在現(xiàn)代社會(huì)，大多數(shù)人在接受教育的某個(gè)階段想必都已經(jīng)了解了工業(yè)革命。這個(gè)時(shí)代最重要的誕生之一是蒸汽機(jī)，由于這種創(chuàng)新無(wú)疑為進(jìn)一步的工業(yè)創(chuàng)新鋪平了道路，我們現(xiàn)在可以享受更大的進(jìn)步。這些創(chuàng)新包括，最引人注目的是柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)。由魯?shù)婪?/span>·迪塞爾開創(chuàng)的柴油動(dòng)力似乎在不斷發(fā)展，肯定比一百年前的創(chuàng)新速度更快。

柴油機(jī)概述

或許柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)最顯著的現(xiàn)代進(jìn)步已經(jīng)并將繼續(xù)提高燃油經(jīng)濟(jì)性。一如往常，燃?xì)獍l(fā)動(dòng)機(jī)已被大眾更廣泛地采用。隨著燃油經(jīng)濟(jì)性的不斷切換，柴油通常在很大程度上被傳統(tǒng)的汽油使用所掩蓋。話雖如此，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)已經(jīng)在各種形式的工業(yè)中找到了堅(jiān)實(shí)的用戶群，尤其是那些需要燃油經(jīng)濟(jì)性以進(jìn)行大負(fù)荷運(yùn)輸、備用電源和主要農(nóng)業(yè)作業(yè)等的行業(yè)。

在過(guò)去的幾十年里，為了更好地提高柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的整體效率，已經(jīng)進(jìn)行了無(wú)數(shù)次嘗試并取得了成功。大多數(shù)這些修改以某種方式涉及發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)的動(dòng)力點(diǎn)火，這是由氧氣和燃料的組合產(chǎn)生的。這種混合物最終會(huì)產(chǎn)生必要的能量來(lái)點(diǎn)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。

相比之下，汽油發(fā)動(dòng)機(jī)使用火花塞來(lái)點(diǎn)燃這個(gè)過(guò)程。在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中沒有火花塞之類的東西，事實(shí)上，點(diǎn)火過(guò)程是直接進(jìn)行的，因?yàn)檠鯕獗辉试S進(jìn)入燃燒室。在此過(guò)程中，氧氣隨后被壓縮并加熱到超過(guò)538℃的溫度。當(dāng)燃料通過(guò)預(yù)燃室注入燃燒室時(shí)，內(nèi)部的熱量會(huì)瞬間點(diǎn)燃燃料，使燃燒室中的空氣膨脹，從而自然地將活塞移動(dòng)到里面。然后該動(dòng)量驅(qū)動(dòng)曲軸。預(yù)燃室中還會(huì)釋放少量燃油，以保持發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。這些液滴使用得越均勻，發(fā)動(dòng)機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性和整體效率就越高。

處于柴油發(fā)動(dòng)機(jī)創(chuàng)新前沿的是康明斯等公司，它們通過(guò)其研發(fā)部門為行業(yè)提供了重大的技術(shù)進(jìn)步。雖然這些公司正在盡其所能推動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)和柴油發(fā)電機(jī)的進(jìn)步，但重要的是要反思迄今為止所做的創(chuàng)新。

柴油機(jī)改裝

多年來(lái)，肯定有相當(dāng)一部分柴油發(fā)動(dòng)機(jī)改裝，包括那些直接影響燃燒室的改裝。更具體地說(shuō)，近年來(lái)為了獲得最大功率，對(duì)預(yù)燃室和燃燒室進(jìn)行了改進(jìn)，從而產(chǎn)生了渦輪增壓的效果。在這些進(jìn)步的基礎(chǔ)上，數(shù)字接口取代了以前的模擬控制。數(shù)字控制提供更好的燃油噴射精度和正時(shí)，減少?gòu)U氣排放。此外，還取得了更多現(xiàn)代技術(shù)成果，有助于向減排技術(shù)過(guò)渡，例如選擇性催化還原(SCR)和廢氣再循環(huán)(EGR)。

最近，對(duì)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒室進(jìn)行了更大的改造，包括實(shí)現(xiàn)最佳燃燒率的改造，最終以更少的燃料排放提供更大的動(dòng)力和更好的燃油經(jīng)濟(jì)性。

柴油發(fā)動(dòng)機(jī)也進(jìn)行了聲音修改，包括聲音衰減改變，以降低發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)出的噪音水平，隨后成為同義詞。此類更改包括將陶瓷和其他聲波吸收材料安裝到預(yù)室中的噪聲袋中。

燃料系統(tǒng)和燃料處理

隨著上述柴油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，燃料系統(tǒng)和處理方面也取得了廣泛的進(jìn)步；例如，專為直接燃油噴射而設(shè)計(jì)的共軌燃油系統(tǒng)。最終，這種先進(jìn)的燃油噴射形式將柴油從燃油箱轉(zhuǎn)移到各個(gè)閥門，同時(shí)保持最高壓力，以便在混合物汽化時(shí)使柴油和氧氣均質(zhì)化。這個(gè)過(guò)程還帶來(lái)了更好的控制、功率輸出和更少的燃料排放。這種燃料噴射形式的其他改進(jìn)引入了為每個(gè)燃燒循環(huán)使用多達(dá)五次燃料噴射的方法，進(jìn)一步提高了燃料效率。

燃料成分

由于柴油中的硫含量很高，因此在燃燒過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)中通常會(huì)存在大量顆粒物。這些顆粒會(huì)堵塞發(fā)動(dòng)機(jī)的某些區(qū)域并真正影響整體性能。由于政府的要求和對(duì)這個(gè)問題的持續(xù)研究和開發(fā)，已經(jīng)取得了進(jìn)展，以降低顆粒物質(zhì)的數(shù)量，創(chuàng)造出一種含硫量較低的柴油燃料，這自然會(huì)減少?gòu)U氣中的燃料排放。

模擬到數(shù)字控制

如前所述，較新的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)型號(hào)經(jīng)歷了從模擬到數(shù)字控制技術(shù)的轉(zhuǎn)變。雖然這兩個(gè)控件都用于監(jiān)控或更改引擎的功能，但每個(gè)控件似乎都固定了各種尺寸引擎的位置。隨著數(shù)字技術(shù)的進(jìn)步，通常涉及更大規(guī)模作業(yè)的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)已經(jīng)從模擬控制轉(zhuǎn)向數(shù)字控制，以便更好地監(jiān)控類似規(guī)模設(shè)施和設(shè)備的備用電源。然而，模擬仍然具有有用的用途，可用于較小的發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)以提供備用電源。

此外，許多柴油發(fā)動(dòng)機(jī)向數(shù)字控制的過(guò)渡改進(jìn)了對(duì)燃油和冷卻液液位以及發(fā)動(dòng)機(jī)油、溫度和電池壽命的監(jiān)控。使用數(shù)字控制進(jìn)行此類監(jiān)控的目的主要是因?yàn)檎{(diào)整和糾正發(fā)動(dòng)機(jī)故障需要大量的人工。更重要的是，在出現(xiàn)此類故障時(shí)，模擬控制僅會(huì)警告即將發(fā)生的問題，而不會(huì)提供錯(cuò)誤的具體細(xì)節(jié)以及如何解決問題。對(duì)于許多涉及柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)操作的人來(lái)說(shuō)，這可能是一個(gè)令人沮喪的問題。

這種通知，或沒有通知，在較小的設(shè)施和不太重要的規(guī)模上可能就足夠了，但是，當(dāng)生命和生計(jì)危在旦夕時(shí)，數(shù)字控制比僅僅點(diǎn)亮通知更有幫助。在某些情況下，使用數(shù)百個(gè)特定于許多不同精確問題的數(shù)字警報(bào)和通知，主要是使柴油發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行更平穩(wěn)。此外，這種數(shù)字技術(shù)也使運(yùn)營(yíng)商的工作變得更加簡(jiǎn)單，尤其是隨著互聯(lián)網(wǎng)的進(jìn)一步融合。隨著數(shù)字控制帶來(lái)更高的可靠性，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)即使在遇到機(jī)械問題時(shí)也能繼續(xù)運(yùn)行，從而限制了設(shè)施中任何可能的停機(jī)時(shí)間。如果這還不足以贊美數(shù)字控制、減少燃料排放，以及調(diào)整發(fā)動(dòng)機(jī)燃油率和正時(shí)的整體效率只會(huì)進(jìn)一步證明它們的使用。此外，使用數(shù)字控制時(shí)，電壓量和輸出頻率具有更好的穩(wěn)定性。如頂博電力研發(fā)生產(chǎn)的柴油發(fā)電機(jī)組，就全面融合這種技術(shù)，使用數(shù)字控制以及頂博云服務(wù)管理系統(tǒng)，可遠(yuǎn)程控操發(fā)電機(jī)，實(shí)現(xiàn)在手機(jī)或電腦端就可以遠(yuǎn)程監(jiān)控、操作、查詢發(fā)電機(jī)，真正實(shí)現(xiàn)了無(wú)人值守。

近年來(lái)，柴油發(fā)電機(jī)組和發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)步已經(jīng)開始在許多不同方面取得重大進(jìn)展。無(wú)論是預(yù)防性維護(hù)還是減少燃料排放，自蒸汽機(jī)和工業(yè)革命的方法以來(lái)，我們肯定已經(jīng)走了很長(zhǎng)一段路。雖然數(shù)字控制、燃油排放處理和發(fā)動(dòng)機(jī)改裝的個(gè)人進(jìn)步無(wú)疑是顯著的；事實(shí)證明，與任何單獨(dú)的發(fā)展相比，所有與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)及柴油發(fā)電機(jī)組相關(guān)的進(jìn)步對(duì)工業(yè)的影響更大，共同改善了柴油的使用。

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