第6章電氣元件及基本定律在汽車中的應(yīng)用61點火系電路

第6章電氣元件及根本定律在汽車中的運用

6.1點火系電路在汽油發(fā)動機中，汽缸內(nèi)被緊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)電機供應(yīng)的低壓電〔普通為12~14V〕轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏弘姟?0~30kV〕，并根據(jù)發(fā)動機的任務(wù)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)動機任務(wù)。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(guān)及輔助安裝等組成。6.1.1.2電路分析由于火花塞處在0.5~1.2Mpa〔5~12kgf/cm2〕的可燃混合氣環(huán)境中，要使跳火可靠，兩極間的電壓必需在15000~20000V之間。而蓄電池的電壓只需6V或12V，因此需求有一個升壓安裝。這個安裝通常是由點火線圈5、斷電器9和電容器8組成的，它們能把延續(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需經(jīng)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翻開時，感應(yīng)產(chǎn)生高壓，一瞬間構(gòu)成回路。6.1.2電子點火系電路

6.1.2.1傳統(tǒng)點火系的缺陷

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為開關(guān)，接通與斷開點火線圈初級電流的點火安裝。目前，國內(nèi)外研制運用的電子點火安裝種類較多，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(dǎo)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(yīng)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經(jīng)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〞觸點那么接在三極管基極電路中，只是作為三極管的觸發(fā)控制器，所以經(jīng)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子點火系國產(chǎn)BD—71F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)BD－71F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(yīng)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(zhuǎn)時，磁脈沖信號發(fā)生器產(chǎn)生信號電壓，經(jīng)開關(guān)放大器放大后推進大功率管任務(wù)，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，經(jīng)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(guān)放大器、高能點火線圈、火花塞等組成。磁脈沖式分電器內(nèi)沒有觸點，而是裝用了一個磁脈沖式點火信號發(fā)生器?！?〕磁脈沖式點火信號發(fā)生器?！?〕開關(guān)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(yīng)式。是利用霍耳效應(yīng)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(zhuǎn)速影響小、低速時抗干擾性強等優(yōu)點。目前國內(nèi)一些轎車如上海桑塔納、一汽奧迪等都在運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6．1．2．7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信號〕發(fā)生電路?！?〕過電壓維護電路?！?〕閉合角控制電路?！?〕鎖止維護電路?！?〕恒流控制電路?！?〕加速形狀檢測電路。6．2汽車用調(diào)理器電路汽車發(fā)電機的轉(zhuǎn)速是隨著發(fā)動機轉(zhuǎn)速的改動而改動的，發(fā)電機的電壓又隨著轉(zhuǎn)速的變化而變化，而汽車上的用電設(shè)備需求一個穩(wěn)定的電壓，調(diào)理器經(jīng)過改動發(fā)電機的勵磁電流的大小來控制發(fā)電機的端電壓堅持在一定的范圍內(nèi)。6.2.1雙級電磁振動式調(diào)理器6.2.1.1電路的組成圖6.12是雙級電磁振動式調(diào)理器的根本電路。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，接受發(fā)電機的電壓。圖6.12雙級電磁振動式調(diào)理器的根本電路6.2.1.2調(diào)理器的電路分析1．起動2．自勵3．低速調(diào)壓區(qū)4．失控區(qū)5．高速調(diào)壓區(qū)6．2．2晶體管調(diào)理器目前國內(nèi)外消費的晶體管調(diào)理器，構(gòu)造與電路設(shè)計根本一樣，普通都是由2～3個三極管、1～2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〕標志。下面以JFT121型晶體管調(diào)理器為例講述其任務(wù)原理JFT121型晶體管調(diào)理器是用于內(nèi)搭鐵式交流發(fā)電機，可與普通六管交流發(fā)電機配套運用。電路分析如下:1．起動與低速2．調(diào)壓6．2．3集成電路〔IC〕調(diào)理器集成電路調(diào)理器具有體積小、質(zhì)量小、調(diào)壓精度高、耐振、壽命長、可以直接裝在交流發(fā)電機內(nèi)等優(yōu)點，所以被廣泛運用于現(xiàn)代汽車發(fā)電機上。下面以JFT152型混合集成電路調(diào)理器為例講述其任務(wù)原理JFT152型混合集成電路調(diào)理器體積小，經(jīng)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(diào)壓6．3汽車繼電器電路

6．3．1磁場繼電器控制電路

磁場繼電器控制電路普通接在電源與調(diào)理器之間，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(diào)理器合裝為一體，依然稱為調(diào)理器，但這種調(diào)理器只裝于柴油機上?，F(xiàn)以FT61A型調(diào)理器為例，講述其任務(wù)原理。圖6.16FT61A型雙聯(lián)調(diào)理器電路6.3.1.1電路組成圖6.16中Q1為起動線圈，接受蓄電池電壓；Q2為維持線圈，接受發(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(diào)理5．發(fā)動機熄火圖6.16FT61A型雙聯(lián)調(diào)理器電路6.3.2.1利用中性點電壓，經(jīng)過充電指示繼電器控制豐田汽車發(fā)電機調(diào)理器〔帶繼電器〕控制電路原理如圖6.17所示。6．3．2充電指示燈控制電路圖6.17豐田汽車發(fā)電機調(diào)理器的電路6.3.2.2利用三相繞組的一相線輸出，使充電指示燈任務(wù)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在充電電路中添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)電機與普通的交流發(fā)電機一樣，僅在電路中添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6．3．3喇叭繼電器汽車上裝有兩個喇叭時，由于耗費的電流過大，假設(shè)直接用喇叭按鈕支配，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構(gòu)造如圖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6．4汽車儀表電路在汽車中有水溫表、油壓表、燃油表等儀表，它們的電路和任務(wù)原理類似，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。6．4．1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電磁式燃油表6．4．2電源穩(wěn)壓器