CN101672237B

CN101672237B - 指针式发动机点火角度表

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Publication number: CN101672237B
Application number: CN2009101144042A
Authority: CN
Inventors: 李家新
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-09-16
Filing date: 2009-09-16
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2029-09-16
Also published as: CN101672237A

Abstract

提供一种指针式的发动机点火角度表，是用于检测、显示发动机在各种工况下的点火提前角度，该点火角度表是检测发动机点火时，活塞所在汽缸的位置，运行到压缩行程上上点的时间，把这运行时间经双稳触发器转换成高电平积分时间，这高电平积分时间经电流积分电路转换成积分电流，用电流表显示。由上止点信号传感器21、点火高压导线23、发动机分电器22、火花塞25、上止点信号放大及整形电路26、点火信号传感器24、双稳触发器27、电流积分电路28、电流表29、稳压电源30连接电路构成。本发明可方便检测、显示发动机在各种工况下点火提前角度，具有结构简单，成本低，安装使用方便，适用于是各种汽缸数目不同的发动机兼容使用。

Description

指针式发动机点火角度表

一、技术领域

本发明属发动机仪表领域，具体说是发动机点火角度表。

二、背景技术

发动机输出功率最大油耗最低时的点火提前角度，称为最隹的点火提前角度，不同型号的发动机，最佳的点火提前角度是不相同的，同一台发动机在不同的工况下，最佳的点火提前角度也不相同。目前市面上还没发现有点火角度表，根本不知道发动机最佳点火提前角度是多少度。也不能随时观察发动机在各种工况下，点火特性与原设计是否吻合，所以不能及时发现发动机存在的故障。

三、发明内容

本发明的目的是提供一种检测、显示发动机在各种工况下点火提前角度的指针式发动机点火角度表，该点火角度表是通过检测发动机点火时活塞所在汽缸的位置，运行到压缩行程上止点的时间，把这活塞运行时间经双稳触发器转换成高电平积分时间，这高电平积分时间与点火提前角度成正比与转速无关，这高电平积分时间经电流积分电路转换成积分电流，然后用电流表显示。

本发明的指针式的发动机点火角度表，包括上止点信号传感器，点火高压导线，与点火高压导线连接的发动机分电器和火花塞，其特征在于它还包括上止点信号放大及整形电路，点火信号传感器，双稳触发器，电流积分电路，电流表，稳压电源，所述的点火信号传感器是密绕在高压导线绝缘层外的线圈L，线圈L密绕圈数为10-20圈，线圈L一端接地，另一端通过接线柱J2、电容器C6与双稳触发器的S端连接，上止点信号整形放大电路是由集成电路IC1的IC1-3、IC1-4、电容器C1、C2、C3、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3连接构成，双稳触发器是由集成电路IC1的IC1-1和IC1-2、二极管D3、二极管D4、电容器C5、微调电阻W1连接构成，电流积分电路是由二极管D5、微调电阻W2和W3、电容器C7、转换开关K1连接构成，所述的稳压电源是由集成电路IC2、电容器C8、C9、C10、C11、二极管D6连接构成。上止点信号传感器的输出端与上止点信号整形放大电路的输入端连接，上止点信号整形放大电路的输出端与双稳触发器的输入端连接，双稳触发器的输出端与电流积分电路的输入端连接，电流积分电路的输出端与电流表的输入端连接。

所述的双稳触发器是由集成电路IC1的IC1-1和IC1-2、二极管D3、二极管D4、电容器C5、微调电阻W1连接构成，IC1-1的第1脚为双稳触发器的R端，是上止点信号输入端，IC1-2的第6脚为S端，是点火信号输入端，IC1-1的第3脚与IC1-2的第5脚连接为Q端并与电流积分电路的输入端连接，二极管的D3的负极与R端连接，D4的负极与Q端连接，W1的一端与Q端连接，电容器C5的一端接地，电容器C5的另一端、W1的另一端、D3的正极端、D4的正极端这四端相互连接，构成双稳触发器的自动复位电路和电流表的保护电路。

所述的上止点信号整形放大电路是由集成电路IC1的IC1-3和IC1-4、电容器C1、C2、C3、电阻R1、R2、R3、二极管D1、二极管D2连接构成，电容器C1的一端与接线柱J1连接，C1的另一端与R1的一端连接，电阻R1的另一端、电容器C2的一端、二极管D1的正极端、二极管D2的负极端、电容器C3的一端、这5端相互连接，C2的另一端、D1的负极端、D2的正极端分别接地，电容器C3的另一端、R2的一端、R3的一端、IC1-3的第8第9脚、这5端相互连接，R2的另一端接正5V电源，R3的另一端接地，IC1-3的第10脚、IC1-4的第12脚第13脚这3脚相互连接，IC1-4的第11脚是上止点信号输出端与电容器C4的一端连接。

所述的指针式的发动机点火角度表，其特征在于所述的电流积分电路是由二极管D5、微调电阻W2、W3、电容器C7、转换开关K1连接构成，D5的正极端与IC1-2的第5脚Q端连接，D5的负极端与W2的一端、W3的一端连接，W2的另一端与K1的第2脚连接，W3的另一端与K1的第3脚连接，K1的第1脚、电容器C7的一端、电流表的正极端这3端相互连接，电容器C7的另一端接地，电流表的负极端接地。

本发明的指针式发动机点火角度表适合各种汽缸数目不同的发动机兼容使用，在多缸发动机使用中只检测其中一个汽缸的点火提前角度，上止点信号和点火信号采自同一汽缸。发动机有二种点火方式，一种是单缸单独点火方式，一种是双缸同时点火方式，本发明使用了一个转换开关K1转换，以适应这二种点火方式。

本发明的指针式发动机点火角度表，解决了原来没有发电机点火角度表所带来的不便，具有结构简单，成本低，安装使用方便，适用于是各种汽缸数目不同的发动机兼容使用。有了本发明的指针式发动机点火角度表，可方便检测、显示发动机在各种工况下点火提前角度，也可以非常准确地测试获得新型发动机的点火特性曲线，发动机的基本正时调整及点火正时调整都非常容易；还可用指针式发动机点火角度表，观察发动机在各种工况下，点火特性与原设计是否吻合，从而发现发动机存在的故障。例如：汽车在低气压低气温环境行驶，发动机的点火角度按设计要求需要提前，观察点火角度表没有提前显示(与常态比较，下同)，提示气压传感器或气温传感器失灵；又如发动机产生爆震，观察点火角度表没有延迟点火角度，提示爆震传感器失灵。非电脑控制点火的发动机产生爆震，观察点火角度表，点火角度显示正常，提示发动机的燃烧室积炭过多引起压缩比改变，或使用的汽油不合规格。又如发动机出力不足，观察点火角度表点火提前角度正常，提示发动机汽缸漏气或个别汽缸不点火。

四、附图说明

附图1是本发明指针式的发动机点火角度表线路原理图；

附图2是本发明指针式点火角度表的方框图。

图中的发动机分电器(22)与点火高压导线(23)连接，火花塞(25)与点火高压导线(23)连接，点火信号传感器(24)的输出端与双稳触发器(27)的输入端连接，上止点信号传感器(21)的输出端与上止点信号整形放大电路(26)的输入端连接，上止点信号整形放大电路(26)的输出端与双稳触发器(27)的输入端连接，双稳触发器(27)的输出端与电流积分电路(28)的输入端连接，电流积分电路(28)的输出端与电流表(29)的输入端连接。

五、具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的指针式点火角度表的实施方式。

参见附图，本发明的指针式的发动机点火角度表，包括上止点信号传感器21，点火高压导线23，与点火高压导线23连接的发动机分电器22和火花塞25，上止点信号放大及整形电路26，双稳触发器27，电流积分电路28，电流表29，稳压电源30，所述的点火信号传感器是密绕在高压导线绝缘层外的线圈L，线圈L密绕圈数为10-20圈，线圈L一端接地，另一端通过接线柱J2、电容器C6与双稳触发器27的S端连接。

集成电路IC1是4-2输入或非门CD4001集成电路，包括IC1-1、IC1-2、IC1-3、IC1-4，其中IC1-3和IC1-4接成反相器，作为上止信号放大器，与电容器C1、C2、C3、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3连接构成上止点信号放大及整形电路26。上止点信号传感器21的输出端与接线柱J1连接，电容器C1的一端与接线柱J1连接，电容器C1的另一端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端、电容器C2的一端、二极管D1的正极端、二极管D2的负极端、电容器C3的一端，这五端相互连接，电容器C2的另一端、二极管D1的负极、二极管D2的正极端接地，电容器C3的另一端、电阻R2的一端、R3的一端、IC1-3的第8脚、第9脚这五端相互连接，电阻R2的另一端接电源正极，电阻R3的另一端接地，IC1-3的第10脚、IC1-4第12脚第13脚，这三脚相互连接，IC1-4的第11脚是上止信号整形放大电路26的输出端，并与电容器C4的一端连接，电容器C4的另一端与电阻R4的一端连接，R4的另一端接地，电容器C4与电阻R4的结点与IC1-1的第1脚连接。

双稳触发器27包括IC1-1、IC1-2及由二极管D3、二极管D4、微调电阻W1、电容器C5构成的自动复位电路，其中自动复位电路又作为电流表29的保护电路。连接方式为：IC1-1的第2脚与IC1-2的第4脚连接，IC1-1的第3脚与IC1-2的第5脚连接，IC1-1的第1脚是双稳触发器的R端，第2脚是Q非端，IC1-2的第6脚是S端，第5脚是Q端；二极管D3的正极、二极管D4的正极端、W1的一端、电容器C5的一端、这四端相互连接，二极管D3的负极端与IC1-1的第1脚R端连接，二极管D4的负极端、微调电阻W1的另一端与IC1-2的第5脚Q端连接，电容器C5的另一端接地。当发动机在起动或停机时，有时候已产生点火信号，但汽缸活塞不经过上止点不产生上止点信号，这样双稳触发器的Q端一直处于高电平，会产生过量的电流把电流表29烧毁，因而设计上述的电流表29的保护电路。原理如下，当Q端处于高电平时，电流经微调电阻W1向电容器C5充电，当C5的两端电压达到双稳触发器27的转折电压时，电容器C5经二极管D3向双稳触发器27的R端输出高电平，因而双稳触发器27反转，其Q端呈低电平而保护了电流表29，用微调电阻W1调整好电容器C5的充电时间为0.005秒。

电流积分电路28由二极管D5、微调电阻W2、W3、电容器C7、转换开关K1连接构成，二极管D5的正极端与双稳触发器27的Q端连接，D5的负极端分别与微调电阻W2、W3的输入端连接，微调电阻W2的输出端与K1的第2脚连接。微调电阻W3的输出端与K1的第3脚连接，K1第1脚与电流表29的正极端连接，电容器C7的一端与K1的第1脚连接，电容器C7的另一端接地，K1的第1脚与第2脚连接时，用于单缸单独点火方式，K1的第1脚与第3脚连接时用于双缸同时点火方式。

电流表29的正极端与K1的第1脚连接，电流表29的负极接地。

稳压电源30由集成电路IC2、二极管D6、电容器C8、C9、C10、C11连接构成，IC2是用7805集成电路，第1脚是输入端，第2脚是输出端，第3脚接地，二极管D6的正极端接电源正12V，IC2的第1脚、电容器C10的正极端、二极管D6的负极端、电容器C11的一端，这四端相互连接，电容器C10的负极端接地，C11的另一端接地。IC2的第2脚、电容器C9的正极端、电容器C8的一端这三端相互连接，电容器C9的负极端接地，C8的另一端接地。

当点火角度接通电源时，自动复位电路使双稳触发器27置于0状态，其Q端为低电平，电流积分电路28没有积分电流，电流表29显示为0，火花塞25点火时，密绕在点火高压导线23的线圈L产生点火信号感应电压，点火信号电压经接线柱J2，经C6、R5微分输送到双稳触发器27的S端，双稳触发器27反转其Q端为高电平，并经二极管D5、微调电阻W2、转换开关K1向C7充电，电流表有积分电流显示。当活塞运行到压缩行程上止点时，上止点信号传感器21产生上止点信号电压，经接线柱J1输送到上止点信号整形放大电路26的输入端，上止点信号电压经上止点信号整形放大电路26整形放大，由IC1-4的第11脚输出，经C4和R4微分输送到双稳触发器27的R端，因而双稳触发器27反转其Q端呈低电平，电流积分电路28停止电流积分，周而复始，在双稳触发器27的Q端会形成高电平的积分时间，这高电平的积分时间与发动机点火提前角度成正比与转速无关，这高电平的积分时间通过电流积分电路28转换成积分电流，积分电流通过电流表29显示。一般的发动机最大点火提前角度在60度以内，所以把电流表的0度至满度的刻度等分为60格，每格代表点火提前1度。

指针式点火角度表的调试，用模拟的上止点信号从接线柱J1输入，用模拟的提前60度的点火信号从接线柱J2输入，应用在单缸单独点火方式发动机的，转换开关K1的第1脚与第2脚连接，调整微调电阻W2，使电流表29的指针指向60度，应用在双缸同时点火方式发动机的，K1的第1脚与第3脚连接，调整微调电阻W3，使电流表29的指针指向60度。

Claims

1.一种指针式的发动机点火角度表，包括上止点信号传感器(21)，点火高压导线(23)，与点火高压导线(23)连接的发动机分电器(22)和火花塞(25)，其特征在于它还包括上止点信号整形放大电路(26)，点火信号传感器(24)，双稳触发器(27)，电流积分电路(28)，电流表(29)，稳压电源(30)，所述的点火信号传感器(24)是密绕在点火高压导线(23)绝缘层外的线圈L，线圈L密绕圈数为10-20圈，线圈L一端接地，另一端通过接线柱J2、电容器C6与双稳触发器(27)的S端连接，上止点信号整形放大电路(26)是由集成电路IC1的IC1-3、IC1-4、电容器C1、C2、C3、二极管D1、二极管D2、电阻R1、电阻R2、电阻R3连接构成，双稳触发器(27)包括集成电路IC1的IC1-1、IC1-2和由二极管D3、二极管D4、微调电阻W1、电容器C5连接构成的双稳触发器自动复位电路，其中自动复位电路又作为电流表(29)的保护电路；电流积分电路(28)是由二极管D5、微调电阻W2和W3、电容器C7、转换开关K1连接构成，所述的稳压电源(30)是由集成电路IC2、电容器C8、C9、C10、C11、二极管D6连接构成；上止点信号传感器(21)的输出端与上止点信号整形放大电路(26)的输入端连接，上止点信号整形放大电路(26)的输出端与双稳触发器(27)的输入端连接，双稳触发器(27)的输出端与电流积分电路(28)的输入端连接，电流积分电路(28)的输出端与电流表(29)的输入端连接。

2.根据权利要求1所述指针式的发动机点火角度表，其特征在于所述的双稳触发器(27)的IC1-1第1脚为双稳触发器(27)的R端，是上止点信号输入端，IC1-2的第6脚为S端，是点火信号输入端，IC1-1的第3脚与IC1-2的第5脚连接为Q端并与电流积分电路(28)的输入端连接，二极管D3的负极与R端连接，二极管D4的负极与Q端连接，微调电阻W1的一端与Q端连接，电容器C5的一端接地，电容器C5的另一端、微调电阻W1的另一端、二极管D3的正极端、二极管D4的正极端这四端相互连接。

3.根据权利要求1所述的指针式的发动机点火角度表，其特征在于所述的上止点信号整形放大电路(26)的电容器C1的一端与接线柱J1连接，电容器C1的另一端与电阻R1的一端连接，电阻R1的另一端、电容器C2的一端、二极管D1的正极端、二极管D2的负极端、电容器C3的一端、这5端相互连接，电容器C2的另一端、二极管D1的负极端、二极管D2的正极端分别接地，电容器C3的另一端、电阻R2的一端、电阻R3的一端、IC1-3的第8脚和第9脚、这5端相互连接，电阻R2的另一端接正5V电源，电阻R3的另一端接地，IC1-3的第10脚、IC1-4的第12脚和第13脚这3脚相互连接，IC1-4的第11脚是上止点信号输出端，该IC1-4的第11脚与电容器C4的一端连接。

4.根据权利要求1所述的指针式的发动机点火角度表，其特征在于所述的电流积分电路(28)的二极管D5的正极端与IC1-2的第5脚Q端连接，二极管D5的负极端与微调电阻W2的一端、微调电阻W3的一端连接，微调电阻W2的另一端与转换开关K1的第2脚连接，微调电阻W3的另一端与转换开关K1的第3脚连接，转换开关K1的第1脚、电容器C7的一端、电流表(29)的正极端这3端相互连接，电容器C7的另一端接地，电流表(29)的负极端接地。