发电机培训技术资料

柴油发电机组培训资料
概述
柴油发电机组在通信中的作用：在电信企业，柴油发电机组是通信电源设备的重要组成部分。

在有市电供应的通信枢纽楼、模块局、电信所、接入网等，则把柴油发电机组作为备用电源。

当供电部门计划停电或事故停电时，立即起动柴油发电机组保证供电。

柴油发电机组运行是否正常，直接关系到全程全网的通信质量。

因此电源设备维护人员要熟练掌握柴油发电机组的构造、原理、性能和维护要点。

柴油机的结构：由机体---曲轴连杆机构、配气机构、燃油供给系统、润滑系统、冷却系统、启动系统等组成。

柴油机工作原理：柴油机把热能转化成机械能，是通过气缸连续进行进气、压缩、工作排气四个过程来完成的。

四个工作连续的过程，称为柴油机的工作循环。

名词解释
止点：活塞在气缸内上下往复运动一次，可通过连杆使曲轴旋转一圈。

活塞在气缸内两个极端位臵叫止点。

上止点：活塞在气缸内最高位臵叫上止点。

下止点：活塞在气缸内最低位臵叫下止点。

活塞冲程：上止点与下止点之间的距离称为活塞冲程（又称为活塞行程）。

燃烧室容积：当活塞位于上止点时，活塞顶以上的空间称为燃烧室容积。

气缸工作容积：上止点和下止点之间的气缸容积叫做气缸工作容积（通常以升或立方厘米为单位）。

气缸总容积：燃烧室容积加上气缸工作容积称为气缸总容积。

压缩比：气缸总容积与燃烧室容积的比值称为压缩比。

柴油发电机组的操作
柴油机操作：(1)正确的操作和保养是柴油机最长使用寿命和最大经济效益的关键因素。

(2)按照操作和保养手册中说明去做，可以使柴油机的使用费用最低。

且柴油机的使用寿命最长。

围绕柴油机的检查：(1)察看润滑油或冷却夜有无泄漏、有无松动的螺栓和脏物堆积，清除任何脏物。

(2)护罩必须正确就位，修理损坏的护罩、更换丢失的护罩。

进排气系统：(1)确保进气管道和空气滤清器安装就位，
所有的管夹箍和接头拧紧。

(2)察看空气滤清器指示器保养指示器—如出现红色则更换滤芯。

冷却系统：(1)检查冷却系统有无泄漏或接头是否松动(2)检查冷却系统软管有无绽裂及管夹箍是否松驰。

(3)检查水泵有无泄漏的迹象。

(4)检查风扇驱动皮带是否松弛及有无损坏。

(5)检查冷却液液位，保持水位在水箱盖颈下13mm 。

(6)水套加热器检查是否正常工作，保持水温在32度以上。

电气系统：(1)连接有无松动，线路有无磨损或损坏。

(2)检查交流发电机皮带有无绽裂和损坏。

(3)确保防雷接地线牢靠。

燃油系统：(1)检查燃油管路的接头是否松动和有无泄漏，确保向柴油机供给燃油。

(2)如果已有几个星期没有起动柴油机，燃油可能已从燃油系统中泄出，所以在起动柴油机前首先用手动输油泵给柴油机泵油。

润滑系统：(1)检查柴油机曲轴箱机油油位，保持机油油位在机油油尺在静满刻度。

(2)检查下列零部件处有无泄漏：曲轴密封、曲轴箱、机油滤清器、传感器和气门室盖。

(3)检查清洗曲轴箱呼吸器。

起动系统：(1)检查蓄电池跨接电缆连接是否良好和有无腐蚀。

(2)检查仪表和控制面板状态是否良好。

(3)将停机装臵和报警器复位。

(4)检调蓄电池电解液液位和比重，适时添加蒸馏水。

自动起动：要实现自动起动，柴油机控制开关必须在“自动”位臵，当远程的起动/停机触点闭合时，柴油机自动起动。

警告：当柴油机处于“自动”模式时，柴油机可能在任何时刻起动。

为避免人身伤害，人员必须远离柴油机。

寒冷天气的发动机起动（CAT卡特彼勒）
空气起动马达把压缩空气压力调到最大。

注意：压缩空气压力最大不能超过1030 Kpa(150 psi)额外的压缩空气量。

电起动马达：(1)维持蓄电池中的电解液液位，保持蓄电池中充满电。

(2)用跨接电缆起动柴油机。

柴油机起动后：暖机：在提高柴油机转速到额定转速前，让柴油机在低怠速下运转2-3分钟，以使缸套水温开始上升。

在暖机期间，检查所有仪表上的读数。

注意：当柴油机在额定转速和小负荷下运转时，将较快地达到正常工作温度。

接合被驱动设备：(1)确保各种仪表都处于相应柴油机转速的正常范围内。

(2)增加柴油机转速到额定转速。

在加负荷以前，必须将柴油机转速增加到额定转速，合上空气开关以给柴油机加负荷。

柴油机的运转：(1)当柴油机在运转时，要频繁地观察仪表，(2)定期地将仪表上的数据记录下来和标准数据相比
较，以确保柴油机在正常运转。

比较这些数据有助于知道柴油机性能的变化。

确定并纠正仪表上任何明显的读数变化。

轻载运转：(1)延长在低速或较小负荷的运转时间会引起机油消耗量的增加和气缸中积碳。

积碳会造成功率损失和性能变坏。

(2)如有可能，最少带30％负载运行一段时间，这样能烧掉气缸中过多的积碳。

警报器和停机装臵：(1)为防止柴油机损坏，警报器和停机装臵都设定在临界工作温度、压力或转速下。

(2)当出现不正常的工作状态时，警报器报警，以警告操作者。

(3)当出现更危急的不正常工作状态时，停机装臵起作用，停止发动机的运转。

(4)停机装臵有助于防止设备的损坏。

(5)柴油机保护装臵使柴油机停机，则必须确定停机的原因。

在再起动柴油机之前，进行必要的修理。

应熟悉下列相目：警报器和停机装臵的类型及位臵，各种保护装臵起作用的各种工作状态。

手动停机：(1)在柴油机停机前，应使其逐渐冷却。

发动机已在负荷下运转后，立即使柴油机停机会造成过热和发动机零部件的加速磨损。

涡轮增压器中心壳体的过高温度会造成机油焦化问题。

(2)断开空气开关，在使柴油机停机前，让柴油机有一段时间冷却。

紧急停机（紧急停机装臵仅用于紧急情况，正常停机不要使用紧急停机装臵）：(1)正常运转时，紧急停机按钮在“突
起”位臵。

(2)当需要紧急停机时，按下紧急停机按钮。

这会切断发动机的燃油供给。

(3)在确定和纠正迫使出现紧急停机的问题之前，不要起动发动机。

紧急停机装臵的复位（在发动机再次起动之前，紧急停机按钮和进气切断装臵都必须复位）：(1)顺时针旋转紧急停机按钮使按钮复位，紧急停机按钮会回到“突出”位臵。

(2)转动进气切断装臵的复位旋转钮到“开”（OPEN）位臵。

确保发动机两侧的进气切断装臵都以复位。

如果只复位了发动机一侧的进气切断装臵，则会导致发动机的损坏。

气缸体与连杆曲轴结构
气缸体和曲轴箱：由气缸盖、气缸垫、气缸体、曲轴箱等组成。

一般气缸体和曲轴上部铸成一个整体，下面为底座（又称下曲轴箱）是贮存润滑油的。

底座的底部设有放油螺塞，侧面设有检查机油油量的油标尺。

气缸体上镶有气缸套，其作用是引导活塞运动。

因此气缸大都不与气缸体制成一体，当气缸磨损后须要修理时，只须拆换气缸套即可。

气缸盖（又叫气缸头）的作用：是从上部密封气缸，并和活塞顶共同构成燃烧室。

在气缸盖上安装有喷油器、气门、气门弹簧、摇臂、进、排气道等。

气缸垫：为使气缸得到良好的密封，气缸盖与气缸体之
间必须加气缸垫。

气缸垫的厚薄会影响压缩比，所以在更换气缸垫时，必须选用同种型号的。

拧紧、拆卸气缸盖螺栓注意事项：气缸盖用螺栓紧固在气缸体上，紧螺栓时应有一定次序，由中间对称的向四周扩展的顺序分次进行，最后要用扭力扳手按说明书规定的扭矩值拧紧。

拆卸螺栓时由四周对称的向中间扩展的顺序分次进行。

活塞：装在每个气缸中，工作时上下运动，顶部形成燃烧室。

其功能：(1)燃烧气体的力传给连杆和曲轴。

(2)密封燃烧室。

(3)传热。

活塞的基本结构：可分为活塞顶部、环槽部和活塞裙部。

活塞顶部：直接接触高温气体，为促进混合气的形成，改善燃烧情况，常制有各种形状的凹坑。

环槽部：是安装活塞环的部分，又叫防漏部。

身部切有几道环槽即气环槽和油环槽，它们分别用来安放气环和油环。

主要担负密封气缸的作用，同时活塞顶部吸收的大部分热量（80％）也通过活塞环传给气缸壁，被冷却液带走。

活塞裙部：环槽部以下部分称为裙部，裙部对活塞在气缸中的运动起导向、稳定、散热作用。

活塞环是具有一定规则断面和一定弹力的开口环，分气环和油环（油环比气环厚）。

气环作用：和活塞共同密封气缸，阻止气体漏入曲轴箱
内，并将活塞顶部所受的大部分热量传给气缸壁。

油环作用：是使机油均匀分布在气缸壁上，以保证良还的润滑，同时刮掉气缸壁上多余的润滑油，以免机油窜入气缸内燃烧而产生积碳和结胶。

油环的工作原理：当活塞向下运动时被环锐边刮下的机油通过活塞的回油孔流回曲轴箱。

当活塞向上运动时机油也同样可以回到油底壳。

活塞环拆卸注意事项：(1)如活塞环在环槽中卡住，切勿用力硬拉，应将活塞连活塞环一起浸入煤油或汽油中，半小时后取出，并轻轻震击，活塞环即能松动。

(2)用专用工具取下活塞环。

(3)活塞积碳清除一般可用柴油、水磨砂纸清洗。

活塞环安装注意事项：各活塞环的开口，应依次错开120度，不准同在一个方向。

各活塞环的开口不准正对活塞销垂直方向。

在环槽内应无卡滞现象。

如135系列柴油机设有四道环（三道气环、一道油环）。

第一道为镀铬矩形气环、第二、三道采用内倒角扭曲环，倒角的一面应朝上安装，油环装在活塞裙气环的下面。

装配外切角扭曲环，倒角的一面应朝下安装。

活塞销的拆卸：应放在机油加热100—120度即可。

曲轴：位于气缸体的下部，连杆与它相连。

直列柴油机和V列柴油机曲轴不相同。

其功能：把回转运动传递给飞轮，
供应飞轮适合工作的能量。

曲轴L形部分把往复运动变成回转运动。

曲轴有几部分：主轴颈、连杆轴颈是承载负荷的部分。

连杆轴颈：连杆轴颈决定了活塞的位臵。

连杆轴颈在上面时，活塞位于上止点，轴颈在下面时活塞位于下止点。

发火顺序决定了哪个缸何时到达上止点。

连杆轴颈把往复运动变成回转运动。

曲轴臂：它将连杆轴颈和曲轴轴颈固定在一起。

过渡园角：曲轴臂和轴颈之间的半径称为过渡园角，也称倒角。

主轴颈：用来支撑曲轴防在气缸体中，主轴颈和主轴承互相同心。

推力主轴颈：一个主轴颈承受轴向推力，在其曲柄臂上有一道磨光侧面。

轴向窜动：曲轴在工作时会产生前后来回运动，称轴向窜动，推力轴承把轴向窜动降到最小。

钻孔油道：曲轴内有钻孔油道，机油从主轴承到连杆轴承，油道用堵头堵塞住。

减轻孔：一些曲轴的连杆轴颈有减轻孔，减轻曲轴的重量和离心力。

平衡重：一些曲柄臂上有平衡重，平衡曲轴的离心力，它可以是和曲轴锻制在一起，有时是用螺栓连接。

主轴承：曲轴在主轴承内旋转，主轴承紧固在气缸体下部。

主轴承包括气缸体上的主轴承孔和用螺栓固定在主轴孔上的轴承盖和主轴瓦。

主轴瓦：每个主轴瓦分为两半，下瓦装在轴承盖中，上瓦装在气缸体的主轴承孔中。

上瓦有油孔和油槽。

机油可以从此出连续进入主轴颈。

主轴瓦可更换：由于承受了大部分负荷，主轴承磨损比曲轴其它部分快，主轴瓦设计成在需要时可更换。

飞轮：飞轮用螺栓装在曲轴后端的飞轮壳内。

其功能：存储做功冲程的能量，平稳输出曲轴转速，供应做功的致动马力。

动能：做功冲程中曲轴转动的动能保持曲轴在进气、压缩和排气冲程中平稳转动。

飞轮组件：飞轮是飞轮组件的一部分，飞轮组件有若干个零件。

齿圈：齿圈装在飞轮的外缘，用来起动柴油机。

连杆：连杆通过活塞销和活塞连接，连杆连接活塞和曲轴。

所有连杆都有下述组成：
小头：用于安装活塞销衬套。

杆身：杆身把连杆加长，断面有工字形等。

孔和盖：在大头部分，用来安装轴瓦，把连杆安装到曲
轴上。

连杆螺栓和螺帽：把连杆连杆盖装在曲轴上，这称为连杆的曲柄或大端。

活塞销衬套：装在连杆小头中，是一种轴承，它承受负荷，磨损后可更换。

连杆轴瓦：装在连杆的大头，它承载负荷，曲轴在其中旋转，它的上半瓦装在连杆身一边，称为上瓦。

它的下瓦装在连杆盖中称下瓦。

上瓦承受的负荷较大。

连杆瓦可更换。

配气机构
配气机构的作用：按照柴油机每一气缸内所进行的工作循环和点火次序的要求，定期开启和关闭各缸的进、排气门，使新鲜空气（混合气）按时进入气缸，废气排出气缸。

进气和排气系统：由进、排气支管、空气滤清器、气缸盖及气缸中的进、排气道和排气消声器组成。

空气滤清器作用：是清除空气中的灰尘杂质，将干净的空气送入气缸内。

空气滤清器可分为干式、湿式（复合式）两种形式：(1)干式滤清器：由于滤芯结构不同，有金属网纸滤芯和纸滤芯两种。

常用于康明斯、威尔逊、卡特彼勒等柴油机。

(2)湿式（复合式）空气滤清器：在它的底部装有一定数量的机油，
它利用机油的粘性作用，将空气中的灰尘杂质吸附下来。

常用于135系列柴油机。

柴油机一般运行150—200小时清洗一次，清洗时把滤芯（钢丝绒制成）放在汽油内清洗。

排气系统：排气管直径要大，减少转弯次数，排气管内壁要光滑，为的就是定期清除积碳。

凸轮轴：凸轮轴由曲轴齿轮驱动，因蛋形凸角而命名。

其功能：它的转动控制进排气门的关闭。

凸轮轴工作原理：凸轮轴转动时带动凸轮转动。

气门传动零件与愈轮相接，跟着上下运动。

凸角在上面时，气门完全开启。

它与曲轴转速比为2：1的关系。

所以工作循环中气门能在适当时间开关。

凸轮轴上有轴颈和凸轮。

凸轮轴的驱动：大部分柴油机都采用齿轮传动，采用齿轮传动时，称为正时齿轮。

正时齿轮均匀布臵在曲轴的自由端（有风扇那一端）的齿轮室中。

由于在四冲程柴油机中凸轮轴转数为曲轴转数的一半，所以，装在凸轮轴上正时齿轮的齿数比装在曲轴上的正时齿轮的齿数多一倍。

在曲轴上正时齿轮为主动齿轮，装在喷油泵、机油泵、凸轮轴上正时齿轮统称为传动齿轮。

正时齿轮采用斜齿轮式。

正时齿轮、传动齿轮、主动齿轮等刻有记号，安装时应准确对正记号，不得有误，以保证配气机构与曲轴连杆机构工作的准确配合。

准确对正记号，不得有误，以保证配气机构与曲轴连杆机构工作的准确配合。

凸轮轴轴承：凸轮轴轴承安装在轴瓦（衬套）孔中，衬套压入气缸体的孔中，它有一个油孔与缸体上的油道对准。

凸轮：单个凸轮分别驱动每个气缸的进排气门。

每个凸轮有基园、坡道和凸头。

升程：从基园中心到凸头顶端的距离。

它决定了气门开启的大小。

坡道：开启和关闭坡道的形状决定了气门开启、关闭的快慢。

凸头：它的形状决定了完全开启的时间长短。

气门挺柱：座落在每个凸轮上。

凸轮轴转动时它紧贴凸轮上下运动。

其功能是把凸轮轴的运动传给推杆。

气门挺柱有两种类型：滑动式和滚轮式，
滚轮式挺柱：它有硬的滚轮在凸轮上滚动。

专用夹子使滚轮与凸轮对准，工作时在气缸体中上下滑动。

广泛用于各种柴油机上。

推杆：是两头带座子的钢管。

下端与挺柱接触，上端与摇臂接触。

其功能：把挺柱的运动传给摇臂。

摇臂：连接气门和凸轮轴。

其功能是把凸轮轴的回转运动转变成气门的往复运动。

摇臂工作原理：当推杆在气缸体推动摇臂的一端向上时摇臂绕其轴转动，它的一端下压，打开气门。

凸轮轴继续转动，推杆向下运动，气门弹簧关闭气门。

摇臂有若干零件：(1)调节螺钉：用来调节气门间隙。

(2)锁紧螺母：锁紧调节螺钉，保持气门间隙。

(3)摇臂轴衬套：润滑摇臂。

(4)摇臂轴：固定在缸头上，用来安装摇臂。

气门间隙：摇臂绕固定在缸头的轴转动。

当凸轮开始推动推杆时，在摇臂和过桥之间通常存在保持气门完全关闭状态的小间隙，这就是气门间隙。

这是在气门传动机构上必须进行调整的关键项目。

摇臂数和凸轮数相同。

气门：每个气缸至少有一个进气门和排气门安装在缸头上。

气门头：圆形装在缸头中。

密封锥面：表面坚硬，减少磨损，密封燃烧室。

气门面：气门头平面部分称为气门面。

气门杆：增加气门的长度。

锁片：座落在气门的锁槽中，使气门弹簧保持在阀杆上。

气门导管：装在缸头上，气门在其中上下运动。

其功能是气门保持直线运动。

气门座：压入缸头的孔中，提供和气门的配合面。

其功能是：气门关闭时和气门座接触密封燃烧室。

气门弹簧：与气门杆装配，保持气门关闭，它靠锁片、旋转器或弹簧座定位。

弹簧座：与气门杆装配，把锁片卡在锁槽中，是压紧弹
簧的座圈。

锁片：它与锁片槽相配，使弹簧保持在气门杆上。

喷油器：喷油器也在缸头上。

在一定时刻所供给的高压燃油，经过喷油器的喷油嘴把燃有雾化成颗粒喷射燃烧室，与空气形成良好的可燃混合气。

因此，对喷油器有如下要求，一定的喷射压力：一定的射程：一定的喷雾锥角、喷雾良好。

喷油终了能迅速停油，没有漏油、渗油现象。

喷油器的结构：喷油器体、针阀体、定位销、顶杆、调压弹簧、调压螺钉和调压螺母等组成。

喷油器油针是较容易出故障的部件。

若有滴油、雾化不良，排气冒黑烟，按以下方法进行查找：(1)将柴油机怠速时，逐一将喷油器与高压油管松开停止喷油器的喷油，(2)同时，观察排气的颜色，如有故障的喷油器停止喷油后，排气不冒黑烟，柴油机的转速变化很小，如该喷油器正常的，则柴油机的转速会显著降低，拆下该喷油器更换油针（校检）。

研磨及检验气门：气门导管磨损或损坏后气门一定会产生漏气现象，检修时应按步骤拆下气缸盖，用钢丝刷和刮刀去掉积碳，用木棒套一个橡皮碗吸者气门进行研磨。

研磨时，在气门接触带上涂上一层薄薄的气门砂（根据气门情况决定，用粗或细气门砂）。

接着在气门上涂一层机油，研磨数分钟，使气门与座之间更好地接合。

研磨好的气门应对号入座，不准调位，清洗后将气门组装好，下部加注汽油，5—10
分钟内不漏油，证明封闭严密。

操作方法：有单手拍和双手搓两种方式。

交替运用，但用力不可过猛。

燃油供给系统
燃油供给系统的组成：它由输油泵、燃油滤清器、喷油泵、调速器、喷油器、高、低压油管等组成。

喷油泵（又称高压油泵）：喷油泵泵体内有两对精密偶件，一对是柱塞与柱塞套筒，另一套是出油阀与出油阀座。

出油阀偶件安装在柱塞偶件的上面，并被压紧，两者之间紧密贴合，不能滴油。

喷油泵常见故障：(1)柴油机运行时，依次拆开喷油泵油管接头，发现分泵不出油或出油很少时，则表明油泵柱塞与柱塞套筒、或弹簧有问题（研磨或更换）。

(2)柴油机停机后，将喷油泵的油管接头拆开轻微掀动输油泵的手泵，如果不断出油者表明出油阀与出油阀座或弹簧已损坏（研磨或更换）。

喷油泵的拆装及修理：喷油泵拆卸时，必须注意每一个分泵零件做好记号并放在一起，柱塞偶件及出油阀偶件不能调换，必须成对安臵。

拆卸后的零件放在柴油中清洗吹净，不合格零件也应成对更换，喷油泵安装时应进行调整。

喷油泵总成的调整：喷油泵总成在工作1000小时或换零件装配完毕后，必要进行调整。

一般可按下列各项进行调整：(1)调整油泵供油平衡及时间。

(2)调整喷油泵供油量均匀度及最大供油量。

柴油机供油提前角不是喷油提前角
柴油机供油系统有两种提前角。

一种是供油提前角，另一种是喷油提前角。

它们两者都是用来表示柴油机供油系统何时向气缸喷射柴油的。

它们分别反映喷油泵向高压油管供油及喷油器向气缸喷油时与气缸活塞位臵的相互关系。

它们的异同点是：两者的调整方法是一样的，调整了供油提前角就是调整了喷油提前角。

但检查方法却不一样。

供油提前角是指喷油泵出口处刚刚开始冒油时，活塞距离压缩冲程上止点前的曲轴转角。

喷油提前角是指喷油器的刚刚开始向气缸喷油时，活塞距离压缩冲程上止点前的曲轴转角。

检查供油提前角应从喷油泵出口处观察。

检查喷油提前角应在喷油器喷孔处观察。

由于柴油从喷油泵至喷油器，要克服高压油管少量的弹性变形和喷油器调压弹簧的预紧力，并且升高的压力波传播要有一个过程。

因此喷油器向气缸喷油的时刻总要比喷油泵向高压油管开始供油的时刻迟一些。

它们之间的间隔一般相差8度左右。

12V135ZD柴油机的供油提前角是28---31度，则它的喷油提前角是20---23度。

柴油机在维护保养中，一般都是检查供油提前角。

调速器：是一种在规定的转速范围内，根据柴油机负荷变化而自动调节供油量，维持柴油机稳定运转的专门装臵。

调速器的日常维护:
1、经常性的检查调速器内的润滑油油面高度是否合适。

在添加机油时，油平面不要超过壳体侧面的溢油螺钉位臵。

2、调速器的操纵机构上有高速、低速限制螺钉，在柴油机出厂或检修调后，已经调整好并已铅封，请勿随便变动。

润滑系统
柴油机润滑油的作用：(1)润滑、(2)冷却、(3)净化、(4)密封、(5)防锈。

润滑油：柴油机中采用的润滑油有机油和黄油两种，绝大部分的运动零件是采用机油来润滑。

只有在水泵、发电机等部件的转轴与轴承中采用黄油进行润滑。

润滑方式：现代多缸机柴油机通常采用综合式润滑方式，即一分机件用压力润滑，另一部分机件用激溅式润滑。

机油直贮存在油底壳内，称为湿式循环系统。

机油滤清器：可分粗滤器和精滤清器（又称细滤清器）两大类。

常用的粗滤清器形式有网式、刮片式（135系列柴油机用）、和绕线式。

精滤清器一般分吸附式和离心式（135系列、110系列、125系列用）两种。