霍尔效应式电子点火系统的组成及工作原理
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霍尔点火系统工作原理
霍尔点火系统是一种现代化的点火系统,其工作原理基于霍尔效应。
霍尔效应是指当电流通过一个半导体材料时,由于材料中的自由电子被磁场影响,会产生一定的电压。
在点火系统中,霍尔元件被用来检测转子位置,从而精确地控制点火时间。
霍尔点火系统由以下几个部分组成:霍尔元件、控制电路、点火线圈和火花塞。
当发动机转子转动时,霍尔元件感受到磁场的变化,并产生一个信号。
这个信号被传递到控制电路中,控制电路根据信号判断点火时机,并向点火线圈发送信号。
点火线圈接收到信号后,产生高压电流,使火花塞点火,从而点燃混合气体,推动发动机转子运转。
相比于传统的机械点火系统,霍尔点火系统更加精准和可靠。
它可以实现高速点火、精准点火和多点点火,从而提高发动机的效率和性能。
同时,霍尔点火系统还可以自动适应不同的工作条件,例如气压、温度和海拔高度等,从而保证发动机的正常运行。
总之,霍尔点火系统的工作原理是基于霍尔效应,通过控制电路和点火线圈实现精准点火,从而提高发动机的效率和性能。
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脉冲点火、压电点火燃气灶的工作原理和部件构造第一篇:脉冲点火、压电点火燃气灶的工作原理和部件构造脉冲点火、压电点火燃气灶的工作原理和部件构造一、脉冲点火燃气灶原理(有电热偶、无电热偶)打开燃气阀门,按下旋钮,旋钮杆向下移动,推动阀体内顶针一起向下移动,顶针推动阀体内曲杆摆动,推动电磁阀打开;与此同时,旋钮杆上的金属片会与脉冲点火器开关线相接触,通过旋钮杆与面壳形成对地回路,脉冲开始点火;由于旋钮杆顶端为平头键,套在气阀芯的键槽内,如果旋钮逆时针旋转(顺时针旋转受阀体内定位装置的限制,不能转动),旋钮杆顶端的定位档块会随之旋起到阶梯台面上,脱离阀体的定位限制,气阀芯会随着旋钮一起转动,气阀芯气孔与阀体进气孔对齐导通。
此时燃气就会通过输气管→阀体通孔→气阀芯→电磁阀阀门→引射管→喷嘴(与空气一次混合)→炉头→风门→火盖(与空气二次混合),遇火后燃烧。
引射管与炉头相接处有调节空气进气量的装置(俗称风门),通过调节风门的大小(改变空气流通截面)可以改变一次空气混合系数,影响火焰燃烧状况,防止黄焰产生。
由于刚开始燃烧时,热电偶受热就会产生电动势,通过导线进入电磁阀的线圈,产生磁场使电磁阀吸合,从而保持了气阀开启状态,所以松开手可随意调整火焰大小。
当发生意外熄火时,热电偶引线端的电压很快变为零,电磁阀线圈失电,在弹簧的作用下,迅速切断燃气通路,防止燃气外溢。
若想关闭燃气灶,可顺时针旋转旋钮至“关”位置即可,此时,气阀芯和电磁阀会先后切断燃气通路,燃烧停止,燃气不外溢;旋钮杆定位档块回旋到定位槽内,旋钮不能旋转。
二、脉冲燃气灶部件结构:12-2):是一对(两根)不同材料焊接在一起的合金丝,当一端加热,另一端冷却时,能在两合金丝之间产生电动势(电压)的合金丝。
产生电动势的大小决定于合金丝的材料性质和加热温度。
它由金属丝、保护套及传输导线组成。
在火焰上加热时,热电偶两端产生电动势提供给电磁阀,电磁阀得电维持吸合,保持了燃气的导通;当发生意外熄火时,利用热电偶两端的电动势消失,电磁阀失电释放,堵住燃气通路,防止燃气外溢。
霍尔式点火信号发生器的基本原理霍尔式点火信号发生器是一种用于产生点火信号的装置,它基于霍尔效应的原理工作。
霍尔效应是指当一个导体中有电流通过时,如果在该导体附近存在一个磁场,那么导体两侧会产生电势差,这个现象就称为霍尔效应。
在霍尔式点火信号发生器中,主要包括霍尔元件、磁场和电路控制部分。
1. 霍尔元件霍尔元件是实现霍尔效应的关键部分。
它通常由硅材料制成,具有三个引脚:电源引脚(Vcc)、地引脚(GND)和输出引脚(OUT)。
当通过霍尔元件的电流与磁场垂直时,输出引脚会产生一个与磁场强度成正比的电压信号。
2. 磁场在点火系统中,磁场通常由永磁体提供。
永磁体可以产生一个稳定而均匀的磁场,在霍尔元件附近形成一个恒定的磁力线。
3. 电路控制部分电路控制部分主要由电源、信号处理电路和输出部分组成。
•电源:为霍尔元件提供工作所需的电压,通常为+5V。
•信号处理电路:用于对霍尔元件输出的模拟电压信号进行放大、滤波和稳定等处理,以便得到更精确的点火信号。
•输出部分:将信号处理后的点火信号转换成数字信号,并通过连接到点火系统的线束传递给点火控制单元。
工作原理1.当霍尔元件处于磁场中时,通过霍尔元件的电流与磁场垂直,根据霍尔效应,输出引脚会产生一个与磁场强度成正比的电压信号。
这个电压信号通常为模拟信号。
2.输出引脚产生的模拟电压信号经过接线连接到信号处理电路中。
在信号处理电路中,首先进行放大操作,将模拟电压信号放大为适合后续处理的范围。
3.接下来,在滤波器中进行滤波操作。
滤波器主要用于去除高频噪声和干扰,以确保输出的点火信号稳定且可靠。
4.经过滤波后,信号进入稳压电路,使得输出的点火信号电压保持稳定。
这是因为点火系统对于点火信号的精确度要求较高,任何电压波动都可能导致点火系统的故障。
5.在输出部分,将经过处理后的模拟电压信号转换为数字信号。
通常使用模数转换器(ADC)来实现这一转换过程。
数字信号可以更方便地传输和处理,并且可以根据需要进行进一步的处理。
东莞理工学院本科毕业设计毕业设计题目:汽车点火电路设计学生姓名:李扬学号:0641301224系别:电子工程学院专业班级:06电子信息工程2班指导教师姓名及职称:胡金莲副教授起止时间:2010年3月—— 2010年6月摘要汽油发动机点火电路的作用是适时地提供电火花,点燃可燃混合气,使发动机工作。
本文介绍了无触点点火系统的设计方案,该方案主要通过安装在WFD026型霍尔效应式分电器内的霍尔传感器,将发动机运行的状态参数输入点火控制器,由点火控制器进行信号的处理输出点火脉冲,再由DQ170型点火线圈产生高电压使火花塞电极击穿,从而完成整个点火过程。
本文所要研究的就是基于ZJ751型点火控制器进行设计的点火系统,ZJ751型点火控制器采用了SGTHOMSON公司生产的L497B集成电路以及外围电路来对霍尔信号进行分析、处理,实现一般点火电子组件的开关作用,并可对点火时刻进行控制,以达到汽油发动机在各种工况下,均工作在其所需要的最佳点火提前角,从而提高了点火能量,且不受发动机转速影响,高速不断火、低速能耗少,保证发动机混合气充分燃烧,提高发动机动力性,降低油耗和排放。
本文详细叙述了整个系统的设计和实现过程。
关键词无触点点火霍尔效应开关管闭合角电流控制AbstractThe role of gasoline engine ignition circuit provide a timely supply spark,then ignite the flammable gaseous mixture,and make the engine start to work.This article describes a Design of a non-contact ignition system.This system mainly through WFD026 by type of Hall Effect Distributor,to input the motor state parameters to the Ignition Controller.The ZJ751-type Ignition will output a signal of Ignition Pulse,then the DQ170-type Ignition Coil generate a high voltage,to make a Jump-spark,thereby,complete ignition process.My article supply the inside circuit of ZJ751.The IC of this system uses L497B as the main chip,produced by the SGTHOMSON corporation,implement signal acquisition and incentive control.Achieve the function of the switch in the general electronic components of ignition.The system is debugged and the real time control of the ignition advanced angle at any working conditions is realized.To improve the energy of ignition,and it is not affected by the speed of engine.Keep the fire in high-speed,low energy consumption.To ensure full combustion of the gaseous mixture.Increase the engine power,and reduces fuel consumption and emissions.This paper describes the system design,techniques and methods of system implementation.Key words Non-contact Ignition、Hall effect、Switch Transistor、Conductive Angel、Current Control目录摘要 (1)1.绪论 (4)1.1 点火系的历史与发展 (4)1.2 汽车点火系统的种类 (5)1.3 霍尔点火系选题目的 (6)2. 霍尔式点火系统准备知识 (7)2.1 霍尔式点火系统简介 (7)2.2 霍尔效应 (8)2.3 霍尔式点火电路组件介绍 (8)2.3.1 霍尔分电器 (9)2.3.2 点火控制器 (13)2.3.3 点火线圈 (14)2.3.4 火花塞 (15)2.4 霍尔式点火系统工作原理 (15)3. 普桑点火系统的设计 (17)3.1 设计要求 (17)3.2 点火系统结构框图 (18)3.3 普桑点火器设计 (20)3.4 低压电路设计 (28)3.5 高压电路设计 (29)4. 点火电路的安装和调试 (30)4.1 点火电路的安装 (30)4.2 低压电路检测 (31)4.3 高压电路检测 (32)4.4 问题和故障分析以及解决方法 (33)5. 课题总结 (35)参考文献 (36)致谢 (37)附件 (38)1 绪论汽车电子点火系是当今电子技术飞速发展与具体应用相结合的一个典范。
无触点电子点火系1.霍尔式。
(1)结构:此系统由电源、点火开关、电子点火模块、高能点火线圈、霍尔式分电器总成、火花塞等部件组成。
(2)组成部件(霍尔信号发生器)。
包括:霍尔点火信号传感器,真空离心点火提前装置,配电器。
(3)系统工作原理“接通点火开关ON档或ST档,发动机曲轴带分电器轴转动时,信号传感器转子叶片交替穿过霍尔元件气隙,当转子叶片进入气隙时,霍尔信号传感器输出11.1V~11.4V的高电位,高电位信号通过电子点火模块中的集成电路导通饱和,接通点火线圈初级电流,点火线圈铁芯储存磁场能;当转子叶片离开霍尔元件间隙时,霍尔信号传感器输出0.3V~0.4V的低电位,低电位信号通过电子点火模块使大功率三极管截止初级电流。
骤然消失使次级感应出大于20000V高压电,配电器将高压电按点火顺序准时地送给各工作缸火花塞跳头。
(4)霍尔效应原理。
当电流I通过放在磁场中的半导体基片且电流方向与磁场方向相垂直时,垂直与电流与磁通的半导体基片的横向侧面上即产生一个与电流和磁通密度成正比的电压。
2.磁脉冲传感器。
(1)结构:永久磁铁、转子和线圈组成。
(2)系统工作原理:当转子旋转时,由于转子轮齿与托架间隙不断发生变化,通过线圈的磁通量也不断变化,即转子的轮齿接近托架时间隙变的越来越小磁通量响应增加,转子的轮齿转离托架时,间隙变的越来越大,磁通量相应减小,如此在电磁线圈内感应出感应电动势,即输出信号。
(3)系统应用:广泛应用与汽车无触电点火系统及电控系统。
3.光电式传感器(1)结构:发光二极管,光敏二极管,光栅盘,控制电路。
(2)原理:利用光敏二极管和光电效应原理,通过其导通与截止来控制电子电路产生电压脉冲信号,当有光线照射到光敏二极管上时,光敏二极管导通,没有光线照射时二极管截止。
(3)应用于曲轴位置传感器。
晶体管点火装置的检修汽车晶体管点火装置可靠性较好,一般不需经常维修。
如果发动机不能发动,怀疑是晶体管点火装置有问题,可从分电器盖上拔出中央高压线,使其距离气缸体5~7mm,然后观察跳火情况。
玉溪工业财贸学校玉溪技师学院
教案
霍尔效应式电子点火系统的组成及工作原理
校风:学进业精
教风:言传身教
学风:德技双优
教师:***
霍尔效应式电子点火系统的组成及工作原理
教学目的:掌握霍尔效应式电子点火系统的组成及工作原理。
教学的重点:掌握霍尔效应电子点火系统的工作过程。
教学的难点:掌握霍尔信号发生器的工作原理。
教学方法:讲授教学法、分组教学法、多媒体演示法、探究式教学法、尝试教学法、分析点评法、实物教学法
教具准备:多媒体课件、多媒体设备;蓄电池、点火开关、分电器、点火线圈、点火控制器、火花塞、导线。
教学课时:35分钟
教学过程:
学生的组织形式
依据情况,全班分成4个小组,每个小组指定一名小组长,代表全组交流、发言。
复习传统点火系的点火过程,引出问题,导入新课、演示…………(6分钟)
一、霍尔效应式电子点火系统的组成(如图一所示)…………(3分钟)
作用:依据发动机的做功顺序,产生电火花,点燃混合气。
组成:由装在分电器内的霍尔信号发生器、点火控制器、火花塞、点火线圈、蓄电池、点火开关等组成。
图一
(一)、霍尔信号发生器……………………(14分钟)
1、霍尔信号发生器的组成……………………(3分钟)
1)作用:向点火控制器输出点火控制信号。
2)霍尔信号发生器位于分电器内,其结构如图二所示,主要由分电器轴带动的触发叶轮、永久磁铁、霍尔集成电路等组成。
图二
2、霍尔效应的原理……………………(2分钟)
如图三所示,当电流通过放在磁场中的半导体基片,且电流方向和磁场方向垂直,在垂直于电流和磁场的半导体基片的横向侧面上产生一个与电流和磁场强度成正比的电压,这个电压称为霍尔电压。
图三
3、霍尔集成电路,内部结构如图四所示。
……………………(3分钟)
1)作用:产生霍尔电压并对外输出电压信号。
2)霍尔集成电路输出电压信号的规律是:
霍尔元件(半导体基片)产生20mv的电压,输出0.3~0.4V的电压信号,称为低电位。
霍尔元件不产生电压,输出11~12V的电压信号,称为高电位。
图四
4、霍尔信号发生器工作原理……………………(6分钟)
如图五所示,分电器轴带动触发叶轮转动,当叶片进入磁铁与霍尔元件之间的空气隙时,磁场被旁路,霍尔元件不产生霍尔电压为0V,霍尔集成电路末级三极管截止,信号发生器输出高电位达11~12V 。
当触发叶轮离开空气隙,永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生20mV的霍尔电压,集成电路末级三极管导通,信号发生器输出0.3~0.4V低电位。
叶片不停的转动,信号发生器输出一个矩形波信号,作为控制信号给点火器。
由点火器控制初级线圈电路的通断。
图五
(二)、点火控制器……………………(1分钟)
1、作用:控制点火线圈初级电路的通断。
2、外形如图六所示。
图六
二、霍尔效应式电子点火系统的工作过程(如图六所示)……………(9分钟)1)发动机工作时,触发叶轮旋转。
当触发叶轮的叶片进入空气隙时,信号发生器输出高电压信号11~12V,使点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT导通,点火线圈初级电路接通,其电流方向是:蓄电池“+”→点火开关→点火线圈W
→点火控制器(三极管VT)→搭铁→蓄电池“-”。
1
2)发动机工作时,触发叶轮旋转。
当触发叶轮的叶片离开空气隙时,信号发生器输出低电压信号0.3~0.4V,使点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT 截止,点火线圈初级电路断路,次级线圈产生高压电,火花塞跳火,其电流方向是:正极→点火开关→蓄电池“+”→蓄电池→搭铁→火花塞→分火次级线圈W
2
负极。
头→中心高压线→次级线圈W
2
图六
三、课堂小结……………………(2分钟)
1、与传统点火系相比,霍尔效应式电子点火系统用霍尔信号发生器代替凸轮,用电子点火控制器代替白金触点,从而减少了零件的磨损,保证了点火系统的可靠性。
2、霍尔效应式电子点火系统主要由霍尔信号发生器、分电器、电子点火控制器、点火线圈等组成。
3、当触发叶轮进间隙,霍尔元件不产生霍尔电压(0V)时,霍尔集成电路末级三极管截止,霍尔信号发生器输出高电位达11~12V ,点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT导通,点火线圈初级电路接通。
4、当触发叶轮离开空气隙,永久磁铁的磁力线通过霍尔元件而产生20mV的霍尔电压,集成电路末级三极管导通,霍尔信号发生器输出0.3~0.4V低电位,点火控制器集成电路中末级大功率三极管VT截止,点火线圈初级电路断开,次级线圈产生高压,火花塞跳火,点燃混合气。
四、作业布置
1、霍尔效应式电子点火系统由哪些组成?
2、简述霍尔信号发生器的工作原理?
3、简述霍尔效应式电子点火系统的工作过程?
4、预习电子点火系的典型电路。