宁夏晋鹏发动力设备有限公司

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柴油机的基本结构：由气缸、活塞、气缸盖、进气门、排气门、活塞销、连杆、曲轴、轴承和飞轮等构件构成。柴油发电机的柴油机一般是单缸或多缸四行程的柴油机，下面我只说说单缸四行程柴油机的工作基本原理：柴油机起动是通过人力或其它动力转动柴油机曲轴使活塞在顶部密闭的气缸中作上下往复运动。活塞在运动中完成四个行程：进气行程、压缩行程、燃烧和作功（膨胀）行程及排气行程。当活塞由上向下运动时进气门打开，经空气滤清器过滤的新鲜空气进入气缸完成进气行程。活塞由下向上运动，进排气门都关闭，空气被压缩，温度和压力增高，完成压缩过程。活塞将要到达顶点时，喷油器把经过滤的燃油以雾状喷入燃烧室中与高温高压的空气混合立即自行着火燃烧，形成的高压推动活塞向下作功，推动曲轴旋转，完成作功行程。作功行程完了后，活塞由下向上移动，排气门打开排气，完成排气行程。每个行程曲轴旋转半圈。经若干工作循环后，柴油机在飞轮的惯性下逐渐加速进入工作

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柴油机是柴油发电机组的主要振源。它在为系统提供机械能的同时，也引起噪声和机组结构振动，影响到机组和设备的安全与寿命。水冷却器作为空-水冷发电机的重要散热部件，因其安装位置受到的振动影响一般都比较大。工程实际中也经常遇到水冷却器框架或者连接水管被振裂的情况，直接影响发电机的安全使用。对于传统的水冷却器螺栓安装方式，如图1所示，在低频激振的环境下，振动性能不存在太大问题(如发电机出厂时由电动机带动的性能试验)。但是，当与柴油机配合时，因其会产生高于30 Hz的点火激振频率，螺栓安装方式的水冷却器往往振动很大，表现为水冷却器上端出现很大的振动速度。为解决这种难题，对水冷却器开发出了一种新式的悬挂安装方式，使其在较宽的柴油机点火频率带上呈现出较好的阻尼特性，起到抑制振动峰值的作用，还能提升抗冲击性能，延长了冷却器的使用寿命，降低因损坏或者维护而产生的费用。此种设计对发电机的材料成本和制造时间几乎没有影响。

生物质能是继石油、煤炭、气之后的第四大能源，生物质能在应对气候变化、能源供需矛盾、保护生态环境等方面发挥着重要作用。燃料乙醇是较为常用的生物质能之一，也是较早受到关注的柴油机代用燃料。截至2015年，我国燃料乙醇的年产量已达210万t，预计到2020年，燃料乙醇的年利用量将达到400万t。小型柴油发电机使用广泛，相对于车用柴油机而言，其工作转速稳定，负荷变动范围小，对燃料性能的要求较低，而且尾气处理装置简单，因而燃料乙醇更容易应用于柴油发电机。

燃料乙醇的含氧量为34.8%，燃料乙醇具有易挥发、辛烷值高、气化潜热大、粘度小、十六烷值低、与柴油互溶性差等特点，其在柴油机中的应用方式吸引了许多研究者，其主要的应用方式是与柴油掺混作为掺混燃料。掺混燃料的优点是可以在原机上直接使用而不用对柴油机结构做任何改动。有研究表明，柴油掺混少量乙醇后，可以获得与原机相当的动力性能，而且燃烧速度加快，热效率略有提升，碳烟排放降低。

本文在以F186柴油机为动力的发电机上对乙醇掺混燃料进行试验，利用试验数据建立并验证三维燃烧模型的可靠性，该模型考虑了喷油器各喷孔的喷射位置与喷射角度，并针对10个负荷工况进行模拟，模拟结果可以为燃料乙醇在柴油发电机上的应用提供参考。

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