汽車點(diǎn)火器的功能和結(jié)構(gòu)原理

點(diǎn)火器的作用是根據(jù)信號(hào)發(fā)生器輸入的點(diǎn)火信號(hào)，接通或斷開點(diǎn)火系統(tǒng)的初級(jí)電路，使點(diǎn)火線圈的次級(jí)繞組產(chǎn)生點(diǎn)火高壓。

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(guò)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(guò)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(guò)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(guò)大電流，不僅浪費(fèi)電能，更重要的是會(huì)過(guò)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(guò)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(guò)點(diǎn)火線圈的初級(jí)電流恒定。

具體工作過(guò)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(wú)閉角控制電路的點(diǎn)火器一次電流波形。

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