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點火信號發(fā)生器:當發(fā)動機工作時,分電器也會以相應的速度工作。點火信號發(fā)生器安裝在里面,是為了及時判定出現(xiàn)在發(fā)動機的轉速和是哪一個氣缸在做功,以便于點火。在沒有分電器的發(fā)動機上,采用了凸輪軸位置傳感器來判定轉速和氣缸的。
無觸點電子點火系統(tǒng)主要由點火信號發(fā)生器、點火器、點火線圈、分電器和火花塞等組成。
點火信號發(fā)生器的類型 很多,目前應用較多的主要有磁脈沖式、霍爾效應式和光電效應式。
1.磁脈沖式點火信號發(fā)生器
磁脈沖式點火信號發(fā)生器是依靠電磁感應原理 制成的。它一般安裝在分電器的內(nèi)部,由信號轉子和感應器兩部分組成 。信號轉子由分電器軸驅動,其轉速與分電器軸相同;感應器固定在分電器底板上,由永久磁鐵、鐵心和繞在鐵心上的傳感線圈組成 。信號轉子的外緣有凸齒,凸齒數(shù)與發(fā)動機 的氣缸數(shù)相等。永久磁鐵的磁力線從永久磁鐵的N極出發(fā),經(jīng)空氣隙穿過轉子的凸齒,再經(jīng)空氣隙、傳感線圈的鐵心回到永久磁鐵的S極,形成閉合磁路。當發(fā)動機 不工作時,信號轉子不動,通過傳感線圈的磁通量不變,不會產(chǎn)生感應電動勢,傳感線圈兩引線輸出的電壓信號為零。
磁脈沖式點火信號發(fā)生器工作原理
轉子旋轉,穿過鐵心中的磁通逐漸變化。轉子的凸齒每在鐵心旁邊轉過一次,線圈中就產(chǎn)生一個一正一負的脈沖信號。如此,發(fā)動機 工作時轉子不斷地旋轉,轉子的凸齒交替地在線圈鐵心的旁邊掃過,使線圈鐵心中的磁通不斷地發(fā)生變化,在傳感器 的線圈中感應出大小和方向不斷變化的感應電動勢。傳感器 則不斷地將這種脈沖型電壓信號輸入點火控制器,作為發(fā)動機 工作時的點火信號。轉速升高時,傳感線圈中磁通量的變化速率增大,因而感應電動勢成正比例增加。可見,磁脈沖式點火信號發(fā)生器輸出的交變信號受發(fā)動機 轉速的影響很大。轉速越高,信號越強,對點火控制器電路的觸發(fā)越可靠,但可能造成電路中有關元件的損壞。為此,電路中需增設穩(wěn)壓管等元件來限壓。但是,轉速過低時,磁脈沖式點火信號發(fā)生器輸出的交變信號過弱,造成對點火控制器電路的觸發(fā)不可靠,容易引起發(fā)動機 起動困難、怠速轉速不能調(diào)低等問題。所以設計上應保證發(fā)動機 依最低轉速運轉時,點火信號發(fā)生器輸出的信號足夠強。一般情況下,轉速變化時,磁脈沖式點火信號發(fā)生器輸出的信號電壓的變化范圍可達0.5~100V。這一信號除用于點火控制外,還可用作轉速等其他傳感信號。磁脈沖式點火信號發(fā)生器結構簡單,成本較低,因而應用最為廣泛。
2.霍爾效應式點火信號發(fā)生器
霍爾效應式點火信號發(fā)生器安裝在分電器內(nèi)。 由霍爾觸發(fā)器、永久磁鐵和由分電器軸驅動的帶缺口的轉子組成 。
霍爾效應式點火信號發(fā)生器作用
霍爾觸發(fā)器是一個帶集成電路的半導體基片。當直流電壓作用于觸發(fā)器的兩端時,便有電流I在其中通過,如果在垂直于電流的方向還有外加磁場的作用,則在垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生電壓UH,該電壓稱為霍爾電壓,這種現(xiàn)象稱為霍爾效應。
霍爾效應式點火信號發(fā)生器工作原理
霍爾效應式點火信號發(fā)生器是利用霍爾元件的霍爾效應工作的,即利用只有在直流電壓和磁場同時作用于霍爾觸發(fā)器時,才能在觸發(fā)器中產(chǎn)生電壓信號的現(xiàn)象制成傳感器 ,在發(fā)動機 工作時產(chǎn)生點火信號。霍爾發(fā)生器的工作原理 ,當轉子葉片進入永久磁鐵與霍爾觸發(fā)器之間時,永久磁鐵的磁力線被轉子葉片旁路,不能作用到霍爾觸發(fā)器上,通過霍爾元件的磁感應強度近似為零,霍爾元件不產(chǎn)生電壓;隨著信號轉子的轉動,當轉子的缺口部分進入永久磁鐵與霍爾觸發(fā)器之間時,磁力線穿過缺口作用于霍爾觸發(fā)器上,通過霍爾元件的磁感應強度增高,在外加電壓和磁場的共同作用下,霍爾元件的輸出端便有霍爾電壓輸出。發(fā)動機 工作時,轉子不斷旋轉,轉子的缺口交替地在永久磁鐵與霍爾觸發(fā)器之間穿過,使霍爾觸發(fā)器中產(chǎn)生變化的電壓信號,并經(jīng)內(nèi)部的集成電路整形為規(guī)則的方波信號,輸入點火控制電路,控制點火系統(tǒng)工作。
霍爾效應式點火信號發(fā)生器優(yōu)點
霍爾效應式點火信號發(fā)生器比磁脈沖式點火信號發(fā)生器的性能穩(wěn)定,耐久性好、壽命長,點火精度高,且不受溫度、灰塵、油污等影響,特別是輸出的電壓信號不受發(fā)動機 轉速的影響,使發(fā)動機 低速點火性能良好,容易起動,因而其應用日益廣泛。
3.光電效應式點火信號發(fā)生器
組成 及原理
光電效應式點火信號發(fā)生器是利用光電效應原理 ,以紅外線或可見光光束進行觸發(fā)的,主要由遮光盤、遮光盤軸、光源、光接收器等組成 。
光源可用白熾燈,也可用發(fā)光二極管。由于發(fā)光二極管比白熾燈耐振動、耐高溫,能在150℃的環(huán)境溫度下持續(xù)工作,而且工作壽命很長,所以現(xiàn)在絕大多數(shù)采用發(fā)光二極管作光源。發(fā)光二極管發(fā)出的紅外線光束一般還要用一只近似半球形的透鏡聚焦,以便縮小光束寬度,增大光束強度,有利于光接收器接收、提高點火信號發(fā)生器的工作可靠性。光接收器可以是光敏二極管,也可以是光敏三極管。光接收器與光源相對,并相隔一定的距離,以便使光源發(fā)出的紅外線光束聚焦后照射到光接收器上
遮光盤一般用金屬或塑料制成,安裝在分電器軸上,位于分火頭下面。遮光盤的外緣介于光源與光接收器之間,遮光盤的外緣上開有缺口,缺口數(shù)等于發(fā)動機 氣缸數(shù)。缺口處允許紅外線光束通過,其余實體部分則能擋住光束。當遮光盤隨分電器軸轉動時,光源發(fā)出的射向光接收器的光束被遮光盤交替擋住,因而光接收器交替導通與截止,形成電脈沖信號。該電信號引入點火控制器即可控制初級電流的通斷,從而控制點火系統(tǒng)的工作。遮光盤每轉一圈,光接收器輸出的電信號的個數(shù)等于發(fā)動機 氣缸數(shù),正好供每缸各點火一次。
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