點火信號發生器_電子點火系統

2022-10-07

點火信號發生器

在電子點火系統中點火信號發生器取代了傳統點火系統斷電器中的凸輪，用來判定活塞在氣缸中所處的位置，并將非電量的活塞位置信號轉變成為脈沖電信號輸送到點火控制器，從而保證火花塞在恰當的時刻點火。

所以點火信號發生器實際就是一種感知發動機工作狀況，發出點火信號的傳感器。

它的類型很多，目前應用較多的主要有磁脈沖式、霍爾效應式和光電效應式。

1.磁脈沖式點火信號發生器

磁脈沖式點火信號發生器是依靠電磁感應原理制成的。它一般安裝在分電器的內部，由信號轉子和感應器兩部分組成。信號轉子由分電器軸驅動，其轉速與分電器軸相同；感應器固定在分電器底板上，由永久磁鐵、鐵心和繞在鐵心上的傳感線圈組成。信號轉子的外緣有凸齒，凸齒數與發動機的氣缸數相等。永久磁鐵的磁力線從永久磁鐵的N極出發，經空氣隙穿過轉子的凸齒，再經空氣隙、傳感線圈的鐵心回到永久磁鐵的S極，形成閉合磁路。當發動機不工作時，信號轉子不動，通過傳感線圈的磁通量不變，不會產生感應電動勢，傳感線圈兩引線輸出的電壓信號為零。

磁脈沖式點火信號發生器工作原理

轉子旋轉，穿過鐵心中的磁通逐漸變化。轉子的凸齒每在鐵心旁邊轉過一次，線圈中就產生一個一正一負的脈沖信號。如此，發動機工作時轉子不斷地旋轉，轉子的凸齒交替地在線圈鐵心的旁邊掃過，使線圈鐵心中的磁通不斷地發生變化，在傳感器的線圈中感應出大小和方向不斷變化的感應電動勢。傳感器則不斷地將這種脈沖型電壓信號輸入點火控制器，作為發動機工作時的點火信號。轉速升高時，傳感線圈中磁通量的變化速率增大，因而感應電動勢成正比例增加。可見，磁脈沖式點火信號發生器輸出的交變信號受發動機轉速的影響很大。轉速越高，信號越強，對點火控制器電路的觸發越可靠，但可能造成電路中有關元件的損壞。為此，電路中需增設穩壓管等元件來限壓。但是，轉速過低時，磁脈沖式點火信號發生器輸出的交變信號過弱，造成對點火控制器電路的觸發不可靠，容易引起發動機起動困難、怠速轉速不能調低等問題。所以設計上應保證發動機依最低轉速運轉時，點火信號發生器輸出的信號足夠強。一般情況下，轉速變化時，磁脈沖式點火信號發生器輸出的信號電壓的變化范圍可達0.5～100V。這一信號除用于點火控制外，還可用作轉速等其他傳感信號。磁脈沖式點火信號發生器結構簡單，成本較低，因而應用最為廣泛。

2.霍爾效應式點火信號發生器(霍爾傳感器 )

霍爾效應式點火信號發生器安裝在分電器內。由霍爾觸發器、永久磁鐵和由分電器軸驅動的帶缺口的轉子組成。

霍爾效應式點火信號發生器作用

霍爾觸發器(也稱霍爾元件)是一個帶集成電路的半導體基片。當直流電壓作用于觸發器的兩端時，便有電流I在其中通過，如果在垂直于電流的方向還有外加磁場的作用，則在垂直于電流和磁場的方向上產生電壓UH，該電壓稱為霍爾電壓，這種現象稱為霍爾效應。

霍爾效應式點火信號發生器工作原理

霍爾效應式點火信號發生器是利用霍爾元件的霍爾效應工作的，即利用只有在直流電壓和磁場同時作用于霍爾觸發器時，才能在觸發器中產生電壓信號的現象制成傳感器，在發動機工作時產生點火信號。霍爾發生器的工作原理，當轉子葉片進入永久磁鐵與霍爾觸發器之間時，永久磁鐵的磁力線被轉子葉片旁路，不能作用到霍爾觸發器上，通過霍爾元件的磁感應強度近似為零，霍爾元件不產生電壓；隨著信號轉子的轉動，當轉子的缺口部分進入永久磁鐵與霍爾觸發器之間時，磁力線穿過缺口作用于霍爾觸發器上，通過霍爾元件的磁感應強度增高，在外加電壓和磁場的共同作用下，霍爾元件的輸出端便有霍爾電壓輸出。發動機工作時，轉子不斷旋轉，轉子的缺口交替地在永久磁鐵與霍爾觸發器之間穿過，使霍爾觸發器中產生變化的電壓信號，并經內部的集成電路整形為規則的方波信號，輸入點火控制電路，控制點火系統工作。

霍爾效應式點火信號發生器優點

霍爾效應式點火信號發生器比磁脈沖式點火信號發生器的性能穩定，耐久性好、壽命長，點火精度高，且不受溫度、灰塵、油污等影響，特別是輸出的電壓信號不受發動機轉速的影響，使發動機低速點火性能良好，容易起動，因而其應用日益廣泛。

3.光電效應式點火信號發生器

組成及原理

光電效應式點火信號發生器是利用光電效應原理，以紅外線或可見光光束進行觸發的，主要由遮光盤(信號轉子)、遮光盤軸、光源、光接收器(光敏元件)等組成。

光源可用白熾燈，也可用發光二極管。由于發光二極管比白熾燈耐振動、耐高溫，能在150℃的環境溫度下持續工作，而且工作壽命很長，所以現在絕大多數采用發光二極管作光源。發光二極管發出的紅外線光束一般還要用一只近似半球形的透鏡聚焦，以便縮小光束寬度，增大光束強度，有利于光接收器接收、提高點火信號發生器的工作可靠性。光接收器可以是光敏二極管，也可以是光敏三極管。光接收器與光源相對，并相隔一定的距離，以便使光源發出的紅外線光束聚焦后照射到光接收器上

遮光盤一般用金屬或塑料制成，安裝在分電器軸上，位于分火頭下面。遮光盤的外緣介于光源與光接收器之間，遮光盤的外緣上開有缺口，缺口數等于發動機氣缸數。缺口處允許紅外線光束通過，其余實體部分則能擋住光束。當遮光盤隨分電器軸轉動時，光源發出的射向光接收器的光束被遮光盤交替擋住，因而光接收器(光敏二極管或光敏三極管)交替導通與截止，形成電脈沖信號。該電信號引入點火控制器即可控制初級電流的通斷，從而控制點火系統的工作。遮光盤每轉一圈，光接收器輸出的電信號的個數等于發動機氣缸數，正好供每缸各點火一次。