專利名稱：一種汽油機(jī)電子點(diǎn)火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種汽油機(jī)點(diǎn)火器，特別是一種汽油機(jī)點(diǎn)火器的正時(shí)裝置和高壓電發(fā)生裝置。
汽油機(jī)點(diǎn)火器有分電器和點(diǎn)火線圈。已有技術(shù)中，分電器有機(jī)械結(jié)構(gòu)的離心、真空正時(shí)裝置和高壓分電盤；點(diǎn)火線圈是以硅鋼片為磁芯的高壓點(diǎn)火線圈。這種點(diǎn)火器的正時(shí)裝置由于是機(jī)械式的，在使用中因機(jī)械磨損會(huì)影響正時(shí)的準(zhǔn)確；高壓分電盤是機(jī)械觸點(diǎn)式的分電盤，在分電盤向各缸分電時(shí)，會(huì)因觸點(diǎn)間產(chǎn)生高壓火花而造成高壓能量的損失和觸點(diǎn)的燒蝕；以硅鋼片為磁芯的高壓點(diǎn)火線圈在使用時(shí)，為使初級(jí)線圈達(dá)到磁飽和，初級(jí)線圈需有一定長(zhǎng)的時(shí)間處于通電狀態(tài)，因而使汽油機(jī)在低轉(zhuǎn)速時(shí)既費(fèi)電又容易燒毀初級(jí)線圈，而在高轉(zhuǎn)速時(shí)又難于達(dá)到磁飽和，使點(diǎn)火的能量不足。
本實(shí)用新型的目的是為了克服上述不足，提出一種具有電子正時(shí)與高壓配電電路和用脈沖變壓器產(chǎn)生點(diǎn)火高壓電的汽油機(jī)電子點(diǎn)火器。
本實(shí)用新型是用如下方法實(shí)現(xiàn)的。
汽油機(jī)電子點(diǎn)火器有點(diǎn)火器軸和控制電路模塊，點(diǎn)火器軸和控制電路模塊裝在點(diǎn)火器外殼內(nèi)。點(diǎn)火器軸的軸頭露在外殼外部，可以和曲軸相連并同步轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)動(dòng)二圈，點(diǎn)火器軸轉(zhuǎn)動(dòng)一圈，點(diǎn)火器軸在外殼內(nèi)的一端有光電轉(zhuǎn)換園盤，光電轉(zhuǎn)換園盤的邊緣有通光孔；控制電路模塊有高壓電輸出接點(diǎn)，高壓電輸出接點(diǎn)露出點(diǎn)火器外殼，控制電路模塊中有順序連接的脈沖信號(hào)發(fā)生電路、正時(shí)控制電路、高頻振蕩電路、高壓電發(fā)生電路和與正時(shí)控制電路相連的濾波電路。
本汽油機(jī)電子點(diǎn)火器在安裝時(shí)，需裝在汽油機(jī)最高轉(zhuǎn)速時(shí)所需的最大提前角的位置，在低于最高轉(zhuǎn)速時(shí)，可用點(diǎn)火正時(shí)控制電路的延時(shí)來(lái)實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火正時(shí)，轉(zhuǎn)速高時(shí)延時(shí)短，轉(zhuǎn)速低時(shí)延時(shí)長(zhǎng)。
脈沖信號(hào)發(fā)生電路與普通的光電轉(zhuǎn)換無(wú)觸點(diǎn)汽車電子分電器的脈沖信號(hào)發(fā)生電路相同。脈沖信號(hào)發(fā)生電路有光電轉(zhuǎn)換開關(guān)，點(diǎn)火器軸上的光電轉(zhuǎn)換園盤的邊緣在光電轉(zhuǎn)換開關(guān)的發(fā)光管和接收管之間，當(dāng)曲軸帶動(dòng)點(diǎn)火器軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因光電轉(zhuǎn)換園盤的邊緣有通光孔，所以脈沖信號(hào)發(fā)生電路可以發(fā)出與汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速同步的負(fù)脈沖信號(hào)(以下稱脈沖A)。
正時(shí)控制電路由中間連有電容器的前、后兩個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路連接組成。脈沖A觸發(fā)前單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，如果經(jīng)一個(gè)可隨汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速變化RC常數(shù)的RC電路的延時(shí)，則可輸出脈寬隨汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速變化的正方波脈沖信號(hào)，在曲軸轉(zhuǎn)速高時(shí)，脈寬小，曲軸轉(zhuǎn)速低時(shí)，脈寬大(以下稱脈沖B)。脈沖B與脈沖A的每一個(gè)相對(duì)應(yīng)脈沖的起始是同一時(shí)刻，脈沖B的每一個(gè)脈沖的結(jié)束即脈沖B的下降沿可為正時(shí)時(shí)刻，曲軸轉(zhuǎn)速高，脈沖B的脈寬小，則延時(shí)短，曲軸轉(zhuǎn)速低，脈沖B的脈寬大，則延時(shí)長(zhǎng)。脈沖B經(jīng)電容器微分后可產(chǎn)生在脈沖B的上升沿和下降沿分別是正、負(fù)尖脈沖的脈沖信號(hào)(以下稱脈沖C)。用脈沖C的負(fù)尖脈沖即正時(shí)時(shí)刻觸發(fā)后單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器，經(jīng)后單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器的RC電路延時(shí)，輸出脈寬相等的正方波脈沖信號(hào)(以下稱脈沖D)。脈沖D的正方波脈沖的起始即是正時(shí)時(shí)刻。由于脈沖B的每個(gè)脈寬隨曲軸轉(zhuǎn)速變化，所以脈沖D的占空比就隨汽油機(jī)曲軸的轉(zhuǎn)速變化，曲軸轉(zhuǎn)速大，脈沖D的占空比大、曲軸轉(zhuǎn)速小，脈沖D的占空比小。脈沖D可用于汽油機(jī)的正時(shí)點(diǎn)火控制。
脈沖D分成兩路輸出，一路去濾波電路，另一路去高頻振蕩電路。
濾波電路由扼流圈和電容器連接組成。脈沖D經(jīng)濾波電路后，可輸出電壓的大小隨曲軸轉(zhuǎn)速同步變化的直流隨動(dòng)電壓，曲軸轉(zhuǎn)速大，隨動(dòng)電壓高，曲軸轉(zhuǎn)速小，隨動(dòng)電壓低，把這個(gè)隨動(dòng)電壓加到一個(gè)發(fā)光二極管上，二極管發(fā)出的光強(qiáng)就會(huì)隨曲軸的轉(zhuǎn)速變化，在發(fā)光二極管旁固定一個(gè)光敏電阻，用這個(gè)光敏電阻和電容器組成RC延時(shí)電路，則其RC常數(shù)就會(huì)隨曲軸的轉(zhuǎn)速變化，用這個(gè)RC延時(shí)電路作為上述正時(shí)控制電路中前單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器所需的可隨汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速變化RC常數(shù)的RC延時(shí)電路時(shí)，就可使前單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器輸出如前所述的脈寬隨汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速變化的正方波脈沖信號(hào)即脈沖B。
高頻振蕩電路是可產(chǎn)生頻率是39～41khz的高頻振蕩的電子高頻振蕩電路。脈沖D的另一路輸入高頻振蕩電路，使脈沖D在高電位時(shí)，可輸出高頻振蕩，脈沖D在低電位時(shí)振蕩停止，即脈沖D經(jīng)高頻振蕩電路，可輸出間歇的高頻脈沖信號(hào)(以下稱脈沖E)。脈沖E實(shí)質(zhì)是起始于正時(shí)時(shí)刻的有固定數(shù)量高頻脈沖波的脈沖信號(hào)。
高壓電生成電路有脈沖變壓器。脈沖E通過脈沖變壓器的初級(jí)線圈后，可立即經(jīng)脈沖變壓器升壓，在次級(jí)線圈輸出與脈沖E同步的高壓脈沖電流(以下稱脈沖F)。把高壓脈沖電流脈沖F送到汽油機(jī)的火花塞，用于正時(shí)點(diǎn)火，每次點(diǎn)火都是一組高能多火花。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是1.由于用電子電路控制點(diǎn)火的正時(shí)，沒有機(jī)械磨損，長(zhǎng)期使用，仍可保證正時(shí)準(zhǔn)確，2.高壓分電無(wú)觸點(diǎn)，點(diǎn)火器互作可靠，3.脈沖變壓器只在點(diǎn)火瞬間通電互作，因而省電，不易燒毀，4.脈沖變壓器的感應(yīng)極快，無(wú)論汽油機(jī)的轉(zhuǎn)速高低，都可保證有足夠的點(diǎn)火能量，5.每次點(diǎn)火有多火花，保證點(diǎn)火可靠。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是雙缸汽油機(jī)點(diǎn)火器的產(chǎn)品示意圖，圖2是雙缸汽油機(jī)點(diǎn)火器控制電路模塊的電氣原理圖，圖3是圖2中當(dāng)汽油機(jī)轉(zhuǎn)速逐漸增加時(shí)A、B、C、D、E、F各點(diǎn)的脈沖波形示意圖。
圖1中，雙缸汽油機(jī)點(diǎn)火器有點(diǎn)火器軸1和控制電路模塊2，點(diǎn)火器軸1和控制電路模塊2安裝在點(diǎn)火器外殼3內(nèi)，控制電路模塊2上的高壓輸出接點(diǎn)201、202露在外殼3上，點(diǎn)火器軸1的軸頭11露出點(diǎn)火器外殼3外，軸頭11可與汽油機(jī)曲軸相連，并由曲軸帶動(dòng)同步轉(zhuǎn)動(dòng)，曲軸轉(zhuǎn)兩圈，點(diǎn)火器軸1轉(zhuǎn)一圈。
點(diǎn)火器軸1在外殼3內(nèi)部的一端，固定一個(gè)光電轉(zhuǎn)換園盤12，在點(diǎn)火器軸1轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，可帶動(dòng)園盤12轉(zhuǎn)動(dòng)，園盤12的邊緣有兩個(gè)通光孔121，兩個(gè)通光孔121在園盤12的一個(gè)直徑的兩端。
圖2中，點(diǎn)火器的控制電路模塊2由順序連接的脈沖信號(hào)發(fā)生電路21、正時(shí)控制電路22、高頻振蕩電路23、高壓電發(fā)生電路24和與正時(shí)控制電路相連的濾波電路25以及脈沖信號(hào)發(fā)生電路21、正時(shí)控制電路22和濾波電路25的供電電路26組成。
圖2、圖3中，脈沖信號(hào)發(fā)生電路21有光控開關(guān)GK和與之相連的晶體管T1。點(diǎn)火器軸1上的園盤12邊緣在光控開關(guān)GK的發(fā)光管與接收管之間，當(dāng)汽油機(jī)曲軸帶動(dòng)點(diǎn)火器軸1及其上的園盤12轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，因?yàn)閳@盤12的邊緣有兩個(gè)通光孔，所以光控開關(guān)GK可輸出與汽油機(jī)曲軸轉(zhuǎn)速同步的脈沖信號(hào)，點(diǎn)火器軸1每轉(zhuǎn)一圈，可發(fā)出兩個(gè)脈沖，經(jīng)晶體管T1放大后在A點(diǎn)輸出負(fù)脈沖信號(hào)即脈沖A。
正時(shí)控制電路22是556雙時(shí)基電路，雙時(shí)基電路的兩部分接成前、后兩個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路IC1-1、IC1-2，IC1-1和IC1-2之間有電容器C2。脈沖A先觸發(fā)前單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC1-1的6腳，由電阻R4、cds和電容器C1組成的RC電路是IC1-1的延時(shí)電路，其中cds是光敏電阻，光敏電阻cds旁有發(fā)光二極管D6，光敏電阻cds與發(fā)光二極管D6封裝在一個(gè)不透光的外殼里，如果發(fā)光二極管D6加上隨曲軸轉(zhuǎn)速變化電壓大小的隨動(dòng)電壓，cds的阻值就會(huì)隨曲軸的轉(zhuǎn)速變化，則IC1-1的RC延時(shí)常數(shù)也會(huì)隨曲軸的轉(zhuǎn)速變化。脈沖A經(jīng)R4、cds和C1組成的RC電路延時(shí)后，在IC1-1的5腳即B點(diǎn)輸出脈沖寬度隨曲軸轉(zhuǎn)速變化的正方波脈沖信號(hào)即脈沖B。適當(dāng)選擇C1、R4和cds的值及加在發(fā)光二極管D6上的隨動(dòng)電壓的大小，可使曲軸轉(zhuǎn)速高，脈沖B的脈寬小、曲軸轉(zhuǎn)速低，脈沖B的脈寬大。并使脈沖B的下降沿為汽油機(jī)點(diǎn)火的正時(shí)時(shí)刻。脈沖B經(jīng)電容器C2微分，于C點(diǎn)輸出在脈沖B的上升沿和下降沿時(shí)分別產(chǎn)生正、負(fù)尖脈沖的脈沖信號(hào)即脈沖C。脈沖C的負(fù)尖脈沖即為正時(shí)時(shí)刻，用脈沖C的負(fù)尖脈沖觸發(fā)后單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器IC1-2的8腳，經(jīng)電容器C4、電阻R7組成的RC電路的延時(shí)，在IC1-2的9腳即D點(diǎn)輸出起始時(shí)刻與脈沖C的負(fù)尖脈沖同步的脈寬相等、占空比隨曲軸轉(zhuǎn)速變化的正方波脈沖信號(hào)即脈沖D。脈沖D的正方波脈沖的起始即是正時(shí)時(shí)刻，曲軸轉(zhuǎn)速高，脈沖D占空比大，曲軸轉(zhuǎn)速低，脈沖D占空比小。脈沖D即經(jīng)正時(shí)后輸出的脈沖信號(hào)，選擇C4、R7的值，使脈沖D的脈寬為2～3ms。脈沖D在D點(diǎn)分成兩路，一路去濾波電路25，另一路經(jīng)三極管T2放大，去高頻振蕩電路23。
濾波電路25有順序連接的晶體管T4、扼流圈L和電解電容器C9。脈沖D經(jīng)T4放大后，經(jīng)扼流圈L和電解電容器C9濾波，可輸出與曲軸轉(zhuǎn)速同步的隨動(dòng)直流電壓，曲軸轉(zhuǎn)速高，隨動(dòng)電壓高，曲軸轉(zhuǎn)速低，隨動(dòng)電壓低。把這個(gè)隨動(dòng)電壓加到上述發(fā)光二極管D6上，可使發(fā)光二極管D6發(fā)出的光強(qiáng)隨曲軸轉(zhuǎn)速變化，二極管D6旁的光敏電阻cds的阻值也隨曲軸轉(zhuǎn)速變化，由C1、R4和cds組成的RC延遲電路的RC常數(shù)就會(huì)隨曲軸的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，選擇發(fā)光二極管D6的型號(hào)和C1、R4和cds的值及濾波電路25中元件參數(shù)的值，使其輸出適當(dāng)大小的電壓，可以使IC1-1的5腳輸出上述脈寬隨曲軸轉(zhuǎn)速變化的脈沖B。
高頻振蕩電路23是接成高頻振蕩器電路的555時(shí)基電路IC2。高頻振蕩電路23中還有由電阻R12、電阻R13和電容器C13組成的RC電路，該RC電路可決定高頻振蕩電路23的輸出振蕩頻率，選擇R12、R13和C13的值使高頻振蕩器電路23可產(chǎn)生39～41KHZ，最好是40KHZ的高頻振蕩。正時(shí)控制電路22輸出的經(jīng)T2放大的脈沖D觸發(fā)IC2的4腳，當(dāng)4腳是高電位時(shí)在IC2的3腳可輸出高頻振蕩，當(dāng)4腳是低電位時(shí)，振蕩停止，即由T2放大后的脈沖D觸發(fā)IC2的4腳后，在IC2的3腳可輸出與脈沖D同步的間歇振蕩的脈沖信號(hào)脈沖E，經(jīng)三極管T3放大，送入高壓電發(fā)生電路24。
高壓電發(fā)生電路24有脈沖變壓器B1。脈沖E從脈沖變壓器B1的初級(jí)線圈輸入，脈沖變壓器B1的次級(jí)線圈可輸出與脈沖E同步的高壓脈沖電流即脈沖F，脈沖變壓器B1的次級(jí)線圈的兩端，通過控制電路模塊上的高壓輸出接點(diǎn)，可分別與雙缸汽油機(jī)的每一缸的火花塞相連。脈沖F用于汽油機(jī)的正時(shí)點(diǎn)火。
供電電路26由二極管D5、三端穩(wěn)壓器IC3和濾波電容器連接組成，供電電路可把輸入的12V直流電變成穩(wěn)定的9V直流電，供給脈沖信號(hào)發(fā)生電路21、正時(shí)控制電路22和濾波電路25工作用。
圖2中雙缸汽油機(jī)的控制電路模塊中的主要電子元器件的型號(hào)或參數(shù)是光控開關(guān)GKMOC70T，三極管T1、T2、T49013，雙時(shí)基電路IC1-1和IC1-2556，電阻R42.7M～3.3M，光敏電阻cdsMG45，發(fā)光二極管D62EF，電容器C1、C4103，電容器C2、C13104，電阻R7330K，時(shí)基電路IC2555，電阻R1230～40K，電阻R1310K，三極管T3BU932，脈沖變壓器B1是頻率40KHZ的鐵氧體芯脈沖變壓器，其初級(jí)線圈的匝數(shù)是25～30匝、次級(jí)線圈的匝數(shù)是3000～4000匝，扼流圈L48mH，電解電容器C9100～220μ，三端穩(wěn)壓器IC37808。
一個(gè)光控開關(guān)與一個(gè)控制電路模塊只可用于雙缸汽油機(jī)。對(duì)于四缸汽油機(jī)可再加一個(gè)點(diǎn)火器控制電路模塊、并且在光電轉(zhuǎn)換園盤12的邊緣外再加一個(gè)光控開關(guān)，對(duì)于六缸、八缸等汽油機(jī)以此類推。
權(quán)利要求1.一種汽油機(jī)電子點(diǎn)火器，其特征在于有外殼，外殼內(nèi)有高壓輸出接點(diǎn)露出外殼的控制電路模塊和軸頭也露出外殼的點(diǎn)火器軸，(1)點(diǎn)火器軸在外殼內(nèi)的一端固定有光電轉(zhuǎn)換園盤，光電轉(zhuǎn)換園盤的邊緣有通光孔，(2)控制電路模塊中有順序連接的可發(fā)出與汽油機(jī)轉(zhuǎn)速同步脈沖信號(hào)的脈沖信號(hào)發(fā)生電路、對(duì)上述脈沖信號(hào)作延時(shí)處理后輸出正方波脈沖信號(hào)的正時(shí)控制電路、在上述正方波脈沖信號(hào)是高電位時(shí)輸出高頻振蕩的高頻振蕩電路、把上述高頻振蕩升高電壓的高壓電發(fā)生電路和輸入端與正時(shí)控制電路輸出端相連接的可輸出與汽油機(jī)轉(zhuǎn)速同步的直流隨動(dòng)電壓的濾波電路。
2.按權(quán)利要求1所述的點(diǎn)火器，其特征是所述的脈沖信號(hào)發(fā)生電路有順序連接的光控開關(guān)和三極管，光控開關(guān)的發(fā)光管與接收管之間有點(diǎn)火器軸上的光電轉(zhuǎn)換園盤的邊緣。
3.按權(quán)利要求2所述的點(diǎn)火器，其特征是所述的正時(shí)控制電路有中間連有電容器的前、后兩個(gè)單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，前單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路的RC延時(shí)電路中有光敏電阻，光敏電阻旁有兩端加有上述與汽油機(jī)轉(zhuǎn)速同步的直流隨動(dòng)電壓的發(fā)光二極管。
4.按權(quán)利要求3所述的點(diǎn)火器，其特征是所述的濾波電路有順序連接的三極管、扼流圈、電解電容器，濾波電路的輸入端與正時(shí)控制電路的輸出端相連接、濾波電路的輸出端與正時(shí)控制電路中發(fā)光二極管相連接。
5.按權(quán)利要求4所述的點(diǎn)火器，其特征是所述的高頻蕩電路是在輸入端是高電位時(shí)可產(chǎn)生39～41KHZ，特別是40KHZ高頻振蕩、低電位時(shí)振蕩停止的接成高頻振蕩電路的555時(shí)基電路。
6.按權(quán)利要求5所述的點(diǎn)火器，其特征是所述的高壓電發(fā)生電路有脈沖變壓器，脈沖變壓器次級(jí)線圈與控制電路模塊上的高壓輸出接點(diǎn)相連。
專利摘要汽油機(jī)電子點(diǎn)火器，由順序連接的脈沖信號(hào)發(fā)生器電路、正時(shí)控制電路、高頻振蕩電路、高壓電發(fā)生電路和與正時(shí)控制電路相連接的濾波電路組成，正時(shí)控制電路為單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器電路，其RC延時(shí)電路有光敏電阻、光敏電阻旁有加有與汽油機(jī)轉(zhuǎn)速同步的隨動(dòng)電壓的發(fā)光二極管，正時(shí)信號(hào)是高頻振蕩波，經(jīng)脈沖變壓器升壓，可以在火花塞產(chǎn)生正時(shí)的多火花。本點(diǎn)火器改變了傳統(tǒng)的機(jī)械正時(shí)和高壓分電及硅鋼片鐵芯的高壓線圈。正時(shí)準(zhǔn)確、能量高、壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F02P5/145GK2236552SQ9523238
公開日1996年10月2日 申請(qǐng)日期1995年10月5日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月5日
發(fā)明者祝業(yè)槐 申請(qǐng)人:祝業(yè)槐