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废气涡轮增压器在发电机组上的工作原理
在柴油机型号中,凡有“T”字的都表示该型号柴油机装配了废气涡轮增压器。
1.废气涡轮增压器的工作原理
废气涡轮增压器由涡轮和压气机两个接触部分组成。涡轮的进气口与柴油机的排气管相连接,空气压缩机的出气口与柴油机的进气管相连接。由于柴油机排出的废气仍有一定能量,便驱动废气涡轮旋转,同时为了又带动同轴上的空气压缩机旋转,空气压缩机对吸进的新鲜空气进行压缩,使其密度提高,从而提高了进气压力,增加了充气量,以提高柴油机功率。由上述可以看出,废气涡轮增压器是利用柴油机排出的废气来驱动的,涡轮增压器与柴油机之间无任何机械传动关系。
2.康明斯柴油机废气涡轮增压器的构造
实际的废气涡轮增压器除了涡轮的空气压缩机外,还设有支撑装置。密封装置、润滑系统和冷却系统。康明斯柴油机所以废气涡轮增压器虽然型号不同,但基本结构相似。涡轮一端安装在排气岐管的凸缘上,空气压缩机一端安装在进气岐管上。
固定在增压器上的铭牌上有零件编号、系列编号、型号及其他说明。
涡轮部分:由涡轮叶轮及轴、涡轮壳等零件组成。
空气压缩机叶轮是用防松螺母固定在废气涡轮轴上,构成废气涡轮增压器的转动部分称为转子。
支撑装置:由装在中间壳中的分别靠近空气压缩机端和我聊端的轴承。护板、止推盘等所组成。支撑装置使转子可靠地定位于中间壳上,限定转子工作时在轴向和径向的活动范围。
密封装置:由油封总成、气封环等所组成。压气机端的密封装置主要是密封压气机内高压空气和防止油腔的机油进入压气机。涡轮端密封装置使防止高温废气进入油腔,以确保机油质量。
润滑系统冷却系统:所以KTTA型柴油机的增压器均有机油冷却和润滑,机油通过轴承壳进行循环。
增压器采用浮动轴承的原因是:当增压器转速超过4000r/min时,如采用非浮动轴承,则轴表面与轴承内表面间的滑动速度是相当高的,轴承很容易磨损,普通的滑动轴承难以胜任。采用浮动轴承用铅锡合金制作的轴承装在轴承壳内,而轴3支撑在轴内作高速转动。轴承与轴之间、轴承与轴承之间均由间隙,具有压力的润滑油从轴承壳上部的管接头进入轴承内、外间隙。在柴油机运转过程中,在轴承的内、外间隙、在柴油机运转过程中,在轴承的内、外间隙中均形成油膜,起着轴承的作用。
浮动轴承分全浮动轴承和半浮动轴承。全浮动轴承以一定转速转动,而半浮动轴承则不转动,此次轴承常采用整体浮动套,其一端为方形结构。在同样的情况下,半浮动轴承的机械损失小于全浮动轴承。浮动轴承与普通滑动轴承相比,具有温度
低、摩擦功小、工作可靠、抗振性好及拆装维修方便等优点。
发动机可有两只或四只增压器。如果发动机有四只增压器,则装在排气岐管上的两只增压器是高压增压器,安装在支架上的两只增压器是低压增压器。
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影响高压发电机选择接地方式的因素
高电压发电机组的接地保护接地是为保证电工设备正常工作和人身而采取的一种用电措施,通过金属导线与接地装置连接来实现,常用的有保护接地、工作接地、防雷接地、屏蔽接地、防静电接地等。接地装置将电工设备和其他生产设备上可能产生的漏电流、静电荷以及雷电电流等引入地下,从而避免人身触电和可能发生的火灾、爆炸等事故。
高压发电机不可缺少的是高压发电机接地保护,确保使用,影响选择接地方式的因素有:
1) 供电可靠性;
2)人身设备;
3) 过电压因素;
4) 继电保护;
5)高压发电机的投资。在机组系统发生接地故障时,由于电容电流超前电压90°,当故障点的电容电流在第个半波过零熄弧时,加在故障点上的电压正好为峰值,若电容电流过大,空气游离严重,极易把故障点重新击穿。这种重燃有时不可避免。但多次重燃将会导致电网电压振荡,发生间歇性弧光过电压。这种过电压时间长、幅值高、能量大、缺乏有效手段加以防护。避雷器在这种过电压的长时间作用下,会加速老化,甚至损坏。因此,首先应采取措施避免这种过电压的发生。发电机是电力系统的原动力,在运行中必须具备对突发性故障的应变能力,发电机中性点的接地方式与此有密切的关系。发电机中性点的接地方式有:①中性点直接接地②中性点经低阻抗接地③中性点不接地④中性点经消弧线圈接地⑤中性点经高阻抗接地。发电机在运行中,发生单相接地是常见的故障,故障点出现电弧接地时会进一步扩大定子绕组绝缘损害甚至导致铁芯灼伤烧结,如不及时发现并快速切除,故障将发展成为相间或匝间短路。基于上述原因,国际广泛采用发电机中性点高阻接地,以限制接地电流,防止各种过电压的危害,取得了良好的运行经验。中性点经电阻接地方式于20世纪90年代开始应用于我国配电网系统中,目前已广泛地应用于我国城市供电系统、电厂、地铁、冶金及石化等系统。
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柴油发电机组BOSCH电控系统功能描述
(1)点火钥匙开关
点火钥匙开关在“ON”位置时的四种状态:
1——钥匙开关在“ON”位置,诊断请求开关在“OFF”位置,发动机没有启动或运行
2——钥匙开关在“ON”位置,诊断请求开关在“OFF”位置,发动机没有启动或运行
3——钥匙开关在“ON”位置,发动机启动
4——钥匙开关在“ON”位置,发动机启动
在状态1的情况下,ECU检测水温、进气温度压力等模拟输入量,以及制动信号、离合器信号的等信号量并对电控系统进行自检。
转动点火钥匙到“ON”位置时,需要停顿片刻,待检查发动机预热灯和故障灯熄灭后再启动发动机。预热灯工作状态当ECU检测到水温、进气温度过低,需要使用进气预热,ECU输出信号,驱动进气预热继电器对发动机进行进气预热,同时点亮冷启动灯,提示驾驶员发动机正处在预热状态,这时驾驶员需等待预热灯熄灭后再启动发动机。故障灯工作状态系统正常的情况下,故障灯在钥匙打到“ON”位置时,系统开始自检,同时故障灯亮,如果自检没有问题,2s后故障灯熄灭,发动机可以点火;如果系统检查出有当前或历史故障,故障灯点亮后常亮,必须排除或确认这些故障不影响启动后再启动发动机。
另外在状态1下,系统的K-LINE(诊断接口通信)处于状态,可使用诊断仪对发动机进行离线诊断。
在状态2的情况下,如果发动机有当前或历史故障,诊断灯将会依次闪出相对应的故障闪码。
状态3为发动机从停机到着火的中间过程,点火后发动机将一直在状态4运行。
(2)故障诊断功能
电控系统具有故障诊断功能。在点火开关“ON”位置时,打开故障诊断开关,就可以通过诊断灯输出故障闪码。诊断请求开关为常开开关或自复位常开开关,一端接ECU端子1.72,另一端由1.04供电。诊断灯驱动端为1.22,诊断灯地端为1.30。
(3)巡航功能
BOSCH电控系统提供巡航功能供选用,该功能可实现车辆在道路上行驶时,不需踩下油门踏板就能保持稳定车速,提高驾驶舒适性。
巡航使用方法如下。
①确认巡航“ON/OFF”开关在“ON”位置上,处于Standby模式,等待巡航。
②确保车速在50km/h( 巡航车速)以上。
③按下“SET+/-”开关,整车即保持车速,进入巡航状态,此时脚可以从油门上松开。
④此时如果想超车,可以踩油门,汽车进入加速状态,以大于刚才设置车道的速度超车,松开油门,车速慢慢回到设置车速。
⑤如果想调整巡航车速,可以按“SET+”或“SET-”开关,进行巡航速度的点加或点减,每按一下调整1km/h。
⑥当驾驶员踩刹车或踩离合,或者使用排气制动,系统自动退出巡航,回到Standby等待巡航模式。如果驾驶员想重新进入巡航状态,只用按下Resume恢复开关,整车又将回到刚才退出的巡航速度。
⑦驾驶员只用将“ON/OFF”开关调回到“OFF”位置上,系统即结束巡航。
巡航开关的电气连接线路,开关供电为端子1.04,四个开关都为自复位常开开关。
(4)排气制动功能
车辆用户可通过ECU,实现对排气制动阀的控制。排气制动的电气连接线路:排气制动开关为常开开关,一端接ECU端子1.32,一端由1.29接地。开关闭合时,ECU的端子1.32给电,ECU通过端子2.03、2.06输出排气制动阀驱动信号(接口在发动机线束上),实现排气制动功能。
(5)冷启动功能(预热功能)
如果整车需要到气温-15℃以下地区行驶,则必须使用预热功能。
柴油机ECU自动根据环境温度进行控制预热,当ECU判断环境温度过低时,启动前发动机必须先预热。ECU通过端子1.55、1.59驱动预热继电器,开始预热,同时通过端子1.38点亮冷启动灯,提示驾驶员正在进行预热,等预热灯灭后再启动发动机。
(6)空调怠速功能
部分大型客车,怠速时,可能会觉得空调功率不够,这时可按下仪表板上的空调请求开关,由ECU提高发动机怠速转速,从而改善整车空调效果。空调请求开关的电气连接线路:空调请求开关为常开开关,一端接ECU端子1.42,另一端由1.04供电。
(7)发动机舱副停车功能
通过此功能,驾驶员可在发动机舱直接停止发动机,这也可以称为紧急停车功能。
发动机副停车开关的电气连接线路:发动机副停车开关为自复位常开关,一端接1.47,一端由1.29接地,开关闭合时发动机停止工作。
(8)发动机转速输出功能
BOSCH CA6DL2/6DF3电控系统提供发动机转速输出功能,电气连接线路发动机ECU以脉冲的形式(默认8脉冲/转)将发动机转速输出给整车仪表。
(9)发动机启动控制功能
ECU控制发动机启动的电气连接线路:钥匙开关在“ON”位置时,ECU端子1.40通电;“START”位置时,ECU端子1.61接到启动信号(24V)。当空挡开关闭合(变速箱挂入空挡)时,ECU通过端子1.37(高端)控制启动继电器闭合,使启动机工作,启动发动机。空挡开关安装在变速箱上,为常开开关,一端接ECU端子1.85,另一端由1.04供电,打到空挡时,空挡开关闭合。