柴油发电机培训定稿

柴油发电机原理

及

维修保养培训

柴油机工作原理及特点柴油零部件系统构成柴油机基础件曲柄连杆机构配气机构进排气系统燃油供给系统冷

却

系

统起动系统润滑系统交流发电机组的工作原理发电机励磁系统柴油发电机组

型号及参数举例交流发电机工作原理flash动画演示三相交流发电机原理模型动画柴油发电机组的操作使用步骤油机发电机的维护保养柴油发电机组故障判断的原则、主要方法及经验柴油发电机组使用中的常见故障断电发电机启动市电供电发电机市电、发电机切换供电流程母联柜切换至母联柜切换至柴油机部分柴油机结构原理一、柴油机工作原理及特点压缩比内燃机气缸总容积与燃烧室容积的比值，是内燃机的重要结构参数。活塞处于下止点时气缸有最大容积，用Va表示；活塞处于上止点时气缸内的容积称为燃烧室容积，用Vc表示。内燃机的压缩比ε为ε=Va/Vcε为几何压缩比，它表示活塞从下止点移动到上止点时气缸内气体被压缩的程度。活塞位于下止点时进气门或进、排气口尚未关闭，故有时须用有效压缩比ε0的概念。ε0指内燃机进、排气门(口)开始全部关闭瞬时的气缸容积与气缸压缩容积之比。凡未经特别指明的压缩比均指几何压缩比。压缩比对内燃机性能有多方面的影响。压缩比越高，热效率越高，但随压缩比的增高，热效率增长幅度越来越小。压缩比增高使压缩压力、最高燃烧压力均升高，故使内燃机机械效率下降。汽油机压缩比过高容易产生爆震。柴油机压缩比过低会使压缩终点温度变低，影响冷起动性能。压缩比能使内燃机排气中有害成分（如NOX、烃类、CO等）的含量发生变化。现代柴油机的压缩比一般在12～22之间，但超高增压柴油机的压缩比可低至8。柴油机的工作原理简述●进气行程

起动机通电带动曲轴旋转，曲轴的转动使活塞自上而下运动，这时，排气门关闭，进气门打开，新鲜空气进入气缸和燃烧室。柴油机的工作原理简述●压缩行程活塞从下止点向上运动，这时，进气门和排气门均关闭，吸入气缸内的空气受到活塞的压缩，压力提高，温度也随之升高。柴油机的工作原理简述●做功行程

当活塞压缩到上止点，喷油器向燃烧室喷入雾状柴油，油雾与压缩空气充分混合，形成高温高压的燃气，并开始自行着火燃烧，混合汽膨胀做功，推动活塞向下运动，从而推动曲轴转动，对外输出功。柴油机的工作原理简述●排气行程

活塞从下止点往上运动，这时，进气门关闭，排气门打开，燃烧废气在活塞的推动下排出燃烧室外，完成一个工作行程，这时曲轴转动两周。当柴油机完成排气行程后，在曲轴飞轮总成的惯性力作用下，又重复上述工作循环过程，使柴油机连续运转对外输出功率。柴油机和汽油机区别

汽油机柴油机汽油与空气缸外混合，进入可燃混合气进入气缸的是纯空气电火花点燃混合气高温气体加热柴油燃烧有点火系无点火系无喷油器有喷油器燃料的理化性能决定了汽油机是点燃，柴油机是压燃。柴油机和汽油机区别燃料特性：柴油：粘度大、挥发性差、自燃性好汽油：粘度小、挥发性好、燃点相对于柴油高燃油供给系统：柴油机：传统的为燃油喷射系统，又称为泵→管→嘴系统。柴油机的燃油喷射系统结构较汽油机复杂，高压油泵需要一套驱动机构来驱动，并要带一套调速机构。近代柴油机很多应用了高压共轨电控系统、单体泵电控系统。汽油机：汽油机主要采用化油器式燃料供给系统；近代汽油机借鉴直喷柴油机的优点，更多的采用了电喷系统（分进气道喷射和气缸内喷射两种）。柴油机和汽油机区别空燃比：柴油机：柴油机空燃比只有一种情况：α＞1；柴油机可实现高增压中冷技术，电控化较汽油机易实现。因而具有温升功率高、动力强劲、燃烧更完全和经济性好、排放低等显著特点与优点汽油机：汽油机空气燃料比有三种状态：α＞1；或α＝1；或α＜1。汽油机动力和经济性相对较低，废气排放控制技术要求更高、更难。柴油机和汽油机区别汽油机与柴油机比较各有特点；汽油机转速高，质量小，噪音小，起动容易，制造成本低；柴油机压缩比大，热效率高，经济性能和排放性能都比汽油机好，这些都是柴油机的显著优势。由于现在燃油价格一路飙升，汽油机的使用成本越来越高，柴油的价格优势掀起了汽改柴的一代潮流，随着柴油机设计水品和柴油机零部件生产工艺的提高，柴油机原有噪声大、体积庞大、质量沉重振动大，制造和维修费用高等问题都得到了克服。二、柴油零部件系统构成柴油机外形油标尺加机油口水泵张紧轮节温器柴油机外形风扇油底壳飞轮壳起动机柴油滤清器进气管喷油泵总成充电发电机减振器柴油机外形机油滤清器涡轮增压器排气管机油冷却器空压机厂牌起吊环放水阀柴油机的基本构成两大机构曲柄连杆机构配气机构

五大系统进排气系统燃料供给系统润滑系统冷却系统起动系统骨架机体气缸套曲轴箱气缸盖油底壳

三、柴油机基础件柴油机的基本构成机体是发动机的骨架，用于安装和支撑发动机各总成零部件，由气缸体、曲轴箱、油底壳、气缸套、气缸盖、气缸垫组成。曲轴箱气缸体气缸垫气缸盖气缸油道和水道油底壳机体—曲轴箱气缸体水冷发动机的气缸体和上曲轴箱常铸成一体，一般用灰铸铁铸成，气缸体上部的圆柱形空腔称为气缸，下半部为支承曲轴的曲轴箱，其内腔为曲轴运动的空间。在气缸体内部铸有许多加强筋，挺柱腔、冷却水套和润滑油道、水道等。气缸体的结构分类气缸体的结构通常有三种，以相对曲轴中心线（上图的红色虚线表示）的高度来区别平分式曲轴箱机体该结构加工方便、拆装方便龙门式曲轴箱机体该结构抗弯曲、抗扭转刚度较好，拆装也方便隧道式曲轴箱机体该结构刚性最好，但拆装不太方便平分式龙门式隧道式机体—曲轴箱YC4D机体YC6A机体YC6G机体YC6J机体YC4E机体YC4G机体机

体YC6M气缸体6M曲轴箱YC6L气缸体YC6L机体加强板YC4E气缸体机体的检查要点1、机体各加工面的加工精度的检查2、机体试漏试验：气压、水压3、机体清洁：钢丝刷、捅条、磁力棒、清洗液、压缩空气4、机体各堵盖的试漏试验5、冷却喷钩打靶试验气

缸

套机体上部气缸孔内镶嵌有气缸套。目的：解决成本与寿命之间的矛盾。气缸内镶了用耐磨的高级铸铁材料制成的气缸套，而缸体则可用价廉的普通铸铁或质量轻的铝合金制成，这样，既延长了使用寿命，又节省了好材料。名称特点示意图干缸套外壁不直接与冷却水接触。1）壁厚较薄（1mm～3mm）；

2）与刚体承孔过盈配合；

3）不易漏水漏气。4）安装方法湿缸套外壁直接与冷却水接触。1）壁厚较厚（5mm～9mm）；

2）散热效果好；

3）便于拆卸

强度和刚度都较好，加工复杂，拆装不便，散热不良。散热良好、冷却均匀、加工容易。强度和刚度不如干缸套，易漏水、生锈、穴蚀。干

式

缸

套YC6112干式缸套结构，缸套内壁加工有网纹。采用珩磨工艺加工成沟槽与小平台均匀相间的交叉网纹表面。同时对珩磨网纹的表面网纹角度、沟槽深度和数量、轮廓图形的偏斜度、轮廓支承长度率以及表面层的加工质量等有一定的要求。此种结构能提高缸孔的耐磨性、可靠性、延长使用寿命。多网纹小平台工艺使工件表面形成众多且较密集的螺纹网络，造成许多诸油沟槽，增强了蓄油能力。由于这些网纹沟槽相互贯通及储油槽油压的作用，大大减少了油膜中断的机率，从而明显改善了供油状况和油膜分布状况；小平台因网纹相互隔开，不可能形成连续较大面积的干摩擦或边界摩擦区半干摩擦区，大大降低熔着磨损扩大化的机率YC4112为干式过盈配合。YC4110机为干式间隙配合。·YC6112机分钢缸套与铸铁缸套，都属过盈配合的干式缸套。湿

式

缸

套内部同样采用加工网纹外部的工艺性好4F、6A、6B、4D、6L、

6M均采用了湿式缸套气缸套的安装1、缸套突出高度的测量、调整。

2、注意封水圈的安装要求。气

缸

盖YC4DYC4GYC4EYC6JYC6AYC6G作用：密封气缸的上平面，与活塞顶共同形成燃烧室，结构多样。四气门结构的缸盖气

缸

垫气缸垫1）.作用：保证缸体与缸盖间的密封，防止漏水、漏气、窜油。2）.材料：有弹性、耐热性、耐压性3）.安装时注意方向4）.分类：气缸盖组件装配要点气缸盖平面度气门下沉量喷油嘴凸出气缸盖底面高度气缸盖螺栓拧紧力矩油

底

壳功能：贮存和冷却机油并封闭曲轴箱。构造：(1)用薄钢板冲压而成。(2)储油、内部设有稳油挡板，以防止汽车振动时油底壳油面产生较大的波动。(3)最低处有放油塞(磁性)(4)曲轴箱与油底壳之间有密封衬垫。四、曲柄连杆机构曲轴连杆机构曲轴连杆机构是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件。它由活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。在作功行程中，活塞承受燃气压力在气缸内作直线运动，通过连杆转换成曲轴的旋转运动，并从曲轴对外输出动力。而在进气、压缩和排气行程中，飞轮释放能量又把曲轴的旋转运动转化成活塞的直线运动。曲轴飞轮总成玉柴各种机型的曲轴均采用整体式全支承结构（即相邻两个曲拐之间都设有主轴颈）。小头端与正时齿轮有多种定位安装形式：键槽、销钉、过盈配合曲轴的装配要点曲轴的清洗：正时齿轮的安装：上下主轴瓦、止推片（瓦）的安装曲轴轴向间隙的检查和调整主轴承螺栓的拧紧力矩气环油环活塞销活塞连杆连杆螺栓连杆轴瓦连杆盖功用：

(1)活塞顶部与气缸盖、气缸壁等共同组成燃烧室；

(2)活塞承受气体压力，并将此力传给连杆，以推动曲轴旋转。工作环境：高温、散热条件差；顶部工作温度高且分布不均匀；高速，活塞线速度，承受很大的惯性力。活塞连杆总成活

塞根据柴油机的不同功率，选用不同结构材质的活塞活塞顶部上有着活塞的种类和安装标记内冷油道活塞截面图内冷油道活塞，对应大流量冷却喷嘴，降低热负荷，提高可靠性。

润滑油沿环形油道围绕燃烧室流动，可很好的冷却活塞。进油口回油口活塞冷却喷钩各种机型连杆YC4108、YC4110、YC4F：平切连杆大头、止口定位各种机型连杆YC6108、YC6105：斜切连杆大头、锯齿形定位YC6112、YC4112：斜切连杆大头、止口定位活塞连杆装配要点活塞装配记号活塞环开口朝向连杆螺栓的拧紧五、配气机构配气机构工作原理凸轮轴挺柱推杆摇臂凸轮轴正时齿轮摇臂轴配气机构根据发动机的工作顺序和工作过程，定时开启和关闭进气门和排气门，使可燃混合气或空气进入气缸，并使废气从气缸内排出，实现换气过程。配气机构大多采用顶置气门式配气机构，一般由气门组、气门传动组和气门驱动组组成。凸轮轴凸轮轴利用各缸进、排气凸轮控制气门的运动，使气门按一定的工作顺序和配气相位开启和关闭，并保证气门有足够的开度。凸轮的型线决定了气门持续开启的时间和气门的升程。挺

柱YC6G、YC4G、YC4E型挺柱YC6A、YC6J、YC4D型挺柱作用：把凸轮的推力通过推杆和摇臂传到气门。气门弹簧作用：保证气门在关闭时能压紧在气门座上并确保气门回位。摇臂、摇臂轴组件摇臂是推杆和气门之间的传动件，它使推杆传来的力改变方向后作用于气门尾端。结构多样：整体式、分体式四气门结构对于双气门桥紧凑结构，喷油器的布置不同四气门技术的优点单个气门重量减轻，有利于气门有效运动；大幅度增加进、排气流通面积，进、排气效率更高；喷油器中置，雾化更均匀，燃烧更充分；活塞承受机械负荷和热负荷的能力更强；排放降低、更加环保；动力强劲、更加省油；四气门技术可以有效的改善柴油机的油气混合完善程度，可以达到更好的燃烧效果，是增压中冷技术、电控技术更好应用的基础。气门下沉量与气门间隙气门间隙为什么要预留气门间隙？在冷态时无间隙或间隙过小，则在热态时，气门及其传动件的受热膨胀势必引起气门关闭不严，造成发动机在压缩和作功行程中漏气，而使功率下降，严重时甚至不易起动。气门间隙过小时甚至会造成活塞打顶的严重故障，因此，要进行周期性的气门间隙的调整。气门间隙过大时，气门不能及时开启关闭，影响到发动机的充气效率和排气情况，使燃烧恶化，在运转时也会听到较大的噪声。发动机长期使用，会造成零部件的磨损，此时要调整。气门间隙的调整气门间隙调整原则——气门在完全关闭的情况下，才能调整气门间隙即挺柱(或摇臂)必须落在凸轮的基圆上才可调整。气门间隙调整方法——两遍法生产实践中，普遍地采用两遍法调整气门间隙，即第一缸压缩终了上止点时，调整所有气门的半数，再摇转曲轴一周，便可调整其余半数气门。首先确定一缸的压缩上止点：对于发火顺序1-3-4-2的4缸机调整的顺序是：1-2-3-6，转动360度，4-5-7-8对于发火顺序1-5-3-6-2-4的6缸机调整的顺序是：1-2-3-6-7-10，转动360度，4-5-7-8-11-12配

气

相

位

理论上讲进、压、功、排各占180°，也就是说进、排气门都是在上、下止点开闭，延续时间都是曲轴转角180°。但实际表明，简单配气相位对实际工作是很不适应的。原因：1、气门的开、闭有个过程。气门流通面积：由小到大。2、气体惯性的影响：导致进排气流量由小到大。3、曲轴转速很高，活塞每一行程历时都很短。理论上的配气相位不能满足发动机进饱排净的要求。因此实际的配气相位都是进排气门提前打开，延迟关闭。进气提前角进气迟后角排气提前角排气迟后角配气相位演示图进气持续角为：α+180°+β排气持续角为γ+180°+δ由于进气门早开和排气门晚关，就出现了一段进排气门同时开启的现象，称为气门叠开。同时开启的角度，即进气门早开角与排气门晚关角的和(α+δ)，称为气门叠开角。配气相位演示图配气相位的检查生产中往往对配气相位进行抽检，检查前的检查操作人员，必须事先要知道被检查机型的配气相位，方可实施检查操作。1、按规定及要求调整气门间隙。2、顺时针（从前端看）转动曲轴★至第一缸排气上止点。3、继续转动曲轴至第一缸排气门刚好有气门间隙（或用千分表检测），检查指针所对皮带轮减振器刻度★★，是否是该机型排气门迟后关闭的角度（允许误差±5°）。4、逆时针转动曲轴至第一缸进气门刚好有气门间隙（或用千分表检测），检查指针所对皮带轮减振器刻度，是否是该机型进气门提前打开的角度（允许误差±5°）。注：★.顺时针转动是指发动机工作时的曲轴转向。★★.有部份机型指针所对的不是皮带轮减振器刻度，而是对飞轮上的刻度。当发现配气相位不正确时，要注意检查原因：磨损？齿轮室正时记号有问题？否则容易出现燃烧恶化，甚至活塞打顶的问题。六、进排气系统排气制动阀消声器中冷器增压器空滤器进气管排气管进、排气系统进排气系统是柴油机第一重要度的系统，因为充足、清洁的空气对柴油机的性能影响很大。功能：向柴油机各工作气缸提供新鲜、清洁、密度足够大的空气。

安全滤芯叶片环空气滤清器的任务是确保给发动机以足够的保护，以被免在灰尘颗粒条件下的非正常磨损；空气滤清器须有高的滤清效率和高的储尘能力（高的使用寿命）。空气滤清器主滤芯集尘盘进气管排尘袋滤清器壳安全滤芯叶片环空

滤

选

型空滤的选择原则：空气滤清器的选型主要是尺寸规格，其大小主要取决于发动机的最大空气需要量，它根据发动机的排量、转速和充气系数（或增压压比）等参数或者通过实测进气流量来确定；同时考虑发动机安全系数。得出设计流量或实测流量，并据此选择合适的空滤器，涡

轮

增

压

系

统由于柴油机燃烧时，各种情况下都要求过量空气系数〉1，从动力性、经济性、排放各方面考虑，也是要求供给足量的空气，所以现代柴油机多采用增压系统，有些则是增压中冷系统。

发动机

涡轮增压器

发动机排气

发动机进气

大气环境增压器的结构和原理放气阀组涡轮涡壳组中间壳组压气机涡壳组转子组压轮涡轮转子组：涡轮、压轮、转轴、止推片、定距圈、密封套、甩油盘、密封环中间壳组：支承体、轴承衬套、浮动套、压板、法兰压气机涡壳组：涡壳、(扩压器)、支承板涡轮涡壳组：涡壳、(喷咀环、涡轮端盖)放气阀组：阀体、膜片、弹簧、连接杆增压器的原理利用发动机排出的高温高速废气推动涡轮高速旋转，同时带动与涡轮同轴的压气机高速旋转，提高进气压力，提高进气密度，增加进气量。自然吸气柴油机的进气压力较低，进气压力往往只能到达0.7bar，通过增压后可以将增压压力提升到1.5bar。涡轮增压技术其中最明显的就是“滞后响应”，即由于叶轮的惯性作用对油门骤时变化反应迟缓，即使经过改良后的反应时间也要1.5秒左右，使发动机延迟改变输出功率。这样，如果急加速，就会感觉发动机使不上劲。低惯量带旁通阀高效增压器：转动惯量小、低速反应快、压气效率高。有效减少了NOx的排放，降低了CO的排放，改善发动机排放，使发动机低速扭矩足够大。大大改善发动机的低速性能（较低热负荷；较低的气缸压力；更大的功率；低的燃油耗率）。中冷器的作用和优点作用：将从涡轮增压器压气机出来的温度升高的空气进行冷却，以提高空气的密度，提高发动机的充气效率。一般来说，增压器增压后的进气温度往往较增压前温度升高100多度，进气温度升高后在管路内呈扩散趋势，不利于进气，而通过中冷器后的温度可以使温度下降分类：空—空中冷器、水—空中冷器。七、燃油供给系统燃油供给系统功用

完成燃料的储存、滤清和输送工作，按柴油机各种不同工况的要求，定时、定量、定压并以一定的喷油质量喷入燃烧室，使其与空气迅速而良好地混合和燃烧，最后使废气排入大气。(1)在适当的时刻，将一定数量的洁净燃油增压后以适当的规律喷入燃烧室。(2)在每一个工作循环内，各气缸均喷油一次，喷油次序与气缸工作顺序一致(3)根据柴油机负荷的变化自动调节循环供油量，以保证柴油机稳定运转，尤其是稳定怠速，限制超速(4)储存一定数量的燃油，保证一定的运转时间。燃油供给系统必须满足柴油的燃烧理论。燃烧理论滞燃期急燃期缓燃期后燃期燃

烧

理

论燃烧理论滞燃期：喷入气缸的燃料经理一系列的物理化学的变化过程，包括，燃料的雾化，加热，蒸发、与空气混合等准备阶段，虽然时间比较短，但对于整个燃烧过程的影响很大急燃期：燃料快速燃烧，气缸压力急剧增加。压力的升高速度决定了柴油机运转的平稳性，如果压力升高速度太大，则柴油机工作粗暴，运动零件受到很大负荷。为了保证平稳性，压力升高比不超过0.4兆帕/曲轴转角缓燃期:在气体工作容积不断增加的时候开始，如果能够保持燃烧的快速性，才能使气缸内的压力保持不变或稍有上升。所以，只有在缓燃期加速空气混合，才能使燃料迅速燃烧后燃期：后燃期的能量对发动机的做工作用不大，但增加零件的热负荷，燃烧情况不好，排放恶化。因此，尽量减少过后燃烧。过量空气系数要使燃烧过程进行得好，混合气形成的好环是关键，所以对混合气形成的要求如下：①必须要有足够的空气量和适当的柴油量因为柴油燃烧放出热量是由于柴油和空气中的氧气在一定温度和压力条件下产生化学作用的结果，所以空气与柴油是放热的两个重要因素。空气量与柴油量比例不同，所形成的可燃混合气的成分也就不同，一般要求：α=1.3～1.5α过大，混合气过稀，燃烧速度慢，散发热量多，功率下降。α过小，混合气过浓，燃烧不完全，油耗增加，冒黑烟，经济性变坏。供油提前角和喷油时刻喷油时刻要准确，混合气形成的规律应合适气缸中燃烧过程的主要放热阶段应该是上止点稍后，容积小可得到较高的压力，热效率高，热损失小，所以要求喷油时刻要准确。喷油过早，过晚对发动机工作都是不利的。过早：混合气提前形成，并在活塞到达上止点前像爆炸似的同时着火燃烧，结果给正在上行的活塞造成一个短时间阻力，并严重"敲缸"工作粗暴。过迟：混合气在活塞下行时才开始形成和燃烧，结果燃烧空间增大，从气缸壁面传走的热量增加，造成发动机过热，燃烧压力降低（P↓）气体压力推动活塞的效果减小，甚至有可能使部分混合气来不及燃烧而随废气排出去，功率↓。最好的喷油时刻与燃烧室的型式和发动机转速有关，对于一定结构的发动机在规定转速下，可通过试验找到一个功率大，油耗低的最好喷油时刻，通常用曲轴距活塞到达上止点的转角表示，称为喷油提前角。供油提前角必须是可变的，随着转速的增加而增加。机械式燃油供给系统构成2．组成燃油供给装置：柴油箱、输油泵、柴油滤清器(柴油滤清器有粗细两种，一般粗滤器设在输油泵之前，细滤器设在输油泵之后

)、喷油泵、喷油器等。吸油管路、低压管路、高压管路的分类燃油系统的构成和油路走向燃油滤清器燃油预滤器：燃油预滤清器带有油水分离器。组成：泵体、输油泵、调速器、提前器、增压补偿器等相关附件。直列柱塞喷油泵A型喷油泵结构特点凸轮轴调节齿杆柱塞滚轮体紧固螺钉侧盖板出油阀紧座调整螺钉锁紧螺母柱塞弹簧柱塞套筒控制套筒调节齿圈P型喷油泵结构特点凸轮轴调节拉杆柱塞挺柱体减容器出油阀紧座调整垫片螺母柱塞弹簧柱塞套控制套筒出油阀弹簧调整槽柱塞泵的泵油原理进油柱塞下行，进油孔开压油柱塞上行，进油孔关回油柱塞上行，回油孔开VE分配泵增压补偿器回油螺钉总油量螺钉出油阀断油电磁阀KSB（液压冷启动加速器）油门限位螺钉喷

油

器喷油器的功用与喷雾特性1、功用：将喷油泵供给的高压柴油喷散雾化，合理的分布于燃烧室，与高速流动的空气相混合，形成良好的可燃混合气。2、要求：①雾化均匀②喷射干脆利落

③无后滴现象④油束形状与方向，适应燃烧室喷油器的雾化质量喷雾特性：油雾形成

燃料以高压、高速从喷油器以圆锥形的油束喷出喷雾锥角β—表示油束的扩散程度。β越大扩散越好。射程L—表示油束的穿透能力。雾化质量—表示油束喷散雾化的程度。喷散的越细、越均匀则雾化质量越好。P型喷油器针阀偶件紧帽弹簧下座调压弹簧调整垫片喷油器体滤清针进油口回油口垫块电控燃油供给系统排放达到欧III和欧IV的机型采用电控燃油喷射系统对于中重型柴油机采用的是电控单体泵系统，微型和轻型机采用的是电控高压共轨，采用的是德国BCR、Delphi电控高压共轨系统。电控系统的优点实现喷油压力、正时、喷油规律的电子控制。提供附加的控制（各缸平衡、可变怠速和闭环控制、减速断油、起动控制等等）提高柴油机本身的一致性和可靠性更好的燃烧导致低排放、高性能、低油耗Delphi公司的单体泵系统电控单体泵在ECU的控制下，将一定数量的燃油加压（高达160MPa以上），并通过单体泵上的电磁阀接收来自ECU的控制指令决定开启或关闭时刻，从而决定各个气缸当前喷射过程，即喷油压力、喷油量、喷油正时。单体泵总成和控制器高压共轨燃油喷射系统带水分离器的预滤器主滤清器带过滤器的油箱高压传感器执行器喷油器轨压传感器EDC7ECU轨CP3.3低压高压共轨燃油系统示意图FIE工作原理电脉冲PWM与MV八、冷

却

系

统冷

却

系

统一、冷却系统的作用：保持发动机在最适宜的温度范围内工作。发动机工作时，由于燃料的燃烧，气缸内气体温度高达2200K~2800K，大约1/3做功转变为机械能，其余大部分随废气排出，其余则被发动机零件吸收，使发动机零部件温度升高，特别是直接与高温气体接触的零件，若不及时冷却，则难以保证发动机正常工作。二、发动机过热或过冷的危害1.发动机过热的危害1)降低充气效率，使发动机功率下降；2)早燃和爆燃的倾向加大，使零件因承受额外冲击性负荷而造成早期损坏；3)运动件的正常间隙（热胀冷缩）被破坏，运动阻滞，磨损加剧，甚至损坏；4)润滑情况恶化，加剧了零件的摩擦磨损；5)零件的机械性能降低，导致变形或损坏。2.发动机过冷的危害1)进入气缸的混合气(或空气)温度太低，可燃混合气品质差（雾化差），使点火困难或燃烧迟缓，导致发动机功率下降，燃料消耗量增加（热量流失过多，燃油凝结流进曲轴箱）。2)燃烧生成物中的水蒸汽易凝结成水而与酸性气体形成酸类，加重了对机体和零件的侵蚀作用；3)未汽化的燃料冲刷和稀释零件表面(气缸壁、活塞、活塞环等)上的油膜，使零件磨损加剧。4)润滑油黏度增大，流动性差，造成润滑不良，加剧机件磨损，增大功率消耗

可见，发动机正常的工作温度是保证发动机良好的工作性能及其使用寿命的一个重要条件。1－水箱2-膨胀水箱3-节温器4-节温器座5-水套6-机油散热器7-小循环胶管8-风扇9-大循环管10-水泵进水管11-水泵冷却系统除气管副水箱与散热器连通管冷却系统构成冷却系统的大小循环节

温

器冷却水的流通速度水泵水腔节温器散热器风对水的冷却效果风扇迎风面积通风风道相关的设计配套要求！

膨胀水箱作用：给冷却液提供一个膨胀空间，及时除去冷却液中积滞的空气以及高温下产生的水蒸汽，提高冷却效率；膨胀水箱布置要求：膨胀水箱的底面至少应高出发动机水道顶部或散热器上水室顶部；膨胀水箱容积是冷却系统总容积的10%～25%，为了保证除气系统防气蚀压力，应将膨胀水箱安装在冷却系统最高处，一般高出水泵进水口600mm，放气管内径不小于6～8mm。膨胀水箱液面要求：最低液面到膨胀水箱的底面距离不小于35mm。膨胀水箱的作用与布置要求风扇布置要求风扇伸入护风罩的轴向位置，与进气效率有很大关系，对于吸风式风扇：2/3在里面；对应吹风式风扇；1/3在里面；如果有空对空中冷器：无论吸风式和吹风式风扇1/2在里面。一般来说，车用机风扇选轴流式，工程机械用多选吹风式！L2/3LH2/3LL1.5%H吹风式吸风式①

九、润滑系统发动机的润滑方式1、压力润滑：利用机油泵，将具有一定压力的润滑油源源不断地送往摩擦表面。例如，曲轴主轴承、连杆轴承及凸轮轴轴承等处承受的载荷及相对运动速度较大，需要以一定压力将机油输送到摩擦面的间隙中，方能形成油膜以保证润滑。这种润滑方式称为压力润滑。2、飞溅润滑：利用发动机工作时运动零件飞溅起来的油滴或油雾来润滑摩擦表面的润滑方式称为飞溅润滑。这种润滑方式可使裸露在外面承受载荷较轻的气缸壁，相对滑动速度较小的活塞销，以及配气机构的凸轮表面、挺柱等得到润滑。3、定期润滑：发动机辅助系统中有些零件则只需定期加注润滑脂（黄油）进行润滑，例如水泵及发电机轴承就是采用这种方式定期润滑。近年来在发动机上采用含有耐磨润滑材料（如尼龙、二硫化钼等）的轴承来代替加注润滑脂的轴承。润滑系统的作用发动机工作时，传力零件相对运动表面之间不能直接接触。因为，任何零件的工作表面，即使经过极为精密的加工，也难免存在一定程度的表面粗糙度。在它们接触且相对运动时，必然产生摩擦和磨损。而摩擦产生的阻力，既要消耗动力，阻碍零件的运动，又使零件发热，甚至导致工作表面烧损。因此，必须进行润滑。即在两零件的工作表面之间加入一层润滑油使其形成油膜，将零件完全隔开，处于完全的液体摩擦状态，这样，功率消耗和磨损就会大为减少。润滑系统的作用1、润滑：

将润滑油不断地供给各零件的摩擦表面，形成润滑油膜，减小零件的摩擦、磨损和功率消耗。2、清洁：发动机工作时，不可避免地要产生金属磨屑，空气所带入的尘埃及燃烧所产生的固体杂质等。这些颗粒若进入零件的工作表面，就会形成磨料，大大加剧零件的磨损。而润滑系通过润滑油的流动将这些磨料从零件表面冲洗下来，带回到曲轴箱。在这里，大的颗粒沉到油底壳底部，小的颗粒被机油滤清器滤出，从而起到清洁的作用。3、冷却：由于运动零件的摩擦和混合气的燃烧，使某些零件产生较高的温度。而润滑油流经零件表面时可吸收其热量并将部分热量带回到油底壳散入大气中，起到冷却作用。润滑系统的作用4、密封

发动机气缸壁与活塞、活塞环与环槽之间间隙中的油膜，减少了气体的泄漏，保证气缸的应有压力，起到了密封作用。5、防蚀

由于润滑油粘附在零件表面上，避免了零件与水、空气、燃气等的直接接触，起到了防止或减轻零件锈蚀和化学腐蚀的作用。6、减震缓冲作用：

在运动零件表面形成油膜，吸收冲击并减小振动，起减震缓冲作用。润滑系统演示图组成：由机油泵、机油滤清器、机油冷却器、油底壳、机油集滤器、润滑油道和一些阀门等组成润滑系统的要求机油压力（主油道）：怠速时不低于0.1Mpa，中高速时0.2-0.6Mpa。机油泵的流量各油道的加工精度机油的品质：牌号、粘度润滑部位的间隙：主轴承、连杆轴承、凸轮轴衬套等机

油

泵齿轮式机油泵工作原理工作原理

油泵壳体内壁的间隙很小，泵壳上有进出油孔。(1)吸油：机油泵进油腔齿轮的轮齿脱开啮合，其容积增大，产生真空吸力，机油便经进油口被吸入进油腔(2)压油：机油泵齿轮的轮齿将机油带入到出油腔，出油腔齿轮的轮齿进入啮合，其容积减小，油压增大，机油便经出油口被压送到发动机油道中转子式机油泵机油滤清器结构一次性滤芯滤芯进油口滤芯出油口密封圈机油溢流旁通阀溢流旁通阀

优质机油滤清器中才有。当外部温度降低到某一特定值或当机油滤清器超出正常使用期限时，溢流阀会在特殊压力作用下打开，让未经过滤的机油直接流进发动机。尽管如此一来，机油中的杂质会进入发动面，但是比起发动机没有机油而造成的损失而言，它要小得多。因此溢流阀是在紧急情况下保护发动机的关键。很多机油冷却器上也带有旁通阀，在机油冷却器芯子堵塞时，起到相同的作用机油冷却器确保机油的品质十、起动系统起动系统要使发动机由静止状态过渡到工作状态，必须先用外力转动发动机的曲轴，使活塞作往复运动，气缸内的可燃混合气燃烧膨胀作功，推动活塞向下运动使曲轴旋转。发动机才能自行运转，工作循环才能自动进行。因此，曲轴在外力作用下开始转动到发动机开始自动地怠速运转的全过程，称为发动机的起动。起动系统起动机结构电磁开关

当接通起动开关时，电流进入电磁开关吸引线圈和保持线圈内，产生磁力而吸引动铁芯带动拨叉将单向器推出，使单向器齿轮与发动机飞轮齿环相啮合；同时电磁开关主触点接通，起动机高速旋转使发动机起动。

当发动机着火后转速迅速提高，由于单向器的单向保护作用，起动机短时间内不致因发动机转速升高而损坏。断开起动开关后，电磁开关断电，在回位弹簧的作用下，起动机单向器齿轮退出飞轮齿圈，同时起动机电路被切断，起动过程结束。交流发电机部分交流发电机组的工作原理

a、交流发电机的基本结构形式分为旋转电枢式和旋转磁场式。旋转电枢绕组发出的电能一般采用电刷和滑环来引接，所以不易引接出大电流，并容易产生火花及磨损。只适用于小容量、低电压交流发电机。

b、一般交流发电机采用旋转磁场式结构。

c、发电机的磁极结构可分为凸极式和隐极式。隐极式转子为圆柱形，与定子间气隙是均匀的，无明显磁极。凸极式转子有明显的磁极南北极相间排列，气隙不均匀，极间部分气隙大。

d、转子直径受到离心力的影响，有一定限制。隐极发电机适用于高速结构；为了增加容量，只能增加转子的长度。凸极发电机适用于中、低转速结构。交流同步发电机的基本结构发电机的转子及主定子

a、利用磁场与导体之间的相对运动而使导体感应产生电动势发出电能。

b、在定子铁心的槽内放置导线，导线按一定规律联成绕组；转子上装有磁极和激磁绕组。当激磁绕组通以直流电流后，电机内就会产生磁场。转动转子，则磁场与定子导线之间有相对运动就会在定子导线中感应出交流电势。交流电势的频率f取决于电机极对数p和转子转速n。f=p×n/50(Hz)发电机工作基本原理交流同步发电机同步发电机：

p—磁极对数；f—交流电频率；n—转速机载电源f=400Hz，p=2，则n=12000rpm工频电源f=50Hz，p=2，则n=1500rpm备用电源/地面电源种类：1）静止变流器INV：功率小，用于通信电站2）直流电动机-发电机组：机载二次电源3）柴油发电机组：功率大，自备电站交流同步发电机结构示意图

同步发电机类型：旋转磁极式—中、大容量发电机（两种）旋转电枢式—小容量发电机

旋转磁极式

旋转电枢式交流同步发电机：组成定子：铁心+机座+电枢绕组转子：转轴+磁极+励磁绕组+集电环定、转子间隙：很小端盖及轴承：上有电刷、风扇（风冷）集电环：将固定的直流励磁电流用电刷引入到转子励磁绕组上（指旋转磁极式）交流无刷同步发电机组成：⑴主发电机：旋转磁极式，为电网供电⑵交流励磁机：旋转电枢式，为主发励磁⑶旋转整流器：将励磁机的AC→DC⑷永磁发电机（PMG）：旋转磁极式，为交流励磁机励磁电气结构示意图三级交流无刷同步发电机：电气图无刷交流发电机结构图（二级）发电机励磁系统发电机励磁系统的组成一般由如下两个基本部分组成（1）励磁功率单元，包括整流装置及其交流电源。它的作用是向发电机的励磁绕组提供直流励磁电源。（2）励磁调节器。它的作用是感受发电机电压及运行工况的变化，自动地调节励磁功率单元输出的励磁电流的大小，以满足系统运行的要求。常用的励磁方式按励磁电源的不同分为如下三种方式1、直流励磁机励磁方式。多用于中、小机组

。它实际上是一个直流发电机,优点是比较简单，不易受系统影响，调节比较稳定，但是碳刷、整流子维护,麻烦，尤其是冒火问题很难解决。

2、交流励磁机励磁方式。其中按功率整流器是静止的还是旋转的又可分为交流励磁机静止整流器励磁方式（有刷）和交流励磁机旋转整流器励磁方式（无刷）两种。多用于容量在100MW及以上的汽轮发电机组。3、静止励磁方式。其中最具代表性的是自并励励磁方式。也多用于容量在100MW及以上的汽轮发电机组

励磁调节系统及控制发电机控制系统：两大部分

—调速系统：控制发电机转速→频率

—励磁系统：控制发电机励磁电流→电压

励磁调节系统：组成主要由三部分组成：⑴测量比较环节：测量发电机输出电压，与基准值比较，输出差值信号⑵综合放大环节：△U与其他信号综合，放大后作为SCR的控制信号⑶可控硅移相触发单元：形成同步脉冲，控制

SCR的触发角，以调节直流励磁电压的大小励磁调节器组成种类：—大功率：可控硅式（柴油发电机组）—小功率：振动式、晶体管式（机载发电机）功用：调节励磁，使发电机输出电压稳定；改善动态性能同步发电机励磁系统：分类根据励磁电源的来源和种类，可分为两大类：⑴采用变压器的静止励磁系统（自励）电网电压→变压器→静止整流器→励磁绕组两种：自并励方式；自复励方式（相复励方式）⑵采用交流发电机的旋转励磁系统（自励/他励）交流励磁机→静止/旋转整流器→励磁绕组

励磁系统：是同步发电机的重要组成部分，它控制发电机的电压及无功功率，同时调速系统控制发动机及发电机的转速（频率）和有功功率。

励磁方式分类：自励系统（SHUNT）他励系统（AREP）永久磁发电机系统（PMG)“少”励磁系统自励励磁系统（AVR)轴

伸主机转子(磁场)主机定子线圈风扇旋转整流装置励磁机转子励磁机磁场轴承NSSN机座电

源

引

出AVR功率输入电压感应稳态电压调整率+/-1%自励励磁系统（AVR)

永磁励磁系统（AVR)主要特点极小的调整率并联运行可装功率因数控制器3倍短路电流过压保护过磁保护主要特点负载减荷低无线电干扰永恒磁励频繁启动波形畸变免疫3相感应AVR功率输入NSSN稳态电压调整率+/-0.5%RMS永磁励磁系统（AVR)NS

自励励磁系统

自励励磁系统电力输出励磁机转子(电枢)励磁机磁场(定子)主机定子主机磁场(转子)A.V.R.机械旋转动力输入旋转二极管检测电力输出励磁机转子

(电枢)励磁机磁场(定子)主机定子主机磁场(转子)A.V.R.机械旋转动力输入旋转二极管输出检测电力输出参考值设定永磁机磁场

(转子)永磁机定子

永磁励磁系统（AVR)发电机组工作原理自励系统（SHUNT）：励磁电源系取自发电机自身或发电机所在的电力系统。目前小功率机组大多数都是此方式，没有持续能力。他励系统（AREP）：采用独立的电压监测回路辅助线圈供应自动稳压器电源。AREP励磁系统使用两个辅助线圈，一个提供发电机输出电压之电压比，另一个提供住定子电流之电压比。它使发电机具有更好性能去承受启动马达或300％的短路电流。永久磁发电机系统（PMG)：励磁系统的发电机比自励系统多一个发电机，它将自动稳压器的工作电源从主定子上分离出来。由永磁发电机独立供给电源，因此自动稳压器将不受负载的干扰。柴油发电机组的控制屏控制屏任务：控制机组的起/停、供/断电、状态调整等，监控机组状态、显示、报警、保护控制屏组成：

普通控制屏：断路器、电流表、电压表、频率表、水温表、油压表、油温表、转速表、计时器、电流互感器等

自动化机组控制屏：自动控制器、自动加热器、上述电表、报警器等柴油发电机组：状态信号种类启动/停机信号：主电源是否正常（失电、缺相、超压），控制机组自动启动或延时停机；柴油机工况信号：启动情况、转速大小、滑油温度和压力，异常时自动停机并报警；发电机状态信号：U、I、f，超限时进行保护其他信号：BAT电压、充电电压、燃油液位、机房环境等柴油发电机组

型号及参数举例柴油发电机组型号及参数举例工频柴油发电机组

型号及参数举例交流发电机工作原理flash动画演示三相交流发电机原理模型flash动画交流发电机原理flash动画多磁极三相发电机原理模型flash动画汽轮发电机的构造flash动画柴油发电机组的操作使用步骤柴油发电机组的操作使用步骤1、启动前检查（1）检查机组上及周围有无杂物；（2）检查冷却水量、机油油面、燃油箱油量是否正常；（3）检查燃油阀门是否打开；（4）检查电启动机组的电路连接是否正常；（5）对低压燃油系统有渗漏现象的，应检查燃油系统是否有空气并排除。2、启动柴油机（1）每次启动时间不应超过10秒，启动间隔1分钟。四次不能启动应停机检查。（2）起动后，断开启动电路，转入正常运行，注意观察机油压力。若30秒内油压仍未达到正常值，应停机检查。柴油发电机组的操作使用步骤柴油发电机组的操作使用步骤3、柴油机的运行

(1）水温45摄氏度、油温50摄氏度以上、机油压力正常，发电机电压和频率正常，才能加负载。（2）运行中应经常巡视水温、油温、油压和发电机电压、频率，应符合规定要求。（3）倾听声响、观察排烟。防止超负荷运行。（4）对无自动保护功能的普通型机组，运行中应特别注意低油压、高水温、超速和突发的异常声响等问题，发现后应及时停机处理，排除故障后再开机。4、柴油机的停机停机前先卸负载，坚持空车运行3-5分钟再停机的原则。对于手动调速的机组，在开机和停机时都应逐渐加或减速。

油机发电机的维护保养一、定期保养日常维护一级技术保养（100h或1个月）二级技术保养（500h或6个月）三级技术保养（1000h或1年）二、日常维护清洁，以保持散热良好；防止各种液体、金属零件等进入电机内部；油机起动怠速期间，监听电机转子运转声音，不能有杂音；额定转速时，应无剧烈震动；监测发电机各种电气参数及发热情况；察看电刷、绕组端部有无火花；不能突加或突减大负载，严禁超载或不对称运行保持通风、冷却，防止受潮。三、发电机绕组的维护保养日常维护：清洁、防潮、防机械损伤、防过载过热等测量绝缘电阻：兆欧表电机烘干处理：1）烘箱烘烤法—定、转子拆开进行2）稳态短路电流法—三相短接，额定转速，调节励磁电流，使短路电流为Ie的50-70%，保持4-5h，测量绝缘电阻。四、机组预防性的保养发电机应保持清洁，不可让燃油或润滑油等积在里或外的任何表面，或在任何的吸声材料上面、下面或周围。应用工业用水溶液来清洁机器的表面，而不用可燃性的溶液作清洁剂。交流发电机无日常保养要求，然而应定期检查交流发电机的线圈情况及定期清洁。五、发电机启动系统保养保证电池容量充足。注意气温突降时电池容量情况（如必要时可启动机组检验）。注意电液液面及比重是否合符要求（如电解液面过高，充电时会满出表面，可能引起极柱间慢性放电消耗电池容量）；定期检查电池与启动马达的主连接线、启动电路各连接部位的连接是否牢固。对自带有蓄电池充电器的机组，如果是采用的铅酸电池，有必要定期外接稳流充电机补充电，充电前应关闭或断开控制系统，以免高电压损坏机组控制电路。任何情况拆除启动电池连接时都应关断机组控制器，以防松开连接过程中电路的频繁动作烧坏控制板。六、发动机润滑系统维护保养油底壳的机油平面要保持在油标尺上刻度或接近上刻度。经常检查润滑系统是否密封良好，发现渗漏要及时处理。润滑油和机油滤清器必需按本机要求的保养周期更换或清洗。柴油发电机组故障判断的原则、主要方法及经验

柴油发电机组在使用过程中有时会出现这样或那样的故障，其现象多种多样，造成故障的原因也十分复杂。一种故障可以表现为一种或多种异常现象；一种异常现象也可能是由一种或多种故障原因造成的。物业项目在使用其供电时柴油发电机组发生故障，要求快速、准确地排除，及时地使机组恢复正常供电。所以工程维护人员不但要熟悉柴油机结构原理和操作，还要掌握查找判断故障的一般原则和方法。只有这样，在遇到突发性问题时，才能以正确的分析和处理方法消除故障。一、柴油机发生故障后的异常现象柴油机发生了故障，通常会出现以下几种异常现象：

1、运转时声音异常。如不正常的敲击声、放炮声、吹嘘声、排气声、周期性的摩擦声等。2、运转异常。如柴油机不易启动，工作时出现剧烈震动，功率不足，转速不稳定等。3、外观异常。如柴油机排烟管冒黑烟、蓝烟、白烟，各系统出现漏油、漏水、漏气等。4、温度异常。机油及冷却水温度过高，排气温度过高，轴承过热等。5、压力异常。机油、冷却水及燃油压力过低，压缩压力下降等。6、气味异常。柴油机运行时，发出臭味、焦味、烟味等气味。二、柴油机故障判断和排除的原则供电过程中柴油机出现故障，应该保持头脑冷静，有步骤有目的地进行检查与分析，切不可手忙脚乱盲目检查，胡乱拆卸，应根据故障的异常征兆、迹象、响声、出现时机、变化规律来寻找故障产生部位，首先从原理与结构层面进行细致的分析推理，做出正确判断来寻找产生故障原因。判断柴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。二、柴油机故障判断和排除的原则1、判断故障要从整体分析、排除故障要有全面性

柴油机的各系统、各部件、各零件之间是密切相关的，一个部件或一个系统或一个零件发生故障，必然会涉及到其他系统的部件或零件。所以，对一个故障现象不能孤立地看待，要从整体分析故障发生的原因并及时地排除故障。

2、查找柴油机故障时应避免盲目拆卸

在排除故障时，不要盲目拆卸柴油机的部件。特别是国外机组或无备件的情况下更要避免盲目大拆大卸，使原本可能恢复的故障变得无法收场。同时，拆卸后重装会影响柴油机机件之间磨合良好的配合面或密封面，破坏柴油机机件装配的精确度，使柴油机的性能下降。现代柴油机的结构越来越复杂，有些部件是在特殊环境下装配出来，又经过使用磨合，不合要求的拆装，会使柴油机的技术状况变坏，甚至会出现新的故障。对判断准确又必须拆卸才能解决问题的，也要建立在对柴油机理论和各零部件的结构原理熟悉的基础上。3、查找故障要细心，结合看、听、摸、嗅全方位进行检查

在不具备先进检测设备的情况下，一般采用直接感觉诊断法来进行故障诊断，概括起来可分为：看、听、摸、嗅。二、柴油机故障判断和排除的原则看：柴油机在运转过程中的外部特征，如排气管的排烟情况是否有异常；排气管道是否发红；机油颜色是否正常，油面是否升高；从油底壳放出的机油是否含有水分；燃油系统、冷却系统和润滑系统是否有漏水、漏油现象；柴油机的各种仪表指示是否有异常；各运动部件的螺母是否有松动；柴油机运行时是否有振动、摆动等。听：主要是听柴油机在运转过程中的异常响声，根据异响的性质、部位来判断故障所在。如柴油在燃烧室燃烧时的爆炸声是否均匀；柴油机在运转过程中活塞、连杆、曲轴的冲击声是否有异常；进、排气阀及柴油机前齿轮箱内或风扇轴承、皮带传