專利名稱：汽車雙向中頻點火器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于汽車的雙向中頻點火器。
在CN10131398中涉及了一種《雙火花源高頻點火器》，該點火器是由兩個相對獨立的受控電流源(容性)和受控電壓源(感性)組成的點火系統(tǒng)。其工作原理是由雙開關(guān)功率輸出，雙源同步電路和點火線圈一次電路先產(chǎn)生感性脈沖，再由逆變電路和高頻中壓諧振電路產(chǎn)生高頻容性信號，既感性火花在前，容性火花在后，二者獨立作用而又緊密銜接，并在點火時間內(nèi)連續(xù)不斷發(fā)出交變火花，從而達到使混合氣體快速、充分的燃燒，產(chǎn)生較大暴發(fā)力，降低尾氣排放和節(jié)油的效果，但是這種點火器還不很完善，至少表現(xiàn)在以下幾方面(一)從晶體管脈沖點火的機理來分析，這種感性火花在前，容性火花在后的點火方式，對提高點能量和效果，并不是最有效的方式。(二)由于該點火裝置沒有怠速點火延遲系統(tǒng)，對降低汽車怠速尾氣排放的效果不穩(wěn)定。(三)該點火器沒有無觸裝置，還需由白金觸點的開閉來控制。(四)該點火器內(nèi)有體積較大的逆變變壓器和電容器，不利于模塊化生產(chǎn)。
在us－4228778中披露了一種由高壓電容放電和磁儲能放電組成的持續(xù)火花放電點火系統(tǒng)。采用電容放電火花在前，電感放電火花在后的方法提高了內(nèi)燃機的點火能量。從其結(jié)構(gòu)看，是靠若干模擬開關(guān)的接通和斷開來提供脈沖，而不是兩個相對獨立的能量連續(xù)提供系統(tǒng)，從火花表現(xiàn)形式看，屬單向脈沖，且間隔時間較長，脈沖個數(shù)僅幾個，就火花性能而言，其幅值不高，能量分散，不能在最初的0.7毫秒的有效時間內(nèi)充分發(fā)揮效能，另外在功能方面該點火器沒有怠速延時點火和無觸點控制系統(tǒng)。
本實用新型的目的是要尋找一種輸出能量大，火花質(zhì)量好，能進一步穩(wěn)定地提高節(jié)油效果，冷起動性、動力性、加速性均好；能大幅度穩(wěn)定地減少排氣污染，并能使其通用性強，能適合模塊化、組件化生產(chǎn)的新型無觸點控制的汽車點火器。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的由雙向功率開關(guān)電路，雙向前置開關(guān)控制電路和雙穩(wěn)態(tài)振蕩電路組成了兩組獨立的開關(guān)電源，使容性火花和感性火花在同一脈沖中相疊加，并使這種脈沖正負交變，產(chǎn)生一串中頻信號加于點火線圈一次電路，使點火線圈二次發(fā)出能量極大、幅值很高的中頻火花。點火時間控制電路是用來調(diào)整點火時間的長短和點火時刻的。它的工作狀態(tài)既可受控于無觸點開關(guān)電路的信號，又可受控于白金觸點的開關(guān)信號，從而提高了點火器的通用性。點火怠速延時自動控制電路是用來控制發(fā)動機進入怠速工作狀況時，對點火時刻的自動延時，而當(dāng)發(fā)動機進入其它工作狀況時，點火時刻自動退出延時，以保證發(fā)動機怠速尾氣排放的大幅度穩(wěn)定的下降。無觸點開關(guān)電路是用來替代分電器中白金觸點的功能，延長了分電器的使用壽命，提高開關(guān)信號的穩(wěn)定性，它既可單獨作為單脈沖點火，又可控制其它各種晶體管點火器。過電壓保護電路是用來調(diào)整點火能量的大小，當(dāng)電源達到18伏時，點火能量適當(dāng)減小，當(dāng)電壓超過22伏時，點火器停止工作，以避免在運行中由于調(diào)節(jié)器失靈使發(fā)電機電壓升高等原因損壞點火器和點火線圈。
雙向中頻點火器，由兩組相對獨立的受控開關(guān)電源組成點火系統(tǒng)，在需要點火時刻，兩組開關(guān)電源交替工作，產(chǎn)生一連串中頻脈沖而且火花的持續(xù)時間可以調(diào)整，既能量具有連續(xù)性，不受轉(zhuǎn)速的影響，容性能量和感性能量在同一脈沖中，在這種脈沖中容性能量用于在極短的時間內(nèi)提高脈沖幅值，以利擊穿電極間隙感性能量在較長的時間內(nèi)保證脈沖火花的熱值，從而使每個脈沖都具有很高的能量疊加，使混合氣更充分的迅速燃燒，并用有效的怠速點火控制使尾氣排放大幅度穩(wěn)定的下降，使發(fā)動機的油耗更低，動力性、加速性均有明顯的提高。并適合稀燃發(fā)動機的點火要求，從而達到本發(fā)明的目的。
附圖
中虛線框內(nèi)電路是本實用新型的原理電路圖。
以下結(jié)合附圖詳細說明本實用新型一個實施例的電路結(jié)構(gòu)及其原理和功能。
如圖，汽車雙向中頻點火器是先由無觸點開關(guān)電路Ⅰ中的電磁線圈1接收到從分電器中磁極2傳感過來的點火分配信號，由二極管3，電阻4，穩(wěn)壓二極管5對這一分配信號進行整形，整形后的開關(guān)信號輸入給運算放大器6的輸入端，經(jīng)運算放大器6對該信號放大，用這一放大后的開關(guān)信號通過二極管7控制于三極管8的開關(guān)狀態(tài)，其中電阻9是運算放大器6的偏值電阻，電阻10、11是三極管8的偏流電阻，二極管12是用來防止反峰電壓的，電容13是用來保護三極管8的。由于無觸點開關(guān)電路是組件的型式裝于分電器內(nèi)，因此既可直接代替原有白金觸點的功能，用于電感式的脈沖點火，又可用于控制雙向中頻點火器或其它晶體管點火器。
點火時間控制電路Ⅱ是受控于無觸點開關(guān)電路Ⅰ的開關(guān)信號，或直接受控于分電器中白金觸點的開關(guān)信號，這一開關(guān)信號經(jīng)二極管14、15、電容16，電阻17形成時間脈沖信號，這一信號通過三極管18，電阻19放大后，經(jīng)二極管20，三極管21反相放大，通過二極管22、23去控制雙穩(wěn)態(tài)振蕩電路Ⅴ的工作狀態(tài)。過電壓保護電路Ⅲ是由穩(wěn)壓二極管24，電阻25組成的，當(dāng)電壓升高，超過20伏時，穩(wěn)壓二極管導(dǎo)通，這一導(dǎo)通電流通過電阻25輸入給點火時間控制電路Ⅱ中的三極管21，使三極管21處于飽和狀態(tài)，從而使雙穩(wěn)態(tài)振蕩電路Ⅴ停止工作，雙向前置開關(guān)控制電路Ⅵ和雙向功率開關(guān)電路也停止工作，因此而防止了各電路因工作過載而損壞。
雙穩(wěn)態(tài)振蕩電路Ⅴ是受控于點火時間控制電路Ⅱ中的三極管21，當(dāng)三極管21處于飽和狀態(tài)時，分別通過二極管22，23使雙穩(wěn)態(tài)振蕩電路Ⅴ中的三極管26處于截止?fàn)顟B(tài)，三極管27集電極處于低電位。當(dāng)點火時間控制電路Ⅱ中的三極管21處于截止?fàn)顟B(tài)時，雙穩(wěn)態(tài)振蕩電路Ⅴ立刻進入振蕩的工作狀態(tài)，由三極管26、27的集電極交替輸出矩形波信號，雙穩(wěn)態(tài)振蕩電路Ⅴ中的電阻28、29分別是三極管26、27的偏置電阻，電阻30、31，電容32、33的參數(shù)，決定了該電路的振蕩頻率。通過調(diào)整它們的參數(shù)，來保證兩組矩形波信號的一致性。
雙向前置開關(guān)控制電路Ⅵ是由兩部分組成，其中一部為正向電流前置控制電路(1)。它是由雙穩(wěn)態(tài)振蕩電路Ⅴ中的三極管26的集電極輸出的矩形波信號，經(jīng)電阻34輸入給三極管35的基極，控制于三極管35的開關(guān)狀態(tài)，這一開關(guān)信號一路經(jīng)電阻36、二極管37控制于雙向功率開關(guān)電路Ⅶ中的三極管38的導(dǎo)通與截止，從而控制點火線圈70的正向電流的通斷。另一路控制三極管39的開關(guān)狀態(tài)，由三極管39集電極輸出的開關(guān)信號，經(jīng)二極管40控制于雙向功率開關(guān)電路Ⅶ中的三極管41的開關(guān)狀態(tài)，并且使三極管41的開關(guān)狀態(tài)與三極管38的開關(guān)狀態(tài)同步。雙向前置開關(guān)控制電路Ⅵ的另一部分為反向電流前置控制電路，它是由雙穩(wěn)態(tài)振蕩電路Ⅴ中的三極管27集電極輸出的矩形波信號，經(jīng)電阻42輸入給三極管43，控制于三極管43的開關(guān)狀態(tài)，由三極管43的集電極輸出，一路經(jīng)電阻44、二極管45，控制于雙向功率開關(guān)電路Ⅶ中的三極管46的開關(guān)狀態(tài)，另一路接于三極管47的基極，由三極管47的集電極輸出的開關(guān)信號經(jīng)二極管48控制于雙向功率開關(guān)電路Ⅶ中的三極管49。并使三極管46、49的開關(guān)狀態(tài)同步，從而控制點火線圈70的反向電流的通斷。雙向前置開關(guān)控制電路Ⅵ中的電阻50、51、52、44分別為三極管35、39、43、47的偏置電阻。電容53、54是為了兩個輸出信號之間有相應(yīng)的延時時間，從而保證雙向功率開關(guān)電路Ⅶ中各三極管不會因過電流而損壞。
雙向功率開關(guān)電路Ⅶ是受控于雙向前置開關(guān)控制電路Ⅵ的兩組相位差為180度的開關(guān)信號，這兩組相位差180度的開關(guān)信號，分別保證了三極管38的開關(guān)狀態(tài)與三極管41的開關(guān)狀態(tài)相同步，三極管46的開關(guān)狀態(tài)與三極管49的開關(guān)狀態(tài)相同步。這兩組開關(guān)信號還保證了當(dāng)三極管38、41導(dǎo)通時，三極管46、49必然截止，當(dāng)三極管46、49導(dǎo)通時三極管38、41就必然截止的交替工作狀態(tài)，從而使點火線圈70一次端形成一個正、反向交變電流，并使點火線圈二次端產(chǎn)生一連串的交變的中頻電感火花，電容55、56、57、58是分別用來保護三極管49、41、46、38不至因電感浪涌電壓所擊穿而損壞，同時電容55、56、57、58還可為點火火花的前期提供一個幅值很高的、時間極短的容性火花。容性能量的大小取決于各電容的容量參數(shù)。怠速點火延時自動控制電路Ⅳ是由點火時刻控制電路Ⅱ中的三極管18集電極輸出的開關(guān)信號，作為怠速點火延時自動控制電路Ⅳ的信號源，這一信號經(jīng)三極管59放大后由三極管59的集電極輸出，經(jīng)隔離二極管60，加到電阻61，電容62的兩端，在這兩端形成一個隨著三極管59輸出的開關(guān)信號頻率變化而變化的電壓信號。當(dāng)開關(guān)信號頻率較低時，既表明發(fā)動機工作在怠速狀態(tài)下，這時電壓信號的電壓就偏高，這一高電位的信號升高到一定值時，穩(wěn)壓二極管63導(dǎo)通，這時三極管64也開始導(dǎo)通，由于三極管64的導(dǎo)通，使得接于集電極的電容65的一端接地，而電容65的一端接于點火時刻電路中的電阻17與66的中點，使電容65構(gòu)成了一個充電回路，它的充電回路是這樣的當(dāng)A點觸點斷開需要點火時，電阻17與66之間的中點電位開始升高，由于該點接入電容65，這一電位開始經(jīng)電容65，通過三極管64構(gòu)成一個充電回路，由此該點電位的升高，要取決于充電的時間長短，又由于點火時刻取決于該點電位的高低，電位高時點火，電位低時停止點火，由于電容65的延時作用，使得發(fā)動機在怠速時，每次點火得到了一個短時的延時，因此可大大減少發(fā)動機怠速時的尾氣排放，電容65的放電回路是在觸點A閉合時，由電容65的正極電阻66、二極管14、接地端，經(jīng)二極管67到電容65的負極端，它的放電時刻是由觸點A的開閉與否來控制的，電路中的電阻68、69是三極管59、64的偏置電阻。
使用本實用新型所述的雙向中頻點火器與現(xiàn)有的點火器相比具有1、節(jié)油效率顯著，現(xiàn)有最新點火器節(jié)油15％以上，本發(fā)明點火器在此基礎(chǔ)上又節(jié)油5％。
2、由于混合氣燃燒充分，從而大幅度穩(wěn)定地減少排氣污染，尾氣排放污染降低50％－90％。
3、動力性好，比現(xiàn)有最新點火器提高5％。提高了發(fā)動機的輸出功率。
4、比現(xiàn)有技術(shù)發(fā)動機點火率高，加強了高速性能，點火率為100％
5、起動性能好，冷車可一次起動成功，不需“加熱”和“搖車”等輔助措施，冷起動性在零下30℃情況下，仍可正常起動，不需預(yù)熱。
6、加速性能好，在同檔次，相同操作情況下，獲得最高速度的加速時間減少60％，因而提高了汽車的超車能力和爬波能力。
7、使用壽命長，由于裝有怠速點火延時自動控制電路和過電壓保護電路，能對裝置本身進行保護。
8、體積小適合模塊化，組件化生產(chǎn)的要求。
9、通用性好，無觸點開關(guān)電路與點火器可分別單獨使用。
權(quán)利要求1.一種用于汽車的雙向中頻點火器，其特征在于由無觸點開關(guān)電路I通過三極管21與點火時間控制電路Ⅱ連接并與過電壓保護電路Ⅲ連接，三極管59又將電路Ⅱ、Ⅲ與怠速點火延時自動控制電路Ⅳ相連接，雙穩(wěn)態(tài)振蕩電路Ⅴ中的三極管26、27分別通過電阻34、42與雙向前置開關(guān)控制電路Ⅵ連接，雙向功率開關(guān)電路Ⅶ通過二極管37、40、45、48與雙向前置開關(guān)控制電路Ⅵ連接所組成的。
2.如權(quán)利要求1所述的一種汽車雙向中頻點火器，其特征在于雙向功率開關(guān)電路Ⅶ通過三極管38、46、電容58、57和三極管41、49、電容56、55與點火線圈70連接，產(chǎn)生兩組相位差180度的火花，三極管46、49分別與雙向前置開關(guān)控制電路Ⅵ中的三極管47基極和集電極連接。三極管41、38分別與雙向前置開關(guān)控制電路Ⅵ中的三極管39的基極和集電極連接，電容55、56、57、58分別接于三極管49、41、38、46的發(fā)射極和集電極兩端。
3.如權(quán)利要求1所述的一種汽車雙向中頻點火器，其特征在于雙向前置開關(guān)控制電路Ⅵ由三極管35、39、43、47和二極管37、45、40、48組成并通過電阻34、42與電路Ⅴ連接。
4.如權(quán)利要求1所述的一種汽車雙向中頻點火器、其特征在于雙穩(wěn)態(tài)振蕩電路Ⅴ由三極管26、27，電容33、32，電阻28、29、30、31組成，電阻34與三極管26的集電極連接，電阻42與三極管27的集電極連接，并通過三極管26的基極、三極管27的集電極分別與點火時間控制電路Ⅱ中的二極管22、23連接。
5.如權(quán)利要求1所述的一種汽車雙向中頻點火器，其特征在于點火時間控制電路Ⅱ通過二極管22、23與Ⅴ連接，三極管21基極與過電壓保護電路Ⅲ連接，并通過二極管20與怠速點火延時自動控制電路Ⅳ連接，電路中的A點與點火時間控制電路Ⅱ連接，又可于分電器中的白金觸點連接。
6.如權(quán)利要求1所述的一種汽車雙向中頻點火器，其特征在于怠速點火延時自動控制電路Ⅳ通過三極管59的基極與點火時間控制電路Ⅱ中三極管18的集電極相連接，并又通過電容65與點火時間控制電路Ⅱ中電阻17和66之間與之連接。
7.如權(quán)利要求1所述的一種汽車雙向中頻點火器，其特征在于無觸點開關(guān)電路Ⅰ由電磁線圈1、二極管3、電阻4、穩(wěn)壓二極管5、運算放大器6、復(fù)合三極管8及A點組成，通過A點與點火時間控制電路Ⅱ中的二極管14連接。
專利摘要本實用新型涉及一種用于汽車的雙向中頻點火器，其特征在于產(chǎn)生的火花是由容性火花和感性火花組成，并疊加于同一脈沖中，除了有電路性能可靠和有自護功能外，還有在汽車怠速狀況時延時點火功能以減少尾氣排放對環(huán)境的污染。使汽車節(jié)油率比現(xiàn)點火器高50％，尾氣排放降低50％-90％，動力性提高5％，點火率為100％。冷起動性好，在零下30℃正常起動，不需預(yù)熱。加強了高速性能。
文檔編號F02P3/02GK2128313SQ9222493
公開日1993年3月17日 申請日期1992年6月19日 優(yōu)先權(quán)日1992年6月19日
發(fā)明者郭維平 申請人:郭維平