摘要：柴油發電機詳細由曲軸連桿裝置、配氣系統、進排氣系統、燃料裝置、潤滑裝置、冷卻系統和啟動系統等部件結構，其原理是每個作業循環經歷進氣、壓縮、做功、排煙四個沖程。康明斯目前是唯一獲得美國2002年10月以來新排放認證的全系列發電機，并符合中國和歐洲第三階段排放認證。康明斯柴油發電機憑借領先的規劃技術，精良的制造工藝；產品具備極高可靠性、耐久性和良好的燃油經濟性，滿足全球不一樣市場的需要。本文以康明斯發電機為藍本，專業技巧了發電用柴油發電機的特性、工作原理及各系統的結構構造。

      熱機是將燃料中的化學能轉變成機械能的一種系統，熱機包括外燃機和內燃機。

      將燃料在機器內部燃燒并且釋放出能量的機器叫做內燃機。在往復式內燃機中，由燃料燃燒后產生的熱能轉變為機械能，是依靠曲軸連桿機構的用途，將活塞的往復運動變為主軸的旋轉運動。內燃機曲柄連桿系統它是由活塞、連桿和主軸所組成，活塞在氣缸中作直線往復運動。工作時，連桿隨活塞移動，并隨曲軸的旋轉而擺動。

      而以柴油為燃料利用空氣在汽缸內被壓縮產生的發燙高壓，使噴入氣缸的柴油自燃并且膨脹作功的內燃機叫做柴油發電機，外形如圖1所示。

      燃料在發電機的外部燃燒，發電機將這種燃燒產生的熱能轉化成動能。蒸汽機就是一種典型的外燃機。當大量的煤燃燒發生熱能把水加熱成大量的水蒸汽時，高壓便產生了，然后這種高壓又推動機械做功，從而完成了熱能向動能的轉變。 

      以NTA855系列康明斯柴油發電機為例，外形基礎組成如圖2所示。

      對于往復活塞式發電機，凡活塞往復四次而完成一次工作循環的發電機稱為四沖程發電機。四沖程發電機的工作循環包括四個活塞行程，即進氣行程、壓縮行程、膨脹行程（作功行程）和排煙行程。

      在進氣沖程中，活塞下行，進氣門打開，排氣門關閉。新鮮的空氣進入燃燒室。康明斯發電機的進氣方式有：自然吸氣、增壓、增壓中冷、高增壓四種。通常采用的是增壓、增壓中冷和高增壓。

      在進氣沖程的終了，進氣門關閉，排氣門關閉，活塞開始上行，壓縮燃燒室里的空氣，使空氣的溫度升高到柴油的燃點溫度以上。壓縮比為：14.5一15.5。

      壓縮沖程接近終了時，由噴油泵噴入適量的柴油并燃燒。燃燒后的膨脹氣體推動活塞向下運動，通過連桿使曲軸旋轉而輸出動力。這時，進氣門關閉，排煙門關閉。

      在排煙沖程中，進氣門關閉，排氣門打開，活塞向上運動。活塞迫使燃燒室中燃燒過的廢氣通過打開的排煙門口排到排氣歧管中，驅動增壓器后排入大氣中。

      發電機正常運轉取決于兩點：首先是壓縮以供點火；其次是將適量的燃油在適當的時間噴入氣缸中。

      柴油發電機點火順序與曲柄排列有著緊密聯系，點火順序的購買有很多，它決定曲軸的構成形式。一般狀況下，首先考慮發電機的夾角，然后再按照運轉的平衡要求決定曲柄排列方式，還要按照軸承的負載、排煙管道等等方面來確定點火順序。通常，每列缸數為偶數的四沖程發電機采用360度間隔角度、左右列氣缸交叉式點火，例如康明斯NTA855系列直列式6缸發電機的點火順序是：1－5－3－6－2－4，如圖3所示。

      四行程發電機每完成一個工作循環，主軸旋轉兩圈，各缸的進、排煙門各開啟一次，即凸輪軸只轉一圈，故而曲軸與凸輪軸的傳動比為2：1。其中，進、排氣門位置如圖4所示。

      汽缸體的功用是支承發電機所有的運動件和各種附件。汽缸體內設置有冷卻水道和潤滑油道，保證對發熱狀態下工作和高速運動的零件進行可靠的冷卻和潤滑。氣缸體上部的圓柱形空腔稱為氣缸，氣缸的功用是引導活塞做往復運動，汽缸體下部的空間為上曲軸箱，用來安裝主軸。

      主軸連桿機構是柴油發電機的詳細部件，包括活塞組件、連桿、主軸、飛輪等，其作用是承受燃燒氣體的壓力，并將活塞在氣缸內的直線運動變成曲軸的旋轉運動，使柴油發電機輸出動力。

      配氣裝置主要由氣門組和氣門傳動組組成，零件構成如圖5所示。氣門組包括氣門及與之相關聯的零件；氣門傳動組是從正時齒輪開始至推動氣門動作的所有零件。它的功能是定時驅動氣門使其打開、關閉。

      康明斯發電機冷卻系統由散熱器、水泵、汽缸體水道、氣缸蓋水道、出水管、 節溫器、水濾器、中冷器、機油冷卻器等構成，如圖6所示。

（2）熱量分配： 約三分之一通過活塞及連桿機構，轉換成機械能對外做工；約三分之一由排入大氣； 約三分之一冷卻裝置散失；

（3）康明斯發電機冷卻步驟屬循環水冷卻，其功能是儲存足夠的水箱寶、 構造循環水流、控制發電機水溫、散失冷卻裝置多余熱量等幾大功能。

      潤滑系統的功用將定量、潔凈、有適當粘度的潤滑油輸送至各必要部位，它對柴油發電機的工作可靠性和耐久性有很重要的作用。康明斯發電機潤滑裝置由曲軸箱、機油泵、機油冷卻器、冷卻活塞小噴嘴、機油管道、調壓閥、全流式機油過濾器、旁通濾清器等部件組成。  

      流入各噴油嘴的燃油經量孔而噴射至汽缸燃燒室中。而噴油器柱塞動作是由柴油發電機曲軸傳動齒輪凸輪軸、凸輪滾子、推桿挺桿及搖臂等桿系來完成的。噴射完成后，柱塞停動一段時間，此時一部分燃油經噴油泵循環回燃油箱，同時冷卻噴油嘴。因為供油量取決于供油壓力(Pressure)以及噴油時間(Time)。故而本燃油裝置取其英文字母，縮寫稱為PT燃油裝置。 柴油發電機供油裝置的功能是根據柴油發電機的工作要求，定時、定量、定壓地將霧化品質良好的柴油按一定的噴油規律噴入汽缸內，并使其與空氣迅速良好地混合和燃燒，它作業的情況對柴油發電機的性能有重要危害。

      進排煙系統的初步要求是盡可能多的向發電機提供清潔空氣，并盡可能徹底地處理燃燒的廢氣。詳細由空氣過濾器、增壓器、中冷器、缸蓋進氣管路等構成。

      柴油發電機電源裝置詳細包括蓄電池和充電機、啟動馬達。

      蓄電池的主要作用式在柴油發電機起動時給啟動電機供應強市電流，并在柴油發電機停轉或發電機電壓過低時，向各用電設備供電。當發電機高壓高于電瓶電壓時，電瓶將發電機的一部分電能轉換為化學能儲存起來。

      充電機在正常工作時，對所有的用電設備供電（除啟動電機外），并向蓄電池充電以補充電瓶在操作中所消耗的電能。

       啟動發電機是柴油發電機電力啟動的詳細機件，采用串勵式勵磁方法，在柴油發電機啟動時向其提供強大的起動轉矩，以利于柴油發電機迅速、可靠地起動。

      擁有上百年悠久的歷史康明斯發電機公司，是世界上較大的獨立性的柴油發電機組整機制造商，其生產專業性、先進性和完整的成套技術在中國市場上是有目共睹的。此外，康明斯柴油發電機在操作步驟中必須對以上所述的各系統部分予以充分重視，不可忽視任何一個部件，否則柴油發電機的正常工作將不能保證，造成電力供應不穩定性。要延遲柴油發電機的操作周期，在操作過程中就要加強空氣濾清器、潤滑油過濾器和燃油過濾器的維護，充分發揮其用途。