摘 要：在柴油發(fā)電機組中，效率表明輸入與輸出的聯(lián)系，柴油發(fā)電機組的效率等于柴油發(fā)電機的輸出功率與柴油燃燒時所能獲得的功率之比。柴油發(fā)電機組的效率有機械效率和熱效率兩個指標。機械效率等于有用功率與指示功率之比;柴油發(fā)電機組的機械效率一般為0.8～0.9。熱效率是柴油燃燒后用于作功的那部分熱量與所能發(fā)生的總熱量之比。柴油完全燃燒發(fā)生的熱量，一部分被柴油發(fā)電機組冷卻系統(tǒng)帶走，一部分隨廢氣排出，只有少部分熱量用于作功。因此，柴油發(fā)電機組的熱效率很低，一般四行程柴油發(fā)電機組為20%～25%，即使是高性能的柴油發(fā)電機組，其熱效率也不到30%。也就是說，柴油燃燒發(fā)生的有用能量，只有不到1/3被有用使用，那么還有超過2/3的熱量究竟到哪兒去呢？為了弄清楚這個問題，有必要了解一下柴油發(fā)電機組的各種能量損失。
        1、柴油發(fā)電機組活塞環(huán)與氣缸壁間的沖突

　　 在環(huán)的外圓和裝置圈內(nèi)壁之間存在著沖突阻力，即當活塞環(huán)發(fā)生變形時，活塞環(huán)外圓必定要移動，因此存在著阻止移動的沖突，于是就增大了活塞環(huán)變形所需求的負荷，這種沖突損失隨活塞環(huán)的彈力、環(huán)的厚度和環(huán)的根數(shù)成正比。在某種情況下，它們之間的沖突損失占總沖突損失的75%。短行程、少活塞環(huán)柴油發(fā)電機組在這方面有明顯的改進。為了降低活塞環(huán)與氣缸之間的沖突損失，有的柴油發(fā)電機的活塞環(huán)厚度現(xiàn)已減薄到0.8mm，在保證活塞環(huán)密封的前提下，盡量減小環(huán)的彈性。隨著工藝水平的和設計制造質(zhì)量的不斷進步，活塞環(huán)的數(shù)量正在減少，少數(shù)高性能柴油發(fā)電機有采用一道活塞環(huán)的。 

        2、柴油發(fā)電機組各運動零件支撐軸承和曲軸的滑動沖突損失

　　 這些滑動沖突損失包括主軸承、連桿軸承和凸輪軸軸承（或襯套）等的沖突損失，尤其是隨著軸承直徑的增大，軸頸圓周速度的增大，運動件的慣性力增大，這部分損失也隨之增大。

        3、柴油發(fā)電機組光滑油粘度及粘溫特性帶來的沖突損失

　　 進步光滑油粘度能夠添加光滑油膜厚度，即添加其接受載荷的能力，添加光滑的可靠性。但是，同時會添加沖突損失，由于柴油發(fā)電機組內(nèi)沖突機件的沖突面積很大，一般都在0.5m2以上。在這些面上蓋滿一層光滑油，當機件運動速度很快時，即使光滑油的粘度稍有添加，沖突功的損失便增大許多，使柴油發(fā)電機組可使用的功率相應減少，柴油耗費增多。再加上部分用戶為了減輕柴油發(fā)電機組的運動噪聲，有意使用高粘度的光滑油。由于油的粘度大，機件間的沖突阻力增大，這樣不光增大機件的磨損，而且柴油燃燒后散布的熱能，就要多耗費一些變?yōu)闆_突功，以戰(zhàn)勝添加了的沖突力，因此也就降低了柴油發(fā)電機組的有用功率。
以上這些摩擦損失統(tǒng)稱為機械損失，機械損失約占柴油總能量的5%～8%左右。據(jù)有關資料統(tǒng)計，柴油發(fā)電機組中機械損失功率的分布大致為：活塞和活塞環(huán)的摩擦損失約45%～65%;整個活塞連桿曲軸機構中的摩擦損失約60%～70%;氣門機構的驅動損失2%～3%;附屬機構的驅動損失約10%～20%，換（泵）氣損失約10%～20%。

        機械損失的測定是在柴油發(fā)電機組不燃燒的條件下，在制造廠用測功機倒拖柴油發(fā)電機，試驗時，柴油發(fā)電機與電力測功器有效連接：有級變速機構必須在最高檔位，無級變速機則拆去離心變速器，測功機直接與曲軸左端花鍵聯(lián)結。當柴油發(fā)電機以給定工況穩(wěn)定運行，機油溫度、冷卻水（水冷機型）達到正常數(shù)值時，切斷對柴油發(fā)電機的供油，以給定轉速倒拖柴油發(fā)電機，并盡量維持機油溫度和冷卻水溫度不變，這樣測得的倒拖功率，是柴油發(fā)電機在運轉過程中克服機械摩擦阻力損耗掉的，因此叫做機械損失功率。
        上面講到的各項損失，是指曲軸輸出端之前的能量損失。此后由于初級減速機構或變速器的傳動損失，將產(chǎn)生更多的能量損失，尤其是變速器機構，據(jù)資料介紹，跨式柴油發(fā)電機采用齒輪傳動方式，其傳動效率約為0.92，而坐式裝用齒形皮帶的傳動效率只有0.70～0.76（如：市場上常見的1P39QMB柴油發(fā)電機的皮帶傳動效率為0.70，1P52QMI（即GY6）柴油發(fā)電機和152MI水冷柴油發(fā)電機的傳動效率為0.76）。傳動效率越低，摩擦損失越大，反之，則摩擦損失越小。以上所述的這些傳動效率損失包括柴油發(fā)電機多級傳動的損耗。
        一年四季中，不同地區(qū)、不同季節(jié)的氣溫、氣壓和濕度都是不同的，尤其是到了炎熱的夏季，氣溫急劇升高，氣壓下降，相對濕度增大，柴油發(fā)電機實際吸入的氧氣減少、吸入的水汽加大的同時，其實際發(fā)出的有效功率也相對減少。這當中，炎熱的夏季溫度最高，冬季氣溫最低。為了彌補柴油發(fā)電機在各種環(huán)境條件使用時產(chǎn)生的功率損失，柴油發(fā)電機組生產(chǎn)廠家在檢測柴油發(fā)電機功率時，都在標準狀況下進行測定：

        （1）大氣壓力：101.325kPa（760mmHg）;

        （2）進氣溫度：293K±5（20±5℃）;

        （3）濕度：≤65%。如試驗時不在以上的標準狀況，均在直流電力測功機電腦程序輸入相關數(shù)據(jù)適當給予修正。即便如此，經(jīng)過功率修正的柴油發(fā)電機實際有效功率，還是與在其他接近標準狀況下季節(jié)測定的功率有所差異。據(jù)康明斯公司試驗統(tǒng)計得出初步結論，同樣一臺柴油發(fā)電機，在不同季節(jié)測量的有效功率至少相差5%，即在秋高氣爽的秋天測量的有效功率，比炎熱的夏季測量的有效功率要偏高5%～8%。這個試驗結果與用戶在不同季節(jié)騎時感受到的動力存在明顯差異是吻合的。
        目前，柴油發(fā)電機組轉變?yōu)橛行ЧΦ臒崃吭诓裼腿紵l(fā)熱量（輸入熱量）中的比例為30%～40%，冷卻水散熱在輸入熱量中的比例為20%～25%，尾氣散熱在輸入熱量中的比例為40%～45%，也就是說，當人們操作康明斯發(fā)電機組時，僅僅利用了1/3左右的柴油化學能，其他2/3左右的能量則白白損失掉了，這是通過高溫尾氣排熱和柴油發(fā)電機的冷卻水散熱造成的，如果能夠有效利用這部分熱量，必定會在一定程度上提高柴油發(fā)電機組的能量利用率。