汽車點(diǎn)火系統(tǒng)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)

按是否采用了電子原件控制，可分為傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)和電子點(diǎn)火系統(tǒng)。圖1.1傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成6—點(diǎn)火開(kāi)犬7電池8一起動(dòng)機(jī)9—電容器按是否采用了電子原件控制，可分為傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)和電子點(diǎn)火系統(tǒng)。圖1.1傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成6—點(diǎn)火開(kāi)犬7電池8一起動(dòng)機(jī)9—電容器10一斷電器一、點(diǎn)火系統(tǒng)概述點(diǎn)火系統(tǒng)是發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作所必需的電器系統(tǒng)之一，在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，氣缸內(nèi)的混合氣是由高壓電火花點(diǎn)燃的，而產(chǎn)生電火花的功能是由點(diǎn)火系來(lái)完成的。點(diǎn)火系將電源的低電壓變成高電壓，再按照發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火順序輪流送至各氣缸，點(diǎn)燃?jí)嚎s混合氣；并能適應(yīng)發(fā)動(dòng)機(jī)工況和使用條件的變化，自動(dòng)調(diào)節(jié)點(diǎn)火時(shí)刻，實(shí)現(xiàn)可靠而準(zhǔn)確的點(diǎn)火；還能在更換燃油或安裝分電器時(shí)進(jìn)行人工校準(zhǔn)點(diǎn)火時(shí)刻。按是否采用了電子原件控制，可分為傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)和電子點(diǎn)火系統(tǒng)。二、點(diǎn)火系統(tǒng)的種類1一配電器2—高壓導(dǎo)線3一火花塞4一附加電阻5一點(diǎn)火線圈1、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)汽車上的蓄電池或發(fā)電機(jī)向點(diǎn)火系提供電能，機(jī)械觸點(diǎn)控制點(diǎn)火時(shí)刻，點(diǎn)火時(shí)刻的調(diào)節(jié)采用機(jī)械式自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，儲(chǔ)能方式為電感儲(chǔ)能。1.1、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的組成及其工作原理傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)組成：電源、點(diǎn)火線圈、分電器、火花塞、點(diǎn)火開(kāi)關(guān)。傳統(tǒng)電火花系統(tǒng)的組成如圖1.1所示。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理：在傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)中，蓄電池或發(fā)電機(jī)供給12V低電壓，經(jīng)點(diǎn)火線圈和斷電器轉(zhuǎn)變?yōu)楦唠妷海俳?jīng)配電器分送到各缸火花塞，使電極間產(chǎn)生電火花。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，斷電器軸連同凸輪一起在發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸的驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)。斷電器凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，斷電器觸點(diǎn)交替地閉合和打開(kāi)，因此傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理可分為觸點(diǎn)閉合，初級(jí)電流增長(zhǎng)；觸點(diǎn)打開(kāi)，次級(jí)繞組產(chǎn)生高壓；火花塞電極間火花放電三個(gè)階段。傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的工作原理如圖1.2所示：圖1.2傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)工作原理1?2、傳統(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)的特點(diǎn)傳統(tǒng)點(diǎn)火系結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低，是一種應(yīng)用較早、較普遍的點(diǎn)火系。但該點(diǎn)火系工作可靠性差，點(diǎn)火狀況受轉(zhuǎn)速、觸點(diǎn)技術(shù)狀況影響較大，需要經(jīng)常維修、調(diào)整。隨著汽車技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)點(diǎn)火系越來(lái)越不適應(yīng)現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)點(diǎn)火的要求，正日趨被新的電子點(diǎn)火系所取代。2、電子點(diǎn)火系統(tǒng)2.1、電子點(diǎn)火系統(tǒng)種類按信號(hào)發(fā)生器型式可分為：磁感應(yīng)式；霍爾式；光電式；電磁振蕩式。尤以霍爾式電子點(diǎn)火系統(tǒng)應(yīng)用更加普遍，也是無(wú)觸點(diǎn)式點(diǎn)火系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。2.2、霍爾式電子點(diǎn)火系統(tǒng)的組成霍爾信號(hào)發(fā)生器是應(yīng)用霍爾效應(yīng)原理制成的，以霍爾信號(hào)發(fā)生器進(jìn)行觸發(fā)的點(diǎn)火系統(tǒng)，稱為霍爾式電子點(diǎn)火系統(tǒng)?；魻柺诫娮狱c(diǎn)火系統(tǒng)由內(nèi)裝霍爾信號(hào)發(fā)生器的分電器、點(diǎn)火器、火花塞、點(diǎn)火線圈等組成?；魻柺诫娮狱c(diǎn)火系統(tǒng)電路圖如圖2.1所示：2?3、霍爾效應(yīng)當(dāng)電流通過(guò)放在磁場(chǎng)中的半導(dǎo)體基片，且電流方向和磁場(chǎng)方向垂直時(shí)，在垂直于電流和磁場(chǎng)的半導(dǎo)體基片的橫向側(cè)面上產(chǎn)生一個(gè)與電流和磁場(chǎng)強(qiáng)度成正比的電壓，這個(gè)電壓稱為霍爾電壓。原理圖如2.2所示：圖2.2霍爾效應(yīng)原理圖B一磁場(chǎng)強(qiáng)度I一電流uh—霍爾電壓d一薄片厚度霍爾電壓UH的高低與通過(guò)的電流I和磁場(chǎng)強(qiáng)度B成正比，可用公式表示為Uh%b，式中rh為霍爾系數(shù)。由公式可知，當(dāng)通過(guò)的電流I為一定值時(shí)，霍爾電壓UH則與磁感強(qiáng)度B成正比，即霍爾電壓隨磁感強(qiáng)度的大小而變化.根據(jù)霍爾效應(yīng)做成的霍爾器件，就是以磁場(chǎng)為工作媒體，將物體的運(yùn)動(dòng)參量轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字電壓的形式輸出，使之具備傳感和開(kāi)關(guān)的功能。2.4、霍爾傳感器的組成及工作原理汽車電子點(diǎn)火系統(tǒng)中的霍爾傳感器，它由霍爾觸發(fā)器、永久磁鐵、有缺口的葉輪轉(zhuǎn)子等組成（圖2.3），葉輪轉(zhuǎn)子由分電器軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，其缺口數(shù)與發(fā)動(dòng)機(jī)數(shù)相等.霍爾觸發(fā)器固定在陶瓷支座上，有4個(gè)接頭，外電流由A和8輸入，霍爾電流由C和D輸出.霍爾觸發(fā)器的正對(duì)面是永久磁鐵，二者之間留有空氣間隙。圖2.3霍爾傳感器組成當(dāng)轉(zhuǎn)子的葉片進(jìn)入空氣間隙時(shí)，作用在霍爾觸發(fā)器上的磁場(chǎng)被轉(zhuǎn)子葉片所旁路，這時(shí)不產(chǎn)生霍爾電壓，霍爾觸發(fā)器無(wú)信號(hào)輸出，點(diǎn)火器內(nèi)的集成電路放大器的輸出級(jí)便導(dǎo)通，使點(diǎn)火線圈的初級(jí)電路接通.當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片離開(kāi)空氣間隙時(shí)，磁場(chǎng)線穿過(guò)轉(zhuǎn)子葉輪的缺口，這時(shí)便產(chǎn)生霍爾電壓，使放大器的輸出級(jí)截止，點(diǎn)火線圈的初級(jí)電路隨之被切斷，次級(jí)即產(chǎn)生高電壓，火花塞跳火。2?5、霍爾式傳感器的特點(diǎn)霍爾傳感器沒(méi)有傳感線圈，故不受轉(zhuǎn)速和溫度的影響，其輸出電壓穩(wěn)定；沒(méi)有傳感線圈，也就不存在線圈的電感引起的相移問(wèn)題，所以能精確地控制點(diǎn)火的時(shí)間.霍爾傳感器在分電器內(nèi)取代機(jī)械斷電器，因此，無(wú)磨損免維護(hù)，能夠適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，能夠較大幅度提高發(fā)動(dòng)機(jī)的性能.此外，它工作可靠，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具有明顯的優(yōu)勢(shì)。三、創(chuàng)新性分析(1)用作汽車開(kāi)關(guān)電路上的功率霍爾電路，具有抑制電磁干擾的作用.許多人都知道，汽車的自動(dòng)化程度越高，微電子電路越多，就越怕電磁干擾.而在汽車上有許多燈具和電器件，尤其是功率較大的前照燈、空調(diào)電機(jī)和雨刮器電機(jī)在開(kāi)關(guān)時(shí)會(huì)產(chǎn)生浪涌電流，使機(jī)械式開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)產(chǎn)生電弧，產(chǎn)生較大的電磁干擾信號(hào).采用功率霍爾開(kāi)關(guān)電路可以減小這些現(xiàn)象。(2)霍爾器件通過(guò)檢測(cè)磁場(chǎng)變化，轉(zhuǎn)變?yōu)?/p>