汽车电子点火器课程设计

课程设计说明书题目28V初级电流1.8A点火器B型的设计专业车辆工程姓名学号指导教师完成日期2011.7.4课程设计任务书1.设计题目28V初级电流1.8A点火器B型的设计2.完成项目：1. 电子点火器有关资料调研、阅读；2. 电子点火器的电路原理图分析、设计3. 电子点火器电路的耗散功率的计算、各元件的选择；4. 电子点火器检测电路的设计5. 课程设计说明书的撰写、设计图与检测电路图的绘制.4.丰田20R型发动机用磁感应式电子点火系统丰田20R型发动机用磁感应式电子点火系统工作原理：①点火器中各三极管作用VT1--发射极与集电极相连，相当于一个二极管，起温度补偿作用；VT2--触发管，起信号检测作用；VT3、VT4--放大作用，将VT2输出放大以驱动VT5；VT5--大功率管，控制初级电流的通断。

②其它元件作用VD1、VD2--反向串联后与信号发生器传感线圈并联，高转速时，使传感线圈输出的正向和负向电压稳定在某一数值，保护VT2不受损害；VD3--与R4组成稳压电路，稳定VT1、VT2的电源电压；VD4--当VT5管截止时，将初级绕组的自感电动势限制在某一值内，保护VT5管；C1--消除点火信号发生器传感线圈输出电压波形上的毛刺，防止误点火；C2--与R4组成阻容吸收电路，吸收瞬时过电压，防止误点火；R3—正反馈电阻，作用是加速VT2（也即VT5）的翻转，从而减少VT5的翻转时间，降低VT5的温升。

③原理：传感线圈产生正向信号电压时：VT1截止，VT2导通，VT3截止，VT4、VT5导通，初级电路接通。

传感线圈产生负向信号电压时：VT1导通，VT2截止，VT3导通，VT4、VT5截止，初级电路切断，磁场迅速消失，次级绕组产生高压VT1--发射极与集电极相连，相当于一个二极管。

VTl和VT2型号相同，高温时，由于VT2的开启电压Ube降低，使VT2提前导通而滞后截止，从而导致点火滞后。

将温度特性与VT2相同的VTl和VT2并联，温度升高时，由于VTl管压降降低，使Up下降，正好补偿了温度升高对VT2的影响，使VT2的导通和截止时间与常温时基本相同。

5.解放CAl092型载货汽车磁感应式电子点火系统解放CAl092型载货汽车磁感应式电子点火系统工作原理：①导磁转子转动时，转子与定子爪极之间的气隙就发生周期性的变化，使通过传感线圈的磁通量也呈周期变化，传感线圈产生与发动机曲轴位置相对应的交变电动势，作为点火信号电压送入点火电子组件。

转子每转一周产生6个交变信号，其幅值与转速成正比。

②磁路：永久磁环5的N极(设磁环上为N极，下为S极)→定子4→定子爪极与转子爪极间的气隙（约0.5mm）→转子2→传感线圈3的铁心(即转子轴1)→导磁板6→永久磁环5的S极③原理：点火信号发生器输出的点火信号送人点火电子组件的②、③端，当点火信号电压下降到-100mV时，达林顿三极管VT导通，点火线圈初级绕组有电流流过，当点火信号电压上升到-100mV以上时，VT截止，初级电流被切断，在点火线圈次级绕组中便产生高压电，经分电器、高压线送至火花塞跳火。

④附加功能：1). 限流和闭合率控制功能限流和闭合率控制功能可使点火装置在发动机工作转速范围内保持恒定的点火能量，并可防止低速时点火线圈过热以及电源电压变化时点火能量和点火电压发生变化的现象2). 失速慢断电功能由于某种原因而使发动机停止运转，且点火开关仍然接通时，该组件可在0.5秒内缓慢切断点火线圈初级电流，以免由于初级电流变化太快导致点火线圈次级产生高压。

3). 低速推迟点火功能发动机起动时（转速低于150r/min），该点火电子组件可适当推迟点火时刻，以便于发动机迅速起动。

4). 超压保护功能6.同步脉冲信号式电子点火系统工作原理：.电子点火系统工作原理：该汽车电子点火器电路由同步脉冲信号发生器和开关升压电路组成，如图所示。

同步脉冲信号发生器电路由信号转子(为永久磁铁)、电磁线圈L和二极管VDl、VD2组成。

开关升压电路由晶体管Vl-V3、电阻器Rl-R5和升压变压器T组成。

发动机起动运转时，信号转子在分电器轴驱动下旋转，其凸齿与电磁线圈L铁心间的空气隙不断改变，通过L的磁通量也随之发生变化，在L上产生交变的感应电动势。

这样，信号转子每转一周，L便产生与凸齿数相同的交变信号，此交变信号经VDl整流后，控制Vl-V3，便之间歇导通。

当输入信号电压为负脉冲时，VDl截止，使Vl导通，V2截止，V3导通，T的Wl绕组中有电流流过;当输人的信号电压为正脉冲时，VDl导通，Vl截止，V2导通，V3截止，通过T的Wl绕组的电流被切断，磁场迅速消失，在W2绕组产生点火高压，此点火高压由配电器分配到各缸火花塞，点燃气缸内的混合器。

元器件选择：RI-R5均选用1/4W金属膜电阻器。

VDl和VD2均选用1N4148型硅开关二极管;VD3选用1N4007型硅开关二极管。

Vl选用S8550型硅PNP晶体管;V2选用2SC782或2N4240、3DK2O5D型硅NPN晶体管;3选用BU932或啊10025型硅NPN达林顿晶体管。

T使用汽车点火线圈。

L使用成品电磁线圈。

二. 电子点火器的电路原理图分析、设计1.本人设计点火器如下图所示2.电路图工作原理：该电路点火器还具有闭合角可控、发动机停机自动断电、初级电路稳定控制等功能电路。

1）点火控制工作过程当点火信号负脉冲输入时，信号电流流经VD3、R2、VD2、R1、VD3的正向导通电压将使V1处于反向偏压而截止。

V1截止时，其P点的电位升高，使V2导通，给V3提供了正向偏压，使V3导通。

这时，点火线圈初级电路，初级电流增长，此时点火线圈的储能过程。

当点火信号正脉冲输入时，V1获得正向偏压而导通，信号电流经R1、VD1、R2、V1发射结形成通路。

V1导通后使P点电位下降，并使V2失去正向偏压而截止，V3也随之无正向偏压而截止，使点火线圈初级断流，次级产生高压。

2）闭合角可控电路原理在电子点火系统中，闭合角是指点火线圈初级通路的相对时间（初级通路时间\初级通断周期）。

闭合角可控是要使点火线圈初级通路的相对时间随发动机转速的升高而增大，以保证发动机在高速时点火线圈初级仍有时间形成足够大的初级电流。

闭合角可控电路由VD5、C2、R3组成。

在点火信号正脉冲时，信号电流同时对电容C2充电，充电电路为：e+—R1—VD1—VD5—C2—V1发射结—e-。

而当信号正脉冲消失时，在C2放电时，使V1反向偏压而保持截止，V2和V3保持导通，初级线圈保持通路。

发动机转速升高时，信号脉冲电压随之升高，C2的充电电压也随之升高，正信号脉冲消失后C2的放电时间延长，V1的截止时间也是相对增加了，也即增加了点火线圈初级通路的相对时间。

三. 电子点火器电路的耗散功率的计算、各元件的选择1、本人设计28V 初级电流1.8A 点火器B 型的设计点火器如下图所示2 、电路电流与耗散功率计算与元件的选择设定电源最低电压为27V ，则选取稳压管VS 4的稳压值为26V ，根据电路图中各元件的工作原理及作用，相对应的参数计算如下：V3：因为设定流过点火线圈初级线圈的额定电流为1.2A ，所以V 3要选取达林顿管，所以I CM >1.2A ，电压BV CEO > 300V ，β值选取200 因此V 3选取 TIP151其中 P CM =80W, I CM =7A, BV CEO =350V, BV EBO =8V 其耗散功率P=I C V CE =1.2A ×1V=1.2WR11:∵I H R 11>0.7V∴R 11的值为I 7.0=2.17.0Ω=0.58Ω因此选取R 11为0.58Ω最大耗散功率P=I 2 R 11=1.22×0.58 =0.84W故选用 RT-2R10 2ΩRT-0.125 AXIAL0.3R11 0.58ΩRT-2 AXIAL0.3V1 h FE>253DG2C TO-18V2 h FE>403CG14 TO-18V3 h FE>200TIP151 TO-220V4 h FE>403CG14 TO-18VD1 IN4001 DIODE0.4VD2 IN4001 DIODE0.4VD3 IN4001 DIODE0.4VD5 IN4001 DIODE0.4VD7 IN4001 DIODE0.4VS4 2CW67 DIODE0.4VS6 2CW67 DIODE0.4VS8 2CP16 DIODE0.4四. 电子点火器检测电路的设计；此种方法就是在电子点火器的输入端接上一节常用的干电池(1.5V)，其输出端按照一定的方式接点火线圈和点火开关，然后利用测量初级绕组某端对地电压或观察次级绕组对地火花的方法，来判断电子点火器的好坏，如图所示。

电子点火组件的检测(a)大功率管的导通；(b)大功率管的截止检测时先把电压为1.5V的干电池与电子点火器的输入端接好，将电池的“+”极接粉红线，“-”极接白线，然后用万能表电压挡测量点火线圈初级绕组下端的负接线柱与搭铁之间的电压，此值应为1～2V；再按图连接电池，即把电池极性颠倒，此时再测量点火线圈初级绕组负端与搭铁之间的电压，其值应为12V。

若测量结果不是这种情况，则说明电子点火器有故障。

五. 课程设计说明书的撰写、设计图与检测电路图的绘制（见A3图纸）.。