磁感應(yīng)式無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)

1、本文格式為Word版，下載可任意編輯磁感應(yīng)式無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng) 磁感應(yīng)式無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)也叫磁脈沖式無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)，它主要由磁感應(yīng)式分電器(內(nèi)裝磁感應(yīng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器)、點(diǎn)火電子組件、專用點(diǎn)火線圈、火花塞等組成。 圖4-23為日本豐田MS75系列汽車上裝用的磁感應(yīng)式無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)的原理電路圖。該分電器中仍保留傳統(tǒng)的配電器、離心提前機(jī)構(gòu)和真空提前機(jī)構(gòu)。 一、磁感應(yīng)信號(hào)發(fā)生器的組成 磁感應(yīng)信號(hào)發(fā)生器用來產(chǎn)生點(diǎn)火掌握信號(hào)，裝在分電器內(nèi)的底板上，如圖4-24所示，它由裝在分電器軸上的信號(hào)轉(zhuǎn)子以及永久磁鐵、鐵心和繞在鐵心上的傳感線圈等組成。信號(hào)轉(zhuǎn)子由分電器軸驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)子上的凸齒數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸數(shù)相等

2、。 磁感應(yīng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，當(dāng)通過傳感線圈的磁通發(fā)生變化時(shí)，在傳感線圈內(nèi)便產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)，它相當(dāng)于一個(gè)微小的發(fā)電機(jī)。其永久磁鐵的磁路是；永久磁鐵N極一空氣隙一信號(hào)轉(zhuǎn)子一空氣隙一鐵心(通過傳感線圈)一永久磁鐵S極。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)子不動(dòng)，通過傳感線圈的磁通未發(fā)生變化，傳感線圈不產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，因而無信號(hào)輸出。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)子便由分電器軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，這時(shí)信號(hào)轉(zhuǎn)子的凸齒與鐵心間的空氣隙將發(fā)生變化，使通過傳感線圈的磁通發(fā)生變化，因此在傳感線圈中便產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 信號(hào)發(fā)生器的詳細(xì)工作過程如下： 當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子的兩個(gè)凸齒中央正對(duì)鐵心的中心線時(shí)，如圖4-25a所示，磁路中凸齒與

3、鐵心間的空氣隙最長(zhǎng)，通過傳感線圈的磁通量最小，且磁通變化率為零。 假如信號(hào)轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)轉(zhuǎn)子的凸齒漸漸接近鐵心，凸齒與鐵心間的空氣隙越來越小，通過傳感線圈的磁通漸漸增大。當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子凸齒的齒角與鐵心邊線相對(duì)時(shí)，如圖4-25b所示，通過傳感線圈的磁通急劇增加，磁通變化率最大；當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過圖4-2后，雖然磁通仍在增加，但磁通變化率降低；當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子凸齒的中心正對(duì)鐵心的中心線時(shí)，如圖4-25c所示，空氣隙最小，通過傳感線圈的磁通最大，但此時(shí)磁通變化率為零。 當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子連續(xù)順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，凸齒與鐵心間的空氣隙漸漸增大，通過傳感線圈的磁通漸漸減小；當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子凸齒的齒角正對(duì)鐵心的邊緣時(shí)，如圖4-25d所

4、示，磁通急劇的減小，通過傳感線圈的磁通變化率為負(fù)向最大值。 由上述分析可知，信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)過程中，通過傳感線圈的磁通的變化狀況如圖4-26a所示，圖中a、b、c、d各點(diǎn)與圖425工作過程中的a、b、c、d位置相對(duì)應(yīng)。當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周時(shí)，通過傳感線圈的磁通消失六次最大值和六次最小值。 由于傳感線圈感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的大小與線圈磁通變化率成正比，因而當(dāng)圖426a中a、c點(diǎn)磁通變化為零時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為零。圖中b、d點(diǎn)磁通變化率為最大時(shí)，其感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也為最大，所不同的是b點(diǎn)的磁通為增加，d點(diǎn)的磁通為減小，致使兩點(diǎn)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)極性相反，如圖4-26b所示，可見信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，傳感器線圈兩端產(chǎn)生的信號(hào)是交變

5、電動(dòng)勢(shì)。信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生六個(gè)交變信號(hào)，該交變信號(hào)輸入到點(diǎn)火器，以掌握點(diǎn)火系統(tǒng)工作。 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，傳感線圈中的磁通變化率也跟著變化。轉(zhuǎn)速越高、磁通變化率越大，感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)也越高。不同轉(zhuǎn)速時(shí)，傳感線圈內(nèi)的磁通及感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的變化狀況如圖4-27所示。 由于信號(hào)轉(zhuǎn)子的凸齒和鐵心之間的空氣間隙，直接影響到磁路的磁阻和傳感線圈輸出信號(hào)電壓的凹凸，因而使用中空氣間隙的大小不能隨便變動(dòng)。如間隙變化，應(yīng)進(jìn)行正確調(diào)整。 磁感應(yīng)信號(hào)發(fā)生器結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)潔，便于批量生產(chǎn)，耐高溫。 二、磁感應(yīng)式無觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)的基本電路及工作原理(見圖4-23) 點(diǎn)火器組裝在一個(gè)小盒內(nèi)，用來對(duì)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作進(jìn)行掌握。 工作原理如

6、下： 1)發(fā)動(dòng)機(jī)未轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，信號(hào)發(fā)生器傳感線圈輸出電壓為零。當(dāng)接通點(diǎn)火開關(guān)S后，在蓄電池直流電壓的作用下，VT1處于正向電壓作用而導(dǎo)通，蓄電池電流經(jīng)R4、R1、VTl、傳感線圈構(gòu)成回路。此時(shí)，在蓄電池直流電壓作用下，P點(diǎn)電位高于晶體管VT2的開啟電壓Ube，晶體管VT2處于導(dǎo)通狀態(tài)，VT2導(dǎo)通后，其集電極電位降低，使晶體管VT3處于截止?fàn)顟B(tài)。VT3截止時(shí)，蓄電池通過只，向晶體管VT4供應(yīng)基極電流，使VT4導(dǎo)通，VT4導(dǎo)通時(shí)，R7上的電壓降給大功率管VT5供應(yīng)正向偏壓，使VT5導(dǎo)通，接通初級(jí)電路，其電路是：蓄電池“+”-點(diǎn)火開關(guān)-附加電阻Rf-點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組-VTs-搭鐵一蓄電池“”，此時(shí)初級(jí)繞

7、組中有電流流過，在線圈中形成磁場(chǎng)。 2)傳感線圈產(chǎn)生正向信號(hào)電壓時(shí)，起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，分電器開頭轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)發(fā)生器的傳感線圈開頭產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)信號(hào)。當(dāng)傳感線圈產(chǎn)生正向電壓時(shí)，即圖4-23中A端為正、B端(搭鐵端)為負(fù)時(shí)VTl處于反向電壓作用而截止，此時(shí)P點(diǎn)仍保持其高電位，使VT2連續(xù)導(dǎo)通，VT3連續(xù)截止，VT4、VT5連續(xù)導(dǎo)通，點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組連續(xù)保持有電流通過。 因此，在傳感線圈產(chǎn)生正向信號(hào)電壓的瞬間，與發(fā)動(dòng)機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)一樣，VT2、VT5連續(xù)導(dǎo)通，點(diǎn)火線圈初級(jí)電流連續(xù)保持接通。 3)傳感線圈產(chǎn)生負(fù)向信號(hào)電壓時(shí)，當(dāng)分電器連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，傳感線圈產(chǎn)生負(fù)向信號(hào)電壓時(shí)，即圖4-23中B端為正、A端為負(fù)時(shí)，使VTl

8、導(dǎo)通，P點(diǎn)電位降低。當(dāng)P點(diǎn)的電位低于VT2開啟電壓Ube時(shí)，VT2開頭截止，當(dāng)VT2截止后，蓄電池通過R4、R2向VT3供應(yīng)基極電流，使VT3導(dǎo)通，VT3導(dǎo)通后則使VT4、VT5截止，初級(jí)繞組中的電流被切斷，磁場(chǎng)快速消逝，次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓電。 點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器輸出電壓與晶體管VT2、VT5以及次級(jí)電壓U2之間的關(guān)系如圖4-29所示。 圖中以粗直線為界，電壓高于粗直線，VT2、VT5導(dǎo)通，接通初級(jí)電路；電壓低于粗直線，VT2、VT5截止，切斷初級(jí)電路，點(diǎn)火線圈產(chǎn)生高壓電。發(fā)動(dòng)機(jī)不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，重復(fù)上述過程，點(diǎn)火線圈不斷產(chǎn)生高壓電，每轉(zhuǎn)一周，各缸輪番點(diǎn)火一次。 由上述可知，該點(diǎn)火器工作中，只要點(diǎn)火開關(guān)處于

9、接通狀態(tài)，盡管發(fā)動(dòng)機(jī)還未轉(zhuǎn)動(dòng)，由于VT2、VT5導(dǎo)通，點(diǎn)火線圈中就有初級(jí)電流，因此停車時(shí)，不要遺忘關(guān)斷點(diǎn)火開關(guān)。這一點(diǎn)也是該點(diǎn)火器需要改進(jìn)的地方。 4)其他元件的作用 VTl管的作用，VTl起溫度補(bǔ)償作用，使VT2的導(dǎo)通與截止時(shí)間不受溫度影響。其補(bǔ)償原理是：高溫時(shí)，VT，的導(dǎo)通電壓Ube降低，VT2較常溫時(shí)提前導(dǎo)通、截止滯后，從而使點(diǎn)火時(shí)間推遲，且溫度越高，延遲時(shí)間越長(zhǎng)。而當(dāng)采納溫度特性相同的VT，與VT2并聯(lián)后，溫度上升時(shí)，VTl的基極與集電極時(shí)(相當(dāng)于二極管)的正向電壓降也下降，使P點(diǎn)電位降低，正好補(bǔ)償了VT2在溫度上升時(shí)導(dǎo)通電壓Ub降低的影響，使VT2的導(dǎo)通和截止時(shí)間與常溫時(shí)相同。 穩(wěn)壓管的作用，vs1、vs2兩個(gè)穩(wěn)壓管反向串聯(lián)后，與點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的傳感線圈并聯(lián)，其作用是高轉(zhuǎn)速傳感線圈產(chǎn)生的信號(hào)電壓高于穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓時(shí)，穩(wěn)壓管馬上導(dǎo)通，將傳感線圈輸出的正向和負(fù)向信號(hào)電壓波峰全部削平，使其穩(wěn)定在某一數(shù)值，愛護(hù)VTl和VT2不受損害。VS3與R4組成穩(wěn)壓電路，其作用是保證VT1和VT2在穩(wěn)定的電源電壓下工作。由于電源電壓上升時(shí)，會(huì)使P點(diǎn)電位上升，造成VT2通導(dǎo)時(shí)間增長(zhǎng)，點(diǎn)火時(shí)間延遲。VS4的作用是愛護(hù)VT5管，當(dāng)VT5截止時(shí)，VS4可將初級(jí)繞組的自感電動(dòng)勢(shì)限制在某一