形成蓝烟。在排出蓝烟的同时由于燃烧的中间()生成物质甲醛也排出,因而有刺激性臭味。蓝、白烟之间并没有严格的成份差异,只是由于微粒直径不同对光线的反射不同,产生不同颜色而已。
③黑烟:
易在高负荷时发生。例如柴油发电机组超负荷工作、汽车加速、爬坡时,排气就易冒黑烟。黑烟柴油机在运行中冒黑烟,会使经济性下降,废气温度高,产生积炭,积炭会引起活塞环卡死和气门咬死现象。此外,柴油机冒烟还会妨碍视线,污染环境。因此,不允许柴油机长期在黑烟下工作。出现黑烟后,柴油机负荷不能再提高。因此,它也是限制负荷提高的一个标志。



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柴油发电机组有什么特性
介绍柴油机特性的目的在于通过分析柴油机特性曲线的变化规律,了解柴油机在各种调整情况和工况(即各种转速及负荷)下的动力性和经济性,从而分析影响特性的各种因素,以便合理使用柴油机,了解它在什么情况下动力性 ,在什么情况下经济性 。当需要 功率输出时,就充分发挥它的动力性能,在其他情况下工作时,则尽可能使它的经济性 。
柴油机特性内容较多,其中主要是使用特性。实际上,柴油机经常在类似于使用特性工况下工作,因此,这里仅介绍它的使用特性。
(1)速度特性柴油机在保持供油量不变的情况下(即高压油泵调节齿条位置固定),其功率、扭矩、油耗率等性能参数随转速的变化关系,称为速度特性。油量调节机构固定在标定功率循环供油量位置时的特性称为柴油机全负荷速度特性(一般称外特性)。它代表该柴油机在使用中允许达到的 性能。
速度特性是通过试验测得的,试验时应将供油提前角、冷却水温度、润滑油温度等调整到 值,油量调整机构的齿条固定在 供油的位置上,然后逐渐增加柴油机的负荷,使转速改变,分别在几种转速下测定柴油机的有效功率Ne、扭矩Me、燃油消耗率ge等参数,即得柴油机的外特性。
①扭矩Me曲线的变化规律:循环供油量不变时,扭矩Me与指示效率ni、机械效率nm。及充气系数书nv正比,若知道ni、nv及nm随转速而变化的关系,即可知道Me随转速变化的关系。
高转速时,充气系数nv降低,而且燃烧过程经历的时间缩短,不完全燃烧现象增加,致使ni有些下降,nm也下降,而每循环的供油量g,由于喷油泵在喷油过程中,溢流的燃油通过油孔时发生节流,转速较高时,节流作用增强。因此,g增加。
当转速过低时,由于空气涡流减弱,燃烧不良及散热漏气损失增加,使ni降低,扭矩Me也降低。因此,速度特性曲线中,扭矩随转速变化形成两头低(即高速和低速),中间凸起的形状。
②功率戈曲线的变化规律从功率Ne=Ne2πn/60×1/1000关系式可知,在一定转速范围内,扭矩Me随转速n变化不大,因此,功率Ne几乎随转速n成正比增加。外特性中Ne曲线几乎一斜率直线段,故在 转速下有效 功率。
(2)柴油机的调速特性调速器的作用是根据负荷变化自动调节供油量而改变扭矩,使柴油机转速变化不超过允许范围。在调速器的作用下,柴油机的扭矩、功率、燃油消耗率等性能参数的变化关系称为调速特性。
调速特性曲线由实验而得,由调速器控制喷油泵齿条移动,使负荷由零变到 ,测取其扭矩、功率、油耗率等参数,然后绘成曲线。曲线1为柴油机的外特性曲线,曲线2到曲线7是调速器手柄处于不同位置的调速特性
(3)柴油机的负荷特性柴油机的负荷特性是在转速保持一定数值不变时,通过改变喷油泵调节杆的位置,用增加或减少供油量的方法来改变载荷。在这种情况下,每小时燃料消耗量GT和燃料消耗率g,和排气温度Tr,及排气烟度随柴油机负荷(Pe或Nn)改变而变化的关系,即GT=f(Ne)、gg=f(Ne)称为柴油机的负荷特征。
从小负荷区域,燃油消耗率gg随负荷增大逐渐减少,当减小到一定程度时,便不再减小,反而随负荷增加而升高。这是因为随负荷增加机械效率nm迅速增加,同时热损失也随负荷增加而相对减小,指示效率nm随之增加,当负荷达某值时,ni、nm的乘积达 值,因而出现 油耗率。然而负荷再增加,供油量增加,使热损失增大,燃烧情况恶化,使ni减小,因而油耗率增大,当供油量超过点2时,排气出现黑烟,故2点称为“冒烟界限”点。当喷油量增到点3时,功率达到 值,继续增大喷油量,gg显著增加,而功率Ne反而降低。这是因为喷油量超过。“冒烟界限”时,由于燃烧不完全,排气冒烟,不仅使燃料消耗率ge增大,而且使柴油机过热,影响柴油机寿命,容易引起故障,因此,标定的循环供油量一般限制在“冒烟界限”范围内。6135G型柴油机在不同转速下的负荷特性。


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柴油发电机的控制系统原理如何分析
6BT型柴油机中冷型采用的是水对空中冷类型。它由中冷器壳及中冷器芯等组成。中冷器壳由铝板模压而成。中冷器壳分为中冷器盖和中冷器体两部分。中冷器盖通过进气岐管与空气压缩机相连,中冷器还进气岐管与气缸盖进气口相连。中冷却芯由铜合金管子组成。发电机冷却液从中冷器后端的进水街头进入中冷器芯中,然后由前端出口流向节温器。空气由增压器压送到中冷器,流过中冷器受到冷却液的冷却,降温后而进入气缸。现在智能控制系统的使用已经大大提高了柴油发电机组的运行,保障了柴油发电机组的稳定工作,柴油发电机组的控制系统就像发电机组的心脏,那么控制系统是通过何种原理和算法来实现的呢?
一、数字励磁控制器软件实现与算法研究
主要是对数字式励磁控制器的软件和所采用的控制算法进行论述。首先对数字励磁控制器的主程序进行设计,然后对电量参数采集算法和智能励磁控制算法进行研究,并在CPU上进行实现。为了实现的数字励磁控制,需要得到实时、的电量数据,而要获得实时、的电量数据,则需要采用交流采样方法,并推导出交流采样下各个电量的计算公式,终编写计算出电量数据的算法程序。交流采样是按一定的规律对被测信号的瞬时值进行采样,再按照一定的数学算法求出被测电量参数的测量方法。下面给出交流电压,交流电流,有功功率,无功功率,功率因素的各种算法中的离散公式。
二、数字式励磁控制器总体设计方案
工作电源:由于微处理器的工作电源要求,我们需要一个5V的稳定直流电源,信号调理电路的运算电路的供电需要一组±12V的直流电源,另外,开关量输出需要驱动继电器,所以需要一个+24V的直流电源,为此我们需要设计一个电源转化模块得到系统正常工作所需的三组DC电源。
三、交流采样锁相环电路
要进行交流采样,通常需要进行同步采样,目前交流采样方式主要有硬件同步采样、软件同步采样和异步采样三种。硬件同步由硬件同步电路向CPU提出中断实现同步。硬件同步电路有多种形式,常见的如锁相环同步电路等。硬件同步采样法是由专门的硬件电路产生同步于被测信号的采样脉冲。它能克服软件同步采样法存在截断误差等缺点,测量精度高。利用锁相频率跟踪原理实现同步等间隔采样的原理图,在相位比较器PD、低通滤波器LP、压控振荡器VCO构成的锁相环内加入n分频器,输入为被测信号的频率,作为锁相环的基准频率,输出 为采样频率。经n分频后与相比较,根据锁相环工作原理,锁定时/n=,即:=n。由于锁相环的时跟踪性,当被测信号频率变化时,电路能自动快速跟踪并锁定,始终满足=n的关系,即采样频率为被测信号频率的整数n倍,从而实现一周内等间隔采样n点。此外,还可将分频系数n为程序控制,则可根据不同频率的被测信号及CPU、A/D转换器的速度,动态改变n值,以达到 的效果。
柴油发电机组控制系统的工作原理和算法很复杂,每个电路的设计都有其特定的算法来实现。柴油发电机组的控制部分,数字式励磁控制器较传统的模拟电路,励磁控制器具有精度高,反应快,控制算法适应性强,对于不同特性的电机只要通过调整程序参数就能适应,甚至可以实现更高端的自适应智能控制算法等优点。
四、对继电保护装置的要求
继电保护装置是确保供电,保护电气设备而装设的,因此,对它的要求是:动作要迅速当供电系统或电气设备发生故障时,继电保护装置动作时限应短,迅速切除故障,以减轻被保护设备的损坏程度,阻止故障的蔓延。对于电气元件,如果短路电流通过时,产生的热量与短路电流的平方和电流通过的时间成正比,因此,保护装置切除得越快,产生的热量就越小,设备就不易损坏。灵敏度要高灵敏度是指保护装置对其保护范围内的故障或工作状态不正常的反应能力。灵敏度越高,故障发觉和切除就越早,从而对系统和设备的破坏就越小。可靠性要高可靠性是指装置本身应能可靠地工作。在正常运行或不属于它保护范围的故障,不应误动作,而属于它保护范围内的故障,不应拒绝动作。因此,保护装置的可靠性很重要,否则,它本身就可能是产生和扩大事故的根源。


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