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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。


发电机电控系统部件详细介绍 喷油器 燃油共轨系统采用的是电控喷油器,它是根据电子控制单元的指令在适当的时候将适量的燃油喷射到燃烧室中。电控高压喷油器主要由喷油器体、喷油器控制电磁阀、喷油器偶件、O形密封圈、QR code信息片、喷油器电磁阀接线柱等部分组成。 电控喷油器的工作原理、工作过程如下。 ①未喷油状态。高压油轨内的燃油进入喷油器,但电磁阀没通电,TWV阀关闭,控制室压力等于油轨压力,喷嘴关闭。 ②喷油过程。ECU控制电磁阀通电,TWV阀打开,控制室压力得到释放,使控制活塞上移,喷嘴打开喷射燃油。 ③喷油结束。电磁阀断电,TWV阀关闭,控制室压力与油轨压力同步,喷嘴关闭,喷油结束。 电子控制单元 电子控制单元是整个柴油机电控系统的“计算机与控制中心”,它是电控系统的“大脑”整个电控系统的核心。它承担整个电控系统的信号采集与处理、数据运算与分析、控制策略的实现、控制指令的产生、数据的通信与交换等功能。 ECU通过各种传感器和开关,采集到发动机当前的工作状态信息,进行分析计算并按此状态下预先标定好的 参数,控制发动机的喷油量、喷油时间及喷油压力,从而调整发动机的工作状态,达到省油、、低排放的目的。 传感器 传感器是一种转换器,作用是进行信号变换。柴油机电控系统中常用的传感器有温度、压力、转速传感器等。 电控共轨系统中的传感器一般有加速踏板位置传感器、曲轴转速传感器、压力传感器和温度传感器等。 ①加速踏板位置传感器。加速踏板位置传感器分为电位器式(早期使用)和霍尔式两种,常称为“电子油门”,其作用是通过检测加速踏板的位置了解驾驶员的愿望,进而了解发动机的负荷状况。位置传感器把发动机的负荷信号转变为电信号,负荷越高,电压越大,然后把此信息ECU由其进行相关比较和计算后,发出指令控制相关的执行器(如增加喷油量)。 加速踏板信号是双路信号,信号1的电压值约为信号2电压值的2倍。 ②曲轴转速传感器。曲轴转速传感器(Ne传感器)可以确定活塞上止点位置,同时测量发动机曲轴的转速。曲轴转速传感器安装在飞轮壳体上。 传感器信号产生的原理是:飞轮360°范围内按6°间隔打58个孔!剩下2孔未打,形成闻隙,作为判断活塞上止点的依据。传感器中的磁通跟随着通过的孔与间隙而变化,产生正弦交流电压,其波幅随着发动机转速而变化。设定间隙到传感器位置的角度,可确定一缸上止点。结合凸轮轴传感器正时凸轮,确定一缸点火上止点。 ③凸轮轴位置传感器。凸轮轴位置传感器安装在高压油泵总成上,通过测量高压油泵凸轮轴转速和位置,来确定柴油机喷油正时时闻(凸轮轴转速为曲轴转速的1/2)。 ④进气压力传感器。进气压力传感器的安装位置:进气压力传感器为半导体压敏电阻式压力传感器,其作用是把进气压力信号转化为电压信号,然后发送给ECU,由ECU计算进入发动机汽缸的空气量,用来控制喷油量(空燃比)。 ⑤轨压传感器。轨压传感器安装在共轨管的一端,用于实时测量共轨管中的燃油压力,测量范围为0~200MPa。其原理是把压力信号转化为电压信号,再将信号放大后输送到ECU,由ECU对压力控制阀(PCV)实施反馈控制,通过增减油泵供油量来调节油压,使油压稳定在目标值。 ⑥冷却液温度传感器。冷却液温度传感器安装在节温器体上,是负温度系数的热敏电阻传感器,使用范围为-40~130℃。该传感器主要用于测量发动机冷却的温度,把温度信号转化为电压信号,从而进一步控制燃油喷射量。 进气温度传感器。进气温度传感器为负温度系数的热敏电阻,安装于进气歧管上,主要用于测量进气管中的进气温度,从而进一步控制燃油喷射量。 执行器 ①主继电器控制。电装共轨系统的主继电器控制电路。当打开点火开关到“ON”位置后,ECU端子中KEY/SW端子得电,M_REL端子就输出低电平,导致主继电器动作,+BP端子就输入24V电压供给整个ECU工作;当电源关断或掉电时,M_REL端子由软件控制,并不马上变为高电平,而是维持一段时间,使得ECU有足够时间保存数据。只有当延迟时间结束后,M_REL端子才由低电平转变成高电平,从而切断ECU的工作电源。 ②PCV继电器控制。压力控制阀用于控制从供给泵到共轨管内的燃油量,电装共轨系统的PCV继电器控制电路:当点火开关打到“ON”位置时,PCV继电器动作,向PCV1和PCV2供电,当ECU发出PCV驱动指令后,三级管导通,PCV开始工作。 ③燃油计量阀。燃油计量阀安装在高压油泵的进油位置,ECU通过控制其通电时间来调整油泵的燃油供给量,从而控制共轨中的燃油压力值。 燃油计量单元在断电状态下,靠弹簧作用力,阀处于全开位置当通电后电磁阀作用,克服弹簧力,将阀关闭。在柴油机启动或柴油机运转时,根据ECU的指令来执行电磁阀的动作,保证高压轨内压力稳定在规定要求。



交流发电机和发电机组额定值的定义 交流发电机上的kVA额定值主要受绕组绝缘系统的热能力控制 交流发电机的额定值定义了其向连接负载提供电力的能力。额定值以kVA为单位,并且是在发电机组应用中交流发电机选型的起点。虽然在选型和选择过程中还必须考虑其他因素,但本文讨论的主题包括额定值和占空比的定义、行业中使用的术语以及这如何为协助GOEM为其发电机组选择合适的交流发电机提供信息。 交流发电机额定值 交流发电机的kVA额定值主要取决于绕组绝缘系统的热容量和所需的预期使用寿命。对于给定的使用寿命,绝缘等级越高,交流发电机运行时的热量越高。 下表列出了用于对绝缘系统的性能进行分类的字母和相应的标称工作温度。 现代绕组绝缘的行业标准是低压系统为H级(<1kV),中压和高压系统为F级(>1kV)。 然而,应该注意的是,分配给绝缘系统等级的字母不一定与交流发电机额定的温升等级相同。如果交流发电机上的kVA额定值导致运行温度低于绝缘系统的标称容量,则运行寿命会延长。相反,如果kVA额定值导致高于绝缘系统标称能力的工作温度,则工作寿命会缩短。 这两种情况都是可接受的运行条件,但是在为特定应用选择交流发电机时,必须考虑交流发电机绕组的预期寿命。 示例:备用电源与主电源应用 在典型的备用电源应用(例如医院)中,每年的运行时间很可能少于200小时。在安装的整个生命周期内,例如15年,这相当于总共多3000小时运行时间。鉴于运行时间相对较低,交流发电机可以在更高的温度下运行,因此额定值相对较高。 出于这个原因,客户将在备用应用的交流发电机上达到kVA额定值峰值。 然而,在连续运行的应用中,例如嵌入式发电方案,运行时间可能高达每年8000小时。这相当于在同样的15年期间运行超过120000小时。在这种情况下,绕组的温度必须使用相对较低的kVA额定值来降低。 因此,客户的交流发电机将达到F级甚至B级kVA额定值。 热损伤曲线说明绝缘寿命随工作温度的变化,并与其他工具结合使用,以便在为特定发电应用的交流发电机指定额定值时做出选型和选择决定。 发电机组额定值 发电机组额定值原理引入了备用和主电源应用的概念。在ISO8528-1的指导下,发电机组额定值的定义按应用分为四个类别。 ■ 应急备用电源,(ESP额定值) ■ 限时主电源,(LTP额定值) ■ 主要额定功率,(PRP额定值) ■ 连续运行功率,(COP额定值) 每个定义都规定了以下标准: ■ 负载类型 其中包括可变负载,即负载循环的幅度和持续时间不同,另外还有恒定负载,即负载保持恒定水平,但负载循环的持续时间可能会有所不同。 ■ 每年运行小时数 将平均负载水平与发电机组的指定额定值进行比较,并表示为额定kVA的百分比。发电机组必须能够在规定的小时数中在平均负载水平运行。 ■ 过载要求 过载能力表示可在指定的持续时间内高于指定kVA额定值的百分比。 交流发电机额定值的术语和定义因行业而异,与发电机组使用的术语和定义不一致。交流发电机的定义以国际标准ISO 8528-3、IEC 60034-1和一些全国标准(如NEMA MG 1-32(北美))为指导,这些标准本身引入了进一步的变化。 下表总结了根据ISO 8528-1对发电机组的定义以及ISO 8528-3和IEC 60034-1对交流发电机的定义。尽管存在差异,但该表显示了如何匹配交流发电机与发电机组的额定值和运行负荷。 需要注意的是,与标准相比,GOEM可能决定提供更高水平的性能,例如更高的平均负载或更长的运行时间。 在将交流发电机与发电机组额定值和应用相匹配时,需要考虑到这一点。




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