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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)線圈結構形式的不同,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、大理洱源電子點火器、大理洱源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 磁鐵轉子繞定子旋轉時,使固定在定子上的線圈切割磁力線而發(fā)電。根據(jù)轉子和定子的相互位置,磁電機可分為如下兩種類型:內(nèi)轉子式磁電機和外轉子電機。
摩托車和機組等用的磁電機轉子常與飛輪做成一體。常用的四極外轉子裝在飛輪內(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、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。
四極外轉子磁電機,轉子旋轉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,轉子每轉一周,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、大理洱源觸發(fā)和放電。
①充電 充電線圈的感應電動勢是正、大理洱源負交變的。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、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、大理洱源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、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。對四極外轉子式磁電機而言,飛輪旋轉一周,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。
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柴油發(fā)電機組的活塞環(huán)作用與使用條件
由于柴油發(fā)電機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)電機組有1-2道油環(huán)。
近年來隨著發(fā)電機組轉速的提高,活塞環(huán)的數(shù)目日趨減少,新發(fā)電機組多為兩道氣環(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)電機的活塞環(huán)的運動情況很復雜,不僅和缸壁間有相對高速的滑動摩擦,還有與環(huán)槽側面的上下撞擊,以及由于環(huán)的徑向張縮而產(chǎn)生的與環(huán)槽側面相對的摩擦。因此,活塞環(huán)的磨損是柴油發(fā)電機組中磨損快的零件之一。另外,高溫熱負荷不僅使環(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)的材料應具有好的耐熱性、大理洱源附近導熱性、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。
因為活塞環(huán)槽側面的磨損往往是活塞早期磨損的主要原因,其外表面多進行鍍鉻處理。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)應有開口間隙,與環(huán)槽間應有側隙和背隙。
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