发动机及发电机原理.docx

1、发动机及发电机原理 培训主题一、发动机及发电机原理二、发电机组操作与保养三、EPIC并机柜原理与操作 发动机及发电机原理 卡特彼勒发动机家族3400系列3300系列Mak系列 3600系列3500系列 卡特彼勒发动机家族代表机型3300系列3304、3306机械式调速器3400系列3406、3408、3412机械式调速器 3406、3408、3412 PEEC3406（EUI）、3408（HEUI）、3412（HEUI）3500系列3508（MUI）、3512（MUI）、3516（MUI）3508B、3512B、3516B（EUI）3600系列C系列3606、3608、3612、3616、36

2、18C7、C9、C15、C18、C32、C175 3516B 发动机技术参数发动机型号缸径3516B170 mm190 mm行程排量69.0升压缩比14.0: 1吸气方式涡轮增压后冷却电子单体喷射16缸V型（60度）1-2-5-6-3- 4-9-10-15-16-11-12-13-14-7-80.50 mm喷油系统气缸数及排列方式发火顺序（喷射顺序）气门间隙进气门（停机冷态下）排气门1.00 mm曲轴旋向（从飞轮端看）逆时针方向 3512B 发动机技术参数发动机型号缸径3512B170 mm行程190 mm排量51.80升压缩比14.0 : 1吸气方式涡轮增压后冷却电子单体喷射12缸V型（60

3、度）1-12-9-4-5-8-11-2-3-10-7-60.50 mm喷油系统气缸数及排列方式发火顺序（喷射顺序）气门间隙进气门（停机冷态下）排气门1.00 mm曲轴旋向（从飞轮端看）逆时针方向 气缸排列和编号规则 发动机的基本部件发动机的基本部件有：缸体、缸头、气缸、曲轴、连杆、活塞、凸轮轴、减振器、气门机构等。 发动机的工作原理（四冲程） 发动机工作四个冲程：（压燃式）进气冲程 压缩冲程 作功冲程 排气冲程 发动机的基本名词术语上止点：活塞距离曲轴旋转中心最远的位置叫上止点下止点：活塞距离曲轴旋转中心最近的位置叫下止点缸径：气缸的内径冲程：又叫工作行程，指活塞上止点到下止点的距离排量：又叫

4、工作容积，指活塞由一个止点到另一个止点的 扫过的容积。多缸发动机排量为各缸工作容积的总和。压缩比：气缸总容积与燃烧室容积之比。表示了活塞由下止点到上止点时，缸内气体被压缩的程度。 发动机的五个主要的系统：燃油系统进排气系统冷却系统润滑系统起动、充电系统 燃油系统 MEUI燃油喷射系统 控制系統-ADEMIII(3500B System) MEUI喷油机构摇臂摇臂轴挺杆喷油电磁阀喷油器复位弹簧挺柱喷油器凸轮轴 3500B电子喷油器MEUI Injection 进排气系统 进排气系统（1）排气岐管（2）中冷器（3）缸体（4）进气口（5）涡轮增压器压气轮（6）涡轮增压器涡轮（7）排气口（8）排气门（

5、9）进气门 涡轮增压器 利用发动机排出的废气惯性冲力来推动涡轮室内的涡轮，涡轮又带动同轴的叶轮，叶轮压缩由空气滤清器管道送来的空气，使之增压进入气缸。 配合后冷却器使用，实现增加进气量的目的 中冷器(Aftercooler) 中冷器的作用是降低发动机的进气温度。 用于配备涡轮增压的发动机。因为增压后的进气温度很高。 提高进气密度，从而增加进气量。 提高发动机效率和功率输出。中冷器分类： 水冷 空气冷却(ATAA) 冷却系统 冷却系统作用冷却发动机机体 对气缸和缸盖等高热部分进行冷却，使机体保持在一个适合运行的温度。冷却进气 通过中冷器(后冷却器)对进气进行冷却，增大进气密度(进气量)。冷却机油

6、 通过机油冷却器对机油进行冷却，使机油保持在合适的黏度范围 冷却液流程 (独立回路)散热器或热交换器管道分支汇总管温度调节器缸头缸体旁路水套机油冷却器水泵中冷器水泵后冷却器旁路管道温度调节器散热器或热交换器 冷却系统系统图（3500）1、水道2、中冷器3、温度调节器壳体4、管子5、缸头6、缸体7、机油冷却器8、管子9、水泵10、旁通管 温度调节器82始开，92全开，开度不小于10.4mm节温器作用：通过调节流经散热器冷却液流量，来保持发动机在一个理想的工作温度，确保发动机不会过冷。 润滑系统 润滑系统作用和组成：润滑系统作用： 润滑系统的组成： 润滑 冷却 清洁 密封 防锈 机油 油底壳 机油

7、泵 机油冷却器 机油滤清器 各机油油道 润滑系统1、主油道2、左凸轮油道3、活塞冷却喷嘴油道4、活塞冷却喷嘴油道5、右凸轮轴油道6、供油管道7、顺序阀8、顺序阀9、连接器10、机油滤清器旁通阀11、机油冷却器12、机油冷却器旁通阀13、机油泵溢流阀14、机油泵15、弯头16、吸油罩17、机油滤清器壳体 起动、充电系统 起动马达构造1、极靴（励磁定子）2、磁吸开关5、换向器3、单向离合器6、碳刷4、啮合小齿轮7、电枢（转子） 磁吸开关 蓄电池充电器工作电压：交流 208-240 V 50HZ功能： 充电电压自动调节 具有强充和浮充模式 报警系统 数字显示电池电压及充电电流 防雷和瞬态电压保护 防

8、逆向输出 恒压，限流, IP 20 外壳 交、直流隔离 蓄电池充电器 （续）AC on交流电源开(绿灯指示)AC fail交流电源失败(红灯指示和触点输出）浮充模式强充模式Float mode LEDBoost mode LEDTemp comp active LEDLow battery voltsHigh Battery VoltsCharger fail温度补偿起作用低电池电压(红灯指示和触点输出）高电池电压(红灯指示和触点输出）充电失败(红灯指示和触点输出）电池失效(红灯指示和触点输出）Battery fault SR5 发电机 SR5 是最新一代的发电机满足或超出行业标准ISO 85

9、28-3 / IEC 34-1 / IEEE-43 / NEMA MG-1-32 /BS 4999 / BS 5000 / AS 1359 / CSA C22.2-100 Designation ABL3 SR4 (1972)SR4B (1995)SR5 (2007) SR5 发电机 - 设计性能 & 好处 定子 成形绕定子：更低的谐波成份 大的线圈顶部空间：更好的冷却 多层涂漆工艺：更好的绝缘层品质 笼式结构：坚固的机械设计 每相2组热敏电阻（RTD）探头：精确的定子温度监测 SR5 发电机 - 设计性能 & 好处 转子 额定转速下两端面的动平衡不超过0.5微米 带风扇的通风设计以获得更有效

10、的冷却 高强度的支撑条 厚环氧涂层提供了高的结合强度和耐磨损能力 发电机技术参数发电机型号励磁SR5无刷 /永磁IP 23防护等级绝缘等级节距H0.66674极数轴承数2接线方式超速能力稳态电压调整率谐波失真6线Y型150%额定转速小于0.5%小于5% 同步发电机结构 主定子 主转子 轴承(单、双) 风扇 励磁机 永磁机(可选项) 旋转整流块 AVR 空间加热器 定子温度探头(选配) 轴承温度探头(选配) 转子绕组驱动法兰励磁系统PMG定子发电机轴承旋转永久磁铁旋转整流块 主定子绕组类型 Random Wound仅用于低压(小于等于600V) Form Wound低压、中压和高压 Random

11、-Wound StatorRandomWound Form-Wound StatorFormWound 转子绕组 (四极)4 Pole WoundRevolving Field 发电机极数 发电机的输出频率只与发动机的转速和发电机的极数有关 主励磁机 实现了无刷励磁 放大了AVR的励磁功率 励磁机定子：实质为电磁铁，由AVR提供直流励磁电压，由励磁电压决定磁场的强弱 转子：为三相绕组，所发出的三相交流电经旋转二极管整流成直流电，为主转子供电 PMG (永磁-副励磁机) PMG英文全称： Permanent Magnet Generator 转子为多极数永久磁铁，由发动机驱动 定子为三相绕组，所

12、发出三相交流电为AVR供电 为AVR提供纯净的、不受外界干扰的工作电源 当三相短路时，还能维持AVR的电源供给 旋转整流块 (适用于SR4B发电机和SR5 1800机架发电机）静态放电电阻浪涌抑制块( Varistor )整流块旋转磁场引线(主转子)导热铝板整流块 整流块内部结构L3 旋转磁场（发电机主转子）CR8 浪涌抑制器L2 励磁机转子CR1-6 整流二极管R1 静态放电电阻 旋转整流块 (适用于SR5 1400和1600机架发电机）负二极管浪涌抑制块正二极管导热铝板 自 励 (SE)电力输出电力检测输出A.V.R.励磁机磁场(定子)主机定子励磁机转子主机磁场 (转子 )(电枢)旋转二极管机械旋转动力输入 永 磁 机 励 磁 (PMG)电力电力输出参考值设定检测输出A.V.R.励磁机定子永磁机定子主机定子磁场永磁机磁场(转子)励磁机转子主机磁场 (转子)旋转二极管机械旋转动力输入