汽車點(diǎn)火器的功能和結(jié)構(gòu)原理
目前汽車上使用的點(diǎn)火器內(nèi)部電路多種多樣,但基本功能基本相同,其電路也由相應(yīng)的功能電路組成,如圖5-31所示。
現(xiàn)代汽車點(diǎn)火器廣泛使用集成電路,內(nèi)部電路非常復(fù)雜。一旦損壞,只能更換。
汽車點(diǎn)火器的工作原理
下面將描述磁感應(yīng)信號(hào)發(fā)生器和簡(jiǎn)化點(diǎn)火器電路的基本工作原理。簡(jiǎn)化的電路如圖5-32所示。
(1)停機(jī)保護(hù)狀態(tài)
如圖5-33所示,當(dāng)點(diǎn)火開關(guān)剛打開,發(fā)動(dòng)機(jī)未啟動(dòng)時(shí),信號(hào)發(fā)生器沒有信號(hào)電壓,電池電壓經(jīng)R1和R2分壓后作用于P點(diǎn),P點(diǎn)電壓通過信號(hào)線圈作用于三極管的基極。這個(gè)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。
(2)初級(jí)電路的導(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)電壓處于圖5-34所示的方向時(shí),信號(hào)電壓與P點(diǎn)的電壓疊加,使Q點(diǎn)的電壓上升。當(dāng)Q點(diǎn)的電壓超過晶體管的導(dǎo)通電壓時(shí),晶體管由關(guān)斷狀態(tài)變?yōu)閷?dǎo)通狀態(tài),初級(jí)電路導(dǎo)通。流經(jīng)點(diǎn)火線圈初級(jí)繞組的電流通過晶體管接地。
(3)一次回路的切斷狀態(tài)
當(dāng)信號(hào)電壓處于圖5-35所示的方向時(shí),信號(hào)電壓與P點(diǎn)的電壓疊加,使Q點(diǎn)的電壓降低。當(dāng)Q點(diǎn)的電壓下降到三極管的截止電壓時(shí),三極管由導(dǎo)通狀態(tài)變?yōu)榻刂範(fàn)顟B(tài),切斷初級(jí)電路,在點(diǎn)火線圈的次級(jí)繞組中感應(yīng)出高壓電動(dòng)勢(shì)。
(4)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)代汽車普遍采用高能點(diǎn)火線圈,其初級(jí)繞組電阻值較小,一般為0.5 ~ 0.8。使用此點(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)火線圈會(huì)長(zhǎng)時(shí)間通過大電流,不僅浪費(fèi)電能,更重要的是會(huì)過熱燒毀點(diǎn)火線圈和電子元件。因此,點(diǎn)火器中的點(diǎn)火線圈有一個(gè)限流控制保護(hù)電路,其目的是將初級(jí)電流限制在一定值并保持恒定,即恒流控制電路。
點(diǎn)火器的恒流控制原理如下:
如圖5-36所示,VT是點(diǎn)火器最后一級(jí)的大功率管,Rs是采樣電阻,IC是點(diǎn)火集成塊。當(dāng)采樣電阻恒定時(shí),采樣電阻兩端的電壓與通過點(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,從而保持通過點(diǎn)火線圈的初級(jí)電流恒定。
具體工作過程如下:大功率管飽和時(shí),如果初級(jí)電流小于限流值,初級(jí)電流會(huì)逐漸增大;當(dāng)初級(jí)電流高于電流限值時(shí),Rs反饋電壓會(huì)提高放大器F的輸出電壓,從而使VT1更加導(dǎo)通,集電極電位降低,VT移至截止區(qū),初級(jí)電流降低。當(dāng)初級(jí)電流略低于限流值時(shí),放大器F的輸出電壓被Rs反饋電壓降低,從而VT1關(guān)斷,集電極電位升高,VT導(dǎo)通,初級(jí)電流升高。
(5)關(guān)閉角度控制
閉合角是點(diǎn)火控制器最后一個(gè)大功率開關(guān)管導(dǎo)通時(shí)電軸旋轉(zhuǎn)的角度,也叫導(dǎo)通角。
如圖5-37所示,給出了有無閉角控制電路的點(diǎn)火器一次電流波形。
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