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柴油发电机机油的主要性能指标有哪些
(1)粘度 粘度即通常所说的稀稠程度,实际上粘度是液体的内摩擦。当油在受到作用力的影响发生相对位移时,油分子之间就会产生阻力,使润滑油难以流动。阻力的大小决定于润滑油粘度的大小。粘度过大的机油、附近阻力大,机油不易流动,其摩擦功和摩擦热增大,冷却和清洗作用变差;粘度过小的机油,阻力小,摩擦产生的热量少,容易流动和冷却,但油膜不易保持,承载能力低,零件磨损增加。因此,粘度是机油主要的性能指标,也是国产机油分类的主要依据。
(2)运动粘度比 机油的粘度随温度而变化,当温度降低时,其粘度变大。粘度随温度变化的性质常用不同温度下运动粘度的比值来衡量。国产机油规定机油在50℃与100℃时运动粘度比 v50/v100的 值。比值越小,表示温度变化时粘度变化越小,机油的品质越好。就是说,在低温时,机油不会变得太稠,保证柴油机容易启动;在高温时,机油不变得过稀,能保持一定的油膜,起到润滑和密封的作用。
(3)闪点 当机油加热时,其温度逐渐升高,表面开始形成油汽。当加热到某一温度时,散布在油面上的油汽遇到明火接近开始燃烧,开始燃烧的 温度称为机油的闪点。闪点低的机油,易蒸发。由此可知闪点的高低决定了油料在高温下的性。通常柴油机用的机油闪点为(140~215)℃。
(4)凝固点 润滑油在试验的条件下,完全停止流动时的温度称为凝固点。它是在低温下保证机油流动性和过滤性的指标。
内燃机用的机油的凝固点在(-35~-5)℃之间。通常粘度高的机油其凝固点也高。
(5)热氧化安定性 热氧化安定性是指机油在高温下抵抗氧化的能力。因为机油在高温状态下容易氧化生成各种酸类、附近胶质和沥青质等。氧化变质的机油色泽暗黑、附近粘度高、附近酸性大,有胶状沉积物析出,造成机油滤清器堵塞、附近活塞环粘结等故障。为了抗氧化作用,通常在机油中加人添加剂以提高机油的热氧化安定性。
(6)酸值和腐蚀度 酸值表示机油中含酸性物质的多少。酸值是以中和1克机油中含有的酸性物质所需要的氢氧化钾(KOH)的mg数。酸性物质一般来源于机油加工过程中形成的,或者在使用过程中氧化变质生成的有机酸。机油含有酸性物质对柴油机件有腐蚀作用,在高温下更为严重,因此,必须限制。根据 标准(GB391-64)规定,用腐蚀度来评价机油的腐蚀性。即将铅片放在14o℃温度下受机油和空气间断作用10小时,以铅片的重量损失(g/m2)来评定。
(7)残炭量和灰分 机油中的残炭量和灰分用所含的百分数来评定,要求越低越好。
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从4个方面来分析并比较发电机的风冷和水冷系统
柴油发电机过冷或者过热(即发电机冷却能力过强或者过弱)都会对其动力性,经济性,工作可靠性带来不利的影响。因此设计良好的冷却系统,能够保证发电机始终处于适宜的温度下工作,以获得较高的发电机经济性能,动力性能,工作可靠性指标等。冷却系统的功用就是使发电机在各种工况下都保持在适当的温度范围内,冷却系统既要防止发电机过热,又要防止冬季发电机过冷,在冷态下的发电机启动之后,冷却系统还要保证发电机迅速升温,尽快达到正常的工作温度。
冷却系统,顾名思义,其主要作用就是对柴油发电机进行冷却,保证柴油发电机在一定的温度范围内可靠的工作,根据冷却介质的不同,分为风冷系统和水冷系统两种。下面康明斯发电机公司结合风冷系统和水冷系统的系统构造、当地振动噪声、当地冷却效果、当地低温性能、当地使用寿命,进行分析比较。
1.系统构造:水冷柴油发电机的气缸套分为干式气缸套(不直接与水接触)和湿式气缸套(直接与水接触),活塞在缸套内往复运动时,将热量传给缸套,缸套又将热量传递给冷却液来实施冷却,需要有水泵、当地水管、当地节温器等专用零部件,构造复杂;风冷柴油发电机则省去许多部件和环节,结构相对简单,但风冷系统对材料的耐热,耐磨,膨胀系数要求更高,制造起来技术工艺要求也比水冷要高。
2.振动噪声:水冷系统由于在缸套外侧配备水套,噪音经过水后变小,从而大大降低了发电机内部噪音,相对来说水冷柴油发电机的噪声更小、当地震动较小,拥有更高的压缩比,爆发力更强,功率更高,风冷系统需要风扇高速运转来进行抽风与排风,风燥比较大,震动较为明显。
3.冷却效果:水冷系统的缸体和缸盖刚度好,冷却强度高,发电机内部和外部冷却均匀,冷却水路设计自由度大,工作可靠,循环性好,降温迅速,不容易过热,不受环境影响;风冷系统的冷却介质为空气,空气的比热容大约为水的比热容的1/4左右,空气的传热系数大概为水的传热系数的1/20—1/30左右,空气的降温效果不如水明显,尤其在夏季使用中,水冷系统的优势更为明显。
4.低温性能:风冷系统启动方便、当地运行经济,启动后气缸的温度上升较快,在短时间内即可进入大负荷工作状态,没有冻裂和过热沸腾的危险,其低温性能优良;水冷系统启动后,温升比较缓慢,而且冷却液更换不及时容易冻坏发电机,需要定期检查冷却液的质量,低温环境下风冷系统的优势更大。使用寿命风冷系统中于气缸壁温度高,升温速度快,酸性腐蚀和磨损在很大程度上降低了,柴油发电机在露点以下的工作时间也大大缩短了,因而风冷系统机件腐蚀、当地锈蚀程度小,而且缸体、当地缸盖、当地散热器、当地冷却部件上也不会像水冷系统一样存有水垢;水冷系统时间久了,冷却管道容易受到腐蚀和损坏,相关部件容易老化、当地开裂,水箱容易产生水垢反而影响冷却效果,风冷系统使用寿命更长。
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发电机进气门的配气相位
(1)进气提前角 在排气冲程接近终了,活塞到达上止点前,进气门便开始开启。从进气门开始开启到上止点所对应的曲轴转角称为进气提前角,一般为10°~30°。进气门早开,使得活塞到达上止点开始向下移动时,因近期门已有一定开度,所以可较快的获得进气通道截面积,减少进气阻力。
(2)进气滞后角 在进气冲程下止点过后,活塞重又上一行一段进气门才关闭。从下止点到气门关闭所对应的曲轴转角称为进气滞后角,一般为40°~80°。进气门晚关,是因为活塞到达下止点时,由于进气阻力的影响,气缸内的压力仍然低于大气压,且气流还有相当大的惯性,仍能继续进气。下止点过后,随着活塞的上行,气缸内压力逐渐增大,、附近进气气流速度也逐渐减小,至流速等于零时,进气门关闭的滞后角适合。若滞后角过大会将进入气缸的气体重新又压回进气管。
由上可见,进气门开启持续时间内的曲轴转角,即进气持续角,它等于提前角、附近滞后角之和加180°曲轴转角。