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柴油发电机组的构成 柴油发电机组通常由柴油机、三相交流同步发电机和控制系统组成。移动式柴油发电机组的柴油机、发电机和控制屏(箱)均安装在公共底座上；固定式机组的柴油机和发电机安装在公共底座上，且底座是固定在钢筋混凝土基地上的，而控制屏和燃油箱等设备则与机组分开安装。 柴油机的飞轮売与发电机前端盖轴向采用凸肩定位，连接成一体、使柴油机驱动发电机转子运动。同时，为了减小噪声，机组一般需要安装专用消声器；为了减小机组工作时的振动，在柴油机、发电机、水箱和电气控制箱等主要组件与公共底座的连接处，一般装有减振器或橡皮减振垫。 1.1.1柴油发动机 柴油机是柴油发电机组的动力系统，它的优点是扭矩大、热效率和经济性能好，具有较高的供电可靠性和自动化功能，同时在节能和CO2排放上具有优势。但柴油机由于工作压力大，要求各有关零件具有较高的结构强度和刚度，所以柴油机比较笨重，体积较大；柴油机的喷油泵与喷嘴制造精度要求高，所以成本较高;另外，柴油机工作时振动噪声大；柴油不易蒸发，冬季冷车时启动困难。 柴油机的基本构成包括机体、两大机构(曲柄连杆机构、配气机构)和四大系统(柴油机燃料系统、润滑系统、冷却系统和起动充电系统)。 1.机体 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、齿轮室和飞轮壳等组成。 2.两大机构 柴油机的两大机构即曲柄连杆机构和配气机构。 （1）曲柄连杆机构 曲柄连杆机构固定在机体之上，是发动机实现工作循环，完成能量转换的主要运动零件(热能转换为机械能)。其组成可分为活塞组、连杆组和曲轴飞轮组。其中活塞组由活塞、活塞环和活塞销组成、而连杆组由连杆、连杆螺钉(栓)和连杆轴承构成。曲轴飞轮组则由曲轴、飞轮和扭转减振器等组成。 （2）配气机构 配气机构的功能是按柴油发电机工作循外的要求，定时启闭各缸的进排气门，保证混合气或新鲜空气及时充入气缸，在压缩和膨胀过程中，维持燃烧室的密封，并及时排除燃烧后的废气。包括气门组和气门传动组。气门组包括气门、气门座、气门导管、气门弹簧、弹簧座及锁紧装置等件，气门传动组包括凸轮轴、正时齿轮、挺柱、推杆、摇臂和摇臂轴等零件。 3.四大系统 四大系统包括进柴油机燃料系统、润滑系统、冷却系统和启动充电系统。 (1)柴油机燃料系统 柴油机燃料系统的功能是向气缸供给清洁的空气和按柴油机各种工况的要求定时定量地向燃烧室喷入燃油，并将燃烧的废气排到大气中去。 柴油供给系统由油箱、输油泵、燃油弗列加滤清器、喷油泵，喷油器及燃油管路等零部件组成。 （2）润滑系统 润滑系统由机油泵、弗列加滤清器、压力表、温度表、冷却器、调压阀等组成，基本任务是将一定数量、清洁和温度适宜的润滑油送至各摩擦表面进行润滑，主要功能是减磨、冷却、清洁、密封和防锈。 （3）冷却系统 根据冷却介质的不同，冷却系统通常分为两种类型风冷系统和水冷系统，对应的有空冷发动机和液冷发动机。 （4）启动充电系统 柴油发电机在静止状态下，用外力推动曲轴，使柴油发电机开始运转的全过程称为启动，完成启动所需的装置称为启动系统。常见的启动方式有人力启动、发动机启动、压缩空气启动和辅助柴油机启动。

柴油发电机组的基本原理和结构 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能，根据其用途的不同，可分为陆用柴油发电机组及船用柴油发电机组；如果按品牌的不同，可分为国产柴油发电机组和进口柴油发电机组； 按转速不同，可分为低速发电机组和高速发电机组。 基本原理 柴油机驱动发电机运转，将柴油的能量转化为电能。在柴油机汽缸内，经过空气弗列加滤清器过滤后的洁净空气与喷油嘴喷射出的高压雾化柴油充分混合，在活塞上行的挤压下，体积缩小，温度迅速升高，达到柴油的燃点。柴油被点燃，混合气体剧烈燃烧，体积迅速膨胀，推动活塞下行， 称为‘作功’。各汽缸按一定顺序依次作功，作用在活塞上的推力经过连杆变成了推动曲轴转动的力量，从而带动曲轴旋转。将无刷同步交流发电机与柴油机曲轴同轴安装，就可以利用柴油机的旋转带动发电机的转子，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。这里只描述发电机组基本的工作原理。要想得到可使用的、稳定的电力输出，还需要一系列的柴油机和发电机控制、保护器件和回路。


结构分析 一台普通型柴油发电机组主要由柴油机、发电机以及控制系统三部分组成，柴油机和发电机有两种连接方式，一为柔性连接，即用连轴器把两部分对接起来，二为刚性连接，用高强度螺栓 将发电机钢性连接片和柴油机飞 连接而成，目前市场上的柴油发电机组使用刚性连接的比较 多一些，柴油机和发电机连接好之后安装在公共底架上，然后配上各种起保护作用的传感器，如 水温传感器，通过这些传感器，直观地把柴油机的运行状态显示给操作员，而且有了这些传感器， 就可以设定一个上限，当达到或超过这个限定值的时候控制系统会预先报警，这个时候如果操作 员没有采取措施，控制系统会自动将机组停掉，柴油发电机组就是采取这种方式起自我保护作用 的。传感器起接收和反馈各种信息的作用，真正显示这些数据和执行保护功能的是柴油发电机组 的控制系统，控制屏一般安装在发电机上，称为背包式控制屏，也有部分是独立一个屏放置在操 作室内，称为分体式控制屏，控制屏通过电缆和发电机以及传感器连接，分别显示电参数和柴油 机运行参数。此外 发电机组还有底盘、联轴器、散热器、燃油箱 有的还装设有消声器和外罩。

柴油发电机组的使用规则 只有正确地操作、维护和保养才能保证设备地运行，避免人身和设备危害的 方法是严格遵守操作规程和有关规则。 ? 注意触电危险 发电机组的电力进入公用线路必须经过具有机械连锁的转换开关（ATS)，确保与市电的隔离。 机组必须可靠接地，必须使用绝缘工具进行带电设备的检修，在潮湿的环境下更要注意触电危险。 遵守所有的电气规定，设备的电气部分安装和检修必须由具备资格的专业电气人员进行。 ? 废气有毒 应该有合适的废气排出系统，保证发动机的废气完全排出室外，要经常检查废气排出系统有无漏气。当发电机房内有废气时，应先开门窗排出废气再进屋，以防废气中的一氧化碳使人中毒。 ? 运行 不要在有爆炸物危险的地方使用发电机组。 靠近运转的发动机很危险。宽松的衣服、头发和坠落的工具会造成人身及设备的重大事故。 运行中的发电机组，部分裸露的管道和部件处于高温状态，要防止触摸灼伤。 ? 火灾 金属物品将导致电线短路，可引发火灾发生。 发动机要保持清洁，过量的油污有可能引发机体过热所造成损坏及火灾发生。 要在发电机房内方便的地方放置数个干粉或CO2气体灭火器。 ? 铅酸电池使用 铅酸电池的稀硫酸电解液有毒并具有腐蚀性，接触到皮肤会造成灼伤，应立即用清水冲洗。 如果溅入眼睛，要立即用大量洁净水冲洗并送医院治疗。 电池在使用过程中会释放爆炸性气体，要保证室内通风良好并禁止明火靠近。 ? 启动 在极寒冷的环境下，启动发电机组需要预热装置，千万不能用明火烘烤机体，蓄电池电解液温度 保持在10℃以上，才能使蓄电池提供出足够的电力。

柴油发电机组常见故障原因的分析与处理 （1）电控发动机不能启动及启动困难 柴油发动机能正常启动必须具备四个要素。 ·足够的喷油压力与喷油量。 ·足量的空气。 ·正确的喷油时刻。 ·正常的汽缸压缩压力。 如果某一工作要素异常便会引起发动机不能启动或启动困难。导致电控柴油发动机启动故障因素较多，有启动系统、燃油喷射系统和发动机机械故障等。发动机机械故障应在排除了燃油喷射系统和电控燃油喷射系统的故障后再作进一步的检查。启动故障一般表现为不能启动（无初始燃烧）和启动困难。其检查与排除方法如下。 ①检查有无故障码，若有，应按故障码内容进行检查。 ②检查启动时，发动机能否转动 a，当启动时，启动机不转，应按启动系统故障原因进行检查。首先检查蓄电池存电情况和极柱连接与接触情况；如果正常，则检查启动线路、熔断器及点火开关。如果启动时，启动机能转动而发动机不能转动时，为启动机与发动机啮合部分故障。 b，当启动时，发动机转速正常，但就是不能启动、应对燃油喷射系统及进气系统分别进行检查。对于采用电控燃油喷射式发动机、其启动时不需踩加速踏板。如果启动时将加速踏板全踩下或反复踩加速踏板以求增加供油量往往会使发动机转速瞬时增高、从而导致发动机产生燃油消耗量增加的现象。 ③脱开油门踏板线束，如此时发动机可以进入怠速运转，则说明故障为油门踏板出现了故障。 ④外观检查：检查进气管路有无漏气。 ⑤油路检查：检查油管的连接状态、进空气的现象及燃油的品质。 ⑥线束检査：线束连接状态是否有松动现象或插接小牢固的现象。 ⑦传感器的检查：检查传感器是否失效、线路松动或断裂及曲轴与凸轮轴的同步信号。 ⑧检查喷油器有无控制信号：若无控制信号，应检查熔断器、线路和ECU；若有控制信号，则应检查喷油器的喷雾情况是否正常。

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提高柴油发电机接地系统重视是保证人员操作的关键因素 柴油发电机系统不同的市电供电网络，虽然柴油发电机的应用已经非常广泛，但是其接地系统的设计并没有统一的标准来范，再则山于许多柴油发电机系统地接地设计并没有完全由专业的供电管理部门的监督管理，致使在实际的应用中，使柴油发电机的接地系统正确设计往往被忽略。如何做好柴油发电机的系设计和施工，是值得我们注意的问题，往往大家在实际工作中， 并没有对此问题予以高的重视。因为各用系统运行的时间和机会都有限，所以由此而产生的问題会少，但是我们也并不能因此而认为已经做得没问题了。如国接地系统处理不当可能会造成设备的损坏和人员伤害的风险。如何保证提供的供电服务是合格的电源，在各种状况下不会对客户造成威胁，其中接地系统的正确设计和施工是非常值得考虑的。接地系统的一个庞大的系统，我们这里不讨论如何做接地网，这个一般是由大楼设计方负责完成的。如果你是一个小型电站的承包方，那么这一点也是你应该考虑的。本文主要介绍发电机中性点与接地网之问的连接。接地其实分为系统接地和设各接地，设备接地就是把发电机的外壳、底座与接地网用软电缆或柔性铜排与接地网进行连接，确保外壳与地网之间等电位，在系统发生接地的时候不会对人身造成威胁，没备的接地要可靠，而且 有多处进行可靠连接。系统接地时指发电机组中性点与地网之间的连接。低压发电机系统的接地比较简单，GB14050将接地方式分为TN、TT、TI三种接地方式 TN系统 电源端有一个直接接地，电气装置的外露导电部分通过保护中性导体或保护导体连接到此接地点。根据中性导体和保护导体的组合情况，TN糸统的型式有以下三种： 1、在实际应用中，市电提供的三相五线制的接线方式就是这种接法。 2、如果系統中采用的三相些线制接法，PEN合并在一起，则属十此类解法。 3、TT系统电源端有一点直接接地，电气装置的外露可导电部分直接接地，此接地点在电气上独立于电源的接地点。 TI系统电源端的带电部分不接地或有一点通过阻抗接地，电气装置的外露可导电部分直接接地。以上的接地系统方式也适用于低压发电机系统，但是由于存在发电机系统和市电供电两个系统，所以如何选择作接地则成为一个认真对待。如果市电供电系统与发电机系统的换采用了4极ATS，那么可以认为这是两个独立电力系 统，其接地应该各自单独考虑，无论是采用三相四线还是三相五线的配电方式，发电机的中性点要与地网进行还接。除非供电方式采用的TI系统。 当市电供电系统与发电机系统的切报采用了3极ATS，一般这时发电机的接地由市电侧提供，发电机的中性点在就地不要与地网进行连接，其只能通过巾电侧的N线接地，注意在市电设备检修的时候不要断开市电N线与地网的连接，否则会造成各用电源系统在接地断开的情况下运行：许多安装人员对于接地系统的重要性认识不足，且不知道如何处理接地问题。发电机厂家一般都提供发电机的中性点，有的中性点出厂时就与外壳连接，有的则没有连接，出于悬空状态，在发电机系统的施工过程中一定要咨询甲方的工程技术人员明确系统的接地方式，按照施工图纸进行接地处理。 如果发电机的中性点没有接地和引出，则无法提供单相负荷的正确使用，误将没有N线的电源接入单相负载，则可能造成设备的损坏。在3极ATS的应用中，如果市电己经提供了系统接地，那么柴油发电机内部的接地就要取消，否则会造成多点接地，会在发生相接地障时影响系统的接地保户动作。 本文简单介绍了低压系统的接地，旨在帮助大家提高对实际工作中遇到的接地系统重视，如果有任何疑问一定要与客户进行交流，不可在故意回避接地问，因为系统接地是涉及系统运行中涉及到设备可靠运行和人员操作的关键因素。

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。

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