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柴油发电机组基本问答

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发布日期：2016-05-09 10:47:21 | 加入收藏　关注：

\▲柴油发电机组基本组成

答：标准型柴油发电机组由三大部份组成：
动力部分——柴油发动机，
电能产生部分——交流发电机
控制部分——柴油发电机控制系统
▲发电机组发电原理
答：柴油发电机组电能的产生与水力发电，火力发电，风力发电等发电设备电能的产生都基于同一个原理——电磁感应原理。
闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动，导体中就会产生电流。这种现象叫电磁感应现象。产生的电流称为感应电流。
在柴油发电机组中，柴油机通过燃烧混合空气产生一定的动力。而交流发电机内部有电枢绕组和励磁绕组或永磁体，电枢绕组即为导体，励磁绕组或永磁体即是能产生磁场的。因此通过柴油机的动力来带动发电机电枢绕组或励磁绕组或永磁体旋转，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。
因此简单来说柴油发电机组发电原理即是柴油发动机通过传递机械能给交流发电，使发电机内部闭合电路与发电机内的磁场做相对的切割磁力线运动，而产生电能。
▲发动机的构造
答：发动机按使用燃料不同分为汽油发动机、柴油发动机和燃气发动机等。虽然发动机的结构形式很多，具体构造也多种多样，但由于其基本工作原理一致，所以从总体功能来看，基本结构仍大同小异，汽油发动机其都是由两大机构、五大系统组成，柴油发动机因柴油的燃烧是压缩自燃，因此少了点火系统。
▲曲柄连杆机构
曲柄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。它由机体组、活塞连杆组和曲轴飞轮组等组成。
▲配气机构
配气机构的功用是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。进、排气门的开闭由凸轮轴控制。凸轮轴由曲轴通过齿形带或齿轮或链条驱动。进、排气门和凸轮轴以及其他一些零件共同组成配气机构。
▲燃料供给系统
汽油机燃料供给系的功用是根据发动机的要求，配制出一定数量和浓度的混合气，供入气缸，并将燃烧后的废气从气缸内排出到大气中去；
柴油发动机因混合空气是靠压缩自然，因此柴油发动机的燃料供给系相对复杂。柴油发动机燃料供给系功用用不仅要配置一定数量和浓度的混合气，还要有一定的压力。柴油发动机在进气行程中吸入的是纯空气。在压缩行程接近终了时，柴油经喷油泵将油压提高到10MPa以上，通过喷油器喷入气缸，在很短时间内与压缩后的高温空气混合，形成可燃混合气。由于柴油机压缩比高（一般为16-22），所以压缩终了时气缸内空气压力可达3.5-4.5MPa，同时温度高达750-1000K（而汽油机在此时的混合气压力会为0.6-1.2MPa，温度达600-700K），大大超过柴油的自燃温度。因此柴油在喷入气缸后，在很短时间内与空气混合后便立即自行发火燃烧。气缸内的气压急速上升到6-9MPa，温度也升到2000-2500K。在高压气体推动下，活塞向下运动并带动曲轴旋转而作功，废气同样经排气管排入大气中。
▲润滑系统
润滑系统的功用是向作相对运动的零件表面输送定量的清洁润滑油，以实现液体摩擦，减小摩擦阻力，减轻机件的磨损。并对零件表面进行清洗和冷却。润滑系通常由润滑油道、机油泵、机油滤清器和一些阀门等组成。
▲冷却系统
冷却系统的功用是将受热零件吸收的部分热量及时散发出去，保证发动机在最适宜的温度状态下工作。水冷发动机的冷却系通常由冷却水套、水泵、风扇、水箱、节温器等组成。
▲点火系统
在汽油机中，气缸内的可燃混合气是靠电火花点燃的，点火系通常由蓄电池、发电机、分电器、点火线圈和火花塞等组成。
柴油发动机因混合气体的燃烧是靠压缩自燃，因此柴油发动机与汽油发动机相比少了点火系统。
▲起动系统
理解这个并不难，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运转的全过程，称为发动机的起动。完成起动过程所需的装置，称为发动机的起动系统。
▲什么是OEM生产商
答：OEM生产，即贴牌生产，也称为定牌生产，俗称“贴牌”，由于其英文表述为Original Equipment/Entrusted Manufacture（译为原始设备制造商或原产地委托加工)，因此简称为OEM。基本含义为品牌生产者不直接生产产品，而是利用自己掌握的关键的核心技术负责设计和开发新产品，控制销售渠道，具体的加工任务通过合同订购的方式委托同类产品的其他厂家生产，之后将所订产品低价买断，并直接贴上自己的品牌商标。这种委托他人生产的合作方式简称OEM，承接加工任务的制造商被称为OEM厂商，其生产的产品被称为OEM产品。
▲目前市场上柴油发电机组主要品牌及特点
答：目前国内市场上柴油发电机组按其生产地点可以分为如下：
原装进口柴油发电机组 指其整套产品的生产地是在中国境外，目前市场上主要品牌有：FG Wison(威尔信)——产地：英国、Caterpillar（卡特比勒）——产地：美国、Cummins Power Generation （康明斯电力系统）——产地：美国、MGS——产地：新加坡等。
国内组装柴油发电机组 指其整套产品的生产地是在中国境内，主要构件发动机为进口产品，其品牌命名各生产厂习惯以柴油发动机的品牌来命名。如：VOLVO（富豪）、MTU（奔驰）、Perkins（帕金斯）、Minsubishi（三菱）、Doosan Daewoo（斗山—大宇）、MAN（曼）、Deutz（道依兹）等。
纯国产柴油发电机组：指整套柴油发电机组均由国内生产商生产，且其主要构件也为国内产品，如：无锡动力、济柴、上柴等柴油发动机组。
以下简要分析当前市场上主要品牌发动机情况：
（1）康明斯（CUMMINS）系列发动机
美国康明斯公司（cummins）INC .,U.S.S)创建于1919年，总部位于美国印第安纳州哥伦布市。重庆康明斯发动机有限公司（简称CCEC），是中美合资生产重载功率和大功率柴油机的企业，是美国康明斯公司在中国投资的第一个生产基地。
独有的供油系统采用先进的PT泵及喷油系统，能大减少泄漏及极大提高燃油雾化率使燃烧更远全，也是康明斯先进技术的代表。
康明斯发动机达到最严格的环保标准，产品满足美国加州空气资源委员会（CARB），美国联邦署（EPA），日本建设者（MOC）和欧洲联盟的欧洲1号/2号，以及欧洲3号等世界上最严格的排放标准一般配套机组功率范围：2KW—2000KW。
（2）富豪（VOLVO）系列发动机
VOLVO重型卡车、轿车誉满全球，VOLVO柴油机也同样出类拔萃，使用成本是用户首先要考虑的事情之一。位于瑞典哥德堡的VOLVO-PENTA公司从1868年成立之日起，就始终把用户的利益放在首位。 自从1907年开始生产单缸发动机，1926年接到第一张汽车发动机定单，至1954年首次将涡轮增压技术引入汽车柴油机，VOLVO一直全力致力于降低柴油机的油耗和排放的研究。VOLVO柴油机以低油耗、低排放、低噪音称雄世界，勘称节约能源、保护环境的典范，尽可能使得每一台机运行成本最低、排放毒性最小。
一般配套机组功率范围：68KW—506KW
（3）帕金斯（PERKINS）系列发动机
英国帕金斯（PERKINS）公司是一家在欧洲具有六十多年历史享誉著名是柴油发动机制造公司。1932年由企业家兼工程师佛兰克.帕金斯创建。目前拥有三个生产基地和4000余家分布全球的售后服务网络，年产30万台发动机。作为专业的发动机制造商，PERKINS提供了一个范围宽广的柴油机品种供用户选择。不管是用于卡车、工程机械、船用动力、发电机组，还是用于军用品如坦克、快艇，PERKINS永远能得到用户的爱戴和青莱。
帕金斯发动机均采用独立的燃油直接喷射系统，低烟气排放（1306、2206、2506、2806系列电喷型发动机达到欧3标准），性能稳定，好的功率重量比，体积小，结构紧凑，外形美观，方便安装，易维护，充裕的备用件，及时的技术支持。
一般机组功率范围：9.5KW—2000KW
（4）MAN系列柴油发动机
世界第一台柴油发动机于1897年在德国MAN公司诞生。
德国MAN集团已经是享誉世界百年的经典发动机制造商。
时至今日，德国MAN集团已经是欧洲机械与车辆制造业的领先企业之一，年销售额为160亿欧元，拥有大约76000名工作人员。在柴油机、商用车辆、工业服务、印刷机械等核心领域，不论是在技术方面还是在市场上都拥有领先地位。
一般配套机组功率范围200KW—704KW
（5）MTU（奔驰）系列柴油发动机
奔驰是世界顶级的汽车品牌，其世界第一辆蒸汽动力发动机就是有奔驰公司制造 。MTU柴油发动机其独物的电子管理系统（MDEC）使柴油机在各种运转条件下均有最佳的性能表现。同时也是众多品牌中唯一在大功率机组上使用电子控制共轨燃油喷射系统，确保低燃油值和最佳排放。
一般配套机组功率范围515KW—2750KW
（6）三菱系列柴油发动机
三菱重工，是日本最大的军工生产企业。2003年自防卫厅接受的军工订货额为2800亿日元，居各家军工企业之首。三菱重工生产的装备，如F-2和F-15J型战斗机，以及90式坦克，在航空自卫队和陆上自卫队中都起到了核心作用，在海上自卫队，三菱重工则建造了几乎一半的潜艇，和三分之一的驱逐舰。其在日本军工行业的地位可见一斑。自1917年创立至今,三菱重工不断提升发动机的产品技术, 目前的三菱MGS 系列柴油发电机组提供比之前更高的发电功率及更先进的控制系统, 并且不断的研发保障最高的可靠度。因此三菱柴油发电机组的质量也是得到了大众的肯定。
一般配套机组功率范围5KW—1600KW
（7）无锡动力
无锡万迪动力工程集团有限公司是研制生产内燃机、涡轮增压器、柴油发电机组及其零部件的大型骨干企业，江苏省高新技术企业和无锡市百佳企业，前身为成立于1956年的公私合营无锡动力机厂。1994年规范改制为定向募集的股份制公司-无锡动力工程股份有限公司，同年组建无锡万迪动力工程集团有限公司。2004年转改制为多元投资主体的有限责任公司，2008年1月改制为由企业内部经营骨干集体持股的股份制企业。是国产柴油发电机组的领航者。
一般配套机组功率范围250KW—720KW
（8）济柴
济柴始建于1920年，是我国最早生产柴油机的厂家之一，1953年定名为“济南柴油机厂”并沿用至今。早在上世纪60年代，就研制成功大功率190柴油机，使中国石油钻机从此有了“自己的心脏”。多年来，济柴发动机装备了中国90%以上的石油钻井队，打破了国外同类产品的技术制约和价格垄断，为中国石油工业的发展做出了应有的贡献。
近年来，济柴以科学发展观为指导，坚持特色发展道路，大力实施“多元化、国际化”发展战略，打造出可应用于多燃料、适用于多领域、不同缸径系列的内燃机系列产品，荣获国内唯一的非道路用内燃机中国驰名商标，产品覆盖了石油、船用、军用、电站、可燃气体利用、环保等众多领域，并出口到世界50多个国家和地区。产业向业务链上下游和动力延伸产品拓展，形成了以压缩机制造及成撬、液力传动装置、燃气动力集成、动力电气控制装置为主的产业集群。同时，济柴还积极运作走出国门建企业，在南美、东南亚实现当地化生产即将成为现实。2009年，在国际金融危机肆意漫布的情况下，济柴面对挑战加内压、拼抢机遇促发展，营业收入仍保持了50%增长势头，这在同行业也是为数不多的。
一般配套机组功率范围500KW—2400KW
▲控制屏类型有哪些
答：柴油发电机组的控制屏分为普通机组控制屏和自动化控制屏。普通控制屏适用于普通的柴油发电机组的控制，机组的起/停、供/断电、状态调整等均由手动操作：自动化控制屏适用于自动化柴油发电机组的控制，机组的起/停、供/断电、状态调整等均可手动或自动两种操作方式来完成。
按照安装方式，柴油发电机组的控制屏可以分为一体式和分体式。分体式控制屏指机组与控制屏分开放置，控制系统及主开关均安装于控制屏内。一体式控制屏由自控屏和开关屏两部分组成，自控屏（安装控制）通过减震垫固定于发电机组的上方，开关屏（安装主开关）安装于发电机组的侧面。
控制屏按照柴油发电机组参显示方式可分为仪表式和液晶数字式，随着电子技术的发展，目前柴油发电机组制造商所配备的控制屏均为液晶数字式显示控制屏，此控制屏的优点是对机组的参数及故障能直观的观看。
目前市场上柴油发电机组控制屏模块主要有：英国深海（DEEP SEA）、捷克科迈（COMAP）威尔信自主控制屏，同时现在各个生产商也都有研发自己的控制系统。
▲什么是自动切换柜，并机柜及其作用
答：自动切换柜 自动切换柜也叫双电源柜，它在柴油发电机组电力，市电电力，负载三者间起着桥梁作用。自动切换柜能够确保在市电供电出现故障时，发电机组自动启动后在设定的时间（3S~10S）内完成供电转换，实现对负载供电，当市电恢复后，又自动地切换为市电供电。
并机柜 在多台柴油发电机组为同一负载供电时，为保证负载的合理分配和供电的可靠性及机组的运行经济性，需将多台柴油发电机组的电力并联一起，此时必须配备并机柜。在不同交流电源需要并联一起给同一负载时，交流电必须满足以下条件：相序相同、电压相同、频率相同、相位相同四个条件。
▲蓄电池种类
答：在柴油发电机组中我们常用的铅酸蓄电池主要分为两类,分别为干荷蓄电池和免维护蓄电池两种。
（1）干荷蓄电池：它的全称是干式荷电铅酸蓄电池，主要特点是负极板有较高的储电能力，在完全干燥状态下，能在两年内保存所得到的电量，使用时，只需加入电解液，等过20—30分钟就可使用。它的主要优点是电压稳定、价格便宜；缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。
（2）免维护蓄电池：免维护蓄电池由于自身结构上的优势，电解液的消耗量非常小，在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水。它还具有耐震、耐高温、体积小、自放电小的特点。使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。市场上的免维护蓄电池也有两种：第一种在购买时一次性加电解液以后使用中不需要维护(添加补充液)；另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死，用户根本就不能加补充液铅酸电池有2.4伏，4伏，6伏，8伏，12伏，24伏系列，容量从200毫安时到3000安时。一般柴油发电机组使用12V或24V电池启动。
▲标准柴油发电机组的附件有哪些
答：一般标准柴油发电机组的附件主要有：蓄电池、电池连接电缆、波纹管、消声器、弯头、紧固件等。
▲柴油发电机组环保工程指那些？
答：柴油发电机组在运行时，废气的黑烟和二氧化硫不可避免，同时机房噪音仍为98dB（A）以上。如果不加以治理，产生的高分贝噪声和排放的黑烟会对周围的环境造成污染。根据环保部门的要求，需对柴油发电机房做环保处理，主要包括以下工程：
对发电机组废气进行除黑烟、降低二氧化硫和氮氧化物处理；
对机房进行隔音、吸声、消声、减振等综合治理；
对发电机组的进风、排风、排烟系统进行消音处理。
▲现代高层建筑及大型楼宇对柴油发电机组的应用
答：虽然近年来随着我国水力，火力、风力等电站的不断建立，对于大多城市来说其市电供电能力比较充足，但不管在任何时候，为了保证大型楼宇的消防要求、市电被破坏和断电时的需求或急紧情况下的应急电源有足够电力，因此选用柴油发电机组作为应急电源是目前也是近几十年的理想选择。
▲什么是常用功率、备用功率
答：每台柴油发电机组的设计都有一定的功率范围，同时柴油发动机和交流发电机在功率上都有一定的差距。他们的设计使柴油发电机组不能超过一定的功率值，当超过功率时柴油发动机提不上功率或者过大的功率造成发动机的损坏。因此注意区分常用功率与备用功率是非常重要的。
常用功率是指对非恒定负载连续电力供电，对每年运行时间没有限制，并允许每12小时有1小时的过载10%以内运行。
备用功率是指对非恒定负载连续电力供电，此时发电机已被调至最高许用功率，任何时候不允许过载运行，并且在12小时内只允许连续运行累计不超过1小时。
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