柴油發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)
柴油發(fā)電機(jī)組由柴油機(jī)、三相交流發(fā)電機(jī)、控制屏(箱)、散熱水箱、聯(lián)軸器、日用油箱、消聲器以及公共底座等部分組成一個(gè)剛性整體。大功率的柴油發(fā)電機(jī)組,其油機(jī)控制屏、燃油箱采取單獨(dú)安裝的方式,其他主要部件安裝在公共底座上。為減小震動(dòng),柴油發(fā)電機(jī)組的主要部件與底座的連接處通常裝有減震裝置。柴油機(jī)的飛輪殼與發(fā)電機(jī)前端蓋的軸向采用凸肩定位直接連接構(gòu)成一體,并采用聯(lián)軸器由飛輪驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)旋轉(zhuǎn)。柴油機(jī)主要由汽缸、曲軸連桿機(jī)構(gòu)、配氣機(jī)構(gòu)、供油系統(tǒng)、潤滑泵系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等部分組成。
1.汽缸
汽缸是柴油機(jī)的主體,其結(jié)構(gòu)如圖2所示。汽缸主要由汽缸蓋、汽缸體、曲軸箱等組成,是柴油機(jī)的骨架,是各機(jī)構(gòu)工作的基礎(chǔ)。汽缸承受發(fā)動(dòng)機(jī)的各種負(fù)荷,機(jī)體要具有足夠的剛度和強(qiáng)度。
汽缸體是汽缸的主體,曲軸箱分上下兩部分,下曲軸箱用來支撐曲軸。汽缸蓋裝在汽缸的上部,用于密封汽缸上部,構(gòu)成燃燒室。為保證汽缸蓋的密封性,在缸蓋與缸體之間加裝汽缸墊,汽缸墊對(duì)于防止漏氣、漏油和漏水具有重要作用。
2.曲軸連桿機(jī)構(gòu)
曲軸連桿機(jī)構(gòu)是油機(jī)的重要組成部分,它由活塞、連桿和曲軸、飛輪等部件組成,其結(jié)構(gòu)如圖3所示。它的作用是將燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,并將活塞在汽缸內(nèi)的上下往返直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為曲軸的圓周運(yùn)動(dòng),以帶動(dòng)其他機(jī)械做功。
(1)活塞
活塞與汽缸組成工作室,通過活塞銷與連桿向曲軸傳遞機(jī)械能。油機(jī)在工作時(shí),活塞承受很高的溫度和很大的壓力,而且運(yùn)動(dòng)速度極快,慣性很大。因此活塞必須具有良好的機(jī)械強(qiáng)度和導(dǎo)熱性能。為了使活塞與汽缸之間緊密接觸,活塞的上部還裝有活塞環(huán);钊h(huán)有氣環(huán)和油環(huán)兩種,氣環(huán)的作用是防止汽缸漏氣,油環(huán)的作用是防止機(jī)油竄入燃燒室。
(2)連桿
連桿將活塞與曲軸連接起來,從而將活塞承受的壓力傳遞給曲軸,并通過曲軸把活塞的往返直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為圓周運(yùn)動(dòng)。在工作時(shí),連桿小頭隨活塞做往復(fù)運(yùn)動(dòng),連桿大頭隨曲軸的連桿曲頸轉(zhuǎn)動(dòng),整個(gè)連桿繞活塞銷擺動(dòng)。連桿所承受的氣體壓力與活塞的慣性是劇烈變化的,具有沖擊性的載荷,因此連桿要有足夠的強(qiáng)度和剛度。
(3)曲軸飛輪
曲軸是柴油發(fā)電機(jī)組的主要機(jī)件之一,其組件圖如圖4所示。一般使用的柴油機(jī)是多缸的,它要連續(xù)承受做功沖程從活塞經(jīng)連桿傳來的力,同時(shí)還要通過連桿推動(dòng)各缸活塞進(jìn)行吸氣、壓縮和排氣,并驅(qū)動(dòng)其他配氣機(jī)構(gòu)和輔助裝置。
多缸柴油機(jī)的曲軸是一根高速旋轉(zhuǎn)的長軸,在它的一端安裝有飛輪,飛輪的作用是保證曲軸的轉(zhuǎn)速均勻。
3.配氣機(jī)構(gòu)
配氣機(jī)構(gòu)的作用是適時(shí)打開和關(guān)閉進(jìn)氣門和排氣門,將可燃?xì)怏w送入汽缸,并將燃燒后的廢氣排出。配氣機(jī)構(gòu)應(yīng)保證進(jìn)氣充分、排氣干凈,進(jìn)、排氣時(shí)間要準(zhǔn)確,同時(shí)具有良好的密封性能。配氣機(jī)構(gòu)由進(jìn)氣門、排氣門、凸輪軸、推桿、挺桿、搖臂等部件組成。
4.供油系統(tǒng)
柴油機(jī)的供油系統(tǒng)由油箱、柴油濾清器、低壓油泵、高壓油泵、噴油嘴等部分組成。柴油機(jī)工作時(shí),柴油從油箱中流出,經(jīng)粗濾器過濾、低壓油泵升壓,又經(jīng)過細(xì)濾器進(jìn)一步過濾、高壓油泵升壓后,通過高壓油管送到噴油嘴,并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)將柴油以霧狀噴入汽缸壓燃。
5.潤滑系統(tǒng)
油機(jī)工作時(shí),各部分機(jī)件在運(yùn)動(dòng)中將產(chǎn)生摩擦阻力。為減輕機(jī)件磨損,延長使用壽命,必須采用潤滑油潤滑。
潤滑油包括機(jī)油和黃油兩種,黃油一般僅在啟動(dòng)電機(jī)、發(fā)電機(jī)等的軸承中使用,而大多數(shù)的運(yùn)動(dòng)機(jī)件使用機(jī)油潤滑。潤滑系統(tǒng)通常由機(jī)油泵、輸油管道、油底殼、機(jī)油濾清器、機(jī)油冷卻器以及安全保護(hù)裝置等部分組成。
油底殼的機(jī)油經(jīng)過粗濾網(wǎng)和吸油管被吸入機(jī)油泵,機(jī)油泵的作用是提高機(jī)油壓力。機(jī)油泵將機(jī)油壓入機(jī)油濾清器,機(jī)油濾清器可過濾掉機(jī)油中的雜質(zhì),以減輕機(jī)件磨損。機(jī)油進(jìn)入濾清器后分為兩部分,一部分經(jīng)過精濾器過濾后回到油底殼,另一部分經(jīng)粗濾器過濾后送到機(jī)油冷卻器冷卻,冷卻后的機(jī)油源源不斷地送到需要潤滑的機(jī)件上。
6.冷卻系統(tǒng)
油機(jī)在工作時(shí),溫度很高,將使機(jī)件膨脹變形,摩擦力增大。此外,機(jī)油也可能因溫度過高而變稀,從而降低潤滑效果。為了避免溫度過高,油機(jī)中通常裝有冷卻系統(tǒng),以保證油機(jī)在適宜的溫度運(yùn)行。柴油機(jī)的冷卻方式有水冷和風(fēng)冷兩種,絕大部分柴油機(jī)采用水冷方式。
風(fēng)冷方式以空氣作為冷卻介質(zhì),由風(fēng)扇和導(dǎo)風(fēng)罩等組成,具有結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便的特點(diǎn),但冷卻效果差,噪音大。
水冷方式以水作為冷卻介質(zhì),冷卻系統(tǒng)包括水套、散熱器、水管和水泵等,冷卻水通過水泵加壓后在冷卻系統(tǒng)中循環(huán)。循環(huán)的途徑為:水箱—下水管—水泵—汽缸水套—汽缸蓋水套—節(jié)溫器—上 水管—水箱。節(jié)溫器可以自動(dòng)調(diào)節(jié)進(jìn)入散熱器的水量,以便油機(jī)始終在適宜的溫度下運(yùn)行。
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