導讀：通常所說(shuō)的“柴油發(fā)電機"名詞從何而來(lái)？發(fā)電機有什么歷史背景？柴油發(fā)電機廣泛運用到我們生活中，它又有哪些優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)呢？以下將由康明斯發(fā)電機廠(chǎng)家一一解說(shuō)。

 

 

 

德國人魯道夫·狄塞爾(Rudolf Diesel)于1892年獲得壓縮點(diǎn)火壓縮機的技術(shù)專(zhuān)利，1897年制成了第一臺壓縮點(diǎn)火的“狄塞爾”內燃機，即柴油機（由于其在柴油機方面的卓越貢獻，英文單詞“柴油機”用其名字"Diesel”命名）。

1、優(yōu)點(diǎn)

柴油機的高壓縮比帶來(lái)眾多優(yōu)點(diǎn)。

① 省去化油器和點(diǎn)火裝置，提高了熱效率，且可以使用比汽油便宜的柴油作燃料。

② 柴油機因為壓縮比高，機體組件制造結實(shí)，故經(jīng)久耐用、壽命長(cháng)。

③ 柴油機由于其壓縮比大，最大功率點(diǎn)、單位功率的油耗低。

在現代內燃機中，柴油機的油耗約為汽油機的70％。特別像汽車(chē)，通常在部分負荷工況下行駛，其油耗約為汽油機的60％。柴油機是目前熱效率最高的內燃機。

2、缺點(diǎn)

與此同時(shí)，高壓縮比也給柴油機帶來(lái)了如下缺點(diǎn)。

① 結構笨重

通常柴油機的單位功率質(zhì)量約為汽油機的1.5～3倍。柴油機壓縮比高，爆發(fā)壓力也大，可達汽油機的1.5倍左右（不增壓的情況下）。為了承受高溫高壓，就要求其具有比汽油機結實(shí)的結構。所以柴油機最初只是作為一種固定式內燃機使用。

② 在同一排量下，柴油機的輸出功率約為汽油機的1/3。

因為柴油機把燃料直接噴入氣缸，不能充分利用空氣，相應功率輸出低。假設汽油機的空氣利用率為100%，那么柴油機僅有80%～90%。柴油機功率輸出小的另一原因是壓縮比大，摩擦損失比汽油機大。這種摩擦損失與轉速成正比，不能期望通過(guò)增加轉速來(lái)提高功率。轉速高的汽油機每分鐘可運轉1000次以上（如賽車(chē)汽油機），而柴油機的最高轉速卻只有5000r/min。

3、柴油機歷史發(fā)展

早在20世紀20年代就有人提出壓縮空氣提高進(jìn)氣密度的設想，直到1926年瑞士人A.J.伯玉希(A.J. Buchi )才第一次設計了一臺帶廢氣渦輪增壓器的增壓內燃機。由于當時(shí)的技術(shù)水平和工藝、材料的限制，還難以制造出性能良好的渦輪增壓器，加上第二次世界大戰的影響，增壓技術(shù)未能迅速普及，直到大戰結束后，增壓技術(shù)的研究和應用才受到重視，1950年增壓技術(shù)才開(kāi)始在柴油機上使用?？勺兘孛鏈u輪增壓器，使得單級渦輪增壓比可達到5甚至更高。采用超高增壓系統，壓力比可達10以上，而內燃機的壓縮比可降至6以下，內燃機的功率輸出可提高2、3倍。進(jìn)一步發(fā)展到動(dòng)力渦輪復合式二級渦輪增壓系統。由此可見(jiàn)，高增壓、超高增壓的效果是可觀(guān)的，將內燃機的性能提高到了一個(gè)嶄新的水平。

 

20世紀70年代，增壓度達200%以上，正式作為商品提供的柴油機的平均有效壓力，四沖程機已達2.0MPa以上，二沖程機已超過(guò)1.3MPa，普遍采用中冷，使得高增壓（>2.0MPa）四沖程機實(shí)用化。

20世紀50年代，增壓度約為50%，四沖程機的平均有效壓力約為0.8MPa，無(wú)中冷，處于一個(gè)技術(shù)水平較低的階段。其后20多年間，增壓技術(shù)得到了迅速發(fā)展和廣泛采用。單級增壓比接近5，并發(fā)展了兩級增壓和超高增壓系統，相對于20世紀50年代初期剛采用增壓技術(shù)的內燃機技術(shù)水平，近30年來(lái)有了驚人的發(fā)展。

 

20世紀80年代，仍保持這種發(fā)展勢頭。由于進(jìn)、排氣系統的優(yōu)化設計，提高了充氣效率，為了充分利用廢氣能量，出現了諧振進(jìn)氣系統和組合脈沖轉換（Modular Pulse Converter，MPC)增壓系統。

 

 

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