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汽车、摩托车的各种电子点火装置尽管电路结构各异，性能特点也各有所长，但最终都是通过点火线圈向火花塞提供全部的点火能量。一些科技含量颇高、甚至被称为高能电子点火装置的许多技术性能均有很大程度的提高与加强，但由于点火线圈储能的能力相当有限，所以作为衡量电子点火装置至关重要的一项性能指标--点火能量，却始终局限在100mJ这一并不算太高的水平上。如何大幅度提升电子点火装置的点火能力，全面推广应用发动机稀薄燃烧的理论与技术，进一步满足节约燃料、降低有害气体排放等要求，已是事关全球的问题。针对此情，国内外一些科研机构及广大科研人员都曾为此动过不少脑筋，也利用多年的业余时间，投入了大量经历潜心研究。通过数次的对比模拟试验，以及经常不断地改进，最终优化设计了这种使用二极管隔离后，直接向火花塞加入一路低电压、大电流（与点火线圈次级高压绕组输出的高压及电流相比而言）放电的双电齐放式电子点火电路。在进一步提高与加强各项技术性能的同时，还在大幅度提高点火能量方面，取得了可喜的、具有突破性的进展。
双电齐放式电子点火电路如图1所示，储能电容器C被直流电压变换器充电至－300V，再通过限流电阻R、隔离二极管D1接至火花塞，为了避免电容器C通过点火线圈的次级绕组直接放电，又增加了二极管D2加以隔离。由此可见：通过二极管D1、D2隔离后，将两路不同等级的电压并联，共同接至火花塞。常态下，火花塞的放电间隙处于断路状态，几百伏的电压是难以击穿通过的，所以，不会影响电容器C正常充电，当点火时，由点火线圈的次级绕组产生的负极性高压电（如为正极输出，需颠倒隔离二极管D1、D2与电容器C的极性），通过隔离二极管D2到达火花塞，击穿放电时，火花塞的放电间隙立刻由断路状态转变为导通，等于为储能电容器C打通了放电回路。不难想象：早已充电完毕的电容器C，随即会以更为强大的电流，通过隔离二极管D1、限流电阻R向火花塞间隙猛烈放电，两股放电电流叠加在一起，会在放电间隙处生成异常强烈的电弧火焰。放电完毕后，火花塞的放电间隙会自动恢复短路状态，等待下一次点火，这里的点火能量主要是由储能电容器C供给的，点火线圈能够给出多少已不重要，当充电电压保持不变时，点火能量的大小基本上由储能电容器C的电容量决定，在充电电压为－300V时，47μF的电容器便能给出1J的点火能量，较以往的高能电子点火装置提高了10倍，还可以视需要增减。
还有一种接法如图2所示。与图1相比，图2中只有一组二极管D，直接与点火线圈的次级绕组并联后，再通过限流电阻R与储能电容器C相串联。这里的高、低压是串联的，这一点也有别于图1。点火时，点火线圈的次级绕组输出的负向高压（左正右负）不会与二极管D构成回路，只能通过限流电阻R与储能电容器C相串联后到达火花塞。当火花塞被击穿放电时，储能电容器C会绕过点火线圈的次级绕组（该绕组存在较大的阻抗，会阻碍电容器C的快速放电），顺利通过由二极管D提供的这条便捷通常的放电途径，向火花塞迅速放电。图2中省用了一组二极管，某些方面可能不如图1好。
图3为适用于单缸发动机（摩托车）的点火电路，图3中直流电压变换器的一路输出经过D1整流为负压后，对储能电容器C1充电，为点火备下足够的能量；另一路输出经过D2整流后，通过点火线圈的初级绕组对C2充电。点火时，可控硅SCR受到触发信号的触发后，由阻断转为导通，已充电的电容器C2随即通过可控硅SCR，向点火线圈的初级绕组迅速放电。受电磁感应，点火线圈的次级绕组产生的负向高压，通过隔离二极管D4到达火花塞，击穿放电间隙时，连同电容器C1一道放电点火，此类点火电路类似于摩托车的CD1电子点火装置，工作原理也基本相同，只不过是增加了一路低压放电而已。
图4为适用于多缸发动机（汽车）的基本电路原理图，从图4中可以看出，这是由多个图3那样的单元电路相组合而成，工作原理也大同小异。不再使用分电器，采用直接点火的方式，让每一个点火线圈分别只对接一个火花塞，不必考虑能量损失的问题，对降低电磁辐射非常有利。另外，由于隔离二极管的单向导电特性，还能有效阻尼高压输出电路里的电磁振荡，电磁辐射的问题可能会因此而基本消除。使用轻便小巧的干式点火线圈，将所有的隔离二极管全部封装于点火线圈内 这样一来，既能大大简化结构，也能很好地解决高压绝缘的问题，作为所有能量来源的发电机，可以采用与充电发电机同轴组合的方式，使其一边输出供给点火之用，另一边输出仍然为蓄电池充电，这样能节约安装空间，便于实现。这里没有给出点火时的触发电路，实用中，可根据实际情况，通过衔接电路，受控于点火电子组件或者是分电器的触发信号。
在研发设计过程中，曾反复多次做过如下实验：①利用摩托车CDI电子点火装置，添加部分电子元件改装后，在桌面上作模拟实验，观察其点火情况可看到：随着触发信号，在放电间隙处总能喷射出一道强烈的电弧火焰，在放电间隙内放置一张普通白纸，纸上立刻就能烧出一个圆洞。当接入火花塞时，在火花塞的放电间隙内生成的总是一个圆形的火球。所有这些，其他任何高能电子点火装置上均不曾有过。②在摩托车上装车实验，首先，通过调节化油器故意减少供油，直到发动机已完全不能起动，然后，接入本电路再起动时，一发即动，且转动平稳有力。当断开低压放电回路时，正在正常运转的发动机便立刻熄火。如此反复对比实验数次，结果都是一样的。
因为各种汽油发动机的点火及工作原理均类似，所以在汽车上也应有相同的结果，节油增功，效果显见。
由于个人条件所限制，一些技术性能指标尚未能拿出准确可信的数据，虽然已申报了专利保护（专利号：02258822，1），但要开发产品并实施生产，还需依靠外力来实现，因此，热切期望看好此项目、并有意合作开发的机构团体或个人加盟。
本文摘自<<汽车电器>>
附件 1: te060732_1.jpg (2008-9-3 22:01, 5.8 K)
附件 2: te060732_2.jpg (2008-9-3 22:01, 5.68 K)
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附件 4: te060732_4.jpg (2008-9-3 22:01, 9.85 K) |
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