毕业设计(论文)民用汽车正时点火系统设计.doc

上传人:laozhun 文档编号:2983641 上传时间:2023-03-07 格式:DOC 页数:39 大小:1,013KB
返回 下载 相关 举报
毕业设计(论文)民用汽车正时点火系统设计.doc_第1页
第1页 / 共39页
毕业设计(论文)民用汽车正时点火系统设计.doc_第2页
第2页 / 共39页
毕业设计(论文)民用汽车正时点火系统设计.doc_第3页
第3页 / 共39页
毕业设计(论文)民用汽车正时点火系统设计.doc_第4页
第4页 / 共39页
毕业设计(论文)民用汽车正时点火系统设计.doc_第5页
第5页 / 共39页
点击查看更多>>
资源描述

《毕业设计(论文)民用汽车正时点火系统设计.doc》由会员分享,可在线阅读,更多相关《毕业设计(论文)民用汽车正时点火系统设计.doc(39页珍藏版)》请在三一办公上搜索。

1、 某某 学 院 2015 届毕业设计(论文)设计(论文)题目 民用汽车正时点火系统设计 子课题题目 姓 名 学 号 所 属 系 专业年级 指导教师 2015年 5 月摘 要汽车工业的不断发展,汽车电子化程度也不断提高 ,汽车在行驶中出现的发动机工作不良,汽车点火系统的故障占了好大的比例。那么具有相当可靠,节油,污染小,质量可佳,性能高的点火系统,就成为很多设计者和科学家所希望收货的结果。虽然点火系统的电子化,使得点火系统的点火性能进一步提高,工作可靠性加强,这对降低发动机的油耗和排污,提高发动机的动力性,经济性和工作可靠性都起了很大的作用,但是使电子点火系统特别是使用了微机控制的电子点火系统其

2、维修的难度也相应增加了,所以对于研究正时点火系统有着重大的必要性。关键词:汽车发动机 ;点火系统;正时 ABSTRACTThe continuous development of automobile industry, automobile electronic degree enhances unceasingly, and is an important part of the gasoline engine ignition system, the performance of the ignition system is good or not for engine power, f

3、uel consumption and exhaust pollution, etc. In a moving car engine working poor, the ignition system fault account for a great proportion. Therefore, the ignition system with excellent performance, reliable operation, has been the vast number of car design, manufacture and users are striving for. El

4、ectronic ignition system, making the ignition system to further improve the ignition performance, reliability, to reduce the fuel consumption and emission of engine, to improve the engine performance, reliability, economy and work has played a large role, especially the electronic ignition system US

5、ES the microcomputer control of electronic ignition system of its maintenance difficulty also increases accordingly, so for the timing of the ignition system has a great necessity.Key words: car engine; The ignition system; timing目 录第一章 汽车点火系统.11.1 基本作用.11.2 组成.11.2.1 点火开关.21.2.2 点火线圈(升压变压器)工作原理.31.

6、2.3 分压器.31.2.4 点火提前调节装置.31.2.5 火花塞.31.2.3 电源.4第二章 点火系统工作原理及设计.52.1 霍尔式曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器(Ne和G).62.1.1曲轴位置传感器(Ne信号).62.1.2凸轮轴位置传感器(G信号).72.2 ECU作用及原理.82.2.1 ECU在控制中的作用.82.2.2 ECU控制点火原理 .9第三章 点火正时设计.103.1 霍尔式传感器选择.113.1.1 霍尔元件.113.1.2 霍尔传感器.113.1.3霍儿式感应器工作原理.133.2基于霍尔传感器测发动机转速原理.133.3影响点火提前角因素.143.3.1发动

7、机转的速度.153.3.2 发动机负荷.163.4 最佳提前角的控制.163.4.1开始点火提前角的控制.163.4.2基本点火提前角的控制.163.4.3修正点火提前角的控制.163.5提前点火角得计算和判断.193.5.1 最佳提前点火角计算.193.5.2 气缸燃烧准时的判断.19第四章 点火提前角的调整.204.1 点火预提前角调整.214.1.1 在发动机生产和使用中点火预提前角的调整方法.214.1.2 点火预提前角精度分析.214.2 防爆震措施.21总计.22参考文献.23致谢.24引 言当今社会人们对汽车使用的要求不断增高尤其计算机技术及控制理论的发展,汽车电子化程度越来越高

8、。汽车电子化的进展过程基本上可以分为三个阶段;第一阶段,从二十世纪六十代中期到七十年代末期,在汽车产品使用用电子装置,来改变很多机械部件的功能;第二阶段,从二十世纪七十年代末期到九十年代中期,在汽车设计和生产中形成机电一体化的思想和与术;第三阶段,从二十世纪九十 年代中期到现在,使汽车更加智能化和自动化,重点着手于使用计算机网络与信息技术.作为汽车电子控制系统的一部分,点火系统控制也经历了磁电机点火系统传统触点点火系统体管辅助点火系统普通电子式点火系统微机控制正时点火统系的发展进程。点火系统是汽油发动机重要的组成部分,对发动机的性能有着重大性的影响。电子点火系统取消了机械式断电器及触点,从而避

9、免了凸轮,触点等机械磨损所造成的点火正时变化,触点烧蚀等缺陷。但是电子点火系统仍没有摆脱真空式和离心式点火提前角调节机构,不能对点火正时实现优化控制。点火时刻的精确控制对发动机性能有很大影响,显然对点火实现优化控制的微机控制是今后电子点火系统的发展趋势。第一章 汽车的点火系统1.1 基本作用点火系统的更本功能是更具发动机的运转顺序恰时的给发动机提供强烈的高压火花。汽车点火系统的作用体现在点火的时刻与制造点火火花的强大。要实现汽车12V电压直流电变为为可以产生能够点火的高压电火花,只能采用变压器通过次级线圈与初级线圈的较高比值制造生高压电,点火系统是由初级线圈通断的开关,产生高压电的点火线圈和将

10、高压电变成点火火花的火花塞构成系统。蓄电池提供12V的电源,依据断电开关接通与切断初级线圈里的电流,则在次级线圈中就会产生达到上万伏的高压电。所以当断电开关闭合时初级线圈中有电流通过并且电流值随着闭合时间的增长而不断的提高,当开关一下打开时由于电磁感应在次级线圈中便产生足够的电压且将该电压加到火花塞上使其产生火花点燃混合气,接着混合气体推动活塞做工,下面是点火系统简易图。图1.1发动机点火系统1.2组成点火系统的基本装置包含了点火开关、点火线圈、分电器、高压电分配装置(分电器)、高压导线及火花塞。1.2.1点火开关用来控制仪表电路,点火系统初级电路以及起动机继电器电路的开与闭。1.2.2点火线

11、圈 (即升压变压器)工作原理发动机工作时,它把蓄电池发电机的12V低压电转变为15kV20kV的高压电,同时按一定规律送入各缸火花塞,经过火花塞电极间火花放电点燃混合气。当启动发动机时,断电器凸轮受驱动而旋转交替将触点闭合或打开。接通点火开关后,在触点闭合时一次侧绕组内有电流流过,并在绕组铁芯中形成磁场。断电器触点打开时,一次侧绕组电流被切断,使磁场迅速消失。在一、二次侧绕组中均产生感应电动势。二次侧绕组匝数特多,因而可感应出高15kV20kV的高电压。该高电压击穿火花塞间隙,形成火花放电,在四冲直列四缸发动机上,大都使用两个点火线圈,其中一个点火线圈给一缸和四缸供电,另一个点火线圈给二缸和三

12、缸供电。原因是一缸和四缸的曲轴相位相同,二缸和三缸的曲轴相位相同点火时,点火线圈将产生两万伏特不等的高压电。高压线把高压电输送给火花塞。高压线的另一端就是火花塞。火花塞布安装在气缸盖上,然后前端伸向燃烧室。点火线圈则是用铁芯和两个线圈组成,下面是原理和结构图:图2.2.1点火线圈电路原理次级线圈初级线圈铁芯高压端子外 壳火花塞图2.2.2变压器结构图当初级线圈接通电源时,随着电流的增长四周产生一个很强的磁场,铁芯储存了磁场能;当开关装置使初级线圈电路断开时,初级线圈的磁场迅速衰减,次级线圈就会感应出很高的电压。初级线圈的磁场消失速度越快,电流断开瞬间的电流越大,两个线圈的匝比越大,则次级线圈感

13、应出来的电压越高。1.2.3分电器 由断电器、配电器、电容器和点火提前调节装置等组成。它用来在发动机工作时接通与切断点火系统的初级电路,使点火线圈的次级绕组中产生高压电,并按发动机要求的点火时刻与点火顺序,将点火线圈产生的高压电分配到相应气缸的火花塞上。1.2.3.1断电器 主要由断电器凸轮、断电器触点、断电器活动触点臂等组成。断电器凸轮由发动机凸轮轴驱动,并以同样的转速旋转,即发动机曲轴每转两周,断电器凸轮转一周。1.2.3.2 配电器由分电器盖和分火头组成。用来将点火线圈产生的高压电分配到各缸的火花塞。分电器盖上有一个中心电极和若干个旁电极,旁电极的数目与发动机的气缸数相等。分火头安装在分

14、电器的凸轮轴上,与分电器轴一起旋转。发动机工作时,点火线圈次级绕组中产生的高压电,经分电器盖上的中心电极、分火头、旁电极、高压导线分送到各缸火花塞。电容器安装在分电器壳上,与断电器触点并联,用来减小断电器触点断开瞬间,在触点处所产生的电火花,以免触点烧蚀,可延长触点的使用寿命。1.2.4点火提前调节装置由离心和真空两套点火提前调整装置组成,分别安装在断电器底板的下方和分电器的外壳上,用来在发动机工作时随发动机工况的变化自动调整点火提前角。 1.2.5火花塞 由中心电极和侧电极组成,安装在发动机的燃烧室中,用来将点火线圈产生的高压电引入燃烧室,点燃燃烧室内的可燃混合气。1.2.6电源 提供点火系

15、统工作时所需的能量,由电瓶和发电机构成,其标称电压一般为12V。1.3发动机气缸排列方式发动机汽缸排列型式分为L型、V型、H型和W型,我们主要研究L型。L型发动机又称“直列发动机”是指汽缸是按直线排列的,它所有的汽缸均按同一角度肩并肩排成一个平面。“直列”一般用L代表,后面加上汽缸数就是发动机代号,现代汽车上主要有L3、L4、L5、L6型发动机。对于这款发动机,他的性能很多,体积小,质量好,重量轻,结构简单,燃耗少,易于维修,成本低,等好多优点。但是也存在着许多缺点,比如说,动力不足,长度也加大了,这样的发动机一般只用于2.3升以下的汽车使用,在工作的时候,曲轴转两圈,活塞上下完成四个活动,也

16、就是一个做功周期,每次做功周期都要经过吸气,压缩,点火,排气四个过程,所以在过程繁琐的时候,发动机当然在燃耗方面就大大提高了成本,使得大多数然们买得起车而开不起车的情况很多。第二章 点火系统的工作原理及设计跟一般的微机控制点火系统基本原理一样,发动机的独立火系统是需要使用凸轮轴位置传感器和曲轴位置传感器来测知活塞位置与曲轴位置,将信号传给电子控制单元ECU,ECU在依据发动机转速,空气流量传感器,水温,节气门位置传感器的信号,发出有效信号操控点火器,使点火线圈适时的产生高压电。这种独立的点火系统有以下优点:即使发动机转速很快,每缸都有他们自己的点火线圈,点火线圈也有很大的闭合角,确保充足的点火

17、能量,一个时间内经过点火线圈初级绕组的电流很小,点火线圈没有发热;点火线圈体积同时变少,能直接装在火花塞上面;不用分缸高压线,回避了对交互机信号的电磁干扰;在提高点火正时控制精度的同时,还可以达到点火时间的整个过程调节。我们以四缸汽油发动机为列,下面是点火控制电路图2点火控制电路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。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

18、一数值,保护VT2不受损害;VD3-与R4组成稳压电路,稳压管VT1,VT2的电源电压为12v;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(也是VT5)的翻转,从而减少VT5的翻转时间,降低VT5的温升。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

19、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的导和截止时间与常温时基本相同。2.1霍尔式曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器(Ne和G)用于点火和喷油的基准信号Ne信号和G信号分别来自独立安装的曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器。Ne信号转子装在曲轴上,有34个齿,并有两个缺齿,由于检测上止点位置。凸轮轴位置传感器和安装在缸盖后端,

20、固定在进气凸轮轴上。2.1.1曲轴位置传感器(Ne信号)霍尔式曲轴位置传感器是利用霍尔效应的原理,曲轴位置传感器也叫发动机转速和曲轴转角传感器,产生与曲轴转角相对应的电压脉冲信号的。它是使用触发叶片或轮齿调整通过霍尔元件的磁场强度,从而使霍尔元件发生脉冲的霍尔电压信号,经扩大整形后则为曲轴位置传感器的传出信号。霍尔式曲轴位置传感器安装在曲轴前面,采用触发叶片的结构型式。在发动机的曲轴皮带轮前端固装着内外两个带触发叶片的信号轮,与曲轴一起旋转。采集曲轴转动角度和发动机转速信号,以便确定点火时刻和喷油时刻,那么就要输入电子控制单元(ECU)。发动机曲轴旋转一圈为360度,通过以曲轴转角为基准,设定

21、引燃式发动机的点火时间,压燃式发动机的燃料喷入时间,设定进排气门的开合时间与角度,控制活塞的导向分配。曲轴转角是以CA表示的,即1CA表示曲轴转动360度中的一度,一般是以活塞运动到上止点为0CA。图1.1曲轴位置传感器轴位置传感器的作用就是确定曲轴的位置,也就是曲轴的转角。它通常要配合凸轮轴位置传感器一起来工作-确定基本点火时刻。我们都知道,发动机是在压缩冲程末开始点火的,那么发动机电脑是怎么知道哪缸该点火了呢?就是通过曲轴位置传感器和凸轮轴位置传感器的信号来计算的,通过曲轴位置传感器,可以知道哪缸活塞处于上止点,通过凸轮轴位置传感器,可以知道哪缸活塞是在压缩冲程中。这样,发动机电脑知道了该

22、什么时候给哪缸点火了。2.1.2凸轮轴位置传感器(G信号)凸轮轴位置传感器又称为气缸识别传感器,为了区别于曲轴位置传感器图1.2凸轴位置传感器凸轮轴位置传感器一般都用CIS表示。所谓G信号,即上止点参考位置信号。它的周期对应的曲轴转角等于发动机各缸工作间隔所对应的曲轴转角,四缸发动机为180度,G信号的相位所对应的曲轴位置与各组活塞的上止点位置有一定的角度,一般为上止点前10度。根据G信号,ECU可能准确地计算出曲轴每转1度及一周所用时间和发动机所转周期与时间比。根据时间比与其它感应器传入的数据,ECU可能够判断得到点火前提角与火电线圈导通时间。依据算出1度信号花费的时间,则能求出G信号之后燃

23、火装置的导通和断开时刻,最后输出点火控制信号。在无分电器的点火控制系统中,有的将最上面终点位置G信号分为G1和G2,两信号相隔180度(曲轴转角360度)。对于大多数汽车无分电器点火控制系统中,G1设定在第四缸上止点附近,G2设定在第一缸上止点附近。凸起的转轴感应器的信号,并输入ECU,能够ECU认知,气缸1压下到到最上的终点,从而进行顺序喷油控制,点燃燃油燃烧时间控制和爆燃控制。2.2 ECU作用及原理2.2.1 ECU在控制中的作用ECU是整部汽车的智能控制中心,指挥协调汽车的各部工作,它是通过传感器即各种不同类型及功用的测量元件,安装在发动机不同的有关部位,把发动机工况各种参数变化反馈给

24、ECU作计算数据如下图所示。图2.2.1 ECU系统ECU控制点火系统能随发动机转速的变化控制初级圈的通电时间外,还可以通过电子电路控制发动机各种工况的点火提前角,以及爆震控制,使发动机的功率输出、燃料经济性、行驶加速性和尾气排放等方面都能达到最优秀的水平,ECU只读存储器ROM中存有500多万组数据,这些数据大多数是发动机通过各种实际工作情况测量,不同型号整车的ECU的存储数据是不同的,各厂家对数据都是保密不公开的;同时ECU还能自己出问题了,就自己维护自己的功能,如下面是ECU具有诊断功能结构图。图1.1.1ECU功能诊断系统2.2.2 ECU控制点火原理点火提前角是依据在相应的试验获得数

25、据来肯定,这些数据寄存在只读存储器中,发动机运转时,感应器把测量到的发动机转速、进气压力等根本参数值输入到,从只读存储器查找相应的基本点火提前角,在依据冷却水温、进气温度等发动机状态数值对搜查的基本点火提前角进行改正,得到目前工况的最好点火提前角,还赋值给控制程序中点火提前角控制变量,依据发动机转速信号与曲轴位置信号,把发动机最好点火提前角变化为点火时刻,控制点火器初级线圈的通断电。发动机启动后,ECU每10ms采集一次发动机的各传感器动态参数,按预先编好的程序处理这些数据,并存入随机存储器RAM中;同时ECU还要根据电源电压大小、从其只读存储器ROM中选取出适应当前工况的高压变压器初级线圈电

26、流导通时间, ECU综合这些数据,从其只读存储器ROM中计算出适应当前发动机工况的最佳点火提前角存入随机存储器RAM中,为了确定点火正时,ECU根据上止点位置确定点火的时刻。在有些发动机中,ECU把G1或G2信号后第一个Ne信号过零点定为压缩行程上止点前10度,ECU计算点火正时时,就把这一点作为参考点。这个角度就称作初始点火提前角,其大小随发动机而异。然后利用发动机转速信号和曲轴位置信号,将最佳点火提前角转换成点火时刻,即切断高压变压器初级电流的时刻。第三章 点火正时设计为什么要进行点火正时设计呢,我们首先先认识什么是正时。所谓的点火正时,其实是说火花塞开始产生火星的那个时刻,也就是一个时间

27、点,而不是火花延续的一段时间。这个时间点必须拿捏得十分准确,过早地点燃燃油会让活塞还未下行就受到膨胀的压力,引起敲缸,也就是爆震;迟了点燃燃油又会由于火花的“传递”需要一定的时间,而使得活塞下行的时候还没有形成有效的爆炸压力,而当活塞行进到下止点能量却没有完全释放,造成动力的损失。在这里需要指出,从火花塞两极充电到形成火星需要一个固定的时间,而火星持续的时间亦是一个固定的量。活塞运行至上止点前必须进行点火,经过燃烧后,爆炸压力最大时刚好处于活塞开始下行,这样的点火正时是最准确且最有效率的。在介绍完汽车点火系统结构作用之后,我们就要着手设计是基于霍尔传感器的应用设计出霍尔无触点汽车电子点火装置达

28、到正时点火的作用, 在传统的化油器式汽油机中,点火控制系统经过了传统式(触点式)向无触点式发展的过程。在这一过程中,系统的分电器仍一直采用机械式离心和真空提前机构来控制发动机的点火提前角。我们要更具霍尔传感器测试出发动机的转速,接着更具发动机转速计算出点火提前角,最后由点火提前角确定发动机点火的正时性,下面我们开始从传感器研究其性能及作用。为了提高发动机的燃烧效率,提高其动力性、经济性及获得较低的排放污染,要求在发动机压缩行程进行到上止点前一定的曲轴转角处切断点火线圈初级线圈中的电流开始点火。这样对于理论意义上的点火时刻来说就是提前了一个曲轴转角,这个提前的角度就是点火提前脚。发动机工作中,对

29、应不同的工况都有一个使其燃烧过程进行得最佳的点火时刻,这样的时刻用点火提前角表示即为最佳点火提前角。在正常情况下,发动机工作的最佳点火提前角与发动机的转速和负荷关系密切。3.1霍尔式传感器选择3.1.1 霍尔元件霍尔元件可用多种半导体材料制作,如Ge、Si、InSb、InAs、InAsP以及多层半导体异质结构量子阱材料等。霍尔元件是一种基于霍尔效应的电磁传感器。用使用它们能够测量出磁场和磁场变化,可在很多和磁场相关的地点场合中利用。霍尔元件有着很多好处,它们的结构坚固,体积小,重力轻,使用期长,拆装方便,小功率,大频率,抗震性好,有灰尘也不怕、当然油渍也不怕、酸碱盐也不怕,总之很多的的污染或腐

30、蚀都不怕。霍尔线性器件的精度高、线性度好,霍尔开关器件无触点、无磨损、输出波形清晰、无抖动、无回跳、位置重复精度高。采用了各种补偿和保护措施的霍尔器件的工作温度范围宽,可达-55150。所以霍尔元件无疑是制作霍尔传感器最好的材料,并应用于汽车发动机上。3.1.2 霍尔传感器霍尔效应及传感器。如下图所示,图1.1霍尔原理用一个长度为b,高度为d的半导体薄片放在磁场为B的磁场地方,假如在薄片的纵向上接通相应的电流I,那么薄片的横向两侧立即出现相应的电势差U,则这种变化情况就把它称作做霍尔效应,这个电势差Uh是霍尔电压。如果删去磁场,或删去电流,霍尔电压就会不见。霍尔点火信号传感器就是利用霍尔效应原

31、理制成的如下图所示。图1.1.1转子在磁铁与感应片之间霍尔点火信号感测器的永久磁铁3与霍尔感应片4组装在分电器地面上,带切口的转子2安装在分电器轴1上,转子边缘在永久磁铁与感应片之间通过,转子边缘上的切口个数与发动机气缸数同等。发动机运转时,感应片从电子放大器接通恒定的电流;转子转动导致感应片上感应到的磁场发生改变,那么就会把感应片传出一定的霍尔电压信号。当转子边缘转移到永久磁铁和感应片中间时,如下图所示。图1.1.2缺口在磁铁与感应片之间应为永久磁铁发生的磁场通过转子边缘形构成通路,感应片感受不到永久磁铁产生的磁场。所以,感应片木有传出电压信号。此时,电子放大器联通点火线圈的初级线路,点火线

32、圈的次级绕组就不在发生高压电流。当转子转移到它的缺口处于永久磁铁和感应片中间时,永久磁铁产生的磁场经过转子的缺口到达感应片,在感应片上产生感应电压信号;这时信号输入电子放大器后,把点火线圈的初级线路开路,点火线圈的次级绕组产生高压电流通过分火头传送到各个气缸进行点火。打开霍尔效应式无触点分电器盖,就能够看到霍尔效应传感器和它的三根引线,通常传感器左边的一根黄(或绿)线做信号输出线、中间的一条黑线做地线、右边的一条红线做火线,火线与地线向霍尔感应片供应稳定的直流电流,信号输出线则输出相应的霍尔电压信号。那么在给定的霍尔器件中,当偏置电流I不变时,UH就要全取决于被测的磁场强度B。每个霍尔元件通常

33、由四个发出端子,当中两条是霍尔元件的偏置电流I的进口端,其它两条为霍尔电压的传出端。假如两输出端组成外回路,就会产生霍尔电流。仅适用在低量限、量程很小时使用。在半导体薄片两端通以控制电流I,并在薄片的垂直方向施加磁感应强度为B的匀强磁场,则在垂直于电流和磁场的方位上,就会产生电势差为UH的活儿电丫。3.1.3霍儿式感应器工作原理磁场中有一个霍尔半导体片,恒定电流I从A到B通过该片。在洛仑兹力的作用下,I的电子流在通过霍尔半导体时向一侧偏移,使该片在CD方向上产生电位差,这就是所谓的霍儿电丫。整个电压随着磁场的变化而变化,磁场越强,电压越高,磁场越弱,电压越低,霍尔电压值很小,通常只有几个毫伏,

34、但经集成电路中的放大器放大,就能使该电压放大到足以输出较强的信号。若使霍尔集成电路起传感作用,需要用机械的方法来改变磁场强度。下图所示的方法是用一个转动的叶轮作为控制磁通量的开关,当叶轮叶片处于磁铁和霍尔集成电路之间的气隙中时,磁场偏离集成片,霍尔电压消失。这样,霍尔集成电路的输出电压的变化,就能表示出叶轮驱动轴的某一位置,利用这一工作原理,可将霍尔集成电路片用作用点火正时传感器。霍尔效应传感器属于被动型传感器,它要有外加电源才能工作,这一特点使它能检测转速低的运转情况。3.2基于霍尔传感器测发动机转速原理统的汽车发动机点火装置采用机械式分电器,它由分电器转轴凸轮来控制合金触点的闭合,存在着易

35、磨损,点火时间不准确非正时点火,产生震荡,严重时出现爆缸状态,触点易烧坏,高速时动力不足等缺点。那么采用霍尔无触点电子点火装置能较好的客服上述的缺点霍尔无触点点火装置安装在分电器壳体中。它由分电器转子(又称触发器叶片),合金永久磁铁,霍尔IC及晶体管功率开关组成。采用倒磁性良好的软铁磁材料制作的触发器叶片固定在分电器转轴上,并随之转动,骑屏蔽磁场和导通磁场的作用。当叶片遮挡在霍尔IC之间的缝隙中旋转,永久磁铁产生的磁力被导磁性良好的叶子分流,无法达到霍尔IC,这种现象称为磁屏蔽,此时霍尔IC的输出Uh为低电平,经反向变为高电压Uh1,则同时晶体管功率开关翻转,变成导通状态,点火线圈低压侧有较大

36、电流通过,并以磁场能量的形式储存在点火线圈的铁心中。当叶片曹口转到霍尔IC面前时,磁力线无阻挡地穿过槽口缝隙到达霍尔IC,如图所示,霍尔IC输出Uh跳变为高电平,经反相变为低电平,晶体管截止,切断点火线圈的低压测电流,由于没有续流元件,所以存储在点火线圈铁心中的磁场能量在高压侧感应出30V-50V的高压电压。高电压通过分电器中的分火头按气缸的顺序,使对应的火花塞放点,点燃气缸中的汽油-空气混合气体。叶片旋转一圈,对4气缸而言,产生4个霍尔输出脉冲,依次点火4次,。由于点火时刻可以由槽口的位置来准确控制,所以可以更具发动机的转速,计算提前点火角信号,从而达到点火正时的目的,下面是无触点霍尔电子点火系统电路图。图1.1霍尔电子点火系统1)点火开关;2)点火线圈;3)火花塞;4)电子点火器;5)点火系统发生器在

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 教育教学 > 成人教育


备案号:宁ICP备20000045号-2

经营许可证:宁B2-20210002

宁公网安备 64010402000987号