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柴油发电机运动部件故障的原因 柴油发电机曲柄连杆结构常见故障有拉缸、连杆磨损、敲缸、连杆短脱、螺栓断裂、曲轴断裂等，这些故障主要发生与高速运动部位，采集装置难以安装并进行数据采集，且发生故障后信号干扰信息较多，也难以准确诊断和识别。目前许多学者都比较倾向于地域数据的处理和诊断，也有部分学者考虑依靠动力学对柴油发电机运动部件进行分析和诊断，更进一步地找准故障产生的机理及原因。后者这种方法主要依靠计算机仿真软件实现，通过对柴油发电机进行建模，设定柴油发电机各部件工作参数，设置各部件出现故障后的参数，进行通过仿真模拟，识别故障发生时各部件参数状态。这一技术具有可操作性强、实验周期短、省时、省资金等优点，该技术为未来发展的一个潜力方向。 运动部件产生故障主要原因主要为两方面，一方面相互连接的两个部件由于长时间的接触，造成了磨损，使得接触表面变形，在运动过程产生振动及噪声，另一方面由于接触部件之间发生严重的磨损后产生了相互运动过程的碰撞及撞击，直接产生了异响等现象。显而易见，各部位产生故障涉及到诸多方面的内容，包括机械动力、热力、摩擦等，故障的分析不能仅仅依靠简单的分析就可以进行诊断和确定。 1.拉缸故障诊断拉缸故障会引起活塞机件损坏、柴油发电机油耗增加、转速降低、连杆断裂、曲轴箱爆炸，严重影响发电机正常运行。目前主要通过对发电机进行故障信号检测，判断拉缸时振动信号频域范围，例如国外研究学者 Jacobo Porteiro 通过分析研究，利用人工神经网络验证了拉缸时发电机故障的特征，并分析预测了发电机内润滑油内金属颗粒的含量值。 2. 敲缸故障诊断敲缸指的是活塞撞击气缸内壁产生明显异响的现象，敲缸时巨大的撞击力使得缸体外壁产生较为强大的振动，同时长期的敲缸对活塞及缸体造成严重的破坏。在敲缸故障诊断方面，利用计算机仿真软件，分析了在不同转速、不同负载和敲缸程度下的故障信号特征，实现了对敲缸状态下发电机故障的分析和诊断。 3.连杆轴异常诊断柴油发电机长时间大功率工作，连杆轴会产生磨损，使得轴承之间间隙变大，在连杆轴带动活塞及曲轴运动过程，造成敲击幅度变大，容易产生连杆的变形及断裂。杜小元通过对两岸头与轴承之间的振动信号分析，实现了对往复式发电机连杆故障振动信号角域和值域的分析，实现验证具有一定的可靠性。
增压型柴油机简介 1）发电机依靠缸内燃烧发出功率。因此，进入缸内的燃油和空气是基本的两大要素，两者要合理调配，燃烧才能完全，使之达到功率大而燃油省的目的。 2）燃油的输入量是可以控制的，关键是空气吸入量。一般发电机靠自然吸气，空气吸入量受发电机进气系统阻力的限制，仅能吸入70%～80%（（以1个大气压计。吸入气缸的空气体积与气缸容积的百分比）。因此功率难以提高。 3）增压型柴油机的基本特征就是采用了“增压器”。因此。进入气缸的空气不是依靠自然吸气，而是由增压器强制将空气压入或“填入”气缸，从而使空气量增多，喷射的燃油量也相应增加，不但发电机功率大大提高，而且由于燃烧完全，相应降低了耗油量，尾气烟度也有所改善。 4）废气涡轮增压器利用发电机排气压力推动涡轮，带动另一端的叶轮压气机“鼓充”进气，叶轮转速每分钟一般达10万转左右。采用这种内燃机增压技术的发电机为增压型，其功率比自然吸气型提高20%～40%，燃油消耗率也显著下降。 5）进气气缸的空气通过废气涡轮增压器后，由于受压缩功的影响，其温度大幅度提高（全负荷时一般达到12℃左右），空气密度却显示下降，限制了功率的进一步的提高，因此出现了“增压中冷”是将发电机的冷却液或汽车前端的进风通过“中冷器”（即热交换器）对已增压过的发电机进气进行“中间冷却”。水冷型可将进气温度降至90℃左右，空气冷却型可将进气温度降至50℃左右。采用增压中冷技术的发电机为增压中冷型，其功率比增压型进一步提高，油耗也相应地进一步减少，其工作原理如图1-1所示。 6）B系列柴油机有3种吸气形式--自然吸气型、增压型和增压中冷型。依靠这种技术，B系列柴油机在缸径、冲程和转速不变的情况下，可逐级提高它的功率和转矩，因而明显扩大了系列内柴油机的功率范围。以B系列6缸机为例：自然吸气型（代号6B)的额定功率为96KW,增压型（代号6BT）的额定功率为118KW，增压中冷型（代号6BTA）的额定功率140KW，它们的转矩和燃油量也分别不同程度地逐级得到提高和减少。 7）B系列柴油机是通过采用增压和增压中冷技术来扩大功率范围，而不是通过采用扩大缸径的方法来达到的。由于缸径不变，缸体、缸盖等零部件完全通用，就大大降低了工厂生产成本，减少了市场备件平中；又由于设计时不虑保留扩大缸径的余地，使发电机能尽量紧凑，体积和质量明显减小;更由于增压技术的优点，不仅提高了动力性的经济性，而且有利于降低噪音和使排放达标。此外，如在高原地区使用，动力可保持不变或损失较少。B系列柴油机的结构强度是按 功率和转矩的需要设计的，因此保证了全系列机型的可靠性和耐久性。 8）发电机配HIC增压器主要按中、高速端匹配，因而低速端增压压力不足。为了不使烟度排放性能等恶化，不得不限制供油量（通过冒烟限制器），从而牺牲了低速转矩并影响整车低速行驶性能。这种匹配主要适于汽车经常高速行驶的使用条件。 旁通涡轮增压器正是针对解决低速动力性不足而开发的，它以低速端进行 匹配，低速增压压力高，冒烟限制器不起作用，因此低速转矩大、排放低，并通过旁通阀来解决由此产生的高速端增压压力过高的问题，从而兼顾了高速端的性能，可以看出，旁通阀和曲柄连成整天转动，并通过推杆与执行器（用支架固定在增压器壳体上）中弹簧的一端相连，执行器的另外一端则通过软管与压气机出口增压压力想通。当旁通阀处于关闭状态时执行器中的弹簧具有一定的预紧力。 当增压压力达到一定程度而足以克服弹簧预紧力时，作用力将通过推杆，曲斌使旁通阀打开，将进入涡轮的部分废气经旁通阀流入总排气管，从而减少了进入涡轮的能量，使转速和增压压力随之下降。
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柴油发电机组的污染控制 柴油发电机组进气系统主要是将经过灰尘、杂质过滤的空气送入气缸内。通过对进气系统的改进，控制进入的空气量能有效减少燃烧后的空气污染。根据行业内的相关知识和研究经验，有以下两种改进方式： 1．采用可变涡流进气系统：由于进气涡流强度对NOx的排放影响较大，采用可变涡流进气系统的方式依据转速和负荷的变化来控制涡流强度，可在不牺牲经济性的情况下降低NOx的生成量。 2．采用多气门技术：可扩大进、排气门的总流通截面积，充量系数增加，且喷油器可垂直布置在汽缸轴线上，有利于燃油在燃烧室空间中均匀分布，其混合气形成和燃烧条件大为改善，使放热规律更为合理，尾气排敏中NOx的排放下降，CO的排放也有所减少，而且炭烟在大负荷时也明显下降。 在使用柴油发电机组时，也要加强发电机组维护保养，更要控制好污染排放，才能实现绿色、可持续发展。
