重庆康明斯发电机组工作原理

发布日期：2018-05-14 作者：点击：

简而言之，就是柴油机驱动发电机组运转，输出电力。

在柴油机汽缸内，喷油嘴喷射出的高压雾化柴油与空气充分混合后的混合气体，在活塞上行的挤压下，体积急速压缩，温度迅速升高，达到柴油的燃点。混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为“做功”。各汽缸内的混合气体按一定顺序依次做功，作用在活塞上的直线推力经过连杆机构变成了推动曲轴旋转的扭力，从而带动曲轴旋转。

将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机组的转子旋转。发电机利用“电磁感应”原理，产生感应电动势，经闭合的负载回路就能输出电流。

这是发电机组最基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。

1.2柴油发电机组的基本组成

a.柴油机（发动机、引擎）含散热器（水箱）

b.发电机（点球）

c.控制系统

d.断路器

e.钢质底架（底座）

f.其他附件配件

1.2.1柴油机——是发电机组的原动力，是机组的动力源。是以柴油为燃料的内燃机，是将柴油的化学能转化为机械能的设备。

1.2.2发电机——是利用电磁感应原理，将（柴油机输出的）机械能转化为电能，并通过断路器（电力开关）对外输出的设备。

1.2.3控制系统——是实现机组的启动、停止和保证发电机组正常、稳定、可靠工作同时具有操作、控制、检测、保护功能的装置。

1.2.4断路器——是低压开关器件，通常用于交流电压500V以下的电路中。正常运行时，作为接通和断开电路用；在电路运行不正常时，用来对电路进行过载、短路和欠压保护。在柴油发电机组中，低压断路器被作为低压三相交流电源的输出开关。

1.2.5钢质底座——将柴油机、发电机、控制系统等设备组装成一体。通常采用优质型材焊接制作而成。（槽钢）

1.2.6其他附属配件（在用户处安装机组时使用）

消声器——是柴油机排烟系统的重要组成部分，同时降低柴油机排烟所产生的噪音。一般可降低9-15dB(A)

波纹管——是排烟系统中的软连接部分，其作用有：

a 排烟道——要求其材质必须有一定的强度和耐热性（800℃）抗氧化腐蚀

b 隔震作用——减少柴油机工作中产生的震动对排烟系统的不良影响。要求其材质必须具有一定的柔软性。

c 热膨胀补偿——由于柴油机的排烟温度高达500-600℃，金属材料制作的排烟系统因发生热膨胀而“张力”，必须能够为其提供足够的“伸展”空间。要求其材质必须具有一定的弹性。

法兰、密封垫片（石棉垫片）、安装螺栓（含螺母、平垫、弹簧垫）

蓄电池——为柴油机的启动系统和控制系统提供直流电源（24V/12V），蓄电池的容量以Ah为单位。

电池连接线——连接电池——电池，电池与启动马达正极，电池与启动马达负极（或接地）

2.柴油机基本工作原理

柴油机是热机，是内燃机。内燃机包括柴油机、汽油机、天然气机、燃气轮机（透平机）。外燃机，如蒸汽轮机。

在柴油机气缸内，喷油嘴喷射出的高压雾化柴油与空气充分混合后的混合气体，在活塞的上下挤压下，体积急速压缩，温度迅速升高，达到柴油的燃点。混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞上下行，称为“作功”。各气缸内的混合气体按一定的顺序依次作功，做用在活塞上的直线推力经过连杆的的曲轴旋转的扭力，从而带动曲轴旋转。

在热力过程中，只有“工质”膨胀的过程才具有作功能力，而我们要求发动机连续不断的产生机械功，就必须使工质反复进行膨胀。因此，柴油机要经过进气、压缩、膨胀、排气四个热力过程之后，从新恢复到初始状态，使柴油机连续不断的产生机械功，上述四个热力过程称为一个工作循环，称为四冲程柴油机；活塞走完二个冲程完成一个工作循环的柴油机，称为二冲程柴油机。

四冲程柴油机的工作循环：

进气冲程——目的是吸入新鲜空气。

进气门打开，排气门关闭，活塞下行，气缸内部压力低于大气压约68~93KPa，在大气压力的作用下新鲜空气经过进气门被吸入气缸。活塞达到下止点时，进气门关闭，进气冲程结束。

压缩冲程——目的是提高气缸内空气的压力和温度，为燃料燃烧创造条件。

进气冲程结束后，进排气门都处于关闭状态，活塞上行，气缸内的气体被急速压缩，温度迅速上升，当活塞上行接近上止点时，气缸内空气的压力达到3000~5000kpa，温度达500~700℃，远超过柴油的自燃温度。

膨胀（作功）冲程——目的将气缸内燃气燃烧获得的压力势能转化为机械能对外做功。

活塞上行竟终了时，喷油器适时、适量的喷射高压雾化的柴油，并与压缩空气充分混合成可燃的混合气体，并立即自燃（爆燃）。此时气缸内压力迅速上升到约6000~9000kpa，温度高达1800~ 2200℃.在高温.高压气体的推力作用下,活塞向下止点运动并通过连杆机构推动曲轴旋转而作功.随着气体膨胀活塞下行,其压力逐渐下降,直到排气门打开.

排气冲程——目的是清除气缸内的废气

做功结束后，气缸内的燃气已经燃烧结束成为废气，其温度下降到800~900℃，压力下降到294~392kpa。此时排气门打开，进气门仍处于关闭状态，活塞上行，在汽缸内残存压力和活塞的推力的作用下，废气被排出气缸。当活塞上行到上止点时，排气过程结束。

排气过程结束后，排气门关闭，进气门又打开，重复进行下一个工作循环，周而复始不断对外做功。

东风康明斯发电机组