伊藤動(dòng)力教你如何判斷柴油發(fā)電機(jī)的性能優(yōu)劣

柴油發(fā)電機(jī)組作為野外電能來(lái)源和應(yīng)急電力儲(chǔ)備，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防、科技及日常生活中有著廣泛的運(yùn)用。那么作為一個(gè)采購(gòu)方，如何購(gòu)買(mǎi)到稱(chēng)心如意的柴油發(fā)電機(jī)呢？下面由伊藤技術(shù)教您從專(zhuān)業(yè)的角度來(lái)判斷和衡量柴油發(fā)電機(jī)的性能優(yōu)劣，以便購(gòu)買(mǎi)到高性?xún)r(jià)比的產(chǎn)品。
 
一般來(lái)說(shuō)柴油發(fā)電機(jī)的性能可以從以下四個(gè)技術(shù)指標(biāo)來(lái)衡量：動(dòng)力性指標(biāo)、排氣污染指標(biāo)、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)、重量和外形尺寸指標(biāo)等。
 
    一、經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)
    經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)一般指柴油機(jī)的燃油消耗率和潤(rùn)滑油消耗率。
    (1)燃油消耗率
    燃油消耗率簡(jiǎn)稱(chēng)耗油率，它是柴油機(jī)工作每千瓦小時(shí)所消耗油A的克數(shù)，單位為g/(kWh)。以指示功率計(jì)的每千瓦小時(shí)的燃油消耗率稱(chēng)為指示燃油消耗率，以有效功率計(jì)的每千瓦小時(shí)的燃油消耗率稱(chēng)為有效燃油消耗率。前者表示柴油機(jī)經(jīng)濟(jì)性的指示指標(biāo)。后者表示某油機(jī)經(jīng)濟(jì)性的有效指標(biāo)。在柴油機(jī)產(chǎn)品說(shuō)明中所指的燃油消耗率都是指有效燃油消耗率。測(cè)出轉(zhuǎn)矩Me和轉(zhuǎn)速n，以及每小時(shí)燃油消耗tGt(kg/h)和有效功率Pe后，用下式求出有效燃油消耗率ge，即
    ge=Gt/Pe*10^3[g/(kW.h)]
    柴油機(jī)的ge值[g/(kW.h)]范圍大致如下：
    高速柴油機(jī)，ge=212~235；低速柴油機(jī)，ge＝169~190。
    (2)滑油消耗率
    柴油機(jī)在標(biāo)定工況時(shí)，每千瓦小時(shí)所消耗滑油量的克數(shù)稱(chēng)為滑油消耗率，單位為g/(kW·h)。
柴油機(jī)的滑油是在機(jī)內(nèi)不斷循環(huán)使用的，其消耗的原因主要是：柴油機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)滑油經(jīng)活塞竄入燃燒室內(nèi)或由氣閥導(dǎo)管流人氣缸內(nèi)燒掉，未燒掉的則隨廢氣排出；另外，有一部分滑油由于在曲軸箱內(nèi)霧化或蒸發(fā)，而由曲軸箱通風(fēng)口排出。柴油機(jī)的滑油消耗率一般在0. 5—4g/(kW.h)左右。
 
二、動(dòng)力性指標(biāo)
    動(dòng)力性指標(biāo)是指柴油機(jī)對(duì)外做功能力，一般指功率、平均有效功率、平均有效壓力、轉(zhuǎn)速和活塞平均速度等.
    (1)有效功率
    柴油機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱(chēng)功率，功率的單位為kW，1kW=1000N. m/s。
    柴油機(jī)在氣缸中單位時(shí)間內(nèi)所做的功稱(chēng)為指示功率。指示功率減去消耗于內(nèi)部零件的摩擦損失、泵氣扭失和馭動(dòng)附件扳失等機(jī)械損失功率之后，從發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸抽出的功率稱(chēng)為有效功率Pe。
    如果柴油機(jī)曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)速為n，曲軸每秒輸出的有效功為We，由于 We=2*PI*n/60*Me(N.m) 則柴油發(fā)電機(jī)的有效功率為Pe=PI*nMe/30000(kW）
式中  Me——有效轉(zhuǎn)矩。
 (2)轉(zhuǎn)速和活塞平均速度
    ①轉(zhuǎn)速柴油機(jī)曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)速，用r/min表示。轉(zhuǎn)速對(duì)柴油機(jī)性能和結(jié)構(gòu)影響很大，而且其范圍十分寬廣。各種類(lèi)型柴油機(jī)使用轉(zhuǎn)速范圍各不相同。
    ②活塞平均速度Cm 活塞在氣缸中運(yùn)動(dòng)釣速度是不斷變化的，在行程中間較大，在止點(diǎn)附近較小，止點(diǎn)處為零。若已知柴油機(jī)轉(zhuǎn)速n時(shí)，則活塞平均速度可由下式計(jì)算
                              Cm=2*Sn/60=Sn/30(m/s)
式中S—行程，M。 
 (3)平均有效壓力
    通常用平均有效壓力八來(lái)比較和評(píng)定各種發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性能。它是一個(gè)作用在活塞頂上的假想大小不變的壓力，它是活塞移動(dòng)一個(gè)行程所做的功，等于每循環(huán)所做的有效功。
    有效功率也可用下式表示   Pe=i*Vs*Pe*n/30t(kW)
式中i—氣缸數(shù)；
    Vs-氣缸工作容積，L；
    Pe—平均有效壓力，MPa；
    n —發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，r/min ；
    t 一發(fā)動(dòng)機(jī)的沖程數(shù)，對(duì)四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)t=4，對(duì)二沖程發(fā)動(dòng)機(jī)t=2.
    于是  Pe=30*t*Pe/i*Vs*n
    可見(jiàn)Pe代表了單位氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。Pe是一個(gè)重要指標(biāo)，它不僅說(shuō)明工作循環(huán)進(jìn)行得好壞，而且還包括了機(jī)械損失的大小，在相同的條件下，Pe值越高，發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的有效功越多。Pe的數(shù)值一般如下：
    非增壓柴油機(jī)為(0. 5—O.9)MPa；
    增壓柴油機(jī)為(0. 8—3.2)MPa。
   
   三、排氣污染指標(biāo)
    在柴油機(jī)的排氣中含有數(shù)量不大但非常有害的排放物。它們是一氧化碳CO、碳?xì)浠衔颒C、氧化氮NO和二氧化硫SO2。這些燃燒產(chǎn)物排人大氣，污染環(huán)境而且有害于人體健康，從而造成社會(huì)公害。
    隨著環(huán)境保護(hù)意識(shí)的增強(qiáng)，對(duì)柴油機(jī)排氣污染的限制也日益嚴(yán)格。中國(guó)已實(shí)施的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)(GB 267-87)對(duì)柴油機(jī)排放的NO二限制如下：
    當(dāng)Pe>300kPa時(shí)，在ge《214g/(kW·h)時(shí)，NOx限值為29g/(kW .h)；
    當(dāng)g,=214-268g/(kW .h)時(shí)，NOx限值為14-25g(kW·h)；
當(dāng)ge>268g/(kW·h)時(shí)，NOx限值為llg/(kW·h)。
 
    四、重量和外形尺寸指標(biāo)
    柴油機(jī)的重量和外形尺寸是評(píng)價(jià)柴油機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊性和金屬材料利用率的一項(xiàng)指標(biāo)。各種類(lèi)型的柴油機(jī)對(duì)重量和外形尺寸的要求是不同的。
    (1)重量指標(biāo)
    柴油機(jī)的重量指標(biāo)通常以比質(zhì)量來(lái)衡量。比質(zhì)量(gw)又稱(chēng)單位功率質(zhì)量，是柴油機(jī)凈重Gw與標(biāo)定功率Pe的比值，即
                                        gw=Gw/Pe(kg/kW)
    所謂凈重是指不包括燃油、滑油、冷卻水及其他未直接裝在內(nèi)燃機(jī)本體上的附屬設(shè)備與輔助系統(tǒng)的質(zhì)量。
    比質(zhì)量的大小，除了和柴油機(jī)類(lèi)型、結(jié)構(gòu)、附件的大小有關(guān)外，還和所用材料與制造技術(shù)有關(guān)。
    (2)外形尺寸指標(biāo)
    外形尺寸指標(biāo)又稱(chēng)緊湊性指標(biāo)，是指柴油機(jī)總體布置緊湊程度的指標(biāo)。通常以柴油機(jī)的單位體積功率來(lái)衡量。
    單位體積功率Pv 是柴油機(jī)的標(biāo)定功率Pe 與柴油機(jī)外廓體積V的比值，即
                          Pv=Pe/V (kW/m^3)
式中V=LBH，其中L, B, H為柴油機(jī)的zui大長(zhǎng)、寬、高尺寸。

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