汽車電子點火器課程設計

時間：二O二一年七月二十九日課程設計說明書之阿布豐王創(chuàng)作時間：二二年七月二十九日題目專業(yè)姓名學號指導教師完成日期

車輛工程課程設計任務書1.設題2.完項：1.電焚器有關資料研、閱讀；2.電焚器電原圖分析、設計3.電子焚燒器電路的耗功率的計算、各元件的選擇；4.電焚器測路設計5.課設說明書的撰、設計圖與檢測電路圖的繪制.時間：二O二一年七月二十九日

時間：二O二一年七月二十九日指導教師評語：成果：指導教師簽名：年月日時間：二O二一年七月二十九日

時間：二O二一年七月二十九日一、電子焚燒器有關資料調研、閱讀；1電子焚燒器設計概由于傳統(tǒng)的焚燒器已不能適應現(xiàn)代汽車向高轉速、高壓縮比和多缸發(fā)展的需要,尤其是近幾年,為了減少污,改善混合氣的燃燒情況以及為了節(jié)油而燃用稀混合氣時,都需要提高焚燒電壓和焚燒能量,而傳統(tǒng)的焚燒器已無法滿足這些要求.因此,從年代以來,各國都在探索改進傳統(tǒng)焚燒器的途徑并生產出了多種新型的電子焚燒系統(tǒng).新型電子焚燒系,無觸點,無需維護,可使維修工作年夜年夜減.于電子焚燒系統(tǒng)能發(fā)生更高的低級電壓和火花能量從可使發(fā)念頭起動容易,工作可,并具有減少排氣、污染、節(jié)約能源的優(yōu)點,所以,統(tǒng)的焚燒器正在被無觸點電子焚燒裝置所取代.2焚燒器的作汽油發(fā)念頭焚燒系統(tǒng)的作用是適時地發(fā)生電火,撲滅壓縮終了的混合,使發(fā)念頭工作.為確保發(fā)念頭穩(wěn)定可靠地工作對焚燒系統(tǒng)有如下三個基本要求：1）、能發(fā)生足夠搞的次級高壓2）、要有足夠的焚燒能量3）、焚燒時間要適當3汽車發(fā)機電燒器的展趨勢一百多年來陪伴著汽車的發(fā)展,汽油發(fā)念頭的焚燒技術也逐漸提高.1886年,第一輛以四循環(huán)內燃機為動力的汽車使用的是磁機電焚燒系統(tǒng)1907年,美國人首先在汽車上使用蓄電池焚燒裝置,這用蓄電池和發(fā)機電來提供電能的焚燒系統(tǒng)采納了焚燒線圈,通過斷電器觸點來控制焚燒線圈低級電流的通斷是次級發(fā)生高.最初的蓄電池焚燒系統(tǒng)無焚燒提前角自動調節(jié)裝置,一直到了1931年美國人才首先使用了能根據(jù)發(fā)念頭負荷和轉速的變動自動調節(jié)焚燒提前角的真空、離心焚燒提前調解裝置.后,這種觸點式焚燒裝置逐步獲得完,汽車上獲得了廣泛的應,被稱之為“傳統(tǒng)焚燒系統(tǒng)”.隨著人們對汽車發(fā)念頭動力性、經濟性及排放控制要求的日益提高,統(tǒng)焚燒系統(tǒng)因其觸點自己所固有的缺陷也越來越顯現(xiàn)出來20世紀60年代早期,呈現(xiàn)了一種稱之為晶體管輔助焚燒系,種焚燒系統(tǒng)增加了一個電子放年夜,使得焚燒性能獲得了較年夜的提.晶體管輔助焚燒系統(tǒng)還保管了觸點,不能完全消除由觸點自己所造成的一些缺,因此,快就被無觸點的電子焚燒系統(tǒng)所取.無觸點電子焚燒系統(tǒng)在60年代末期開始推廣應用至今,在汽車上已基本普及傳統(tǒng)焚燒系統(tǒng)已經逐漸被淘汰.1976年美國通用公司首次將微處置器應用于焚燒時刻控制,后,機控制的電子焚燒系統(tǒng)的應用日漸增,并與汽油噴射、怠速等發(fā)念頭其他電子控制系統(tǒng)一起,現(xiàn)了發(fā)念頭的集中電子控.隨著汽油發(fā)念頭汽油噴射系統(tǒng)全面取代化油器的到來,子焚燒控制系統(tǒng)在汽車上的使用也勢必普及4.田發(fā)念頭磁感應電子焚燒系時間：二O二一年七月二十九日

時間：二O二一年七月二十九日豐田型發(fā)頭用磁應式電子焚系統(tǒng)工原理：①焚燒器中各三極管作用VT1--發(fā)射極與集電極相連,相當于一個二極管起溫度賠償作用；VT2--觸發(fā)管,起信號檢測作用；VT3、VT4--放年夜作用,將VT2輸出放年夜以驅動；VT5--年夜功率管,控制低級電流的通斷②其它元件作用VD1、VD2--反向串連后與信號發(fā)生器傳感線圈并聯(lián)高轉速時,使傳感線圈輸出的正向和負向電壓穩(wěn)定在某一數(shù)值,呵護VT2不受損害；VD3--與R4組成穩(wěn)壓電路,穩(wěn)定VT1、VT2電源電壓；VD4--當VT5管截止時,將低級繞組的自感電動勢限制在某一值內,呵護VT5管；C1--消除焚燒信號發(fā)生器傳感線圈輸出電壓波形上的毛刺防止誤焚燒；C2--與R4組成阻容吸收電路,吸收瞬時過電壓防止誤焚燒；R3—正反饋電阻,作用是加速VT2（也即）的翻轉,從而減少VT5的翻轉時間,降低VT5的溫升.③原理：傳感線圈發(fā)生正向信號電壓時：截止,VT2導通,VT3截止,VT4、VT5導通,低級電路接通.傳感線圈發(fā)生負向信號電壓時：VT1通,VT2截止,VT3導通,VT4、VT5截止,低級電路切斷,磁場迅速消失,次級繞組發(fā)生高壓VT1--發(fā)射極與集電極相連,相當于一個二極管VTl和VT2型號相同,高溫時,由于VT2開啟電壓Ube降低,使提前導通而滯后截止,從而招致焚燒滯后.將溫度特性與VT2同的VTl和VT2并聯(lián),溫度升高時,由于VTl管壓降降低,使Up下降,正好賠償了溫度升高對的影響,使VT2的導通和截止時間與常溫時基秘聞同.5.放CAl092型載汽車磁感應電子焚系統(tǒng)時間：二O二一年七月二十九日

時間：二O二一年七月二十九日解放CAl092載貨汽磁感應式電焚燒系工作原理：①導磁轉子轉動時,轉子與定子爪極之間的氣隙就發(fā)生周期性的變動,使通過傳感線圈的磁通量也呈周期變動,傳感線圈發(fā)生與發(fā)念頭曲軸位置相對應的交變電動勢,作為焚燒信號電壓送入焚燒電子組件.轉子每轉一周發(fā)生6個交變信號,其幅值與轉速成正比②磁路：永久磁環(huán)5的N極(設磁環(huán)上為極,下為S極)→定子4→定子爪極與轉子爪極間的氣隙（約0.5mm）→轉子2→傳感線圈的鐵心(即轉子軸→導磁板6→永久磁環(huán)5的S極③原理：焚燒信號發(fā)生器輸出的焚燒信號送人焚燒電子組件的②、③端當焚燒信號電壓下降到-100mV時,達林頓三極管VT通,焚燒線圈低級繞組有電流流過,當焚燒信號電壓上升到-100mV以上時,VT截止,低級電流被切斷在焚燒線圈次級繞組中便發(fā)生高壓電,經分電器、高壓線送至火花塞跳火④附加功能：1).限流和閉合率控制功能限流和閉合率控制功能可使焚燒裝置在發(fā)念頭工作轉速范圍內堅持恒定的焚燒能量并可防止低速時焚燒線圈過熱以及電源電壓變動時焚燒能量和焚燒電壓發(fā)生變動的現(xiàn)象2).失速慢斷電功能由于某種原因而使發(fā)念頭停止運轉,且焚燒開關仍然接通時,該組件可在0.5秒內緩慢切斷焚燒線圈低級電流,以免由于低級電流變動太快招致焚燒線圈次級發(fā)生高壓.3).低速推遲焚燒功能發(fā)念頭起動時（轉速低于150r/min）,焚燒電子組件可適當推遲焚燒時刻,以便于發(fā)念頭迅速起動.4).超壓呵護功能當電源電壓超越30V時,能自動停止焚燒系統(tǒng)的工作以免損壞焚燒裝置.6.步脈沖信式子焚燒系統(tǒng)作原理時間：二O二一年七月二十九日

時間：二O二一年七月二十九日.電子焚系統(tǒng)工作原：該汽車電子焚燒器電路由同步脈沖信號發(fā)生器和開關升壓電路組成如圖所示.同步脈沖信號發(fā)生器電路由信號轉子(為永久磁鐵、電磁線圈L和二極管VDlVD2組成.開關升壓電路由晶體管、電阻器Rl-R5和升壓變壓器組成.發(fā)念頭起動運轉時,信號轉子在分電器軸驅動旋轉,其凸齒與電磁線圈L鐵心間的空氣隙不竭改變,通過的磁通量也隨之發(fā)生變動,在L上發(fā)生交變的感應電動勢.這樣,信號轉子每轉一周,L便發(fā)生與凸齒數(shù)相同的交變信號,此交變信號整流后,控制Vl-V3,便之間歇導通當輸入信號電壓為負脈沖時,VDl截止,使Vl導通,V2截止,V3導通,T的Wl繞組中有電流流過當輸人的信號電壓為正脈沖時,VDl導通,Vl止,V2導通,V3截止,通過的Wl繞組的電流被切斷磁場迅速消失,在繞組發(fā)生焚燒高壓,此焚燒高壓由配電器分配到各缸火花塞撲滅氣缸內的混合器元器件選擇：RI-R5均選用1/4W金屬膜電阻器VDl和VD2均選用1N4148型硅開關二極管;VD3選用型硅開關二極管Vl選用S8550硅PNP晶體管;V2選用或2N4240、3DK2O5D型NPN晶體管3選用BU932或啊10025型硅NPN達林頓晶體管.T用汽車焚燒線圈.L用制品電磁線圈二.電子焚燒器的電路原理圖分析、設計時間：二O二一年七月二十九日

時間：二O二一年七月二十九日：該電路焚燒器還具有閉合角可控、發(fā)念頭停機自動斷電、低級電路穩(wěn)定控制等功能電路.1）焚燒控制工作過程當焚燒信號負脈沖輸入時信號電流流經VD3R2、VD2、R1、VD3的正向導通電壓將使V1處于反向偏壓而截止.V1止時,其P的電位升高,V2通給V3提供了正向偏壓,使V3導通.這時,焚燒線圈低級電路,低級電流增長此時焚燒線圈的儲能過程.當焚燒信號正脈沖輸入時獲得正向偏壓而導通,信號電流經R1、、、發(fā)射結形成通.V1導通后使P點電位下并使V2失去正向偏壓而截止,V3也隨之無正向偏而截止,使焚燒線圈低級斷流次級發(fā)生高壓2）閉合角可控電路原理在電子焚燒系統(tǒng),閉合角是指焚燒線圈低級通路的相對時間（低級通路時間\低級通斷周期.閉合角可控是要使焚燒線圈低通路的相對時間隨發(fā)念頭轉速的升高而增年,以保證發(fā)念頭在高速時焚燒線圈低級仍有時間形成足夠年夜的低級電流.閉合角可控電路由VD5C2、R3組成在焚燒信號正脈沖信號電流同時對電容充電,充電電路為：e+VD1—VD5—C2—發(fā)射結—e-.而當信號正脈沖消失時,放電時使反向偏壓而堅持截止,V2和V3堅持導通低級線圈堅持通路發(fā)念頭轉速升高,信號脈沖電壓隨之升的充電電壓也隨之升正信號脈沖消失后C2的放電時間延長,V1的截止時間也是相對增加了,也即增加了焚燒線圈低級通路的相對時間.3）發(fā)念頭停轉斷電呵護當發(fā)念頭熄火時,如果焚燒開關仍然接通,這時電源通過R4向供正向偏壓而使導通,V2V3截止,是,燒線圈低級處于斷路狀態(tài),防止了蓄電池向焚燒線圈繼續(xù)放電而白白消耗電能和燒壞焚燒線圈及晶體管的可能.4）低級電穩(wěn)定控制在工作蓄電池的電壓擺蕩年.低級回路的電阻、電感參數(shù)設計必保證在蓄電池電壓較低時能有足夠年夜的低級電流會造成蓄電池電壓較高時的低級電流過年夜,致焚燒線圈的溫渡過高.VS6組成的反饋電路起電源電壓擺蕩穩(wěn)定低級電流控制作用當電源電壓上升時V3在截止時其集電極上的電壓也隨之上升,通過R8、的反饋作加了V1的飽和導通深度在信號負脈動沖時V1由導通轉向截止變得緩慢這樣就減少了V1的相對截止時間也即減少了V3的相對導通時間,焚燒線圈低級電流不隨電源的上升而增年夜.5）低級回路電阻可變控制低級回路等效電阻可變控制電路由V4、R8、組成.當焚燒線圈低級電流增年夜到某一限定值時,A點的電位上升至使導通V4導通后使的基極電位下降,其基極電流減小,集電極電流就受到了一定的限制.級電流越年夜,A點的電位就越高,V4的導通深度就增,使V3的基極電流下降得就更多對低級電流的限制作用也就更年夜.時間：二O二一年七月二十九日

43H11I111111時間：二O二一年七月二43H11I111111三.電子焚燒器電路的耗散功率的計算、各元件的選擇2、電路電流與耗散功率算與元的選擇設定電源最低電壓為27V,則選取穩(wěn)壓管的穩(wěn)壓值為26V,據(jù)電路圖中各元件的工作原理及作用,相對應的參數(shù)計算如下：：因為設定流過焚燒線圈低級線圈的額定電流為1.2A,所以V選取達林頓管所以3I>1.2A,電壓BV>300V,β值選取CM因此V選取TIP151其中P=80W,I=7A,BV=350V,BV=8VCMEBO其耗散功率V×CER11:∵IR

0.7

∴R的值為=ΩΩ因此選取RΩ最年夜耗散功率2×故選用RT-2時間：二O二一年七月二十九日

2CMCMCE20.0166221CMCMCE1551I2CMCMCE20.0166221CMCMCE1551IVS8:VS8根據(jù)耐壓值選取故選取2CP16其穩(wěn)壓值為300V電呵護作用：∵I=1.2Aβ∴I===0.006A=6mA所以選取其中,=100mW,h=40,I=15mA其最年夜耗散功率P=IV=610-3×R6取I=10mA26R=所以取2500Ω耗散功率1×故選取RT-1：∵I=10mA10∴I=

40故選取3DG2C其中=100mW,I=3mA耗散功率V×10

×R4R5：選取I=3mAR=

所以RΩ其最年夜耗散功率P=I2

2

××3

故選取由于要V1供很小的基極電流,所以要遠年夜于R51bR4=(26-0.7)/0.00012=210833Ω=210.8KΩ因此取Ω時間：二O二一年七月二十九日

212134777677646662時212134777677646662C2R1、：假設四缸發(fā)念頭最高轉速為4000r/min,則分電器的最高轉速為2000r/min；霍爾信號發(fā)生器的高低脈沖寬度相等故每次焚燒時間為

所以C每次放電的繼續(xù)時間為τ由于τ)C所以選取CμFΩ由于要止閉合角回路的分流,所以R2要遠年夜于R1和之和.因此取為R2=280KR7已知IImAI=3mA,I=10mAI假設為漏電流所以I=I+II+I當電源最低電壓為27V時,壓管穩(wěn)壓值為26V,則此時加在R的壓降只有1V1所以R=

13.18

10

3

=76Ω26)

其最年夜耗散功率為P=故R選取RT-1VS432.2已設定VS的穩(wěn)壓值為最年夜工作電流年夜于I==82mA,故選取2CW67VS6R8根據(jù)VS與在電路中的作用VS的擊穿電壓為26V故VS選取2CW67,RR9因為I=10mAU×

8時間：二O二一年七月二十九日

0.019180CMCMCE0.05101235時間：二O0.019180CMCMCE0.05101235所以R==180Ω

其耗散功率為P=故RV4

9I=2mA故選取3CG14其中=200mW,I=10mA耗散功率V=210R10：

×240Ib4=0.1R=2Ω其最年夜耗散功率為P=

2

μWμF

故R

10VD、VD、VD、VD、VD均選取1N4001