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康明斯柴油发电机喷油器的构造原理是怎样的

康明斯柴油发电机燃油供给系统的功用是根据柴油发电机负荷的需要，按时将适量的柴油以雾状喷入气缸与空气均匀地混合。康明斯柴油发电机燃油供给系统的机件可分为：燃油箱、输油泵、调速器、喷油器等。

 康明斯柴油发电机燃油供给系统的布置。在康明斯柴油发电机驱动下，输油泵从燃油箱内吸进燃油，并以一定的压力经燃油水分离器、燃油滤清器过滤后送到喷油泵，过量的燃油返回油箱。燃油在喷油泵内被加压后，以极高的压力经高压油管送至各缸喷油器，向各个气缸进行的喷射，过量的燃油经回油歧管返回油箱。

康明斯发电机
 虽然喷油器的种类繁多，但其构造原理基本相同，典型柴油发电机喷油器总成，由喷油器体、针阀偶件、紧帽、顶杆、调压螺钉等组成。针阀偶件用紧固螺套固定在喷油器体上，调节弹簧通过顶杆部件将针阀偶件压紧在针阀体密封锥面上，调压弹簧的压力由调压螺钉调节，调压螺钉用螺母锁紧。其中针阀偶件（由针阀和针阀体组成）按结构形式可分为开式和闭式两大类。目前广泛应用的是闭式，其主要形式分为轴针式和孔式两种。

 上述喷油器结构因调压弹簧位置在喷油器的上部，弹簧位置与针阀距离较远，所以必须通过一根较长的顶杆，把弹簧与针阀的运动联系起来。这种结构的优点是在调压弹簧顶部容易布置调压螺钉，针阀开启压力可利用调压螺钉进行无极调整，调整方便。但这种结构也有缺点，及顶杆较长、质量较大，容易产生惯性力较大。因为针阀由静止到开启应迅速，喷油结束后，针阀应迅速向上运动转变为向下运动，以求针阀尽快回位并停止供油。但这种运动的转变与喷油器运动件的的惯性有关，惯性愈大针阀关闭所需时间愈长，燃烧室内高温气体也愈容易到灌入针阀偶件内，产生积炭、烧损密封座面等现象。

 为了克服上述结构的缺点，近几年来国内外已发展出一种新的喷油器总成。

 改进后的喷油器结构的显著特点是取消运动件顶杆，改用一个质量较小的弹簧下座，将调压弹簧下移到接近针阀尾部，同时针阀直径也减小。由于这种喷嘴器结构降低了运动件的惯性，所以又称为低惯量喷油器。康明斯柴油发电机B、C系列采用了这种结构的喷油器总成。该喷油器上有4个喷油孔，标准喷油压力为24.5~25.3MPa。它的优点是提高针阀开启和关闭速度，降低针阀回油时在密封锥面出的冲击应力，既能改善性能又能提高使用寿命。这种结构对针阀开启压力的调整采用改变垫片厚度的办法，因此开启压力的调整不如一般喷油器所采用的调整螺钉方便，且压力只能有级调整。为了保证足够的调整精度，采用每隔0.05mm为每一级的垫片进行调整

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气缸套高频振动是柴油发电机产生穴蚀的根本原因
导读：发生穴蚀破坏的除了柴油发电机气缸套零件外，还有轴瓦、喷油泵注塞、螺旋桨桨叶及离心泵叶轮等。机件穴蚀破坏问题日益引起人们的关注，尤其是缸套穴蚀已是柴油发电机的重要问题，引起国内外的重视与研究。气缸套穴蚀是柴油发电机普遍存在的严重问题。随着柴油发电机的功率增加、强载度提高和高速、轻型化，气缸套穴蚀破坏就成为妨碍柴油发电机正常运转的首要问题，严重地影响柴油发电机的工作可靠性和气缸套的使用寿命。

一般说来，高速、轻型大功率柴油发电机，不论是开式冷却还是闭式冷却，气缸套都有不同程度的穴蚀。有的柴油发电机投入运转不久(仅几十小时)就会在气缸套外圆表面上出现穴蚀小孔，甚至柴油发电机运转不足千小时缸套就因穴蚀穿孔而报废，此时缸套内表面尚未磨损。二冲程十字头式低速柴油发电机气缸套基本不发生穴蚀破坏。

1．穴蚀部位：缸套穴蚀发生在湿式气缸套外圆表面上，一般集中在柴油发电机的左右侧方向，特别是承受侧推力 一侧的偏上方；冷却水进口、水流转向处和水腔狭窄处对应的缸壁上；缸套下部密封圈附近缸壁。缸套冷却水腔除缸套穴蚀外，不应忽视气缸套和气缸体材料的差异和材料内部的各种电化学不均匀性导致的宏观和观电化学腐蚀。这两种腐蚀同时存在或交替进行均会加重缸套的腐蚀。此外，冷却水(海水或淡水)的水质、含气量、流速等均对穴蚀有影响。
2.气缸套穴蚀机理
  1）一般穴蚀机理：迄今为止，关于穴蚀机理的论述很多，其中较为普遍接受的一种理论认为：机件发生穴蚀的先决条件是机件浸于液体中，并与液体有相对运动，或机件在液体中受到某种能量的传递作用，形成液体中的局部瞬时高压或瞬时高真空。在瞬时高真空区，液体汽化形成气泡，或溶于水中的空气以空泡形式从液体中分离出来；在另一瞬间形成高压时，空泡、气泡被压缩，泡内气体迅速液化而使气泡溃灭，这时周围液体急速冲向溃灭处，产生极强的冲击波作用在金属表面。频繁地冲击，使机件表面金属逐渐剥落。与此同时，金属表面还产生观电化学腐蚀，两种腐蚀交替进行共同作用致使机件穴蚀破坏。

  2) 柴油发电机气缸套外圆表面与气缸体(或机体)构成冷却水空间，在狭小的环形通道中流动着淡水或海水。柴油发电机运转时，由于缸套和活塞之间的间隙，活塞在侧推力作用下不断地冲撞着缸壁的左、右侧，使气缸套产生高频振动。缸套高频振动和缸壁的弹性变形使冷却水空间的容积交替地增大和减小，冷却水相应交替地膨胀与被压缩。膨胀时受拉伸作用形成瞬时低压，被压缩时形成瞬时高压。此外，冷却水进口和流动时产生涡漩使冷却水通道内压力变化，也会形成瞬时高压或低压。在瞬时低压时产生气泡，瞬时高压时气泡溃灭，缸套外圆表面频繁受到冲击和观电化学腐蚀作用而破坏。

3．影响缸套穴蚀的因素：生产中并非所有的筒状活塞式柴油发电机气缸套都发生穴蚀破坏，即使是发生穴蚀破坏其程度也各不相同。缸套穴蚀与柴油发电机的机型、结构、爆发压力、冷却水腔和冷却介质、柴油发电机的工艺参数等有关。

  1）缸套振动。柴油发电机运转中气缸套高频振动是产生穴蚀的根本原因，缸套振动强度与以下各点有关：（1）活塞与气缸套之间的配合间隙：活塞在气缸中运动时，活塞对气缸壁的冲击能量的大小取决于活塞质量和活塞在气缸中横摆时的速度。活塞质量固定不变，但速度随着活塞与缸套之间的配合间隙的增加而增大。所以，活塞对缸壁的冲击能量取决于活塞与缸套配合间隙的大小。配合间隙大，活塞横摆加速度大，冲击前壁能量大，则缸套振动增强。（2）缸套刚度：缸套刚度直接影响缸套的振动。刚度大，受活塞冲击时缸套变形小，振动小，可有效地防止穴蚀。缸套刚度除与其材料有关外，还与缸套壁厚和纵向支承跨距的大小有关，缸壁厚度增加，支承跨距缩短，缸套刚度增大。气缸套与气缸体(机体)之间的配合间隙对缸套的刚度亦有影响。如果柴油发电机缸套与缸体铸成一体，缸套刚度增大，可有效地防止穴蚀。（3）冷却水腔结构  冷却水腔通道太窄，水流速度增高，容易产生空泡。柴油发电机设计时要求冷却水腔内水流速度应小于2m/s，水腔宽度t为14%D (D为气缸套内径)或不小于10mm，各处均匀一致，水流畅通不形成死水区和涡流区，有利于降低缸套穴蚀。柴油发电机把冷却水腔窄处由1.5mm增至7mm，大大降低缸套穴蚀。

  2）冷却水温度与压力：冷却水温度过高将加速腐蚀的进程，但也不宜长期水温过低。实验表明，钢铁和铝等金属材料在淡水温度为50～60oC时穴蚀严重，随着水温的升高，穴蚀破坏减轻。从发挥柴油发电机的效能和降低腐蚀、穴蚀出发，冷却水腔淡水温度在80～90oC为好。冷却水压力高可以抑制空泡的形成，减少穴蚀的发生。但冷却水压力提高将使其温度升高而加速穴蚀。

4．防止缸套穴蚀的措施

  除从材料和结构上的改进来防止和降低缸套穴蚀外，对柴油发电机气缸套穴蚀，还可采用以下措施：

（1）缸套外圆表面覆盖保护层或强化层。采用镀铬、渗氮、喷陶瓷、涂环氧树脂或涂尼龙等工艺使金属表面与冷却水隔开，或使缸套外圆表面强化，可有效地防止电化学腐蚀与穴蚀。

（2）在冷却水腔内安装锌块实施阴极保护防止电化学腐蚀；例如柴油发电机气缸套外表面安装锌带并坚持定期更换取得防止穴蚀的良好效果。

（3）在冷却水中加入缓蚀剂；例如乳化油缓蚀剂或被膜缓蚀剂，使在缸套外表面上形成一层较薄的连续保护膜，不仅可以防止电化学腐蚀，而且可以减弱空泡破裂时的冲击波对缸套外表面的冲击作用，从而减轻穴蚀。

结论：在实践中防止或减轻穴蚀的方法很多，选用时依具体机型、结构和产生穴蚀的原因而定，以取得良好效果。

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目前常用的柴油发电机电火线圈可分为哪两种形式呢
点火线圈是用来将电源的低压电转变成高压电的基本元件，它由一次绕组、二次绕组和铁芯等组成。常用的电火线圈可分为开磁路点火线圈和闭磁路点火线圈两种形式。

（1）开磁路点火线圈

开磁路点火线圈的结构：点火线圈的铁芯由若干片涂有绝缘漆的硅钢片叠成，二次绕组和一次绕组都套在柱形铁芯上。

点火线圈的二次绕组用直径为0.06~0.10m的漆包线，在绝缘纸上绕11000~23000匝；一次绕组用直径为0.5、1mm的漆包线，在二次绕组绝缘层的外侧绕240~370匝。由于一次绕组中流过的电流较大导致其发热量也大，故绕在二次绕组之外，以利于散热。两个绕组的外面都包有绝缘纸层，在一次绕组之外还套装一个导磁钢套，以减小磁路的磁阻，胶状绝缘物或变压器油之后，用胶木盖盖好，并加以密封。

附加电阻接在两个低压接线柱和之间。在有些机型上使用的点火线圈不带附加电阻，没有接线柱，接线柱直接经点火开关接电源；还有些机型使用的点火线圈上虽然没有附加电阻，但接线柱通过一根专用的附加电阻线接电源，在接线柱上还接有一根导线，导线的另一端接在启动机的附加电阻短路接线柱上，以便在启动发动机时将附加电阻短路，改善启动时的点火性能。

（2）闭磁路点火线圈

开磁路点火线圈采用柱形铁芯，一次绕组在铁芯中产生的磁通，通过导磁钢套形成磁回路，而铁芯上部和下部的磁力线从空气中穿过，磁路的磁阻大，泄漏的磁通量多，磁路损失大，转化率低。闭磁路点火线圈，将一次绕组和二次绕组都绕在口字形或日字形铁芯上。初级绕组在铁芯中产生的磁通，通过铁芯形成闭合磁路，因此泄漏的磁通量和磁路损失大大减小，点火线圈的转换效率高。

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