部分典型现代柴油发电机组及其特点

摘要：本章将以部分典型柴油发电机组为主线，简要介绍现代柴油发电机组及其特点。德国奔驰（MTU）柴油机、法国利莱森玛（LeroySomer）、韩国大宇（DAEWOO）、美国马拉松（Marathon Electric）等展开技术、产品（OEM）主要覆盖40～2500kW，以柴油、天然气为燃料的奔驰MTU、大宇、珀金斯等系列发电机组。

（一）奔驰MTU柴油发电机组

奔驰MTU柴油发电机组主要有：183系列，2000系列和4000系列。柴油发电机采用德国MTU柴油发电机，发电机配有利莱森玛（Leroy Somer）和马拉松（Marathon Electric）同步交流发电机。

1）利莱森玛（Leroy Somer）同步交流发电机

i．法国原装AVR自动电压调节器，有突加载缓冲功能。

ii.可选的PMG励磁系统具有永久磁铁励磁功能。

iii．防护等级IP21。

iV.绝缘等级H级。

2）马拉松（Marathon Electric）同步交流发电机

i.无刷励磁、配有固态电子调压器或免维护的数字式调压器，调压精度高。

ii.发电机为全防护结构，内部通风散热结构独特，散热好、热差小、温升低。

iii．防护等级IP21。

iV.绝缘等级H级。

1.183系列机组特点

①维修维护方便 采用湿式可换缸套，一缸一盖，干式排气歧管。

②高速运转的可靠性 采用3气环铝合金活塞结构，活塞顶环使用耐磨铸铁，气门座镶圈结构，活塞喷油冷却。

③节能环保 废气涡轮增压，水、空中冷，排放达到德国TA Luft标准。

④很强的环境适应性 冷启动可达零下20℃，辅助装置冷启动可达零下35℃，并广泛应用在海洋钻井平台、沙漠油田、军备等。

⑤性价比高 大修间隔时间长，可达18000h。

2.2000系列机组特点

i．合理的结构设计。

ii.采用模块化结构设计、检修方便。

iii．温度达40℃及海拔达到400m时不需功率修正。

iv.负荷特性佳，转速稳定性好，可满足所有排放标准。

V.燃油消耗率和机油消耗率低。

vi.低噪声、低振动、低颗粒排放。

vii．环境适应性强，寿命长，可24h运行。

viii.具有自诊断功能的电子管理系统。

ix．运行费用低，大修间隔时间长，可达24000h。

和同类机型比较2000系列具有以下技术特点。

①电子喷油系统 采用单体喷油泵，短高压油路，闭式油路循环和电控喷油嘴。

②优点 运转平稳、转速稳定性好；排放低，所有功率范围内油耗低，优越的加速性能和负荷特性；燃油温度高于60℃需加燃油冷却器。

③柴油发电机电子管理系统通过对柴油发电机参数的信号采集，根据不同的工况优化燃油消耗和排放，并且实现了可实时监控柴油发电机运行情况的全电控过程，具有自诊断和安全性，实现了运行性能的优化，便于与外界控制系统通信。采用免维护设计，具有故障代码显示等功能。

3.4000系列发电机组特点

i．转矩大。

ii.重量小，结构紧凑，便于维修。

iii．可以满足 EPA 40 CFR 89/Tier/排放标准。

iv.低噪声，长寿命。

V.可靠性好，适应性强。

vi．修间隔时间长，可达30000h。

和同类机型比较，4000系列除具备2000系列的特点之外还具有以下特点。

①先进的燃烧室设计技术和工艺 通过应用改进的材料和先进的计算机辅助设计技术对缸体、曲轴、活塞、活塞环、气缸进行优化设计，具有极高的可靠性、磨损小和长的寿命，如图1所示4000系列活塞图片。

②高效的涡轮增压和中冷 采用效率极高的涡轮增压器；采用发动机和空气进气双回路冷却系统（SCCC），进一步优化了进气温度和燃烧特性，达到了最大的功率输出和最低的排放水平。

③高压共轨喷射技术 由于采用高压共轨喷射技术实现了燃油喷射优化、低颗粒排放、噪声低、更为突出的加速性能和极高的经济性；采用高压泵、高压油轨和电控喷油器组成了共轨系统，燃油喷射量和顺序由电子管理系统控制。

（二）珀金斯机组优点

珀金斯系列机组资料比较多，这里就不再一一列出，其主要特点如下。

①卓越的减振性能 基于计算机动态模拟的减振系统优化设计。

②先进的控制系统 基于可靠性设计的全监控系统控制策略。

③绿色环保 节能与低排放集于一身的柴油发电机组。

④低噪声 具有为每一台机组量身订制的排气消音系统。

（三）大宇柴油发电机结构特点

i．额定转速1500r/min，四冲程，采用风扇水箱冷却系统，涡轮增压，中冷进气，符合ISO 3046标准。涡轮增压器及中冷器，利用压缩空气控制清水冷却方式的涡轮增压器提供最优的吸入空气和燃烧性能。通过供应充分的空气，在低速区间里也能消除烟雾。

ii．采用新的空滤系统和旋转式燃油滤清器，如图2所示。通过通气管气体循环能够保持发动机室的清洁，而且能够把机油更换周期延长到500h并减少了机油消耗量。

iii.采用通气滤清器装配特殊的盖罩使排出的气体内机油的含有量最小化，防止涡轮增压器及中冷器的污染引起的耐久性下降及功率下降。变更安装位置确保工作空间，改善维修性。 iv.耐久性，噪声低，排放优良，冷启动性能好，安装成本及维护费用低。

V．采用24V直流电启动电动机，扩大了小齿轮轴径，改善了长时间启动或者跟周边配件的不一致受到的冲击，相对地增大了轴的强度。

vi.改善了电调板性能，提高防热能力及控制能力，使之在恶劣的环境下也维持稳定的电调板性能。发动机试运转时实施电调板1：1配对，缩短了调试时间。使用GAC电调板（只在V型发动机使用）在实际负荷状态下实施全数检查，质量散布最小化及调试时除去发生错误的可能性。

vii.采用高级规格的活塞环增加发动机的耐久性并提高发动机寿命。

viii.燃料线路使用油水分离器除去包含在燃料内的水分及异物，保护燃料系统精密配件，确保耐久性。使用复式燃料滤清器防止供油不足引起的性能下降及发动机熄火，并延长了燃料滤芯的更换周期。

ix.在燃油系统的管路中，为了防止橡胶软管因热化而发生爆裂缝，采用了管子方式，作为选配提供满足IOM标准的防止火灾用的双管喷射管子。

X.采用旁流燃油滤清器，从而提高过滤功能，并采用离心方式提高发动机的耐久性。

xi．在大气温度40℃、海拔1000m时也能维持性能。