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?，F(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、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，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。 四極外轉子磁電機，轉子旋轉180°，穿過定子線圈鐵芯的磁通和產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、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。對四極外轉子式磁電機而言，飛輪旋轉一周，充電線圈、觸發(fā)線圈產生兩次正脈沖，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。

柴油發(fā)電機運動部件故障的原因 柴油發(fā)電機曲柄連桿結構常見故障有拉缸、連桿磨損、敲缸、連桿短脫、螺栓斷裂、曲軸斷裂等，這些故障主要發(fā)生與高速運動部位，采集裝置難以安裝并進行數(shù)據(jù)采集，且發(fā)生故障后信號干擾信息較多，也難以準確診斷和識別。目前許多學者都比較傾向于地域數(shù)據(jù)的處理和診斷，也有部分學者考慮依靠動力學對柴油發(fā)電機運動部件進行分析和診斷，更進一步地找準故障產生的機理及原因。后者這種方法主要依靠計算機仿真軟件實現(xiàn)，通過對柴油發(fā)電機進行建模，設定柴油發(fā)電機各部件工作參數(shù)，設置各部件出現(xiàn)故障后的參數(shù)，進行通過仿真模擬，識別故障發(fā)生時各部件參數(shù)狀態(tài)。這一技術具有可操作性強、實驗周期短、省時、省資金等優(yōu)點，該技術為未來發(fā)展的一個潛力方向。 運動部件產生故障主要原因主要為兩方面，一方面相互連接的兩個部件由于長時間的接觸，造成了磨損，使得接觸表面變形，在運動過程產生振動及噪聲，另一方面由于接觸部件之間發(fā)生嚴重的磨損后產生了相互運動過程的碰撞及撞擊，直接產生了異響等現(xiàn)象。顯而易見，各部位產生故障涉及到諸多方面的內容，包括機械動力、熱力、摩擦等，故障的分析不能僅僅依靠簡單的分析就可以進行診斷和確定。 1.拉缸故障診斷拉缸故障會引起活塞機件損壞、柴油發(fā)電機油耗增加、轉速降低、連桿斷裂、曲軸箱爆炸，嚴重影響發(fā)電機正常運行。目前主要通過對發(fā)電機進行故障信號檢測，判斷拉缸時振動信號頻域范圍，例如國外研究學者 Jacobo Porteiro 通過分析研究，利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡驗證了拉缸時發(fā)電機故障的特征，并分析預測了發(fā)電機內潤滑油內金屬顆粒的含量值。 2. 敲缸故障診斷敲缸指的是活塞撞擊氣缸內壁產生明顯異響的現(xiàn)象，敲缸時巨大的撞擊力使得缸體外壁產生較為強大的振動，同時長期的敲缸對活塞及缸體造成嚴重的破壞。在敲缸故障診斷方面，利用計算機仿真軟件，分析了在不同轉速、不同負載和敲缸程度下的故障信號特征，實現(xiàn)了對敲缸狀態(tài)下發(fā)電機故障的分析和診斷。 3.連桿軸異常診斷柴油發(fā)電機長時間大功率工作，連桿軸會產生磨損，使得軸承之間間隙變大，在連桿軸帶動活塞及曲軸運動過程，造成敲擊幅度變大，容易產生連桿的變形及斷裂。杜小元通過對兩岸頭與軸承之間的振動信號分析，實現(xiàn)了對往復式發(fā)電機連桿故障振動信號角域和值域的分析，實現(xiàn)驗證具有一定的可靠性。