柴油發(fā)電機(jī)組的基本原理和結(jié)構(gòu) 柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)其用途的不同，可分為陸用柴油發(fā)電機(jī)組及船用柴油發(fā)電機(jī)組；如果按品牌的不同，可分為國產(chǎn)柴油發(fā)電機(jī)組和進(jìn)口柴油發(fā)電機(jī)組； 按轉(zhuǎn)速不同，可分為低速發(fā)電機(jī)組和高速發(fā)電機(jī)組。 基本原理 柴油機(jī)驅(qū)動發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在柴油機(jī)汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣弗列加濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達(dá)到柴油的燃點(diǎn)。柴油被點(diǎn)燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行， 稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。將無刷同步交流發(fā)電機(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應(yīng)’原理，發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢，經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。這里只描述發(fā)電機(jī)組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)控制、保護(hù)器件和回路。 結(jié)構(gòu)分析 一臺普通型柴油發(fā)電機(jī)組主要由柴油機(jī)、發(fā)電機(jī)以及控制系統(tǒng)三部分組成，柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)有兩種連接方式，一為柔性連接，即用連軸器把兩部分對接起來，二為剛性連接，用高強(qiáng)度螺栓 將發(fā)電機(jī)鋼性連接片和柴油機(jī)飛 連接而成，目前市場上的柴油發(fā)電機(jī)組使用剛性連接的比較 多一些，柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)連接好之后安裝在公共底架上，然后配上各種起保護(hù)作用的傳感器，如 水溫傳感器，通過這些傳感器，直觀地把柴油機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)顯示給操作員，而且有了這些傳感器， 就可以設(shè)定一個上限，當(dāng)達(dá)到或超過這個限定值的時候控制系統(tǒng)會預(yù)先報(bào)警，這個時候如果操作 員沒有采取措施，控制系統(tǒng)會自動將機(jī)組停掉，柴油發(fā)電機(jī)組就是采取這種方式起自我保護(hù)作用 的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用，真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護(hù)功能的是柴油發(fā)電機(jī)組 的控制系統(tǒng)，控制屏一般安裝在發(fā)電機(jī)上，稱為背包式控制屏，也有部分是獨(dú)立一個屏放置在操 作室內(nèi)，稱為分體式控制屏，控制屏通過電纜和發(fā)電機(jī)以及傳感器連接，分別顯示電參數(shù)和柴油 機(jī)運(yùn)行參數(shù)。此外 , 發(fā)電機(jī)組還有底盤、聯(lián)軸器、散熱器、燃油箱 , 有的還裝設(shè)有消聲器和外罩。

不同類型的發(fā)電機(jī)噴射系統(tǒng)的控制功能布置不完全一樣 控制裝置主要構(gòu)成與工作原理 電控柴油噴射系統(tǒng)中的控制裝置由電控單元、各種傳感器、執(zhí)行器以及連接它們的控制電路所組成。不同類型的電控柴油發(fā)電機(jī)噴射系統(tǒng)的控制功能、控制方式和控制電路的布置不完全一樣，但基本原理相似。 傳感器 ①溫度傳感器為掌握柴油機(jī)的熱狀態(tài)，計(jì)算進(jìn)氣量及進(jìn)行排氣凈化處理，需要有能夠連續(xù)、地測量冷卻水溫度、進(jìn)氣溫度與排氣溫度的傳感器。溫度傳感器種類很多，如熱敏電阻式、半導(dǎo)體二極管式、熱電偶式等。目前，柴油機(jī)常用熱敏電阻傳感器作為溫度傳感器，其利用對溫度敏感的電阻，阻值隨溫度變化的原理而工作。熱敏電阻溫度傳感器的測量電路比較簡單，只要把傳感器與一個精密電阻串聯(lián)連接到一個穩(wěn)定的電源上，就可利用串聯(lián)電阻上的分壓值反映溫度的變化。 ②節(jié)氣門位置傳感器節(jié)氣門位置傳感器安裝在節(jié)氣門軸上，與節(jié)氣門聯(lián)動。其功用是將節(jié)氣門的位置或開度轉(zhuǎn)換成電信號傳輸給電控單元(ECU)，作為電控單元判定柴油機(jī)運(yùn)行工況的依據(jù)。 節(jié)氣門位置傳感器有開關(guān)型和線性輸出型兩種。開關(guān)型節(jié)氣門位置傳感器的內(nèi)部有兩個觸點(diǎn)，分別為怠速觸點(diǎn)和全負(fù)荷觸點(diǎn)。與節(jié)氣門同軸的接觸凸輪控制兩個觸點(diǎn)的閉合或斷開。當(dāng)柴油機(jī)在怠速時，節(jié)氣門接近關(guān)閉，怠速觸點(diǎn)閉合，這時電控單元將指令電磁噴油器增加噴油量以加濃混合氣。全負(fù)荷時，節(jié)氣門全開，使全負(fù)荷觸點(diǎn)閉合，這時電控單元將輸出脈沖寬度長的電脈沖，以實(shí)現(xiàn)全負(fù)荷加濃。線性輸出型節(jié)氣門位置傳感器是一個線性電位計(jì)，由節(jié)氣門軸帶動電位計(jì)的滑動觸點(diǎn)。當(dāng)節(jié)氣門的開度不同時，電位計(jì)輸出的電壓也不同，從而將節(jié)氣門由全閉到全開的各種開度轉(zhuǎn)換為大小不等的電壓信號傳輸給電控單元，使其地判定柴油機(jī)的運(yùn)行工況。 ③曲軸位置傳感器曲軸位置傳感器通常安裝在分電器內(nèi)，用來檢測柴油機(jī)轉(zhuǎn)速、曲軸轉(zhuǎn)角以及作為控制點(diǎn)火和噴射信號源的 缸和各缸壓縮行程上止點(diǎn)信號。按照信號產(chǎn)生原理有光電式曲軸位置傳感器、傳感器。 ④氧傳感器氧傳感器安裝在排氣管內(nèi)。因排氣中氧的濃度可以反映混合氣空燃比的情況，所以在電控燃油噴射系統(tǒng)中可用于空燃比校正的反饋信號。目前，常用二氧化鈦(Ti02)和二氧化鋯(Zr02)兩種材料。 二氧化鋯氧傳感器的基本元件是專用陶瓷體，即二氧化鋯固體電解質(zhì)管，亦稱鋯管：管固定在帶有安裝螺紋的固定套內(nèi)，鋯管內(nèi)表面與大氣相通，外表面與排氣相通，其內(nèi)外表面都覆蓋著一層多孔性的薄膜作為電極。氧傳感器安裝在排氣管上，為了防止排氣管內(nèi)廢氣中的雜質(zhì)腐蝕鉑膜，在鋯管外表的鉑膜上覆蓋一層多孔的陶瓷層，并加有帶槽口的防護(hù)套管。在其接線端有一個金屬護(hù)套上開有一孔，使鋯管內(nèi)表面與大氣相通。當(dāng)鋯管接觸氧氣時，氧氣透過多孔鉑膜電極，吸附于二氧化鋯，并經(jīng)電子交換成為負(fù)離子。由于鋯管內(nèi)表面通大氣，外表面通排氣，其內(nèi)、外表面的氧分子分壓不同，則負(fù)離子濃度也不同，從而形成負(fù)離子由高濃度側(cè)向低濃度側(cè)的擴(kuò)散。當(dāng)擴(kuò)散處于平衡狀態(tài)時，兩電極間便形成電動勢，所以二氧化鋯傳感器的本質(zhì)是化學(xué)電池，亦稱氧濃差電池。其輸出特性是，在過量空氣系數(shù)。 ⑤爆振傳感器爆振傳感器用于檢測柴油機(jī)有無爆振發(fā)生，它是柴油機(jī)集中控制系統(tǒng)中的重要部件。爆振檢測可以有三種途徑：一是檢測汽缸壓力；二是檢測柴油機(jī)振動；三是檢測燃燒噪聲。目前較為常用的為振動檢測。例如，磁滯伸縮式爆振傳感器主要用于振動檢測，它是一種電感式傳感器。當(dāng)傳感器的固有振蕩頻率與柴油機(jī)爆振時的振動頻率相同時，傳感器輸出 信號。