3. Бесконтактные индукторные генераторы

Генератор на тракторе и автомобиле — основной источник электрической энер­гии, предназначенный для питания всех потребителей (кроме стартера) и подразрядки аккумуляторной батареи при работающем двигателе.

Для заряда аккумуляторной батареи необходим постоянный ток, поэтому ге­нераторы переменного тока оснащены встроенными выпрямителями, собран­ными на полупроводниковых кремние­вых вентилях (диодах).

Нормальная работа потребителей мо­жет быть обеспечена только при питании их током с оптимальным стабильным напряжением. Напряжение генератора вследствие шести-, семи-, восьмикрат­ного изменения частоты вращения ротора и токовой нагрузки не остается постоян­ным. Заданное напряжение при различ­ных частотах вращения поддерживается с помощью регулятора напряжения.

Комплект генератора переменного тока с выпрямителем и регулятором напря­жения называют генераторной установ­кой переменного тока.

Генераторы, у которых магнитный по­ток в статорных обмотках изменяется только по значению за счет перемещения ферромагнитной массы ротора, называют индукторными.

Генератор Г306 (с разными размерами приводных шкивов) устанавливают на двигателях СМД-14, Д-240, Д-37Е и др. Он представляет собой трехфазную бесконтактную индукторную одноименнополюсную электрическую машину с од­носторонним электромагнитным возбуж­дением и встроенным выпрямительным блоком.

ГЕНЕРАТОРЫ

С ВРАЩАЮЩЕЙСЯ ОБМОТКОЙ

ВОЗБУЖДЕНИЯ И КОНТАКТНЫМИ КОНЬЦАМИ

Принципиальная схема генератора пе­ременного тока с вращающейся обмот­кой возбуждения, запитанной через щетки и контактные кольца.

Генератор Г250 (с различными разме­рами приводных шкивов) устанавливают на автомобилях ЗИЛ-130, ГАЗ-53А, ГАЗ-24, УАЗ-469, «Москвич» и др. Он представляет собой трехфазную синхрон­ную электрическую машину с электро­магнитным возбуждением и встроенным двухполупериодным выпрямительным блоком. Максимальная мощность — 630 Вт, номинальное напряжение —14 В.

Процесс сгорания

Процесс сгорания топлива — это окис­лительный процесс, в результате кото­рого химическая энергия топлива пре­вращается сначала в тепловую, а затем в процессе расширения совершает меха­ническую работу. Поэтому процессы сго­рания и расширения — самые важные в рабочем цикле двигателей внутреннего сгорания и от их совершенства в основ­ном зависят мощностные и экономиче­ские показатели двигателя.

При сгорании 1 кг топлива, состоя­щего из углерода С, водорода Н и кислорода , требуется следующее ко­личество кислорода.

или

Если учесть, что в цилиндры двига­теля поступает воздух, содержащий по массе 23 %, а по объему 21 % кисло­рода, то теоретически необходимое коли­чество воздуха для сгорания 1 кг топ­лива

.

или

.

Связь между массовыми и объемными значениями следующая:

,

где — молекулярная масса воздуха.

В действительном рабочем цикле дви­гателя вводится на 1 кг топлива количе­ство воздуха, отличающееся от теорети­чески необходимого. Отношение действительного количества воздуха (L), при­сутствующего в цилиндре, к теоретиче­ски необходимому для полного сгорания 1 кг топлива () называют коэффициен­том избытка воздуха

Значение коэффициента избытка воздуха зависит от способа смесеобразова­ния, режима работы двигателей и при номинальной мощности составляет: для карбюраторных двигателей- 0,85...0,9; для дизелей - 1,2...1,7.

Для дизелей на номинальном режиме принимают большие значения , так как время, отводимое на смесеобразование, по сравнению с карбюраторными дви­гателями у них значительно меньше.

В случае = 1 топливо может сго­реть только при идеальном перемеши­вании с воздухом. Такую смесь назы­вают нормальной.

Полное сгорание топлива возможно в том случае, если действительное коли­чество воздуха в смеси больше теорети­чески необходимого, т. е. для карбюра­торных двигателей =1,0...1,3 (бед­ная смесь) и для дизелей = 1,4...1,7.

Число молей свежего заряда можно определить по формуле:

В результате сгорания топлива проис­ходят качественные и количественные (по объему) изменения. Если продукты сгорания и свежий заряд равны по массе, то число молей продуктов сгора­ния () будет больше числа молей све­жего заряда (). Это изменение харак­теризуется коэффициентом молекуляр­ного изменения горючей смеси представляющем собой отношение

С учетом влияния остаточных газов коэффициент молекулярного изменения рабочей смеси

Разделив числитель и знаменатель на и учитывая, что

, а

получим,

Для поршневых двигателей , нахо­дится в пределах: карбюраторные дви­гатели — 1,02...1,12; дизели — 1,01... 1,06.

При ее < 1 происходит неполное сго­рание топлива, т. е. часть топлива не окисляется, и это в значительной Сте­пени способствует появлению токсичных веществ — окиси углерода (СО), окис­лов азота () и др.

Характер процесса сгорания в двига­телях определяется главным образом особенностями образования и зажигания смеси. Эти особенности различны для карбюраторных двигателей и дизелей, В связи с этим процессы сгорания рас­сматривают отдельно.