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陸用康明斯柴油發(fā)電機組在船上的應(yīng)用趨勢

發(fā)布時間:2024-03-12 點擊:122
由于現(xiàn)代科學技術(shù)在不斷向前發(fā)展,船用設(shè)備也在不停地更新。陸用康明斯柴油發(fā)電機在船上逐漸得到應(yīng)用,并有推廣的趨勢。文章結(jié)合康明斯技術(shù)人員在船實際工作,分析了康明斯柴油發(fā)電機在船上應(yīng)用的優(yōu)缺點。
隨著科技的不斷進步,造船技術(shù)也日新月異。船用設(shè)備變得更加環(huán)保,更加節(jié)能,更加人性化。現(xiàn)在有些船用柴油發(fā)電機取消了空氣分配器,取而代之的是由電子控制的電磁閥;有些船用發(fā)電柴油發(fā)電機取消了噴油泵,而將其與噴油器加工成一體。下面結(jié)合本人在船實際工作,分析新一代柴油發(fā)電機———康明斯柴油發(fā)電機在船上使用的優(yōu)缺點。
1、康明斯柴油發(fā)電機性能
康明斯柴油發(fā)電機是重慶康明斯發(fā)電機組有限公司與美國康明斯公司合資生產(chǎn)的新一代柴油發(fā)電機,此系列柴油發(fā)電機采用了獨特的燃油系統(tǒng)、電子調(diào)速系統(tǒng)、增壓中冷吸氣形式,具有體積小、重量輕、功率大、油耗低、排氣污染小、工作可靠等優(yōu)點。某機械制造公司裝有三臺kta38g2a型康明斯柴油發(fā)電機用作發(fā)電機原動機,其中兩臺裝在機艙里,一臺常用,一臺作備用,另一臺裝在機艙以外,用作應(yīng)急發(fā)電機。這臺發(fā)電機除用作應(yīng)急發(fā)電機外,還可以通過越控開關(guān)經(jīng)主配電板向全部設(shè)備供電,這樣的設(shè)計使得船舶電站的可靠性進一步得到提高。
2、燃油系統(tǒng)
燃油系統(tǒng)由浮子油箱、輸油泵、噴油器等組成,而無噴油泵、高壓油管等設(shè)備。工作時,柴油發(fā)電機由電瓶起動,怠速運轉(zhuǎn)三到五分鐘后切換到定速運行。燃油從日用油柜經(jīng)浮子閥流到浮子油箱,再到輸油泵,經(jīng)電磁截流閥送到噴油器,少部分燃油噴入氣缸,用于燃燒作功,而大部分燃油則流回到浮子油箱。
t是壓力、時間的英語首寫字母,根據(jù)柴油發(fā)電機的供油量與供油壓力、流過時間、流過截面積成正比的原理,通過調(diào)節(jié)供油壓力來達到調(diào)節(jié)供油量的目的,以滿足不同負荷的要求。因此,燃油系統(tǒng)的 輸油泵必須滿足以下要求:輸油泵由齒輪泵、電子調(diào)速器、電磁截流閥等元件組成,齒輪泵由曲軸驅(qū)動,以提供定壓燃油,電子調(diào)速器由電磁傳感器、調(diào)速控制器、執(zhí)行器等元件組成。其調(diào)速原理如圖1所示。
電子調(diào)速器調(diào)速原理圖
3、噴油器
由于康明斯燃油系統(tǒng)取消了噴油泵,而康明斯發(fā)電機輸油泵的輸出壓力遠低于柴油發(fā)電機對噴油壓力的要求。因此,康明斯柴油發(fā)電機噴油器的結(jié)構(gòu)就比較特殊:它不同于普通的壓力啟閥式噴油器,它集噴油器和噴油泵于一體,由殼體與針閥體以及彈簧構(gòu)成。殼體端部為多孔式噴油嘴杯,側(cè)面有進、回油孔,由針閥體上部的柱塞面(下部為圓錐面)啟閉。進油孔處有濾網(wǎng),孔道中有球形止回閥。機器工作時,曲軸驅(qū)動凸輪軸,凸輪軸上裝有噴油凸輪(還裝有進、排氣凸輪),凸輪頂動頂桿,通過噴油器搖臂機構(gòu)(其結(jié)構(gòu)類似于氣閥搖臂機構(gòu))使針閥體克服彈簧力下行以完成壓油、噴油。具體過程為當針閥體下行到柱塞面封住進油口時,一個沖擊壓力波使球形止回閥關(guān)閉。因而在噴油嘴杯中截留了一定量用于噴射的燃油,當針閥體繼續(xù)下行時,燃油便被壓縮并噴入氣缸中,此時進、回油孔被針閥體柱塞面打開,球形止回閥也被打開,使未被截留的燃油經(jīng)回油管流回浮子油箱,同時冷卻了噴油器并驅(qū)除了噴油器中的氣體。這種結(jié)構(gòu)的噴油器解決了壓力啟閥式噴油器的各種不正常噴油,保證了燃油的良好燃燒。針閥體行程即噴油凸輪形狀由廠家設(shè)定,噴油器搖臂機構(gòu)在冷車時調(diào)定(不留搖臂間隙)并鎖緊,運行1000小時左右將噴油器拆下?lián)Q備,拆下的噴油器由廠家保養(yǎng),保養(yǎng)好送船作備。
噴油器質(zhì)量測試
4、保養(yǎng)的高專業(yè)性要求
康明斯柴油發(fā)電機對維護保養(yǎng)人員的專業(yè)性要求非常高。重慶康明斯發(fā)電機組有限公司設(shè)有培訓機構(gòu),專門培訓康明斯柴油發(fā)電機維護保養(yǎng)人員。其保養(yǎng)分為a、b、c及季節(jié)保養(yǎng)和其他保養(yǎng)六大級別。而一般輪機員可做的只有a級保養(yǎng),即常規(guī)檢查和更換濾器以及曲軸箱滑油,濾器、滑油等均由廠家特供。對于c級以上的保養(yǎng),則必須由經(jīng)康明斯柴油發(fā)電機培訓機構(gòu)培訓合格的專業(yè)人員來完成,尤其是電控部分,所以電子調(diào)速器外殼上還打有鉛封。這種保養(yǎng)高專業(yè)性要求的特點,一方面使得輪機員勞動量大大減少,讓輪機員有更多的時間完成其他工作;另一方面使得 +、, 級保養(yǎng)以上的零部件,一旦出現(xiàn)故障輪機員將很難解決,只有申請岸基支持,啟用備用機組或用應(yīng)急機組替代。而三臺機組同時無先兆出現(xiàn)相同故障的概率是比較小的。
5、船上使用的優(yōu)缺點
由于康明斯柴油發(fā)電機具有以上特點,因此它在船上使用表現(xiàn)出明顯的優(yōu)缺點。優(yōu)點如上所述,這里不再重復。缺點也很突出,如輪機員的技術(shù)跟不上要求,需要強大的岸基支持,這給船舶安全帶來一定的隱患。另外康明斯系列柴油發(fā)電機以陸用為主,作為船用其結(jié)構(gòu)還須改進。比如排煙管路較長、彎頭較多,使得排煙背壓升高,導致了冒黑煙現(xiàn)象比較嚴重。某輪兩臺康明斯發(fā)電機組就存在這樣的缺陷,而另一臺應(yīng)急機組由于裝在機艙以外,排煙管路較短、彎頭較少,就沒有冒黑煙現(xiàn)象。隨著 約附則防止船舶造成大氣污染規(guī)則的生效實施,這樣的缺陷將不得不解決。徹底解決方法只有在設(shè)計安裝時,排煙管盡量縮短、加粗和減少彎頭以減小排煙背壓。
綜上所述,康明斯柴油發(fā)電機在船上使用的優(yōu)點明顯,應(yīng)用前景非常廣闊。但為了適應(yīng)船用的特殊性,還要加強以下幾點:建立強大的售后服務(wù)體系即岸基支持;重視用戶的信息反饋,以不斷改進缺陷;與相關(guān)院校聯(lián)合辦學,使從業(yè)人員提前掌握有關(guān)技術(shù),最好做到產(chǎn)、學、研、用有機結(jié)合。這樣,康明斯柴油發(fā)電機在船上的應(yīng)用,一定會得到更好地推廣。

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