[發(fā)明專利]發(fā)動機電子點火器

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 00105271.3
• 申請日: 2000-04-27
• 公開（公告）號: CN1282840A
• 公開（公告）日: 2001-02-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王晏晨
• 申請（專利權(quán)）人: 王晏晨
• 主分類號: F02P3/12
• 分類號: F02P3/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明涉及一種內(nèi)燃發(fā)動機電子點火裝置，尤其是由點火觸發(fā)器，高壓感應(yīng)點火線圈，高壓配電器組成的點火器。

現(xiàn)在的內(nèi)燃發(fā)動機電子點火器，主要是由點火觸發(fā)器，高壓感應(yīng)點火線圈，高壓配電器組成的。觸發(fā)器通常是與蓄電瓶及感應(yīng)線圈的初級組成閉合回路的金屬觸點開關(guān)。在四沖程發(fā)動機中，觸發(fā)開關(guān)是由裝在以二分之一曲軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的凸輪控制的金屬觸點開關(guān)。它控制感應(yīng)線圈初級電流的通斷，在次級線圈感應(yīng)產(chǎn)生高壓，通過隨凸輪一起轉(zhuǎn)動的高壓配電器，送到發(fā)動機各缸的火花塞，依次點燃各缸工作。這樣的開關(guān)觸點，不停地對大電流回路進行通斷操作，很容易損壞。雖然現(xiàn)在有許多無觸點電子點火系統(tǒng)，例如：磁感應(yīng)脈沖觸發(fā)，霍耳元件觸發(fā)，光脈沖觸發(fā)等，還有數(shù)字點火系統(tǒng)，都只是在解決觸發(fā)開關(guān)問題上所下的功夫。數(shù)字電子點火系統(tǒng)，只是在點火準(zhǔn)時性上發(fā)揮優(yōu)勢。現(xiàn)用點火器初級線圈電流通斷一次，次級線圈產(chǎn)生一個脈沖高壓去點火，這是應(yīng)用最原始的電磁感應(yīng)現(xiàn)象，點火效率很低；初級線圈接通到達到額定電流，需要一段時間，(約0．01秒)，當(dāng)發(fā)動機轉(zhuǎn)速升高時，觸點接通維持時間減少，初級線圈電流可能未達到額定儲能值即被截斷，使次級線圈感應(yīng)電壓達不到額定點火要求，即火花強弱受轉(zhuǎn)速高低影響；另外，點火線圈高壓繞組通常在二萬匝以上，匝數(shù)多，內(nèi)阻損耗大、體積大；多缸發(fā)動機需用高壓配電器將點火高壓分送到各缸火花塞，工作可靠性差等問題都沒有解決。

本發(fā)明的目的就是：提供一種內(nèi)燃發(fā)動機電子點火裝置，它具有更高的能量轉(zhuǎn)換效率，點火功率不受轉(zhuǎn)速高低影響，具有更小的體積，甚至可以不用高壓配電器，把點火裝置安裝在火花塞上。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的方法是：由晶體管振蕩電路產(chǎn)生幾十KHz的交流電，用高頻脈沖變壓器升壓，達到15K～30KV的高壓，送火花塞點火；點火觸發(fā)器通過電子開關(guān)電路控制振蕩電路的振蕩與否。晶體管振蕩電路接通電源后，并不立即起振，它由點火觸發(fā)器根據(jù)發(fā)動機轉(zhuǎn)動狀態(tài)，確定何時由電子開關(guān)接通振蕩電路中的正反饋回路，允許振蕩電路產(chǎn)生高頻交流電，經(jīng)脈沖變壓器升壓后送火花塞點火。隨著發(fā)動機的運轉(zhuǎn)，觸發(fā)器復(fù)位，正反饋回路截斷，電路停振，高壓火花熄滅。發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化時，觸發(fā)開關(guān)處于觸發(fā)狀態(tài)時間的長短變化，只改變振蕩持續(xù)時間長短，不會影響振蕩強弱，即不會影響點火火花功率。

點火觸發(fā)器觸發(fā)方式可以是常見的金屬開關(guān)觸點式，也可以是光脈沖觸發(fā)、磁感應(yīng)觸發(fā)、霍耳元件觸發(fā)等各種無觸點觸發(fā)方式。對于金屬觸點式，它的工作方式是對電源地線(即負(fù)極)接通或斷開實施觸發(fā)的。本發(fā)明把觸發(fā)開關(guān)接在PNP晶體管的基極與地之間。觸發(fā)開關(guān)閉合時，PNP晶體管加上正偏電壓而飽和導(dǎo)通，其發(fā)射極與正反饋回路連接，把正反饋信號短路到地，振蕩電路停振；觸發(fā)開關(guān)斷開時，也就是要點火時，PNP晶體管截止，正反饋回路脫離對地短路狀態(tài)，振蕩電路工作，產(chǎn)生高壓火花，發(fā)動機點火。對于四沖程發(fā)動機，觸發(fā)開關(guān)由安裝在以二分之一的曲軸轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動的凸輪驅(qū)動，以達到同步準(zhǔn)確點火。對于無觸點脈沖信號觸發(fā)方式，如果是負(fù)脈沖信號觸發(fā)點火的，可以在本級PNP晶體管基極前加一級倒相放大電路；如果是正脈沖信號觸發(fā)點火的，在本級PNP晶體管前加兩級倒相放大電路。點火觸發(fā)信號經(jīng)倒相放大后，加到本級PNP晶體管基極，使之從導(dǎo)通變?yōu)榻刂梗袷帯⑸龎弘娐饭ぷ鳎a(chǎn)生高壓火花。

振蕩電路可以由晶體管、高頻脈沖變壓器繞組、正反饋回路等組成自激式開關(guān)振蕩電路。高頻變壓器把主繞組、正反饋繞組、次級升壓繞組做在一起。變壓器主繞組線圈接電源正極與晶體管集電極之間，晶體管發(fā)射極接地。振蕩電路工作時，晶體管控制變壓器主繞組中電流的通斷，產(chǎn)生幾十KHz的高頻交流電，經(jīng)變壓器次級升壓，得到點火高壓。正反饋繞組產(chǎn)生的正反饋信號受控于觸發(fā)信號：點火時，正反饋繞組上感應(yīng)的信號加到晶體管基極，組成正常振蕩電路，輸出點火高壓；點火間隙時，正反饋繞組信號被短路到地，電路停振。

本發(fā)明點火裝置，因為采用高頻振蕩電路產(chǎn)生點火高壓，高頻變壓器繞組匝數(shù)只要常規(guī)點火線圈匝數(shù)的十分之一左右，體積可以做得很小，可以把它直接做在火花塞上。在多缸發(fā)動機中，通過脈沖分配電路，把觸發(fā)信號依次分配到各缸點火器，依次點燃各缸。這樣，就可省掉高壓配電器，以增強工作穩(wěn)定性，并減少線路損耗。

本發(fā)明點火裝置，采用高頻振蕩電路產(chǎn)生高頻交流電，用高頻升壓變壓器獲得點火高壓，體積小巧到可以直接安裝在火花塞上而省去高壓連接線；它輸出的點火高壓火花功率不受發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化影響。與傳統(tǒng)的感應(yīng)式點火線圈相比，本發(fā)明點火裝置其電能轉(zhuǎn)換效率提高了幾倍。它不但火花功率穩(wěn)定，工作可靠，而且節(jié)省成本。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。