想必在现代社会中,多数人在受教育的某一阶段就懂得了工业革命。蒸汽机是这个时代最重要的发明之一,是由于这一发明无疑为今后工业革新铺平了道路,我们现在可以享受更大的进步。其中,最显著的革新是柴油发动机和发电机。RudolphDissel发明的柴油动力看起来还在继续发展,而且肯定比一百年前要快。
柴油机概述
或许最显著的现代进步是柴油发动机技术已经并将继续提高燃油经济性。同以往一样,气体发动机已经被大众更广泛地采取。由于不断地更换燃油经济性,柴油经常被传统的汽油使用所掩盖。说到这里,柴油发动机已经在各种各样的产业中找到了稳固的用户群,特别是那些想要节省燃油来实施高载重运输、备用电源和大型农业生产的行业。
近几十年来,为更好地提高柴油机的整体效率,我们做了一些努力,也取得了成功。大部分这些改进都在某种程度上涉及到在发动机中由氧与燃油混合产生的动力点火。这些混合气最终产生燃烧发动机所需的能量。
与此相反,汽油机用火花塞点火。柴油中没有火花塞。事实上点火整个过程是直接实施的,是由于支持氧气进入燃烧室。而后,氧气被压缩,加热到538℃以上。燃油注入预燃室后,燃油中产生的热能迅速点燃燃油,使燃烧室内的空气膨胀,活塞自然向内运动。动力带动曲轴前进。预燃烧室还会释放少量的燃油,使发动机继续工作。液体滴用得越均匀,发动机的燃油经济性和整体效率就越高。
如康明斯发电机这样的公司,是柴油发动机创新的先驱,他们的研发为该行业带来了巨大的科技进步。尽管这些公司正竭尽全力推进发动机和柴油发电机的发展,但必须对迄今已取得的创新成果实施反思。
柴油机改装
一定程度上来看,对柴油机实施了改造,其中包括对燃烧室直接影响的改造。特别是在近几年中,为使发动机功率达到最大值,对预燃室和燃烧室实施了改进,以达到增压效果。基于这些进展,数字界面代替了以往的模拟控制。数控提供了更高的喷油精确度和定时,降低尾气排放量。此外,还有其他一些现代技术成果被用于推动向低排放技术过渡,例如选择性催化还原(SCR)和尾气回收(EGR)。
近来,在柴油发动机燃烧室方面做了更大的改进,包括改变最佳燃烧速率,最终以更少的燃油排放量,并提高燃油经济性。
内燃机的声音也经过了改进,包括改变声音的衰减,以减少发动机的噪声,后来变成了同义词。这类修改包括在预装室内安装陶瓷和其它声波吸收材料的噪音袋。
燃油系统和燃油处理。
随着上述柴油发动机技术的发展,燃油系统和处理技术也取得了长足的发展;例如,一种共轨燃油系统可直接燃烧燃油。最终,这种先进的燃油喷射方式将柴油从燃油箱转换为独立的气门,同时保持最大的压力,从而使得柴油和氧气能够均匀地燃烧。这一整个过程也改善了控制、动力输出和燃油排放量。在燃油喷射模式上的其他改进,是为了进一步增强燃油效率,每个燃烧循环采取五次燃油喷射。
燃油成分
通常情况下,由于柴油中含有大量的硫磺,导致发动机在燃烧时产生大量的微粒。微粒阻塞了发动机的一些部分,确实影响了总体性能。随着政府的要求和对这一问题的不断研究与发展,在减少微粒物质的数量、制造一种更低硫的柴油燃油方面,在减少尾气排放方面已经取得了一些进展。
仿真数控系统。
正如前面所提到的,新型柴油发动机已经从模拟技术转向数字控制技术。尽管两个控制项都用来监视或改变发动机的功能,但是看起来每个控制项都在不同大小的发动机上。随著数码技术的发展,通常涉及大型操作的柴油发动机和发电机已从模拟控制转变为数字控制,以更好地监测类似规模的设施和设备的备用电源。不过,模拟仍有实用价值,可以用在更小的发动机和发电机上,以提供备用电源。
另外,很多柴油机转向数字化控制,提高了燃油、冷却液面、发动机油、温度和电池寿命等。采取数控技术实现这种监测的目的,主要是由于调节、校正发动机故障想要大量人力。另外,当出现此类故障时,模拟控制仅仅是提醒即将到来的问题,而没有说明错误的细节以及如何解决问题。相对于一些想要柴油发动机和发电机正常运行的人来看,这是一件让人觉得难过的事。
在较小的设备和较小的规模上,这样的通知或不通知也许就够了,但当生命和生计岌岌可危时,数码控制比只是点亮通知更有用。有些情况下,使用数以百计的数字警告和通知,专门针对一些不同的精确问题,主要是为了让柴油机运转更加顺畅。另外,这种数字技术也使得运营商的工作更容易了,特别是随着因特网的进一步融合。由于数字式控制带来了更高的可靠性,所以即使遇到机械故障,柴油发动机仍能继续工作,这就限制了设备上的任何停机时间。在数字化控制、降低燃油排放、调整发动机燃油率和定时等方面的总体效率还不够完善的话。另外,电压量和输出频率在采取数码控制时有较好的稳定性。例如,顶博电力研究开发的柴油发电机,就将这一技术完全融合,并利用数字控制及顶博云服务管理系统,实现了手机或电脑端就能远程监控、操作、查询等功能,真正实现了无人值守。
柴油发电机和发动机的发展近几年已在一些不同方面取得了显著进展。从蒸汽机和工业革命的方式来看,不管是预防性维修,还是减少燃油排放,我们都取得了长足的进步。尽管数码控制、燃油排放处理和发动机改造等方面的个人进步毫无疑问是显著的;事实证明,所有与柴油发动机和柴油发电机有关的技术进步都会比任何单独的发展对工业产生更大的影响,从而提高了柴油的使用量。