1、w求是 立德 尚學 精業 油機發電系統1第1頁，共49頁。w本章內容油機發電機組的作用油機發電機組的工作原理油機的總體構造便攜式油機發電機組油機發電機的使用與維護2第2頁，共49頁。w本章重點、難點本章重點柴油發電機組的工作原理柴油發電機組的使用與維護本章難點：油機發電機組的原理油機發電機組簡單故障的分析和處理3第3頁，共49頁。w相關配套知識油機發電機的作用1油機的總體構造2油機發電機的工作原理3便攜式油機發電系統4油機發電機組的使用和維護54第4頁，共49頁。w學習本章目的和要求掌握油機發電機組的基本理論。掌握柴油發電機組的原理和運用技術。掌握汽油及便攜油機發電機組的原理和運用技術。學會油

2、機發電機組的日常養護和一般故障的排除方法，提高具體分析問題和解決問題的能力。5第5頁，共49頁。w2.2.1油機發電機的作用在通信系統中，交換機及其它直流負載、交流負載是靠市電供給電源的。（直流負載依靠市電整流后提供）。一旦市電發生中斷，交流負載同步斷電，立即停止工作；蓄電池組提供直流負載工作的時間是有限的，隨著蓄電池容量的逐漸下降，直流負載停止工作的情況也很快就會出現。所以，在市電停電時，發電和及時開啟供電是非常重要的。6第6頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造柴油機主要二大機構四大系統組成，包括：曲軸連桿機構，配氣機構，燃油系統，潤滑系統，冷卻系統，起動系統。1.曲軸連桿機構 曲軸連桿

3、機構是油機的主要組成部分。它由氣缸、活塞、連桿、曲軸等部件組成。它的作用是將燃料燃燒時產生的化學能轉變為機械能，并將活塞在氣缸內的上下往返直線運動變為曲軸的圓周運動，以帶動其它機械做功 。7第7頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造（1）氣缸：氣缸是燃料燃燒的地方，根據油機的功率不同，氣缸的直徑和數目也不相同 。燃料在氣缸中燃燒時，溫度可高達15002000，因此，油機中必須采用冷卻水散熱，為此，氣缸壁都做成中空的夾層，兩層之間的空間稱為水套。 氣缸8第8頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造（2）活塞：油機在工作時，活塞既承受很高的溫度，又承受很大的壓力，而且運動速度極快，慣性很大。因此

4、，活塞必須具有良好的機械強度和導熱性能，并且應當用質量較輕的鋁合金鑄造，以減小慣性。為了使活塞與氣缸之間緊密接觸，活塞的上部還裝有活塞環，如圖，活塞環有壓縮環（氣環）和油環兩種，氣環的作用是防止氣缸漏氣，油環的作用是防止機油竄入燃燒室。活塞9第9頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造（3）連桿與曲軸：連桿將活塞與曲軸連接起來，從而將活塞承受的壓力傳給曲軸，并通過曲軸把活塞的往返直線運動變為圓周運動。 連桿曲軸10第10頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造2.配氣機構配氣機構的作用是適時打開和關閉進氣門和排氣門，將可燃的氣體送入氣缸，并及時將燃燒后的廢氣排出。配氣機構由進氣門、排氣門、凸輪

5、軸、推桿、挺桿和搖臂等部件組成。 配氣機構11第11頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造3.供油系統 柴油機的供油系統一般由油箱、柴油濾清器、低壓油泵、高壓油泵、噴油嘴等部分組成。如圖 所示。柴油機工作時，柴油從機箱中流出，經粗濾器過濾，低壓油泵升壓，又經細濾器(也稱精濾器)進一步過濾，高壓油泵升壓后，通過高壓油管送到噴油嘴，并在適當的時機通過噴油嘴將柴油以霧狀噴入氣缸壓燃。12第12頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造供油系統13第13頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造4.潤滑系統油機工作時，各部分機件在運動中將產生摩擦阻力。為了減輕機件摩損，延長使用壽命，必須采用機油潤滑。潤

6、滑系統通常由機油泵，機油濾清器(粗濾和細濾)等部分組成。如圖所示。機油泵通常裝在底部的機油盤內，它的作用是提高機油壓力，從而將機油源源不斷地送到需要潤滑的機件上。機油濾清器的作用是濾除機油中的雜質，以減輕機件摩損并延長機油的使用期限。14第14頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造潤滑系統15第15頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造5.冷卻系統油機工作時，溫度很高(燃燒時最高溫度可達2000)，這樣將使機件膨脹變形，摩擦力增大。此外，機油也可能因溫度過高而變稀，從而降低潤滑效果。為了避免溫度過高，油機中通常都裝有水冷卻系統，以保證油機在適宜的溫度(8090)下正常工作。16第16頁，共

7、49頁。w2.2.2油機的總體構造冷卻系統包括水套、散熱器、水管和水泵等，如圖所示。冷卻水通過水泵加壓后在冷卻系統中循環。循環途徑為：水箱下水管水泵氣缸水套氣缸蓋水套節溫器上水管水箱。節溫器可以自動調節進入散熱器的水量，以便油機始終在最適宜的溫度下工作。冷卻系統17第17頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造6.啟動系統油機啟動系統大致有蓄電池、起動馬達、交流發電機、輔助起動系統等組成。如圖所示。當按下起動開關，接通蓄電池電路的時候，蓄電池給啟動馬達供電帶動內燃機起動，同時一個小的交流發電機通過整流后給蓄電池充電。啟動系統18第18頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造輔助起動系統為了保證

8、發動機在任何溫度條件下都能可靠地起動，特別是柴油機，我們可以借助一些恰當的方法和手段，尤其是在環境溫度較低的情況下都有順利起動。（1）減壓機構減壓機構的作用是在柴油機啟動時，人為地將配氣機構推桿頂起.使氣門處于開啟狀態，減小啟動時的壓縮阻力.使啟動轉速迅速提高.當柴油機曲軸達到足夠高的轉速時，恢復氣門正常工作，并利用飛輪慣性幫助柴油機啟動。（2）潤滑油預熱裝置環境溫度較低時，潤滑油粘度大，阻力大，造成啟動困難。因此，低溫環境使用的柴油機的油低殼內常設有機油加熱裝置.在啟動柴油機時可先給潤滑加熱，以減小啟動阻力。19第19頁，共49頁。w2.2.2油機的總體構造（3）進氣預熱裝里電啟動柴油機常用

9、裝在進氣管中的進氣預熱器加熱進氣，改善啟動條件。這種方法有利于混合氣的形成和燃燒，效果比較明顯，在低溫下，利用它往往能迅速啟動柴油機。（4）冷卻水預熱裝置專門設置預熱冷卻水的裝置，提高水溫，水溫達到40時，即可啟動.有的柴油機則采用綜合起動加熱器，同時加熱進氣、冷卻水和油底殼機油等。20第20頁，共49頁。w2.2.3油機發電機的工作原理1.油機工作原理油機是將燃料的化學能轉化為機械能的一種機器，它是通過氣缸內連續進行進氣、壓縮、工作、排氣四個過程來完成能量轉換的 。活塞在氣缸中運動時有兩個極端位置：上止點和下止點(又稱上死點和下死點)。上止點和下止點間的距離稱為活塞沖程(又稱為活塞行程)當活

10、塞由上止點移到下止點時，所經過的容積稱為氣缸工作容積，又稱活塞排量，通常以升或立方厘米計算。工作容積與燃燒室容積之和叫氣缸總容積。氣缸總容積與燃燒室容積的比值稱為壓縮比。21第21頁，共49頁。w2.2.3油機發電機的工作原理四沖程柴油機的工作循環是在曲軸旋轉兩周(720)，即活塞往復運動四個沖程中，完成了進氣、壓縮、工作、排氣這四個過程。22第22頁，共49頁。w2.2.3油機發電機的工作原理四沖程汽油機的工作循環過程，也是通過進氣、壓縮、工作、排氣四個沖程完成一個循環。只是由于所用燃料的性質不同，它的工作方式與柴油機有所不同。(1)汽油機進氣過程中，被吸進的是汽油和空氣的混合物，而不是純凈

11、的空氣。(2)汽油機的壓縮比低(一般為59)，壓縮終了時，可燃混合氣的壓強只有510 Kg/cm2，溫度只有250400。(3)汽油機氣缸內的可燃混合氣，是用火花塞發生的電火花點燃的。 23第23頁，共49頁。w2.2.3油機發電機的工作原理四缸四沖程柴油機工作示意圖。它好象四個單缸柴油機用一根共用的曲軸連在一起，其中第一缸和第四缸的曲柄處在同一方向，第二缸和第三缸的曲柄處在同一方向，兩個方向間互相錯開180，每個氣缸按順序完成各自的工作循環過程中，在同一行程都有固定的順序，一般為1-3-4-2，就是第一缸作功后，第三缸作功，然后為第四缸作功，最后為第二缸作功。以后各個過程順序重復進行。四缸四

12、沖程柴油機在曲軸每轉兩圈時，各缸內都進行燃燒和作功一次，也就是曲軸每轉半圈就有一個氣缸工作，所以它的工作比單缸平穩得多。24第24頁，共49頁。w2.2.3油機發電機的工作原理2.交流發電機工作原理與勵磁系統 （1）交流發電機的組成油機發電機按照供電電壓等級分為高壓、低壓兩種，目前我國通信局站的發電機組都選用低壓交流發電機組。主要由定子、交流勵磁機，轉子、旋轉整流器等組成。25第25頁，共49頁。w2.2.3油機發電機的工作原理發電機在柴油機旋轉的帶動下，轉子產生的磁場隨之轉動，磁場的磁力線垂直切割定子電樞繞組，交變的磁場的在定子繞組中感應出電勢，通過機座上的接線盒將電能引出。同時，在定子和轉

13、子上還分別裝有交流勵磁機定子和轉子，交流勵磁機電定子為勵磁繞組，其鐵心中埋設有永久磁鐵，轉子為電樞繞組。柴油機帶動發電機開始旋轉時，交流勵磁機定子勵磁繞組產生旋轉磁場，使勵磁機轉子的電樞繞組產生交流電流，經過旋轉整流器變成直流電流，為發電機轉子上的勵磁繞組提供勵磁電流。26第26頁，共49頁。w2.2.3油機發電機的工作原理（2）目前通信企業中使用的交流發電機基本上都是同步發電機。同步發電機所謂“同步，就是指發電機轉子由柴油機(或稱發動機)拖動旋轉后，在定子（電樞）和轉子（磁極）之間的氣隙里使產生一個旋轉磁場，這個旋轉的磁場是發電機主磁場又稱轉子磁場，當主磁場切割定子三相繞組的線圈時，就會產生

14、三相感應電勢，接通負載后，負載電流流過電樞繞組后又在發電機的氣隙里產一個旋轉的磁場，.此磁場稱為電樞磁場。電樞磁場和主磁場以同一轉速旋轉，二者之間保持同步，稱為同步發電機。且滿足上式中P為發電機磁極對數，n為發電機轉數27第27頁，共49頁。w2.2.3油機發電機的工作原理當20GEN/22GEN/24GEN端子的電壓過小時，F1/F2端子給勵磁機磁場線圈L1的電流加大，L1產生的固定磁場變強，勵磁機旋轉電樞L2以額定轉速切割固定磁場，兩端的感應電勢就升高，整流二極管CR1CR6整流以后，給主磁場L3的電流加大，L3產生的旋轉磁場變強，主電樞L4以額定轉速被旋轉磁場切割，感應電勢就升高。這是調

15、升主電樞電壓的過程。反之亦然。 28第28頁，共49頁。w2.2.4便攜式油機發電系統便攜式油機發電機組一般有汽油機和發電機組成，如左圖，發電機的結構、工作原理和上述柴油發電機的類似，不再重復，這里主要介紹汽油機的組成和工作原理，而汽油機的組成大致也和柴油機類似，有區別的是燃油系統及汽油機特有的點火系統，下面主要介紹這兩個系統。29第29頁，共49頁。w2.2.4便攜式油機發電系統1.燃油系統燃油系統由油箱、汽油濾清器、化油器等組成。發動機工作時，油箱內的汽油經開關、汽油濾清器過濾后，再經油管流入化油器;空氣則經空氣濾清器過濾進人化油器。化油器將汽油與空氣混合成可燃的混合氣，由進氣管進入氣缸。

16、30第30頁，共49頁。w2.2.4便攜式油機發電系統化油器是汽油發動機燃油供給系統中的一個關鍵部件，其工作狀況直接影響到發動機的工作平穩性及動力、經濟指標。其作用是將汽油根據一定的量霧化成細小的油滴噴撒到空氣中，并與適量的空氣均勻混合，根據發動機不同工況的需要，形成濃稀程度不同的霧狀可燃混和氣，及時提供給發動機，從而保證發動機連續正常的運轉。化油器結構31第31頁，共49頁。w2.2.4便攜式油機發電系統2. 點火系統與柴油機不同，汽油機的混合氣進入氣缸被壓縮后，還必須經過點火然燒，才能使發動機產生動力.點火系統的作用就是適時地使火花塞產生一個較強烈的電火花，其溫度在2000-3000左右，

17、足以點做混合氣。火花塞有2個相互絕緣的電極，2個電極之間有0.5-0.7mm的間隙。當2個電極之間加有足夠高的電壓時，電極間隙內的介質（在氣缸內這個介質是混合氣）被擊穿而形成電火花(以下簡稱火花)。實驗證明，火花塞兩電極之間形成火花所必須的電壓數值，主要和兩電極的間隙大小及間隙中氣體壓力的大小成正比。在一定的氣體壓力下，兩電極的間隙越大，形成火花所需要的電壓就越高，電極間隙一定時，間隙中的氣體壓力越高，形成火花所需要的電壓就越高。32第32頁，共49頁。w2.2.4便攜式油機發電系統火花塞是點火系統最重要的部件之一。火花塞的作用是將點火系統產生的高壓電引進燃燒室并產生電火花，適時地點燃氣缸內被

18、壓縮的可燃混合氣。點火系統的功能最終體硯在火花塞的工作上。火花塞在工作中直接與高溫高壓氣體相接觸，其本身又通有高電壓.所以它必須有耐高溫、高壓的機械強度，也要具有耐高電壓的良好絕緣性能 。33第33頁，共49頁。w2.2.4便攜式油機發電系統火花塞主要組成：（1）中心電極和側電極（2）絕緣體（3）殼體34第34頁，共49頁。w2.2.5油機發電機的使用和維護1.局站內固定式油機發電機組的維護（1）基本要求機組應保持清潔，無漏油、漏水、漏氣、漏電現象。機組各部件應完好無損，接線牢固，儀表齊全、指示準確，無螺絲松動。根據各地區氣候及季節情況的變化，應選用適當標號的燃油和機油，所選柴油的凝點一般應比

19、最低氣溫低23。日用油箱柴油要經過充分沉淀（48小時）方可使用，機組運行中不宜添加柴油。保持機油、燃油及其容器的清潔，按說明書要求定期清洗和更換機油、燃油、冷卻液和空氣濾清器。油機外部運轉件要定期補加潤滑油。35第35頁，共49頁。w2.2.5油機發電機的使用和維護啟動電池應長期處于穩壓浮充狀態，每月檢查浮充電壓（單節電池浮充電壓為2.18V2.24V或按說明書要求）及電解液液位。應避免長時間怠速運行，燃油液面與輸油泵高度差不宜過大。市電停電后應能在15分鐘內正常啟動并供電，需延時啟動供電應報上級主管部門審批。新裝或大修后的機組應先試運行，性能指標測試合格后才能投入使用。36第36頁，共49頁

20、。w2.2.5油機發電機的使用和維護（2）維護項目和周期表序號項目周期1設備巡視天2空載試機1530分鐘月3檢查各種儀表、信號指示是否正常月4對啟動電池檢查電解液液面，并進行全浮充充電月5檢查冷卻液、潤滑油、柴油是否充足月6檢查風冷機組的進風、排風風道是否暢通月7檢查有無異味、異響和四漏現象月8清潔油機空氣過濾器月9檢查傳動皮帶張力月10檢查消防器材，照明是否正常月11清潔設備季12檢查啟動、冷動、潤滑、燃油系統是否正常季13加載試機1530分鐘半年14校正儀表年15檢查機殼接地及絕緣年16更換機油、三濾年37第37頁，共49頁。w2.2.5油機發電機的使用和維護2 小型汽油機的保養維護（1）

21、日常保養檢查空氣濾清器；在起動發動之前，檢查機油液位并另注機油至高位線位置；檢查“操作前的檢查”中所述的所有部位。50小時保養（每星期)清潔和清洗空氣濾清器濾芯，如在多塵的環境中使用，應增加保養次數；更換發動機油(在運轉了第一個25小時后，必須進行初次機油更換；檢查火花塞，必要時應予清潔和調整。檢查和清潔燃油斷油閥。38第38頁，共49頁。w2.2.5油機發電機的使用和維護100小時保養更換火花塞；更換空氣濾清器濾芯；清除氣氣缸蓋、氣門和活塞上的積碳；檢查和更換碳刷。（2）三年保養檢查控制板各部分；檢查轉子和定子；更換發動機安裝橡膠墊；大修發動機；更換燃油管路。39第39頁，共49頁。w2.2

22、.5油機發電機的使用和維護（3）如何進行保養機油的更換每50小時更換一次機油。（對于新發動機，在第一個25小時后應更換機油）空氣濾清器的維護。使空氣濾清器保持正常的條件是極為重要的。因安裝不正確，維護不正確或不良的濾芯會使灰塵進人而導致發動機損傷和磨損。務必始終保持濾芯清潔。清潔和調整火花塞。清洗燃油粗濾器。40第40頁，共49頁。w2.2.5油機發電機的使用和維護3.常見故障處理油機的故障原因是多方面造成的，在實際操作過程中，充分發揮操作人員的主觀能動性，通過看、聽、摸、嗅等感覺，來發現油機的異常表現，從而發現問題、解決問題、消除故障。判斷油機故障的一般原則是：結合結構、聯系原理、弄清現象、

23、結合實際、從簡到繁、由表及里、按系分段、查找原因。 41第41頁，共49頁。w故障原因排除方法起動轉速太低適當延長啟動按鈕時間燃油濾清器臟污安裝新的燃油濾清器輸油管破裂或堵塞清洗輸油管，或必要時安裝新的輸油管輸油泵問題在起動轉速時，來自輸油泵的最小燃油壓力必須是35千帕（5磅/平方項寸，如果燃油壓力小于此值，更換燃油濾清器濾芯，檢查燃油系統中的空氣。如果燃油壓力還低，則安裝一個新的輸油泵。不往汽缸供油往燃油箱中加注燃油。向燃油系統充油（排除空氣或劣質燃油）燃油質量不好放掉油箱中的燃油，安裝一個新的燃油濾清器濾芯，往燃油箱中加注清潔的優質燃油。噴油角度不正確調整噴油角度。2.2.5油機發電機的使

24、用和維護（1）柴油機油機起動失敗 42第42頁，共49頁。w2.2.5油機發電機的使用和維護故障原因排除方法油質量不好放掉油箱中的燃油，安裝一個新的燃油濾清器濾芯，往燃油箱中加注清潔的優質燃油。燃油壓力低查明燃油箱中確有燃油，在油箱和輸油管之間，查找燃油管漏油和損壞的彎頭。查找燃油系統里的空氣，發生的阻塞、粘結或旁通閥的故障。檢查燃油壓力。在全負荷的轉速時，輸油泵的出口是23+-35千帕（33+-5磅/平方英寸。如果燃油壓力低于140千帕（20磅/平方英寸，安裝一個新的燃油濾清器濾芯。如果燃油壓力還低，則安裝一個新的輸油泵。進氣系統漏氣檢查進氣歧管的壓力。查找空氣濾清器發生阻塞的部位。調速器連

25、接桿問題調整調速器連接桿使其能達到全行程。安裝新的零件，以替換損壞或有故障的零件。氣門間隙不正確根據標題為“氣門間隙”一節，進行調整。噴油閥或噴油泵有故障以著火最不好，運轉最不平穩的轉速運動轉發動機，然后松開每個汽缸上噴油閥上的高壓油管螺母，每次擰松一個。找到松開高壓油管螺母而不改變發動機運轉情況的汽缸。檢驗那個氣抽缸的噴油泵和噴油閥。在需要部位安裝新的零件。噴油角度不正確調整噴油角度。齒條調整的油量太少參閱“燃油調整有關資料卡片”渦輪增壓器積碳或者其他檢查渦輪增壓器，如有必要，進行修理。油機功率不足 43第43頁，共49頁。w2.2.5油機發電機的使用和維護故障原因排除方法冷卻液流過散熱器芯

26、時受到阻塞清洗并沖洗散熱器。氣流通過散熱器受到阻塞清除所有的影響氣流的堵塞物。風扇轉速低檢查風扇皮帶的磨損或松動。冷卻系統冷卻液不足向冷卻系統添加冷卻液。壓力安全閥有故障檢查壓力安全閥的工作情況，如有必要，裝上一個新的壓力安全閥。冷卻液中有可燃氣體找到可燃氣體進入冷卻系統的部位，如有需要，進行修理。節溫器或水溫表有故障檢查節溫器工作是否正常。檢查水溫表工作情況，如有必要安裝新的零件。水泵發生故障如有必要，修理水泵。發動機負荷太大降低發動機的負荷。噴油角度不正確調整噴油角度。變矩器或變速器工作不正常，引起冷卻液溫度升高。糾正變矩器或變速器運轉溫度過高。油機冷卻液溫度過高 44第44頁，共49頁。w2.2.5油機