专利名称：指针式发动机点火角度表的制作方法
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。
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，运行到压縮行程上止点的时间，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Cl、 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、 CIO、 Cll、 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ICl-2、 二极管D3、 二极管D4、电容器C5、微调电阻Wl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，Wl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、Wl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 ICl-4、电容器Cl、 C2、 C3、电阻Rl、 R2、 R3、 二极管Dl、 二极管D2 连接构成，电容器Cl的一端与接线柱Jl连接，Cl的另一端与Rl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、 Dl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Kl的第2脚连接，W3的另一端与Kl的第3 脚连接，Kl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 室积炭过多引起压縮比改变，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。
五具体实施例方式
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ICl-3和ICl-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Jl连接，电容器Cl的一端与接线柱Jl连接， 电容器Cl的另一端与电阻Rl的一端连接，电阻Rl的另一端、电容器 C2的一端、二极管Dl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、Wl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Wl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Wl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Wl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Kl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Kl的第2脚连接。微调电阻W3的输出端与Kl的第3脚连接，Kl第1 脚与电流表29的正极端连接，电容器C7的一端与Kl的第1脚连接，电容器C7的另一端接地，Kl的第1脚与第2脚连接时，用于单缸单独点 火方式，Kl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Kl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、 CIO、 Cll 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，Cll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 压縮行程上止点时，上止点信号传感器21产生上止点信号电压，经接线 柱Jl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Jl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Kl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，Kl 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。
权利要求
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)，所述的点火信号传感器(24)是密绕在高压导线(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IC3-3、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)是由集成电路IC1的IC1-1IC1-2和由二极管D3、 D4、电容器C5、微调电阻W1连接构成的双稳触发器自动复位电路组成，ICl-1 的第l脚为双稳触发器(27)的R端，是上止点信号输入端，ICl-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，C5的一端接地， C5的另一端、Wl的另一端、D3的正极端、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)是由集成电路IC1的IC1-3和ICl-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Cl的一端与接线柱Jl连接，Cl的另一端与Rl的一端连接，电阻 Rl的另一端、电容器C2的一端、二极管Dl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、Dl的负极端、D2 的正极端分别接地，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)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Kl的第2脚连接，W3 的另一端与K1的第3脚连接，Kl的第l脚、C7的一端、电流表(29)的 正极端这3端相互连接，C7的另一端接地，电流表(29)的负极端接地。
全文摘要
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。
文档编号F02P5/145GK101672237SQ20091011440
公开日2010年3月17日 申请日期2009年9月16日 优先权日2009年9月16日
发明者李家新 申请人:李家新