電氣元件及基本定律在汽車中的應用61點火系電路

1、第6章 電氣元件及基本定律在汽車中的應用6.1 點火系電路 在汽油發(fā)動機中，汽缸內被壓縮的可燃混合氣就是靠點火系電路產(chǎn)生的電火花點燃的。點火系電路的作用是將蓄電池或發(fā)電機供給的低壓電（一般為1214V）轉變?yōu)楦邏弘姡?030kV），并根據(jù)發(fā)動機的工作順序與點火時間的要求，適時地、準確地將高壓電送到各缸的火花塞，產(chǎn)生電火花，點燃可燃混合氣，使發(fā)動機工作。 6.1.1 傳統(tǒng)的點火系電路 6.1.1.1 傳統(tǒng)點火系的組成 傳統(tǒng)點火系主要由電源（蓄電池或發(fā)電機）、點火線圈、分電器（斷電器-配電器）、火花塞、點火開關及輔助裝置等組成。6.1.1.2 電路分析 由于火花塞處在0.51.2Mpa（512kg

2、f/cm2）的可燃混合氣環(huán)境中，要使跳火可靠，兩極間的電壓必須在1500020000V之間。而蓄電池的電壓只有6V或12V，因此需要有一個升壓裝置。這個裝置通常是由點火線圈5、斷電器9和電容器8組成的，它們能把連續(xù)的低壓直流電變成斷續(xù)的高壓電。 從點火線圈4次級線圈輸出的高壓電必須通過配電器7將電能分送給各缸的火花塞8，在那里實現(xiàn)跳火。 1低壓電路 斷電器觸點閉合時，低壓電路接通。 2高壓電路 斷電器觸點打開時，感應產(chǎn)生高壓，一瞬間構成回路。 6.1.2電子點火系電路6.1.2.1傳統(tǒng)點火系的缺點6.1.2.2電子點火系的優(yōu)點 6.1.2.3電子點火系的類型 電子點火系是指利用晶體管或晶閘管作

3、為開關，接通與斷開點火線圈初級電流的點火裝置。目前，國內外研制使用的電子點火裝置種類較多，大致可按以下三種方式劃分。 1.有無觸點分 可分為有觸點半導體輔助點火系和無觸點電子點火系。 2.儲能方式分 可分為電感儲能電子點火系和無觸點電子點火系。 3.按觸發(fā)方式分 可分為磁脈沖式（磁感應式）、霍爾式、光電式和振蕩式四種電子點火系。6.1.2.4有觸點電子點火系 這種點火系是通過將三極管串聯(lián)在點火線圈初級繞組電路中，利用三極管來斷開和接通初級回路，而“白金”觸點則接在三極管基極電路中，只是作為三極管的觸發(fā)控制器，所以通過觸點的電流很小，不會使觸點因過載而產(chǎn)生燒蝕問題。 1. 波許有觸點電感儲能式電

4、子點火系 國產(chǎn)BD71F型有觸點電感儲能式電子 點火系線路如圖6.2所示。 2. 有觸點電容儲能式電子點火系圖6.2 國產(chǎn)BD71F型電子點火系統(tǒng)6.1.2.5無觸點電感儲能磁脈沖式電子點火系 磁脈沖式（又稱磁感應式）電子點火系是用磁脈沖信號發(fā)生器替代傳統(tǒng)的斷電器。當分電器旋轉時，磁脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生信號電壓，經(jīng)開關放大器放大后推動大功率管工作，控制點火線圈初級繞組電路的通、斷，使次級繞組產(chǎn)生高壓電，通過火花塞跳火點燃混合氣。 1豐田汽車用無觸點磁脈沖式電子點火系 豐田轎車、面包車裝用的20R型發(fā)動機點火系就是無觸點電感儲能磁脈沖式電子點火系。它主要由磁脈沖式分電器、開關放大器、高能點火線圈、

5、火花塞等組成。磁脈沖式分電器內沒有觸點，而是裝用了一個磁脈沖式點火信號發(fā)生器。 （1）磁脈沖式點火信號發(fā)生器。 （2）開關放大器。 6.1.2.6無觸點電感儲能霍耳式電子點火系統(tǒng) 無觸點電感儲能霍耳式電子點火系，又稱霍耳效應式。是利用霍耳效應原理制成霍耳脈沖信號發(fā)生器，它相對于磁脈沖式，具有脈沖信號受轉速影響小、低速時抗干擾性強等優(yōu)點。目前國內一些轎車如上海桑塔納、一汽奧迪等都在使用霍耳式無觸點電子點火系。 1霍耳脈沖信號發(fā)生器 2霍爾式無觸點點火電路 6127微機控制的點火系1.微機控制的點火系的組成和功能 1.微機控制的點火系 2. 微機控制的點火系的主要電路 （1）點火確認信號（IGf信

6、號）發(fā)生電路。 （2）過電壓保護電路。 （3）閉合角控制電路。 （4）鎖止保護電路。 （5）恒流控制電路。 （6）加速狀態(tài)檢測電路。 62汽車用調節(jié)器電路 汽車發(fā)電機的轉速是隨著發(fā)動機轉速的改變而改變的，發(fā)電機的電壓又隨著轉速的變化而變化，而汽車上的用電設備需要一個穩(wěn)定的電壓，調節(jié)器通過改變發(fā)電機的勵磁電流的大小來控制發(fā)電機的端電壓保持在一定的范圍內。 6.2.1雙級電磁振動式調節(jié)器 6.2.1.1電路的組成 圖6.12是雙級電磁振動式調節(jié)器的基本電路。其中K1為低速觸點，常閉，K2為高速觸點，常開，定觸點直接搭鐵，X是磁化線圈，繞在鐵心上，承受發(fā)電機的電壓。圖6.12 雙級電磁振動式調節(jié)器的

7、基本電路6.2.1.2調節(jié)器的電路分析1起動 2自勵 3低速調壓區(qū) 4失控區(qū)5高速調壓區(qū) 622晶體管調節(jié)器 目前國內外生產(chǎn)的晶體管調節(jié)器，結構與電路設計基本相同，一般都是由23個三極管、12個穩(wěn)壓管和一些電阻、電容、二極管等電子元器件組成。外殼用鋁合金或鋼板盒密封。引出線有插頭式和接線板式兩種，其上分別標注有“”（火線）、“”（搭鐵）、與“F”（磁場）標記。 下面以JFT121型晶體管調節(jié)器為例講述其工作原理 JFT121型晶體管調節(jié)器是用于內搭鐵式交流發(fā)電機，可與一般六管交流發(fā)電機配套使用。 電路分析如下: 1起動與低速 2調壓 623 集成電路（IC）調節(jié)器 集成電路調節(jié)器具有體積小、質

8、量小、調壓精度高、耐振、壽命長、可以直接裝在交流發(fā)電機內等優(yōu)點，所以被廣泛應用于現(xiàn)代汽車發(fā)電機上。 下面以JFT152型混合集成電路調節(jié)器為例講述其工作原理 JFT152型混合集成電路調節(jié)器體積小，通過安裝板可直接安裝在交流發(fā)電機的電刷架上。它由外殼、安裝板和電路板總成三部分組成。電路板總成由厚膜電阻和小體積元件組裝而成。 電路分析如下： 1起動與低速 2調壓 63汽車繼電器電路 631磁場繼電器控制電路 磁場繼電器控制電路一般接在電源與調節(jié)器之間，用以控制交流發(fā)電機的勵磁電路。即發(fā)電機起動時，自動接通發(fā)電機的勵磁電路，熄火時又自動斷開發(fā)電機的勵磁電路。通常將它與雙級電磁振動式調節(jié)器合裝為一體

9、，仍然稱為調節(jié)器，但這種調節(jié)器只裝于柴油機上。 現(xiàn)以FT61A型調節(jié)器為例，講述其工作原理。 圖6.16 FT61A型雙聯(lián)調節(jié)器電路6.3.1.1電路組成 圖6.16中Q1為起動線圈，承受蓄電池電壓；Q2為維持線圈，承受發(fā)電機中性點電壓；K3為繼電器常開觸點，接通與切斷發(fā)電機的勵磁電路。 6.3.1.2電路分析 1起動時 2起動中 3起動后 4電壓調節(jié) 5發(fā)動機熄火 圖6.16 FT61A型雙聯(lián)調節(jié)器電路 6.3.2.1利用中性點電壓，通過充電指示繼電器控制 豐田汽車發(fā)電機調節(jié)器（帶繼電器）控制電路原理如圖6.17所示。 632 充電指示燈控制電路圖6.17 豐田汽車發(fā)電機調節(jié)器的電路 6.3

10、.2.2 利用三相繞組的一相線輸出，使充電指示燈工作天津大發(fā)微型車采用這種控制方式，如圖6.18所示。 圖6.18 天津大發(fā)汽車充電指示燈電路6.3.2.3 利用九管發(fā)電機控制利用九管發(fā)電機可控制充電指示燈，如圖6.19所示。圖6.19 九管交流發(fā)電機原理圖 6.3.2.4 在充電電路中增加一個功率稍大的二極管控制 瑞典沃爾沃（Volvo）汽車采用這一方式。它的交流發(fā)電機與一般的交流發(fā)電機相同，僅在電路中增加了一個功率稍大的二極管，其電路如圖6.20所示。圖6.20 瑞典沃爾沃汽車充電指示燈電路633喇叭繼電器 汽車上裝有兩個喇叭時，由于消耗的電流過大，如果直接用喇叭按鈕操縱，按鈕容易燒壞，為此采用了喇叭繼電器。 6.3.3.1電路組成 喇叭繼電器的結構如圖6.21所示，繼電器由線圈、鐵心、觸點臂、觸點副組成，在外部有喇叭、電池、按鈕三個接線柱。 6.3.3.2電路分析圖6.21 喇叭繼電器64汽車儀表電路 在汽車中有水溫表、油壓表、燃油表等儀表，它們的電路和工作原理相似，現(xiàn)以燃油表的電路和電源穩(wěn)壓器為例來分析汽車中儀表電路及其特點。燃油表有雙金屬式和電磁式兩種指示器。 641燃油表 6.4.1.1 雙金屬式燃油表 1電路組成 2電路分析 6.4.1.2 電磁式燃油表圖6.23 電