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曲轴的形状和发动机的发火次序
曲轴的形状及曲柄销间的相互位置(即曲拐的布置)与冲程数、气缸数、气缸排列方式(直列或V形等)和各气缸做功行程发生的顺序(称为发火次序或工作顺序)有关。曲轴的形状同时要满足惯性力的平衡以及发动机工作平稳性的要求。
对四冲程发动机,曲轴每转两转就是一个工作循环,每个气缸都发火做功一次。各缸的发火间隔时间(用0CA表示)要求均匀。如果发动机有i个气缸,则发火间隔为7200/i0CA,即曲轴每转7200/i时,就有一个气缸做功,这样才会使发动机的工作平稳。下面介绍常用的4缸、6缸和V形8缸发动机的发火次序。
(1)四冲程直列4缸机,缸数i=4,发火间隔为7200/4=1800CA。4个曲柄销布置在同一平面内,1、4缸的曲柄销朝上时,2、3缸的朝下,1、4缸与2、3缸相隔1800。这种发动机可能采用的一种发火次序。
这种发火次序为1-3-4-2,习惯上以1缸为准,l缸做功后接着是3缸做功,以此类推。这种发动机的各气缸,就是按照1-3-4-2的顺序循环,不断周而复始地工作着。
如将上述2、3缸的工作过程互换,则可得到另一种发火次序。这种互换之所以可能,是因为2、3缸的曲柄销(即它们的活塞)的位置是相同的。这样就得到另一种发火次序,即1-2-4-3。
所以,4缸机可能采用两种发火次序,即1-3-4-2和1-2-4-3。不过,对某一种具体的发动机来说,由于发火次序还与气门机构的安排等有关,因而是确定而不能变更的。使用一台发动机时,必须了解它的发火次序。
1-3-4-2和1-2-4-3两种发火次序在工作平稳性和主轴承负荷方面,没有什么区别。一般柴油机采用前一种。
(2)四冲程直列6缸机,发火间隔为7200CA/6=1200CA。6个曲柄销分别布置在3个平面内(每个平面内2个),各平面间互成1200。曲柄销的具体布置可有两种方式。当1、6缸的曲柄销朝上时,2、5缸的朝左,3、4缸的朝有,其发火次序是1-5-3-6-2-4。国产6缸机都采用这种曲轴和发火次序。
曲柄销布置的另一种方式是将上述 种方式的2、5缸分别与3、4缸互换。这种方式的发火次序是1-4-2-6-3-5。
当然,上述两种6缸机的曲轴还可能采用其他的发火次序,但由于在实际发动机上几乎没有应用,因而不作介绍。
按发火次序看,前后两个气缸的做功行程有600是重叠的,这种现象是容易理解的。因为各气缸间做功行程的间隔是1200,而每个气缸的做功行程本身都是1800,就必然有600互相重叠。在这个600中,两个气缸都在做功,前一个气缸做功末完,后一个气缸的做功已开始了。这种做功行程重叠的观象对发动机的工作平稳性是有利的。
(3)四冲程8缸机,大多将气缸排列成双列V形(两列气缸中心线的夹角常取900)。气缸数i=8,其发火间隔为7200CA/8=900CA。这种发动机左右两列气缸中相对的一对连杆共装在一个曲柄销上,所以V形8缸机只有4个曲柄销。通常将4个曲柄销布置在两个互成900的平面内。
V形8缸机常用的发火次序为1-5-4-2-6-3-7-8。
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发电机组为火车站备用电源保驾护航
火车站,电力解决方案是铁路用电保障。突然停电怎么办?除了各种基础设施,火车站一般均配有消防系统、引导系统、安保系统、通讯系统、信号系统、数据系统等,如果一旦发生突然停电,火车站将陷入一片恐慌和无序并不能作业状态,那将是难以想象的后果。
产品需求与挑战:铁路(局)上用发电机组主要用在机修上和应急措施。ATS功能、AMF功能、低噪音、性能稳定,支持火车站的正常运营。
1、工作噪声低
超低噪音,以足够的安静环境确保铁路人员安心调度,同时也要确保乘客能有安静的候车环境。
2、主要和必要保护装置
下列故障的情况下,机组会自动停机,并发出相应信号:低油压、高水温、超速、启动不成功等;机组起动方式选择为自动启动方式。机组须具备AMF(自动市电失败)功能,配备ATS,实现全自动起动。当市电停电,起动时间迟延< 5秒(可调)后,能自动启动机组(共有三次连续自动起动功能),市电/机组全负切换时间为< 10秒,完全满足投入负荷所需时间少于12秒,市电恢复后,机组维持0-300秒运行冷却后(可调)自动停机。
3、性能稳定,可靠性强
机组的平均故障间隔期不低于2000小时;技术性能方面,机组的空载电压整定范围为95-105%额定电压。
解决方案:一般火车站均由两个电源组成,一是市电,其次是配备一些山东威海柴油发电机组,以应对突发停电。发电机组要求带有AMF功能,配备ATS、保证火车站在主电源一旦断电,替代电源系统必须能立即提供电源,低噪音、稳定性满足火车站的特殊要求。通过配备RS232或RS485/422通信接口,实现与计算机联接,进行远程监控,实现遥控、遥信和遥测,做到全自动、无人值守。
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山东威海柴油发电机是如何运行的呢
1.柴油机启动后在低速下暖机(走热)
柴油机启动后应先在低速下进行暖机,一般为600r/min,然后才能逐渐提高转速,绝不允许猛加油门使转速突然升高,其原因是:(1)机器刚发动机温低,机油粘度大,机油不能迅速进人各轴承间隙内及活塞与汽缸套之间;(2)柴油机未运转时,各轴颈是全部压在轴承上,在常情况下,轴颈与轴承之间仅有极少量的油膜存在,刚启动时,各轴颈与轴承之间几乎处干磨擦状态有机器逐渐走热,机温逐渐上升时,机油变稀机油才逐渐被压人轴承内和各运动件间隙之间,形成油膜得到润滑;(3)柴油机刚启动,若猛加油门将会引起下列后果:①猛加油门,供油量突增,转速由低速猛增到高速,对曲轴连杆机构产生一个冲击力,有间隙的部位会产生敲击,影响其强度,加大磨损;②由于油量猛增,而吸气量短时间供应不足,就会产生冒黑烟,既浪费油料又会产生积炭增加磨损;③猛开油门,转速突增,调速器动作来不及起调速作用,往往会产生瞬间超速等后果。
柴油机启动后,在 转速范围内,空负荷运转时应注意下列问题:
(1)检查机油压力表指示的压力,应在(200~500)kPa范围,但不同型号柴油机各有具体规定,康明斯各系列柴油机机油压力。
(2)检查外部各管系与零件连接处有无漏油、漏水现象。
(3)观察柴油机排烟是否正常,运转中有无异常杂音。
(4)空载低速运转时间不宜过长,以免燃烧室内引起结炭结焦现象,因此,应逐渐提高转速,从60r/min提高到1000r/min左右进行暖机。
2.试运转
当柴油机的温度、机油压力等均已正常时,应分别将转速控制在低、中、高三种情况下进行试运转,使柴油机在各种情况下能稳定运转,不致于出现转速忽高忽低现象。
3,负荷和转速逐渐均匀上调
柴油机经试运转之后,负荷和转速的增加应逐渐均匀地上升,无特殊情况,不允许突增或突减柴油机的负荷。
4.柴油机转入满负荷运行
当柴油机机油温度达到45℃,水温达到65℃,机油压力达到规定要求范围时,柴油机才允许转人满负荷运行。当水温不超过90℃时,进水与出水的温度差应不超过20℃。
康明斯柴油机运行时,机油温度应在(82~107)℃之间,在满负荷时,机油温度短时间达到108℃时不必惊慌,但是,机油温度的突然增高,如果不是因为负荷增加所引起的,那就预示很可能有机械故障,应立即进行检查。冷却水温度在(74~91)℃之间为理想,此时柴油机的工作零件得到均匀的膨胀,从而获得 油膜间隙。若采用柴油机冷却液,其 温度不得超过93℃。
康明斯柴油机的转速,由于所有康明斯柴油机均装有调速器以防止速度超过 额定转速或预定的额定低速。调速器有两方面的作用:
①当油门在怠速位置时,供给柴油机所需要的怠速油量;
②当柴油机转速超过 额定转速时,越过油门并切断燃油供应。各种型号柴油机 额定转速。通常柴油机的使用转速应低于 额定转速,详见铭牌所示。山东威海柴油发电机组的转速已经预先调整好,使之在规定的调节转速下工作。