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發(fā)電機(jī)無觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)之所以應(yīng)用較廣是因?yàn)檫@個原因
無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)
無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)是通過觸發(fā)線圈(傳感器)獲取觸發(fā)電流的,通過控制晶體管或晶閘管來控制點(diǎn)火線圈初級電流的通斷,使次級線圈產(chǎn)生高電壓。無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)又稱為磁電機(jī)半導(dǎo)體點(diǎn)火系統(tǒng),簡稱PEI。無觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)無需保養(yǎng),成本不高,技術(shù)上也不復(fù)雜,所以應(yīng)用較廣。現(xiàn)在的小型柴油機(jī)幾乎全部都使用這種無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)。
無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)按照點(diǎn)火能量儲存方式的不同,可分為電感式和電容式兩種。目前,在小型柴油機(jī)(摩托車和柴油發(fā)電機(jī)組)上廣泛使用的是電容式。電容式點(diǎn)火系統(tǒng)是以磁電機(jī)為電源,將點(diǎn)火能量儲存在電容器中的點(diǎn)火系統(tǒng),簡稱CDT點(diǎn)火系統(tǒng)。根據(jù)觸發(fā)線圈結(jié)構(gòu)形式的不同,CDT點(diǎn)火系統(tǒng)又分為帶觸發(fā)線圈的CDI點(diǎn)火系統(tǒng)和不帶觸發(fā)線圈的CDI點(diǎn)火系統(tǒng)。下面以帶觸發(fā)線圈的CDT點(diǎn)火系統(tǒng)為例講解無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理。
電容放電無觸點(diǎn)磁電機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)主要由磁電機(jī)、大理洱源電子點(diǎn)火器、大理洱源點(diǎn)火線圈和火花塞等組成。
(1)電機(jī)
磁電機(jī)是永磁交流發(fā)電機(jī)的簡稱,它是點(diǎn)火系統(tǒng)和其他用電設(shè)備的電源。磁電機(jī)是借 磁鐵轉(zhuǎn)子繞定子旋轉(zhuǎn)時,使固定在定子上的線圈切割磁力線而發(fā)電。根據(jù)轉(zhuǎn)子和定子的相互位置,磁電機(jī)可分為如下兩種類型:內(nèi)轉(zhuǎn)子式磁電機(jī)和外轉(zhuǎn)子電機(jī)。
摩托車和機(jī)組等用的磁電機(jī)轉(zhuǎn)子常與飛輪做成一體。常用的四極外轉(zhuǎn)子裝在飛輪內(nèi),在飛輪上固定四塊尺寸、大理洱源形狀相同,用鐵氧體材料制成的磁鐵,并沿徑向充磁,相鄰磁鐵的極性相反。飛輪體為導(dǎo)磁良好的低碳鋼,是磁路的組成部分。
在作為定子的底板上固定著充電線圈、大理洱源觸發(fā)線圈和信號、大理洱源照明線圈等。充電線圈向點(diǎn)火系統(tǒng)電子點(diǎn)火器中儲能電容器充電。觸發(fā)線圈輸出觸發(fā)脈沖送出點(diǎn)火信號。信號、大理洱源照明線圈分別向摩托車信號系統(tǒng)和照明系統(tǒng)供電。
四極外轉(zhuǎn)子磁電機(jī),轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)180°,穿過定子線圈鐵芯的磁通和產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢變化一個周期。也就是說,轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,線圈上的磁通和感應(yīng)電動勢變化兩個周期。
(2)電子點(diǎn)火器
電子點(diǎn)火器的全部電子元件通常都封裝在一起。其工作過程可分三個階段:充電、大理洱源觸發(fā)和放電。
①充電 充電線圈的感應(yīng)電動勢是正、大理洱源負(fù)交變的。當(dāng)其電動勢在圖示的上端為正時,經(jīng)二極管向儲能電容器充電到所需的點(diǎn)火電能。在充電回路中,點(diǎn)火線圈的匝數(shù)少,電感不大,它對電容器充電沒有明顯的影響。
磁電機(jī)在低速段,隨著轉(zhuǎn)速的升高,充電線圈的電動勢增大,電容器上的端電壓迅速上升。在高速段,雖充電線圈電動勢繼續(xù)增大,但由于充電時間縮短和充電線圈中的自感電動勢增加,電容器上的端電壓反而下降,這對點(diǎn)火系統(tǒng)的高速性能不利。
采用小容量的電容器可提高點(diǎn)火系統(tǒng)的高速性能。因?yàn)殡娙萜鞯某潆姇r間常數(shù)與電容器的容量成正比。減小電容量,可以減小充電時間常數(shù),加快電容器的充電,電容器端電壓得以。當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)閉合時,則充電線圈搭鐵,電容器不能充電,點(diǎn)火系統(tǒng)停止工作。
②觸發(fā) 來自觸發(fā)線圈上的電子點(diǎn)火器的觸發(fā)信號通過由觸發(fā)線圈電動勢的正端一二極管VD2一限流電阻R1—R2、大理洱源C2組成的高通濾波器(使觸發(fā)電流更陡一些)一曰日日閘管SCR控制極(和R3)一觸發(fā)線圈電動勢的負(fù)端的觸發(fā)電流,使晶閘管SCR導(dǎo)通。限流電阻R1的作用是限制觸發(fā)電流,使其不超過晶閘管的允許值。分流電阻R3用以調(diào)整并穩(wěn)定觸發(fā)電流。二極管VD2阻止觸發(fā)線圈L4的負(fù)脈沖加于晶閘管SCR控制極上。為滿足柴油機(jī)在啟動等低速時的點(diǎn)火要求,觸發(fā)線圈L4的匝數(shù)較多。
③放電 晶閘管SCR觸發(fā)導(dǎo)通時,電容器上的電能經(jīng)晶閘管SCR陽極、大理洱源陰極向點(diǎn)火線圈初級繞組Ll迅速放電,點(diǎn)火線圈鐵芯磁通迅速變化,在次級繞組上感應(yīng)出使火花塞產(chǎn)生電火花的高壓。
點(diǎn)火提前角由飛輪、大理洱源曲軸及充電線圈、大理洱源觸發(fā)線圈的相互安裝位置決定。對四極外轉(zhuǎn)子式磁電機(jī)而言,飛輪旋轉(zhuǎn)一周,充電線圈、大理洱源觸發(fā)線圈產(chǎn)生兩次正脈沖,電容完成充、大理洱源放電兩個循環(huán),晶閘管導(dǎo)通兩次,火花塞跳火兩次。對于二沖程柴油機(jī)來說,有一次是多余的,但沒有壞處,因?yàn)樗前l(fā)生在排氣沖程。但對四沖程柴油機(jī)來說,則產(chǎn)生4次點(diǎn)火,有3次是多余的,這些多余的跳火會影響柴油機(jī)的正常工作。為此,常在飛輪外邊緣安裝單獨(dú)的觸發(fā)線圈的磁鐵,使觸發(fā)線圈在飛輪旋轉(zhuǎn)一圈中產(chǎn)生一個脈沖,火花塞只跳火一次。
電容放電式點(diǎn)火系統(tǒng)能產(chǎn)生快速上升的高電壓;能有效地抑制高壓點(diǎn)火電路中諸如火花塞積炭污染出現(xiàn)的電氣故障;在高轉(zhuǎn)速,觸發(fā)脈沖電壓升高,晶閘管控制極觸發(fā)電壓提前到達(dá),晶閘管提前導(dǎo)通,點(diǎn)火可自動提前,這使電容放電式點(diǎn)火系統(tǒng)在高速范圍能產(chǎn)生一個穩(wěn)儲能量,增大點(diǎn)火電壓和點(diǎn)火能量。其主要缺點(diǎn)是電壓上升快產(chǎn)生過大的無線電干擾;放電時間短,火花持續(xù)僅0.1~0.3ms,不能保證混合氣特別是稀混合氣的完全燃燒,不但增加了有害氣體的排放量,而且惡化了燃油經(jīng)濟(jì)性,所以其使用范圍受到較大限制。
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柴油發(fā)電機(jī)組的活塞環(huán)作用與使用條件
由于柴油發(fā)電機(jī)組某些活塞裙部膨脹槽的位置和頂部形狀不對稱或偏置銷座等原因,使柴油發(fā)電機(jī)的活塞安裝時有一定的方向。為了防止錯裝,這種活塞頂面上一般都有方向標(biāo)記。
1、大理洱源附近活塞環(huán)的分類與功用:按照公用活塞環(huán)可分為氣環(huán)和油環(huán)兩類
(1)氣環(huán)也叫壓縮環(huán),用來密封活塞與氣缸壁的間隙,防止氣缸內(nèi)的氣體竄入曲軸箱,以及將活塞頭部的熱量傳給氣缸壁為活塞散熱。另外還可起到刮油、大理洱源附近布油等輔助作用,一般發(fā)電機(jī)組每個活塞裝有2-3道氣環(huán)。
(2)油環(huán),用來將氣缸壁上過量的潤滑油刮回油底殼去,防止進(jìn)入燃燒室,以及為氣缸壁均勻布油。另為也起密封作用,一般發(fā)電機(jī)組有1-2道油環(huán)。
近年來隨著發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)速的提高,活塞環(huán)的數(shù)目日趨減少,新發(fā)電機(jī)組多為兩道氣環(huán)一道油環(huán)。這樣不僅減小了摩擦損失,還降低了活塞的高度,從而降低了發(fā)電機(jī)組的高度。
2、大理洱源附近工作條件
活塞環(huán)是在高溫、大理洱源附近高壓、大理洱源附近高速和潤滑困難的條件下工作的。柴油發(fā)電機(jī)的活塞環(huán)的運(yùn)動情況很復(fù)雜,不僅和缸壁間有相對高速的滑動摩擦,還有與環(huán)槽側(cè)面的上下撞擊,以及由于環(huán)的徑向張縮而產(chǎn)生的與環(huán)槽側(cè)面相對的摩擦。因此,活塞環(huán)的磨損是柴油發(fā)電機(jī)組中磨損快的零件之一。另外,高溫?zé)嶝?fù)荷不僅使環(huán)的耐磨性下降,而且往往是彈性力下降的主要原因。上述惡劣條件對 道氣環(huán)來說嚴(yán)重,因而其彈力下降和磨損的速度快。
3、大理洱源附近材料與表明處理
根據(jù)活塞環(huán)的功用與工作條件,要求環(huán)的材料應(yīng)具有好的耐熱性、大理洱源附近導(dǎo)熱性、大理洱源附近耐磨性、大理洱源附近磨合性、大理洱源附近任性和足夠的彈性等。一般活塞環(huán)多用優(yōu)質(zhì)灰鑄鐵、大理洱源附近球墨鑄鐵或合金鑄鐵制造。
因?yàn)榛钊h(huán)槽側(cè)面的磨損往往是活塞早期磨損的主要原因,其外表面多進(jìn)行鍍鉻處理。這樣使氣缸、大理洱源附近活塞特別是活塞環(huán)的壽命大大提高。
4、大理洱源附近間隙
發(fā)電機(jī)組工作時,活塞和活塞環(huán)都會發(fā)生膨脹。因此,活塞在氣缸內(nèi)應(yīng)有開口間隙,與環(huán)槽間應(yīng)有側(cè)隙和背隙。
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