雷德友
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點火系統(tǒng)是用于點燃燃料-空氣混合的系統(tǒng)。它不僅在內燃機領域非常著名,而且有更多的應用,例如在燃油和燃氣鍋爐方面。最早的內燃機使用火焰,或者一個熱管,但是用于點火這些很快被使用電火花的系統(tǒng)所取代。
傳統(tǒng)點火方式有機械式點火系統(tǒng)工作過程是由曲軸帶動分電器軸轉動,分電器軸上的凸輪轉動,使點火線圈初級觸點接通與閉合而產(chǎn)生高壓電。這個點火高壓電通過分電器軸上的分火頭,根據(jù)發(fā)動機工作要求按順序送到各個氣缸的火花塞上,火花塞發(fā)出電火花點燃燃燒室內的氣體。分電器殼體可以手動轉動來調節(jié)基本的點火提前角(即怠速運轉時的點火提前角),同時還有真空提前裝置,它根據(jù)進氣管內真空度的變化提供不同的提前角[1]。
汽油發(fā)動機在適當?shù)臅r間點始終需要來自點火器的點火信號,并且通過控制汽缸中的燃料-空氣混合物的燃燒來提供動力,以使汽油發(fā)動機連續(xù)運轉。對于輕型汽油發(fā)動機,很少使用電子燃油噴射(EFI),而發(fā)動機的點火提前角是分開控制的,以實現(xiàn)相應的控制功能。燃料-空氣混合物被氣缸中的活塞壓縮到其可能的最小體積的時刻稱為上死點(TDC)。原則上,當發(fā)生上死點時,需要對燃料-空氣混合物進行完全燃燒,以便產(chǎn)生能量以最大程度地推動活塞以為汽油發(fā)動機提供最大功率。但是點火器需要時間來產(chǎn)生點火信號并且燃料-空氣混合物被點燃并獲得完全燃燒。如果點火器始終在上止點(TDC)產(chǎn)生點火信號,那么隨著汽油發(fā)動機轉速的增加,燃料-空氣混合物在氣缸中完全燃燒的瞬間與活塞的瞬間之間的時間間隔到達上死點(TDC)變得越來越大,因此,汽油發(fā)動機的工作效率越來越低。
輕型汽油發(fā)動機一般設計為單向旋轉模式,即輕型汽油發(fā)動機只能單向旋轉。并且汽油發(fā)動機的旋轉軸和啟動輪在單向模式下緊密連接。也就是說,如果汽油發(fā)動機正轉,無論啟動輪如何,旋轉軸都能正常運轉;如果汽油發(fā)動機反向旋轉,旋轉軸將以相反的方式運行,迫使啟動輪跟隨它。啟動輪由一定長度的啟動繩纏繞,使得一些正旋轉能量被強制旋轉軸和汽油的飛輪與啟動繩被拉動,并且與點火器的點火功能配合,發(fā)動機可以正常開始。在發(fā)動機啟動過程中,旋轉軸的速度變化,這將導致由點火系統(tǒng)(特別是數(shù)字點火系統(tǒng))計算的點火角偏離實際所需的角度,或者甚至導致汽油發(fā)動機的旋轉軸的瞬時反向旋轉。啟動輪的反向旋轉導致啟動繩索在其反向旋轉時可能越來越緊,并且一旦啟動繩索的張力過大,啟動繩索可能會破壞以對啟動系統(tǒng)造成損壞[2]。
針對現(xiàn)階段工藝復雜,質量不穩(wěn)定,安全性不高,成本高的缺陷,研究設計了一種于抑制發(fā)動機的反轉并在適當?shù)臅r間點根據(jù)發(fā)動機的速度產(chǎn)生點火信號,以控制火花塞產(chǎn)生點火輕型汽油發(fā)動機的火花的點火控制裝置,包括a充電線圈,被配置為隨著飛輪的旋轉引起第一交流信號,所述飛輪的表面包括磁鋼;變壓器,包括初級點火線圈和次級點火線圈,其中所述次級點火線圈與所述火花塞連接;電火花發(fā)生控制電路,被配置為接收所述整流的第一交流信號并響應于點火信號將第一信號施加到所述主點火線圈,其中所述二次點火線圈感應出第二信號以控制所述火花塞產(chǎn)生火花;觸發(fā)線圈,被配置為隨著所述飛輪的旋轉而感應出第二交流信號;位置檢測電路,用于分別對所述第二交流信號的正信號和負信號進行整形,以產(chǎn)生第一位置信號和第二位置信號,并將所述第一位置信號和所述第二位置信號提供給微控制器;微控制器,用于根據(jù)所述第一位置信號確定點火時刻,將所述點火信號提供給所述電火花產(chǎn)生控制電路,還用于根據(jù)所述第一位置信號控制所述火花塞停止點火,第二位置信號。觸發(fā)線圈,被配置為隨著所述飛輪的旋轉而感應出第二交流信號;位置檢測電路,用于分別對所述第二交流信號的正信號和負信號進行整形,以產(chǎn)生第一位置信號和第二位置信號,并將所述第一位置信號和所述第二位置信號提供給微控制器[3]。
本文所研究設計的一種新式結構的用于輕型汽油發(fā)動機和抑制發(fā)動機反向旋轉的點火控制裝置,結構簡單,針對現(xiàn)有技術的上述技術問題,此類點火控制裝置具有結構合理,成本低,控制電路可靠,操作安全的特點,不僅有效保證點、熄火控制質量,且能夠大大提高了燃油效率。該產(chǎn)品嚴格按照點火控制裝置的制造標準及其他相關規(guī)定進行研究和設計,已完全達到安全可靠的功效,為當?shù)攸c火控制裝置的工作做出了卓越的貢獻。