初级电路电的变化,引起磁通量变化,从而在初级电路上产生高压输出。初级电路从基本的触点和电容器,进化到现在常见的无分器系统和独立点火系统。所有这些系统的都是围绕磁感应原理领域演变的,除了电容放电点火系统之外,以后有个专题介绍电容放电点火的。
无论是线圈负极是通过触点或放大器接地,就会产生磁通量。当电路完全封闭(回路),会产生磁场,该磁场会一直增大到最大程度。在设定的点火点,线圈的负极被断开,250到350匝线圈绕组的磁通量就会瞬时下降,这就会感应出200 到350 伏的电压。
该感应电压大小取决于以下因素:
- 初级绕组的线圈匝数
- 磁场强度
- 磁通量下降率,这取决于负极断开的速度
初级绕组的匝数由制造厂预先设定,磁场强度与电路里面的电流成比例,断开速度也是在图1.0看出。
图 1.0 |
可以从上图看到点火电流急剧上升到6安培,到这一点开始保持着该电流值一段时间,直到电路被断开。可从电流迅速下降的直线看出断开的速度;如有任何断开速度的迟缓,显示的是斜坡线。断开速度的迟缓导致的是感应电压低。
在图1.1可以看出感应电压的高度,在这个例子里最大电压为326V。这个结果是磁通量快速通过初级绕组产生的。非常有必要检测初级电压,因为低次级电压输出可能是由低初级电压造成的。
图 1.1 |
闭合角
触点点火系统的闭合角,取决于接触两点的间隙。闭合角的定义是:触点在闭合位置时,分电器轴旋转的角度数。例如,4缸发动机的闭合角大概为45度,是一个汽缸周期的50%。
图 1.2 |
触点点火系统最大的缺点是线圈的通电时间会随发动机转速提高而减少。图1.2显示,发动机转速大概为1000 RPM,触点闭合时间为16.3 毫秒。感应电压为286.3V。当发动机转速增加到3000 RPM,让线圈的完全“浸满”磁场的时间会减少。图1.3显示线圈通电的有效时间减少到5.6 毫秒。结果,导致感应电压减至275.4 V,且次级高压输出也相对应减少。
图 1.3 |
电子点火系统的闭合角由放大器或ECM里的电流限制电路控制。当发动机转速增加,这种叫“恒定能量”系统的闭合角也会增大,作为一种补偿。
“恒定能量”术语指的是线圈产生的有效电压,因为不管发动机的转速如何,电压会保持恒定;这不同于触点系统电压随转速增加而变小。图1.4可看出线圈的通电时间为3.0毫秒。这通电时间比触断系统的通电时间要短,线圈的电压大概是触断系统的2倍且线圈的阻抗减半。这会导致更高的电流。
图 1.4 |
对所有电路,首先检查接地是否良好,这不能用万用表检查就可以的。下面例子用示波器检查接地电路。理想的接地电路(连接处的电压),示波器上显示的是平坦的直线,然而实际情况电压会爬升到0.3V。旧的电路,正极大概为0.5V,负极必须保持在0.25V以下。实践中,要尽可能将重要的接地回路的阻抗减少。
图 1.5 |
在图1.5我们可看到,当接地电路闭合(即闭合角的时间长度),阻抗处的电压会增加,因为电路在“营造”电流。电流一直增加,直到接地移除。接地不良的地路,示波器显示的电压波形斜度会增加,此时电路需要维护。
上面例子我们用于的是Pico公司的汽车示波器。
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