專利名稱：無(wú)觸點(diǎn)雙功能汽車點(diǎn)火裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及汽車電器設(shè)備，特別涉及一種集白金點(diǎn)火裝置和新型無(wú)觸點(diǎn)霍爾電子點(diǎn)火裝置于一體的雙功能汽車點(diǎn)火裝置。
目前我國(guó)絕大部分汽車和國(guó)外部分汽車仍采用傳統(tǒng)白金點(diǎn)火裝置。它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、成本低廉、維修方便的特點(diǎn)。一旦出現(xiàn)故障，司機(jī)可自行修理或更換。缺點(diǎn)是白金觸點(diǎn)接通和切斷通過(guò)點(diǎn)火線圈初級(jí)的大電流時(shí)容易產(chǎn)生火花，造成觸點(diǎn)燒蝕及機(jī)械磨損，由此造成發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火正時(shí)性差，嚴(yán)重時(shí)出現(xiàn)缺缸斷火，致使油耗增加、廢氣排放嚴(yán)重、以及低速啟動(dòng)性差及高速性能不能滿足要求的弊病。有觸點(diǎn)電子點(diǎn)火電路在消除觸點(diǎn)火花及提高點(diǎn)火性能方面有了很大改善。而且價(jià)格比無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)低。但是因?yàn)槿员Ａ袅税捉鹩|點(diǎn)做信號(hào)開(kāi)關(guān)，觸點(diǎn)的機(jī)械磨損仍然存在。而觸點(diǎn)磨損會(huì)導(dǎo)致接觸不良，致使點(diǎn)火性能下降。無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火電路則去掉了觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，以傳感部件代替產(chǎn)生脈沖信號(hào)，從而徹底解決了白金觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)帶來(lái)的弊病。同時(shí)也便于用計(jì)算機(jī)控制汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的工作。國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)了各種以傳感部件為特征的無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火電路，解決了低速啟動(dòng)性差及高速點(diǎn)火性能明顯下降的問(wèn)題，成為新一代點(diǎn)火裝置。但是所有已報(bào)導(dǎo)的無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火裝置都是將現(xiàn)有的白金開(kāi)關(guān)拆掉，用傳感頭取代。原因是傳感頭體積大、形狀與白金開(kāi)關(guān)不相容，致使若保留白金開(kāi)關(guān)則傳感頭無(wú)法在分電器總程中安裝。這樣，使用電子點(diǎn)火電路工作，如果電子元件老化出現(xiàn)故障，司機(jī)不會(huì)維修，只有停車一段時(shí)間拆下維修或更換，這在某此情況下，如行駛在高速公路上或執(zhí)行緊急任務(wù)時(shí)則是不允許的。
本實(shí)用新型的目的是提供一個(gè)更為完美的無(wú)觸點(diǎn)雙功能汽車點(diǎn)火裝置。使其具有白金點(diǎn)火和無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火兩種點(diǎn)火功能。即具有點(diǎn)火正時(shí)性好、節(jié)省燃油、減少?gòu)U氣排放、提高馬力等電子點(diǎn)火裝置的特點(diǎn)又保留了傳統(tǒng)白金點(diǎn)火系統(tǒng)簡(jiǎn)單可靠易維修的特點(diǎn)。本實(shí)用新型適用于各種型號(hào)的負(fù)極搭鐵汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。不同缸數(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)所配用的傳感部件結(jié)構(gòu)有所不同。
本實(shí)用新型以四缸發(fā)動(dòng)機(jī)配用的點(diǎn)火裝置為一個(gè)實(shí)施例說(shuō)明實(shí)施的具體方案。


圖1是無(wú)觸點(diǎn)雙功能霍爾效應(yīng)電子點(diǎn)火裝置原理框圖。
圖2是傳統(tǒng)白金點(diǎn)火系統(tǒng)的分電器總程中斷電器白金機(jī)械結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是無(wú)觸點(diǎn)霍爾電子點(diǎn)火裝置中傳感部件在汽車分電器底盤上的裝配示意圖。
圖4是無(wú)觸點(diǎn)霍爾電子點(diǎn)火電路原理圖。
圖5是無(wú)觸點(diǎn)雙功能點(diǎn)火裝置電原理框圖。
圖6是無(wú)觸點(diǎn)雙功能霍爾電子點(diǎn)火電路原理圖。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例之一加以具體描述。
參照
圖1，無(wú)觸點(diǎn)雙功能點(diǎn)火裝置包括分電器總程1、電路控制盒2、點(diǎn)火線圈3、蓄電池和發(fā)電機(jī)電源4和火花塞5。在現(xiàn)有白金點(diǎn)火裝置的基礎(chǔ)上，另外加裝了改進(jìn)傳感部件電子點(diǎn)火電路和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)傳感部件裝在分電器總程的底盤上；點(diǎn)火方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和電子點(diǎn)火電路裝在控制盒2中，各部分是這樣連接的拆下分電器中白金開(kāi)關(guān)動(dòng)觸點(diǎn)接柱19與點(diǎn)火線圈上接柱“－”的連接導(dǎo)線，其它連線不動(dòng)，控制盒中引出的紅、綠、藍(lán)三根導(dǎo)線分別接到點(diǎn)火線圈的接柱“＋”、“－”和分電器上白金動(dòng)觸點(diǎn)與電容并聯(lián)的接柱19上?？刂坪兄须娐返牡鼐€搭鐵。控制盒中引出的四芯屏蔽線連到分電器總程中的霍爾傳感器件上。
參照?qǐng)D2，在四缸分電器總程中包括外殼10、白金固定觸點(diǎn)11(接鐵)、活動(dòng)觸點(diǎn)12(與鐵皮絕緣)、活動(dòng)臂上的支點(diǎn)14、動(dòng)觸點(diǎn)與電容并聯(lián)接柱19、具有4凸面的凸輪13、消火花電容15、白金固定支架16、分電器軸17和底盤18。
斷電器由白金開(kāi)關(guān)與凸輪構(gòu)成。白金開(kāi)關(guān)由定觸點(diǎn)11和動(dòng)觸點(diǎn)12組成，它們由鉑銥合金材料制成。兩個(gè)觸點(diǎn)為大小完全相同，形狀為1mm高、直徑為4mm的圓柱體。由固定臂和活動(dòng)臂分別固定在分電器底盤18的一邊。由彈簧連接的動(dòng)臂上的支點(diǎn)14控制動(dòng)觸點(diǎn)12起落。動(dòng)觸點(diǎn)12和定觸點(diǎn)11兩個(gè)圓柱體相互平行，中間保持0.34～0.44mm的間距。凸輪13是一個(gè)有四個(gè)凸棱的四面體空心柱體，中心圓柱孔與分電器軸17套合，由中央的小鏍釘將凸輪13與軸17緊固。白金動(dòng)觸點(diǎn)12和電容15的正極在動(dòng)臂的接柱19處相接。電容器15的負(fù)極和固定觸點(diǎn)11接鐵。由接柱19、31引一導(dǎo)線與點(diǎn)火線圈上的接柱“－”相連。
斷電器的工作過(guò)程是這樣的，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸帶動(dòng)分電器軸17旋轉(zhuǎn)時(shí)，凸輪13隨軸17一同旋轉(zhuǎn)，當(dāng)凸輪13的凸棱面與支點(diǎn)14相碰時(shí)，便將動(dòng)觸點(diǎn)12支起與固定觸點(diǎn)11離開(kāi)，而當(dāng)凸輪的平面與支點(diǎn)14相接觸時(shí)，動(dòng)觸點(diǎn)12便落下與定觸點(diǎn)11閉合。隨著凸輪旋轉(zhuǎn)，白金觸點(diǎn)反復(fù)開(kāi)、合，起到接通和切斷電流的開(kāi)關(guān)作用。參照?qǐng)D6，當(dāng)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打向白金點(diǎn)火裝置時(shí)，其白金點(diǎn)火原理是這樣的從電源4的正極“＋”經(jīng)附加電阻R0、電感線圈3的初級(jí)N1、白金動(dòng)觸點(diǎn)12、定觸點(diǎn)11到電源負(fù)極(搭鐵)的電流反復(fù)被導(dǎo)通和截止。由于電磁感應(yīng)，在點(diǎn)火線圈3的次級(jí)N2產(chǎn)生高壓，于火花塞5的間隙放電，點(diǎn)燃混合氣。
參照?qǐng)D3，經(jīng)過(guò)對(duì)傳感部件尺寸和形狀的改進(jìn)，使之能在保留原傳統(tǒng)白金觸點(diǎn)情況下，在原分電器總程中加裝了霍爾傳感器件及其它有關(guān)部件。包括霍爾元件23、永磁體磁鋼22、銅裝配架24和隔磁盤21。其中隔磁盤21由電工軟鐵片(厚1mm)制成。形狀是一個(gè)中間有一比分電器軸17直徑稍大而又比凸輪13柱面體外徑小的圓環(huán)片，此圓環(huán)片的外緣上連有四個(gè)位置以中心對(duì)稱、和圓環(huán)片平面成一小臺(tái)階、長(zhǎng)7mm、寬4mm的凸條。隔磁盤21從上方套裝在分電器軸17上與凸輪13的上端面用膠粘固。凸條薄、細(xì)，而又呈一臺(tái)階狀，恰好不碰及分電器中其它部件，又能在當(dāng)它旋入霍爾元件23和磁鋼22之間的間隙時(shí)，將磁鋼屏敝掉。
霍爾元件23為一厚0.5mm、面積4mm*4mm的薄片狀，它的四根外引線從一側(cè)引出并由四芯屏蔽線連到控制盒中電子放大電路的輸入端。磁鋼22是一個(gè)由Sm－Co制成的長(zhǎng)方體，裝配架24為銅制的，上面有相互平行的兩個(gè)長(zhǎng)方槽與豎直安裝的長(zhǎng)方體垂直。磁鋼裝在位于上方的槽中，霍爾元件裝在下方的槽中，引出線從豎長(zhǎng)方體的側(cè)孔中引出，用膠將槽的開(kāi)口處封固。兩個(gè)扁槽相對(duì)面的間距為3mm左右，裝配架24的豎長(zhǎng)方體由小鏍釘固定在白金固定支架16上。
傳感部件工作原理是這樣的當(dāng)隔磁盤21上的凸條隨分電器旋入霍爾元件和磁鋼之間的間隙時(shí)，磁場(chǎng)被屏蔽，霍爾元件在只有電源提供一個(gè)電流的條件下，沒(méi)有電壓輸出，而當(dāng)凸條旋出后，霍爾元件除通有一小電流外，又在垂直電流方向上受一磁場(chǎng)作用，根據(jù)霍爾效應(yīng)原理，則輸出一個(gè)霍爾電壓。由分電器軸帶動(dòng)，凸條反復(fù)旋入和旋出霍爾元件與磁鋼的間隙，霍爾元件便輸出一系列電壓脈沖。以上是本實(shí)驗(yàn)新型對(duì)四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例中傳感部件描述，對(duì)三缸、六缸及八缸等實(shí)施例除隔磁盤上凸條數(shù)目與汽缸數(shù)要相配外，其它部分與四缸發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)施例完全一樣。參照?qǐng)D4，改進(jìn)的無(wú)觸點(diǎn)霍爾效應(yīng)電子點(diǎn)火電路由傳感元件23、整形放大電路7、點(diǎn)火線圈3、電源4和火花塞5組成。傳感部件溫度特性好，抗干擾性強(qiáng)，電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高。
其工作原理是這樣的從霍爾傳感器23輸入的電壓脈沖信號(hào)，經(jīng)電路7的集成電路放大整形，再經(jīng)晶體管BG1放大后推動(dòng)功率達(dá)林頓管BG2和BG3。達(dá)林頓管導(dǎo)通截止，控制點(diǎn)火線圈3的初級(jí)N1的電流導(dǎo)通和切斷，由于電磁感應(yīng)，在次級(jí)N2線圈中感應(yīng)出幾萬(wàn)伏的高壓，經(jīng)火花塞5放電點(diǎn)燃混合氣。工作電源仍是蓄電池和發(fā)電機(jī)4，使用電子點(diǎn)火裝置工作時(shí)，為加大電流可將附加電阻R0用K0短接。
參照?qǐng)D5的無(wú)觸點(diǎn)雙功能點(diǎn)火裝置原理框圖，該裝置包括白金開(kāi)關(guān)11、12；霍爾元件23；電子點(diǎn)火電路7；點(diǎn)火線圈3；電源4；火花塞5；還包括轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)6。通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)6可擇一地將點(diǎn)火方式連接成白金開(kāi)關(guān)－轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)－點(diǎn)火線圈－電源－火花塞，白金點(diǎn)火方式或連接成霍爾元件－電子放大電路－轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)－點(diǎn)火線圈－電源－火花塞，無(wú)觸點(diǎn)霍爾電子點(diǎn)火裝置。
參照?qǐng)D6的無(wú)觸點(diǎn)雙功能點(diǎn)火裝置電原理圖，該裝置包含白金開(kāi)關(guān)11、12；霍爾元件23；電子放大整形電路7；點(diǎn)火線圈3；電源4；火花塞和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)6。兩種點(diǎn)火方式的工作原理前面已描述過(guò)。下面對(duì)點(diǎn)火方式的轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)在電路中的連接方法做具體描述。
在使用霍爾電子點(diǎn)火電路工作時(shí)，短接附加電阻R0，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)6打到電子一邊。汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)用無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火裝置工作，一旦電子元件老化出現(xiàn)故障，司機(jī)可將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)打向白金點(diǎn)火裝置，此時(shí)可將開(kāi)關(guān)K0打開(kāi)，接入附加電阻R0，保證車輛照常運(yùn)行。這就發(fā)揮了兩種點(diǎn)火方式共存的優(yōu)勢(shì)。轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)6是這樣連接的兩個(gè)連動(dòng)的雙擲開(kāi)關(guān)有六個(gè)接點(diǎn)其中一個(gè)的三個(gè)接點(diǎn)是(b1)、(O1)和(d1)；另一個(gè)開(kāi)關(guān)的三個(gè)接點(diǎn)為(b2)、(O2)和(d2)。其中，中心接點(diǎn)(O1)與點(diǎn)火線圈初級(jí)接柱“＋”電連接；接點(diǎn)(O2)與點(diǎn)火線圈接柱“－”電連接；接點(diǎn)(d1)與電路(7)的輸出端(c)電連接；接點(diǎn)(d2)與電路(7)的電源端(e)電連接；接點(diǎn)(b1)與白金動(dòng)觸點(diǎn)(12)電連接。一般情況下采用無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火裝置工作有以下幾個(gè)特點(diǎn)1、無(wú)觸點(diǎn)燒蝕、磨損。初級(jí)電流不受觸點(diǎn)電流密度所限制，從而可提高點(diǎn)火線圈初級(jí)的電流，可從白金系統(tǒng)的3～4安培增大到5～6安培。
2、由于點(diǎn)火線圈的初級(jí)電流最大值IK增大，其存貯在初級(jí)電感中的磁能也隨電流最大值IK的增加而增大，從下面公式可看出W1＝1／2LI2K其中L為初級(jí)電感 IK為初級(jí)線圈中最大電流3、由于最大電流的提高可相應(yīng)地提高點(diǎn)火線圈次級(jí)輸出電壓U2max。它由下式?jīng)Q定。
V2 m a x= IKN2N1LC1+C2(N2N1)2]]>
其中IK、L、C1、C2分別為流過(guò)點(diǎn)火線圈初級(jí)N1的最大電流、初級(jí)N1的電感、消火花電容器15的電容和點(diǎn)火線圈次級(jí)電路的分布電容。N1和N2為點(diǎn)火線圈初、次級(jí)匝數(shù)。
4、點(diǎn)火正時(shí)性好，由于低速啟動(dòng)電流加大了，從而提高了啟動(dòng)性能。高速點(diǎn)火性能也能滿足要求?；鸹ㄈe炭影響減小，從而達(dá)到節(jié)省燃油、提高發(fā)動(dòng)機(jī)馬力和減少空氣污染的效果。
5、使用電子電路工作，一旦電路出現(xiàn)故障，可立即轉(zhuǎn)為白金點(diǎn)火方式繼續(xù)行車。
權(quán)利要求1.一種無(wú)觸點(diǎn)雙功能汽車點(diǎn)火裝置，該裝置至少包括裝有白金開(kāi)關(guān)11、12的分電器總程1、電子點(diǎn)火電路7、點(diǎn)火線圈3、蓄電池、發(fā)電機(jī)電源4和火花塞5，其特征在于該裝置還包括一個(gè)點(diǎn)火方式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)6和能與現(xiàn)有分電器總程1中白金開(kāi)關(guān)11、12相容的霍爾元件23、磁鋼22和隔磁盤21。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)觸點(diǎn)雙功能汽車點(diǎn)火裝置，其特征在于它包括一個(gè)雙刀雙擲轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，兩個(gè)連動(dòng)的雙擲開(kāi)關(guān)其六個(gè)接點(diǎn)為(b1)、(O1)、(d1)和(b2)、(O2)、(d2)，它們?cè)陔娐分惺沁@樣連接的位于中間的兩個(gè)接點(diǎn)(O1)和(O2)分別與點(diǎn)火線圈初級(jí)的接柱“＋”和“－”電連接；接點(diǎn)(d2)與電路7的電源端(e)電連接；接點(diǎn)(b1)與白金動(dòng)觸點(diǎn)12電連接；通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)6可擇一地將該裝置連接成白金11、12－轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)6－點(diǎn)火線圈3－電源4－火花塞5的白金點(diǎn)火裝置或者連接成傳感器23－電子點(diǎn)火電路7－轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)6－點(diǎn)火線圈3－電源4－火花塞5的無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)觸點(diǎn)雙功能汽車點(diǎn)火裝置，其特征在于該裝置還包括傳感部件霍爾元件23、磁鋼22和隔磁盤21，隔磁盤為一外緣帶有4個(gè)凸條中心有一圓孔的薄圓環(huán)片，其凸條數(shù)目與汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)相等，在此實(shí)施例中凸條數(shù)為4，配4缸汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，隔磁盤用電工軟鐵材料制成，它套裝在現(xiàn)有分電器總程中的凸輪13上，并用膠粘固，傳感部件與原白金開(kāi)關(guān)相容，它們可以通過(guò)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)6相互轉(zhuǎn)換，單獨(dú)工作而互不干擾。
專利摘要本實(shí)用新型為一種無(wú)觸點(diǎn)霍爾效應(yīng)式雙功能汽車點(diǎn)火裝置。它利用了傳統(tǒng)白金點(diǎn)火裝置的電器部件，配以傳感部件和由比較運(yùn)算放大器、晶體管、達(dá)林頓管等組成的信號(hào)整形放大電路構(gòu)成一種新型無(wú)觸點(diǎn)汽車點(diǎn)火裝置，再加裝一個(gè)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，將白金點(diǎn)火電路與無(wú)觸點(diǎn)霍爾點(diǎn)火電路連為一體，一般情況下用具有高點(diǎn)火性能的電子點(diǎn)火電路工作。一旦出現(xiàn)故障，將轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)向白金點(diǎn)火裝置，便可以利用傳統(tǒng)白金點(diǎn)火裝置繼續(xù)行車。電路簡(jiǎn)單可靠，具有雙點(diǎn)火功能。
文檔編號(hào)F02P7/07GK2163880SQ9322292
公開(kāi)日1994年5月4日 申請(qǐng)日期1993年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1993年8月31日
發(fā)明者趙書(shū)蘭, 鄭文京 申請(qǐng)人:鄭文京