燃气机爆震检测和点火控制系统的制作方法

本实用新型涉及发动机技术领域，特别是一种燃气机爆震检测和点火控制系统。

背景技术：

发动机一般由汽油或柴油驱动，汽油及柴油均由不可再生资源石油加工而成，因此燃气发动机(简称燃气机)的应用越来越受到重视。燃气机的工作原理为：吸入混合燃气—压缩—燃烧做功—排气这四个冲程作用，实现凸轮轴周而复始的运转。当燃气机吸入混合燃气后，在压缩行程还未到达设计的点火位置、因种种控制之外的因素导致混合燃气自行点火燃烧，此时燃烧所产生的巨大冲击力与活塞运动的方向相反，引起燃气机震动，这种现象称为爆震。爆震又分为有感爆震与无感爆震两种，有感爆震通常会引起燃气机抖动、甚至车身也明显地发生抖动，无感爆震主要的表现是燃气机噪音加大。

爆震对于燃气机来说是非常有害的现象，主要的害处是：燃气机动力下降、油耗增加、噪音加大、整体舒适性变差、排放恶化、严重影响驾驶员和乘客的身体健康，最为严重的时候会引起敲缸、熄火以及机械部件破坏，带来巨大的经济损失。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型提供了一种能检测爆震状态并控制点火以消除爆震的燃气机爆震检测和点火控制系统，以解决上述问题。

一种燃气机爆震检测和点火控制系统，包括点火控制器、电源、爆震感应器、凸轮轴位置感应器、点火线圈、点火接杆及火花塞，所述电源为12-32V的直流电压，以为所述点火控制器供电，所述点火控制器的第一输入端与爆震感应器连接，爆震感应器设置于燃气机的气缸外侧，用于侦测燃气机的气缸的振动频率，所述点火控制器的第二输入端与凸轮轴位置感应器连接，凸轮轴位置感应器为非接触感应器，用于感应燃气机的凸轮轴的转动位置，所述点火控制器的第一输出端及第二输出端均与点火线圈连接，所述点火接杆连接点火线圈与火花塞，所述点火控制器的第一输出端输出10-12A的电流给点火线圈，所述点火控制器的第二输出端输出开关量信号给点火线圈，以控制点火线圈通过点火接杆对火花塞进行点火，所述点火控制器中存储有预设的振动频率范围及振动频率与点火提前角之间的匹配数据，所述振动频率范围的上限小于最低的爆震频率。

进一步地，所述点火控制器具有防爆外壳，所述点火控制器的顶部设有若干间隔分布的金属散热片，所述金属散热片的底部位于防爆外壳中，顶部位于防爆外壳的外侧。

进一步地，所述金属散热片呈阶梯状，其高度从一端至另一端逐渐升高或降低。

进一步地，所述防爆外壳的侧面设有若干连接块，连接块上设有连接孔。

进一步地，所述防爆外壳上还设有若干指示灯及点火提前角设置旋钮。

进一步地，所述点火控制器在金属散热片的两侧位置还分别设有接线组件，其中一个接线组件的侧方设有远程通信接口。

进一步地，所述远程通信接口上螺纹连接有螺旋帽，所述螺旋帽通过线缆与防爆外壳连接。

进一步地，所述接线组件包括接线插槽、位于接线插槽内的若干连接端子、位于接线插槽内角落处的防呆柱、设置于接线插槽的第一端外部的转轴、与转轴活动连接的插槽盖及设置于接线插槽的第二端外部的弹性卡片。

进一步地，所述接线插槽的第一端外部还设有两个相对设置的凸块，转轴的一端与其中一个凸块垂直连接，另一端悬空。

进一步地，所述插槽盖的第一端设有弧形的延伸块，第二端向外延伸设置有卡块，所述弹性卡片呈锐角倾斜设置于接线插槽的第二端的外部，所述弹性卡片的中部设有开口。

与现有技术相比，本实用新型的燃气机爆震检测和点火控制系统包括点火控制器、电源、爆震感应器、凸轮轴位置感应器、点火线圈、点火接杆及火花塞，当爆震感应器感应到气缸的振动频率达到或超过最低的爆震频率时，点火控制器根据振动频率-点火提前角MAP图，延迟点火提前角，使得点火提前角对应的频率位于振动频率范围内，由于振动频率范围的上限小于最低的爆震频率，从而可一次性完全消除爆震。

附图说明

以下结合附图描述本实用新型的实施例，其中：

图1为本实用新型提供的燃气机爆震检测和点火控制系统的方框示意图。

图2为图1中的点火控制器的俯视示意图。

图3为图1中的点火控制器的立体示意图。

图4为图3中的接线组件的立体示意图。

具体实施方式

以下基于附图对本实用新型的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本实用新型实施例的说明并不用于限定本实用新型的保护范围。

请参考图1，其为本实用新型提供的一种燃气机爆震检测和点火控制系统，包括点火控制器100、电源200、爆震感应器300、凸轮轴位置感应器400、点火线圈500、点火接杆600及火花塞700。

电源200为12-32V直流电压，为点火控制器100供电。

点火控制器100的第一输入端与爆震感应器300连接。爆震感应器300设置于燃气机的气缸外侧，用于侦测燃气机的气缸的振动频率。

点火控制器100的第二输入端与凸轮轴位置感应器400连接。凸轮轴位置感应器400为非接触感应器，用于感应燃气机的凸轮轴的转动位置。

点火控制器100的第一输出端及第二输出端均与点火线圈500连接。点火接杆600连接点火线圈500与火花塞700。点火控制器100的第一输出端输出10-12A的电流给点火线圈500，点火控制器100的第二输出端输出开关量信号(高电平及低电平信号)给点火线圈500，以控制点火线圈500通过点火接杆600对火花塞700进行点火操作。

点火控制器100中存储有预设的振动频率范围及振动频率与点火提前角之间的匹配数据图表(即振动频率-点火提前角MAP图)，每一个振动频率与每一个点火提前角一一对应。点火提前角可通过凸轮轴位置感应器400得知。所述振动频率范围的上限小于最低的爆震频率。

当爆震感应器300感应到气缸的振动频率达到或超过最低的爆震频率时，点火控制器100根据振动频率-点火提前角MAP图，延迟点火提前角，使得点火提前角对应的频率位于振动频率范围内，由于振动频率范围的上限小于最低的爆震频率，从而可一次性完全消除爆震。

请参考图2及图3，点火控制器100具有防爆外壳110，防爆外壳110的侧面设有若干连接块112，连接块112上设有连接孔114，点火控制器100通过螺丝穿过连接孔114安装于预定位置。点火控制器100的顶部设有若干间隔分布的金属散热片120，金属散热片120的底部位于防爆外壳110中，顶部位于防爆外壳110的外侧。所述点火控制器100在金属散热片120的两侧位置还分别设有一个接线组件130，其中一个接线组件130的侧方设有远程通信接口140。防爆外壳110上还设有若干指示灯150及点火提前角设置旋钮160。

远程通信接口140通过通信单元与远程计算机连接，便于用户远程监控及控制点火控制器100或燃气机爆震检测和点火控制系统。

远程通信接口140上还设有螺旋帽142，螺旋帽142通过线缆与防爆外壳110连接，当不使用远程通信接口140时，螺旋帽142与远程通信接口140螺纹连接，避免外部杂物进入远程通信接口140；当使用远程通信接口140时，螺旋帽142与远程通信接口140脱离，螺旋帽142通过绳缆与防爆外壳110连接可防止螺旋帽142丢失。

若干指示灯150包括电源指示灯、点火指示灯及出错指示灯，便于用户得知点火控制器100的工作状态。

点火提前角设置旋钮160用于手动设置点火提前角，当点火控制器100的自动设置点火提前角的功能失效或者紧急情况下需设置点火提前角时，可通过点火提前角设置旋钮160手动调节点火提前角，以延迟点火提前角，消除爆震。

金属散热片120的形状呈阶梯状，其高度从一端至另一端逐渐升高或降低，在不同的高度的周围气体温度不同，便于产生热流通道，便于热量的分散。

请参考图4，接线组件130包括接线插槽131、位于接线插槽131内的若干连接端子132、位于接线插槽131内角落处的防呆柱133、设置于接线插槽131的第一端外部的转轴134、与转轴134活动连接的插槽盖135及设置于接线插槽131的第二端外部的弹性卡片136。防呆柱133与外部的接口组件配合，防止其反方向地误插。

接线插槽131的第一端外部还设有两个相对设置的凸块1342，转轴134的一端与一个凸块1342垂直连接，转轴134的另一端悬空，即转轴134的另一端与另一个凸块1342存在间隙。

插槽盖135的第一端设有弧形的延伸块1351，延伸块1351的凸出面朝向防爆外壳110，第二端向外延伸设置有卡块1352。卡块1352朝向防爆外壳110的底面为斜面，远离防爆外壳110的顶面与插槽盖135的顶部平行。

弹性卡片136呈锐角倾斜设置于接线插槽131的第二端的外部，弹性卡片136的中部设有开口1362。

当接线插槽131未使用时，插槽盖135的第一端的延伸块1351抵接转轴134，插槽盖135的第二端的卡块1352抵压弹性卡片136，使得弹性卡片136产生形变，直至插槽盖135的第二端的卡块1352伸入到弹性卡片136的开口1362中，卡块1352的顶面与弹性卡片136的开口1362卡接，如此插槽盖135可完全遮盖接线插槽131，避免外部杂物落入到接线插槽131中。当接线插槽131使用时，用户可用手抵压弹性卡片136向远离接线插槽131的方向变形，然后绕转轴134转动插槽盖135，插槽盖135的弧形延伸块1351设计，使得插槽盖135与转轴134完全脱离，避免使用中插槽盖135对其他部件产生干涉，且方便插槽盖135的更换。

与现有技术相比，本实用新型的燃气机爆震检测和点火控制系统包括点火控制器、电源、爆震感应器、凸轮轴位置感应器、点火线圈、点火接杆及火花塞，当爆震感应器感应到气缸的振动频率达到或超过最低的爆震频率时，点火控制器根据振动频率-点火提前角MAP图，延迟点火提前角，使得点火提前角对应的频率位于振动频率范围内，由于振动频率范围的上限小于最低的爆震频率，从而可一次性完全消除爆震。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于局限本实用新型的保护范围，任何在本实用新型精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本实用新型的权利要求范围内。