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唯有切斷供氣才是制止柴油發(fā)電機(jī)飛車行之有效的方法
柴油發(fā)電機(jī)飛車的實(shí)質(zhì)是噴油泵調(diào)速器作用失靈,供油量不能隨負(fù)荷減小(轉(zhuǎn)速相應(yīng)升高)而減小引起的飛車;或者是氣缸內(nèi)進(jìn)入了額外的燃油或過多的機(jī)油,使燃料燃燒產(chǎn)生的動力大大超過柴油發(fā)電機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)阻力(機(jī)械摩擦阻力及外界負(fù)荷),柴油發(fā)電機(jī)工作失去平衡而引起的飛車。
“飛車”產(chǎn)生的原因:
1.調(diào)速器部分(1)油泵齒條(拉桿)卡滯在 供油位置。原因是裝配過緊,或進(jìn)入臟物,或固定螺母、銷子和腱等連接件漏裝或脫落。(2)調(diào)速器彈簧斷裂,飛錘脫出或卡滯;高速限制螺釘不起作用。(3)調(diào)速器內(nèi)加入潤滑機(jī)油太多,影響飛錘的慣性作用而無法靈嫩地控制噴油泵油量。在冬季機(jī)油如果凍結(jié),飛錘不能飛甩,更易造成“飛車"。
2.油泵部分(1)油泵柱塞卡滯在 供油位置造成“飛車”。若在柴油發(fā)電機(jī)工作過程中發(fā)生“飛車”,多是因油泵內(nèi)進(jìn)入了臟油,油中帶進(jìn)的水和機(jī)械雜質(zhì)進(jìn)人柱塞副的間隙中,引起柱塞卡滯。(2)安裝不當(dāng),如帶動油泵柱塞的齒條和齒輪的嚙合關(guān)系裝錯(cuò)了,或柱塞裝反。(3)為了調(diào)大供油量,使柱塞螺旋槽旋度過大。
防止“飛車”的措施:(1)調(diào)試噴油泵總成時(shí),要嚴(yán)格地按照調(diào)試工藝檢修。調(diào)整噴油泵和調(diào)速器的各個(gè)零件和組合件、各連接點(diǎn)磨損時(shí)必須修復(fù),指壞件要及時(shí)更換。裝配時(shí)要嚴(yán)格按照工藝步驟與要求進(jìn)行, 要在技術(shù)狀態(tài)良好的噴油泵試驗(yàn)臺上進(jìn)行的調(diào)試。調(diào)試內(nèi)容包括三方面:不同工作情況供油量的調(diào)整,調(diào)速器的調(diào)整,供油角度的調(diào)整?,F(xiàn)在有輕視噴油泵的傾向,認(rèn)為手工就可以解決油泵的切問題,就是上試驗(yàn)臺也只是調(diào)一下供油量與供油均勻性,這種看法和做法是造成“飛車"的重要原因。若在工作中油泵進(jìn)入了臟油致使柱塞卡滯,應(yīng)首先檢查清洗柴油粗細(xì)弗列加濾清器,放出油箱中沉淀物和水,然后排除柱塞卡滯現(xiàn)象,必要時(shí)應(yīng)拆卸油泵柱塞(包括噴油嘴)進(jìn)行清詵。(2)當(dāng)發(fā)生“飛車"時(shí),應(yīng)沉著、果斷、采取緊急熄火措施。這樣就可避免機(jī)器事故和保障人身。常采用緊急熄火的方法有:立即停止供油,將凋速手柄拉到熄火位置,順手關(guān)掉油箱開關(guān)或用扳手卸掉高壓油管,(3)立即停止供氣,用棉衣緊緊包住弗列加濾清器的空氣入口,或用力拔下弗列加濾清器,堵死進(jìn)氣口。(4)打開減壓裝置。減壓后氣門不能關(guān)死,致使柴油發(fā)電機(jī)熄火。不過采用此法等于在配氣機(jī)構(gòu)中造成數(shù)毫米的間隙,在高速下,這樣大的間隙,將形成很大的沖擊,可能摜壞減壓機(jī)構(gòu)、氣門彈簧或配氣系統(tǒng)的其它零件。如果減壓機(jī)構(gòu)被打壞,則會停不住車。如在行進(jìn)中,可剎車增大負(fù)荷,迫使發(fā)電機(jī)熄火。
飛車后的應(yīng)急措施處理飛車的措施基本上有3個(gè):加大負(fù)荷;切斷供油(高壓油);切斷供氣短加大負(fù)荷的方法是掛高擋并強(qiáng)行制動迫使發(fā)電機(jī)熄火、這樣做雖然有效,但容易造成發(fā)電機(jī)和傳動部分零件的損壞,并容易導(dǎo)致交通事故。
切斷供油從原理上是說得通的、但實(shí)際上卻不怎么有效。原因是飛車多發(fā)生在發(fā)電機(jī)空載運(yùn)行時(shí),由于噴油泵柱塞套上的吸、排油口在高速下產(chǎn)生了較強(qiáng)的節(jié)流作用,使供油量比額定油量還大,這些燃油噴入氣缸后無法完全燃燒,除以大量濃黑煙的形式排出外,必然還有部分燃油滯留在發(fā)電機(jī)活塞頂部。因此即使在發(fā)生飛車時(shí)立即切斷高壓油供給,但活塞頂部的殘油足以維持相當(dāng)時(shí)間的繼續(xù)燃燒,不能使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速立即降下來,浪費(fèi)了寶貴的時(shí)回,眼睜睜地看著發(fā)電機(jī)損壞而束手無策。
唯有切斷供氣才是制止飛車行之有效的方法,沒有空氣中的氧氣助燃,燃油就沒有辦法繼續(xù)燃燒。切斷供氣的方法按發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)不同而有所區(qū)別。有減壓機(jī)構(gòu)的,應(yīng)立即使發(fā)電機(jī)減壓;有由機(jī)械縱或氣動操縱的進(jìn)、排氣動裝置的,應(yīng)立即實(shí)行阻氣能動;若這些機(jī)構(gòu)都沒有,可堵住發(fā)電機(jī)進(jìn)氣口,使其缺氧而自熄。
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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(gè)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?,F(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)、電子點(diǎn)火器、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(shí),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、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、觸發(fā)線圈和信號、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、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(gè)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(gè)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(gè)階段:充電、觸發(fā)和放電。
①充電 充電線圈的感應(yīng)電動勢是正、負(fù)交變的。當(dāng)其電動勢在圖示的上端為正時(shí),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(shí)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(shí)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(shí)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(shí),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、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(shí)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(shí),電容器上的電能經(jīng)晶閘管SCR陽極、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、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(jī)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(gè)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(gè)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(gè)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(shí)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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