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如何通过排气的颜色判断发动机的技术状态 柴油发电机工作时，燃料在气缸内燃烧后生成废气排出机外。当发动机工作正常和燃料燃烧时，废气中主要有水蒸气(H2O)、二氧化碳(CO2)和氮气(N2)，废气一般呈浅灰色。当燃料不燃烧或发动机工作不正常时，废气中还会有碳氢化合物(HC)、一氧化碳(CO)、氮氧化合物(NOx)和碳粒等有害物质存在，使废气的颜色呈现白色、黑色或蓝色。可见，发动机排气的颜色能反映燃料燃烧状况和发动机技术状态。因此，维修人员可以通过发动机排气的颜色判断发动机的技术状态。 一、 排气冒黑烟 排气中的黑烟主要是燃料不燃烧的碳粒。因此，燃油供给系统燃料的过量供给，进气系统空气量减少，缸体、缸盖与活塞构成的燃烧室的密封性差，喷油器喷射质量差等因素都会使燃料燃烧不全，从而使排气冒黑烟。排气冒黑烟主要有以下原因： 1.高压油泵供油量过大或各缸供油量不均匀 2.气门密封不严，造成漏气，气缸压缩压力低 3.空气滤清器进气道阻塞、进气阻力大，使进气量不足 4.缸套、活塞、活塞环严重磨损 5.喷油器工作不良 6.发动机负荷运转 7.喷油泵供油提前角过小，燃烧过程后移到排气过程进行 8.汽油电喷系统控制失效故障等 对于冒黑烟的发动机可通过高压油泵调校，喷油器喷射试验检查，气缸压缩压力测量，进气道清洁，供油提前角的调整、汽油电喷系统故障诊断等工作予以检查和排除。 二、 排气冒白烟 排气中的白烟主要是未充分雾化和燃烧的燃油颗粒或水汽，因此，凡是导致燃油无法雾化或水进入气缸内都会使排气冒白烟。归纳主要有以下原因： 1.气温低且气缸压力不足，燃油雾化不好，特别是冷起动初期排气冒白烟 2.缸垫损坏，冷却水渗入气缸内 3.缸体裂，冷却水渗入气缸内 4.燃油中含水量大等 冷起动时排气冒白烟，发动机暖机后白烟消失应视为正常，若机组（修理服务）正常运行时仍冒白烟则为故障，应通过观察水箱内冷却水是否不正常消耗，各缸工作是否正常，油水分离器是否水量过多等进行检查和分析，排除故障部位 三、排气冒蓝烟 排气中的蓝烟主要是机油过量窜入燃烧室参与燃烧的结果。因此，凡是导致机油窜入燃烧室的原因都会使排气冒蓝烟。归纳主要有以下原因： 1.活塞环断 2.油环上回油孔被积碳堵塞，失去刮油作用 3.活塞环开口转到一起，造成机油从活塞环开口上窜 4.活塞环磨损严重或被积碳卡滞在环槽内，失去密封作用 5.气环上下方向装反，把机油刮入气缸内烧掉 6.活塞环弹力不够，质量不合格 7.气门导管油封装配不当或老化失效、失去密封作用 8.活塞、缸筒严重磨损 9. 机油加入量过多，使机油飞溅过多，油环来不及刮下缸壁多余的机油等 排气冒蓝烟必然伴随着油消耗增多，有的操作员称“烧机油”。机油、燃油消耗比一般为0.5%～0.8%，机油消耗过此值时排气中将有蓝烟产生。发动机冒蓝烟的故障，一般要通过发动机解体、检查，才能找出原因并确定排除故障的方案。冷机状态排烟发蓝，但机油消耗正常的，与燃料有关，视为正常。 发动机排烟一般应在发动机暖机状态时检查，通过发动机低速、中速、高速及加速过程中排烟颜色的变化进行分析
发电机组的分类简述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,早产生于第二次工业革命时期，由德国工程师西门子于1866年制成，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。 发电机的分类方式通常有以下三种： 1、按转换的电能方式分类 1）按转换的电能方式可分为交流发电机和直流发电机两大类。 2）交流发电机又分为同步发电机和异步发电机两种。同步发电机又分为隐极式同步发电机和凸极式同步发电机两种。现代发电站中常用的是同步发电机，异步发电机很少用。 3）交流发电机组又可分为单相发电机和三相发电机两种。三相发电机输出电压为380V,单相发电机输出电压为220V. 2、按照转速高低分类，可分为高速柴油发电机组、中速柴油发电机组和低速柴油发电机组。 1）高速柴油发电机组的转速大于1000r/min。 2）中速柴油发电机组的转速小于500r/min。 3）低速柴油发电机组的转速小于500r/min 3、按励磁方式分类 1）按励磁方式可分为刷励磁发电机和无刷励磁发电机两类 2）有刷励磁发电机的励磁方式为他励式，无刷励磁发电机的励磁方式为自励式。他励式式发电机的整流装置是在发电机定子上，而自励磁式发电机的整流装置是在发电机组的转子上。 4、按照控制和操作的方式分类，可分为现场操作发电机组、隔室操作发电机组和自动化发电机组。 1）现场操作发电机组。操作人员在机房内对发电机组进行启动、合闸、调速、分闸、停机等操作。这类发电机组运行时所产生的振动、噪声、油雾和废气对操作人员的身体有不良影响。 2）隔室操作发电机组，这类发电机组的机房和控制室分开设置，操作人员在操作室内对机房内的柴油发电机组进行启动、调速、停机等操作，并对机组的运行参数进行监测，对机房内的辅机也实施集中控制。隔室操作可改善操作人员的工作环境。 3）自动化发电机组。经过各有关单位的多年研究，现在柴油发电机组的自动化可实现无人值守，其中包括机组自启动、自动调压、自动调频、调载、自动并车、按负荷大小自动增减机组、自动处理故障、自动记录打印机组可在市电中断后10-15s自动启动，代替市电进行供电。 5、按驱动动力分类 发电机驱动动力的形式有多种，常见的的动力机有： 1）风力发电机 风力发电机就是依靠风力带动发电机转动，产生电流；这种发电机无需消耗额外能源，是一种无污染的发电机； 2）水力发电机 水力发电机是利用水流的落差，产生动力，带动发电机发电，也是利用绿色自然资源发电的设备，又称水轮发电机 3）燃油发电机 燃油发电机是依靠柴油或汽油燃烧产生动力带动发电机组的。目前在一些服务行业或小型加工业中，使用小型燃油发电机可以起到应急的作用。遇到停电，就可启动燃油发电机发电，以维持正常工作。
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。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。
柴油发电机的工作原理 工作原理 一、柴油发电机组生成机理： 柴油发电机组中常用的发电机为同步交流发电机，是以电磁感应为基础的旋转式机械。根据其结构特点可分为旋转电枢式和旋转磁极式两种。 在柴油机汽缸内，经过空气滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油 充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行，称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，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的转子，利用‘电磁感应’原理，发电机就会输出感应电动势，经闭合的负载回路就能产生电流。 柴油发电机组工作结构图 二、交流发电机生成机理 以旋转电枢式同步发电机为例介绍柴油机组中发电机的工作原理。 旋转磁极式发电机产生电动势的原理与旋转电枢式相同，都是电磁感应现象。而主要区别有两点： （1）产生感应电流的方式：旋转电枢式发电机通过电枢的旋转使闭合线圈的磁通量变化，从而产生感应电流；旋转磁极式发电机则通过磁极的旋转使定子线圈切割磁力线，从而在定子线圈中产生感应电流。 （2）电力输出方式：旋转电枢式发电机通过电刷和集电环向外接电路供电；而旋转磁极式发电机则直接将电力送往外接电路，因此相对于旋转电枢式、旋转磁极式发电机可提供电高的电压，适用于大型发电机。 1、电动势的产生 ● 当导体切割磁场的磁力线时，会在导体中产生感应电动势。 ● 线圈abcd代表整个电伛绕组、其两端分别固定在同一转轴上的滑环1和2上，两者同轴旋转，且相对位置和连接关系不随转子位置的变化而变化。电刷A和B通过刷架固定在发电机的端盖上、且与滑环1、2的滑动接触关系不变。 ● 当电枢沿顺时针方向旋转，ab边处于N极下时、山边的感应电动势方向为由c至d，并设此时电动势方向为正方向;当电枢旋转180。后、ab边处于S极下，cd边处于N极下，此时ab和cd边中的电动势均改变方向，显然此时电动势为负值。 由上述过程可知，对于一对磁极的单向同步交流发电机、其转子旋转一周，在电枢绕组中产生一个周波的交流电动势。若磁通密度B按正弦规律分布，则可产生正弦交流电动势。而对于三相同步交流发电机、其各项绕组产生交流电动势的原理与单项同步交流发电机完全相同。 2、电动势的大小 根据电磁感应定律,当导体与磁场发生相对运动时、导体中的感应电动势e可由式求得: E=BLV ● B——磁通密度； ● L——导体在磁场中的有效长度； ● V——导体垂直于磁场方向的运动速度。 而正弦交流电动势的有效值E计算： E=Kn ● 式中n——发电机转速； ● K——发电机的结构常数。 同步交流发电机制成后，其结构常数K已成定值。因此，可通过改变发电机的转速n或每极磁通来调整其输出电压的高傲。但是，通常情况下要求电动势的频率f恒定，而频率f与转速n成正比，所以发电机的转速是不能随便调整的。因此，主要通过调节同步交流发电机磁通量的大小，达到调整其输出电压的目的。 3、电动势的频率 ● 当发电机磁极对数一定时(如P=1)，其转子每旋转一周，电枢绕组可产生一个周波的交流电动势。转子旋转两周，产生两个周波的交流电动势，苦转子每秒旋转n/60周，则产生n/60周/s的交流电动势。由此可知，交流电动势的频率f与发电机转速n成正比。 ● 当发电机的转速一定时(如n=1周/s)，磁极对数P=1，转子每旋转一周产生一个周波的交流电动势。磁极对数P=2，转子每旋转一周产生两个周波的交流电动势。若为P对磁极，转子每旋转一周产生P个周波的交流电动势。由此可知，交流电动势的频率f还与磁极对数P成正比。 综上所述，同步交流发电机电动势的频率f与其转速n 和磁极对数P成正比，因此f的计算公式为： F=P*n/60 (周/s) 改变同步交流发电机的转速n或磁极对数P,均可改变其频率f。但是，发电机制成后，其磁极对数P是不能改变的因此,只能通过改变转速n来调整频率f。一旦频率f达到额定值后，就不能再随便改变转速n。 4、改善电动势波形的措施 根据要求，同步交流发电机输出电压应为正弦波。但是，由于发电机定子铁芯结构、磁极结构、电枢绕组结构、三相发电机电枢绕组的连接形式等因素的影响，电动势的波形会产生畸变，形成非正弦交流电动势。 非正弦交流电动势中除含有基波分量外，还含有频率不同的许多高次谐波分量。不仅严重影响发电机的性能和工况，还影响用电设备的正常工作。因此，在设计、生产同步交流发电机时，采取了诸多方法，改善电动势波形，使其成为正弦波。其具体方法有：改善磁极形状、采用斜槽定子、改善定子绕组结构和三相发电机采用星形接法。 （1）改善磁极形状：磁极的分布规律由磁极的形状决定，将磁极尖削尖或采用扭斜磁极，使磁通密度B近似按正弦规律分布，进而使电动势成为正弦波； （2）采用斜槽定子：将定子铁芯扭斜一个槽距的位置，使其成为斜糟定子，无论转子旋转至何种位置，磁极端画所覆盖的铁芯齿面积始终保持不变，这样可齿谐波的影响； （3）改善定子绕组结构：同步交流发电机通常采用短距分布式绕组结构，可或削弱许多高次谐波分量，使电动势接近于正弦波； （4）三相发电机采用星形接法：三相同步发电机的三相电枢绕组采用星形接法，其线电压中将不再含有三次及三的整倍数次谐波分量·改善线电压的波形。 5、同步交流发电机励磁方式 发电机励磁功率的产生方式，称为其励磁方式。同步交流发电机的励磁方式有他励式和自励式两种。 （1）他励式：励磁功率由本身以外的其他电源供给，这种发电机称为:他励式发电机。根据获得励磁功率形式的不同，他励式交流发电机又有采用血流励磁机励磁和采用无刷交流励磁机励磁之分。其中、采用直流励磁机励磁是靠同轴转动的并励直流发电机供给励磁功率的；采用无刷交流励磁机励磁是由同轴转动的交流励磁发电机供给励磁功率的。 （2）自励式：励磁功率由本身供给的发电机称为自励式发电机。其励磁功率一般由以下三种方法获得：直接从同步交流发电机输出端取得，由安装在同步交流发电机的定子槽中的副绕组供给；发电机电枢绕组为带抽头式的，由抽头处引出部分电枢绕组供给。 综上所述，无论是他励式同步交流发电机，还是自励式同步交流发电机，改变励磁电流的大小，均可调整发电机的输出电压。
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