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柴油机为什么冒黑烟 柴油机在高负荷时，排气就容易冒黑烟。黑烟的生成过程，目前还不完全清楚，一般认为当柴油机负荷高时，喷入燃烧室的燃料增多，燃烧室中的温度又较高，加上柴油机混合气形成不均匀的特点，这样就会造成燃烧室内局部地区空气不足的燃烧，燃料在高温缺氧的情况下分解，聚合形成炭烟（炭黑）。 炭烟不是纯粹的碳，而是一种聚合体，主要成分是碳（85%以上），但还含有少量的氧、氢和灰分，并且其成分随柴油机的负荷不同而有所改变。将黑烟通过过滤器把炭烟收集起来放在电子显微镜下观察，可以看到大的炭烟粒子直径在0.05μｍ左右。 柴油机中燃烧的高温裂解反应是不可避免的，特别是在空间混合燃烧的柴油机中，高温的气体包围着液态的油滴，造成了进行裂解反应有利的条件，燃烧过程的高速摄影证实，在上止点附近都会出现大量的黑烟，但在一般情况下，炭烟都能在随后的燃烧中找到空气而完全燃烧，使排气无黑烟。 但是如果气缸空气不足，混合过程进行缓慢，那么由于膨胀而使气缸温度下降，则碳不能燃烧而被聚合成炭烟。形成炭烟就使燃烧不完全，柴油机经济性下降，排温升高，排气冒黑烟，燃烧室表面积炭，并使负荷不能再行提高。 积炭还会引起活塞环或活塞卡住、气门咬死等故障。因此不允许柴油机在长时间超负荷的状态下工作。

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。

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进气预热器如果调整不当将直接造成发电机组动力下降 导读：柴油发电机因为具有热效率高、经济性好等优点，在市场上得到了广泛应用。在低温环境下 由于机油的黏度高，柴油发电机的起动力矩大，气缸壁初始温度低，燃油雾化性差，压缩后的空气温度达不到燃油自燃温度，因而柴油发电机存在低温起动困难问题。为了保证柴油发动机在低温条件下能迅速起动，柴油发电机上普遍采用了火焰预热器、电加热进气预热器等进气预热装置。以下将针对进气预热器进行详细说明： 进气预热器的基本结构及性能参数：进气预热器为蜂窝状，采用2E温度系数热敏陶瓷作柴油发电机发热体，以储热一热交换方式工作，其结构为同心分布多级串联散热片式。它与常用的火焰塞、电热塞相比，具有结构紧凑、热量集中、热效率高、功耗低、自动恒温、耗比低、可靠性好、发热体不氧化、寿命长、故障率低、适用温度范围广、配套控制器具有声光显示等优点。进气预热器的电路系统主要由预热器保险、预热开关、预热时间控制器、预热指示灯、预热继电器和预热器等组成。进气预热器性能及参数：适用温度为5～41℃：预热时间为4～8rain；加热方式为DC／AC电加热：气门控制为手动拉线机构：发热元件为PTC热敏陶瓷：转换效率>80％；温度控制为自动恒温；工作方式为断续工作：起动排放降低率>90％；额定工作电压为24V(DC)：工作电压范围为22～30V(DC)；额定功>960W；恒温功率<280W：峰值电流为60～75A；恒温电流<10A；功耗<1.6Ah／次；主机外形尺寸为中Φ125X100ram，质量为1.3kg(不含接口)。 进气预热器的正确使用进气预热器供柴油发电机在5～41℃起动困难时使用。将点火开关转到“ON”位，拉出气门手柄，按下预热开关，此时绿色指示灯点亮，进气预热器开始工作。预热时间设定为6rain，预热结束时绿色指示灯闪烁，同时蜂鸣器呜叫，此时可起动柴油发电机。柴油发电机起动成功后应及时关闭预热开关，推回气门手柄。若起动不成功，可重复上述操作步骤。预热断电保护时间设定为12rain，当预热结束柴油发电机起动不成功或起动后未关闭预热器达12rain时，预热器电源自动切断，蜂鸣器停止呜叫，绿色指示灯由闪烁变为常亮，提示关闭预热器开关。 进气预热器的操作注意事项：1)进气预热器不能与冷起动液同时使用。2)蓄电池充电不足时，应根据蓄电池容量谨慎使用进气预热器。3)在进气预热器正常工作情况下，若多次起动不成功，应检查起动转速及燃油供应情况。4)在极低温度下使用预热器起动时，防止起动后转速迅速升高，造成油路系统供油跟不上而熄火。 进气预热器的调整预热器的气门控制机构控制进入柴油发电机进气歧管的空气，以提高预热效果。调整的目的是使进气预热器中的风门能按工作需要关闭或打开。如果使用或调整不当，能造成预热效果不良或柴油发电机动力下降等人为故障。预热器开关装在15档保险盒左边，预热时间控制器装在驾驶室电器安装板上，预热继电器在车架左侧。调整方法：将气门手柄推到底，将拉线与气门拉杆连接并固定于拉线支架上。用拉线固定螺母调整拉线长度至拉出气门手柄，行程为25ram时为 行程。应注意将拉线固定螺母拧紧，不然会造成气门拉杆行程改变，甚至造成气门控制系统失效。

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柴油、润滑油、混合油的选用 柴油机使用前，应根据使用环境和条件选用适当牌号的柴油和机油。选用恰当与否对康明斯柴油发电机发动机的性能、工作可靠性及使用寿命均有很大的影响。 （1)柴油的选用 柴油的牌号由辛烷值决定，同时柴油的牌号也是柴油抗爆性的指标。常用车用柴油按辛烷值的高低可分为90号、93号、97号三种牌号。 选用柴油时，主要考虑因素是发动机的压缩比。当然从全局上还应考虑燃烧室结构、材料、冷却强度、混合气浓度和点火提前角以及负荷和转速等。高原或高山地区空气稀薄，压缩终了的压力和温度也较低，选用较低辛烷值的柴油，也不易发生爆燃使用柴油应注意以下几点。 ①在炎热的夏季和高原高山地区，由于气温高、气压低、易发生气阻，应加强发动机的散热，并尽量使油管隔抹 ②不要将加铅的车用柴油作清洗油或溶剂油用，以防四乙基铅中毒。 ③不要使用经长期存放已变质的柴油，否则结胶积炭严重。 ④柴油的闪点低，是易燃易爆品，必须遵守使用、保管柴油的措施。 （2）润滑油的选用 润滑油的主要作用是润滑柴油机的运动部件，并使运动部件冷却散热、清洗，还能防止锈蚀。机油品质的好坏和使用正确与否，不仅影响柴油机的性能和使用寿命，还影响机油的使用期限。因此应根据柴油机的使用环境温度，选用适当牌号的机油。在机组工作的 环境温度下，机油应具有良好的流动性；在 温度时，应具有适当的运动黏度，这一点对风冷柴油机尤为重要。 柴油发电机组所使用的润滑油，除按说明书规定的以外，还可根据所在地区及季节的不同，进行合理选择。 （3）混合油的配制 混合油是柴油与机油按一定比例混合而成的，通常用在二冲程油雾润滑的柴油机中。混合油中的柴油能满足正常燃烧条件，混合油中的机油能满足汽缸及运动部件的润滑要求，所以在曲轴箱中不需加注机油。 混合油一般按柴油、机油的容积比配制。柴油机的混合油容积比一般为22L柴油与1L机油混合，即其柴油与机油的体积混合比为22：1；在各机型的配制过程中，切记一定要认真阅读该机型说明书。 柴油和机油一定要搅和拌匀，让机油均匀地稀释在柴油中。若某一时刻进人汽缸中的机油过多，就会造成柴油机在工作过程中烧机油排气冒蓝烟，甚至导致燃油不易点燃并引起发动机停止运转，同时机油过多还会造成火花塞、活塞环处严重积炭；当机油过少时，汽缸壁得不到润滑，加剧其磨损，甚至导致“拉缸”的严重事故。

全新发电机组或设备大修后使用中的几点错误做法 柴油发电机组在使用过程中发动机的故障较多。 为此， 笔者走访和调查了一些柴油发电机组修理厂和一些拥有大量柴油发电机组的施工单位。根据调查结果发现，在使用中发动机产生的故障主要是由于发动机的使用维护不当所造成的。 由于一些机手技术素质不高或思想不够重视，在使用柴油发电机组时，不能严格执行有关规定和操作规程， 甚至还采用一些错误的做法进行操作和维护，造成了发动机磨损加剧，功率下降油耗上升，从而导致发动机过早产生故障。现将调查结果及个人的一些建议归纳总结如下。 1 新发动机或大修后的发动机不进行磨合 新设备或发动机大修后，更换了气缸套、活塞、活塞环和轴瓦等零件，而没有经过充分的磨合，立即进行重负荷作业，会造成零件的早期磨损，有的还会出现拉缸、烧瓦现象。 例如有一台TY220推土机上装用的是NT855柴油机，大修后没有按要求进行磨合就直接重负荷作业，结果工作不到20 h就出现了烧瓦现象。 2 发动机冷启动后就立即高速运转 发动机冷启动后，由于发动机处于冷态，机油粘度高，油道阻力也大，机油泵的转速较低，供油量较小，使得机油进入摩擦副的时间滞后，发动机的各部分还没有得到充分润滑， 会造成发动机的齿轮及轴承由于润滑不良而损坏， 同时也加剧了气缸及轴瓦的磨损。 特别是带有涡轮增压器的发动机会造成涡轮增压器的转轴烧蚀。由于增压器转轴的转速较高，因此滚动轴承无法适应，只能采用浮动轴承结构，即转轴在轴套内高速旋转的同时， 轴套还可在压气壳与涡轮壳内低速旋转。 这样，轴套内、外圆必须具备完整的油膜，才能确保增压器的正常工作。 为此，柴油机启动后应空转一会，机油温度上升，流动性好转，增压器得到充分润滑后方可提高转速，投入作业，这一点在寒冷的冬季更为重要。 例如有一台从俄罗斯进口的T-330推土机，发动机为B-400柴油机（V形8 缸带两个增压器，功率为300kW）。这台推土机从运载设备上卸下时正是寒冬季节（气温比较低），卸下后，机手立即启动发动机，随后高速开回工地，次日发现可以空转，但一加载就走不动了。原来是增压器因润滑不良而烧蚀转轴，缸内进气量随之减少，机设备功率就大幅度下降。 3 柴油机突然熄火 当装有增压器的柴油机在高速运转时突然熄火，机油泵立即停止转动，增压器内的机油也停止流动，如果此时排气歧管的温度很高，其热量会被吸收到增压器壳体上，将停留在那里的机油熬成积碳。当这种积碳越积越多时就会阻塞进油口， 导致轴套缺油，加速转轴与轴套之间的磨损，甚至产生“咬死”的严重后果。 因此，柴油机停转前一定要先卸荷，使其空转，待发动机温度下降后再熄火。 4 使用劣质柴油 使用不合格的柴油。 由于劣质柴油的十六烷值不符合标准，造成发动机燃烧状况不良，积碳多，发动机活塞环烧结引起拉缸。 同时劣质的柴油也加速了喷油泵柱塞、出油阀及喷油器的磨损。

唯有切断供气才是制止柴油发电机飞车行之有效的方法 柴油发电机飞车的实质是喷油泵调速器作用失灵，供油量不能随负荷减小（转速相应升高）而减小引起的飞车；或者是气缸内进入了额外的燃油或过多的机油，使燃料燃烧产生的动力大大超过柴油发电机的运转阻力（机械摩擦阻力及外界负荷），柴油发电机工作失去平衡而引起的飞车。 “飞车”产生的原因： 1.调速器部分（1）油泵齿条（拉杆）卡滞在 供油位置。原因是装配过紧，或进入脏物，或固定螺母、销子和腱等连接件漏装或脱落。（2）调速器弹簧断裂，飞锤脱出或卡滞；高速限制螺钉不起作用。（3）调速器内加入润滑机油太多，影响飞锤的惯性作用而无法灵嫩地控制喷油泵油量。在冬季机油如果冻结，飞锤不能飞甩，更易造成“飞车"。 2.油泵部分（1）油泵柱塞卡滞在 供油位置造成“飞车”。若在柴油发电机工作过程中发生“飞车”，多是因油泵内进入了脏油，油中带进的水和机械杂质进人柱塞副的间隙中，引起柱塞卡滞。（2）安装不当，如带动油泵柱塞的齿条和齿轮的啮合关系装错了，或柱塞装反。（3）为了调大供油量，使柱塞螺旋槽旋度过大。 防止“飞车”的措施：（1）调试喷油泵总成时，要严格地按照调试工艺检修。调整喷油泵和调速器的各个零件和组合件、各连接点磨损时必须修复，指坏件要及时更换。装配时要严格按照工艺步骤与要求进行， 要在技术状态良好的喷油泵试验台上进行的调试。调试内容包括三方面：不同工作情况供油量的调整，调速器的调整，供油角度的调整。现在有轻视喷油泵的倾向，认为手工就可以解决油泵的切问题，就是上试验台也只是调一下供油量与供油均匀性，这种看法和做法是造成“飞车"的重要原因。若在工作中油泵进入了脏油致使柱塞卡滞，应首先检查清洗柴油粗细弗列加滤清器，放出油箱中沉淀物和水，然后排除柱塞卡滞现象，必要时应拆卸油泵柱塞（包括喷油嘴）进行清诜。（2）当发生“飞车"时，应沉着、果断、采取紧急熄火措施。这样就可避免机器事故和保障人身。常采用紧急熄火的方法有：立即停止供油，将凋速手柄拉到熄火位置，顺手关掉油箱开关或用扳手卸掉高压油管，（3）立即停止供气，用棉衣紧紧包住弗列加滤清器的空气入口，或用力拔下弗列加滤清器，堵死进气口。（4）打开减压装置。减压后气门不能关死，致使柴油发电机熄火。不过采用此法等于在配气机构中造成数毫米的间隙，在高速下，这样大的间隙，将形成很大的冲击，可能掼坏减压机构、气门弹簧或配气系统的其它零件。如果减压机构被打坏，则会停不住车。如在行进中，可刹车增大负荷，迫使发电机熄火。 飞车后的应急措施处理飞车的措施基本上有3个：加大负荷；切断供油（高压油）；切断供气短加大负荷的方法是挂高挡并强行制动迫使发电机熄火、这样做虽然有效，但容易造成发电机和传动部分零件的损坏，并容易导致交通事故。 切断供油从原理上是说得通的、但实际上却不怎么有效。原因是飞车多发生在发电机空载运行时，由于喷油泵柱塞套上的吸、排油口在高速下产生了较强的节流作用，使供油量比额定油量还大，这些燃油喷入气缸后无法完全燃烧，除以大量浓黑烟的形式排出外，必然还有部分燃油滯留在发电机活塞顶部。因此即使在发生飞车时立即切断高压油供给，但活塞頂部的残油足以维持相当时间的继续燃烧，不能使发电机转速立即降下来，浪费了宝贵的时回，眼睁睁地看着发电机损坏而束手无策。 唯有切断供气才是制止飞车行之有效的方法，没有空气中的氧气助燃，燃油就没有办法继续燃烧。切断供气的方法按发电机结构不同而有所区别。有减压机构的，应立即使发电机减压；有由机械纵或气动操纵的进、排气动装置的，应立即实行阻气能动；若这些机构都没有，可堵住发电机进气口，使其缺氧而自熄。

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