重慶康明斯發(fā)電機組工作原理

簡而言之，就是柴油機驅(qū)動發(fā)電機組運轉(zhuǎn)，輸出電力。

在柴油機汽缸內(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?；旌蠚怏w劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行，稱為“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)過連桿機構(gòu)變成了推動曲軸旋轉(zhuǎn)的扭力，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。

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

這是發(fā)電機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和發(fā)電機控制、保護器件和回路。

1.2柴油發(fā)電機組的基本組成

a.柴油機（發(fā)動機、引擎）含散熱器（水箱）

b.發(fā)電機（點球）

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

1.2.2發(fā)電機——是利用電磁感應(yīng)原理，將（柴油機輸出的）機械能轉(zhuǎn)化為電能，并通過斷路器（電力開關(guān)）對外輸出的設(shè)備。

1.2.3控制系統(tǒng)——是實現(xiàn)機組的啟動、停止和保證發(fā)電機組正常、穩(wěn)定、可靠工作同時具有操作、控制、檢測、保護功能的裝置。

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

1.2.5鋼質(zhì)底座——將柴油機、發(fā)電機、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（在用戶處安裝機組時使用）

消聲器——是柴油機排煙系統(tǒng)的重要組成部分，同時降低柴油機排煙所產(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)必須有一定的強度和耐熱性（800℃）抗氧化腐蝕

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

c 熱膨脹補償——由于柴油機的排煙溫度高達(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”，必須能夠為其提供足夠的“伸展”空間。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——為柴油機的啟動系統(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，電池與啟動馬達(dá)正極，電池與啟動馬達(dá)負(fù)極（或接地）

2.柴油機基本工作原理

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

在柴油機氣缸內(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。混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞上下行，稱為“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)過連桿的的曲軸旋轉(zhuǎn)的扭力，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。

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

四沖程柴油機的工作循環(huán)：

進(jìn)氣沖程——目的是吸入新鮮空氣。

進(jìn)氣門打開，排氣門關(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)過進(jìn)氣門被吸入氣缸?；钊_(dá)到下止點時，進(jìn)氣門關(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時，氣缸內(nèi)空氣的壓力達(dá)到3000~5000kpa，溫度達(dá)500~700℃，遠(yuǎn)超過柴油的自燃溫度。

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

活塞上行竟終了時，噴油器適時、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,活塞向下止點運動并通過連桿機構(gòu)推動曲軸旋轉(zhuǎn)而作功.隨著氣體膨脹活塞下行,其壓力逐漸下降,直到排氣門打開.

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。此時排氣門打開，進(jìn)氣門仍處于關(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)活塞上行到上止點時，排氣過程結(jié)束。

排氣過程結(jié)束后，排氣門關(guān)閉，進(jìn)氣門又打開，重復(fù)進(jìn)行下一個工作循環(huán)，周而復(fù)始不斷對外做功。

重慶康明斯發(fā)電機組