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柴油发电机组基本工作原理

2013-02-27 10:57      点击:次

   

     柴油发电机由于其效率高,机动性好,操作简单方便,在各个领域得到了广泛的应用。作为发电机组的原动机.它的性能决定了发电机组的效率、功率的大小等,而柴油发电机的性能又与其机构有关。不同结构形式的柴油发电机有不同的用途。

     柴油发电机的基本工作原理:

     柴油发电机是以柴油作嫩料的压燃式内燃机。工作时,空气在气缸内被压缩而温度升高,定时喷入气缸的柴油自行着火嫩烧,产生高温、高压的燃气,燃气膨胀推动活塞做功,将热能转变为机械功。柴油发电机的工作循环由进气、压缩、喷油着火燃烧、膨胀做功和排气等过程组成。这些过程可以由四冲程柴油发电机来实现,也可由二冲程柴油发电机来实现。

   (1)四冲程柴油机(非增压)的基本工作原理

用四个行程,曲轴回转两周完成一个工作循环的柴油机称四冲程柴油机。四冲程柴油机的基本结构如图2. 1所示。工作时活塞作往复直线运动,曲轴作旋转运动。活塞改变运动方向的瞬时位置称止点(死点),止点处的活塞瞬时运动速度为零。离曲轴中心最远的止点称上止点,最近的止点称下止点。

    曲柄销中心与主轴颈中心之间的距离称曲柄半径R。连杆大、小端中心间的距离称连杆长度L。

    上、下止点间的距离称活塞行程(冲程)S。

    活塞行程等于曲柄半径的两倍,即S =2R。

    活塞在上、下止点间移动所扫过的容积称气缸工作容积Vs。


    (2)二冲程柴油机的基本工作原理

    用两个行程,曲轴回转一周完成一个工作循环的柴油机称二冲程柴油机。

    二冲程柴油机与四冲程柴油机不同,其气缸上设有气口,气缸右侧为排气口,左侧为进气口。排气口比进气口略高,气口的开与关均由活塞控制。此外,二冲程柴油机设有扫气

泵。扫气泵预先将空气压缩并送人扫气箱中,扫气箱中的空气压力(扫气压力)要比大气压力稍高。


    (3)堆压柴油机的墓本工作原理

提高柴油机的进气压力,可使进气密度增加,从而达到在同样的气缸容积中充进更多的空气量,以便喷入更多的燃油,做出更多的有用功。这种以提高进气压力来提高柴油机功率的方法称为“增压”。

    对新鲜空气进行压缩的压气机,其能量利用主要有直接由柴油机的曲轴通过齿轮等机械驱动的方式,这种增压方式称机械增压;也有用柴油机气缸排出的废气的能量在祸轮机中膨胀做功,

由涡轮机来驱动的方式,称废气涡轮增压。

    废气涡轮增压四冲程柴油机的工作简图。废气涡轮增压器由废气涡轮机8和与其同轴的离心式压气机2等组成。柴油机气缸排出的废气经排气管6进人涡轮机8,在其中膨胀做功推动涡轮机转动,并带动压气机2工作。被压缩后的新鲜空气经进气管3送往柴油机的各个气缸。

    目前,船舶柴油机几乎全部都采用了废气涡轮增压。


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