CN2348126Y

CN2348126Y - 汽油引擎多段角度的点火装置

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Publication number: CN2348126Y
Application number: CN 97222378
Authority: CN
Inventors: 王宽宏
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-08-08
Filing date: 1997-09-12
Publication date: 1999-11-10
Anticipated expiration: 2007-09-12

Abstract

一种汽油引擎多段角度的点火装置,包括设有飞轮等的磁发电机,飞轮轮面上设有凸体区,其特点是,该凸体区至少形成一个以上的凸体部,凸体区沿飞轮转动方向变化,使其各凸体部位的大小或分隔位置符合引擎各转速的机械运转与最佳点火角的关系特性曲线,当飞轮转动时,触发线圈可取多个或一组感应信号,且转速越大各个信号也越大,经与触发线圈连接的电子点火器,让达到触发准位的信号对整流器触发导通并经高压点火线圈使之星塞点火。

Description

汽油引擎多段角度的点火装置

本实用新型涉及一种引擎点火装置，尤其涉及一种汽油引擎多段角度的点火装置。

一般引擎常用的点火***只是单一不变点火提前角，或只以二组的点火提前角作切换，而只有如汽车引擎等较高级的引擎是使用昂贵且复杂的电脑点火装置，所以前面两者都无法使引擎达到最佳效率和功率输出，有可能因燃烧不完全而造成空气污染等问题。

传统的点火***是采用电子开关的电容放电式点火装置，也就是一般俗称的电子点火器(CapacitorDischargeIgnition,CDI)，图1和图2是传统电子点火***的示意图和磁发电机的立体图，其主要由磁发电机1、电子点火器2、高压线圈3和火星塞4组成，其中，磁发电机1是设于引擎侧的一预定固定处，其包含：一飞轮10、一充电线圈12和一触发线圈13；上述飞轮10套设在引擎曲轴15末端而与引擎曲轴15一体转动，在飞轮10的内壁固设有磁铁11，飞轮10轮面设有一凸体14；充电线圈12固设在一固定座16上，该固定座16是固设在引擎侧的一预定固定处(未示于图中)，可让引擎曲轴15穿过其中，充电线圈12固设在固定座16的所在位置，是使其恰好位在飞轮10内且邻近该磁铁11，而和飞轮10的磁铁11产生感应电动势；触发线圈13固设在飞轮10外的该固定座16上，且隔空地邻近飞轮10轮面，用以产生触发讯号；电子点火器2，设在车体内预定处且和充电线圈12及触发线圈13为电气连接而产生一泄放电流，它还与一熄火开关40相连接；高压线圈3，设在车体内预定处且和电子点火器2为电气连接，接受上述的泄放电流感应而产生一高电压；火星塞4，设在汽缸41中且和高压线圈3为电气连接而接受上述的高电压作用产生火花。

图3和图4是传统电子点火***的线路图和由触发线圈取得的信号图，传统电子点火***的电子点火器2由整流器21、高压电容22、半导体控制整流器(Semiconductor-ControlledRecti-fier,SCR)23和其他电路所组成。当飞轮10转动时，会使充电线圈12产生交流感应电动势，其可连接到熄火开关40或经电子点火器2中的整流器21将其正半波波形整流后，对和高压线圈3初级线组31串接的高压电容22充电，在飞轮10轮面的凸体14转到所要求点火提前角位置时，触发线圈13产生感应电动势，如图4所示，由于凸体14依转向旋转而进出触发线圈13，分别会在进出端产生负、正信号141、142电压，其中，正信号142准位可使和高压线圈3初级线组31并联的半导体控制整流器23触发导通，以让高压电容22经半导体控制整流器23向高压线圈3初级线组31迅速放电，因此在高压线圈3次级线组32感应出高电压，使火星塞4产生火花。但是，以方形凸块所形成的上述电子点火***仅固定一角度为其点火提前角，有点火角度僵化的缺点。

图5和图6是传统具有二段式点火提前角的电子点火器的电路图和曲线图，但由于是一般晶体管、电阻和电容等电子元件的组合，故只可达成如图6曲线的二段式点火提前角设计，无法和引擎的实际机械特性曲线配合，因此引擎效率发挥不理想，且要达到两段式点火提前角的电路比单一点火提前角的电路(如图3)复杂许多。

本实用新型的目的在于提供一种汽油引擎多段角度的点火装置，它能控制多段点火提前角、提高引擎效率及减少空气污染。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种汽油引擎多段角度的点火装置，引擎具有引擎曲轴，点火装置包括：

一磁发电机，设在引擎侧的一预定固定处，其包含：一飞轮、一充电线圈和一触发线圈；上述飞轮套设在引擎曲轴上而与引擎曲轴一体转动，在飞轮的内壁固设有磁铁，其轮面设有凸体区；充电线圈固设在引擎侧的一固定处，且位在飞轮内邻近磁铁处，而和飞轮的磁铁产生感应电动势；该触发线圈亦固设在引擎侧的一固定处且隔空地设在飞轮外邻近飞轮轮面，用以产生触发讯号；

一电子点火器，设在车体内且和充电线圈及触发线圈电气连接而产生一泄放电流；

一高压线圈，设在车体内且和电子点火器电气连接且接受上述的泄放电流感应而产生一高电压；

一火星塞，设在汽缸中且和高压线圈电气连接且接受上述的高电压作用而产生火花；

其特点是：所述的凸体区是沿飞轮转动的方向变化，使其各凸体部位的大小或分隔位置符合引擎各转速的机械运转与其最佳点火角的关系特性曲线，使飞轮转动一圈时，在触发线圈取得多个或一组感应信号。

在上述的汽油引擎多段角度的点火装置中，其中，所述的凸体区亦可为分隔而连续排列的凸体，该凸体可为同样大小，虽然各部位所取得的信号大小一样，只要再经如电子数字电路的处理，亦可得到同样效果。

本实用新型由于在飞轮轮面设置以飞轮转向为纵向的横截面面积大小是沿其纵向呈渐序变化的凸体区，以产生多个或一组触发信号，由于磁场运转关系，飞轮转动速度越快其各梯信号也相对增大，在某梯信号足使电子点火器的半导体控制整流器导通时，火星塞就产生火花，此时该梯位的角度即为当时转速的点火角，故可达到具有多段点火角度，由此产生以下优点：

1．提高引擎效率：因引擎的特性曲线并非一固定的直线，故为配合引擎的转速和特性曲线，适当调整各转速的点火提前角，可防止点火角度的僵化，以使引擎的效率得到提高。

2．减少空气污染：在提高引擎效率后，引擎内可燃混合油气的燃烧过程，会因引擎转速快慢的点火提前角不同以使其燃烧完全，而会减少空气污染。

由以上技术方案可知，本实用新型所提供的一种汽油引擎多段角度点火，通过飞轮轮面凸体的设计和飞轮转速的快慢，以控制触发讯号的输出位置，而使其具有“多段点火提前角”、“提高引擎效率”和“减少空气污染”等效果。

通过以下对本实用新型汽油引擎多段角度的点火装置的一实施例结合其附图的描述，可以更进一步理解本实用新型的目的、结构特点和优点。其中，附图分别是：

图1是现有技术点火***的示意图。

图2是现有技术磁发电机的立体图。

图3是现有技术点火***具有单一(固定)点火角度的电路图。

图4是现有技术点火***中由触发线圈取得的信号和凸体关系图。

图5是现有技术点火***具有二段式点火角度的电路图。

图6是现有技术点火***具有二段式点火角度和转速的曲线图。

图7是依据本实用新型提出的汽油引擎多段角度的点火装置的第一实施例点火***的示意图。

图8是依据本实用新型提出的汽油引擎多段角度的点火装置的第一实施例点火***的线路图。

图9是依据本实用新型提出的汽油引擎多段角度的点火装置的第一实施例磁发电机的立体图。

图10是依据本实用新型提出的汽油引擎多段角度的点火装置的第一实施例由触发线圈取得的信号和阶梯形凸体关系图。

图11是图10取得的信号经整流后的波形图。

图12是依据本实用新型提出的汽油引擎多段角度的点火装置的第二实施例磁发电机的立体图。

图13是依据本实用新型提出的汽油引擎多段角度的点火装置的第三实施例磁发电机的立体图。

图14是依据本实用新型提出的汽油引擎多段角度的点火装置的第三实施例由触发线圈取得的信号和斜坡状凸体关系图。

图15是图14取得的信号经桥式整流后的波形图。

图16是依据本实用新型提出的汽油引擎多段角度的点火装置的第四实施例磁发电机的立体图。

如图7和图8所示，这是本实用新型第一实施例，本实用新型的点火***也是由磁发电机5、电子点火器6、高压线圈7和火星塞8所构成，其中，磁发电机5设在引擎侧的预定固定处，而本实用新型的磁发电机5包括一飞轮50、一触发线圈51和一充电线圈52。上述飞轮50被螺锁而固套在引擎曲轴9的末端上而与引擎曲轴9一体转动，且在飞轮50内壁包夹有磁铁53；触发线圈51设在飞轮50外的一预定固定处，在本实施例中是一固定座59，该固定座59固设在引擎侧的一预定固定处，而充电线圈52则设在固定座59上且位于飞轮50内部，前述构造均与传统相同，不再详述。在飞轮50轮面上设有一多阶梯式凸体区54，凸体区54以飞轮50转动方向68为纵向，其横截面面积大小是沿其纵向68呈渐序变化，在本实施例中，其形成宽度逐阶由小至大的第一凸体部55、第二凸体部56、第三凸体部57和第四凸体部58；电子点火器6是设在车体内预定适当处且和触发线圈51及充电线圈52电气连接而产生一泄放电流，其另具有桥式整流器62且和触发线圈51电气连接；高压线圈7，设在车体内且和电子点火器6电气连接，接受上述的泄放电流感应而产生一高电压；火星塞8，设在汽缸81中且和高压线圈7电气连接，接受上述的高电压作用而产生火花。

如图8及图9所示，当飞轮50沿转向箭头68方向转动时会使充电线圈52产生交流的感应电动势，其可连接到熄火开关64或经一组二极管整流器61的整流，以对和高压线圈7初级线组(阻抗约0.5Ω)76串接的高压电容67充电，利用飞轮50转速的快慢，判断是由那一凸体部经触发线圈51取得的信号首先达到半导体控制整流器66触发的准位，让高压电容67经半导体控制整流器66向高压线圈7初级线组76迅速放电，以在高压线圈7次级线组77感应出高电压，使火星塞8产生火花。

如图8、图10和图11所示，本实用新型的作动是在磁发电机5飞轮50转动时，其多阶梯状的凸体54经过触发线圈51，会在触发线圈51取得相对应第一凸体部55、第二凸体部56、第三凸体部57和第四凸体部58的多个负、正触发信号550、560、570、580和582的波形，经桥式整流器62整流后将负的触发信号550、560、570和580变成为正的触发信号551、561、571和581波形，其波形大小依梯位高低关系形成左小右大，在慢速时只波形582足够使半导体控制整流器66触发而让火星塞8点火。当飞轮50转速增加时磁场切割速度亦随之增加，触发线圈51所取得的各触发信号电位均增大，在波形581达到使半导体控制整流器66触发准位时，引擎的点火角度会由原来的波形582位置改为波形581位置，由于半导体控制整流器的特性关系，虽然波形582准位高于波形581准位，也会使半导体控制整流器66触发导通，但因在波形582前面的波形581已触发，所以波形582的触发为无效。依此类推，在飞轮50的转速高到使波形551准位达到使半导体控制整流器66触发准位时，引擎的点火角位会移到波形551位置，故点火点会随飞轮50的转速增加由波形582梯位移到波形581，再增速会由波形581移到波形571或波形561，最后移到波形551。如上所述，引擎转速越快其提前点火点的角度越大，若设计凸体54各梯位的间距、数量和高度适合引擎的机械推力运转关系，可提高引擎性能、减少空气污染。

如图8和图12所示，这是本实用新型点火装置的线路图和第二实施例磁发电机的立体图，其中，飞轮50轮面的凸体区70以飞轮50转动方向68为纵向，其横截面面积大小是沿其纵向68呈渐序变化，在本实施例中，其形成分隔的第一凸体部71、第二凸体部72、第三凸体部73、第四凸体部74和第五凸体部75，第一凸体部71至第五凸体部75是宽度逐块由小至大排列，而可和触发线圈51感应出类似图10的波形，经桥式整流器62的整流，亦可得到类似图11的波形，再依据飞轮50转速的快慢，使第一凸体部71至第五凸体75感应出不同准位的触发信号，视由那一凸体部所感应的触发信号准位首先达到触发准位，而可决定引擎不同的点火角。

另外，该等分隔的凸体部71、72、73、74、75等，亦可为相同大小之凸体，虽然各部位所取得的信号大小一样，只要再经如电子数字电路的处理，亦可得到相同的效果。

如图13、图14和图15所示，这是本实用新型第三实施例磁发电机的立体图及触发信号波形图，其中，飞轮50轮面的凸体区90以飞轮50转动方向68为纵向，其横截面面积大小是沿其纵向68呈渐序变化，在本实施例中，其设有沿着飞轮50转动箭头68的方向，由前至后形成距飞轮50轮面的厚度是由薄至厚的呈斜坡状的凸体90，该凸体90与触发线圈51感应出图14的触发波形151、152，经整流后可得到图15的波形151、153，因飞轮50转速愈快其波形强度也愈大，故达到触发准位的位置也会随转速增快而由901位置渐渐的往902位置移动，而使引擎有不同的点火角。

如图16所示，这是本实用新型第四实施例磁发电机的立体图，其中，在飞轮50轮面设有沿着飞轮50转动方向由前至后形成距飞轮50轮面的厚度是由薄至厚的呈阶梯状凸体91，其亦可得到类似图10及图11的波形，而使引擎有不同的点火角。

本实用新型根据飞轮轮面上的凸体区横截面面积大小，亦可沿飞轮转动方向由前至后呈由大而小变化，即宽度或厚度逐渐变小的阶梯状或斜坡状的凸体，以符合某些国家对车速的限制。

综上所述，本实用新型汽油引擎多段角度的点火装置，根据由飞轮轮面的各种凸体区设计和飞轮转速的快慢，使其各凸体部位的大小或分隔位置符合引擎各转速的机械运转与其最佳点火角的关系特性曲线，可达到具有多段点火角度和具有提高引擎性能与减少空气污染的优点。

Claims

1．一种汽油引擎多段角度的点火装置，引擎具有引擎曲轴，点火装置包括：

一磁发电机，设在引擎侧的一预定固定处，其包含：一飞轮、一充电线圈和一触发线圈；上述飞轮套设在引擎曲轴上而与引擎曲轴一体转动，在飞轮的内壁设有磁铁，其轮面设有凸体区；充电线圈固设在引擎侧的一固定处且位在飞轮内，而和飞轮的磁铁产生感应电动势；该触发线圈亦固设在引擎侧的一固定处且隔空地设在飞轮外邻近飞轮轮面，用以产生触发讯号；

其特征是：所述的凸体区至少形成一个以上的凸体部，该凸体区是沿飞轮转动的方向变化，使其各凸体部位的大小或分隔位置符合引擎各转速的机械运转与其最佳点火角的关系特性曲线。

2．如权利要求1所述的一种汽油引擎多段角度的点火装置，其特征是：所述的凸体区大小是沿飞轮转动方向由前至后呈由小而大变化。

3．如权利要求1所述的一种汽油引擎多段角度的点火装置，其特征是：所述的凸体区大小是沿飞轮转动方向由前至后呈由大而小变化。

4．如权利要求2或3所述的一种汽油引擎多段角度的点火装置，其特征是：所述的凸体区是沿着飞轮转动方向由前至后依序形成一宽度逐阶变化的阶梯状凸体。

5．如权利要求2或3所述的一种汽油引擎多段角度的点火装置，其特征是：所述的凸体区是沿着飞轮转动方向由前至后依序形成多个分隔的凸体部。

6．如权利要求2或3所述的一种汽油引擎多段角度的点火装置，其特征是：所述的凸体区是沿着飞轮转动方向由前至后形成距飞轮轮面的厚度是逐渐变化的呈斜坡状的一凸体。

7．如权利要求2或3所述的一种汽油引擎多段角度的点火装置，其特征是：所述的凸体区是沿着飞轮转动方向由前至后形成距飞轮轮面的厚度为逐阶变化的呈阶梯状凸体。