柴油机窜气对发电机组会产生怎样的影响

摘要：通过窜气对柴油机性能的不利影响的论述，以及活塞环密封系统的动力学分析，阐述了柴油发电机窜气产生的内在机理；探讨了活塞、活塞环加工工艺参数对柴油机窜气的影响，以及结构和工艺参数的合理设计与选择对减少柴油机窜气所起的重要作用。

目前柴油发电机窜气的测量和控制技术在实际生产实践中己得到广泛的运用。对窜气问题的重视己逐步深入到柴油发电机研究的一些重要领域，包括气缸、活塞环摩擦副的磨损图的优化，活塞环最佳几何曲面的研究和曲轴箱通风系统的设计与布置等。柴油发电机的窜气量控制标准是衡量柴油发电机制造质量的重要出厂指标之一。

在气缸中，活塞、活塞环组和气缸共同构成了密封气缸内燃气的动态密封系统，简称活塞环密封系统。柴油发电机运转时活塞及活塞环组在高温一高压燃气的作用下往复循环运动，既要保持燃气的气密性，同时要求运动中的摩檫阻力尽量小。由于活塞环和气缸之间存在着热膨胀差，为防止上述零件相互干涉而产生烧结和卡缸现象，导致柴油发电机不能正常运转，必须在活塞、活塞环、气缸相互配合之间预留出几十微米至几百微米的间隙。但是，如果这个间隙设计和制造不当，则会引起燃气的大量泄漏，即为窜气。燃气泄漏主要通过3个路径：．活塞环外圆面与气缸壁之间的间隙：@环槽和活塞环侧面之间的间@活塞环的开口间隙。此外，还有很小一部分通过气门与气门座之间的间隙泄漏。康明斯B系列柴油发电机活塞环密封系统采用当前常见的三环环组结构，活塞为锥形顶环岸中凸变椭圆活蹇，带铸铁镶圈环槽；三道活塞环分别是：楔形偏桶面梯形顶环，表面镀铬处理，上侧面内倒角正扭曲锥面的第二道环和双刃撑簧油环。缸孔壁表面经过珩磨处理，机油牌号为15w40CD。

2窜气对柴油发电机性能的影响

窜气危害柴油发电机的性能，包括降低柴油发电机的动力性、经济性，使排放难以符合环保要求等。这是由于窜气带走了燃烧室内的部分燃气及其内能，造成柴油发电机功率呈线性下降。同时，窜气对燃烧室内的燃烧过程也产生影响，使滞燃期增加。在中等负荷情况下放热率峰值会随着窜气率（窜气量与柴油发电机进气量的比值）的上升而上升，在全负荷时放热率峰值则随着窜气率的增加呈一开始增加，而后下降的趋势，但是窜气率对最大累计放热百分率的影响不大。

表1列出了在缸径150mm、冲程180mm、压缩比13的单缸柴油机上测量的窜气率不对燃烧开始角叭、放热率峰值(Ø)一、过量空气系数、喷油开始时刻压缩压力p的影响结果，柴油机试验转速为1400r/min窜气量增大还会对柴油发电机产生以下不良影响：．机油因为接触高温燃气而变质。@柴油发电机的热负荷故障会增加。@零件磨损增加。综上可见，在保证柴油发电机正常运转的前提下，应该尽可能减少窜气量，避免产生不利影响。