柴油發電機組是(shì)一種能源轉換設備(bèi),將化學能轉化為熱能,再(zài)轉化為機(jī)械能,最後轉換成所需的電能。這種(zhǒng)設備通常由柴油(yóu)發動(dòng)機、交流發(fā)電機和控製係統三大部件組成,其技術涉及(jí)機械動力(lì)學、電學和自動化控製(zhì)等各個領域。柴油發電機組的作功過(guò)程主要(yào)包括以下四個衝程:
進氣衝程:進氣門打開,活塞由上止點向下止點(diǎn)移動,活塞上方的汽缸內的容積逐漸(jiàn)擴大,壓力降低,缸內氣體壓力低於大氣壓(yā)力約為68~93kPa。在大氣壓力的作用下,新鮮空氣經進氣(qì)門被吸入氣缸,活塞到達下止點時,進氣門關閉,進氣衝程結束。
壓縮衝程:進、排氣門都已關(guān)閉,氣缸內的空氣被壓縮,壓力和溫度亦隨之升(shēng)高,其升高的程度,取決於(yú)被壓縮的程度,不同的柴油發電機略有不同。當活塞(sāi)接近上止點時,缸內空氣壓力達3000~5000kPa,溫度達500~700℃,遠超過(guò)柴油的自燃溫度。
膨脹(做功)衝程:當活塞上行將終了時,噴油器開(kāi)始將柴油噴入氣缸,與空氣混合成可燃混合氣,並(bìng)立即自燃,此時,氣缸內的壓力迅速上升到約6000~9000kPa,溫度高達1800~2200℃。在高溫、高壓氣體的推力作用下,活塞向下止點運動並(bìng)帶動曲軸旋轉而做功。隨著氣體膨脹活(huó)塞下行其(qí)壓力逐漸減少,直(zhí)到排氣門被打開為(wéi)止。
排氣衝程:排氣門(mén)打開,進氣門仍(réng)關閉,活塞從下止(zhǐ)點向上(shàng)止點移動,在缸內殘存壓力和(hé)活塞推力的作用下,廢氣被排出缸(gāng)外。當活塞又到上止點時(shí),排(pái)氣衝程結束。
在柴油發電機中,柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能(néng)的過程是通過在柴油機汽缸內混(hún)合(hé)空氣和高(gāo)壓霧化柴油,點燃後推(tuī)動活塞下行做功,進而帶動曲軸(zhóu)旋轉來完成的。