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柴油發(fā)電機(jī)的工作原理
工作原理
一、黑龍江黑河柴油發(fā)電機(jī)組生成機(jī)理:
柴油發(fā)電機(jī)組中常用的發(fā)電機(jī)為同步交流發(fā)電機(jī),是以電磁感應(yīng)為基礎(chǔ)的旋轉(zhuǎn)式機(jī)械。根據(jù)其結(jié)構(gòu)特點可分為旋轉(zhuǎn)電樞式和旋轉(zhuǎn)磁極式兩種。
在柴油機(jī)汽缸內(nèi),經(jīng)過空氣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(dá)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(jī)與柴油機(jī)曲軸同軸安裝,就可以利用柴油機(jī)的旋轉(zhuǎn)帶動發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子,利用‘電磁感應(yīng)’原理,發(fā)電機(jī)就會輸出感應(yīng)電動勢,經(jīng)閉合的負(fù)載回路就能產(chǎn)生電流。
柴油發(fā)電機(jī)組工作結(jié)構(gòu)圖
二、黑龍江黑河交流發(fā)電機(jī)生成機(jī)理
以旋轉(zhuǎn)電樞式同步發(fā)電機(jī)為例介紹柴油機(jī)組中發(fā)電機(jī)的工作原理。
旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)產(chǎn)生電動勢的原理與旋轉(zhuǎn)電樞式相同,都是電磁感應(yīng)現(xiàn)象。而主要區(qū)別有兩點:
(1)產(chǎn)生感應(yīng)電流的方式:旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)通過電樞的旋轉(zhuǎn)使閉合線圈的磁通量變化,從而產(chǎn)生感應(yīng)電流;旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)則通過磁極的旋轉(zhuǎn)使定子線圈切割磁力線,從而在定子線圈中產(chǎn)生感應(yīng)電流。
(2)電力輸出方式:旋轉(zhuǎn)電樞式發(fā)電機(jī)通過電刷和集電環(huán)向外接電路供電;而旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)則直接將電力送往外接電路,因此相對于旋轉(zhuǎn)電樞式、黑龍江黑河旋轉(zhuǎn)磁極式發(fā)電機(jī)可提供電高的電壓,適用于大型發(fā)電機(jī)。
1、黑龍江黑河電動勢的產(chǎn)生
● 當(dāng)導(dǎo)體切割磁場的磁力線時,會在導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
● 線圈abcd代表整個電傴繞組、黑龍江黑河其兩端分別固定在同一轉(zhuǎn)軸上的滑環(huán)1和2上,兩者同軸旋轉(zhuǎn),且相對位置和連接關(guān)系不隨轉(zhuǎn)子位置的變化而變化。電刷A和B通過刷架固定在發(fā)電機(jī)的端蓋上、黑龍江黑河且與滑環(huán)1、黑龍江黑河2的滑動接觸關(guān)系不變。
● 當(dāng)電樞沿順時針方向旋轉(zhuǎn),ab邊處于N極下時、黑龍江黑河山邊的感應(yīng)電動勢方向為由c至d,并設(shè)此時電動勢方向為正方向;當(dāng)電樞旋轉(zhuǎn)180。后、黑龍江黑河ab邊處于S極下,cd邊處于N極下,此時ab和cd邊中的電動勢均改變方向,顯然此時電動勢為負(fù)值。
由上述過程可知,對于一對磁極的單向同步交流發(fā)電機(jī)、黑龍江黑河其轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)一周,在電樞繞組中產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。若磁通密度B按正弦規(guī)律分布,則可產(chǎn)生正弦交流電動勢。而對于三相同步交流發(fā)電機(jī)、黑龍江黑河其各項繞組產(chǎn)生交流電動勢的原理與單項同步交流發(fā)電機(jī)完全相同。
2、黑龍江黑河電動勢的大小
根據(jù)電磁感應(yīng)定律,當(dāng)導(dǎo)體與磁場發(fā)生相對運動時、黑龍江黑河導(dǎo)體中的感應(yīng)電動勢e可由式求得:
E=BLV
● B——磁通密度;
● L——導(dǎo)體在磁場中的有效長度;
● V——導(dǎo)體垂直于磁場方向的運動速度。
而正弦交流電動勢的有效值E計算:
E=Kn
● 式中n——發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速;
● K——發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)常數(shù)。
同步交流發(fā)電機(jī)制成后,其結(jié)構(gòu)常數(shù)K已成定值。因此,可通過改變發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n或每極磁通來調(diào)整其輸出電壓的高傲。但是,通常情況下要求電動勢的頻率f恒定,而頻率f與轉(zhuǎn)速n成正比,所以發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速是不能隨便調(diào)整的。因此,主要通過調(diào)節(jié)同步交流發(fā)電機(jī)磁通量的大小,達(dá)到調(diào)整其輸出電壓的目的。
3、黑龍江黑河電動勢的頻率
● 當(dāng)發(fā)電機(jī)磁極對數(shù)一定時(如P=1),其轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周,電樞繞組可產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)兩周,產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢,苦轉(zhuǎn)子每秒旋轉(zhuǎn)n/60周,則產(chǎn)生n/60周/s的交流電動勢。由此可知,交流電動勢的頻率f與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速n成正比。
● 當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速一定時(如n=1周/s),磁極對數(shù)P=1,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生一個周波的交流電動勢。磁極對數(shù)P=2,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生兩個周波的交流電動勢。若為P對磁極,轉(zhuǎn)子每旋轉(zhuǎn)一周產(chǎn)生P個周波的交流電動勢。由此可知,交流電動勢的頻率f還與磁極對數(shù)P成正比。
綜上所述,同步交流發(fā)電機(jī)電動勢的頻率f與其轉(zhuǎn)速n 和磁極對數(shù)P成正比,因此f的計算公式為:
F=P*n/60 (周/s)
改變同步交流發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速n或磁極對數(shù)P,均可改變其頻率f。但是,發(fā)電機(jī)制成后,其磁極對數(shù)P是不能改變的因此,只能通過改變轉(zhuǎn)速n來調(diào)整頻率f。一旦頻率f達(dá)到額定值后,就不能再隨便改變轉(zhuǎn)速n。
4、黑龍江黑河改善電動勢波形的措施
根據(jù)要求,同步交流發(fā)電機(jī)輸出電壓應(yīng)為正弦波。但是,由于發(fā)電機(jī)定子鐵芯結(jié)構(gòu)、黑龍江黑河磁極結(jié)構(gòu)、黑龍江黑河電樞繞組結(jié)構(gòu)、黑龍江黑河三相發(fā)電機(jī)電樞繞組的連接形式等因素的影響,電動勢的波形會產(chǎn)生畸變,形成非正弦交流電動勢。
非正弦交流電動勢中除含有基波分量外,還含有頻率不同的許多高次諧波分量。不僅嚴(yán)重影響發(fā)電機(jī)的性能和工況,還影響用電設(shè)備的正常工作。因此,在設(shè)計、黑龍江黑河生產(chǎn)同步交流發(fā)電機(jī)時,采取了諸多方法,改善電動勢波形,使其成為正弦波。其具體方法有:改善磁極形狀、黑龍江黑河采用斜槽定子、黑龍江黑河改善定子繞組結(jié)構(gòu)和三相發(fā)電機(jī)采用星形接法。
(1)改善磁極形狀:磁極的分布規(guī)律由磁極的形狀決定,將磁極尖削尖或采用扭斜磁極,使磁通密度B近似按正弦規(guī)律分布,進(jìn)而使電動勢成為正弦波;
(2)采用斜槽定子:將定子鐵芯扭斜一個槽距的位置,使其成為斜糟定子,無論轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)至何種位置,磁極端畫所覆蓋的鐵芯齒面積始終保持不變,這樣可齒諧波的影響;
(3)改善定子繞組結(jié)構(gòu):同步交流發(fā)電機(jī)通常采用短距分布式繞組結(jié)構(gòu),可或削弱許多高次諧波分量,使電動勢接近于正弦波;
(4)三相發(fā)電機(jī)采用星形接法:三相同步發(fā)電機(jī)的三相電樞繞組采用星形接法,其線電壓中將不再含有三次及三的整倍數(shù)次諧波分量·改善線電壓的波形。
5、黑龍江黑河同步交流發(fā)電機(jī)勵磁方式
發(fā)電機(jī)勵磁功率的產(chǎn)生方式,稱為其勵磁方式。同步交流發(fā)電機(jī)的勵磁方式有他勵式和自勵式兩種。
(1)他勵式:勵磁功率由本身以外的其他電源供給,這種發(fā)電機(jī)稱為:他勵式發(fā)電機(jī)。根據(jù)獲得勵磁功率形式的不同,他勵式交流發(fā)電機(jī)又有采用血流勵磁機(jī)勵磁和采用無刷交流勵磁機(jī)勵磁之分。其中、黑龍江黑河采用直流勵磁機(jī)勵磁是靠同軸轉(zhuǎn)動的并勵直流發(fā)電機(jī)供給勵磁功率的;采用無刷交流勵磁機(jī)勵磁是由同軸轉(zhuǎn)動的交流勵磁發(fā)電機(jī)供給勵磁功率的。
(2)自勵式:勵磁功率由本身供給的發(fā)電機(jī)稱為自勵式發(fā)電機(jī)。其勵磁功率一般由以下三種方法獲得:直接從同步交流發(fā)電機(jī)輸出端取得,由安裝在同步交流發(fā)電機(jī)的定子槽中的副繞組供給;發(fā)電機(jī)電樞繞組為帶抽頭式的,由抽頭處引出部分電樞繞組供給。
綜上所述,無論是他勵式同步交流發(fā)電機(jī),還是自勵式同步交流發(fā)電機(jī),改變勵磁電流的大小,均可調(diào)整發(fā)電機(jī)的輸出電壓。
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發(fā)電機(jī)公司機(jī)油說明
不使用任何特殊牌號的柴油機(jī)機(jī)油,而采用API類別的機(jī)油,即CC用于非增壓柴油機(jī);CC/CD用于增壓柴油機(jī);CC/SC僅用輕載柴油機(jī)(例如,各種備用發(fā)電機(jī)組、黑龍江黑河附近應(yīng)急機(jī)組等)。
雙類別機(jī)油用于要求比單類別機(jī)油更多保護(hù)作用的場合。CC/CD和CC/SC類表示機(jī)油混合后滿足相應(yīng)兩種機(jī)油單獨使用所要求的性能。
柴油機(jī)上所用 的硫酸鹽灰分極限有規(guī)定。過去經(jīng)驗證明,高灰分機(jī)油回積聚在氣門上,使氣門產(chǎn)生細(xì)槽和燒損。所以柴油機(jī)用的機(jī)油含硫酸鹽灰分的極限均為1.85%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。用天然氣作燃料的柴油機(jī)除外,天然氣柴油機(jī),硫酸鹽灰分的范圍為0.03%~0.85%(質(zhì)量分?jǐn)?shù))。
對于新的或大修后的柴油機(jī)不使用專門的磨合機(jī)油。磨合時使用的機(jī)油和正常運轉(zhuǎn)時相同。
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柴油發(fā)電機(jī)組零件需要如何的清洗
積存在增壓器零件上的硬質(zhì)積炭用普通溶劑區(qū)是非常困難的,洗滌劑應(yīng)能在不損害金屬材料的情況下硬的沉積物。
1)將所有的零件放在一個分格的金屬絲吊籃中,這樣,零件就不會因為相互接觸而損傷。不要將零件推積在吊籃中。應(yīng)避免損傷所有的精密機(jī)械加工的表面。
2)不得使用化學(xué)溶液或任何類型的能使零件損傷的溶劑。僅可使用經(jīng)過批準(zhǔn)的清洗溶劑。零件也可以用熱肥皂水。酒精或用蒸汽清洗。
3)要是有軟鬃刷清洗零件,決不可使用鋼絲刷或任何其他類型的帶有硬毛的刷子。
4)為了由于清洗而掉下的贓物,必須從機(jī)油回油端沖洗軸承殼中的機(jī)油道:
①如果時間允許,應(yīng)讓零件在準(zhǔn)許的清洗溶劑中浸泡12~24h。
②完成步驟①后,用泵讓溶劑再次通過油道以沖出任何松動的贓物顆粒。
5)放出清洗溶劑并用蒸汽零件以去除所以的積炭和油脂。
6)吹去多余的水分并用無水分的壓縮空氣吹干。
7)小心地將零件放到一個干凈的籃子中,以免損傷和弄臟。
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柴油發(fā)動機(jī)運行粗暴或是無法啟動繼續(xù)怎么處理
發(fā)動機(jī)凸輪軸轉(zhuǎn)速/位置傳感器,數(shù)據(jù)不穩(wěn)定、黑龍江黑河同城間斷或不正確。ECM檢測到凸輪軸位置傳感器信號錯誤。
(1)故障現(xiàn)象
發(fā)動機(jī)運行粗暴或是無法啟動公明發(fā)電機(jī)組廠家。
(2)電路描述
ECM通過傳感器電源電路向發(fā)動機(jī)凸輪軸轉(zhuǎn)速/位置傳感器提供一個5V DC電源,ECM還向傳感器回路電路提供一個接地。凸輪軸轉(zhuǎn)速指示凸角轉(zhuǎn)過傳感器時,該傳感器即產(chǎn)生一個信號發(fā)送至ECM。ECM可識別該信號并將其轉(zhuǎn)換為發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速讀數(shù),然后確定發(fā)動機(jī)位置。如果主發(fā)動機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速/位置信號缺失,則該傳感器將作為一個備用傳感器使用。
(3)部件位置
兩個發(fā)動機(jī)位置傳感器都位于前齒輪室后側(cè),燃油泵驅(qū)動齒輪上方。
(4)可能出現(xiàn)的原因
①凸輪軸位置傳感器連接線束是否松動、黑龍江黑河同城短路、黑龍江黑河同城斷路接頭是否連接牢固。
②凸輪軸傳感器故障。
③凸輪軸位置傳感器安裝是否牢固、黑龍江黑河同城間隙是否正確。
④凸輪軸速度顯示塊錯裝或是松動。
(5)修理方法
①維修或是更換線束或是接頭。
②更換凸輪軸位置傳感器。
③更換前齒輪室蓋板或是重新緊固傳感器。
④緊固或是更換速度顯示塊(速度顯示塊4缸機(jī)為5齒,6缸機(jī)為7齒)。
持續(xù)完善,不斷創(chuàng)新,喜有沃不銹鋼將繼續(xù)發(fā)展 2200kw發(fā)電機(jī)出租、2500kw發(fā)電機(jī)出租、2800kw發(fā)電機(jī)出租、3000kw發(fā)電機(jī)出租產(chǎn)品和服務(wù)優(yōu)勢,提高企業(yè)市場競爭力,增強客戶對企業(yè)和產(chǎn)品的信心.實現(xiàn)讓中國的 2200kw發(fā)電機(jī)出租、2500kw發(fā)電機(jī)出租、2800kw發(fā)電機(jī)出租、3000kw發(fā)電機(jī)出租名揚世界的目標(biāo).
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發(fā)電機(jī)無觸點點火系統(tǒng)之所以應(yīng)用較廣是因為這個原因
無觸點磁電機(jī)點火系統(tǒng)
無觸點磁電機(jī)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(jī)點火系統(tǒng)又稱為磁電機(jī)半導(dǎo)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(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磁電機(jī)點火系統(tǒng)。
無觸點磁電機(jī)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(jī)(摩托車和柴油發(fā)電機(jī)組)上廣泛使用的是電容式。電容式點火系統(tǒng)是以磁電機(jī)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(jī)點火系統(tǒng)的工作原理。
電容放電無觸點磁電機(jī)點火系統(tǒng)主要由磁電機(jī)、黑龍江黑河電子點火器、黑龍江黑河點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、黑龍江黑河形狀相同,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、黑龍江黑河觸發(fā)線圈和信號、黑龍江黑河照明線圈等。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、黑龍江黑河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、黑龍江黑河觸發(fā)和放電。
①充電 充電線圈的感應(yīng)電動勢是正、黑龍江黑河負(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(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(dāng)點火開關(guān)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、黑龍江黑河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、黑龍江黑河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(yīng)出使火花塞產(chǎn)生電火花的高壓。
點火提前角由飛輪、黑龍江黑河曲軸及充電線圈、黑龍江黑河觸發(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、黑龍江黑河觸發(fā)線圈產(chǎn)生兩次正脈沖,電容完成充、黑龍江黑河放電兩個循環(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,因為它是發(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(dá),晶閘管提前導(dǎo)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(jì)性,所以其使用范圍受到較大限制。
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