汽車電氣技術(shù)(xxxx)6-文庫(kù)吧在線文庫(kù)
【正文】 區(qū)別僅在于觸發(fā)信號(hào)的獲得方式不同。因此，對(duì)提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性以及排氣凈化等方面均極為有利，目前已在國(guó)內(nèi)外得到廣泛應(yīng)用。其主要特點(diǎn)為：用功率晶體管代替斷電器的觸點(diǎn)，來(lái)接通和切斷點(diǎn)火線圈的一次電流，仍保留了機(jī)械觸點(diǎn)式斷電器，用它來(lái)接通和切斷功率晶體管的基極電流?！? (4)點(diǎn)火時(shí)間精確，混合氣能得到完全燃燒，可以在稀混合氣工況下照常點(diǎn)火，從而保證了發(fā)動(dòng)機(jī)在降低油耗的基礎(chǔ)上，減少?gòu)U氣污染，獲得最好的動(dòng)力性。當(dāng)火花塞積炭時(shí)，二次電壓就會(huì)顯著下降?！ 。ㄒ唬﹤鹘y(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及其分類 (1)火花能量的提高受到限制 現(xiàn)代汽車發(fā)動(dòng)機(jī)以其高轉(zhuǎn)速、高壓縮比及燃用稀混合氣為特點(diǎn)，對(duì)點(diǎn)火能量的要求越來(lái)越高。當(dāng)觸點(diǎn)打開瞬間，觸點(diǎn)間極易形成火花而將觸點(diǎn)燒蝕。一般傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的一次電流不超過 5A，而晶體管點(diǎn)火裝置可提高到 7~8A，二次電壓可達(dá) 30kV?！? (1)按控制點(diǎn)火線圈一次電流的電子元件分類 包括晶體管點(diǎn)火裝置，晶閘管點(diǎn)火裝置，集成電路點(diǎn)火裝置?！? 這種點(diǎn)火系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是成本低，一次電流比傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)大 (約 8~10A)，因而二次電壓高，電火花能量大，觸點(diǎn)壽命延長(zhǎng)（因通過電流小而無(wú)燒蝕問題）?！? (1)組成與工作原理 電容放電式點(diǎn)火系統(tǒng)由直流升壓器、儲(chǔ)能電容、開關(guān)元件（晶閘管）、觸發(fā)器以及點(diǎn)火線圈、分電器等組成，其原理如下圖所示。 電容放電式電子點(diǎn)火系統(tǒng)的主要缺點(diǎn)是放電時(shí)間過短，僅 5~50μs，而電感儲(chǔ)能式可達(dá) 1~2ms。比較完善的點(diǎn)火控制器還具有 恒電流控制、導(dǎo)通角（閉合角）控制、停車斷電保護(hù) 等多項(xiàng)功能，使系統(tǒng)工作性能進(jìn)一步提高。下面以日本豐田 (Toyota)汽車 20R型發(fā)動(dòng)機(jī)所裝用的無(wú)觸點(diǎn)式磁感應(yīng)電子點(diǎn)火系統(tǒng)為例加以說明。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)極小的發(fā)電機(jī)?！? 如果信號(hào)轉(zhuǎn)子順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，信號(hào)轉(zhuǎn)子的凸齒逐漸接近鐵心，凸齒與鐵心間的空氣隙越來(lái)越?。创抛柚饾u變?。?，則穿過傳感線圈的磁通逐漸增大，于是在傳感線圈中便產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。信號(hào)轉(zhuǎn)子繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子凸齒又回到圖420a所示位置。點(diǎn)火開關(guān)接通后，其基本工作原理如下： 1)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)未工作 ，傳感器的信號(hào)轉(zhuǎn)子不動(dòng)時(shí)，傳感器無(wú)輸出信號(hào)，點(diǎn)火線圈一次繞組有電流流過。于是， VT3截止， VT4和 VT5導(dǎo)通，點(diǎn)火線圈一次繞組仍有電流流過。請(qǐng)看動(dòng)畫電子點(diǎn)火裝置工作原理 4)其他元件的作用 VT1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。這是 目前國(guó)內(nèi)外使用最多 的一種點(diǎn)火裝置之一，上海桑塔納、一汽奧迪等轎車均采用這種點(diǎn)火裝置。該點(diǎn)火裝置仍采用傳統(tǒng)的離心式與真空式點(diǎn)火提前機(jī)構(gòu)。這樣霍爾元件產(chǎn)生的霍爾電壓 (UH)信號(hào)，經(jīng)過放大、脈沖整形， 最后以整齊的矩形脈沖 （方波）信號(hào) UG輸出 。分電器不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，上述方波便不斷產(chǎn)生。請(qǐng)看動(dòng)畫霍爾效應(yīng)式點(diǎn)火系統(tǒng)原理 目前，上述單一功能的點(diǎn)火器已被由專用點(diǎn)火集成電路為核心的混合集成電路組成的點(diǎn)火電子組件所取代，其中， 專用點(diǎn)火集成電路 以 意大利生產(chǎn)的 L497較為著名， 其功能較全、性能優(yōu)越、工作可靠且價(jià)格低廉 。因此，其應(yīng)用將會(huì)越來(lái)越廣泛。 遮光盤 用金屬或塑料制成，裝在分電器軸上，位于分火頭下面，盤的外緣伸入光源與光接收器之間，外緣上開有缺口， 缺口數(shù)與氣缸數(shù)相等 。 VT2導(dǎo)通時(shí)， VT3由于發(fā)射極被短路而截止。試述磁感應(yīng)式、霍爾效應(yīng)式、光電式信號(hào)發(fā)生器的組成、工作原理。 R8的作用是當(dāng) VT4截止時(shí)，給一次繞組中的自感電動(dòng)勢(shì)提供回路，起保護(hù) VT4的作用。其工作原理如圖 431所示。圖 430 光電式點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器工作原理1光源 2光接收器 3遮光盤 4分電器軸 信號(hào)發(fā)生器光源 是一只 砷化鎵發(fā)光二極管 ，它發(fā)出紅外線光束，用一只近似半球形的透鏡聚焦。該點(diǎn)火電子組件在完成基本點(diǎn)火功能的同時(shí)， 還具有點(diǎn)火線圈限流保護(hù)功能、閉合角控制功能、電流上升率控制功能、停車慢斷電保護(hù)功能及過電壓保護(hù)功能等 。如桑塔納轎車用分電器高低電位的時(shí)間比為 7:3。 3)霍爾集成電路的工作原理 霍爾信號(hào)發(fā)生器的工作原理如圖 426所示。 霍爾集成塊 4的外層為 霍爾元件 ，同一基板的其他部分制成 放大電路 。當(dāng)電流 I通過放在磁場(chǎng)中的半導(dǎo)體基片（即霍爾元件）且電流方向與磁場(chǎng)的方向垂直時(shí)，在垂直于電流與磁通的半導(dǎo)體基片的橫向側(cè)面上即產(chǎn)生一個(gè)與電流和磁通密度成正比的電壓，稱霍爾電壓 UH?！? C1的作用是 消除 點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器傳感線圈輸出電壓波形上的 毛刺 ，使電壓平滑穩(wěn)定，防止誤點(diǎn)火，使點(diǎn)火時(shí)間準(zhǔn)確無(wú)誤。此電壓再由分電器分配至各缸火花塞使之跳火，點(diǎn)燃可燃混合氣。這樣，一次電路接通：電流從蓄電池 “+”極 → 點(diǎn)火開關(guān) → 附加電阻 Rf→ 點(diǎn)火線圈一次繞組 Wl→VT 5(c、 e)→ 搭鐵（回到蓄電池 “”極）。主要有 5只晶體管?！? 當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過圖 420b所示位置后，雖然磁通仍在增大，但磁通變化率降低（圖 421中的 BC段）；當(dāng)信號(hào)轉(zhuǎn)子的 凸齒正好與鐵心對(duì)正時(shí) ，如圖 420c所示，轉(zhuǎn)子凸齒與鐵心間空氣隙最小，穿過傳感線圈的 磁通最大 （即磁阻最小），此時(shí) 磁通的變化率 dΦ/dt = 0，故傳感線圈中的 感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)亦為零 （圖 421中的 C點(diǎn)）。信號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)原理如圖 420所示。它裝在分電器內(nèi)的底版上，主要由裝在分電器軸上的信號(hào)轉(zhuǎn)子、永久磁鐵、鐵心（支座）、和繞在鐵心上的傳感線圈等組成。此外，因分電器軸隨配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸同步旋轉(zhuǎn)，且與曲軸之間有確定的相對(duì)位置，分電器軸轉(zhuǎn)角位置能準(zhǔn)確地反映出活塞在氣缸中的位置，所以點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器一般
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