CN203297021U - 一种通用汽油机数字点火器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种通用汽油机数字点火器，其包括电源保护电路、稳压电路、触发脉冲整形电路、点火进角控制电路、充电稳压电路、点火脉冲产生电路和机油熄火控制电路，所述稳压电路的输出端分别与触发脉冲整形电路和点火进角控制电路的输入端连接，触发脉冲整形电路的输入端接收触发脉冲信号，触发脉冲整形电路的输出端与点火进角控制电路的另一输入端连接，点火进角控制电路的输出端与点火脉冲产生电路的输入端连接。本实用新型的通用汽油机数字点火器抗干扰能力超强，点火能量高，低速易启动，不同负荷状态排放明显改善；同时采用微处理器MCU单元可精确控制点火角度。

Description

一种通用汽油机数字点火器

技术领域

本实用新型涉及通用汽油机，尤其涉及一种通用汽油机数字点火器。 

背景技术

通用汽油机是一种稳定转速的小型发动机。目前通用汽油机为了达到出口的要求，其排放限值必须达到欧Ⅱ和美国EPAⅢ 标准。国内部分厂家采用三元催化剂和补气阀方式来达到上述排放标准。采用三元催化剂和补气阀虽可达到上述排放限值，但易造成通用汽油机功率值等性能参数下降；虽然三元催化剂在短期时间内可改善通用汽油机的废气排放，但使用周期短，需经常更换，成本高；同时三元催化剂在使用过程中易形成积碳，进而造成蜂窝催化剂堵死，发动机高温功率下降。另外，部分国内厂家通过改进发动机的燃烧室形状和气道来达到欧Ⅱ和美国EPAⅢ 的排放标准。众所周知，通用汽油机排放物是由空气及燃油混合物燃烧后的产物，要使燃烧后排放污染物达到EPAⅢ标准，必须具备良好的燃烧，而良好燃烧又必须具备以下三个条件，即良好的混合气、充分的压缩和最佳的点火角度。其中最佳点角度火尤为重要。在常规状态下采用无触点一体化点火器难以满足最佳点火角度的要求，致使燃烧后排放物达不到标准。而只改动发动机燃烧室和气道，而未控制各工况下的正时点火角度，这样并无法使发动机燃烧室内的混合气充分燃烧，从而达到更好的排放效果。 

通用汽油机配套用于发电机和水泵机组时，其工作状态为稳定转速状态3000rpm或3600rpn ；而配套用于农业机械和建筑机械时，为变转速动力，其最高转速3600rpm左右。目前用于农业机械和建筑机械的发动机点火器通过发动机上的飞轮键槽和磁钢的夹角来控制点火角度，当发动机转速波动时，易造成点火角度误差大，从而无法精确控制点火角度。而目前也有用于摩托车数字点火器，因摩托车中使用的发动机是变转速发动机，其转速范围大，其最高转速在5000-6000rpm。所以摩托车数字点火器线路复杂，并具限制最高车速的功能，通用汽油机数字点火器无需此功能；因而通用汽油机数字点火器中直接采用微处理器MCU控制点火进角，而不需设置摩托车数字点火器中必须用到的基本正时控制电路。 

发明内容

本实用新型的目的是提供一种通过精确最佳点火角度，提高通用汽油机功率及降低排放的通用汽油机数字点火器。 

为实现上述目的，本实用新型便采用以下技术方案：一种通用汽油机数字点火器，其包括电源保护电路、稳压电路、触发脉冲整形电路、点火进角控制电路、充电稳压电路、点火脉冲产生电路和机油熄火控制电路，所述电源保护电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端分别与触发脉冲整形电路和点火进角控制电路的输入端连接，触发脉冲整形电路的输入端接收触发脉冲信号，触发脉冲整形电路的输出端与点火进角控制电路的另一输入端连接，点火进角控制电路的输入端还与机油熄火控制电路连接，点火进角控制电路的输出端与点火脉冲产生电路的输入端连接，点火脉冲产生电路的另一输入端与充电稳压电路连接，点火脉冲产生电路还接收充电信号。 

本实用新型采用稳压电路对触发脉冲整形电路中滤波整形的脉冲信号进行稳压，稳压电路还对输入点火进角控制电路中的电源进行稳压。 

所述点火进角控制电路采用微处理器MCU单元。所述的电源保护电路包括二极管D4、电阻R1、稳压管DW1、可控硅Q4和电容C3，其中二极管D4和电阻R1构成采样电路，所述的电源保护电路的输入端的是100V-400V的交流电，并为可控硅Q4提供工作电压，实际输出采样电压送至稳压管DW1，当超出电压阀值，输出电压经过稳压管DW1和电容C3分压，触发可控硅Q4导通。所述的触发脉冲整形电路包括电容C3和电阻R7，触发脉冲经电容C3和电阻R7构成的整形滤波电路整形滤波后作为三极管Q3的输入信号，再由三极管Q3的集电极输出至微处理器MCU。 

所述点火脉冲产生电路包括二极管D1、电容C1和可控硅Q1，外部100V-400V的交流电经过充电稳压电路稳压后经由二极管D1和电容C1，当可控硅Q1截止时，二极管D1为电容C1充电储能，在触发脉冲到来时，触发可控硅Q1导通， C1上储存的电荷经过可控硅Q1、点火线圈初级侧形成放电回路，放电电流经由点火线圈初级侧后，在点火线圈次级侧产生高压，并击穿点火线圈次级侧连接的火花塞，间歇形成火花放电。 

所述机油熄火控制电路包括开关S1和二极管D6，当开关S1闭合时，机油熄火控制电路给点火进角控制电路即微处理器MCU单元熄火信号，经微处理器MCU单元处理后，输出信号至点火脉冲产生电路中的可控硅Q1，使可控硅Q1截止，点火脉冲电路中的电容C1、可控硅Q1、点火线圈初级侧无法形成放电回路，点火线圈次级侧无电压，无法击穿火花塞，实现熄火。 

本实用新型的通用汽油机数字点火器特别实用于188/190型号的通用汽油机。 

采用本实用新型的通用汽油机数字点火器，采用微处理器MCU单元实现在不同负荷下采用不同的点火角度，精确控制各个负荷的最佳点火角度，使发动机的功率提高5～10%，油耗降低5～8%；同时，本实用新型中的通用汽油机数字点火器，抗干扰能力超强，点火能量高，是一般点火器的1.3倍，低速易启动，不同负荷状态排放明显改善。相对现有的摩托车数字点火器，其结构简单，不需设置基本正时控制电路。 

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明： 

图1为本实用新型通用汽油机数字点火器的原理框图；

图2为本实用新型通用汽油机数字点火器的电路图；

图3为本实用新型通用汽油机数字点火器与普通通用汽油机数字点火器在不同负荷下的点火角度控制对比图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明： 

如图1或图2所示，本实用新型一种通用汽油机数字点火器，其包括电源保护电路1、稳压电路2、触发脉冲整形电路3、点火进角控制电路4、充电稳压电路5、点火脉冲产生电路6和机油熄火控制电路7，所述电源保护电路1的输出端与稳压电路2的输入端连接，稳压电路2的输出端分别与触发脉冲整形电路3和点火进角控制电路4的输入端连接，触发脉冲整形电路4的输入端接收触发脉冲信号，触发脉冲整形电路3的输出端与点火进角控制电路4的另一输入端连接，点火进角控制电路4的输入端还与机油熄火控制电路7连接，点火进角控制电路4的输出端与点火脉冲产生电路6的输入端连接，点火脉冲产生电路6的另一输入端与充电稳压电路5连接，点火脉冲产生电路6还接收充电信号。

本实用新型的工作原理是：触发线圈L2产生的触发脉冲信号经触发脉冲整形电路滤波整形后发送给点火进角控制电路4，同时采用稳压电路2对输入点火进角控制电路4的电源进行稳压，点火进角控制电路4根据接收的经滤波整形处理后的脉冲信号和点火进角特性的要求，精确控制点火角度，在最佳点火角度产生触发信号到点火脉冲产生电路6，使点火脉冲产生电路6中的可控硅Q1导通，储能电路C1上储存的电荷经可控硅、点火线圈初级形成放电回路，在点火线圈次级侧产生高压，并击穿点火线圈次级侧连接的火花塞，间歇形成火花放电。 

所述点火进角控制电路6采用微处理器MCU单元。 

所述的电源保护电路1包括二极管D4、电阻R1、稳压管DW1、可控硅Q4和电容C3，其中二极管D4和电阻R1构成采样电路，所述的电源保护电路1的输入端的是100V-400V的交流电，并为可控硅Q4提供工作电压，实际输出采样电压送至稳压管DW1，当超出电压阀值，输出电压经过稳压管DW1和电容C3分压，触发可控硅Q4导通。 

当触发脉冲负半周到来前，三极管Q3处于导通状态，三极管Q3的基极此时处于低电平，当触发脉冲负半周到来时，三极管Q3由导通变为截止，基极此时由低电平转为高电平，此时信号作为触发脉冲输出至点火脉冲产生电路6，使可控硅Q1导通，触发脉冲没有经过延迟时，因此它触发的点火脉冲是在进角为零度点火。 

所述的触发脉冲整形电路3包括电容C3和电阻R7，电容C3和电阻R7构成整形滤波电路，当触发线圈L2产生的触发脉冲经电容C3和电阻R7构成的整形滤波电路整形滤波后编程幅值为+5V的方波，该方波为三极管Q3的输入信号，再由三极管Q3的集电极输出至微处理器MCU。微处理器MCU根据点火进角特性的要求进行延迟处理后，输出触发脉冲至点火脉冲产生电路6，点火脉冲产生电路6中的触发可控硅Q1导通。 

所述点火脉冲产生电路6包括二极管D1、电容C1和可控硅Q1，外部100V-400V的交流电经过充电稳压电路2稳压后经由二极管D1和电容C1，当可控硅Q1截止时，二极管D1为电容C1充电储能，在触发脉冲到来时，触发可控硅Q1导通， C1上储存的电荷经过可控硅Q1、点火线圈初级侧形成放电回路，放电电流经由点火线圈初级侧后，在点火线圈次级侧产生高压，并击穿点火线圈次级侧连接的火花塞，间歇形成火花放电。 

所述机油熄火控制电路7包括开关S1和二极管D6，当开关S1闭合时，机油熄火控制电路7给点火进角控制电路4即微处理器MCU单元熄火信号，经微处理器MCU单元处理后，输出信号至点火脉冲产生电路6中的可控硅Q1，使可控硅Q1截止，点火脉冲电路6中的电容C1、可控硅Q1、点火线圈初级侧无法形成放电回路，点火线圈次级侧无电压，无法击穿火花塞，实现熄火。 

本实用新型的微处理器MCU单元内烧录有根据发动机不同的负荷状态，从而控制不同的点火角度的控制程序。 

如图3所示，本实用新型的通用汽油机数字点火器在发动机低速状态0-1400rp时点火角为10°，从而保证发动机易启动 ，而在发动机转速为1500-2400rpm时点火角度呈斜线变化状态，在发动机转速为2500-4000rpm时点火角度精确控制在24°左右。而普通点火器在发动机0-4000rpm转速下其点火角始终是24°。经对比可以看出，本实用新型的通用汽油机数字点火器可更精确地控制点火角度，达到更好的排放效果。 

Claims (6)

1.一种通用汽油机数字点火器，其特征在于：其包括电源保护电路、稳压电路、触发脉冲整形电路、点火进角控制电路、充电稳压电路、点火脉冲产生电路和机油熄火控制电路，所述电源保护电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路的输出端分别与触发脉冲整形电路和点火进角控制电路的输入端连接，触发脉冲整形电路的输入端接收触发脉冲信号，触发脉冲整形电路的输出端与点火进角控制电路的另一输入端连接，点火进角控制电路的输入端还与机油熄火控制电路连接，点火进角控制电路的输出端与点火脉冲产生电路的输入端连接，点火脉冲产生电路的另一输入端与充电稳压电路连接，点火脉冲产生电路还接收充电信号。

2.根据权利要求1所述的通用汽油机数字点火器，其特征在于：所述点火进角控制电路采用微处理器MCU单元。

3.根据权利要求1所述的通用汽油机数字点火器，其特征在于：所述的电源保护电路包括二极管D4、电阻R1、稳压管DW1、可控硅Q4和电容C3，其中二极管D4和电阻R1构成采样电路，所述的电源保护电路的输入端的是100V-400V的交流电，并为可控硅Q4提供工作电压，实际输出采样电压送至稳压管DW1，当超出电压阀值，输出电压经过稳压管DW1和电容C3分压，触发可控硅Q4导通。

4.根据权利要求1所述的通用汽油机数字点火器，其特征在于：所述的触发脉冲整形电路包括电容C3和电阻R7，触发脉冲经电容C3和电阻R7构成的整形滤波电路整形滤波后作为三极管Q3的输入信号，再由三极管Q3的集电极输出至微处理器MCU。

5.根据权利要求1所述的通用汽油机数字点火器，其特征在于：所述点火脉冲产生电路包括二极管D1、电容C1和可控硅Q1，外部100V-400V的交流电经过充电稳压电路稳压后经由二极管D1和电容C1，当可控硅Q1截止时，二极管D1为电容C1充电储能，在触发脉冲到来时，触发可控硅Q1导通，C1上储存的电荷经过可控硅Q1、点火线圈初级侧形成放电回路，放电电流经由点火线圈初级侧后，在点火线圈次级侧产生高压，并击穿点火线圈次级侧连接的火花塞，间歇形成火花放电。

6.根据权利要求1或2所述的通用汽油机数字点火器，其特征在于：所述机油熄火控制电路包括开关S1和二极管D6，当开关S1闭合时，机油熄火控制电路给点火进角控制电路即微处理器MCU单元熄火信号，经微处理器MCU单元处理后，输出信号至点火脉冲产生电路中的可控硅Q1，使可控硅Q1截止，点火脉冲电路中的电容C1、可控硅Q1、点火线圈初级侧无法形成放电回路，点火线圈次级侧无电压，无法击穿火花塞，实现熄火。

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