柴油發(fā)電機組的基本原理和結(jié)構(gòu) 柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能，根據(jù)其用途的不同，可分為陸用柴油發(fā)電機組及船用柴油發(fā)電機組；如果按品牌的不同，可分為國產(chǎn)柴油發(fā)電機組和進口柴油發(fā)電機組； 按轉(zhuǎn)速不同，可分為低速發(fā)電機組和高速發(fā)電機組。 基本原理 柴油機驅(qū)動發(fā)電機運轉(zhuǎn)，將柴油的能量轉(zhuǎn)化為電能。在柴油機汽缸內(nèi)，經(jīng)過空氣弗列加濾清器過濾后的潔凈空氣與噴油嘴噴射出的高壓霧化柴油充分混合，在活塞上行的擠壓下，體積縮小，溫度迅速升高，達到柴油的燃點。柴油被點燃，混合氣體劇烈燃燒，體積迅速膨脹，推動活塞下行， 稱為‘作功’。各汽缸按一定順序依次作功，作用在活塞上的推力經(jīng)過連桿變成了推動曲軸轉(zhuǎn)動的力量，從而帶動曲軸旋轉(zhuǎn)。將無刷同步交流發(fā)電機與柴油機曲軸同軸安裝，就可以利用柴油機的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機的轉(zhuǎn)子，利用‘電磁感應’原理，發(fā)電機就會輸出感應電動勢，經(jīng)閉合的負載回路就能產(chǎn)生電流。這里只描述發(fā)電機組基本的工作原理。要想得到可使用的、穩(wěn)定的電力輸出，還需要一系列的柴油機和發(fā)電機控制、保護器件和回路。 結(jié)構(gòu)分析 一臺普通型柴油發(fā)電機組主要由柴油機、發(fā)電機以及控制系統(tǒng)三部分組成，柴油機和發(fā)電機有兩種連接方式，一為柔性連接，即用連軸器把兩部分對接起來，二為剛性連接，用高強度螺栓 將發(fā)電機鋼性連接片和柴油機飛 連接而成，目前市場上的柴油發(fā)電機組使用剛性連接的比較 多一些，柴油機和發(fā)電機連接好之后安裝在公共底架上，然后配上各種起保護作用的傳感器，如 水溫傳感器，通過這些傳感器，直觀地把柴油機的運行狀態(tài)顯示給操作員，而且有了這些傳感器， 就可以設定一個上限，當達到或超過這個限定值的時候控制系統(tǒng)會預先報警，這個時候如果操作 員沒有采取措施，控制系統(tǒng)會自動將機組停掉，柴油發(fā)電機組就是采取這種方式起自我保護作用 的。傳感器起接收和反饋各種信息的作用，真正顯示這些數(shù)據(jù)和執(zhí)行保護功能的是柴油發(fā)電機組 的控制系統(tǒng)，控制屏一般安裝在發(fā)電機上，稱為背包式控制屏，也有部分是獨立一個屏放置在操 作室內(nèi)，稱為分體式控制屏，控制屏通過電纜和發(fā)電機以及傳感器連接，分別顯示電參數(shù)和柴油 機運行參數(shù)。此外 , 發(fā)電機組還有底盤、聯(lián)軸器、散熱器、燃油箱 , 有的還裝設有消聲器和外罩。

發(fā)電機無觸點點火系統(tǒng)之所以應用較廣是因為這個原因 無觸點磁電機點火系統(tǒng) 無觸點磁電機點火系統(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火線圈初級電流的通斷，使次級線圈產(chǎn)生高電壓。無觸點磁電機點火系統(tǒng)又稱為磁電機半導體點火系統(tǒng)，簡稱PEI。無觸點點火系統(tǒng)無需保養(yǎng)，成本不高，技術上也不復雜，所以應用較廣。現(xiàn)在的小型柴油機幾乎全部都使用這種無觸點磁電機點火系統(tǒng)。 無觸點磁電機點火系統(tǒng)按照點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（摩托車和柴油發(fā)電機組）上廣泛使用的是電容式。電容式點火系統(tǒng)是以磁電機為電源，將點火能量儲存在電容器中的點火系統(tǒng)，簡稱CDT點火系統(tǒng)。根據(jù)觸發(fā)線圈結(jié)構(gòu)形式的不同，CDT點火系統(tǒng)又分為帶觸發(fā)線圈的CDI點火系統(tǒng)和不帶觸發(fā)線圈的CDI點火系統(tǒng)。下面以帶觸發(fā)線圈的CDT點火系統(tǒng)為例講解無觸點磁電機點火系統(tǒng)的工作原理。 電容放電無觸點磁電機點火系統(tǒng)主要由磁電機、電子點火器、點火線圈和火花塞等組成。 （1）電機 磁電機是永磁交流發(fā)電機的簡稱，它是點火系統(tǒng)和其他用電設備的電源。磁電機是借 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，磁電機可分為如下兩種類型：內(nèi)轉(zhuǎn)子式磁電機和外轉(zhuǎn)子電機。 摩托車和機組等用的磁電機轉(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、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、觸發(fā)線圈和信號、照明線圈等。充電線圈向點火系統(tǒng)電子點火器中儲能電容器充電。觸發(fā)線圈輸出觸發(fā)脈沖送出點火信號。信號、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，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電動勢變化兩個周期。 （2）電子點火器 電子點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、觸發(fā)和放電。 ①充電 充電線圈的感應電動勢是正、負交變的。當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火電能。在充電回路中，點火線圈的匝數(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，這對點火系統(tǒng)的高速性能不利。 采用小容量的電容器可提高點火系統(tǒng)的高速性能。因為電容器的充電時間常數(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。當點火開關閉合時，則充電線圈搭鐵，電容器不能充電，點火系統(tǒng)停止工作。 ②觸發(fā) 來自觸發(fā)線圈上的電子點火器的觸發(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、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)線圈電動勢的負端的觸發(fā)電流，使晶閘管SCR導通。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的負脈沖加于晶閘管SCR控制極上。為滿足柴油機在啟動等低速時的點火要求，觸發(fā)線圈L4的匝數(shù)較多。 ③放電 晶閘管SCR觸發(fā)導通時，電容器上的電能經(jīng)晶閘管SCR陽極、陰極向點火線圈初級繞組Ll迅速放電，點火線圈鐵芯磁通迅速變化，在次級繞組上感應出使火花塞產(chǎn)生電火花的高壓。 點火提前角由飛輪、曲軸及充電線圈、觸發(fā)線圈的相互安裝位置決定。對四極外轉(zhuǎn)子式磁電機而言，飛輪旋轉(zhuǎn)一周，充電線圈、觸發(fā)線圈產(chǎn)生兩次正脈沖，電容完成充、放電兩個循環(huán)，晶閘管導通兩次，火花塞跳火兩次。對于二沖程柴油機來說，有一次是多余的，但沒有壞處，因為它是發(fā)生在排氣沖程。但對四沖程柴油機來說，則產(chǎn)生4次點火，有3次是多余的，這些多余的跳火會影響柴油機的正常工作。為此，常在飛輪外邊緣安裝單獨的觸發(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，晶閘管提前導通，點火可自動提前，這使電容放電式點火系統(tǒng)在高速范圍能產(chǎn)生一個穩(wěn)儲能量，增大點火電壓和點火能量。其主要缺點是電壓上升快產(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)濟性，所以其使用范圍受到較大限制。