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柴油发电机组基本的工作原理及维修维护保养的规定规程 ----柴油发电机组

柴油发电机组基本的工作原理及维修维护保养的规定规程 1、柴油机发电机组的作用 2、柴油机的总体构造 3、柴油机发电机组的工作原理 4、柴油机发电机的使用与维护 一、柴油机发电机的作用 在正常工作时负载是靠市电供给电源的。一旦市电发生中断，未连接 UPS 的负载同步断电， 立即停止工作；UPS 的蓄电池组工作的时间是有限的，随着蓄电池容量的逐渐下降，负载随时面 临断电的情况。所以，在市电停电时，发电和及时开启供电是非常重要的。

二、柴油机的总体构造 柴油机主要由二大机构四大系统组成，包括：

1. 曲轴连杆机构 曲轴连杆机构是油机的主要组成部分。它由气缸、活塞、连杆、曲轴等部件组成。它的作用是 将燃料燃烧时产生的化学能转变为机械能，并将活塞在气缸内的上下往返直线运动变为曲轴的圆 周运动，以带动其它机械做功 。

（1）气缸：气缸是燃料燃烧的地方，根据油机的功率不同，气缸的直径和数目也不相同 。燃料 在气缸中燃烧时，温度可高达 1500～2000℃，因此，油机中必须采用冷却水散热，为此，气缸壁 都做成中空的夹层，两层之间的空间称为水套。

（2）活塞：油机在工作时，活塞既承受很高的温度，又承受很大的压力，而且运动速度极快，惯 性很大。因此，活塞必须具有良好的机械强度和导热性能，并且应当用质量较轻的铝合金铸造， 以减小惯性。为了使活塞与气缸之间紧密接触，活塞的上部还装有活塞环，如图，活塞环有压缩 环（气环）和油环两种，气环的作用是防止气缸漏气，油环的作用是防止机油窜入燃烧室。

（3）连杆与曲轴：连杆将活塞与曲轴连接起来，从而将活塞承受的压力传给曲轴，并通过曲轴把 活塞的往返直线运动变为圆周运动。

2.配气机构 配气机构的作用是适时打开和关闭进气门和排气门，将新鲜的气体送入气缸，并及时将燃烧后 的废气排出。配气机构由进气门、排气门、凸轮轴、推杆、挺杆和摇臂等部件组成。

配气机构工作原理

3.供油系统 柴油机的供油系统一般由油箱、柴油滤清器、低压油泵、高压油泵、喷油嘴等部分组成。如 图 所示。柴油机工作时，柴油从机箱中流出，经粗滤器过滤，低压油泵升压，又经细滤器(也称 精滤器)进一步过滤，高压油泵升压后，通过高压油管送到喷油嘴，并在适当的时机通过喷油嘴将 柴油以雾状喷入气缸压燃。

4.润滑系统 油机工作时，各部分机件在运动中将产生摩擦阻力。为了减轻机件摩损，延长使用寿命，必 须采用机油润滑。润滑系统通常由机油泵，机油滤清器(粗滤和细滤)等部分组成。如图所示。机 油泵通常装在底部的机油盘内，它的作用是提高机油压力，从而将机油源源不断地送到需要润滑 的机件上。机油滤清器的作用是滤除机油中的杂质，以减轻机件摩损并延长机油的使用期限。

5.冷却系统 油机工作时， 温度很高(燃烧时高温度可达 2000℃)， 这样将使机件膨胀变形， 摩擦力增大。 此外，机油也可能因温度过高而变稀，从而降低润滑效果。为了避免温度过高，油机中通常都装 有水冷却系统，以保证油机在适宜的温度(80～90℃)下正常工作。 冷却系统包括水套、散热器、水管和水泵等，如图所示。冷却水通过水泵加压后在冷却系统中循 环。循环途径为：水箱→下水管→水泵→气缸水套→气缸盖水套→节温器→上水管→水箱。节温 器可以自动调节进入散热器的水量，以便油机始终在适宜的温度下工作。

6.启动系统 油机启动系统大致有蓄电池、起动马达、交流发电机、辅助起动系统等组成。如图所示。当 按下起动开关，接通蓄电池电路的时候，蓄电池给启动马达供电带动内燃机起动，同时一个小的 交流发电机通过整流后给蓄电池充电。

三、油机发电机的工作原理 1.油机工作原理 油机是将燃料的化学能转化为机械能的一种机器，它是通过气缸内连续进行进气、压缩、做 功、 排气四个过程来完成能量转换的 。 活塞在气缸中运动时有两个极端位置： 上止点和下止点(又 称上死点和下死点)。 上止点和下止点间的距离称为活塞冲程(又称为活塞行程)当活塞由上止点移 到下止点时，所经过的容积称为气缸工作容积，又称活塞排量，通常以升或立方厘米计算。工作 容积与燃烧室容积之和叫气缸总容积。气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。

四冲程柴油机的工作循环是在曲轴旋转两周(720°)，即活塞往复运动四个冲程中，完成了进气、 压缩、做功、排气这四个过程。

四冲程汽油机的工作循环过程，也是通过进气、压缩、做功、排气四个冲程完成一个循环。只是 由于所用燃料的性质不同，它的工作方式与柴油机有所不同。 (1)汽油机进气过程中，被吸进的是汽油和空气的混合物，而不是纯净的空气。 (2)汽油机的压缩比低(一般为 5～9)，压缩终了时，可燃混合气的压强只有 5～10 Kg/cm2，温度 只有 250～400℃。 (3)汽油机气缸内的可燃混合气，是用火花塞发生的电火花点燃的。

四缸四冲程柴油机工作示意图。其中缸和第四缸的曲柄处在同一方向，第二缸和第三缸的曲 柄处在同一方向，两个方向间互相错开 180°，每个气缸按顺序完成各自的工作循环过程中，在 同一行程都有固定的顺序，一般为 1-3-4-2，就是缸作功后，第三缸作功，然后为第四缸作 功，后为第二缸作功。以后各个过程顺序重复进行。四缸四冲程柴油机在曲轴每转两圈时，各 缸内都进行燃烧和作功一次，也就是曲轴每转半圈就有一个气缸工作，所以它的工作比单缸平稳 得多。 2.交流发电机工作原理与励磁系统 （1）交流发电机的组成 油机发电机按照供电电压等级分为高压、低压两种，目前我国通信局站的发电机组都选用低压交 流发电机组。主要由定子、交流励磁机，转子、旋转整流器等组成。 发电机在柴油机旋转的带动下， 转子产生的磁场随之转动， 磁场的磁力线垂直切割定子电枢绕组， 交变的磁场在定子绕组中感应出电势，通过机座上的接线盒将电能引出。同时，在定子和转子上 还分别装有交流励磁机定子和转子，交流励磁机电定子为励磁绕组，其铁心中埋设有磁铁， 转子为电枢绕组。柴油机带动发电机开始旋转时，交流励磁机定子励磁绕组产生旋转磁场，使励 磁机转子的电枢绕组产生交流电流，经过旋转整流器变成直流电流，为发电机转子上的励磁绕组 提供励磁电流。 （2）目前通信企业中使用的交流发电机基本上都是同步发电机。所谓“同步”就是指发电机转子 由柴油机(或称发动机)拖动旋转后，在定子（电枢）和转子（磁极）之间的气隙里使产生一个旋 转磁场，这个旋转的磁场是发电机主磁场又称转子磁场，当主磁场切割定子三相绕组的线圈时， 就会产生三相感应电势，接通负载后，负载电流流过电枢绕组后又在发电机的气隙里产一个旋转 的磁场，此磁场称为电枢磁场。电枢磁场和主磁场以同一转速旋转，二者之间保持同步，称为同 步发电机。且满足 当 20GEN/22GEN/24GEN 端子的电压过小时， F1/F2 端子给励磁机磁场线圈 L1 的电流加大， L1 产生 的固定磁场变强，励磁机旋转电枢 L2 以额定转速切割固定磁场，两端的感应电势就升高，整流二 极管 CR1～CR6 整流以后，给主磁场 L3 的电流加大，L3 产生的旋转磁场变强，主电枢 L4 以额定 转速被旋转磁场切割，感应电势就升高。这是调升主电枢电压的过程。反之亦

然。 四、油机发电机的使用和维护 v 1.局站内固定式油机发电机组的维护 v （1）基本要求 ①机组应保持清洁，无漏油、漏水、漏气、漏电现象。机组各部件应完好无损，接线牢固，仪表 齐全、指示准确，无螺丝松动。

②根据各地区气候及季节情况的变化，应选用适当标号的燃油和机油，所选柴油的凝点一般应比 低气温低 2～3℃。日用油箱柴油要经过充分沉淀（≥72 小时）方可使用，机组运行中不宜添加 柴油。 ③保持机油、燃油及其容器的清洁，按说明书要求定期清洗和更换机油、燃油、冷却液和空气滤 清器。油机外部运转件要定期补加润滑油。 ④启动电池应长期处于稳压浮充状态，每月检查浮充电压（单节电池浮充电压为 2.18V～2.24V 或按说明书要求）及电解液液位。 ⑤应避免长时间怠速运行，燃油液面与输油泵高度差不宜过大。 ⑥市电停电后应能在 15 分钟内正常启动并供电，需延时启动供电应报上级主管部门审批。 ⑦新装或大修后的机组应先试运行，性能指标测试合格后才能投入使用。 （2）维护项目和周期表 序号 1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、 11、 12、 13、 14、 15、 16、 项目 设备巡视 空载试机 15～30 分钟 检查各种仪表、信号指示是否正常 对启动电池检查电解液液面，并进行全浮充充电 检查冷却液、润滑油、柴油是否充足 检查风冷机组的进风、排风风道是否畅通 检查有无异味、异响和四漏现象 清洁油机空气过滤器 检查传动皮带张力 检查消防器材，照明是否正常 清洁设备 检查启动、冷动、润滑、燃油系统是否正常 加载试机 15～30 分钟 校正仪表 检查机壳接地及绝缘 更换机油、三滤 周期 天 月 月 月 月 月 月 月 月 月 季 季 半年 年 年 年

3.常见故障处理 油机的故障原因是多方面造成的，在实际操作过程中，充分发挥操作人员的主观能动性，通过看、 听、摸、嗅等感觉，来发现油机的异常表现，从而发现问题、解决问题、消除故障。判断油机故 障的一般原则是：结合结构、联系原理、弄清现象、结合实际、从简到繁、由表及里、按系分段、 查找原因。

（1）柴油机 ①油机起动失败 故障原因 排除方法 起动转速太低 适当延长启动按钮时间 燃油滤清器脏污 安装新的燃油滤清器 输油管破裂或堵塞 清洗输油管，或必要时安装新的输油管 输油泵问题 在起动转速时，来自输油泵的小燃油压力必须是 35 千帕（5 磅/平方项寸，如果燃油压力小于 此值，更换燃油滤清器滤芯，检查燃油系统中的空气。如果燃油压力还低，则安装一个新的输油 泵。 不往汽缸供油 往燃油箱中加注燃油。向燃油系统充油（排除空气或劣质燃油） 燃油质量不好 放掉油箱中的燃油，安装一个新的燃油滤清器滤芯，往燃油箱中加注清洁的优质燃油。 喷油角度不正确 调整喷油角度。 ②油机功率不足 故障原因 排除方法 油质量不好 放掉油箱中的燃油，安装一个新的燃油滤清器滤芯，往燃油箱中加注清洁的优质燃油。 燃油压力低 查明燃油箱中确有燃油，在油箱和输油管之间，查找燃油管漏油和损坏的弯头。查找燃油系统里 的空气，发生的阻塞、粘结或旁通阀的故障。检查燃油压力。在全负荷的转速时，输油泵的出口 是 23+-35 千帕（33+-5 磅/平方英寸。如果燃油压力低于 140 千帕（20 磅/平方英寸，安装一个新 的燃油滤清器滤芯。如果燃油压力还低，则安装一个新的输油泵。 进气系统漏气 检查进气歧管的压力。查找空气滤清器发生阻塞的部位。 调速器连接杆问题

调整调速器连接杆使其能达到全行程。安装新的零件，以替换损坏或有故障的零件。 气门间隙不正确 根据标题为“气门间隙”一节，进行调整。 喷油阀或喷油泵有故障 以着火不好，运转不平稳的转速运动转发动机，然后松开每个汽缸上喷油阀上的高压油管螺 母，每次拧松一个。找到松开高压油管螺母而不改变发动机运转情况的汽缸。检验那个气抽缸的 喷油泵和喷油阀。在需要部位安装新的零件。 喷油角度不正确 调整喷油角度。 齿条调整的油量太少 参阅“燃油调整有关资料卡片” 涡轮增压器积碳或者其他 检查涡轮增压器，如有必要，进行修理。 ③油机冷却液温度过高 故障原因 排除方法 冷却液流过散热器芯时受到阻塞 清洗并冲洗散热器。 气流通过散热器受到阻塞 清除所有的影响气流的堵塞物。 风扇转速低 检查风扇皮带的磨损或松动。 冷却系统冷却液不足 向冷却系统添加冷却液。 压力安全阀有故障 检查压力安全阀的工作情况，如有必要，装上一个新的压力安全阀。 冷却液中有可燃气体 找到可燃气体进入冷却系统的部位，如有需要，进行修理。 节温器或水温表有故障 检查节温器工作是否正常。检查水温表工作情况，如有必要安装新的零件。 水泵发生故障 如有必要，修理水泵。 发动机负荷太大

降低发动机的负荷。 喷油角度不正确 调整喷油角度。 变矩器或变速器工作不正常，引起冷却液温度升高。 纠正变矩器或变速器运转温度过高。 ④油机机油压力过低 故障原因 排除方法 机油滤清器或机油冷却器脏污 检查滤清器旁通阀的工作，如果需要，安装新的机油滤清器滤芯。洗净或安装新的机油冷却器芯 子。从发动机内放掉机油，往发动机加注清洁的机油。 气门摇臂轴和摇臂之间的间隙太大 检查气门室润滑油。如有必要，安装新的零件。 机油泵吸入管发生故障 需要更换油管。 压力调节阀发生故障 清洗阀和阀体，如有必要，安装新的零件。 机油泵发生故障 修理或更换机油泵。 曲轴与轴瓦之间的间隙太大 如有必要安装新的曲轴轴瓦。 凸轮轴和凸轮轴轴承之间的间隙太大 如有必要安装新的凸轮轴轴承 机油压力表失灵 安装新的压力表 中间齿轮轴间隙太大 检查轴承，如有必要更换轴承