Строительные машины и оборудование, справочник







Система зажигания и электрооборудование двигателей

Категория:
   Передвижные электростанции


Система зажигания и электрооборудование двигателей

Электрическая энергия в двигателях внутреннего сгорания применяется для зажигания рабочей смеси в цилиндрах карбюраторных двигателей, для работы электростартера, питания контрольно-измерительных приборов и освещения.

Воспламенение рабочей смеси в цилиндрах карбюраторных двигателей производится искровым разрядом между электродами свечей зажигания, ввернутых в головку цилиндров. Для образования искры между электродами необходим ток высокого напряжения (не менее 10 000 в).

В карбюраторных двигателях применяются система зажигания рабочей смеси от магнето и батарейное зажигание. При батарейном зажигании ток низкого напряжения, получаемый от аккумуляторной батареи или генератора, преобразуется в ток высокого напряжения при помощи индукционной катушки и механического прерывателя.

Магнето представляет собой электрическую машину., в которой вырабатывается ток низкого напряжения. Ток низкого напряжения образуется в первичной обмотке трансформатора, проходит через прерыватель и «массу» и возвращается к другому концу первичной обмотки. При размыкании контактов прерывателя во вторичной обмотке создается ток высокого напряжения, который подается на свечу зажигания.

Различают два типа магнето: с неподвижным магнитом и вращающимся якорем; с вращающимся магнитом и неподвижной индукционной катушкой.

На отечественных двигателях применяются магнето с вращающимся магнитом и неподвижной катушкой.

Магнитная система магнето состоит из двухполюсного подковообразного магнита (ротора), вращающегося между неподвижными стальными башмаками (стойками), и сердечника трансформатора (индукционной катушки).

Сердечник выполнен из магнитной стали. Кроме сердечника, трансформатор имеет первичную и вторичную обмотки и конденсатор. В первичную обмотку включен прерыватель для размыкания цепи. Прерыватель имеет контакты: подвижный короткий и неподвижный длинный. Контакт через рычажок прерывателя и пружину соединен с массой, а контакт через соединительную пластину — с первичной обмоткой трансформатора. Первичная обмотка одним концом присоединена к сердечнику трансформатора, т.е. к массе, а другим — к пластине, на которой укреплен контакт.

Параллельно прерывателю (контактным винтам) включен конденсатор, предназначенный для уменьшения искрения между контактами и для предохранения их таким образом от быстрого обгорания. Кроме того, благодаря конденсатору з. д. е., индуктируемая во вторичной обмотке, увеличивается в четыре-пять раз. Когда ток в первичной обмотке достигнет максимального значения, кулачок повернет рычажок с контактом и произойдет размыкание контактов. В этот момент во вторичной обмотке трансформатора образуется ток высокого напряжения. Один конец вторичной обмотки трансформатора присоединен через первичную обмотку к массе магнето, а другой — к центральному контакту. К этому же контакту пружиной приживается уголек бегунка распределителя тока высокого напряжения. Бегунок укреплен на большой шестерне, которая вращается в два раза медленнее вала ротора магнита. Против бегунка распределителя с обеих сторон расположены карболитовые щеки с неподвижными электродами.

Ток вторичной обмотки с центрального контакта через уголек идет на боковой электрод бегунка. Затем по проводу поступает к центральному электроду свечи зажигания и в виде искры проскакивает через воздушный зазор на боковой электрод. В щеках закреплены концы проводов, идущих к центральным электродам свечей.

Рис. 1. Магнето с вращающимся магнитом: 1 — двухполюсный магнит, 2- башмаки, 3 — пружина, 4 — кулачок, 5 — рычажок, 6- короткий контакт, 7 -длинный контакт, 8 — соединительная пластина, 9 — выключатель зажигания, 10 — первичная обмотка, 11 — сердечник трансформатора, 12 — вторичная обмотка, 13 — конденсатор, 14 — уголек бегунка, 15 — боковой электрод бегунка, 16 и 17 — щеки, 18 — большая шестерня, 19 — центральный контакт

Для выключения зажигания в магнето предусмотрен выключатель, который при выключении замыкает первичную обмотку трансформатора на массу.

Магнето работает следующим образом. При вращении магнита его полюса поочередно подходят к стойкам и в сердечнике И трансформатора за один оборот магнита дважды индуктируется магнитный поток, меняющийся по величине и направлению. Когда ротор находится в положении А (рис. 2), магнитный поток проходит от северного полюса N к южному S по стойкам, достигая максимального значения. При повороте магнита на четверть оборота (положение Б) магнитный поток замыкается по нижней части стоек и в сердечник не поступает. Такое положение магнита называется нейтральным. При дальнейшем вращении магнита, когда его полюса снова будут подходить к стойкам (положение В), в сердечнике опять возникнет магнитный поток, противоположный по направлению потоку при положении А. Максимального значения этот магнитный поток достигнет при положении Г.

Рис. 2. Схема работы магнето

В результате изменения магнитного потока в первичной обмотке индуктируется ток низкого напряжения. Ток высокого напряжения, индуктирующийся во вторичной обмотке трансформатора, поступает к электродам соответствующей свечи зажигания. В результате этого между электродами свечи проскакивает электрическая искра, которая воспламеняет рабочую смесь в цилиндре двигателя. Для нормальной работы магнето необходимо, чтобы зазор между контактами прерывателя при размыкании находился в пределах 0,25-0,35 мм.

Для обеспечения полного сгорания и наибольшей мощности зажигание рабочей смеси производится с некоторым углом опережения, т.е. раньше, чем поршень придет в в. м. т. при такте сжатия.

Наивыгоднейший угол опережения зажигания рабочей смеси зависит от числа оборотов коленчатого вала двигателя. При увеличении числа оборотов угол опережения зажигания должен соответственно увеличиваться. Слишком большой угол опережения зажигания (раннее зажигание) вызывает преждевременные вспышки и стуки, в результате которых снижается мощность двигателя и происходит повышенный износ его деталей. Позднее зажигание тоже приводит к уменьшению мощности и экономичности двигателя и сопровождается его перегревом, так как рабочая смесь не успевает сгорать в цилиндрах и догорает в выпускном коллекторе.

Для регулирования угла опережения зажигания при работе двигателя применяется специальная муфта опережения зажигания (рис. 3). Муфта состоит из ведущей обоймы, соединяемой с приводным валом двигателя, и ведомой шайбы, закрепляемои ступицеи с помощью шпонки и гаики на валу ротора магнето.

Рис. 3. Муфта опережения зажигания МС-22А: 1 — обойма, 2 — ось, 3 — грузик, 4 — пружина, 5 и 6 — штифты, 7 — ведомая шайба

В обойме на двух штифтах свободно установлены грузики. Каждый грузик состоит из двух частей, соединенных одна с другой шарнирно на оси. Обе части каждого грузика устанавливаются в соответствующем положении плоской пружиной, закрепленной винтом на одной из частей грузика. На ведомой шайбе закреплены два штифта. В собранной муфте штифты свободно входят в отверстия концов грузиков; центральная же часть обоймы устанавливается свободно на выступающую часть ступицы шайбы и предохраняется от одвига стопорными кольцами.

Во время работы двигателя вращение от приводного вала передается через обойму, грузики и шайбу муфты на ротор магнето. При небольшом числе оборотов муфты центробежная сила грузиков мала и пружины удерживаются в распрямленном состоянии; вращение с приводного вала двигателя передается на вал ротора магнето без взаимного смещения валов.

С увеличением числа оборотов двигателя центробежная сила грузиков возрастает и они, сжимая пружины и поворачиваясь на осях, поворачивают ведомую шайбу, а следовательно, и вал магнето на некоторый угол в сторону вращения. Поэтому размыкание контактов прерывателя и подача искры к свече зажигания происходят с некоторым опережением, т.е. угол опережения зажигания увеличивается. При уменьшении числа оборотов двигателя центробежная сила грузиков уменьшается, пружины выпрямляются и смещают ведомую шайбу в первоначальное положение, уменьшая угол опережения зажигания.

Таким образом, с помощью муфты автоматически устанавливается наивыгоднейший угол опережения зажигания в соответствии с числом оборотов двигателя.

Рис. 4. Пусковой ускоритель магнето: 1 — ротор магнето, 2 — упорный кронштейн, 3 — ведомый диск, 4 — собачка, 5 — выступ ведомого диска, 6 — пружина, 7 — обойма, 8 – выступ обоймы, 9 — выступ диска

Ручной пуск карбюраторного двигателя не обеспечивает необходимого числа оборотов ротора магнето, в результате чего напряжение вторичного тока снижается и затрудняется зажигание рабочей смеси. Для повышения числа оборотов вала магнето при пуске карбюраторного двигателя вручную применяют ускоритель (рис. 4).

Пусковой ускоритель состоит из ведомой части (ведомого диска с собачками), сидящей на валу магнето, и ведущей части (ведущей обоймы), соединенной с приводом магнето.

Ведущая обойма связана со ступицей ведомого диска через спиральную плоскую пружину, наружный конец которой закреплен на выступе диска, а внутренний соединен с прорезью обоймы. Обойма внутренней частью установлена свободно на ступице диска и от продольного смещения закреплена стопорным кольцом. Закрученная пружина в диске с собачками охватывается наружной стенкой обоймы.

На ведомом диске с внутренней стороны на пальцах шарнир-но установлены две собачки. Упорный кронштейн, за который могут зацепляться выступы собачек, закреплен на корпусе магнето. Выступ диска упирается в выступ обоймы и ограничи: вает раскручивание пружины.

В момент пуска двигателя вращение от приводного вала передается через обойму и пружину диску ускорителя и ротору магнето. При повороте диска выступ собачки задевает за выступ упорного кронштейна и диск с ротором магнето останавливаются, в то время как обойма продолжает вращаться и туго заводит пружину. При полном заводе пружины выступ обоймы приближается к собачке и сбрасывает ее с выступа кронштейна. В этот момент пружина освобождается и быстро поворачивает диск ускорителя с ротором магнето, что обеспечивает достаточный ток в первичной обмотке. В результате такого действия ускорителя между электродами свечи появится искра.

Когда двигатель заведется и разовьет 120- 150 об/мин, длинные концы собачек под действием центробежной силы разойдутся, выступы их не будут задевать за выступы кронштейна и ускоритель автоматически выключится.

Свеча зажигания состоит из стального корпуса с боковым электродом, центрального электрода с изолятором и уплотняющей прокладки. Изолятор с центральным электродом завальцованы в корпусе. Свечи ввертывают в нарезные отверстия головки цилиндров. Для удобства ввертывания на корпусе свечи сделаны грани под ключ.

Для каждого типа двигателя применяют свечи зажигания соответствующего размера и соответствующей тепловой характеристики.

Изоляторы свечей зажигания для автотракторных двигателей изготовляют из уралита с содержанием 69% окиси алюминия или же из кристаллокорунда (98% окиси алюминия). Электроды выполняют из материала, хорошо противостоящего коррозии (окислению) при высокой температуре. (из никеля с примесью 2,5-3% марганца).

Теплоотдача свечи зажигания зависит главным образом от длины нижней части изолятора и диаметра расточки корпуса. Свечи с низкой теплоотдачей условно называют «горячими», а с высокой — «холодными».

Свечи зажигания маркируют по диаметру резьбы ввертываемой части корпуса, длине нижней части изолятора и материалу изолятора. Диаметр резьбы 18 мм обозначают буквой М, а 14 мм — буквой А. Например, у свечи А14У диаметр резьбы 14 мм, длина нижней части изолятора 14 мм и изолятор изготовлен из уралита.

Искровой зазор между электродами свечи зажигания устанавливают в зависимости от степени сжатия и типа двигателя — при батарейном зажигании 0,6-0,7 мм, при зажигании от магнето 0,4-0,6 мм. Регулируют зазор подгибанием бокового электрода.

Рис. 5. Свеча зажигания: 1 — боковой электрод, 2 — прокладка, 3 – корпус, 4 — изолятор, 5 — верхнее уплотнение, 6 — центральный электрод

Если зажигание установлено неточно, рабочая смесь воспламеняется или рано, или поздно. Это значительно снижает мощность двигателя.

Зажигание на пусковом двигателе ПД-10М устанавливают следующим образом. Поршень цилиндра не должен доходить до в. м. т. на 5,8 мм. При этом положении поршня устанавливают начало размыкания контактов прерывателя. Момент размыкания контактов определяют путем поворота корпуса магнето на болтах фланца. Фланец магнето имеет удлиненные прорези под болты для поворота магнето на некоторый угол.

По мере увеличения числа оборотов пускового двигателя угол опережения зажигания возрастает. Начиная с 800- 1100 об/мин в работу включается муфта опережения зажигания МС-22А. При 1700-2000 обIмин угол опережения зажигания равен 45°.

В комплект электрооборудования дизеля Д6 входят: аккумуляторная батарея 6СТЭ-128 напряжением 24 в, генератор постоянного тока Г-731 (мощностью 1000 вт, напряжением 24 в), реле-регулятор РРТ-24М, стартер СТ-710, пусковое реле РС-400, кнопка 12 стартера КС-31М, выключатель массы ВБ-400, блок защиты БЗ-ЗО с плавкими предохранителями П-20 и ПВ-50, штепсельная розетка, переносная лампа и вольтамперметр.

Аккумуляторная батарея обеспечивает электроэнергией стартер и аварийное освещение станции.

Батарея представляет собой несколько последовательно соединенных аккумуляторов. Аккумулятор состоит из банки с крышкой, залитой мастикой, положительных и отрицательных пластин, сепараторов и электролита (раствора серной кислоты в дистиллированной воде). Банки аккумуляторов делают из пластмассы или эбонита и помещают в деревянном ящике.

Аккумуляторные пластины изготовляют в виде свинцовых решеток из сплава, содержащего 94% свинца и 6% сурьмы. Для повышения емкости решетки пластин заполняют активной массой. Активная масса положительных пластин, состоящая из перекиси свинца, имеет темно-коричневый цвет, активная масса отрицательных пластин, состоящая из губчатого свинца, — светло-серый. Пластины аккумулятора соединяют параллельно в полублоки при помощи свинцовой перемычки, на которой имеется выводной штырь. Каждая из положительных пластин помещена между двумя отрицательными пластинами. Пластины изолированы одна от другой сепараторами, изготовленными из минора или мипласта.

Аккумуляторная батарея 6СТЭ-128 состоит из шести последовательно соединенных аккумуляторов, установленных в общем деревянном ящике с откидными ручками, вставленными в серьги. Горловины бачков (банок) закрыты пробками, имеющими отверстия для выхода газов. Выводы батареи расположены на торце ящика и закрываются коробкой, закрепляемой стопором.

Рис. 6. Схема электрооборудования дизеля Д6 (Д6Б и Д6В): 1 — аккумуляторная батарея, 2 — пусковое реле стартера, 3 сетевой фильтр ФГ-60, 4 — стартер, 5 — зарядный генератор, 6 — реле-регулятор, 7 — вольтамперметр, 8 — шунт вольтамперметра, 9 — электродвигатель маслопрокачивающего насоса, 10 кнопка включения электродвигателя маслопрокачивающего насоса, 11 — розетка переносной лампы, 12- пусковая кнопка стартера, 13 — выключатель батарей, 14 — переключатель включения указателя уровня топлива в топливных баках, 15 — приемник указателя уровня топлива в топливных баках; НИ — клемма шунтовой обмотки генератора, +Б — положительная клемма, +Я — клемма якоря генератора

Номинальное напряжение одного аккумулятора 2 в, емкость 128 а-ч (ампер-часов). Номинальное напряжение батареи соответственно 12 в, масса 58 кг. Для получения номинального напряжения 24 в соединяют последовательно две батареи.

Зарядный генератор установлен в верхней части картера дизеля на кронштейне, к которому прикреплен двумя стальными лентами. Вал якоря генератора через упругую муфту соединен с горизонтальным валиком привода генератора. Стартер установлен и закреплен на другом кронштейне картера подобно генератору. Часть корпуса стартера входит в отверстие в кожухе маховика.

Стартер представляет собой электродвигатель постоянного тока сериесного возбуждения, соединенный приводным механизмом с фрикционной муфтой свободного хода. Стартер предназначен для пуска дизеля и рассчитан на кратковременную работу (не более 5 сек) от аккумуляторной батареи. Он состоит из корпуса с двумя крышками, якоря и реле привода. Реле привода представляет собой электромагнит с двумя обмотками: втягивающей сериесной и удерживающей шунтовой, внутри которых расположены неподвижный и подвижный сердечники.

Рис. 7. Аккумуляторная батарея 6СТЭ-128: 1- отрицательная пластина, 2- подставки под бачки, 3 — бачок, 4 — мастика, 5 — деревянный ящик, 6 — свинцовая перемычка, 7 — пробка, 8 — выводы батареи, 9 — серьга, 10 — откидная ручка, 11 — защитная коробка, 12 — свинцовая полоса (баретка), соединяющая отрицательные пластины, 13 — сепаратор, 14 — стопор, 15 — положительная пластина

Реле привода и приводной механизм предназначены для автоматического введения в зацепление шестерни стартера с венцом маховика дизеля во время пуска. Кроме того, реле привода и приводной механизм предохраняют стартер от механических повреждений при резком возрастании крутящего момента и при позднем выключении пусковой кнопки после начала работы дизеля.

Пусковое реле РС-400 предназначено для замыкания цепи стартера с аккумуляторной батареей и представляет собой электромагнитный выключатель, помещенный в корпус с фланцем. Пуск стартера дистанционный с помощью кнопки 12 и пускового реле РС-400, рассчитанного на большие (до 2000 а) токи включения.

Реле-регулятор РРТ-24М представляет собой сочетание нескольких электромагнитных реле: реле обратного тока, ограничителя тока и двух регуляторов напряжения. Он включается в сеть” электрооборудования совместно с зарядным генератором, реле-регулятор предназначен для следующих целей: автоматического включения и отключения генератора от общей сети, чем достигается возможность параллельной работы аккумуляторной батареи и зарядного генератора; ограничения максимальной нагрузки генератора; поддержания напряжения на зажимах генератора в заданных пределах при изменении числа оборотов дизеля.


Читать далее:

Категория: - Передвижные электростанции





Главная → Справочник → Статьи → Форум



Разделы

Строительные машины и оборудование
Для специальных земляных работ
Дорожно-строительные машины
Строительное оборудование
Асфальтоукладчики и катки
Большегрузные машины
Строительные машины, часть 2,
Дорожные машины, часть 2
Ремонтные машины
Ковшовые машины
Автогрейдеры
Экскаваторы
Бульдозеры
Скреперы
Грейдеры Эксплуатация строительных машин
Эксплуатация средств механизации
Эксплуатация погрузочных машин
Эксплуатация паровых машин
Эксплуатация экскаваторов
Эксплуатация подъемников
Эксплуатация кранов перегружателей
Эксплуатация кузовов машин
Крановщикам и стропальщикам
Ремонт строительных машин
Ремонт дорожных машин
Ремонт лесозаготовительных машин
Ремонт автомобилей КАмаЗ
Техническое обслуживание автомобилей
Очистка автомобилей при ремонте
Материалы и шины

 

Поиск по сайту:


Статьи по теме::
Приемы оказания первой помощи пострадавшему при поражении электрическим током
Правила техники безопасности при эксплуатации электрооборудования
Общие требования охраны труда и техники безопасности
Правила техники безопасности при обкатке и испытаниях двигателей
Правила техники безопасности при сварочных и наплавочных работах
Правила техники безопасности при работе с аккумуляторными батареями
Меры безопасности при работе с этилированными бензинами и незамерзающими жидкостями (антифризами)
Противопожарные мероприятия (правила)
Основные требования охраны труда и правила техники безопасности при работе на передвижных электростанциях
Ремонт рубильников, пакетных выключателей и предохранителей


Остались вопросы по теме:
"Система зажигания и электрооборудование двигателей"
— воспользуйтесь поиском.


Машины городского хозяйства
Естественная история машин
Транспортная психология
Пожарные автомобили
Автомобили-рефрижераторы
Монтаж и эксплуатация лифтов
Тракторы