許昌電氣職業(yè)學(xué)院 徐 洋

關(guān)于一種新型電子打火器的分析

許昌電氣職業(yè)學(xué)院 徐 洋

隨著汽車(chē)電子化程度不斷提高,汽車(chē)電子產(chǎn)品的市場(chǎng)也變得越來(lái)越大并保持高速增長(zhǎng)。先進(jìn)的電子控制技術(shù)使汽車(chē)的動(dòng)力性和燃油經(jīng)濟(jì)性得到了很大的提高，也減少了空氣污染。盡管我國(guó)的汽車(chē)工業(yè)已經(jīng)在一個(gè)飛速發(fā)展的狀態(tài)，但在這種飛速發(fā)展的背后也暴露了我國(guó)汽車(chē)行業(yè)的很多弊端。汽車(chē)是從發(fā)動(dòng)機(jī)開(kāi)始實(shí)現(xiàn)電子控制的，發(fā)動(dòng)機(jī)的控制技術(shù)是從控制點(diǎn)火開(kāi)始的，只有使發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、排放性及穩(wěn)定性均處于最佳，才能保證汽車(chē)穩(wěn)定運(yùn)行。在整個(gè)工作過(guò)程中，使用一種新型電子打火器，其燃率高，不會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)不著或爆燃等安全事故，不易燒壞燃油的燃燒器，且功耗低，工作狀態(tài)穩(wěn)定，具有推廣使用的價(jià)值。

新型電子打火器；現(xiàn)狀；原理

汽油打火器系統(tǒng)的性能對(duì)汽油機(jī)的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和排放性都具有重要的影響,但是只有在電子打火器系統(tǒng)滿(mǎn)足一定的基本條件后，才能使汽油機(jī)的各項(xiàng)性能符合指標(biāo)，因此電子打火器系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。

新型電子打火器系統(tǒng)的主要優(yōu)點(diǎn)：1動(dòng)力提升，將普通傳統(tǒng)點(diǎn)火的高壓火花轉(zhuǎn)變?yōu)榈入x子火狐，加快汽油的燃燒速度，徹底突破了時(shí)間壁壘效應(yīng)從而汽車(chē)動(dòng)力提升， 使燃油效率大大提高，燃燒更充分，從而使汽車(chē)動(dòng)力提升10%-20%。2減少排放，車(chē)輛行駛過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火技術(shù)加大汽車(chē)燃油效率，燃燒更充分，使得汽車(chē)尾氣排放量降低10%-30%。3節(jié)省油耗，根據(jù)多方測(cè)試和運(yùn)用，此新型汽車(chē)點(diǎn)火系統(tǒng)通過(guò)汽車(chē)動(dòng)力提升從而降低油耗。

1　電子打火器在汽車(chē)控制當(dāng)中的應(yīng)用現(xiàn)狀

當(dāng)今的汽車(chē)科學(xué)家們從未停止過(guò)對(duì)汽車(chē)高性能的研究與努力，例如傳統(tǒng)式的方法提高汽車(chē)的動(dòng)力性，減少汽車(chē)的排放污染等，非常需要挖掘出新的方法新的技術(shù)去改善汽車(chē)的各種性能。到了 20世紀(jì)中葉，電子技術(shù)開(kāi)始以迅猛發(fā)展的勢(shì)態(tài)跨入了汽車(chē)這一領(lǐng)域。

普通的無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)一般由曲軸傳感器、電子點(diǎn)火器、點(diǎn)火線(xiàn)圈、火花塞等構(gòu)成。無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)采用晶體管作為點(diǎn)火初級(jí)電路的電子開(kāi)關(guān)，因此初級(jí)電流的控制比觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)容易且控制精度較高。在機(jī)械式式觸點(diǎn)點(diǎn)火系統(tǒng)中，觸點(diǎn)的閉合時(shí)間與曲軸轉(zhuǎn)角靠機(jī)械關(guān)系連接，也就是靠觸點(diǎn)提供發(fā)動(dòng)機(jī)曲軸轉(zhuǎn)角信號(hào)；但在無(wú)觸點(diǎn)電子點(diǎn)火系統(tǒng)中點(diǎn)火系統(tǒng)無(wú)機(jī)械觸點(diǎn)，故需要曲軸位置傳感器。它彌補(bǔ)了普通電子點(diǎn)火系的不足,從而更大的發(fā)揮了汽車(chē)的潛能。

電控點(diǎn)火系統(tǒng)與其他電控系統(tǒng)一樣,由電源、傳感器、ECU、點(diǎn)火器、點(diǎn)火線(xiàn)圈、分電器、火花塞組成。電子控制點(diǎn)火系統(tǒng)（ESA）最基本的功能是點(diǎn)火提前控制。該系統(tǒng)根據(jù)各相關(guān)傳感器信號(hào)，判斷發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行工況和運(yùn)行條件，選擇最理想的點(diǎn)火提前角點(diǎn)燃混合氣，從而改善發(fā)動(dòng)機(jī)的燃燒過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)提高發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和降低排放污染的目的。此外，電控點(diǎn)火系統(tǒng)還具有通電時(shí)間和爆燃控制功能。

目前，汽車(chē)的點(diǎn)火器分為幾大類(lèi)，包括電子式脈沖式點(diǎn)火器、電子式高頻高壓點(diǎn)火器和線(xiàn)圈矽鋼片式點(diǎn)火器，電子式脈沖式點(diǎn)火器因功率小所以點(diǎn)火的能量小，產(chǎn)生的火花溫度低，對(duì)有部分燃點(diǎn)高可遴性氣體和濃度較低的混合氣體，有鼓風(fēng)的燃燒器點(diǎn)火時(shí)點(diǎn)燃率較低，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)點(diǎn)不著或爆燃等安全事故，長(zhǎng)時(shí)間且不能連續(xù)點(diǎn)火容易燒壞燃油的燃燒器;電子式高頻高壓點(diǎn)火器功率大，點(diǎn)火能量高產(chǎn)生火花溫度高，但點(diǎn)火時(shí)間普遍不超5分鐘，否則容易發(fā)熱，燒壞，而體積大而重，安裝運(yùn)輸難;線(xiàn)圈矽鋼片式點(diǎn)火器功率大，能量高產(chǎn)生火花溫度高，點(diǎn)火時(shí)間10分鐘左右，否則發(fā)熱燒壞，體積較小而輕，且功耗大，工作狀態(tài)不穩(wěn)定。研究此新型電子點(diǎn)火器的目的就在于為了解決上述問(wèn)題而提供一種電子打火器。

2　關(guān)于新型汽車(chē)電子打火器原理圖的構(gòu)造分析

如圖1所示，本實(shí)用新型為一種電子打火器，包括第一變壓器T1、第二變壓器T2、第一電阻R1、第二電阻R2、第一電容C1、第二電容C2、第三電容C3、三極管VT、雙向穩(wěn)壓二極管ZD、可控硅SCR、二極管D、開(kāi)關(guān)S和電源U，電源U的正極接地，電源U的負(fù)極與開(kāi)關(guān)S的第一端連接，開(kāi)關(guān)S的第二端分別與第一電阻R1的第一端和第一變壓器T1的第一一次繞組的第一端連接，第一變壓器T1的第一一次繞組的第二端與三極管VT的集電極連接，第一電阻R1的第二端分別與第一電容C1的第一端和第一變壓器T1的第二一次繞組的第一端連接，第一電容C1的第二端和三極管VT的發(fā)射極分別接地，三極管VT的基極與第一變壓器T1的第二一次繞組的第二端連接，第一變壓器T1的二次繞組的第一端與二極管D的正極連接，二極管D的負(fù)極分別與第二電阻R2的第一端、第三電容C3的第一端和可控娃SCR的第一端連接，第二電阻R2的第二端分別與第二電容C2的第一端和雙向觸發(fā)二極管SCR的第一端連接，雙向觸發(fā)二極管ZD的第二端與可控硅SCR的控制端連接，第二電容C2的第二端分別與第一變壓器T1的二次繞組的第二端、可控硅SCR的第二端和第二變壓器T2的一次繞組的第一端連接，第二變壓器T2的一次繞組的第二端與第三電容C3的第二端連接，第二變壓器T2的二次繞組的兩端分別與火花塞的兩端連接。

圖1　

本實(shí)用新型電子打火器按下開(kāi)關(guān)S后能連續(xù)發(fā)火，三極管VT、第一電阻R1、第一電容C1和第一變壓器T1組成互感耦合式振蕩器，第一變壓器T1的二次繞組輸出的脈沖電壓經(jīng)二極管D分壓后分別經(jīng)第二變壓器T2的一次繞組和第二電阻R2對(duì)第二電容C2和第三電容C3充電，當(dāng)?shù)诙娙軨2上的電壓達(dá)到雙向穩(wěn)壓二極管ZD的擊穿電壓時(shí)，可控硅SCR受觸發(fā)導(dǎo)通，第三電容C3通過(guò)第二變壓器T2的一次繞組和可控硅SCR放電，在第二變壓器T2的二次繞組產(chǎn)生感應(yīng)高壓，使火花塞的兩端產(chǎn)生放電火花。

隨著電子打火系統(tǒng)的更新，現(xiàn)代發(fā)動(dòng)機(jī)電子控制系統(tǒng)含有最優(yōu)化的程序，它對(duì)點(diǎn)火時(shí)出現(xiàn)的各種異常情況控制比傳統(tǒng)的白金--電容系統(tǒng)要精確的多，這對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)各種性能和減少排放都很有好處。

應(yīng)用電子技術(shù)本身也將面臨著來(lái)自性能、安全以及環(huán)保法規(guī)等多方面的要求。相信在不遠(yuǎn)的將來(lái)，隨著我國(guó)應(yīng)用電子控制裝置在汽車(chē)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，我國(guó)的汽車(chē)產(chǎn)業(yè)也一定會(huì)迅猛發(fā)展。

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徐洋（1989—），女，河南臨潁人，許昌電氣職業(yè)學(xué)院助教，研究方向：電子。