極端高溫環(huán)境是指環(huán)境溫度超過(guò)40C,在高溫環(huán)境下,空氣密度降低。充氣系數(shù)低,油機(jī)燃燒時(shí)氧氣量減少,燃燒效率降低,柴油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及可靠性都會(huì)下降。同 發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)的敢熱量差小,散熱能力差, 冷卻效果下降,發(fā)動(dòng)機(jī)容易過(guò)熱, 高品使鋼物站度下降,潤(rùn)清效果變差,嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響機(jī)組的正常運(yùn)行,高水溫和高機(jī)油溫度可能導(dǎo)致權(quán)缸,甚至使發(fā)動(dòng)機(jī)損壞。
1、高溫環(huán)境對(duì)柴油發(fā)電機(jī)組的影響
1)發(fā)動(dòng)機(jī)充氣效率下降。充氣效率是衡量發(fā)動(dòng)機(jī)性能和進(jìn)氣過(guò)程的重要指標(biāo)。它定又為每缸每循環(huán)實(shí)際吸人氣缸的新鮮空氣質(zhì)量與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下充滿氣缸工作容積的理論空氣質(zhì)量的比值。氣溫越高,空氣密度越小,發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際進(jìn)氣量減少,造成發(fā)動(dòng)機(jī)功率下降。在一些帶防音翠殼的機(jī)組,其通風(fēng)條件更差一些。由于發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)熱,發(fā)動(dòng)機(jī)罩殼內(nèi)溫度更高,發(fā)動(dòng)機(jī)吸人高溫空氣造成實(shí)際進(jìn)氣量的減少對(duì)機(jī)組的出力影響更為明顯。
2)發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒不正常。大氣溫度高,燃油的溫度升高,進(jìn)入氣缸的混合氣溫度也高,發(fā)動(dòng)機(jī)整個(gè)工作循環(huán)的溫度升高,高溫環(huán)境散熱器的散熱效率又低,使發(fā)動(dòng)機(jī)處于過(guò)熱狀態(tài)。另外,過(guò)熱的發(fā)動(dòng)機(jī)易造成可燃混合氣體的早燃,這種不正常的燃燒,更加劇了發(fā)動(dòng)機(jī)的過(guò)熱現(xiàn)象,同時(shí)燃油的高溫回油使油箱燃油溫度不斷升高,吸人氣缸的燃油溫度再升高,更進(jìn)一步加熱進(jìn)氣溫度,形成惡性循環(huán)。
3)加快運(yùn)動(dòng)部件的磨損。發(fā)動(dòng)機(jī)的潤(rùn)滑油在高溫、高壓下工作,使?jié)櫥偷目寡趸€(wěn)定性變差,引起潤(rùn)滑油變質(zhì)。另外,由于潤(rùn)滑油溫度高,黏度下降,使?jié)櫥妥兿。托宰儾?,滑油壓力降低,影響?rùn)滑效果,加快了運(yùn)動(dòng)部件的磨損。同時(shí),金屬零件由于高溫?zé)崤蛎涊^大,零件之間正常配合間隙變小,這些都會(huì)加速機(jī)件的磨損,嚴(yán)重影響發(fā)動(dòng)機(jī)的使用壽命。
4)啟動(dòng)蓄電池易損壞。溫度高,蓄電池電化學(xué)反應(yīng)加快,電解液蒸發(fā)快,極板易損壞,同時(shí)易產(chǎn)生過(guò)充電現(xiàn)象,嚴(yán)重影響蓄電池的使用壽命。
5)發(fā)電機(jī)加快老化。高溫環(huán)境使發(fā)電機(jī)繞組溫度升高,冷卻效果不良,繞組溫升超過(guò)額定允許溫升將對(duì)繞組絕緣造成破壞,加快發(fā)電機(jī)的老化。
2、 高溫環(huán)境條件下柴油發(fā)電機(jī)組的應(yīng)對(duì)措施
(1)良好的機(jī)房通風(fēng)
為使柴油發(fā)電機(jī)組在高溫環(huán)境條件下能正常工作,必須保持機(jī)房良好的通風(fēng)條件。良好的機(jī)房通風(fēng)系統(tǒng)必須保證有足夠的空氣流人和流出,并可在機(jī)房?jī)?nèi)實(shí)現(xiàn)自由循環(huán)。因此,機(jī)房?jī)?nèi)應(yīng)有足夠大的空間,確保氣溫保持均衡空氣順暢的流通。在無(wú)特殊安裝條件限制時(shí),通風(fēng)系統(tǒng)通常應(yīng)采用直進(jìn)直出型。并絕對(duì)避免機(jī)組排放的熱空氣通過(guò)進(jìn)風(fēng)口再次進(jìn)人機(jī)房。
進(jìn)風(fēng)口應(yīng)位于灰塵濃度小和周圍無(wú)異物的合理位置,當(dāng)條件許可時(shí),應(yīng)采用靠近機(jī)組控制屏側(cè)的斜上部進(jìn)風(fēng)方式,并加設(shè)百葉窗和金屬防護(hù)網(wǎng)簾,以避免異物進(jìn)入,確保正常的空氣對(duì)濾。為防止熱空氣回流,機(jī)組進(jìn)風(fēng)口皮房盡可能遠(yuǎn)離離排風(fēng)口,空氣在機(jī)房?jī)?nèi)直流,進(jìn)風(fēng)口應(yīng)加以保護(hù)以防止雨水及其他異物進(jìn)人。
(2)增加發(fā)動(dòng)機(jī)的有效散熱
水冷發(fā)動(dòng)機(jī)的散熱水箱一般按環(huán)境溫度 40七配置。在極端高溫環(huán)境,必須增大散熱水箱的散熱量,可選配50七或55七散熱水箱。由于散熱量增大,水箱風(fēng)扇消耗的功率也相應(yīng)增大,使發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率減少,這點(diǎn)在進(jìn)行發(fā)電機(jī)組溫度折損時(shí)必須加以考慮。
裝有渦輪增壓器的發(fā)動(dòng)機(jī),般都會(huì)考慮增加中冷器對(duì)增壓后的空氣進(jìn)行冷卻,以增加氣在高溫環(huán)境,在高溫環(huán)境,可采取增加燃油冷卻器和潤(rùn)滑油冷卻器的方法,來(lái)增加機(jī)組的散熱效果。目前已有四合一冷卻水箱產(chǎn)品,集成了缸體散熱、渦輪增壓器中冷、燃油冷卻和潤(rùn)滑油冷卻4個(gè)功能,提高了機(jī)組在高溫環(huán)境的冷卻效果。
3、高溫環(huán)境機(jī)組的功率折損
當(dāng)環(huán)境條件與標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定不同時(shí),發(fā)電機(jī)組功率應(yīng)進(jìn)行修正見(jiàn)第1章相關(guān)內(nèi)容,同時(shí)由于設(shè)計(jì)的不同,各品牌柴油機(jī)和發(fā)電機(jī)的輸出功率的修正參數(shù)也不-致;同品牌,不同型號(hào)、不同調(diào)速系統(tǒng),其修正的參數(shù)也有區(qū)別。-般要以原柴油機(jī)生產(chǎn)廠家的修正參數(shù)為準(zhǔn)。通??砂?照環(huán)境溫度超過(guò)40C時(shí),每升高5C,輸出功率下降3% -4%來(lái)進(jìn)行功率損失的計(jì)算,但要注意的是,有些廠家的機(jī)組標(biāo)稱功率是基于環(huán)境溫度20C時(shí)的輸出功率。