柴油发电机组基本原理及维护规程

2010年11月油机发电系统

内容概括一、油机发电机组的作用二、油机的总体构造三、油机发电机组的工作原理四、油机发电机的使用与维护

一、油机发电机的作用在正常工作时负载是靠市电供给电源的。一旦市电发生中断，未连接UPS的负载同步断电，立即停止工作；UPS的蓄电池组工作的时间是有限的，随着蓄电池容量的逐渐下降，负载随时面临断电的情况。所以，在市电停电时，发电和及时开启供电是非常重要的。

二、油机的总体构造柴油机主要由二大机构四大系统组成，包括：曲轴连杆机构配气机构燃油系统润滑系统冷却系统起动系统

二、油机的总体构造1. 曲轴连杆机构

曲轴连杆机构是油机的主要组成部分。它由气缸、活塞、连杆、曲轴等部件组成。它的作用是将燃料燃烧时产生的化学能转变为机械能，并将活塞在气缸内的上下往返直线运动变为曲轴的圆周运动，以带动其它机械做功。二、油机的总体构造（1）气缸：气缸是燃料燃烧的地方，根据油机的功率不同，气缸的直径和数目也不相同。燃料在气缸中燃烧时，温度可高达1500～2000℃，因此，油机中必须采用冷却水散热，为此，气缸壁都做成中空的夹层，两层之间的空间称为水套。气缸1.曲轴连杆机构

二、油机的总体构造（2）活塞：油机在工作时，活塞既承受很高的温度，又承受很大的压力，而且运动速度极快，惯性很大。因此，活塞必须具有良好的机械强度和导热性能，并且应当用质量较轻的铝合金铸造，以减小惯性。为了使活塞与气缸之间紧密接触，活塞的上部还装有活塞环，如图，活塞环有压缩环（气环）和油环两种，气环的作用是防止气缸漏气，油环的作用是防止机油窜入燃烧室。活塞1.曲轴连杆机构

二、油机的总体构造（3）连杆与曲轴：连杆将活塞与曲轴连接起来，从而将活塞承受的压力传给曲轴，并通过曲轴把活塞的往返直线运动变为圆周运动。连杆曲轴1.曲轴连杆机构

二、油机的总体构造配气机构2.配气机构 配气机构的作用是适时打开和关闭进气门和排气门，将新鲜的气体送入气缸，并及时将燃烧后的废气排出。配气机构由进气门、排气门、凸轮轴、推杆、挺杆和摇臂等部件组成。

配气机构工作原理二、油机的总体构造2.配气机构

二、油机的总体构造3.供油系统 柴油机的供油系统一般由油箱、柴油滤清器、低压油泵、高压油泵、喷油嘴等部分组成。如图

所示。柴油机工作时，柴油从机箱中流出，经粗滤器过滤，低压油泵升压，又经细滤器(也称精滤器)进一步过滤，高压油泵升压后，通过高压油管送到喷油嘴，并在适当的时机通过喷油嘴将柴油以雾状喷入气缸压燃。

二、油机的总体构造供油系统3.供油系统

二、油机的总体构造4.润滑系统

油机工作时，各部分机件在运动中将产生摩擦阻力。为了减轻机件摩损，延长使用寿命，必须采用机油润滑。润滑系统通常由机油泵，机油滤清器(粗滤和细滤)等部分组成。如图所示。机油泵通常装在底部的机油盘内，它的作用是提高机油压力，从而将机油源源不断地送到需要润滑的机件上。机油滤清器的作用是滤除机油中的杂质，以减轻机件摩损并延长机油的使用期限。

二、油机的总体构造润滑系统4.润滑系统

二、油机的总体构造5.冷却系统 油机工作时，温度很高(燃烧时最高温度可达2000℃)，这样将使机件膨胀变形，摩擦力增大。此外，机油也可能因温度过高而变稀，从而降低润滑效果。为了避免温度过高，油机中通常都装有水冷却系统，以保证油机在适宜的温度(80～90℃)下正常工作。

二、油机的总体构造 冷却系统包括水套、散热器、水管和水泵等，如图所示。冷却水通过水泵加压后在冷却系统中循环。循环途径为：水箱→下水管→水泵→气缸水套→气缸盖水套→节温器→上水管→水箱。节温器可以自动调节进入散热器的水量，以便油机始终在最适宜的温度下工作。冷却系统5.冷却系统

二、油机的总体构造5.冷却系统

二、油机的总体构造6.启动系统 油机启动系统大致有蓄电池、起动马达、交流发电机、辅助起动系统等组成。如图所示。当按下起动开关，接通蓄电池电路的时候，蓄电池给启动马达供电带动内燃机起动，同时一个小的交流发电机通过整流后给蓄电池充电。启动系统

三、油机发电机的工作原理1.油机工作原理 油机是将燃料的化学能转化为机械能的一种机器，它是通过气缸内连续进行进气、压缩、做功、排气四个过程来完成能量转换的。活塞在气缸中运动时有两个极端位置：上止点和下止点(又称上死点和下死点)。上止点和下止点间的距离称为活塞冲程(又称为活塞行程)当活塞由上止点移到下止点时，所经过的容积称为气缸工作容积，又称活塞排量，通常以升或立方厘米计算。工作容积与燃烧室容积之和叫气缸总容积。气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。

三、油机发电机的工作原理 四冲程柴油机的工作循环是在曲轴旋转两周(720°)，即活塞往复运动四个冲程中，完成了进气、压缩、做功、排气这四个过程。1.油机工作原理

三、油机发电机的工作原理1.油机工作原理

三、油机发电机的工作原理 四冲程汽油机的工作循环过程，也是通过进气、压缩、做功、排气四个冲程完成一个循环。只是由于所用燃料的性质不同，它的工作方式与柴油机有所不同。

(1)汽油机进气过程中，被吸进的是汽油和空气的混合物，而不是纯净的空气。

(2)汽油机的压缩比低(一般为5～9)，压缩终了时，可燃混合气的压强只有5～10Kg/cm2，温度只有250～400℃。

(3)汽油机气缸内的可燃混合气，是用火花塞发生的电火花点燃的。1.油机工作原理

三、油机发电机的工作原理 四缸四冲程柴油机工作示意图。其中第一缸和第四缸的曲柄处在同一方向，第二缸和第三缸的曲柄处在同一方向，两个方向间互相错开180°，每个气缸按顺序完成各自的工作循环过程中，在同一行程都有固定的顺序，一般为1-3-4-2，就是第一缸作功后，第三缸作功，然后为第四缸作功，最后为第二缸作功。以后各个过程顺序重复进行。四缸四冲程柴油机在曲轴每转两圈时，各缸内都进行燃烧和作功一次，也就是曲轴每转半圈就有一个气缸工作，所以它的工作比单缸平稳得多。1.油机工作原理

三、油机发电机的工作原理2.交流发电机工作原理与励磁系统

（1）交流发电机的组成油机发电机按照供电电压等级分为高压、低压两种，目前我国通信局站的发电机组都选用低压交流发电机组。主要由定子、交流励磁机，转子、旋转整流器等组成。

三、油机发电机的工作原理发电机在柴油机旋转的带动下，转子产生的磁场随之转动，磁场的磁力线垂直切割定子电枢绕组，交变的磁场在定子绕组中感应出电势，通过机座上的接线盒将电能引出。同时，在定子和转子上还分别装有交流励磁机定子和转子，交流励磁机电定子为励磁绕组，其铁心中埋设有永久磁铁，转子为电枢绕组。柴油机带动发电机开始旋转时，交流励磁机定子励磁绕组产生旋转磁场，使励磁机转子的电枢绕组产生交流电流，经过旋转整流器变成直流电流，为发电机转子上的励磁绕组提供励磁电流。2.交流发电机工作原理与励磁系统

三、油机发电机的工作原理（2）目前通信企业中使用的交流发电机基本上都是同步发电机。所谓“同步”就是指发电机转子由柴油机(或称发动机)拖动旋转后，在定子（电枢）和转子（磁极）之间的气隙里使产生一个旋转磁场，这个旋转的磁场是发电机主磁场又称转子磁场，当主磁场切割定子三相绕组的线圈时，就会产生三相感应电势，接通负载后，负载电流流过电枢绕组后又在发电机的气隙里产一个旋转的磁场，此磁场称为电枢磁场。电枢磁场和主磁场以同一转速旋转，二者之间保持同步，称为同步发电机。且满足上式中P为发电机磁极对数，n为发电机转数2.交流发电机工作原理与励磁系统

三、油机发电机的工作原理 当20GEN/22GEN/24GEN端子的电压过小时，F1/F2端子给励磁机磁场线圈L1的电流加大，L1产生的固定磁场变强，励磁机旋转电枢L2以额定转速切割固定磁场，两端的感应电势就升高，整流二极管CR1～CR6整流以后，给主磁场L3的电流加大，L3产生的旋转磁场变强，主电枢L4以额定转速被旋转磁场切割，感应电势就升高。这是调升主电枢电压的过程。反之亦然。2.交流发电机工作原理与励磁系统

四、油机发电机的使用和维护1.局站内固定式油机发电机组的维护（1）基本要求 ①机组应保持清洁，无漏油、漏水、漏气、漏电现象。机组各部件应完好无损，接线牢固，仪表齐全、指示准确，无螺丝松动。 ②根据各地区气候及季节情况的变化，应选用适当标号的燃油和机油，所选柴油的凝点一般应比最低气温低2～3℃。日用油箱柴油要经过充分沉淀（≥72小时）方可使用，机组运行中不宜添加柴油。 ③保持机油、燃油及其容器的清洁，按说明书要求定期清洗和更换机油、燃油、冷却液和空气滤清器。油机外部运转件要定期补加润滑油。

四、油机发电机的使用和维护 ④启动电池应长期处于稳压浮充状态，每月检查浮充电压（单节电池浮充电压为2.18V～2.24V或按说明书要求）及电解液液位。 ⑤应避免长时间怠速运行，燃油液面与输油泵高度差不宜过大。 ⑥市电停电后应能在15分钟内正常启动并供电，需延时启动供电应报上级主管部门审批。 ⑦新装或大修后的机组应先试运行，性能指标测试合格后才能投入使用。

四、油机发电机的使用和维护（2）维护项目和周期表序号项目周期1设备巡视天2空载试机15～30分钟月3检查各种仪表、信号指示是否正常月4对启动电池检查电解液液面，并进行全浮充充电月5检查冷却液、润滑油、柴油是否充足月6检查风冷机组的进风、排风风道是否畅通月7检查有无异味、异响和四漏现象月8清洁油机空气过滤器月9检查传动皮带张力月10检查消防器材，照明是否正常月11清洁设备季12检查启动、冷动、润滑、燃油系统是否正常季13加载试机15～30分钟半年14校正仪表年15检查机壳接地及绝缘年16更换机油、三滤年

四、油机发电机的使用和维护2小型汽油机的保养维护（1）日常保养 ①检查空气滤清器； ②在起动发动之前，检查机油液位并另注机油至高位线位置； ③检查“操作前的检查”中所述的所有部位。 ④50小时保养（每星期)清洁和清洗空气滤清器滤芯，如在多尘的环境中使用，应增加保养次数；更换发动机油(在运转了第一个25小时后，必须进行初次机油更换；检查火花塞，必要时应予清洁和调整。检查和清洁燃油断油阀。

四、油机发电机的使用和维护

⑤100小时保养更换火花塞；更换空气滤清器滤芯；清除气气缸盖、气门和活塞上的积碳；检查和更换碳刷。（2）三年保养 ①检查控制板各部分； ②检查转子和定子； ③更换发动机安装橡胶垫； ④大修发动机； ⑤更换燃油管路。

四、油机发电机的使用和维护（3）如何进行保养

①机油的更换 每50小时更换一次机油。（对于新发动机，在第一个25小时后应更换机油） ②空气滤清器的维护。 使空气滤清器保持正常的条件是极为重要的。因安装不正确，维护不正确或不良的滤芯会使灰尘进人而导致发动机损伤和磨损。务必始终保持滤芯清洁。 ③清洁和调整火花塞。 ④清洗燃油粗滤器。

四、油机发电机的使用和维护3.常见故障处理油机的故障原因是多方面造成的，在实际操作过程中，充分发挥操作人员的主观能动性，通过看、听、摸、嗅等感觉，来发现油机的异常表现，从而发现问题、解决问题、消除故障。判断油机故障的一般原则是：结合结构、联系原理、弄清现象、结合实际、从简到繁、由表及里、按系分段、查找原因。

故障原因排除方法起动转速太低适当延长启动按钮时间燃油滤清器脏污安装新的燃油滤清器输油管破裂或堵塞清洗输油管，或必要时安装新的输油管输油泵问题在起动转速时，来自输油泵的最小燃油压力必须是35千帕（5磅/平方项寸，如果燃油压力小于此值，更换燃油滤清器滤芯，检查燃油系统中的空气。如果燃油压力还低，则安装一个新的输油泵。不往汽缸供油往燃油箱中加注燃油。向燃油系统充油（排除空气或劣质燃油）燃油质量不好放掉油箱中的燃油，安装一个新的燃油滤清器滤芯，往燃油箱中加注清洁的优质燃油。喷油角度不正确调整喷油角度。四、油机发电机的使用和维护（1）柴油机①油机起动失败

四、油机发电机的使用和维护故障原因排除方法油质量不好放掉油箱中的燃油，安装一个新的燃油滤清器滤芯，往燃油箱中加注清洁的优质燃油。燃油压力低查明燃油箱中确有燃油，在油箱和输油管之间，查找燃油管漏油和损坏的弯头。查找燃油系统里的空气，发生的阻塞、粘结或旁通阀的故障。检查燃油压力。在全负荷的转速时，输油泵的出口是23+-35千帕（33+-5磅/平方英寸。如果燃油压力低于140千帕（20磅/平方英寸，安装一个新的燃油滤清器滤芯。如果燃油压力还低，则安装一个新的输油泵。进气系统漏气检查进气歧管的压力。查找空气滤清器发生阻塞的部位。调速器连接杆问题调整调速器连接杆使其能达到全行程。安装新的零件，以替换损坏或有故障的零件。气门间隙不正确根据标题为“气门间隙”一节，进行调整。喷油阀或喷油泵有故障以着火最不好，运转最不平稳的转速运动转发动机，然后松开每个汽缸上喷油阀上的高压油管螺母，每次拧松一个。找到松开高压油管螺母而不改变发动机运转情况的汽缸。检验那个气抽缸的喷油泵和喷油阀。在需要部位安装新的零件。喷油角度不正确调整喷油角度。齿条调整的油量太少参阅“燃油调整有关资料卡片”涡轮增压器积碳或者其他检查涡轮增压器，如有必要，进行修理。②油机功率不足

四、油机发电机的使用和维护故障原因排除方法冷却液流过散热器芯时受到阻塞清洗并冲洗散热器。气流通过散热器受到阻塞清除所有的影响气流的堵塞物。风扇转速低检查风扇皮带的磨损或松动。冷却系统冷却液不足向冷却系统添加冷却液。压力安全阀有故障检查压力安全阀的工作情况，如有必要，装上一个新的压力安全阀。冷却液中有可燃气体找到可燃气体进入冷却系统的部位，如有需要，进行修理。节温器或水温表有故障检查节温器工作是否正常。检查水温表工作情况，如有必要安装新的零件。水泵发生故障如有必要，修理水泵。发动机负荷太大降低发动机的负荷。喷油角度不正确调整喷油角度。变矩器或变速器工作不正常，引起冷却液温度升高。纠正变矩器或变速器运转温度过高。③油机冷却液温度过高

四、油机发电机的使用和维护故障原因排除方法机油滤清器或机油冷却器脏污检查滤清器旁通阀的工作，如果需要