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新聞主題 |
測量柴油發(fā)電機的點火正時方法 |
摘要：點火系統(tǒng)是按柴油發(fā)電機氣缸的工作順序進行點火， 最佳的點火時刻使柴油發(fā)電機獲得最大功率和最小的燃料消耗， 在柴油發(fā)電機氣缸內(nèi)， 從開始點火到完全燃燒需要一定的時間 （約千分之幾秒） ， 為了使柴油發(fā)電機發(fā)出最大的功率， 點火時刻不應(yīng)在壓縮行程終了， 而應(yīng)適當(dāng)提前。因此，點火正時是影響柴油發(fā)電機缸內(nèi)燃燒過程的關(guān)鍵參數(shù)，直接決定了缸內(nèi)最高燃燒壓力、壓力升高率及最高燃燒溫度等，影響整機動力性和排放。
一、點火正時的定義
柴油機點火時間一般用點火提前角（曲軸轉(zhuǎn)角或凸輪軸轉(zhuǎn)角）表示。當(dāng)點火正時正確時，點火提前角處于最佳狀態(tài)。然而，最佳點火提前角是隨轉(zhuǎn)速、負荷和燃油因素的改變而變化的。對于傳統(tǒng)點火系，隨轉(zhuǎn)速和負荷的變化，是在動態(tài)情況下由分電器上離心式調(diào)節(jié)器和真空式調(diào)節(jié)器自動調(diào)節(jié)的；隨辛烷值的變化，則是在靜態(tài)情況下通過獲得最佳初始點火提前角，亦即獲得最佳分電器殼固定位置得到的。當(dāng)使用的汽油辛烷值改變時，柴油發(fā)電機的初始點火提前角亦即分電器殼的固定位置也要隨之改變。柴油機的點火正時是指根據(jù)發(fā)動機的工作原理和設(shè)計要求，正確安排氣缸內(nèi)燃油噴射和點火時刻的過程。以下是柴油機檢查點火正時的幾個關(guān)鍵步驟：
（1）準備工具：確保擁有適當(dāng)?shù)恼{(diào)整工具，如點火時間調(diào)整儀、扳手等。
（2）定位觀察孔：轉(zhuǎn)動曲軸，使得飛輪上的刻度線與變速器殼體上的觀察孔對齊，這時發(fā)動機的第一缸活塞應(yīng)該位于壓縮行程的上止點。檢查方法如圖1所示。
（3）調(diào)整供油提前角：通過轉(zhuǎn)動高壓油泵驅(qū)動齒輪，調(diào)整供油提前角。如果供油刻線沒有與油箱刻線對齊，則需要增加調(diào)整墊片以推遲點火時間；反之，如果供油刻線已經(jīng)超過了油箱刻線，則需要減少調(diào)整墊片以提前點火時間。調(diào)整方法如圖2所示。
（4）調(diào)整凸輪軸正時：轉(zhuǎn)動凸輪軸，使其上正時齒輪的標記與氣門室罩底面平齊。
（5）調(diào)整分電器斷電觸點間隙：在調(diào)整點火正時之前，確保觸點間隙被調(diào)整到合適的范圍，通常為0.35～0.40毫米。
（6）檢查點火正時：起動發(fā)動機后，檢查點火正時是否符合要求。如果不合要求，需要進行調(diào)整。調(diào)整完成后，再次檢查以確保點火正時符合標準。
（7）調(diào)整觸點間隙：在調(diào)整點火正時之后，再進行觸點間隙的調(diào)整。即使是很小的變動也可能影響到已調(diào)整好的點火時刻，因此應(yīng)在點火正時調(diào)整完成后再進行觸點間隙的調(diào)整。
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圖1 柴油機點火正時檢查 |
圖2 柴油機點火提前角調(diào)整方法 |
二、點火正時測試原理
柴油機的點火方式是基于壓燃點火工藝的，主要通過高壓噴嘴噴出的燃油形成高壓霧狀氣體，再與高壓空氣混合，然后在壓縮中自燃點燃。與汽油發(fā)動機不同，柴油機采用了壓力點火工藝，消除了點火系統(tǒng)的過程，大大提高了柴油機運行時的可靠性和耐久性。柴油機點火方式的另一個重要組成部分是高壓燃油泵，它在燃油進入噴嘴前將其壓力升高。這個過程涉及到與柴油機中其他部件的多個交互作用，例如燃油濾清器、燃油緊急關(guān)斷閥和燃油油箱。因此，柴油機點火方式需要確保燃油的適當(dāng)供應(yīng)和壓力，以確保發(fā)動機的正確運行。總之，柴油機的點火方式是由高壓噴嘴和高壓燃油泵的協(xié)同作用實現(xiàn)的。它是柴油機工作的重要組成部分，也是其高效、可靠和耐用的基礎(chǔ)。
（1）點火正時儀測量法
點火正時儀由傳感器、信號調(diào)理模塊、閃光裝置組成， 傳感器包括電流鉗、屏蔽接線盒， 信號調(diào)理模塊由衰減器、比較器、觸發(fā)器等電路組成， 閃光裝置由變壓器、觸發(fā)線圈、可控硅和閃光管等組成。點火信號從高壓缸位線通過磁感應(yīng)線圈傳感器獲得， 傳感器信號經(jīng)過信號調(diào)理模塊進行增益或衰減、濾波、整形等處理后， 再送入閃光裝置進行檢測， 然后閃光裝置將閃光作為指示， 使測試者能夠觀察到發(fā)動機點火正時轉(zhuǎn)動標記相對于固定標記的位置。
（2）頻率閃光燈測量法
利用頻率閃光燈檢點火正時，如圖3所示。頻率閃光燈每閃光一次表示一缸的火花塞發(fā)火一次，當(dāng)正時燈對準柴油發(fā)電機一缸壓縮終了上止點標記，并按實際跳火時間進行閃光時，可以看到運轉(zhuǎn)中的柴油發(fā)電機在閃光的照耀下，其轉(zhuǎn)動部分（飛輪或曲軸傳動帶盤）上的標記還未到達固定指針，即一缸活塞還未到達壓縮終了上止點。此時，若調(diào)整正時燈電位器，使閃光時機推遲至轉(zhuǎn)動部分上的標記正好對準固定指針時，那么推遲閃光的時間就是點火提前的H寸間，將其顯示到表頭上，便可讀出要測的點火提前角。需要說明的是，有些表頭指示的角度是分電器凸輪軸轉(zhuǎn)角，對于四沖程柴油發(fā)電機來說，換算成曲軸轉(zhuǎn)角則要乘以2。
（3）用缸壓法檢測點火正時
用缸壓法制成的點火正時儀，由缸壓傳感器、點火傳感器、中間處理環(huán)節(jié)和指示裝置等組成。如果儀器帶有油壓傳感器，還可以檢測柴油機供油提前角。發(fā)動機綜合測試儀，都帶有缸壓法檢測點火（供油）正時的裝置，其測量的基本原理是采用缸壓傳感器找出某一缸壓縮壓力的最大點作為活塞上止點，同時用點火傳感器（油壓傳感器）找出同一缸的點火（供油）時刻，兩者之間的凸輪軸轉(zhuǎn)角即為點火（供油）提前角，如圖4所示。
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圖3 柴油機閃光燈測試儀上的正時燈 |
圖4 用缸壓法檢測柴油機點火正時 |
三、測試步驟
測量時，先接上正時燈，再將傳感器夾持在一缸高壓線之上，并事先擦拭飛輪或曲軸傳動帶盤上一缸壓縮終了上止點標記，最好用粉筆或油漆將標記描白。置柴油發(fā)電機于怠速下穩(wěn)定運轉(zhuǎn)，打開正時燈并對準飛輪殼或機體前端面上的固定指針。調(diào)正時燈電位器，使飛輪或曲軸傳動帶盤上的標記逐漸與固定指針對齊，此時表頭的讀數(shù)即為柴油發(fā)電機怠速運轉(zhuǎn)時的點火提前角。用同樣的方法可分別測出不同工況時的點火提前角，若測出的點火提前角符合規(guī)定，說明初始點火提前角調(diào)整正確，同時說明離心式調(diào)節(jié)器和真空式調(diào)節(jié)器工作正常。必要時可拆下分電器直容管重測。
柴油發(fā)電機怠速運轉(zhuǎn)時，由于離心式和真空式調(diào)節(jié)器末起作用或作用很小，此時測得的提前角實為初始提前角。在拆下真空管（要堵塞通化油器的管道）的情況下，柴油發(fā)電機在某轉(zhuǎn)速下測得的提前角減去初始提前角，即可得到該轉(zhuǎn)速下的離心提前角;反之，在連接真空管的情況下，在同樣轉(zhuǎn)速下測得的提前角減去離心提前角和初始提前角，則又可得到真空提前角。測出的點火提前角應(yīng)與規(guī)定值進行對照。
電子點火系統(tǒng)，尤其是無分電器的直接點火系統(tǒng)轉(zhuǎn)速提前量和負荷提前量由微處理器根據(jù)柴油發(fā)電機轉(zhuǎn)速傳感器和節(jié)氣門位置傳感器，還有進氣真空度、曲軸位置、水溫、迸氣溫度等信號，從預(yù)先貯存在電腦的數(shù)據(jù)中選定最佳點火提前角，再由微處理器向電子點火器發(fā)出指令送向各缸的點火線圈。對電子點火系統(tǒng)進行點火提前角檢測時，應(yīng)檢測初始狀態(tài)的點火提前角。
用閃光法檢測點火正時時，一般僅測得一個缸（如一缸或最末缸）的結(jié)果就可以了，其他缸的點火提前角決定于點火間隔。當(dāng)測得的各缸波形間的重疊角很小時，可以認為各缸間的點火間隔是相等的，因而其他缸的點火提前角與被測缸相等，此時被測缸的點火提前角可認為是整臺柴油發(fā)電機的點火提前角。
總結(jié)：
柴油發(fā)動機的點火正時是非常重要的，它直接影響到柴油發(fā)電機組的動力性、燃料經(jīng)濟性和排氣凈化。總的來說，柴油機的點火正時是一個涉及多個部件和參數(shù)的系統(tǒng)性過程，需要通過精確的操作和調(diào)整來實現(xiàn)正確的點火時刻。
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