汽車電子點(diǎn)火器課程設(shè)計(jì)

時(shí)間：二O二一年七月二十九日課程設(shè)計(jì)說明書之阿布豐王創(chuàng)作時(shí)間：二二年七月二十九日題目專業(yè)姓名學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師完成日期

車輛工程課程設(shè)計(jì)任務(wù)書1.設(shè)題2.完項(xiàng)：1.電焚器有關(guān)資料研、閱讀；2.電焚器電原圖分析、設(shè)計(jì)3.電子焚燒器電路的耗功率的計(jì)算、各元件的選擇；4.電焚器測路設(shè)計(jì)5.課設(shè)說明書的撰、設(shè)計(jì)圖與檢測電路圖的繪制.時(shí)間：二O二一年七月二十九日

時(shí)間：二O二一年七月二十九日指導(dǎo)教師評(píng)語：成果：指導(dǎo)教師簽名：年月日時(shí)間：二O二一年七月二十九日

時(shí)間：二O二一年七月二十九日一、電子焚燒器有關(guān)資料調(diào)研、閱讀；1電子焚燒器設(shè)計(jì)概由于傳統(tǒng)的焚燒器已不能適應(yīng)現(xiàn)代汽車向高轉(zhuǎn)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(shí),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(jìn)傳統(tǒng)焚燒器的途徑并生產(chǎn)出了多種新型的電子焚燒系統(tǒng).新型電子焚燒系,無觸點(diǎn),無需維護(hù),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(jí)電壓和火花能量從可使發(fā)念頭起動(dòng)容易,工作可,并具有減少排氣、污染、節(jié)約能源的優(yōu)點(diǎn),所以,統(tǒng)的焚燒器正在被無觸點(diǎn)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(shí)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(duì)焚燒系統(tǒng)有如下三個(gè)基本要求：1）、能發(fā)生足夠搞的次級(jí)高壓2）、要有足夠的焚燒能量3）、焚燒時(shí)間要適當(dāng)3汽車發(fā)機(jī)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(shù)也逐漸提高.1886年,第一輛以四循環(huán)內(nèi)燃機(jī)為動(dòng)力的汽車使用的是磁機(jī)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(jī)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(diǎn)來控制焚燒線圈低級(jí)電流的通斷是次級(jí)發(fā)生高.最初的蓄電池焚燒系統(tǒng)無焚燒提前角自動(dòng)調(diào)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(fù)荷和轉(zhuǎn)速的變動(dòng)自動(dòng)調(diào)節(jié)焚燒提前角的真空、離心焚燒提前調(diào)解裝置.后,這種觸點(diǎn)式焚燒裝置逐步獲得完,汽車上獲得了廣泛的應(yīng),被稱之為“傳統(tǒng)焚燒系統(tǒng)”.隨著人們對(duì)汽車發(fā)念頭動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性及排放控制要求的日益提高,統(tǒng)焚燒系統(tǒng)因其觸點(diǎn)自己所固有的缺陷也越來越顯現(xiàn)出來20世紀(jì)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(gè)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(diǎn),不能完全消除由觸點(diǎn)自己所造成的一些缺,因此,快就被無觸點(diǎn)的電子焚燒系統(tǒng)所取.無觸點(diǎn)電子焚燒系統(tǒng)在60年代末期開始推廣應(yīng)用至今,在汽車上已基本普及傳統(tǒng)焚燒系統(tǒng)已經(jīng)逐漸被淘汰.1976年美國通用公司首次將微處置器應(yīng)用于焚燒時(shí)刻控制,后,機(jī)控制的電子焚燒系統(tǒng)的應(yīng)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(yīng)電子焚燒系時(shí)間：二O二一年七月二十九日

時(shí)間：二O二一年七月二十九日豐田型發(fā)頭用磁應(yīng)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(dāng)于一個(gè)二極管起溫度賠償作用；VT2--觸發(fā)管,起信號(hào)檢測作用；VT3、VT4--放年夜作用,將VT2輸出放年夜以驅(qū)動(dòng)；VT5--年夜功率管,控制低級(jí)電流的通斷②其它元件作用VD1、VD2--反向串連后與信號(hào)發(fā)生器傳感線圈并聯(lián)高轉(zhuǎn)速時(shí),使傳感線圈輸出的正向和負(fù)向電壓穩(wěn)定在某一數(shù)值,呵護(hù)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(dāng)VT5管截止時(shí),將低級(jí)繞組的自感電動(dòng)勢限制在某一值內(nèi),呵護(hù)VT5管；C1--消除焚燒信號(hào)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(shí)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(zhuǎn),從而減少VT5的翻轉(zhuǎn)時(shí)間,降低VT5的溫升.③原理：傳感線圈發(fā)生正向信號(hào)電壓時(shí)：截止,VT2導(dǎo)通,VT3截止,VT4、VT5導(dǎo)通,低級(jí)電路接通.傳感線圈發(fā)生負(fù)向信號(hào)電壓時(shí)：VT1通,VT2截止,VT3導(dǎo)通,VT4、VT5截止,低級(jí)電路切斷,磁場迅速消失,次級(jí)繞組發(fā)生高壓VT1--發(fā)射極與集電極相連,相當(dāng)于一個(gè)二極管VTl和VT2型號(hào)相同,高溫時(shí),由于VT2開啟電壓Ube降低,使提前導(dǎo)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(shí),由于VTl管壓降降低,使Up下降,正好賠償了溫度升高對(duì)的影響,使VT2的導(dǎo)通和截止時(shí)間與常溫時(shí)基秘聞同.5.放CAl092型載汽車磁感應(yīng)電子焚系統(tǒng)時(shí)間：二O二一年七月二十九日

時(shí)間：二O二一年七月二十九日解放CAl092載貨汽磁感應(yīng)式電焚燒系工作原理：①導(dǎo)磁轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),轉(zhuǎn)子與定子爪極之間的氣隙就發(fā)生周期性的變動(dòng),使通過傳感線圈的磁通量也呈周期變動(dòng),傳感線圈發(fā)生與發(fā)念頭曲軸位置相對(duì)應(yīng)的交變電動(dòng)勢,作為焚燒信號(hào)電壓送入焚燒電子組件.轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周發(fā)生6個(gè)交變信號(hào),其幅值與轉(zhuǎn)速成正比②磁路：永久磁環(huán)5的N極(設(shè)磁環(huán)上為極,下為S極)→定子4→定子爪極與轉(zhuǎn)子爪極間的氣隙（約0.5mm）→轉(zhuǎn)子2→傳感線圈的鐵心(即轉(zhuǎn)子軸→導(dǎo)磁板6→永久磁環(huán)5的S極③原理：焚燒信號(hào)發(fā)生器輸出的焚燒信號(hào)送人焚燒電子組件的②、③端當(dāng)焚燒信號(hào)電壓下降到-100mV時(shí),達(dá)林頓三極管VT通,焚燒線圈低級(jí)繞組有電流流過,當(dāng)焚燒信號(hào)電壓上升到-100mV以上時(shí),VT截止,低級(jí)電流被切斷在焚燒線圈次級(jí)繞組中便發(fā)生高壓電,經(jīng)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(zhuǎn)速范圍內(nèi)堅(jiān)持恒定的焚燒能量并可防止低速時(shí)焚燒線圈過熱以及電源電壓變動(dòng)時(shí)焚燒能量和焚燒電壓發(fā)生變動(dòng)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(yùn)轉(zhuǎn),且焚燒開關(guān)仍然接通時(shí),該組件可在0.5秒內(nèi)緩慢切斷焚燒線圈低級(jí)電流,以免由于低級(jí)電流變動(dòng)太快招致焚燒線圈次級(jí)發(fā)生高壓.3).低速推遲焚燒功能發(fā)念頭起動(dòng)時(shí)（轉(zhuǎn)速低于150r/min）,焚燒電子組件可適當(dāng)推遲焚燒時(shí)刻,以便于發(fā)念頭迅速起動(dòng).4).超壓呵護(hù)功能當(dāng)電源電壓超越30V時(shí),能自動(dòng)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(shí)間：二O二一年七月二十九日

時(shí)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(hào)發(fā)生器和開關(guān)升壓電路組成如圖所示.同步脈沖信號(hào)發(fā)生器電路由信號(hào)轉(zhuǎn)子(為永久磁鐵、電磁線圈L和二極管VDlVD2組成.開關(guān)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(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),信號(hào)轉(zhuǎn)子在分電器軸驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn),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(dòng),在L上發(fā)生交變的感應(yīng)電動(dòng)勢.這樣,信號(hào)轉(zhuǎn)子每轉(zhuǎn)一周,L便發(fā)生與凸齒數(shù)相同的交變信號(hào),此交變信號(hào)整流后,控制Vl-V3,便之間歇導(dǎo)通當(dāng)輸入信號(hào)電壓為負(fù)脈沖時(shí),VDl截止,使Vl導(dǎo)通,V2截止,V3導(dǎo)通,T的Wl繞組中有電流流過當(dāng)輸人的信號(hào)電壓為正脈沖時(shí),VDl導(dǎo)通,Vl止,V2導(dǎo)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(nèi)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(guān)二極管;VD3選用型硅開關(guān)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(dá)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(shè)計(jì)時(shí)間：二O二一年七月二十九日

時(shí)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(jī)自動(dòng)斷電、低級(jí)電路穩(wěn)定控制等功能電路.1）焚燒控制工作過程當(dāng)焚燒信號(hào)負(fù)脈沖輸入時(shí)信號(hào)電流流經(jīng)VD3R2、VD2、R1、VD3的正向?qū)妷簩⑹筕1處于反向偏壓而截止.V1止時(shí),其P的電位升高,V2通給V3提供了正向偏壓,使V3導(dǎo)通.這時(shí),焚燒線圈低級(jí)電路,低級(jí)電流增長此時(shí)焚燒線圈的儲(chǔ)能過程.當(dāng)焚燒信號(hào)正脈沖輸入時(shí)獲得正向偏壓而導(dǎo)通,信號(hào)電流經(jīng)R1、、、發(fā)射結(jié)形成通.V1導(dǎo)通后使P點(diǎn)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(jí)斷流次級(jí)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(jí)通路的相對(duì)時(shí)間（低級(jí)通路時(shí)間\低級(jí)通斷周期.閉合角可控是要使焚燒線圈低通路的相對(duì)時(shí)間隨發(fā)念頭轉(zhuǎn)速的升高而增年,以保證發(fā)念頭在高速時(shí)焚燒線圈低級(jí)仍有時(shí)間形成足夠年夜的低級(jí)電流.閉合角可控電路由VD5C2、R3組成在焚燒信號(hào)正脈沖信號(hào)電流同時(shí)對(duì)電容充電,充電電路為：e+VD1—VD5—C2—發(fā)射結(jié)—e-.而當(dāng)信號(hào)正脈沖消失時(shí),放電時(shí)使反向偏壓而堅(jiān)持截止,V2和V3堅(jiān)持導(dǎo)通低級(jí)線圈堅(jiān)持通路發(fā)念頭轉(zhuǎn)速升高,信號(hào)脈沖電壓隨之升的充電電壓也隨之升正信號(hào)脈沖消失后C2的放電時(shí)間延長,V1的截止時(shí)間也是相對(duì)增加了,也即增加了焚燒線圈低級(jí)通路的相對(duì)時(shí)間.3）發(fā)念頭停轉(zhuǎn)斷電呵護(hù)當(dāng)發(fā)念頭熄火時(shí),如果焚燒開關(guān)仍然接通,這時(shí)電源通過R4向供正向偏壓而使導(dǎo)通,V2V3截止,是,燒線圈低級(jí)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(jí)電穩(wěn)定控制在工作蓄電池的電壓擺蕩年.低級(jí)回路的電阻、電感參數(shù)設(shè)計(jì)必保證在蓄電池電壓較低時(shí)能有足夠年夜的低級(jí)電流會(huì)造成蓄電池電壓較高時(shí)的低級(jí)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(jí)電流控制作用當(dāng)電源電壓上升時(shí)V3在截止時(shí)其集電極上的電壓也隨之上升,通過R8、的反饋?zhàn)骷恿薞1的飽和導(dǎo)通深度在信號(hào)負(fù)脈動(dòng)沖時(shí)V1由導(dǎo)通轉(zhuǎn)向截止變得緩慢這樣就減少了V1的相對(duì)截止時(shí)間也即減少了V3的相對(duì)導(dǎo)通時(shí)間,焚燒線圈低級(jí)電流不隨電源的上升而增年夜.5）低級(jí)回路電阻可變控制低級(jí)回路等效電阻可變控制電路由V4、R8、組成.當(dāng)焚燒線圈低級(jí)電流增年夜到某一限定值時(shí),A點(diǎn)的電位上升至使導(dǎo)通V4導(dǎo)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(jí)電流越年夜,A點(diǎn)的電位就越高,V4的導(dǎo)通深度就增,使V3的基極電流下降得就更多對(duì)低級(jí)電流的限制作用也就更年夜.時(shí)間：二O二一年七月二十九日

43H11I111111時(shí)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(jì)算、各元件的選擇2、電路電流與耗散功率算與元的選擇設(shè)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(duì)應(yīng)的參數(shù)計(jì)算如下：：因?yàn)樵O(shè)定流過焚燒線圈低級(jí)線圈的額定電流為1.2A,所以V選取達(dá)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(shí)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(hù)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(yuǎn)年夜于R51bR4=(26-0.7)/0.00012=210833Ω=210.8KΩ因此取Ω時(shí)間：二O二一年七月二十九日

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

所以C每次放電的繼續(xù)時(shí)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(yuǎn)年夜于R1和之和.因此取為R2=280KR7已知IImAI=3mA,I=10mAI假設(shè)為漏電流所以I=I+II+I當(dāng)電源最低電壓為27V時(shí),壓管穩(wěn)壓值為26V,則此時(shí)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(shè)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?yàn)镮=10mAU×

8時(shí)間：二O二一年七月二十九日

0.019180CMCMCE0.05101235時(shí)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