專利名稱：汽車高頻率連續(xù)點火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種汽車點火裝置，特別是可以延長火花持續(xù)時間的高頻率連續(xù)點火裝置。
目前，國內(nèi)通用的普通觸點式點火裝置主要包括如圖1所示的點火開關(guān)1、點火線圈2、分電器3、容電器4、火花塞5、斷電器6。發(fā)電機或蓄電池電壓輸出的12V低壓電經(jīng)點火線圈2和斷電器6變?yōu)楦邏弘?，由分電?按發(fā)動機各缸工作順序送至火花塞5，產(chǎn)生強烈火花點燃混合氣，使發(fā)動機工作。該裝置存在很多缺點和不足，由于該裝置的點火線圈2的初級電流靠機械方式控制觸點的開閉而斷通，觸點閉合時初級線圈內(nèi)有電流通過，在線圈中產(chǎn)生磁場，儲存電磁能量，在觸點斷開的瞬時電流將變?yōu)榱?，磁場也變?yōu)榱?，由于變化率大，產(chǎn)生較高的反電勢(約300伏左右)，觸點之間會產(chǎn)生電弧而燒蝕觸點，使線圈次級不易得到穩(wěn)定的二次電壓，由于火花能量不足致使發(fā)動機功率不能充分發(fā)揮，混合氣不能稀化和充分燃燒，油耗顯著偏高，尾氣成分達不到更高的標(biāo)準(zhǔn)，汽車不能高速行駛。另外，斷電器6由一對觸點(又叫白金)和頂開觸點的凸輪組成斷電臂，膠木頂塊端部易磨損，觸點容易燒蝕和損壞。七十年代以后電子點火器在國外車用汽油發(fā)動機上得到廣泛應(yīng)用，電子點火器又稱高能點火器，其電流強度比觸點式點火器允許通過的電流大2－3倍，從而可以得到較高的次級電壓和較大的點火能量，點燃稀薄混合氣。常用的電子點火器有觸點傳感式、霍爾效應(yīng)無觸點式、磁脈沖無觸點式、紅外激光無觸點式等。其中觸點傳感式又分為電容儲能式和電感儲能式，前者對汽車火花塞的污染不敏感，適合于混合氣較濃的賽車上，其缺點是火花持續(xù)時間較短，不適合于普通汽車對于尾氣要求較高情況，已基本被淘汰。后者則比較適用于普通汽車，且造價低，可自動斷電，自動開機，工作較可靠，壽命長。其不足是分電器斷電臂膠木頂塊磨損問題未能解決?；魻栃?yīng)式無觸點高能點火器性能好，因沒有觸點和凸輪，在分電器部分無磨損零件，使用中幾乎不用保養(yǎng)和調(diào)整，且點火正時可準(zhǔn)確控制。但該點火器要靠進口，造價高。磁脈沖式無觸點高能點火器在美國、日本流行，其功能與霍爾效應(yīng)式基本一致，但造價低，可靠性高，壽命長，在汽車行業(yè)很有競爭力。在我國，汽車點火系統(tǒng)絕緣材料維持在原始點火系統(tǒng)的水平，當(dāng)高能點火放電電壓增高時，高壓分電蓋、分火頭耐壓不足會產(chǎn)生的漏電擊穿，并且由于普通點火線圈所產(chǎn)生的高壓沒有富余量，在急加速時會出現(xiàn)斷火，于是出現(xiàn)以下新問題一、由于高能點火的目的是產(chǎn)生較高的火花電壓和較長的火花持續(xù)時間，實踐證明，火花的持續(xù)時間隨著火花塞間隙的擴大而縮短，過高的火花電壓又易導(dǎo)致絕緣材料的過早損壞。二、為了獲得較長的火花持續(xù)時間，必須在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生多個連續(xù)電火花。這兩個問題急待解決。
本實用新型的目的就是對上述兩個問題提出一種汽車連續(xù)點火器，可以在被延長的火花持續(xù)時間內(nèi)以高頻率在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生多個連續(xù)電火花，達到高能高頻連續(xù)點火的目的，使發(fā)動機功率充分發(fā)揮，混合氣稀化且充分燃燒，尾氣成分達到更高的標(biāo)準(zhǔn)，油耗降低，汽車達到高速行駛。
本實用新型是一種汽車點火裝置，特別是可以延長火花持續(xù)時間的高頻率連續(xù)點火裝置，它包括點火開關(guān)、點火線圈、分電器、電容器和電子控制模塊，其特征在于電子控制模塊包括連續(xù)點火電路、恒流恒壓保護電路、停車自動關(guān)機與起動自動開機電路，以及汽車發(fā)電失控、拋負(fù)載、電源接反的保護電路。該電子控制模塊的線路圖可見圖4，由T1、T2、T4、R12、D2、D3、D4、R1、R2、R3、R4、R5、R6、C1、C2、C3等電子元器件組成的電路，可以產(chǎn)生頻率為5000HZ的連續(xù)點火。由D5、T3、T4、R7、R8等電子元器件組成的恒流恒壓電路起保護作用，延長點火器的使用壽命。由D6、C4、R9、T5、R10、R11、T6、C5等電子元器件組成的停車自動關(guān)機(斷電)與起動自動開機電路，可以保護T4及DQ42型汽車點火線圈過電流發(fā)燙損壞。由保險絲和D1組成汽車發(fā)電失控、拋負(fù)載、電源接反的保護電路。以上四種電路組合成連續(xù)點火電子控制模塊，連接在分電器與普通點火線圈之間，由于在原點火系統(tǒng)中只增加一個模塊，對原點火系統(tǒng)的零件沒有作任何改動，因此成本低、安裝方便，而使用效果卻非常明顯。
1N接在分電器斷電觸點的接線柱上，G接分電器外殼的接地(搭鐵)螺釘上。E接點火開關(guān)＋電源及點火線圈的＋極(不得使用限流電阻)，Y接點火線圈的－極。白金觸點最大間隙為0.3～0.4毫米，火花塞電極間隙由原來的0.6～0.7毫米擴大到1～1.2毫米。再將化油器的混合氣空燃比調(diào)稀，在熱車情況下重新高速怠速油針和點火正時即可。
上述四種電路分別完成四個功能。
第一功能由T1、T2、T4、R12、D2、D3、D4、R1、R2、R3、R4、R5、R6、C1、C2、C3等組成。T1、T2、T4為功率開關(guān)電路，在T6導(dǎo)通的情況下，當(dāng)輸入端1N為0電平，T1截止，T2、T4導(dǎo)通，點火線圈初級電流上升，由于取消了原來的限流電阻，電流上升速度加快，但當(dāng)電流升到5.5安時，電流被恒流電路限制不再上升。當(dāng)輸入端1N為1電平時，T1導(dǎo)通，T2、T4截止，切斷了T4負(fù)載的電流，點火線圈初級電感產(chǎn)生反電勢，感應(yīng)到次級產(chǎn)生高壓，因此說第一個火花是高能高壓的。這個感應(yīng)電勢通過正反饋回路D4、R12、R3激勵T1，由于R1、R2、C2、R3、C3合理的匹配，產(chǎn)生了它激式振蕩，并被T4輸出到點火線圈初級，再感應(yīng)到次級輸出25KV的連續(xù)火花，火花間隔很短，只有0.2毫秒。連續(xù)火花的持續(xù)時間并不是無限的，當(dāng)點火線圈的初級電感恢復(fù)后，振蕩條件終止；當(dāng)輸入端又為0電平時，開始給電感儲能，準(zhǔn)備下一次的點火過程。根據(jù)發(fā)動機的轉(zhuǎn)速變化，在點火有效期內(nèi)一次產(chǎn)生100至12個連續(xù)的電火花，每一次點火的第一個火花為28KV高能高壓，其余的連續(xù)火花為25KV，間隔0.2毫秒，見圖3。而原來的一般高能點火器只有一個火花，見圖2。
第二功能由D5、T3、T4、R7、R8組成恒流恒壓電路，其主要作用是即可加快電流的上升速度，又可限制電流的進一步增加，防止T4和點火線圈過熱、過流。在汽車加速和超速行駛時作用明顯。D5是反電勢限制電路，即能保護功率管，又能防止點火電壓過高而破壞分電蓋、分火頭的絕緣。當(dāng)R8因電流上升產(chǎn)生壓降，當(dāng)T4集電極電流升到5.5安，R8的壓降通過R7加到T3基極，T3集電極對T4電位下拉，使T4集電極電流不再上升。
第三個功能由D6、C4、R9、T5、R10、R11、T6、C5組成停車自動斷電、起動自動開機電路。在原點火系統(tǒng)中白金觸點閉合，點火線圈就有電流流過。白金閉合相當(dāng)于本電路輸入0電平，白金張開相當(dāng)于本電路輸入1電平。由R1來的正電壓，通過D6向C4存儲電能，C4電壓又通過R9加到T5，使T6導(dǎo)通，給T1供電。當(dāng)白金閉合超過4秒鐘，C4的儲能被T5釋放，T5、T6均截止，停止了對T1的供電，T2失去基流而使T4截止。于是，點火線圈在白金閉合5秒鐘后失去電流。當(dāng)白金再張開，C4又開始儲存電能，T6導(dǎo)通，對T1供電，完成自動開機過程。這個電路對點火系統(tǒng)的保護十分重要。但是要求T4的截止不能太突然，也不能緩慢，也就是說自動斷電時，點火線圈不允許產(chǎn)生高壓火花。
第四個功能由保險絲和D1組成，可以有效地預(yù)防汽車電器瞬態(tài)反峰電壓及拋負(fù)載，電源接反等外來施加的故障因素，這個保護電路也是非常重要的。
另外，模塊自身也有保護電路，如D2保護輸入電路，D5保護功率管等，使模塊能夠有較長的使用壽命和可靠地進行工作。


圖1為普通觸點式點火裝置線路圖；圖2為一般高能點火的波形；圖3為連續(xù)點火的波形；圖4為本實用新型汽車連續(xù)點火的線路圖。
本實用新型所涉及的汽車連續(xù)點火器可以在被延長的火花持續(xù)時間內(nèi)以高頻在極短的時間內(nèi)產(chǎn)生多個連續(xù)電火花，實現(xiàn)高能高頻連續(xù)點火，可使發(fā)動機功率充分發(fā)揮，混合氣稀化并且充分燃燒，尾氣成分達到更高的標(biāo)準(zhǔn)，從而降低油耗，使汽車達到高速行駛。
權(quán)利要求1.一種汽車高頻率連續(xù)點火裝置，它包括點火開關(guān)、點火線圈、分電器、電容器和電子控制模塊，其特征在于電子控制模塊包括連續(xù)點火電路、恒流恒壓保護路、停車自動關(guān)機與起動自動開機電路，以及汽車發(fā)電失控、拋負(fù)載、電源接反的保護電路，模塊輸入接點1N接在分電器斷電觸點的接線柱上，公模地線G接在分電器外殼的接地螺釘上，模塊供電E接點火開關(guān)正電源及點火線圈的正極，模塊輸出端Y接點火線圈的負(fù)極。
專利摘要本實用新型涉及一種汽車點火裝置，特別是可以延長火花持續(xù)時間的高頻率連續(xù)點火裝置，它包括點火開關(guān)、點火線圈、分電器、電容器和電子控制模塊，電子控制模塊包括連續(xù)點火電路、恒流恒壓保護電路、停車自動關(guān)機與起動自動開機電路，以及汽車發(fā)電失控、拋負(fù)載、電源接反的保護電路，由于在原點火線路中加入電子控制模塊可實現(xiàn)高能高頻連續(xù)點火可使發(fā)動機功率充分發(fā)揮，混合氣稀化且充分燃燒，尾氣成分達到更高標(biāo)準(zhǔn)，油耗降低，汽車達到高速行駛。
文檔編號F02P3/05GK2122947SQ92207168
公開日1992年11月25日 申請日期1992年4月21日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月21日
發(fā)明者李阿布, 王新 申請人:北京市公共交通研究所