伊藤動力教你如何判斷柴油發(fā)電機的性能優(yōu)劣
 

柴油發(fā)電機組作為野外電能來源和應(yīng)急電力儲備，在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防、科技及日常生活中有著廣泛的運用。那么作為一個采購方，如何購買到稱心如意的柴油發(fā)電機呢？下面由伊藤動力技術(shù)教您從專業(yè)的角度來判斷和衡量柴油發(fā)電機的性能優(yōu)劣，以便購買到高性價比的產(chǎn)品。
 
一般來說柴油發(fā)電機的性能可以從以下四個技術(shù)指標(biāo)來衡量：動力性指標(biāo)、排氣污染指標(biāo)、經(jīng)濟性指標(biāo)、重量和外形尺寸指標(biāo)等。
 
    一、經(jīng)濟性指標(biāo)
    經(jīng)濟性指標(biāo)一般指柴油機的燃油消耗率和潤滑油消耗率。
    (1)燃油消耗率
    燃油消耗率簡稱耗油率，它是柴油機工作每千瓦小時所消耗油A的克數(shù)，單位為g/(kWh)。以指示功率計的每千瓦小時的燃油消耗率稱為指示燃油消耗率，以有效功率計的每千瓦小時的燃油消耗率稱為有效燃油消耗率。前者表示柴油機經(jīng)濟性的指示指標(biāo)。后者表示某油機經(jīng)濟性的有效指標(biāo)。在柴油機產(chǎn)品說明中所指的燃油消耗率都是指有效燃油消耗率。測出轉(zhuǎn)矩Me和轉(zhuǎn)速n，以及每小時燃油消耗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)]
    柴油機的ge值[g/(kW.h)]范圍大致如下：
    高速柴油機，ge=212~235；低速柴油機，ge＝169~190。
    (2)滑油消耗率
    柴油機在標(biāo)定工況時，每千瓦小時所消耗滑油量的克數(shù)稱為滑油消耗率，單位為g/(kW·h)。
柴油機的滑油是在機內(nèi)不斷循環(huán)使用的，其消耗的原因主要是：柴油機在運轉(zhuǎn)時滑油經(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。柴油機的滑油消耗率一般在0. 5—4g/(kW.h)左右。
 
二、動力性指標(biāo)
    動力性指標(biāo)是指柴油機對外做功能力，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
    柴油機在單位時間內(nèi)所做的功稱功率，功率的單位為kW，1kW=1000N. m/s。
    柴油機在氣缸中單位時間內(nèi)所做的功稱為指示功率。指示功率減去消耗于內(nèi)部零件的摩擦損失、泵氣扭失和馭動附件扳失等機械損失功率之后，從發(fā)動機曲軸抽出的功率稱為有效功率Pe。
    如果柴油機曲軸每分鐘的轉(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)速柴油機曲軸每分鐘的轉(zhuǎn)速，用r/min表示。轉(zhuǎn)速對柴油機性能和結(jié)構(gòu)影響很大，而且其范圍十分寬廣。各種類型柴油機使用轉(zhuǎn)速范圍各不相同。
    ②活塞平均速度Cm 活塞在氣缸中運動釣速度是不斷變化的，在行程中間較大，在止點附近較小，止點處為零。若已知柴油機轉(zhuǎn)速n時，則活塞平均速度可由下式計算
                              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比較和評定各種發(fā)動機的動力性能。它是一個作用在活塞頂上的假想大小不變的壓力，它是活塞移動一個行程所做的功，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)動機轉(zhuǎn)速，r/min ；
    t 一發(fā)動機的沖程數(shù)，對四沖程發(fā)動機t=4，對二沖程發(fā)動機t=2.
    于是  Pe=30*t*Pe/i*Vs*n
    可見Pe代表了單位氣缸工作容積所發(fā)出的有效功率。Pe是一個重要指標(biāo)，它不僅說明工作循環(huán)進行得好壞，而且還包括了機械損失的大小，在相同的條件下，Pe值越高，發(fā)動機輸出的有效功越多。Pe的數(shù)值一般如下：
    非增壓柴油機為(0. 5—O.9)MPa；
    增壓柴油機為(0. 8—3.2)MPa。
   
   三、排氣污染指標(biāo)
    在柴油機的排氣中含有數(shù)量不大但非常有害的排放物。它們是一氧化碳CO、碳氫化合物HC、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，從而造成社會公害。
    隨著環(huán)境保護意識的增強，對柴油機排氣污染的限制也日益嚴(yán)格。中國已實施的國家標(biāo)準(zhǔn)(GB 267-87)對柴油機排放的NO二限制如下：
    當(dāng)Pe>300kPa時，在ge《214g/(kW·h)時，NOx限值為29g/(kW .h)；
    當(dāng)g,=214-268g/(kW .h)時，NOx限值為14-25g(kW·h)；
當(dāng)ge>268g/(kW·h)時，NOx限值為llg/(kW·h)。
 
    四、重量和外形尺寸指標(biāo)
    柴油機的重量和外形尺寸是評價柴油機結(jié)構(gòu)緊湊性和金屬材料利用率的一項指標(biāo)。各種類型的柴油機對重量和外形尺寸的要求是不同的。
    (1)重量指標(biāo)
    柴油機的重量指標(biāo)通常以比質(zhì)量來衡量。比質(zhì)量(gw)又稱單位功率質(zhì)量，是柴油機凈重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，除了和柴油機類型、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)又稱緊湊性指標(biāo)，是指柴油機總體布置緊湊程度的指標(biāo)。通常以柴油機的單位體積功率來衡量。
    單位體積功率Pv 是柴油機的標(biāo)定功率Pe 與柴油機外廓體積V的比值，即
                          Pv=Pe/V (kW/m^3)
式中V=LBH，其中L, B, H為柴油機的zui大長、寬、高尺寸。