CN2031448U

CN2031448U - 电容储能式电子点火器

Info

Publication number: CN2031448U
Application number: CN 88212715
Authority: CN
Inventors: 司立柱; 陈明君; 司立民; 司立平
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-01-09
Filing date: 1988-01-09
Publication date: 1989-01-25

Abstract

电容储能式电子点火器是一种能在发动机各种转速下均能提供良好点火提前角和点火能量的电子器件。它对磁电机充电线圈和相配合的储能电子开关电路进行合理设计和创新，使电子点火器在保证点火准时的前提下，提高了点火能量，使火花塞间隙能达到0.8-1.0mm，并能燃烧较稀混合气，使发动机的经济性、动力性明显提高，排污减少。本电子点火器适用于各种磁电机式汽油发动机。

Description

本实用新型属于磁电机式汽油发动机用电容储能式电子点火器。

目前使用的由独立触发传感器控制点火提前角的电容储能式电子点火器，是利用磁电机内的一只充电线圈输出一定幅度的交流电压，将其正半周电压对电容充电储能。进行触发点火时，触发传感器输出一控制脉冲，触发可控硅或开关电路导通，使电容对点火线圈初级放电，并在其次级感应出高压，形成火花放电。为了防止交流负半周时充电线圈空载，使输出电压过高，击穿电子元件和充电线圈本身，并防止充电线圈长期单向工作而造成铁芯磁化，目前使用的各种电容储能式电子点火器均采用了将充电线圈输出交流电压的负半周用二极管进行短路的方法，采用这种方法的电子点火器存在以下几个问题：

1、随着发动机转速的升高，电容上的储能急剧下降，这是由于充电线圈匝数多，电感量大，当其输出电压的负半周被二极管短路后，由于自身感抗的存在，使负半周电流滞后电压一个较大的角度，这一滞后负电流的存在，使正半周电压到来后的一段较长时间内不能使电容充电，等于缩短了电容的充电时间。并且，磁电机的转速越高，充电线圈的感抗越大，电流滞后角也越大，电容的充电时间相应就越短，尽管磁电机输出的电压随转速升高，但远不能克服因充电时间缩短而造成的电容储能的迅速下跌。

2、不能兼顾发动机高、低速的点火能量。要提高发动机启动和低速时的点火能量，必须增加充电线圈的匝数，以提高电容储能，但因感抗增大，造成电流滞后角增大，使中、高速时的电容储能减少，点火能量下降。反之，提高中、高速点火能量，减少充电线圈匝数，又会使启动和低速时的储能降低，造成冷车起动困难。

3、对火花塞的污损敏感。当火花塞有一定污损时，即发生缺火，尤其在高速时更为严重。这使发动机排污升高，功率下降，油耗增加。发动机性能的下降又加剧火花塞的污损，造成恶性循环，以致不能运行。必须经常清洗，调整火花塞，增加了维修保养频次。

4、充电线圈相对较易损坏。由于二极管的单向短路，使负半周能量被线圈内阻吸收发热。有的产品为了散热，不对线圈进行浸漆处理，使线圈的绝缘性能和机械强度较低，尽管如此，由于里层绕组散热不良，仍将加速线圈绝缘介质的老化，缩短了工作寿命。

5、在现有技术基础上，不能通过改变充电线圈或电路参数设计出在发动机各种转速下均具有更高点火能量的产品。

本实用新型的目的是设计一种在发动机各种转速下均能提供良好点火能量以及能通过改变充电线圈的参数设计出不同点火能量的电容储能式电子点火器。

本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现的，它由磁电机充电线圈，触发传感线圈、储能和电子开关电路、点火线圈、火花塞等组成，其特征是：充电线圈具有中间抽头，形成主、付两个绕组，在付绕组的两端并联接有二极管D₂。交流电压的正半周时，由主、付绕组输出的电压叠加给电容充电，交流电压的负半周，二极管D₂对付绕组短路，造成整个线圈的局部短路。由于付绕组匝数较少，由此造成负半周电流滞后角也较小，从而使电容在电压正半周期间的充电时间延长，储能增加。虽然该电流滞后角也随磁电机转速的升高而增大，但其增大的程度较小，随磁电机转速升高而增加的电压可以在很宽的转速范围内克服这种影响。同时，因充电线圈在电压负半周时局部被短路，有效地限制了负半周电压的幅度，降低了对元器件的耐压要求，防止了线圈铁芯磁化。

为了降低充电线圈的发热，提高其使用寿命，必须正确绕制充电线圈。方法是：先将主绕组用较细的高强度漆包线绕在里层，由于主绕组无短路过程，发热很小，采用浸漆处理，以提高绝缘性能和机械强度。待主绕组烘干后，再将付绕组绕在外层，由于付绕组有短路过程，可用较粗的高强度漆包线绕制，并且不浸漆，以利散热。这样，付绕组一方面使用的线径较粗，匝数较少，内阻亦较小，减小了发热。另一方面，付绕组绕在外层，不浸漆，散热良好，结果使整个线圈的综合性能（绝缘性能、耐压性能、散热性能、机械强度）明显提高，延长了其使用寿命。

本实用新型还能根据发动机的最低转速和储能电容容量确定充电线圈总匝数之后，通过改变主、付绕组之间的匝数比，从而设计出不同点火能量的电子点火器。设主绕组匝数为n₁，付绕组匝数为n₂，则匝数比n＝ (n₁)/(n₂) ，n大，设计出的电子点火器点火能量就大，反之则小。

图1是本实用新型一种实施例的电路原理图。

图1中分别标示出：磁电机（1），充电线圈（2），触发传感线圈（3），储能和电子开关电路（4）点火线圈（5），火花塞（6）。

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明：

当磁电机（1）转动时，充电线圈（2）在旋转磁场作用下输出交流电压，该电压正半周通过二极管D₁给储能电容C₁充电，电压负半周时二极管D₂导通造成充电线圈的局部短路，防止负半周充电线圈空载和铁芯磁化，并造成一定的电流滞后角，防止随磁电机转速的增加电容C₁上充电过高，以降低对元器件的耐压指标。当点火正时到来时，触发传感线圈（3）输出一脉冲信号，触发可控硅SCR导通，使C₁上的能量通过点火线圈（5）初级泄放，在其次级感应出高压、击穿火花塞（6）的间隙，形成电火花，点燃混合气。D₃的作用是在触发脉冲作用期间为C₁提供反向放电通路，使C₁与点火线圈电感形成衰减振荡，延长放电的持续时间，增强点火效果。D₄、R₁、R₂、C₂是配合触发传感线圈，保证发动机在各种转速下有良好的点火提前角。C₃的作用是消除触发脉冲上的毛刺波和其它高频杂波提高电路的抗干扰能力。另外，储能电容C₁充电时，也要造成电流的滞后，为了使其在电压正半周内充分充电，应保证电容充分充电在前，可控硅SCR被触发导通在后。较好的方案是，电压正半周期间为电容储能时间，电压负半周期间的任何时刻均可安排为触发点火时间，这就需要正确确定充电线圈的绕制方向和在磁电机中的位置。

本实用新型的充电线圈（2）和触发传感线圈（3）的参数，须根据磁电机的具体结构设计。而储能和电子开关电路（4）具有通用性。点火器外形可视发动机的使用场合确定，体积小于34cm³。当用于摩托车发动机时，可与嘉陵－本田50型和70型车配套DQ－70型电子启动器相仿。

作为一个应用实例，本实用新型在嘉陵－本田50Ⅱ型摩托车发动机上进行了试验，并与该车的电子点火器进行了对比，有关情况如下：

1、储能和电子开关电路采用元件型号：

D₁为1N4007型，D₂为1N4004型，D₃为1N2714型，D₄为1N4001型，SCR为CR3AM（I_G＜0.2mA，V_DS＞600V），C₂为22μF／25V电解电容，C₃为0.033μF／63V涤纶电容，R₁为2.2K（ 1/8 W）碳膜电阻，R₂为3.9K（ 1/8 W）碳膜电阻。

2、触发传感线圈（3）仍采用实验用车的配件。

3、CJ50－Ⅱ型摩托车点火器与本实用新型电子点火器试验对比情况见表1。

本实用新型有以下主要优点：

1、可以通过在一定范围内改变充电线圈主、付绕组的匝数比设计出不同点火能量的电子点火器，以适应发动机的不同需要。

2、当本实用新型设计为较高点火能量的电子点火器时，可实现火花塞的较宽间隙放电，从而减轻火花塞电极的“消焰”（冷却），可燃用较稀的混合气，并能加速混合气的燃烧过程，使发动机低温启动容易，排污减少，油耗降低，功率上升，性能得到改善。

3、对火花塞的污损不敏感。当火花塞间隙为0.8～1.0mm时，在发动机各种转速下长期工作均无因点火不良造成的缺火。因而减少了排污和积炭，降低了发动机的维修保养频次。

4、与现有技术设计的点火器兼容。当配用现有产品的充电线圈时，储能和电子开关电路部分中D₂正极引出线直接接地（搭铁）即可。

5、成本低。本实用新型所需成本与现行产品几乎相同，即在基本不提高成本的基础上，大幅度提高了产品的性能。

Claims

1、一种电容储能式电子点火器，由磁电机充电线圈、触发传感线圈、储能和电子开关电路、点火线圈、火花塞等所组成，其特征在于磁电机充电线圈(2)具有中间抽头，形成主、付两个绕组，在付绕组的两端并接有二极管D₂，对其进行单向短路。

2、按照权利要求1所述的电容储能式电子点火器，其特征在于充电线圈（2）主绕组用较细的高强度漆包线绕在里层，付绕组用较粗的高强度漆包线绕在外层。

3、按照权利要求1、2所述的电容储能式电子点火器，其特征在于储能电容器C₁容量和充电线圈（2）总匝数确定之后，可以通过改变主、付绕组之间的匝数比来设计出不同点火能量的点火器。