專利名稱：高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽車點(diǎn)火裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)。
目前，許多國(guó)產(chǎn)汽車和部分進(jìn)口汽車仍采用傳統(tǒng)的白金斷電式點(diǎn)火系統(tǒng)。使用這種傳統(tǒng)的點(diǎn)火系統(tǒng)，其充電電流與時(shí)間的關(guān)系如圖1所示。即，在一次點(diǎn)火周期內(nèi)只產(chǎn)生一個(gè)點(diǎn)火脈沖。這種點(diǎn)火器的點(diǎn)火線圈的充電時(shí)間常數(shù)比點(diǎn)火周期的長(zhǎng)度小得多，因此，大部分能量白白消耗在電阻部分，而磁場(chǎng)貯能并未增加，點(diǎn)火能量不夠，故混合氣不能充分燃燒。在速度較低或怠速時(shí)，這一問(wèn)題尤為嚴(yán)重，從而使尾氣排放中CO、HC等有害氣體的污染程度較高，且耗油量也較高。
為了解決傳統(tǒng)的白金斷電式點(diǎn)火系統(tǒng)的上述缺點(diǎn)，已提出不少解決方案。其中，李阿布、王新等人的CN2122947U實(shí)用新型專利提出了延長(zhǎng)火花持續(xù)周期，在一個(gè)點(diǎn)火周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)高能高頻連續(xù)點(diǎn)火設(shè)想。CN212294U的高頻率連續(xù)點(diǎn)火器包括點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火線圈、分電器、電容器和電子控制模塊。該電子控制模塊的電路圖如圖2所示，包括連續(xù)點(diǎn)火電路、恒流恒壓保護(hù)電路、停車自動(dòng)關(guān)機(jī)與起動(dòng)開(kāi)機(jī)電路，以及汽車發(fā)電失控、拋負(fù)載、電源接反的保護(hù)電路。CN2122947U的高頻率連續(xù)點(diǎn)火器能適當(dāng)?shù)亟鉀Q混合氣不能充分燃燒的問(wèn)題。但這種高頻率連續(xù)點(diǎn)火器是由分立元件組成的，因而可靠性低。此外，這種高頻率連續(xù)點(diǎn)火器由電路的分布參數(shù)產(chǎn)生自激振蕩而形成連續(xù)點(diǎn)火，因而由于分布參數(shù)不均勻使產(chǎn)生自激的頻率過(guò)高，因此產(chǎn)生的脈沖數(shù)過(guò)多，且不穩(wěn)定。由于脈沖數(shù)多，致使單個(gè)脈沖的能量小而不足以點(diǎn)燃可燃?xì)怏w，所以仍不能令人滿意地解決混合氣未充分燃燒的問(wèn)題。再則，由于是自激振蕩，為了提高電路的效率工作波形必須陡峭，故要求正反饋深度較深。由于反饋深度較深，將可能在白金接點(diǎn)斷開(kāi)后發(fā)生持續(xù)自激、形成高壓，所以對(duì)駕駛員來(lái)說(shuō)，在維修工作中有不安全的隱患。
為了解決現(xiàn)有技術(shù)的汽車點(diǎn)火裝置所存在的缺點(diǎn)。本發(fā)明提出了如圖3所示的多個(gè)點(diǎn)火脈沖的設(shè)想。從圖3可見(jiàn)，由于在相當(dāng)于傳統(tǒng)點(diǎn)火脈沖能量的主脈沖之后又增加了一連串的副脈沖。整個(gè)脈沖串總的磁場(chǎng)儲(chǔ)能得到了大幅度的增加。這必然大幅度增加每一點(diǎn)火周期內(nèi)的點(diǎn)火能量(總合能量)，從而有效地解決了混合氣不充分燃燒的問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的是提供一種能提高并充分利用點(diǎn)火能量、延長(zhǎng)點(diǎn)火時(shí)間、使混合氣充分燃燒以降低污染程度的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)。
上述目的可由本實(shí)用新型的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)包括點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火線圈、分電器、電容器，其特征在于還包括一高能多脈沖點(diǎn)火器，所述高能多脈沖點(diǎn)火器接在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)與點(diǎn)火線圈之間，它包括點(diǎn)火信號(hào)形成電路、脈沖信號(hào)發(fā)生器、延時(shí)控制電路、功率推動(dòng)級(jí)、過(guò)壓保護(hù)電路、功率輸出電路、反饋控制電路和電源穩(wěn)定及保護(hù)電路。
本實(shí)用新型的高能多脈沖點(diǎn)火系統(tǒng)能在點(diǎn)火有效期內(nèi)一次產(chǎn)生多個(gè)點(diǎn)火能量穩(wěn)定的點(diǎn)火脈沖。其點(diǎn)火脈沖所形成的火花串的第一個(gè)火花是在26KV下產(chǎn)生的，其后的火花串是在22KV下產(chǎn)生的。由于多次點(diǎn)火增加了火花塞放電間隙的放電持續(xù)時(shí)間，因此能有效地點(diǎn)燃可燃?xì)怏w。
在具有上述結(jié)構(gòu)的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)中使用上海電器總廠生產(chǎn)的DQ 176型點(diǎn)火線圈進(jìn)行了尾氣排放測(cè)試及油耗測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明，和未按裝本實(shí)用新型的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)的情況相比，使用本實(shí)用新型高能多脈沖電子點(diǎn)火器的平均油耗下降了6.2％，尾氣中CO的排放下降了50％以上，HC的排放減少了60％以上。
此外，由于設(shè)置了功率輸出電路而提高了增益，因此降低了對(duì)輸入功率的要求，使通過(guò)白金接點(diǎn)的信號(hào)用電流減少到30mA左右，從而減少了白金斷電接點(diǎn)的燒蝕現(xiàn)象。本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，雖然汽車中的電瓶電壓為12V，但在發(fā)動(dòng)機(jī)高速轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下因電瓶極栓氧化、臟污等造成的接觸不良可使發(fā)動(dòng)機(jī)的脈沖電壓高達(dá)120—180VP，本實(shí)用新型的點(diǎn)火器中由于增加了電源穩(wěn)定及保護(hù)電路和過(guò)壓保護(hù)電路，能有效地保護(hù)電子點(diǎn)火器不被損壞，因而不必為此選用價(jià)格較高的耐高壓元器件，從而降低了高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)的成本。這對(duì)大批量生產(chǎn)是十分重要的。而且，由于設(shè)置了延時(shí)控制電路，能在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之后五秒鐘內(nèi)自動(dòng)切斷點(diǎn)火線圈的初級(jí)電流，從而不僅降低了能耗，還能在無(wú)論點(diǎn)火開(kāi)關(guān)是否關(guān)斷的情況下均保證安全，從而消除了現(xiàn)有的汽車點(diǎn)火器在白金接點(diǎn)斷開(kāi)后可能產(chǎn)生的不安全隱患。反饋控制電路的設(shè)置，限制了達(dá)林頓管的發(fā)射極電流，使得當(dāng)電流超過(guò)限度時(shí)，通過(guò)反饋?zhàn)饔脺p小基極電流，從而可使點(diǎn)火器的工作穩(wěn)定可靠。
本實(shí)用新型的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)與傳統(tǒng)的白金斷電式點(diǎn)火相比有以下優(yōu)點(diǎn)(1)能在點(diǎn)火有效期內(nèi)產(chǎn)生高能脈沖火花(一次產(chǎn)生12—5個(gè)點(diǎn)火脈沖)，從而無(wú)論在加速、高速還是在低速或怠速的情況下均能提高有效的點(diǎn)火功率；(2)由于能在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火之后5秒鐘內(nèi)自動(dòng)使工作電流截止，所以能防止發(fā)生在白金斷電觸點(diǎn)閉合、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)未關(guān)閉導(dǎo)致點(diǎn)火線圈發(fā)熱而造成電擊傷維修人員以及爆炸、白金燒蝕或電瓶耗盡等事故。
與現(xiàn)有技術(shù)的高頻率連續(xù)點(diǎn)火器相比，本實(shí)用新型的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)中的脈沖發(fā)生器是用集成電路構(gòu)成的，所以可靠性高。此外，本實(shí)用新型的高能多脈沖電子點(diǎn)火器能產(chǎn)生多個(gè)點(diǎn)火能量穩(wěn)定的點(diǎn)火脈沖，故能可靠、有效地點(diǎn)燃可燃?xì)怏w，使混合氣充分燃燒，解決了高頻率連續(xù)點(diǎn)火器脈沖數(shù)多而不可控、單個(gè)脈沖能量小的缺點(diǎn)。同時(shí)，還消除了因反饋深度較深而在白金接點(diǎn)斷開(kāi)后可能產(chǎn)生高壓所造成的不安全隱患。
下面將結(jié)合
本實(shí)用新型的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)。
圖1為傳統(tǒng)的一次點(diǎn)火線圈的充電電流與時(shí)間的關(guān)系曲線；圖2為現(xiàn)有技術(shù)的高頻率連續(xù)點(diǎn)火器中電子控制模塊的電路圖；圖3為說(shuō)明本實(shí)用新型的高能多脈沖點(diǎn)火方式的設(shè)想及點(diǎn)火線圈的充電電流與時(shí)間的關(guān)系以及脈沖電壓波形的示意圖；圖4為本實(shí)用新型的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)的高能多脈沖點(diǎn)火器的電路框圖；圖5為本實(shí)用新型一最佳實(shí)施例的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)的高能多脈沖點(diǎn)火器的電路圖；圖6A為本實(shí)用新型另一實(shí)施例的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)的示意圖；圖6B為圖6A中的備用插頭的透視圖。
如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明人的多脈沖點(diǎn)火的設(shè)想，一次點(diǎn)火的能量為多個(gè)脈沖能量的總和，這一總合能量明顯大于單脈沖一次點(diǎn)火的能量。
圖4示出了實(shí)現(xiàn)上述設(shè)想的本實(shí)用新型的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)的點(diǎn)火器的電路框圖。如圖3所示，本實(shí)用新型的高能多脈沖點(diǎn)火器設(shè)置在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)(白金斷電接點(diǎn))和點(diǎn)火線圈之間，它包括點(diǎn)火信號(hào)形成電路，用于根據(jù)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的動(dòng)作產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào)；脈沖發(fā)生器，用于根據(jù)點(diǎn)火信號(hào)產(chǎn)生多個(gè)點(diǎn)火脈沖；延時(shí)控制電路，用于在輸入信號(hào)停止后的5秒鐘內(nèi)使工作電流截止；功率推動(dòng)級(jí)，用于在接收到來(lái)自前級(jí)的脈沖信號(hào)后產(chǎn)生電流脈沖以推動(dòng)功率輸出電路；功率輸出電路，采用大功率高反壓達(dá)林頓管作開(kāi)關(guān)輸出；過(guò)壓保護(hù)電路，用于保護(hù)功率輸出電路；電源穩(wěn)定及保護(hù)電路，用于使電路中的電壓不受發(fā)動(dòng)機(jī)脈沖電壓的影響而保持穩(wěn)定，從而保護(hù)點(diǎn)火電路不受損壞；反饋控制電路，用于保護(hù)點(diǎn)火線圈到功率輸出電路的工作電流不超過(guò)其工作極限。
圖5給出了本實(shí)用新型的高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)的一個(gè)最佳實(shí)施例中的電子點(diǎn)火器的電路圖。
在本實(shí)施例中，點(diǎn)火信號(hào)形成電路由電阻R6、R*和電容C2、C3以及二極管D2、D3構(gòu)成；脈沖信號(hào)發(fā)生器由時(shí)基集成電路NE555構(gòu)成；延時(shí)控制電路由晶體管T1構(gòu)成，功率推動(dòng)級(jí)由晶體管T2構(gòu)成，功率輸出電路由達(dá)林頓管T3(BU932)構(gòu)成；過(guò)壓保護(hù)電路由連接在T3的集電極和基極之間的壓敏電阻RX構(gòu)成；電源穩(wěn)定及保護(hù)電路包括C5、C6、IC2、Z1和R11；以及反饋控制電路包括RL及R10。將如此形成的電子點(diǎn)火電路串接在現(xiàn)有技術(shù)的一般點(diǎn)火線路中即可有效地增加點(diǎn)火能量，降低尾氣排放中的有害氣體的含量，同時(shí)也降低了油耗。
本實(shí)用新型另一實(shí)施例的高能量多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)示于圖6A。如圖6A所示，高能多脈沖電子點(diǎn)火器1通過(guò)四孔插頭6、插座7接在由點(diǎn)火線圈2、電容器4、分電器5等部件構(gòu)成的點(diǎn)火系統(tǒng)中。圖中，3表示點(diǎn)火開(kāi)關(guān)的一側(cè)。除此之外還增加了一備用插頭8，圖6B為備用插頭8的透視圖。此插頭用于在一旦上述高能多脈沖電子點(diǎn)火電路因某種原因損壞時(shí)，能將點(diǎn)火開(kāi)關(guān)與點(diǎn)火線圈2直接連接起來(lái)、恢復(fù)原有車輛的點(diǎn)火方式，而不影響車輛行走。
由以上對(duì)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例的說(shuō)明可知，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型的精神作出各種改變，但這些變型和變化均應(yīng)理解為不脫離所附權(quán)利要求所表示的本實(shí)用新型的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)，包括點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火線圈、分電器、電容器，其特征在于還包括一高能多脈沖點(diǎn)火器，所述高能多脈沖點(diǎn)火器連接在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)與點(diǎn)火線圈之間，它包括順次連接在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)與點(diǎn)火線圈之間的點(diǎn)火信號(hào)形成電路、脈沖信號(hào)發(fā)生器、延時(shí)控制電路和功率推動(dòng)級(jí)、功率輸出電路、一端連接到功率輸出電路和電源正極的連接點(diǎn)而另一端連接到延時(shí)控制電路和功率推動(dòng)級(jí)的過(guò)壓保護(hù)電路、一端與電源正極相連而另一端分別連接到點(diǎn)火信號(hào)形成電路及延時(shí)控制電路的電源穩(wěn)定及保護(hù)電路，以及連接在功率輸出電路的輸出端與功率推動(dòng)級(jí)的輸入端之間的反饋控制電路。
2.如權(quán)利要求1所述的多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)，其中，還包括一用于恢復(fù)原車點(diǎn)火方式的備用插頭。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種高能多脈沖電子點(diǎn)火系統(tǒng)，包括點(diǎn)火開(kāi)關(guān)、點(diǎn)火線圈、分電器、電容器及高能多脈沖點(diǎn)火器，該點(diǎn)火器接在點(diǎn)火開(kāi)關(guān)及點(diǎn)火線圈之間，產(chǎn)生點(diǎn)火能量穩(wěn)定的多個(gè)脈沖，能有效地點(diǎn)燃可燃?xì)怏w、降低尾氣中的污染，節(jié)省油耗，同時(shí)能在發(fā)動(dòng)機(jī)熄火后五秒內(nèi)自動(dòng)切斷工作電流，保證安全。該高能多脈沖點(diǎn)火器包括點(diǎn)火信號(hào)形成電路、脈沖信號(hào)發(fā)生器、延時(shí)控制電路、功率推動(dòng)級(jí)、功率輸出電路、過(guò)壓保護(hù)電路、反饋控制電路和電源穩(wěn)定及保護(hù)電路。
文檔編號(hào)F02P3/08GK2237124SQ9420674
公開(kāi)日1996年10月9日 申請(qǐng)日期1994年3月2日 優(yōu)先權(quán)日1994年3月2日
發(fā)明者李又容 申請(qǐng)人:李又容