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汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的組成和工作原理

2024-09-28 12:40:05 作者:資訊小編

點(diǎn)火器的作用是根據(jù)信號(hào)發(fā)生器輸入的點(diǎn)火信號(hào)接通或斷開點(diǎn)火系統(tǒng)的初級(jí)電路,使點(diǎn)火線圈的次級(jí)繞組產(chǎn)生點(diǎn)火高壓。

目前汽車上使用的點(diǎn)火器內(nèi)部電路多種多樣,但基本功能大致相同,其電路也由相應(yīng)的功能電路組成,如圖5-31所示。

集成電路廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代汽車點(diǎn)火器,內(nèi)部電路非常復(fù)雜。一旦損壞,只能更換。

下面僅通過磁感應(yīng)信號(hào)發(fā)生器和簡化的點(diǎn)火器電路來描述汽車點(diǎn)火器的工作原理。其簡化電路如圖5-32所示。

關(guān)機(jī)保護(hù)狀態(tài)

如圖5-33所示,當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)剛剛接通,發(fā)動(dòng)機(jī)沒有啟動(dòng)時(shí),信號(hào)發(fā)生器沒有信號(hào)電壓,電池電壓被R1和R2分壓作用于P點(diǎn),P點(diǎn)又通過信號(hào)線圈作用于三極管的基極。該電壓低于三極管的導(dǎo)通電壓,三極管處于關(guān)斷狀態(tài),切斷點(diǎn)火系統(tǒng)的初級(jí)電路。

初級(jí)電路導(dǎo)通狀態(tài)

發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后,信號(hào)發(fā)生器不斷發(fā)出交流電壓信號(hào)。當(dāng)信號(hào)電壓方向如圖5-34所示時(shí),信號(hào)電壓與P點(diǎn)電壓疊加,使Q點(diǎn)電壓上升。當(dāng)Q點(diǎn)的電壓超過三極管的導(dǎo)通電壓時(shí),三極管從關(guān)斷狀態(tài)切換到導(dǎo)通狀態(tài),初級(jí)電路導(dǎo)通,流經(jīng)點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的電流通過三極管接地。

初級(jí)電路關(guān)閉狀態(tài)

當(dāng)信號(hào)電壓在圖5-35所示的方向時(shí),信號(hào)電壓和P點(diǎn)電壓的疊加使Q點(diǎn)電壓下降。當(dāng)Q點(diǎn)電壓降至晶體管截止電壓時(shí),晶體管由導(dǎo)通狀態(tài)轉(zhuǎn)為截止?fàn)顟B(tài),切斷初級(jí)電路,在點(diǎn)火線圈次級(jí)繞組中感應(yīng)出高壓電動(dòng)勢。

恒流控制為了保證發(fā)動(dòng)機(jī)在任何工況下都能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的高能點(diǎn)火,現(xiàn)代汽車廣泛采用高能點(diǎn)火線圈,初級(jí)繞組電阻值較小,一般為0.5 ~ 0.8 ω。使用該點(diǎn)火線圈后,初級(jí)繞組的電流值較大。發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),點(diǎn)火線圈長時(shí)間通過大電流,不僅浪費(fèi)電能,更重要的是會(huì)使點(diǎn)火線圈和電子元器件過熱,燒壞。因此,點(diǎn)火器中有一個(gè)點(diǎn)火線圈限流控制保護(hù)電路,其目的是將一次電流限制在一定值并保持恒定,即恒流控制電路。

點(diǎn)火器恒流控制原理如下:如圖5-36所示,VT為點(diǎn)火器最后一根大功率管,Rs為采樣電阻,IC為點(diǎn)火集成塊。當(dāng)采樣電阻值不變時(shí),采樣電阻兩端的電壓值與流經(jīng)點(diǎn)火線圈的初級(jí)電流成正比。工作時(shí),采樣電阻的壓降值反饋給點(diǎn)火集成塊中的限流控制電路,使限流控制電路工作,從而保持流經(jīng)點(diǎn)火線圈的一次電流恒定。

具體工作過程如下:大功率晶體管飽和導(dǎo)通時(shí),如果一次電流小于限流值,一次電流逐漸增大;當(dāng)一次電流大于限流值時(shí),Rs的反饋電壓增大放大器F的輸出端電壓,使VT1更導(dǎo)通,集電極電位下降,VT向截止區(qū)偏移,一次電流下降。當(dāng)一次電流略低于限流值時(shí),Rs的反饋電壓使放大器F的輸出電壓下降,使VT1截止,集電極電位上升,VT導(dǎo)通,一次電流上升。

合閘角控制合閘角是火控器末級(jí)大功率開關(guān)管導(dǎo)通期間分電器軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角度,也稱導(dǎo)通角。圖5-37顯示了當(dāng)點(diǎn)火器配備或不配備閉合角控制電路時(shí)的初級(jí)電流波形。

閉合角控制電路可以根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化自動(dòng)控制初級(jí)電路的接通時(shí)間。發(fā)動(dòng)機(jī)低速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),減小關(guān)閉角度,防止一次電流過大;當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),關(guān)閉角度增大,以保證一定的一次電流和高速可靠點(diǎn)火。不同速度下的關(guān)閉角度見下表。

各種轉(zhuǎn)速下的閉合角

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