CN2044648U

CN2044648U - 组合式高能电子点火器

Info

Publication number: CN2044648U
Application number: CN 88201210
Authority: CN
Inventors: 吴大钊; 李兴玉
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1988-02-01
Filing date: 1988-02-01
Publication date: 1989-09-20

Abstract

本实用新型涉及一种组合式高能电子点火器。其特征在于吸收了已有技术中电容储能的可控硅点火系统及大电感储能的晶体管点火系统两者的优点，克服了已有技术中存在的不足。这种点火器能够在很宽的电源电压变化范围内保持输出脉冲电压幅度的稳定，同时具有防止白金融点颤动时引起的误动作。本实用新型可用作各种汽油车辆发动机的点火系统。此外在保留原点火系统的基础上，还可对现有车辆进行改造，仅通过转换开关，就可以实现新、旧点火系统的互换，十分方便。

Description

本实用新型涉及一种电子点火器，特别是一种用于点燃内燃机可燃混合气体的组合式高能电子点火装置。

采用电子点火器，可以大大延长断电器触点的使用寿命。与传统的蓄电池点火系统相比，电子点火器还有许多优越的性能。目前，电子点火器基本上有以下两种类型：一种是电容储能的可控硅点火系统（CDI），另一种是大电感储能的晶体管点火系统。这两种电子点火器具有各自的优缺点。晶体管点火器结构简单，价廉，但是由于火花塞电极上高压脉冲前沿上升速度相对来说不是太快，因而当高压电路漏电时（由于火花塞绝缘子的积炭，以及它和工作于点火线圈次级高压下的其它部件的污染），晶体管点火系统工作效能大大降低。这时表现为附加负载的漏电流将使火花塞上的实际高压达不到计算值，从而引起断头。至于可控硅点火系统，虽然高压电路漏电对火花质量无多大影响，但是，这种系统中点火脉冲的宽度不会超过0.2－0.6ms。实践证明，这一脉冲宽度往往不能满足在某些工况和条件下发动机的稳定工作要求，特别对它的起动来说，更是如此。这两种点火器由于存在上述缺陷，因此要想进一步改善输出脉冲的参量是很困难的。

本实用新型的任务是，设计一种在高压电路漏电时，点火系统的工作效能不受影响，不会引起断火，而且点火脉冲宽度宽，能满足发动机稳定工作并能大大降低排气中有害物含量的组合式高能电子点火器。对这种点火器的具体要求有以下几点：①结构不是太复杂，成本不会太高；②能取晶体管点火系统和可控硅点火系统两者的优点，而排除两者所存在的缺陷；③工作效能比已有的点火系统均高；④如在汽车上安装这种点火器，应保留原点火系统。

实现本实用新型的方法是：采用具有储能电容器脉冲充电的可控硅点火系统做该点火器的基础，以使形成火花的起始部分的高压脉冲前沿很陡。而且在储能电容器放完电后，加至火花塞的点火能量（这时实际上直接由电源供给）还能维持比较长的时间，因此，火花不会马上熄灭。这时实际上过渡到晶体管点火工作状态，同时采用大电感储能的晶体管点火系统与可控硅点火系统相结合，可大大提高点火器的性能。这样相结合的系统还能够保证在很宽的电源电压变化范围内输出脉电压幅度的稳定性，同时具有防止白金触点颤动时引起的误动作的两级保护和抑制来自电源电路的脉冲干扰的电路，以确保点火正时可靠。

附图1是本实用新型的电原理图。

附图2是本实用新型的底座元件装配结构示意图。

附图3是本实用新型的外形示意图。

下面结合附图对本实用新型作详细的说明。如附图1所示：这种组合点火器由一晶体管单稳态电路（T₁T₂），受它所控制的可控硅（SCR）和晶体管电子开关（T₃、T₄和T₅），导磁体具有非磁隙的变压器（B₁）、储能电容器C₇以及二极管整流器（D₉、D₁₂）等组成。

当断电触点经历一个从闭合－－断开又重新闭合的时候，晶体管T₁将被流经电阻R₅、R₆、R₇、稳压管D₃和二极管D₅的基极电流打开。电源经导通的晶体管T₁的发射结和电阻R₇对单稳态电路定时电容C₃充电至由稳压管D₃和二极管D₅所确定的稳定电压，晶体管T₂截止。

当断电器触点断开时，已充电的电容C₁经电阻R₁和R₂接至二极管D₁并使它导通，这将使二极管D₂阳极电压迅速提高到电源电压与二极管D₁上的电压之和，使二极管D₂导通。D₂导通又会导致晶体管T₁基极电压减小，从而使其截止，这时晶体管T₂导通。单稳多谐振荡器的正反馈电路经导通着的二极管D₆而闭合，从而使它转换至不稳定状态。

电容C₅经T₂和D₈接至电阻R₁₁，在R₁₁上形成放电脉冲电压，可控硅SCR导通。流经已导通的晶体管T₂和二极管D₇的电流在电阻R₁₀上产生一打开晶体管T₃的电压降，随后使并联晶体管T₄、T₅也导通。

储能电容C₇经导通着的可控硅SCR向点火线圈初级绕组放电。结果在其次级绕组两端便形成一具有陡峭前沿的高压脉冲。该脉冲经分电器加至火花塞，并在其电极间产生火花放电。与此同时，经导通后的晶体管T₄、T₅和变压器B₁绕组Ⅱ开始有电流流过。这时二极管D₉和D₁₁截止。

经过数十微秒，电容器C₇上的电压，便减少至能使二极管D₁₁导通的电平。这时，点火线圈初级绕组经二极管D₁₁、变压器B₁的绕组Ⅲ和导通着的晶体管T₄、T₅直接与电源相连接。流过此电路的电流具有直线增长的特性。由于电子点火器初级绕组中电流随时间变化，从而在其次级绕组中便感应出电动势，该电动势足以维持其火花塞早先点燃的火花。

在变压器B₁中发生着磁能的储存。火花主部相位的宽度决定于开关管T₄、T₅的导通时间，以及点火线圈初级电流的增长。

多谐振荡器转换至不稳定状态以后，定时电容器C₃便开始反向充电，因而其上电压到某一瞬时减小至晶体管T₁的打开电平。于是多谐振荡器跳回到原始状态，晶体管T₂截止，随之晶体管T₃、和T₄、T₅也相继截止。因而变压器B₁绕组Ⅱ和Ⅲ中的电流急剧终断，结果在绕组Ⅰ中产生感应电动势。该电动势经二极管D₉和D₁₂对储能电容C₇充电至约400V的电压。这一状态将一直持续到断电器触点下一次断开，下面将重复上述过程。

在电源电压增加时，流过并联晶体管T₄、T₅的电流的时间由于电容C₃反充电过程的加速而减小，因此尽管变压器绕组Ⅱ和Ⅲ中电流的增长得到某一加速，然而到它断开时，其电流值仍只接近于其额定值。从而C₇上的电压得以稳定，电流增长的线性度有助于稳压性能的改善。

此外，在变压器B₁的绕组Ⅳ上形成一电压来部分补偿晶体管T₃的饱和压降。它可以使作为开关的并联晶体管T₄、T₅导通的更完全，从而提高开关效率。

二极管D₂借助于分压器R₃、R₄而截止，而且触发脉冲电压必须超过电源电压的一半。这一点连同触发电路相当大的时间常数一起共同提高了系统的抗干扰性。此外，从并联晶体管T₅、T₄发射极经R₁₃加来的信号有助于提高多谐振荡器的抗干扰性。稳压管D₄用来抑制起动机，各种继电器，发电机工作时汽车电源线路中可能产生的脉冲干扰。

本实用新型具有如下技术参量（当用DQ－130型点火线圈时）：电源电压在5－17伏的范围内变化时，其脉冲电压起始相位的幅度为400±10％伏，火花宽度的调整范围为1.0－2.0ms，最高点火频率为300赫，电源消耗电流（电压为14伏、点火频率为100赫时）约2安培。

作为一种可靠性储备，本实用新型保留了原点火系统，通过开关进行转换，非常方便。

如图2所示，整个系统安装在U型底板上。装好大功率管T₄、T₅的铝散热板（1）、固定在U型底板的后壁上。变压器B₁装于U型底板后部，印制板YB安装在底板中部。储能电容器C₇则装在底板的前端。如附图3所示，工作状态（组合式电子点火与原点火系统）转换开关（2）装于点火器顶盖上。点火器与车辆电器部分的联接，通过U型件前壁上的一只瓷九脚插座（3）来实现。

本实用新型与已有技术相比，最突出的优点在于，形成火花的起始部分高压脉冲的前沿陡，加至火花塞的点火能量维持的时间长，在很宽的电源电压变化范围内输出脉冲电压幅度稳定，同时，具有防止白金触点颤动时引起的误动作的两级保护和抑制来自电源电路的脉冲干扰的电路，以确保点火正时、可靠。此外，还保留了原蓄电池点火系统，通过开关转换，非常方便。本实用新型能够确保在高压电路漏电时，点火系统的工作效能不受影响，不会引起断火。点火脉冲宽度宽，能满足发动机稳定工作的要求，并能降低排气中有害物含量。而且结构不太复杂，成本较低，适于各种机动车辆汽油发动机点火之用。

Claims

1、一种由晶体管、变压器、电容、电阻、印制板、底板、外壳组成的组合式高能电子点火器，其特征在于：安装在U型底板中部的印制板YB、大功率管T₄、T₅的散热板(1)固定在U型定板的后壁上，变压器B₁安装在U型底板的后部，储能电容C₇安装在U型底板的前部，用来联接点火器与车辆电器部分的磁九角插座(3)安装在U型底板前壁上，转换开关(2)安装在点火器顶盖上。

2、按照权利要求1所述的组合式高能电子点火器，其特征在于安装于U型底板中部的印制板上联接有晶体管单稳态电路（T₁、T₂）、受它所控制的可控硅（SCR）和晶体管电子开关（T₃、T₄、T₅）、具有非磁隙的变压器（B₁）、储能电容器C₁以及二极管整流器（D₉、D₁₂）。