/工程機械電氣培訓(xùn)教材TOC\o"5-5"\h\z第1章概述—工程機械電氣系統(tǒng)組成（1學(xué)時） 4第2章車載常規(guī)電氣系統(tǒng)（3學(xué)時） 4§1.筑路機械照明及儀表 41.1照明電路 41.2儀表電路 8§2.充電系 112.1鉛蓄電池 122.1.1鉛蓄電池的作用 122.1.2鉛蓄電池的結(jié)構(gòu) 132.1.4鉛蓄電池的容量及其影響因素 142.1.5新型鉛蓄電池 15§3.起動系 153.1起動系的作用與組成 153.1.1.起動機的組成 163.1.2起動機的分類 163.2起動機 173.2.1直流串勵式電動機 173.2.2起動機的傳動機構(gòu) 193.2.3起動機的操縱結(jié)構(gòu) 19§4.起動電路分析 204.1直接由起動按鈕控制的起動電路 204.2帶起動繼電器的起動電路 214.3帶安全驅(qū)動保護功能的起動電路 214.4電壓轉(zhuǎn)換開關(guān) 21§5.起動機的檢修 225.1.起動繼電器的檢驗 225.2.組合繼電器的檢驗 22§6.點火系 236.1蓄電池點火系的組成及工作特性 236.1.1蓄電池點火系的組成 236.1.2蓄電池點火系統(tǒng)的工作原理 246.1.3蓄電池點火系的工作特性 256.2蓄電池點火系主要部件的結(jié)構(gòu) 266.2.1分電器總成 266.2.2點火線圈 286.2.3火花塞 296.2.4點火開關(guān) 306.3晶體管點火系 306.3.1蓄電池點火系的缺點 306.3.2晶體管點火系的基本組成和分類 306.3.3晶體管點火系的優(yōu)點 316.3.4磁感應(yīng)式晶體管點火系 31§7.輔助設(shè)備 337.1柴油機的起動輔助裝置 337.1.1電熱塞 337.1.2熱脹式電火焰預(yù)熱器 347.1.3電磁式火焰預(yù)熱器 347.2筑路機械輔助電器 357.2.1電動刮水器 357.2.2電動洗滌器 357.2.3除霜設(shè)備 357.2.4防止無線電干擾的措施 357.2.5空調(diào)系統(tǒng)簡介 367.3電喇叭 367.3.1喇叭繼電器 367.4.1照明總開關(guān) 367.4.2前大燈變光開關(guān) 377.4.3制動信號燈開關(guān) 377.4.4電源總開關(guān) 377.4.5控制按鈕 387.4.6行程開關(guān) 387.4.7接觸器 387.4.8繼電器 387.4.9保險裝置 39第3章工程機械車載自動化、智能化儀表（18學(xué)時） 40§1.工程機械智能化儀表的組成（6） 40§1.1嵌入式技術(shù)和智能化儀表的分類 40§1.1.1嵌入式系統(tǒng)的特點和現(xiàn)狀 40§1.1.2監(jiān)控器及應(yīng)用—狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷 43§1.1.3控制器及應(yīng)用—閉環(huán)過程控制（速度，轉(zhuǎn)向） 50§1.1.4GPS定位技術(shù)： 54§1.2國際主要工程機械智能儀表制造商及其產(chǎn)品 57§2.系統(tǒng)精度（2） 60§2.1系統(tǒng)精度與誤差理論 60§2.2保證系統(tǒng)精度的分析方法介紹 60§3.可靠性與環(huán)境適應(yīng)性（8） 68§3.1我國工程機械與國外產(chǎn)品的差距 68§3.2車載智能儀表可靠性與環(huán)境適應(yīng)性指標(biāo)要求 69§3.3車載智能儀表可靠性設(shè)計方法 69§3.3.1冗余設(shè)計（容錯技術(shù)） 70§3.3.2降額設(shè)計（避錯技術(shù)） 72§3.3.3電磁兼容性設(shè)計 72§3.3.4耐環(huán)境設(shè)計 74§3.3.5設(shè)計簡化原理 76§3.3.6標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計 77§3.3.7軟件可靠性設(shè)計方法 78§3.4車載智能儀表可靠性環(huán)境試驗設(shè)備與方法介紹 80§3.4.1環(huán)境試驗內(nèi)容 80§3.4.2環(huán)境條件和環(huán)境試驗： 81第4章工程機械的施工機群控制系統(tǒng)（6學(xué)時） 84§1.機群監(jiān)控中心（4） 84§1.1硬件組成 84§1.2軟件組成 87§1.2.1設(shè)備資源優(yōu)化配置子系統(tǒng) 87§1.2.2動態(tài)調(diào)度和控制子系統(tǒng) 99§1.2.3遠(yuǎn)程故障診斷子系統(tǒng)（亦稱監(jiān)診中心） 108§1.2.4工程決算子系統(tǒng) 125§2.網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng) 126§2.1網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)分類 126§2.2機群系統(tǒng)信息流—數(shù)據(jù)鏈 128§2.2.1通用數(shù)據(jù)鏈 128§2.2.2實例說明 129第1章概述—工程機械電氣系統(tǒng)組成（1學(xué)時）第2章車載常規(guī)電氣系統(tǒng)（3學(xué)時）§1.筑路機械照明及儀表1.1照明電路筑路機械照明系統(tǒng)是其行走和施工所必需的。照明系統(tǒng)的電路一般由電源、燈具負(fù)載、中間環(huán)節(jié)（如導(dǎo)線、開關(guān)、保險器、繼電器等）所組成。燈具間為并聯(lián)連接，并由開關(guān)和保險器控制，較大負(fù)荷的支路增加了繼電器控制。自行式筑路機械上的燈具分為照明燈和標(biāo)識燈兩大類。第一類是照明燈。如大燈、霧燈、儀表燈、頂燈、工作燈等。其作用是保障車內(nèi)外環(huán)境（道路或施工場地）的照明，提高駕駛員的辨識能力。大燈：主要用來照亮筑路機械前方（或后方）的道路及施工場地。有前大燈（前照燈）和后大燈之分，前大燈裝在筑路機械前面的兩側(cè)，后大燈裝在筑路機械的后部兩側(cè)。霧燈：在有霧、下雪、暴雨或塵埃彌漫等情況下，用來改善道路的照明條件。光色為黃色或橙色。儀表燈：用來照亮儀表。頂燈（或棚燈）：用來保證筑路機械駕駛室內(nèi)部的照明。工作燈：用于夜間施工作業(yè)或檢修故障。第二類是標(biāo)識燈。如示寬燈、轉(zhuǎn)向信號燈、制動燈、指示燈、報警信號燈等。其作用是行駛和施工作業(yè)時向其他車輛及行人發(fā)出明確的運行信號，保證施工的安全。示寬燈：也稱小燈。在筑路機械夜間行駛時，標(biāo)示其寬度。轉(zhuǎn)向信號燈：在筑路機械轉(zhuǎn)彎時，發(fā)出明暗交替的閃光信號，以標(biāo)示其轉(zhuǎn)彎方向。制動燈：在筑路機械制動或減速時，向車后的車輛或行人發(fā)出制動信號，以保證安全。指示燈：為駕駛員提供準(zhǔn)確的標(biāo)識信號。報警信號燈：當(dāng)筑路機械工作過程中出現(xiàn)異常情況時，相應(yīng)的報警信號燈便發(fā)亮，通知駕駛員立即使筑路機械停止工作，并排除故障。在照明設(shè)備中，前大燈具有特殊的光學(xué)結(jié)構(gòu)要求和標(biāo)準(zhǔn)，而其他燈具在光學(xué)方面則無嚴(yán)格要求，可視筑路機械的用途增減其配置個數(shù)。ZL50C型裝載機照明系的配置見表6-1。ZL50C型裝載機照明系的配置表6-1序號名稱數(shù)量燈泡規(guī)格1前大燈224V35/50W2后大燈及工作燈424V35W3前小燈及前轉(zhuǎn)向燈424V21W4后轉(zhuǎn)向燈及制動燈45后小燈224V10W6頂燈224V5W7儀表燈28指示燈及內(nèi)照明燈824V2W1.1.1報警燈電路現(xiàn)代筑路機械儀表盤上安裝了許多報警裝置如機油壓力過低報警燈、水溫過高報警燈、真空度過低報警燈和空氣濾清氣堵塞報警燈等。其作用是及時提醒駕駛員排查筑路機械運行中出現(xiàn)的有關(guān)故障。報警燈一般與電源和傳感器串聯(lián)，傳感器為開關(guān)式，出現(xiàn)異常時，傳感器便接通報警燈的電路。有的筑路機械除了有燈光報警外，還有聲音報警。機油壓力過低報警燈其傳感器有彈簧管式和膜片式油壓報警傳感器兩種。彈簧式傳感器結(jié)構(gòu)外形為盒形，內(nèi)有已管形彈簧，管形彈簧一端經(jīng)管接頭與潤滑系主油道相通，另已端則與動觸點相接，靜觸點經(jīng)接觸片與接線柱相連。當(dāng)機油壓力過低時，管形彈簧變形很小，觸點閉合，電路接通使報警燈發(fā)亮。膜片式傳感器的工作原理是：當(dāng)潤滑系油壓降倒一定值時，其活動觸點下降并與固定觸點相接觸，電路通電，使報警燈發(fā)亮。2.水溫報警燈水溫報警燈的作用是：當(dāng)冷卻系水溫升高倒一定限度時，報警燈自動發(fā)亮，以示警告。傳感器密封套管內(nèi)裝有條形雙金屬片，雙金屬片自由端焊有動觸點，而靜觸點直接搭鐵。當(dāng)水溫高出一定限度時，雙金屬向靜觸點方向彎曲，使兩觸點閉合，報警燈亮。3.真空度報警燈真空增壓器可以使筑路機械（尤其是自行式機械）的車論制動力增大數(shù)倍。為了指示真空筒內(nèi)的真空度，在儀表板上裝有紅色真空度報警燈，它由裝在真空筒上的真空度報警傳感器控制。當(dāng)真空筒的真空度下降到一定限度時，在壓力彈簧的作用下，膜片向上拱曲，使觸點與接線柱接觸，報警燈亮。4.空氣濾清器堵塞報警燈筑路機械經(jīng)常在空氣含塵量非常高的惡劣條件下工作，為提醒操作人員及時保養(yǎng)濾芯，在空氣濾清器出口端裝有空氣濾清器堵塞報警傳感器。傳感器外殼接地，報警燈置于儀表板上。當(dāng)空氣濾清器受阻，真空度超過5.9kPa~6.4kPa時，報警傳感器接通電路，報警燈亮。5.冷卻水、制動液等液面過低報警燈當(dāng)浮子隨液面下降到規(guī)定值以下時，永久磁鐵吸動舌簧開關(guān)使之閉合，接通電路，使報警燈發(fā)亮。反之，舌簧開關(guān)在自身彈力作用下，使電路斷開，報警燈熄滅。6.氣壓不足報警燈氣壓不足報警傳感器（開關(guān)）裝在儲器筒或制動閥空氣輸入管中。接通電源，當(dāng)儲氣筒內(nèi)的氣壓下降到0.35MPa~0.38Mpa時，膜片向下移動而使觸點閉合，電路接通，報警燈發(fā)亮；當(dāng)儲氣筒內(nèi)的氣壓上升到0.45Mpa時，膜片向上移動而使觸點斷開，電路切斷，報警燈熄滅。1.1.2前大燈的基本要求為確保筑路機械夜間行駛安全，對前大燈的基本要求是：前大燈應(yīng)保證車前有明亮而均勻的照明，能使駕駛員辨明車前100m以內(nèi)路面上的情況。前大燈應(yīng)具有防止眩目的功能，以免夜間會車時使對方駕駛員產(chǎn)生眩目，影響安全。1.1.3轉(zhuǎn)向燈及閃光繼電器轉(zhuǎn)向燈系統(tǒng)一般由轉(zhuǎn)向S燈、閃光繼電器（簡稱閃光器）、轉(zhuǎn)向燈開關(guān)、轉(zhuǎn)向指示燈等組成。其做用是當(dāng)自行試筑路機械的運行方向有較大改變時，通過閃光器使轉(zhuǎn)向信號燈閃爍發(fā)光，以標(biāo)示筑路機械的轉(zhuǎn)彎方向。常用的閃光器它有電熱絲式、翼片式、電容式和晶體管式等多種型式。電熱絲式閃光器結(jié)構(gòu)簡單、制造成本低，但閃光頻率不夠穩(wěn)定、使用壽命短、信號燈的亮暗不夠明顯，今后將趨于淘汰。其中翼片式和電容式閃光器控整理用明顯、工作時伴有響聲；晶體管式閃光器閃光頻率穩(wěn)定而被廣泛應(yīng)用。一、閃光器結(jié)構(gòu)和工作原理1.電熱絲式閃光器1）結(jié)構(gòu)在膠木底板上固定著工字形的鐵心，其上繞有線圈，線圈的一端與固定觸點相連，另一端與接線柱相連。鎳鉻絲具有較大的線膨脹系數(shù)，一端與活動觸點相連，另一端固定在調(diào)節(jié)片的玻璃球上。附加電阻也由鎳鉻絲組成。不工作時，活動觸點在鎳鉻絲的拉緊作用下與固定觸點分開。2）工作原理假設(shè)轉(zhuǎn)向開關(guān)板向右側(cè)，轉(zhuǎn)向信號燈先表現(xiàn)為暗。其電流回路為：電源正極→接線柱→活動觸點臂→鎳鉻絲→附加電阻→接線柱→轉(zhuǎn)向開關(guān)→右（前、后）轉(zhuǎn)向信號燈和儀表板上的右轉(zhuǎn)向指示燈→搭鐵→電源負(fù)極。轉(zhuǎn)向信號燈亮?xí)r的電流回路為：電源正極→接線柱→活動觸點臂→觸點閉合→線圈→接線柱→轉(zhuǎn)向開關(guān)→右（前、后）轉(zhuǎn)向信號燈和右轉(zhuǎn)向指示燈→搭鐵→電源負(fù)極。明暗的轉(zhuǎn)換原理是靠鎳鉻絲的熱脹冷縮，使觸點時開時閉，附加電阻交替地被接入或短路，引起轉(zhuǎn)向燈電路的電流大小發(fā)生變化。其中線圈產(chǎn)生的電磁吸力可以使觸點之間閉合更緊密，以獲得較亮的光。2.翼片式閃光器翼片式閃光器也是利用電流的熱效應(yīng)，以熱脹條的熱脹冷縮為動力，使翼片產(chǎn)生突然動作而接通或斷開觸點，，從而使轉(zhuǎn)向燈閃爍。根據(jù)熱脹條加熱情況不同，結(jié)構(gòu)上分為直熱式和旁熱式兩種。3.電容式閃光器電容式閃光器根據(jù)鐵心線圈的接線不同分為電壓型和電流型兩類。電壓型是指鐵心線圈與轉(zhuǎn)向燈并聯(lián)；電流型就是鐵心線圈與轉(zhuǎn)向燈串聯(lián)工作。其中電流型電容閃光器的結(jié)構(gòu)主要是由一個雙線圈繼電器和一個電容器組成，在繼電器的鐵心上繞有串聯(lián)線圈和并聯(lián)線圈，電容器采用大容量的電解電容器。電容式閃光器是利用電容器的充、放電延時特性，使繼電器兩個線圈產(chǎn)生的電磁吸力時而相加，時而相減，繼電器觸點便產(chǎn)生周期的開關(guān)動作，從而使轉(zhuǎn)向信號燈閃爍。4.晶體管式閃光器晶體管式閃光器是利用電容器的充、放電延時特性，控制晶體三極管的導(dǎo)通或截止，從而使轉(zhuǎn)向燈閃爍。1.2儀表電路為了準(zhǔn)確的了解筑路機械發(fā)動機的工作情況，及時發(fā)現(xiàn)和排除可能出現(xiàn)的故障，筑路機械上裝置有電流表、機油壓力表、水溫度、燃油表、轉(zhuǎn)速表、記時器等檢視儀表。根據(jù)各儀表顯示值（或顯示區(qū)域）可以判斷筑路機械運行的技術(shù)狀況好壞。1.2.1常見儀表的構(gòu)造及工作原理1.電流表電流表按結(jié)構(gòu)不同分為電磁式和動磁式電流表（見圖6-18）兩種，兩者結(jié)構(gòu)的主要不同點是：電磁式電流表的永久磁鐵是靜止的，而動磁式電流表的永久磁鐵是轉(zhuǎn)動的。電磁式電流表和動磁式電流表的工作原理基本相同，即當(dāng)電流通過電流表時，永久磁鐵（或?qū)щ姲澹a(chǎn)生新的磁場，新磁場將與永久磁鐵的磁場相互作用形成一個合成磁場，在合成磁場的作用下，電流表指針偏轉(zhuǎn)一定角度。而電流表指針偏轉(zhuǎn)的方向和角度與通過電流表的直流電方向和大小有關(guān)，電流值越大，偏轉(zhuǎn)角度就越大。2.機油壓力表機油壓力表用來指示發(fā)動機潤滑系機油壓力的大小。它由裝在儀表板上的油壓指示表和裝在發(fā)動機主油道中（或粗濾器上）的傳感器兩部分組成。雙金屬片是由兩種不同熱膨脹系數(shù)的金屬材料制成，電流流過雙金屬片上的加熱線圈，使雙金屬片受熱后產(chǎn)生彎曲變形。當(dāng)油壓很低時，傳感器中的膜片幾乎沒有變形，觸點壓力小，當(dāng)電流流過而溫度略有上升時，觸點就斷開。觸點開閉頻率約5次/min~20次/min，則雙金屬片觸點閉合時間短，打開時間長。因此，通過油壓表雙金屬片加熱線圈的電流平均值就下降，雙金屬片彎曲變形小，指針偏轉(zhuǎn)角很小，即指示出較低的機油壓力值。當(dāng)油壓升高時，膜片向上拱曲使觸點壓力增大，觸點閉合機會增多，斷開時間變短，流過油壓表雙屬片的加熱線圈平均電流值增大，雙金屬片變形增大，帶動指針偏向機油壓力值較高的一側(cè)。安裝油壓傳感器時，為保證油壓表的指示值準(zhǔn)確，必須使盒上的箭頭（安裝記號）向上，且不能偏出垂直位置30°。3.水溫表水溫表是用來指示發(fā)動機冷卻系的工作溫度高低。它由裝在儀表扳上的水溫指示表和裝在發(fā)動機氣缸蓋水套上的水溫傳感器兩部分組成。常用的水溫指示表有雙金屬片式和電磁式兩種，傳感器為雙金屬片式或熱敏電阻式。其中雙金屬片式水溫表和雙金屬片式傳感器工作原理與機油壓力表電路的工作原理相同，只是表的刻度值相反。下面主要介紹電磁式水溫表與熱敏電阻式傳感器配套使用的工作原理。電磁式水溫表內(nèi)有左、右兩只鐵心，鐵心上分別有左線圈和右線圈，左線圈與電源并聯(lián)，右線圈與傳感器串聯(lián)兩個線圈的中間置有鐵轉(zhuǎn)子，轉(zhuǎn)子上連有指針。當(dāng)電源開關(guān)接通時，電流回路為：蓄電池正極——→左線圈→搭鐵→蓄電池負(fù)極右線圈→熱敏電阻→搭鐵→蓄電池負(fù)極這時左、右線圈各形成一個磁場，同時作用在鐵轉(zhuǎn)子上，轉(zhuǎn)子便在合成磁場的作用下轉(zhuǎn)動，使指針指在某一刻度。并聯(lián)線圈（左線圈）的磁場強度可以認(rèn)為是一個定值，串聯(lián)線圈（右線圈）的磁場強度隨與它串聯(lián)的傳感器熱敏電阻值的變化，熱敏電阻為負(fù)溫度系數(shù)。4.燃油表燃油表是用來指示燃油箱內(nèi)儲存燃油的多少。它和指示表和傳感器組成，指示表有電磁式和雙金屬片式（電熱式）兩種，傳感器均為可變阻式。電磁式燃油表接線柱有極性，雙金屬片式燃油表接線柱無極性。1）電磁式燃油表的兩個線圈分別與傳感器并聯(lián)和串聯(lián)，工作原理與電磁式水溫表相似，當(dāng)燃油箱位高低變化時，浮子帶動滑片移動，從而改變了電阻大?。ǜ∽由仙龝r傳感器阻值逐漸變大），這時左、右線圈各形成一個磁場，轉(zhuǎn)子便在合成磁場的作用下轉(zhuǎn)動，使指針指在某一刻度。2）雙金屬片式燃油表的工作原理與電熱式水溫表相似，只是刻度不同。它是通過油位高低變化，改變可變電阻大?。ǜ∽由仙龝r傳感器阻值逐漸變?。瑥亩淖兣c之串聯(lián)的加熱線圈電流，雙金屬片變形推動指針，指示相應(yīng)的燃油多少。5.車速里程表車速里程表是用來指示筑路機械行駛速度和累計行駛里程的儀表，它由車速表和里程表兩部分組成。6.發(fā)動機轉(zhuǎn)速表發(fā)動機轉(zhuǎn)速表的作用是為了檢查和調(diào)整發(fā)動機以及監(jiān)視發(fā)動機的工作情況。它有機械式和電子式兩種，由于電子式轉(zhuǎn)速表指示平靜、結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便，所以被廣泛采用。汽油機電子式轉(zhuǎn)速表一般是用點火系的點火脈沖信號為觸發(fā)信號。對于柴油機，則應(yīng)單獨安裝無觸點傳感器產(chǎn)生觸發(fā)信號，也可用交流發(fā)電機的脈沖電壓作為觸發(fā)信號。柴油機轉(zhuǎn)速表的工作原理是：通過轉(zhuǎn)速傳感器（或交流發(fā)電機的信號）將曲軸轉(zhuǎn)動的角位移轉(zhuǎn)化為脈沖信號，然后經(jīng)整形放大，驅(qū)動磁電式指示儀表而指示出相應(yīng)的轉(zhuǎn)速。7.測速記時機構(gòu)柴油機測速記時機構(gòu)用于測量柴油機的轉(zhuǎn)速和記錄柴油機的工作時間。機械式測速記時機構(gòu)由角傳動器、軟軸和轉(zhuǎn)速表（帶記時器）組成。另外，還有一種電子記時器與發(fā)電機相連，按發(fā)電機工作小時多少來記錄柴油機的實際工作時間，它由同步電機及振蕩記時集成電路等組成。當(dāng)發(fā)動機起動以后，發(fā)電機開始發(fā)電，記時器內(nèi)部的同步電動機開始轉(zhuǎn)動，經(jīng)計時集成電路使數(shù)字指示器開始運轉(zhuǎn)，反應(yīng)出發(fā)動機的工作時間。測量范圍為0~9999.9h，顯示單位為0.1h?！?.充電系充電系的作用是向筑路機械各用電設(shè)備提供直流低壓電能。如圖3-1所示為一壓路機的充電系，它由蓄電池、發(fā)電機、電壓調(diào)節(jié)器等組成。蓄電池與發(fā)電機并聯(lián)連接；電壓調(diào)節(jié)器與發(fā)電機配套使用，使發(fā)電機在轉(zhuǎn)速變化時能保持其輸出電壓的恒定。筑路機械充電系有以下特點：工作電壓一般為12V、24V或12V/24V三種。如PY160B平地機的電源電壓為24V（兩個12V蓄電池串聯(lián)）；有些筑路機械（如瀝青混凝土攤鋪機）采用兩個12V蓄電池混聯(lián)，充電系和其他電系采用12V電源，而起動系則采用24V電源。為了保證整個電氣系統(tǒng)的安全，在蓄電池的負(fù)極搭鐵線或正極連線中加裝蓄電池繼電器。多采用帶磁場繼電器的雙聯(lián)電壓調(diào)節(jié)器。2.1鉛蓄電池2.1.1鉛蓄電池的作用蓄電池是一種既能將化學(xué)能轉(zhuǎn)化成電能，又能將電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能的可逆低壓直流電源。鉛蓄電池具有結(jié)構(gòu)簡單、內(nèi)阻小、起動性能好、價格低廉等優(yōu)點，在筑路機械上被廣泛使用。鉛蓄電池的作用：起動發(fā)動機時，向起動機提供強大電流（有的柴油機起動電流可高達(dá)1000A），同時向其他用電設(shè)備提供電能。發(fā)電機不發(fā)電或輸出電壓較低時，向用電設(shè)備供電。發(fā)電機過載時，協(xié)助發(fā)電機向用電設(shè)備供電。發(fā)電機端電壓高于蓄電池電動勢時，蓄電池以被充電狀態(tài)吸收發(fā)電機剩余電能，并將其轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存起來。蓄電池能吸收電路中出現(xiàn)的瞬時過電壓，還具有穩(wěn)定充電系電壓和保護晶體管元件不被損壞的作用。2.1.2鉛蓄電池的結(jié)構(gòu)普通鉛蓄電池主要由正負(fù)極板、隔板、電解液、外殼、聯(lián)條和極樁等部分組成。1.極板極板是蓄電池的核心，蓄電池的充、放電過程就是依靠極板上活性物質(zhì)和電解液中硫酸的化學(xué)反應(yīng)來實現(xiàn)的。正、負(fù)極板均由柵架和活性物質(zhì)組成。2.隔板隔板的作用是使正、負(fù)極板盡量靠近而不至于短路。隔板的結(jié)構(gòu)形狀有槽溝狀、袋狀等。3.電解液電解液的作用是形成電離，促使極板活性物質(zhì)溶離，產(chǎn)生可逆的電化學(xué)反應(yīng)。它是由密度為1.84g/cm3的化學(xué)純凈硫酸和蒸餾水按一定比例配制而成。其相對密度一般在1.24~1.30（25℃時），使用時應(yīng)根據(jù)當(dāng)?shù)刈畹蜌鉁鼗蛑圃鞆S的推薦進(jìn)行選擇（見表3-1）表3-1不同氣溫下的電解液相對密度（25℃）使用地區(qū)最低氣溫（℃）冬季夏季≤-401.301.26-40~-301.281.24-30~-201.271.24-20~01.261.234.外殼蓄電池的外殼是用來盛放電解液和極板組的。殼內(nèi)用間壁分隔成多個互不相通的單格，每個單格放入一對極板組，組成一個單格電池。蓄電池蓋上開有加液孔，是用來添加電解液及檢查電解液液面高度和相對密度的。加液孔螺塞上的通氣孔應(yīng)經(jīng)常保持通暢，使蓄電池化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體能順利逸出。5.聯(lián)條鉛蓄電池一般由若干單格電池串聯(lián)而成，每個單格電池的額定電壓為2V。聯(lián)條的作用是將單格電池串聯(lián)起來，提高整個蓄電池的端電壓。傳統(tǒng)外露式聯(lián)條由鉛銻合金澆鑄而成，新型蓄電池則采用穿壁式或跨越式的連接方式。6極樁蓄電池的正、負(fù)極樁分為側(cè)孔形、錐形和L形三種。為了便于區(qū)分，正極樁上或旁邊標(biāo)有“+”記號；負(fù)極樁上標(biāo)有“-”記號。使用過的蓄電池標(biāo)記不清時，可用直流電壓表測定。2.1.3鉛蓄電池的容量及其影響因素鉛蓄電池的容量是指在規(guī)定的放電條件下，完全充足電的蓄電池所能提供的電量，用C表示，大小等于放電電流和放電時間的乘積，單位為“安·時”，記作Ah。它是選用蓄電池和衡量蓄電池優(yōu)劣的重要性能指標(biāo)。（1）額定容量（C20）額定容量用20h放電率的容量表示。GB5008.1—91《起動用鉛酸蓄電池技術(shù)要求和試驗方法》規(guī)定：充足電的新蓄電池，在電解液溫度為25℃時，以20h放電率的放電電流連續(xù)放電至12V蓄電池端電壓達(dá)10.50V±0.05V、6V蓄電池端電壓達(dá)5.025V±0.02V所輸出的電量成為額定容量。（2）儲備容量（Cr.n）儲備容量是指充足電的新蓄電池，在電解液溫度為25℃±2℃時，以25A放電電流放電至12V蓄電池端電壓達(dá)10.50V±0.05V、6V蓄電池端電壓達(dá)5.025V±0.02V時所持續(xù)的時間，單位為分鐘（min）。儲備容量表明當(dāng)筑路機械充電系統(tǒng)失效時，蓄電池能提供25A電流的能力。影響蓄電池容量的因素有結(jié)構(gòu)因素和使用因素兩大方面。其中使用中放電電流、電解液溫度和相對密度的大小對容量影響較大。2.1.4新型鉛蓄電池（一）免維護蓄電池免維護蓄電池又叫MF蓄電池，這種蓄電池在使用過程中不需作任何維護或只需少量的維護工作，就能保證蓄電池良好的技術(shù)狀況。由于MF蓄電池在極板材料及結(jié)構(gòu)上作了改進(jìn)，使其與普通鉛蓄電池相比有如下優(yōu)點：使用中不需添加蒸餾水。自放電少，容量保持時間長，可濕式貯存2年以上。內(nèi)阻小，起動性能好。極樁腐蝕小，壽命長，一般在4年左右，為普通蓄電池的2~3倍。1.MF蓄電池材料及結(jié)構(gòu)特點MF蓄電池極板的柵架采用的是無銻或低銻合金材料，從而消除了銻的副作用，達(dá)到了免維護的目的。另外，MF蓄電池在結(jié)構(gòu)上也作了如下改進(jìn)：采用袋式隔板將正極板包住。單格電池采用穿壁式連接，使內(nèi)阻減小，輸出能量增大。設(shè)計有內(nèi)裝式密度計，可使MF蓄電池成為無加液孔的全密封蓄電池。采用新型安全的通氣裝置，如圖3-8所示。有的MF蓄電池通氣裝置中還裝有催化劑鈀，使絕大部分氫氣和氧氣再結(jié)合成水返回蓄電池內(nèi)部，在很大程度上減小了水的消耗?！?.起動系3.1起動系的作用與組成起動系的作用是產(chǎn)生更起動轉(zhuǎn)矩，帶動發(fā)動機曲軸由靜止轉(zhuǎn)變?yōu)樽孕羞\轉(zhuǎn)狀態(tài)。發(fā)動機常用的起動方式有人力起動、輔助汽油機起動和電力起動三種。在個別筑機械（如推土機）的柴油發(fā)動機上用輔助汽油機起動，其功率為主發(fā)動機功率的5%～20%。電力起動是由直流電動機經(jīng)傳動機構(gòu)拖動發(fā)動機曲軸而起動的。電力起動迅速可靠、操縱輕便、又具有重復(fù)起動能力，被筑路機械發(fā)動機廣泛采用。電力起動系統(tǒng)是由蓄電池、起動機、起動開關(guān)、起動繼電器等組成，如圖所示。3.1.1.起動機的組成起動機一般由三部分組成，如圖所示。直流電動機：其作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。轉(zhuǎn)動機構(gòu)：其作用是在發(fā)動機起動時使起動機的驅(qū)動小齒輪嚙入飛輪齒圈，將起動機的電磁轉(zhuǎn)矩傳遞給發(fā)動機曲軸；在發(fā)動機起動后又能使起動機的驅(qū)動小齒輪與飛輪齒圈自動脫開。操縱機構(gòu)：其作用是接通或切斷起動機與蓄電池的主電路，并驅(qū)動拔叉運動。有些起動機操縱機構(gòu)還有輔助開關(guān)，能在起動時將與點火線圈相連的附加電阻短路，以增大起動時的點火能量。3.1.2起動機的分類起動機通常按傳動機構(gòu)和操縱機構(gòu)的不同來分類。按傳動機構(gòu)的嚙合方式不同可分為：慣性嚙合式起動機：其驅(qū)動小齒輪借助慣性力自動嚙入或脫離飛輪齒圈12移動電樞式起動機：靠起動機磁極磁通的吸力，使電樞沿軸想移動，將驅(qū)動小齒輪、嚙入飛輪齒圈。強制嚙合式起動機：靠人力或電磁力拉動撥叉，強制撥動驅(qū)動小齒輪嚙入或脫離飛輪齒圈。按操縱機構(gòu)不同可分為：直接操縱式起動機：由腳踏或手拉杠桿聯(lián)動機構(gòu)，直接控制起動機的主電路開關(guān)來接通或切斷主電路。電磁操縱式起動機：先由起動按鈕或點火開關(guān)控制起動機電磁開關(guān)，再由電磁開關(guān)控制主電路開關(guān)來接通或切斷主電路。3.2起動機3.2.1直流串勵式電動機直流串勵式電動機的結(jié)構(gòu)勵磁繞組與電樞繞組呈串聯(lián)連接的電動機稱為直流串勵式電動機。它主要由磁極、電樞、電刷及電刷架、機殼和端蓋等組成。磁極：磁極（或定子）由磁極鐵心和勵磁繞組組成。其作用是產(chǎn)生電磁場。為增大起動機的轉(zhuǎn)矩，磁極的數(shù)量較多，一般為4級，功率超過7.35kW(10馬力)的起動機有用6個磁極的。勵磁繞組由扁銅帶（矩形截面）繞制而成，其匝數(shù)一般為6—10匝，銅帶之間用絕緣紙絕緣，并用白布帶以半疊包扎法包好浸上絕緣漆烘干。磁極安裝后要保證N極和S極相間排列。2.電樞：電樞（或端子）由電樞軸、鐵心、電樞繞組和換向器組成。其作用是產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩。電樞鐵心由硅鋼片疊成后固定在電樞軸上。電樞繞組由較大矩形截面的裸銅帶或粗銅線繞制而成，在鐵心片線槽口兩側(cè)，用軋紋將電樞繞組擠緊，以免轉(zhuǎn)子高速運轉(zhuǎn)時將繞組甩出（俗稱“飛散”現(xiàn)象）。電樞繞組的端頭均勻地焊在換向器銅片上。為防止銅制電樞繞組間短路，在銅線與銅線之間，均用絕緣紙隔開。串勵式電動機的電樞繞組與勵磁繞組成串聯(lián)連接。其中，每兩極線圈分別串聯(lián)后在并聯(lián)的接法可以在導(dǎo)線截面相同的情況下增大起動電流，提高起動轉(zhuǎn)矩。普通起動機轉(zhuǎn)子換向器的結(jié)構(gòu)如圖4—7所示，它由銅片云母片疊壓而成壓裝于電樞軸前端，銅片之間以及銅片與軸之間均為絕緣，換向片與線頭采用錫焊連接。其作用是維持轉(zhuǎn)子定向轉(zhuǎn)動。3、電刷及電刷架電刷的作用是將電流導(dǎo)入電樞。電刷由銅粉（80%—90%）和石墨粉壓制而成。電刷架上有盤型彈簧，用以壓緊電刷。四個電刷及電刷架裝載電刷端蓋上，其中兩個搭鐵電刷利用端蓋相通的電刷架搭鐵，另外兩只電刷與端蓋絕緣。4．機殼與端蓋機殼用鋼管制成，殼內(nèi)裝有磁極。驅(qū)動端蓋上有撥叉座和驅(qū)動小齒輪行程調(diào)整螺釘，軸承一般采用青銅石墨軸承或鐵基含油軸承。兩端蓋與機殼體間結(jié)合面上一般有對位用的安裝記號，他們靠兩個穿心連接螺栓組裝成一個整體。直流串勵式電動機的工作原理直流串勵式電動機是將電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械能的裝置。他是根據(jù)帶電導(dǎo)體在磁場中受到電磁力做用這一原理為基礎(chǔ)而制成的，由左手定則可以判定：勵磁繞組通電后形成了電磁場，電樞繞組通電后受到電磁作用力產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運動。換向片和電刷的作用是確保電樞繞組某有效邊導(dǎo)體從一個磁極范圍轉(zhuǎn)到另一個異性磁極范圍時，該有效邊導(dǎo)體中的電流方向也同時改變（如ab邊處于圖示上方時的電流方向為b→a；轉(zhuǎn)到圖示下方時的電流方向為a→b），而電磁轉(zhuǎn)矩的方向保持不變。即實現(xiàn)了轉(zhuǎn)子的定向連續(xù)轉(zhuǎn)動，又防止了運動干涉。電磁轉(zhuǎn)矩的大小與電樞電流以及磁極磁通的的大小成正比，當(dāng)電樞繞組受到電磁轉(zhuǎn)矩作用而旋轉(zhuǎn)時，由于電樞繞組在磁場中運動切割了磁力線，因而在電樞繞組中產(chǎn)生感應(yīng)電動勢，感應(yīng)電動勢方向始終與外加電壓和電流的方向相反，故稱為反動電勢。反動電勢與電樞繞組轉(zhuǎn)速和磁極通成正比。串勵式電動機的工作特性轉(zhuǎn)矩特性當(dāng)串勵式電動機磁路為飽和時，電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流的平方成正比。在起動瞬間（磁路未飽和），由于阻力矩很大，電動機處于完全制動狀態(tài)，反動勢等于零，此時電樞電流達(dá)到最大值（稱為制動電流），電磁轉(zhuǎn)矩也達(dá)到最大值（稱為制動轉(zhuǎn)矩），這樣便于起動發(fā)動機。轉(zhuǎn)速特性直流串勵式電動機的電樞轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩成反比，它具有輕載轉(zhuǎn)速高、重載轉(zhuǎn)速低的特點。重載轉(zhuǎn)速低可使起動在安全可靠，但輕載以及空載時轉(zhuǎn)速增高，容易造成“飛散”事故而損壞電動機。所以，常采用單向離合器加以保護。功率特性直流串勵式電動機的輸出功率與電樞轉(zhuǎn)速和電磁轉(zhuǎn)矩的乘積成正比，當(dāng)電流約為制動電流的一半時，電動機能發(fā)出最大功率。起動機的額定功率即為電動機的最大輸出功率。影響電動機輸出功率的使用因素有接觸電阻、導(dǎo)線電阻以及蓄電池的容量等。3.2.2起動機的傳動機構(gòu)起動機的傳動機構(gòu)是由單向離合器和撥叉等組成。單向離合器的作用是在起動時將電動機的轉(zhuǎn)矩傳給發(fā)動機飛輪，而在起動后自動打滑，保護起動機電樞不致飛散。常用的單向離合器分滾柱式、彈簧式、摩擦片式三種。3.2.3起動機的操縱結(jié)構(gòu)起動機的操縱結(jié)構(gòu)（也稱控制結(jié)構(gòu)）分機械操縱式和電磁操縱式兩種。所謂電磁操縱是指起動機主電路的控制靠電磁開關(guān)實現(xiàn)。電磁開關(guān)是由吸拉線圈、保持線圈、活動鐵心、主開關(guān)接觸盤、接線柱、撥叉連桿、鐵心及復(fù)位彈簧組成。其中吸拉線圈與電動機串聯(lián)，保持線圈與電動機并聯(lián)，活動鐵心可拉撥叉運動，又可推主開關(guān)接觸盤移動?！?.起動電路分析4.1直接由起動按鈕控制的起動電路3Y12/15型壓路機的起動電路的結(jié)構(gòu)特點是：起動電路直接由起動按鈕控制，撥叉和主電路由電磁開關(guān)控制工作。當(dāng)接通電源總開關(guān)并按下起動按鈕是，吸拉線圈和保持線圈的電路被接通，其電流流徑為：蓄電池“+”→主接線柱→電流表→熔斷絲→電源總開關(guān)→起動按鈕→吸拉線圈→起動機→搭鐵→保持線圈→搭鐵。這時活動鐵心被兩個線圈的相同方向電磁力吸入，克服復(fù)位彈簧的彈力向右移動，帶動撥叉，使驅(qū)動小齒輪與飛輪齒圈嚙合（這時由于吸拉線圈的電流流經(jīng)勵磁繞組和電樞繞組，產(chǎn)生一定電磁轉(zhuǎn)矩，驅(qū)動小齒輪是緩慢旋轉(zhuǎn)的過程中嚙合的）。當(dāng)齒輪嚙合好以后，接觸盤將主電路接通，蓄電池的大電流流經(jīng)起動機的電樞和勵磁繞組，產(chǎn)生正常的轉(zhuǎn)矩，帶動發(fā)動機曲軸旋轉(zhuǎn)，與此同時，吸拉線圈被短路，齒輪的嚙合位置由保持線圈的吸力來保持。發(fā)動機起動以后，在松開起動按鈕的瞬間，保持線圈中的電流只能經(jīng)吸拉線圈獲得，這時流經(jīng)兩線圈中的電流所產(chǎn)生的磁通方向相反，電磁力相互抵消，因而活動鐵心在復(fù)位彈簧的彈力作用下迅速復(fù)原，驅(qū)使小齒輪推出嚙合，接觸盤脫離接觸，從而切斷其起動電路，起動機停止運轉(zhuǎn)。4.2帶起動繼電器的起動電路裝用較大功率起動機時，常用帶起動繼電器的起動電路。起動繼電器的作用就是以小電流控制大電流，保護起動開關(guān)，減少起動機電磁開關(guān)的電壓降。由起動繼電器控制的QD124型起動機，它有三條電路組成：起動繼電器線圈電路、電磁開關(guān)線圈電路和電動機主電路。前兩條電路是控制電路，后一條電路是受控電路。起動繼電器觸點控制起動機電磁開關(guān)的大電流（一般為35A~40A）而用起動開關(guān)控制繼電器線圈的小電流。4.3帶安全驅(qū)動保護功能的起動電路安全驅(qū)動保護功能包括以下兩點：1.發(fā)動機一旦起動后，應(yīng)能使起動機自動停止工作。2.發(fā)動機工作時，即使錯誤的接通了起動開關(guān)，起動機也不會工作。JD136型組合繼電器控制電路具有安全驅(qū)動保護功能，它由起動繼電器和保護繼電器（即充電指示燈繼電器）兩部分組成，其工作原理如下：在發(fā)動機未被起動時，硅整流發(fā)電機不發(fā)電，中性點觸頭（N）接線柱電壓為零。保護繼電器線圈無電流通過，起動繼電器線圈電流經(jīng)保護繼電器常閉觸點搭鐵。當(dāng)電源開關(guān)轉(zhuǎn)到起動擋時，起動機可正常通電工作。發(fā)動機起動后，發(fā)動機中性點觸頭（N）接線柱輸出正常電壓，作用在保護繼電器線圈上，使常閉觸頭斷開，起動繼電器線圈斷電，其觸點斷開。此時即使沒有及時放松起動開關(guān)或誤將開關(guān)鑰匙重新轉(zhuǎn)到起動檔位置，起動機也不會旋轉(zhuǎn)。4.4電壓轉(zhuǎn)換開關(guān)在一些筑路機械的柴油發(fā)動機上起動系采用了較大功率的24V起動機，目的是為了提高起動機的比功率，減少起動機的體積和重量，而發(fā)電機和其它用電設(shè)備仍按12V電系設(shè)計。為此，就需要一種在起動時將兩支并聯(lián)的12V電池串接為24V電源的電壓轉(zhuǎn)換開關(guān)。轉(zhuǎn)換開關(guān)正常狀態(tài)時整車電器系統(tǒng)為12V，當(dāng)起動開關(guān)K接通時，轉(zhuǎn)換開關(guān)工作，使蓄電池I和II串聯(lián)成24V電源?！?.起動機的檢修5.1.起動繼電器的檢驗先將可變電阻調(diào)到最大值，然后逐漸減小電阻使觸點閉合。當(dāng)觸點剛閉合瞬間，電壓表所指示的數(shù)值即為閉合電壓。之后再逐漸增大電阻，使觸點打開，當(dāng)觸點剛剛打開瞬間，電壓表指示的數(shù)值即為斷開電壓。閉合的斷開電壓應(yīng)符合規(guī)定，否則應(yīng)扳動限制鉤或改變活動觸點臂與鐵心之間的間隙進(jìn)行調(diào)整。起動繼電器的閉合電壓和斷開電壓名稱12V系統(tǒng)24V系統(tǒng)閉合電壓（V）6～7.614～16斷開電壓（V）3～5.54.5～85.2.組合繼電器的檢驗組合繼電器中的起動繼電器測試及閉合電壓和斷開電壓，檢驗方法同上；保護繼電器測試其動作電壓和釋放電壓，其值應(yīng)符合要求。將可變電阻器調(diào)至最大值，接通開關(guān)K,試燈亮。逐漸減小的電阻值，在試燈熄滅的瞬間，電壓表的讀數(shù)即為動作電壓，然后再逐漸增大電阻值，當(dāng)試燈再次亮的瞬間，電壓表的讀數(shù)即為釋放電壓。起動機組合繼電器的主要性能型號額定電壓（V）起動繼電器保護繼電器應(yīng)用閉合電壓（V）斷開電壓（V）瞬時電壓（V）動作電壓（V）釋放電壓（V）JD136125～6.6≤3754.5～5.5≤3JD2362410～13.2≤6359～11≤3柴油機JD17112≤7≤1.5754.5～5.5≤2JD27124≤14≤3359～11≤4柴油機§6.點火系點火系的作用是將蓄電池或發(fā)電機的低壓電變?yōu)楦邏弘?，并按照發(fā)動機的工作順序依次將高壓電分配給各缸火花塞跳火，點燃可燃混合氣，使發(fā)動機產(chǎn)生動力。汽油機點火系有蓄電池點火系、晶體管點火系和磁電機點火系三種類型。點火系技術(shù)狀況的好壞，將直接影響發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性等重要指標(biāo)。為保證發(fā)動機在各種情況下都能準(zhǔn)確的點火，點火系應(yīng)滿足以下幾個要求：（1）能生產(chǎn)足以擊穿火花塞間隙的電壓（2）點火花應(yīng)具備有足夠的能量（3）點火時間應(yīng)適應(yīng)發(fā)動機的工作情況6.1蓄電池點火系的組成及工作特性6.1.1蓄電池點火系的組成蓄電池點火系的組成主要由電源、分電器、點火線圈、火花塞、點火開關(guān)和附加電阻組成。電源：為蓄電池或發(fā)電機，其作用是供給點火系統(tǒng)所需的低壓電能。分電器：主要包括斷電器、配電器、電容器、點火提前裝置等部件。其作用是準(zhǔn)時接通切斷點火線圈初級電流，并將點火線圈產(chǎn)生的高壓電按發(fā)動機的工作順序送往各缸的火花塞，同時能自動或人為地改變點火提前角的大小。其中電容器的作用是減小斷電器觸點火化，提高次級電壓。點火線圈：其作用是將12V的低壓電變成30kV以內(nèi)的高壓電?；鸹ㄈ浩渥饔檬菍⒏邏弘娨霘飧兹紵?，產(chǎn)生電火花點燃混合氣。點火開關(guān)：其作用是控制點火系統(tǒng)初級電路的通斷。附加電阻：為正溫度系數(shù)的熱敏電阻，其作用是用來改善點火特性。6.1.2蓄電池點火系統(tǒng)的工作原理蓄電池點火系統(tǒng)的工作原理是利用初級電路的通斷和點火線圈的互感現(xiàn)象把電源的12V低壓電適時轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘?，再通過配電器分別分配至各缸火花塞，使火花塞電極間產(chǎn)生電火花而點燃混合氣。1.工作過程：發(fā)動機工作時，斷電器凸輪在配氣機構(gòu)凸輪軸的驅(qū)動下隨之旋轉(zhuǎn)，斷電器凸輪交替地將觸點閉合或斷開。當(dāng)觸點閉合，初級電路接通，初級電流增長，初級電流在點火線圈的鐵心中形成磁場，鐵心儲存了磁場能。觸點閉合，初級電流增長時，不僅在初級繞組中感應(yīng)出自感電動勢，而且在次級繞組中由于互感作用也會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（1.5kV～2kV）。只是在此期間，磁通的增加較慢，產(chǎn)生的互感電動勢太低不能擊穿火化塞間隙。當(dāng)觸點斷開時，初級電流迅速消失，鐵心儲存的磁場能也隨之迅速變化，在兩個線圈中都感應(yīng)出電動勢。初級繞組匝數(shù)少，只產(chǎn)生200V～300V的自感點動勢（依靠電容器的吸收可減小觸點火花）；刺激繞組由于匝數(shù)多，產(chǎn)生的互感電動勢高達(dá)15kV～20kV，完全能夠擊穿火花塞的電極間隙，產(chǎn)生電火花點燃混合氣。2.點火系的低、高壓電路初級電流在觸電閉合時形成，以蓄電池、發(fā)電機為低壓電源，以附加電阻及點火線圈初級繞組為負(fù)載形成回路，俗稱低壓電路。其初級電流流徑為：蓄電池或發(fā)動機“+”→點火開關(guān)“ON”擋→附加電阻→點火線圈初級繞組→斷電器活動觸電→固定觸電→搭鐵→蓄電池或發(fā)動機“-”。起動時初級電流流經(jīng)起動機上的附加電阻短路開關(guān)至點火線圈初級繞組形成回路。從而保正了起動的可靠性。次級電流在觸點從閉合到展開瞬間存在，以點火線圈次級繞組為高壓電源，以火花塞電極氣隙為負(fù)載形成回路，俗稱高壓電路。其次級電流流徑為：點火線圈次級繞組“+”→附加電阻→點火開關(guān)→蓄電池→火花塞側(cè)電極→火花塞中心電極→分電器蓋→分火頭→點火線圈次級繞組。根據(jù)楞次定律可判斷出高壓電流方向與低壓電流方向相反。6.1.3蓄電池點火系的工作特性蓄電池點火系的工作特性是指點火線圈次級電壓的最大值隨發(fā)動機轉(zhuǎn)速或分電器轉(zhuǎn)速而變化的關(guān)系。影響次級電壓的因素有以下幾點：1．發(fā)動機的轉(zhuǎn)速次級電壓隨轉(zhuǎn)速升高而降低的現(xiàn)像是發(fā)動機高速時容易斷火的主要原因。2．發(fā)動機的氣缸數(shù)次級電壓最大值將隨發(fā)動機氣缸數(shù)的增加而降低。3．火花塞積炭次級電壓在火花塞積炭時將顯著下降。炭層的存在相當(dāng)于在火花塞電極間并聯(lián)了一個分路電阻，在觸電張開時，高壓電還未上升到火花塞擊穿電壓之前就通過積炭漏電，使高壓電升不上去，當(dāng)積炭嚴(yán)重時，火花塞電極間根本不能生成火花。當(dāng)積炭嚴(yán)重時火花塞電極間根本不能形成火花。當(dāng)積炭嚴(yán)重造成火花塞不能跳火時，可將火花塞與高壓線之間留3mm～4mm的附加火花間隙，常稱“吊火”，火花塞就能重新工作。但這種方法會使點火線圈負(fù)擔(dān)過重而損壞，只能作為臨時急救措施。4．電容對次級電壓的影響點火系線路的電容有兩個：一個是并聯(lián)在斷路器觸電間的電容器（也稱初級電容C1）；另一個是高壓線路中的分布電容（也稱初級電容C2，實際上是一種非實物的電容現(xiàn)象）。對于并聯(lián)在斷電器點間的電容器C1容量不能過小也不能過大，一般在0.15ｕF～0.25ｕF。對于分布電容C2的大小，雖受具體線路結(jié)構(gòu)的影響不能隨意調(diào)整，但從提高次級電壓的角度看，C2應(yīng)盡可能減小。其中次級電壓與初級電容的關(guān)系。⒌觸電間隙斷電器觸點間隙是指點臂頂快位于凸輪最高位置時觸點副之間的距離。觸電間隙小，觸電閉合時間長，初級斷開電流值增大，理論上可以獲得較高次級電壓，但觸點間隙過小會使觸點間火花變強（俗稱“連火”現(xiàn)象），實際上會降低次級電壓，影響怠速的穩(wěn)定性;觸電間隙過大，觸電的閉合時間縮短，使初級斷開電流值減小，導(dǎo)致次級電壓降低，所以觸電間隙一般規(guī)定為0.35mm～0.45mm。6.點火線圈溫度點火線圈過熱的原因有：氣溫、發(fā)動機過熱、充電系電壓過高等。當(dāng)點火線圈溫度過高時，初級繞組電阻增大，初級電流減小，次級電壓降低造成發(fā)動機工作不良，所以點火線圈使用時溫度不應(yīng)超過80℃。7.導(dǎo)線接觸情況初級電路和次級電路的導(dǎo)線接觸不良（松脫或斷路），都會增大電路的接觸電阻，造成高壓點火困難。6.2蓄電池點火系主要部件的結(jié)構(gòu)6.2.1分電器總成（一）分電器總成的結(jié)構(gòu)與解體蓄電池點火系的分電器總成主要由斷電器、配電器、電容器、離心及真空點火提前裝置等部件組成。1.配電器配電器的作用是按發(fā)動機的工作順序依次分配高壓電至各缸火花塞上。配電器安裝在斷電器的上方，他由膠木制的分電器蓋和火頭組成。2.斷電器斷電器的作用是周期性接通或斷低壓電路。斷電器是由一對觸點副和凸輪組成。觸點由鎢合金制成，一觸點固定，另一觸點活動。3.電容器電容器與斷電器觸點并聯(lián)。它由兩條鋁箔或錫箔組成，其中一條箔帶的底部與金屬外殼緊密接觸；另一條箔帶則通過與外殼絕緣的導(dǎo)電片由導(dǎo)線引出。電容器的作用是吸收觸點打開時點火線圈初級繞組產(chǎn)生的200V～300V自感電動勢，見效觸點火花，保護觸點；同時，使初級電流迅速切斷，提高次級電壓。他的技術(shù)性能除符合設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)外，一般在20℃時的直流絕緣電阻不得低于50MΩ,加600V交流電壓歷時1min而不擊穿。4.離心點火提前裝置離心點火提前裝置作用是當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時自動調(diào)整點火提前角。當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，離心塊在離心力作用下克服彈簧拉力向外甩，離心塊上的銷釘便推動撥板帶著凸輪沿分電器軸旋轉(zhuǎn)方向多轉(zhuǎn)過一個角度，使凸輪提前頂開觸點，點火提前角增大。反之，點火提前角則減小。5.真空點火提前裝置真空點火提前裝置的作用是當(dāng)發(fā)動機負(fù)荷法生變化時自動調(diào)整點火提前角。它裝在分電器殼體的外側(cè)。當(dāng)發(fā)動機負(fù)荷小時，節(jié)氣門開度小，小孔處的真空度較大，吸動膜片克服彈簧力向右拱曲，拉桿拉動活動地板并帶著斷電觸點副逆分電器軸旋轉(zhuǎn)方向轉(zhuǎn)動一定角度，使觸點提前打開，點火提前角增大。反之，點火提前角則減小。怠速時，真空孔已位于節(jié)氣門上方，真空度很小，點火提前角位于最小值。6.2.2點火線圈（一）點火線圈的結(jié)構(gòu)點火線圈按磁路的結(jié)構(gòu)型式不同，可分為開磁路式和閉磁路兩種。蓄電池點火系中廣泛使用的是開磁路式點火線圈，閉磁路式點火線圈多用于高能電子點火系統(tǒng)。開磁路式點火線圈傳統(tǒng)的開磁路式點火線圈的結(jié)構(gòu)如圖5-26所示，點火線圈的上端裝有膠木蓋，其中央突出部分分為高壓接線柱，其它的接線柱為低壓接線柱。根據(jù)低壓接線柱的數(shù)目不同，點火線圈有兩接線柱式和三接線柱式之分。兩接線柱式點火線圈的低壓接線柱上分別標(biāo)有“＋”、“－”的標(biāo)記。三接線柱式點火線圈與兩接線柱式的主要區(qū)別是外殼上裝有一個附加電阻，為固定該電阻，有增加一個低壓接線柱，附加電阻接在標(biāo)有“開關(guān)”和“＋點火開關(guān)”的兩個低壓接線柱上。為了減少渦流磁滯損失，鐵心由包在硬紙板套內(nèi)的硅鋼片疊成，套上繞有次級繞組，它用直徑為０.０６ｍｍ~0.10ｍｍ漆包線繞１１０００匝～２６０００匝。初級繞組繞在次級繞組的外邊，以利散熱。初級繞組用直徑０.５ｍｍ～１.０ｍｍ的漆包線繞２３０匝～３７０匝。外殼的底部有瓷杯，以防潮氣侵入，在外殼內(nèi)填滿瀝青或變壓器油，前者稱為干式點火線圈，后者稱為油侵式點火線圈。２.閉磁路式點火線圈在電子點火系統(tǒng)中采用了筆磁路式點火線圈，它的優(yōu)點是漏磁少，磁路的磁阻小能量轉(zhuǎn)變效率高達(dá)７５％（開磁路式點火線圈只有６０％），缺點是結(jié)構(gòu)稍復(fù)雜。6.2.3火花塞（一）火花塞的結(jié)構(gòu)及類型１、火花塞的結(jié)構(gòu)在鋼質(zhì)殼體內(nèi)部固定著高氧化鋁陶瓷絕緣體，絕緣體中心孔內(nèi)裝有中心電極，中心電極上端有接線螺母，用來連接高壓導(dǎo)線。殼體的下端面固定有彎曲的側(cè)電極。殼體的上端有便于拆裝的六角面柱，它與絕緣體之間裝有起導(dǎo)熱和密封作用的紫銅墊片。火花塞的電極間隙一般為０．７ｍｍ～０．９ｍｍ。近年來為適應(yīng)發(fā)動機排氣凈化的要求，采用稀混合氣燃燒，火花塞電極間隙有增大至１．０ｍｍ～１．２ｍｍ的趨勢。２．火花塞的熱特性所謂熱特性是指火花塞瓷絕緣管裙部的熾熱端將熱傳導(dǎo)至發(fā)動機的冷卻系的能力，是在特定情況下的一種比較值?；鸹ㄈ臒崽匦灾饕Q于絕緣體裙部的長度，裙部長的火花塞（見圖５－３１），在燃燒室內(nèi)的吸熱面積大，傳熱距離長，散熱困難，因而裙部溫度高，稱為“熱型”火花塞；而裙部短的火花塞，吸熱面積小，傳熱距離短，散熱容易，因而裙部溫度較低，稱為“冷型”火花塞；介于二者之間的稱為中型火花塞。從上述分析可知，熱型火花塞比冷型火花塞易引起熾熱點火。因而，壓縮比高、轉(zhuǎn)速高、大功率的發(fā)動機應(yīng)選用冷型火花塞；反之，壓縮比低，轉(zhuǎn)速低、功率小的發(fā)動機應(yīng)選用熱型火花塞。通常壓縮比為３～４的發(fā)動機，宜選用熱型火花塞；壓縮比為５～７的發(fā)動機用中型火花塞；壓縮比在７以上的發(fā)動機則用冷型火花塞?；鸹ㄈ臒崽匦赃x用是否合適，可用絕緣體裙部的顏色來判斷：發(fā)動機在怠速以外的正常工況下運行幾個小時后，觀察裙部的顏色；若裙部呈淺褐色，并且干凈，說明選型正確；若裙部呈黑色，說明選用火花塞太冷；若裙部呈灰白色，且裙部有被燒蝕痕跡，則選用的火花塞太熱。３．常用火花塞的結(jié)構(gòu)類型標(biāo)準(zhǔn)火花塞的絕緣體裙部略縮入殼體端面，側(cè)電極全部遮蓋中心電極，是使用最廣泛的一種；而突出的絕緣體裙部較長，突出于殼體端面之外，絕緣體能受到進(jìn)氣的冷卻而降低溫度，不易引起熾熱點火。它具有吸收熱量大，抗污能力好，熱適應(yīng)范圍較寬的優(yōu)點，主要用于頂置氣門式的發(fā)動機上。6.2.4點火開關(guān)點火開關(guān)主要用來接通和切斷點火電路，同時還用以控制起動機、發(fā)電機勵磁電路、發(fā)放機、刮水器、儀表等輔助電器設(shè)備電路。通常按接線柱多少分為三接柱式和四接柱式點火開關(guān)，通常常用的三接柱式接線。6.3晶體管點火系6.3.1蓄電池點火系的缺點傳統(tǒng)的蓄電池點火系是靠電器觸點直接接通或切斷點火線圈初級電流的，它存在這著一下幾個根本性缺點：觸點容易燒蝕。高速易斷火。對火花塞積炭很敏感?；鸹芰康奶岣呤艿较拗?。對無線電干擾大。6.3.2晶體管點火系的基本組成和分類1、晶體管點火系主要由點火控制器及位于分電器內(nèi)的信號發(fā)生器、點火線圈，花塞、點火開關(guān)和電源等組成。點火信號發(fā)生器裝在分電器內(nèi)，其作用是根據(jù)各缸的點火時刻產(chǎn)生相應(yīng)的點火脈沖信號，以控制點火控制器接通或斷開點火脈沖信號，以控制點火控制器接通或斷開點火線圈初級電路的具體時刻。主要功能相當(dāng)于斷電器的凸輪作用。點火控制器（以稱為點火電子組件或點火電子模塊），它是由半導(dǎo)體元器件組成的電子開關(guān)電路，其主要作用是接受信號發(fā)生器輸出的脈沖信號，并利用晶體三極管的導(dǎo)通或截止來控制點火線圈初級電路的通斷。主要功能相當(dāng)于斷電器觸點副的作用。2、晶體管點火系得分類（1）按儲能方式的不同可分為電感儲能式和電容儲能使點火系。（2）按有無觸點可分為有觸點式和無觸點式晶體管點火系。在無觸點式晶體管點火系（也稱全晶體管點火系）中，按點火信號發(fā)生器產(chǎn)生點火信號的原理不同，又可以為磁感應(yīng)式（磁脈沖式），霍爾效應(yīng)式，光點式，電磁振蕩式四種。其中磁感應(yīng)式和霍爾應(yīng)式無觸點晶體管點火系應(yīng)用較廣泛。6.3.3晶體管點火系的優(yōu)點與傳統(tǒng)的蓄電池點火系相比，晶體管點火系具有如下優(yōu)點：可徹底消除觸電所帶來的缺點。如觸電燒蝕、觸點間隙的變化對點火正時的影響。次級電壓高且穩(wěn)定，火花能量大，對火花塞積炭部敏感，故障少，壽命長，對無線電干擾小?？蓪崿F(xiàn)初級電流導(dǎo)通角控制、點火提前角控制、爆燃限制等功能。能適應(yīng)高轉(zhuǎn)速、高壓縮比、以及燃用稀混合氣的現(xiàn)代新型發(fā)動機的發(fā)展需要。提高了發(fā)動機的動力性、經(jīng)濟性和冷起動性，降低了排氣污染。6.3.4磁感應(yīng)式晶體管點火系（一）組成及工作原理電感儲能感應(yīng)式晶體管點火系統(tǒng)，它由wfd6633型磁感應(yīng)式分電器、6ts2107型電子點火控制器、jdq172型高能點火線圈、火花塞、點火開關(guān)和電源等部件組成。磁感應(yīng)式分電器它包括磁感應(yīng)式信號發(fā)生器、配電器、離心和真空提前裝置四大部分。結(jié)構(gòu)上主要由此感應(yīng)式信號發(fā)生器取代了傳統(tǒng)的斷電器，而另外三部分的結(jié)構(gòu)和作用變化不大。因此，磁感應(yīng)式電器的解體和裝復(fù)順序與傳統(tǒng)點火系分電器總成基本相同。電子點火控制器（1）工作原理如圖5-49所示，接通電火開關(guān)，點火系開始工作，由磁感應(yīng)式信號發(fā)生器輸出的點火信號（交變電動勢）送入點火控制器eq\o\ac(○,2)、eq\o\ac(○,3)端，當(dāng)點火信號電壓下降至某值（-100mV）時，與初級繞組串聯(lián)起開關(guān)作用的達(dá)林頓管V導(dǎo)通，點火線圈初級繞組有初級電流流過；當(dāng)點火信號電壓又升到某值（-100mV）以上時，開關(guān)管V截止，初級電流被切斷，使次級繞組產(chǎn)生高電壓，經(jīng)配電器的高壓線送至火花塞跳火。（2）6TS2107的附加功能恒能控制功能：為了使無觸點點火系的點火能量恒定，并防止低速時點火線圈過熱及電源電壓變化時點火能量和電壓發(fā)生變化。一般采用限定點火線圈初級電流峰值（不大于5.5±0.5A）和控制其流通時間比率的方法來實現(xiàn)。停車斷電保護功能：如果由于某種原因使發(fā)動機到達(dá)點火時刻之前停止運轉(zhuǎn)，并且點火線圈仍然接通時，該點火控制器可在0.5s內(nèi)緩慢的切斷點火線圈初級電流，以免點火線圈長時間通電溫度過高，造成點火控制器和點火線圈失效。低速推遲點火功能：為便于使發(fā)動機迅速起動，6TS2107型點火控制器設(shè)計有低速（小于150r/min）推遲點火的功能。超壓保護功能：當(dāng)電源電壓高于30V時6TS2107型點火控制器能自動停止點火系統(tǒng)的工作，以免損壞點火裝置。（一）霍爾式晶體管點火系的組成及工作原理1．霍爾效應(yīng)及霍爾信號發(fā)生器當(dāng)電流通過放在磁場中的半導(dǎo)體基片（即霍爾元件）且電流方向與磁場的方向垂直時，垂直于電流和磁通的半導(dǎo)體基片的橫向側(cè)面上即產(chǎn)生一個與電流和磁通成正比的電壓，稱之為霍爾電壓，這種現(xiàn)象稱為霍爾效應(yīng)。利用霍爾效應(yīng)原理制成的霍爾式分電器總成，其信號發(fā)生器主要部件有葉片、永久磁鐵、霍爾元件等組成。2．霍爾式晶體管點火系的工作原理霍爾式晶體管點火系主要由電源、點火開關(guān)、帶霍爾信號放生器分電器、點火控制器、點火線圈、火花塞等組成。當(dāng)信號發(fā)生器轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)入或離開霍爾元件與永久磁鐵之間的氣隙時，霍爾元件產(chǎn)生了觸發(fā)脈沖信號。觸發(fā)脈沖信號經(jīng)晶體管點火控制器放大處理，在需點火瞬間，使點火控制器的功率三極管截止，點火線圈初級電流迅速消失，使次級線圈感應(yīng)出高電壓。另外，霍爾式晶體管點火控制器還有恒能控制、停止斷電保護及超壓保護等功能。§7.輔助設(shè)備********************************7.1柴油機的起動輔助裝置冬季施工作業(yè)時，由于進(jìn)入柴油發(fā)動機汽缸內(nèi)的空氣溫度較低，致使壓縮后的可燃混合氣達(dá)不到著火溫度；加之機油黏度增高，發(fā)電機起動時的阻力矩增大；蓄電池端電壓降低和燃油霧化性能變差等原因，都會造成柴油機起動困難。為了改善柴油機的冷溫起動性能，常采用不同型式的預(yù)熱裝置來提高進(jìn)入汽缸的空氣溫度，下面介紹三種型式的預(yù)熱裝置。7.1.1電熱塞廣泛使用的電熱式預(yù)熱塞安裝在汽缸蓋上，多用于渦流狀燃燒室，用鐵鎳鋁合金制成的電阻絲一端焊在中心螺桿上另一端焊在不銹鋼制成的發(fā)熱鋼套的低部，螺桿與外殼之間用瓷質(zhì)絕緣體端開，電阻絲的周圍填充了具有一定絕緣性能，導(dǎo)熱性能、耐高溫的氧化鋁或氧化鎂。7.1.2熱脹式電火焰預(yù)熱器熱脹式電火焰預(yù)熱器裝在進(jìn)氣管內(nèi)，用于加熱進(jìn)氣管內(nèi)的空氣。預(yù)熱器的閥體是用線膨脹系數(shù)較大的金屬材料制成的，閥體的內(nèi)部有空腔，一端有油孔，靠油管于一個專用小油箱連接，另一端靠螺紋于網(wǎng)芯裝配在一起，閥體外部繞有鎳鉻合金材料整理的電阻絲。在預(yù)熱塞不工作時，閥芯頂部的錐形體將油孔封閉。起動柴油機時，接通開關(guān)，蓄電池即對電阻絲供電，使電阻絲變?yōu)闊霟釥顟B(tài)，加熱閥體；閥體受熱膨脹而帶動閥芯移動，打開進(jìn)油孔，燃油既從油孔流入閥體的內(nèi)腔受熱而汽化，并從閥體噴出，隨即被熾熱的電阻絲點燃，形成火焰，快速加熱進(jìn)入氣缸的空氣。7.1.3電磁式火焰預(yù)熱器電磁式火焰預(yù)熱器，裝在柴油發(fā)動機的進(jìn)氣歧管上。主要有殼體、電磁鐵和發(fā)火裝置組成。電磁鐵由鐵心和線圈組成，在鐵心中心孔內(nèi)穿過一根閥門桿，桿的一端示閥門，另一端帶有吸盤，預(yù)熱器不工作時，彈簧將閥門緊壓在閥座上使之密封。預(yù)熱器的燃油箱和電磁鐵以及殼體連成一體，油箱上有加油孔，用螺塞堵住。支架上有接線柱，電源經(jīng)接線柱與電磁鐵線圈和電阻絲連接，電阻絲的一端固定在支撐桿的下端，另一端固定在接觸桿上。為了避免火焰被進(jìn)氣歧管的氣流吹滅，在殼體上還裝有罩杯。當(dāng)接通預(yù)熱電路時，電源同時向電阻絲和電磁鐵線圈供電，此時吸盤被吸上，打開閥門和量孔流向熾熱的電阻絲而產(chǎn)生火焰，加熱進(jìn)入進(jìn)氣歧管的空氣，實現(xiàn)預(yù)熱起動的目的。7.2筑路機械輔助電器7.2.1電動刮水器刮水器的功用是用以清除風(fēng)窗玻璃上的雨水、雪或塵土，以保證駕駛者能有良好的視線。刮水器有電動式、氣動式、真空式、機械式等多種。目前使用較多的是電動式刮水器。電動刮水器是由電動機、傳動機構(gòu)、刮水片及刮水器開關(guān)等組成。7.2.2電動洗滌器筑路機械是在塵土較多的環(huán)境中施工作業(yè)的，采用風(fēng)窗洗滌裝置可以視需要風(fēng)窗玻璃表面噴灑專用洗滌液或水，并在刮水片的配合下及時將玻璃上的塵土和污物消除掉。7.2.3除霜設(shè)備冬季風(fēng)窗玻璃上易結(jié)冰霜，妨礙駕駛員的視線，影響施工作業(yè)質(zhì)量和安全。常用的將玻璃加熱。如在裝有空調(diào)或暖風(fēng)裝置的筑路機械上，通過風(fēng)道將發(fā)電機熱風(fēng)吹向前面或側(cè)面的風(fēng)窗玻璃就可