专利名称：汽车高能点火装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种汽车高能点火装置，属于汽车发动机点火用装置领域。
目前，现有的汽车点火装置中的核心部件都是点火线圈(包括磁电机点火装置)，是根据电磁互感原理而设计制造的特种升压变压器。现有的电子点火系统和无分电器点火系统，它产生的点火电压随发动机转速的升高而降低，使发动机高转速工况下缺少点火能量，使用效果仍不理想。
本发明就是为了克服以上现有技术的不足而设计的。它取代了现代点火装置中的断电器(白金断电器和无触点晶体管控制器)，分电器(分电器盖和分火头)和原点火线圈。简化了点火系统。由一组励磁绕组(相当于原点火线圈中的初级绕组)和几组高压绕组(相当于原点火线圈中的次级绕组)构成。1.它能够提高发动机点火电压(提高高压绕组感应电势)；2.提高点火能量(提高火花塞产生的电火花能量)；3.提高点火定时的稳定性和工作可靠性。为汽车发动机在向高转速、高压缩比、大功率、低排污、高度的经济性和工作可靠性以及稀燃方面发展提供了保障。
本发明提供的汽车高能点火装置是根据“强弱变化的磁场在闭合回路的线圈中产生感应电动势和感应电流”的原理而设计的。按高压输出电流方式分为交流式和直流式。高压输出直接由高压线供给各缸火花塞跳火。主要由铝合金外壳(1)、端盖(2)，高压绕组及铁芯(4)，励磁绕组及铁芯(3)、提前角控制器(6)、旋转磁极(5)、传动轴(7)等构成，以下分交流、直流式分别叙述。交流式的结构组成如下端盖(2)安装在外壳(1)的上面，励磁铁芯(3)固定在端盖(2)上，高压绕组及铁芯(4)安装在外壳(1)内，旋转磁极(5)，在励磁铁芯(3)与高压绕组及铁心(4)之间的空隙间旋转，并由点火提前角控制器(6)与传动轴(7)连接。直流式的结构组成如下绕组铁芯安装支架(2)固定在外壳(1)上面，高压绕组及铁芯(4)分别垂直安装在支架(2)间，旋转磁极(5)通过点火提前控制器(6)与传动轴(7)相连接而旋转。励磁绕组由汽车蓄电池供电励磁。是利用高压绕组的感应瞬时电压点火。励磁绕组不需要调压器。气缸数为双数的发动机，每两缸火花塞用一高压绕组，也可一缸火花塞用一高压绕组。气缸数为单数的发动机，只能一缸火花塞用一高压绕组。转子磁极和定子极掌(和铁芯)有一定的特殊结构位置。传子磁极旋转一周(360°)，完成发动机一工作循环中每缸火花塞的依次点火。
由于使用本发明提供的点火装置可以看到，与现有无分电器点火装置相比，四缸发动机用了两组点火线圈中的一组初级绕组和两组次级绕组，节省一初级绕组，六缸发动机用了三组次级绕组，节省两组初级绕组，省略了全部电子控制系统。各气缸点火的分配时刻是由定子极掌(或铁芯)固定位置来决定。无机械磨损等其它因素的影响，所以点火定时稳定可靠。提高了发动机高速时的点火能量。是现代发动机理想的点火装置。
下面按图示分别说明其工作原理
图1本装置工作原理图一图2本装置工作原理图二图3本装置工作原理图三图4本装置交流式结构5本装置直流式结构图本装置工作原理图一为四缸发动机点火装置原理图。高压定子铁芯共有4个极掌。其中极掌1和2为主极掌，并安装高压绕组。其夹角按顺时针方向必须为90°，极掌3和4为导磁极掌，也可以把极掌1和2上的绕组分两组绕在极掌3和4上，转子磁极为一对称磁极。当转子两极按顺时针方向转至垂直位置而N极向上时(图a)，穿过极掌1的磁通方向向上，并经过极掌3形成闭合磁路。这时磁通由磁极进入极掌所经的面积最大。磁通Φ0为最大值，由于无变化感应电动势e1为0。随着转子的旋转，磁通由磁极进入极掌的面积逐渐减小。这时极掌中的磁通发生了变化，在高压绕组L1中便产生感应电动势e1，开始时磁通减小的慢，感应电动势e1增长也慢。当转子转至接近90°的图(b)时，磁通下降速度最快，感应电动势e1上升的也最快，此时转子的磁极被极掌2和4短路。穿过极掌1和3的磁通为0，这时磁通的变化率最大，感应电动势e1达到最大值。此时笫一缸和第四缸的火花塞同时跳火。笫一缸为作功行程，第四缸为排气行程。火花塞的跳火位置与转子磁极与极掌1和3垂直的位置差90°。此时磁通由磁极进入极掌2和4的面积又最大，图(b)。磁通Φ0为最大值，由于无变化，感应电动势e2为0，随着转子的继续旋转，磁通由磁极进入极掌2和4的面积逐渐减小，极掌中的磁通Φ0也逐渐减小，在高压绕组L2中产生了感应电势e2。当转子转至接近90°的(图C)时，转子的磁极又被极掌1和3短路。穿过极掌2和4的磁通又为0，这时磁通的变化率最大。感应电动势e2达到最大值。使第二缸和第三缸火花塞同时跳火。第二缸为作功行程，第三缸为排气行程(如图C)。磁通进入极掌3经极掌1形成闭合磁路，磁通方向与(图a)相反。同理当转子转至接近90°的图(d)位置时。穿过极掌1和3的磁通为0，这时磁通的变化率最大，感应电动势e1达到负最大值。再次使第一缸和第四缸火花塞同时跳火，高压电流方向与上循环相反。这时第一缸为排气行程，第四缸为作功行程。
如图(d)磁通进入极掌4经极掌2形成闭合磁路。磁通方向与图(b)相反。同理当转子转至接近90°的图(a)时。穿过极掌2和4的磁通为0，磁通变化率又最大。感应电动势e2达到负最大值。并供第二缸和第三缸同时跳火，高压电流方向与上循环相反。这时第二缸为排气行程，第三缸为作功行程，这时转子磁极旋转了360°并完成发动机一工作循环中的依次点火(1-2-4-3)。当转子再转至图(b)时，又开始下一循环的点火。
本装置工作原理图二为六缸发动机点火原理图。定子铁芯共有六个极掌。三个主极掌(彼此相差120°)，三个导磁极掌。三个主极掌上装有三组高压绕组L1、L2、L3。L1供第一缸和第六缸点火，L2供第二缸和第五缸点火，L3供第三缸和第四缸点火。工作原理与四缸点火原理相同，转子磁极旋转一周(360°)，完成发动机一工作循环中的依次点火。
本装置工作原理图三按直线感应发电机理论来说明。如图绕组L1、L2、L3、L4及铁芯在同一直线上按一定的位置固定。绕组L由外直流电源供电励磁，形成“C”形磁极并按图中所示方向运动。当运动到与绕组L1的铁芯对正时，这时磁通由L铁芯进入L1铁芯所经面积最大。磁通Φ0为最大值，由于无变化，在L1中无感应电动势产生，绕组L的铁芯继续运动，两铁芯对正的面积逐渐减小，这时铁芯L1中的磁通发生了变化，在L1中产生了感应电动势，开始时磁通减小的慢，感应电动势增长也慢，当运动到两铁芯的对正面积为0时，磁通变化率最大，L1中的直流感应电动势达最大值。绕组L的铁芯运动越快，L1中的磁通变化量越大，L1产生的感应电动势越高。L2、L3、L4按同样的原理可依次产生感应电动势。直流式装置按这种原理把直线结构式改变为圆周结构式设计而成。
以下分别是交流式、直流式两种结构的实施例本装置交流式结构图4是交流式汽车高能点火装置结构图。如图外壳(1)，上端盖(2)，旋转子磁极(5)，高压绕组极掌铁芯(4)，励磁绕组铁芯(3)(并固定在端盖(2)上)，点火提前角控制器(6)，传动轴(7)，旋转磁极上的隔块(8)(用非磁快材料制成，作用是形成两个旋转磁极铁芯N极和S极)。励磁铁芯上绕有励磁绕组ab，a接直流电源正极，b接负极。高压绕组cd安装在极掌上。
本装置直流式结构图5是直流式汽车高能点火装置结构图。由外壳(1)、绕组铁芯安装支架(2)、旋转磁极(5)、条形铁芯(4)、点火提前角控制器(6)、传动轴(7)。励磁绕组L绕在支架(2)上。转子旋转时在高压绕组cd中产生高压电动势。
权利要求
1.一种汽车高能点火装置，主要由励磁绕组和高压绕组构成，其特征在于本装置由铝合金外壳(1)，端盖(2)，高压绕组及铁芯(4)，励磁绕组及铁芯(3)，提前角控制器(6)，旋转磁极(5)传动轴(7)及隔块组成，其连接关系为端盖(2)安装在外壳(1)上，励磁铁芯(3)又固定在端盖(2)上，定子铁芯(4)安装在外壳内。旋转磁极(5)在励磁绕组铁芯(3)与定子铁芯(4)之间的空隙间旋转，并通过提前角控制器(6)与传动轴(7)连接，隔块(8)在旋转磁极上。
2.一种汽车高能点火装置，主要由励磁绕组和高压绕组构成，其特征在于本装置由铝合金外壳(1)，高压绕组支架(2)，旋转磁极(3)，高压绕组及铁芯(4)，点火提前角控制器(6)，传动轴(7)组成，其连接关系如下高压绕组及铁芯(4)分别垂直安装在支架(2)间。并固定在外壳(1)上面，旋转磁极通过点火提前角控制器(6)与传动轴(7)相连接而旋转。
全文摘要
该汽车高能点火装置是一种不需要断电，分电的直接供电式点火装置。它取代了现代点火装置中的断电器(白金断电器和无触点晶体管控制器)、分电器(分电器盖和分火头)和原电火线圈。本装置主要由励磁绕组和高压绕组构成。产生的高压电动势随发动机的转速升高而成正比的增高，大大提高了发动机高转速工况时的点火能量。结构简单构成，并且造价低，工作可靠性和稳定性较高。
文档编号F02P1/00GK1131725SQ95102968
公开日1996年9月25日 申请日期1995年3月22日 优先权日1995年3月22日
发明者贺雷 申请人:贺雷