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发电机的润滑系统
润滑系的基本任务就是将机油不断地供给零件的摩擦表面,减小零件的摩擦和磨损。流动的机油可以摩擦表面上的磨等杂质,并冷却摩擦表面。气缸壁和活塞环上的油膜还能提高气缸的密封性。此外,机油还可以防止零件生锈。
所有康明斯柴油机均采用综合润滑系统,对工作负荷大。运动速度高、工作条件很差的摩擦表面,如主轴承、连杆轴承、凸轮轴承、摇臂轴承等均需要一定压力将机油输送到摩擦表面间隙中,方能形成油膜保证润滑,这就是压力润滑。其他如活塞与气缸壁、配气机构的凸轮等则利用运动零件激溅起来的油滴或油雾来进行润滑,这种润滑方式为飞溅润滑。其他辅助机构零件,如风扇、水泵轴和柴油机轴等则采用定期加注润滑剂的方式来进行润滑。
一、润滑系的组成及作用
1)机油泵、输油管。吸油管和机油盘。它们的作用是将机油吸取加压后送往各润滑部位进行润滑。康明斯柴油机的大部分润滑油道。油管设计在气缸体、气缸盖的内部。这种内部油道不易损坏和泄漏,可靠性好。
2)机油滤清装置,包括机油粗滤器(全流滤油器)、机油细滤器(旁流滤油器)。用来循环机油中所含的各种杂质,保证润滑系统正常工作。
3)机油冷却装置即具有冷却器,用来冷却机油,防止因机油温度过高和机油粘度降低而失去润滑作用,使柴油机不能正常工作。
4)油压表、油尺等,用来检查润滑系的工作状况。
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曲轴的形状和发动机的发火次序
曲轴的形状及曲柄销间的相互位置(即曲拐的布置)与冲程数、气缸数、气缸排列方式(直列或V形等)和各气缸做功行程发生的顺序(称为发火次序或工作顺序)有关。曲轴的形状同时要满足惯性力的平衡以及发动机工作平稳性的要求。
对四冲程发动机,曲轴每转两转就是一个工作循环,每个气缸都发火做功一次。各缸的发火间隔时间(用0CA表示)要求均匀。如果发动机有i个气缸,则发火间隔为7200/i0CA,即曲轴每转7200/i时,就有一个气缸做功,这样才会使发动机的工作平稳。下面介绍常用的4缸、6缸和V形8缸发动机的发火次序。
(1)四冲程直列4缸机,缸数i=4,发火间隔为7200/4=1800CA。4个曲柄销布置在同一平面内,1、4缸的曲柄销朝上时,2、3缸的朝下,1、4缸与2、3缸相隔1800。这种发动机可能采用的一种发火次序。
这种发火次序为1-3-4-2,习惯上以1缸为准,l缸做功后接着是3缸做功,以此类推。这种发动机的各气缸,就是按照1-3-4-2的顺序循环,不断周而复始地工作着。
如将上述2、3缸的工作过程互换,则可得到另一种发火次序。这种互换之所以可能,是因为2、3缸的曲柄销(即它们的活塞)的位置是相同的。这样就得到另一种发火次序,即1-2-4-3。
所以,4缸机可能采用两种发火次序,即1-3-4-2和1-2-4-3。不过,对某一种具体的发动机来说,由于发火次序还与气门机构的安排等有关,因而是确定而不能变更的。使用一台发动机时,必须了解它的发火次序。
1-3-4-2和1-2-4-3两种发火次序在工作平稳性和主轴承负荷方面,没有什么区别。一般柴油机采用前一种。
(2)四冲程直列6缸机,发火间隔为7200CA/6=1200CA。6个曲柄销分别布置在3个平面内(每个平面内2个),各平面间互成1200。曲柄销的具体布置可有两种方式。当1、6缸的曲柄销朝上时,2、5缸的朝左,3、4缸的朝有,其发火次序是1-5-3-6-2-4。国产6缸机都采用这种曲轴和发火次序。
曲柄销布置的另一种方式是将上述 种方式的2、5缸分别与3、4缸互换。这种方式的发火次序是1-4-2-6-3-5。
当然,上述两种6缸机的曲轴还可能采用其他的发火次序,但由于在实际发动机上几乎没有应用,因而不作介绍。
按发火次序看,前后两个气缸的做功行程有600是重叠的,这种现象是容易理解的。因为各气缸间做功行程的间隔是1200,而每个气缸的做功行程本身都是1800,就必然有600互相重叠。在这个600中,两个气缸都在做功,前一个气缸做功末完,后一个气缸的做功已开始了。这种做功行程重叠的观象对发动机的工作平稳性是有利的。
(3)四冲程8缸机,大多将气缸排列成双列V形(两列气缸中心线的夹角常取900)。气缸数i=8,其发火间隔为7200CA/8=900CA。这种发动机左右两列气缸中相对的一对连杆共装在一个曲柄销上,所以V形8缸机只有4个曲柄销。通常将4个曲柄销布置在两个互成900的平面内。
V形8缸机常用的发火次序为1-5-4-2-6-3-7-8。
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国内首套湖北荆门柴油发电机余热海水淡化示范系统成功出水
近日,由广州中国科学院先进技术研究所和南方海上风电联合开发有限公司在珠海桂山岛联合共建的湖北荆门柴油发电机组缸套冷却水废热驱动的海水淡化示范系统成功调试出水,水质达到 饮用水卫生标准。该套海水淡化装置额定日产淡水60吨,为模块化紧凑设计。其应用对解决海岛淡水资源短缺问题具有重大意义。
目前的海水淡化技术有热法和膜法两种,两种方法各有优缺点,但都需要消耗大量的能源,属于高耗能产业。为此, 广州中国科学院先进技术研究所开展技术创新,通过回收湖北荆门柴油发电机组缸套冷却水废热,并采用低温多效蒸馏技术进行淡化海水,大幅降低海水淡化的能耗。该海水淡化示范系统与一台1000kW的湖北荆门柴油发电机配套,额定产水量为60吨/天,对于发电机组实际发电负荷变化系统具有自适应功能,可在30%~负荷范围内平稳运行,满足150-300人的每日消耗淡水的需求。该项目得到了广东省科技重大科技专项经费支持,具有独立自主知识产权,已获得多项授权发明 。
此外,该新技术有广泛的应用前景,可利用包括柴油机发电机组排出的废热、工业生产过程排出的余热在内的各类低品位热能作为热源;特别适用于余热资源丰富但淡水资源紧缺的地区及企业,如海岛(具有湖北荆门柴油发电机)、化工、火电、钢铁等行业以及大中型远洋船舶,同时也适用于内陆工业生产过程废热中水纯化。


