1、具有熄火延时功能的电容式点火控制装置的研究摘 要本文介绍了一种具有熄火延时功能的电容式点火控制装置，涉及小型汽油机用点火装置领域，其核心部件是电路板，包括充电回路、触发回路、相应的控制回路、可控硅及点火线圈。充电回路对充电电容进行充电，触发回路用于控制充电电容的放电时刻，控制回路用于控制发动机的转速。本文提供的装置具有电路简单、工艺稳定、安全可靠，熄火延时时间调整简单方便的特点。 关键词熄火延时 电容式 点火控制 中图分类号：U483 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）03-0168-01 1 背景 随着人们生活的提高，代替人类劳动的各种工具也越来越多，以汽油为燃料的小型
2、动力设备最为普遍，如小型汽油机割草机、油锯、鼓风机等。此类汽油机的点火装置，一般采用充电线圈连接熄火开关，通过熄火开关接地直接将充电线圈短路，熄火开关一断开，点火立即恢复正常，此种熄火方式在实际操作中存在很大的安全隐患。为保证安全，人们设计出一种具有延时熄火功能的电容式点火器，该点火器采用延时熄火控制电路，当熄火开关接通后，即使熄火开关断开，点火器延时一段时间才能恢复正常点火，确保发动机正常停止运行，从而保证了操作的安全性；但是该延时熄火回路的电路结构复杂，元器件繁多，延时时间调整麻烦，工艺稳定性差，给实际应用带来不便。 2 研究内容 针对目前小型汽油机用点火装置存在的技术不足或结构缺点，本文
3、对电路板进行了深入研究，拟提供一种电路简单，具有熄火延时功能且延时时间调整方便的电容式点火控制装置。 2.1 对控制装置中电路板简化熄火回路的研究 为了简化熄火回路的电路结构，我们对电路板电路的设计进行了深入研究。电路板上设置充电回路、触发回路及相应的控制回路、可控硅、点火线圈。充电回路对充电电容进行充电，触发回路用于控制充电电容的放电时刻，控制回路用于控制发动机的转速。可控硅的阴极接地，阳极连接至二极管阴极与充电电容正极之间；触发回路与可控硅的控制极连接，控制可控硅的导通与截止。电容式点火控制装置的电路原理图如图 1： 充电回路 1 包括充电线圈 L1、二极管 D1 和 D5、电阻 R1 及
4、充电电容C1，充电线圈 L1 一端接地，另一端通过二极管 D1 和充电电容 C1 连接点火线圈 T1 初级，点火线圈 T1 次级输出高压；电阻 R1 并联在充电线圈 L1上；二极管 D5 阳极接地，阴极连接至可控硅 Q1 阳极与充电电容 C1 之间。触发回路 2 包括触发线圈 L2、二极管 D2 和 D4、电阻 R2、R5 和 R6、电解电容 C2 及熄火开关 S1，触发线圈 L2 一端接地，另一端通过二极管D2 和 R5 与可控硅 Q1 的控制极连接；电解电容 C2 的正极连接至二极管D2 的阴极与 R5 之间，电解电容 C2 的负极连接至二极管 D4 的阴极，二极管 D4 的阳极接地；熄火
5、开关 S1 一端连接至电解电容 C2 与二极管 D4 之间，熄火开关 S1 另一端接地；电阻 R6 一端接地，另一端连接至电阻 R5与可控硅 Q1 的控制极之间；电阻 R2 并联在触发线圈 L2 上。 控制回路 3 的一端接地，另一端连接至二极管 D2 阴极与电阻 R5 之间。此回路的参数可根据实际的发动机需求来调整，可采用变角方式或者断火方式。 说明：1-充电回路，2-触发回路，3-控制回路，Q1-可控硅 T1-点火线圈。 L1-充电线圈，L2-触发线圈，D1、D2、D4、D5-二极管，R1、R2、R5、R6、R7、R8 - 电阻，C1-充电电容，C2-电解电容，C3-控制回路电容，S1-熄
6、火开关。 2.2 对控制装置循环工作原理的研究 利用充电线圈和触发线圈上交替发出的磁感应脉冲，使装置处于循环工作状态。当发动机转动时，充电线圈切割磁力线，充电线圈上的磁感应脉冲由充电线圈、二极管、充电电容、点火线圈初级形成回路，对充电电容进行充电；触发线圈切割磁力线，触发线圈上的磁感应脉冲滞后充电线圈上的一段时间，触发线圈上的磁感应脉冲由二极管、电阻形成回路，同时维持可控硅控制极的供电，使可控硅维持导通状态，充电电容上饱和的电压由充电电容、可控硅及点火线圈的初级形成放电回路，高电压通过点火线圈的次级输出；而当触发线圈的脉冲过后，可控硅控制极停止供电，可控硅截止，此时有一定间隙时间，待下一周周期
7、切割磁力线脉冲到来，首先充电线圈的脉冲过来，对充电电容进行充电，充电电容充满电后，充电线圈的脉冲结束，继而触发线圈的脉冲过来，可控硅导通，充电电容开始放电，放完电后，触发线圈的脉冲结束，可控硅截止；依此循环。 2.3 对控制装置熄火功能及熄火延时功能的研究 本装置的熄火功能及熄火延时依靠的关键性元器件是充电电容。 （a）熄火功能。当熄火开关闭合时，触发线圈上产生的磁电感应脉冲由触发线圈、二极管、电解电容、熄火开关形成回路，对其电解电容进行充电，而可控硅的控制极停止供电，处于截止状态，当电解电容达到饱和时，电解电容上的饱和电压再经电解电容、电阻、熄火开关形成放电回路，对电解电容进行放电，组成一个
8、整流滤波的电路，使电解电容正极呈现一个直流电压波形，对可控硅控制极保持供电，使可控硅维持导通状态；与此同时，充电线圈的磁感应脉冲又一次过来，经过充电线圈、二极管及可控硅形成回路，使充电电容得不到充电，从而实现熄火功能。 （b）熄火延时功能。当熄火开关闭合后又断开时，电解电容上的饱和电压由电解电容、电阻、二极管形成放电回路，对电解电容进行放电，同时也维持可控硅控制极的供电，使可控硅维持导通状态，充电线圈的磁感应脉冲经过充电线圈、二极管及可控硅形成回路，使充电电容得不到充电，直到电解电容上储存的电压释放完后，可控硅截止，充电线圈的磁感应脉冲经过二极管、充电电容及点火线圈形成回路，对充电电容进行充电
9、后电路才能恢复正常点火功能，从而实现熄火延时功能。实际应用时，熄火时间的长短可以通过调整电解电容、电阻的元器件参数来满足发动机实际所需要的延时时间。 2.4 对控制回路高速断火功能的研究 当触发线圈 L2 脉冲到来时，经二极管 D2、电阻 R7、电容 C3、形成回路，对电容 C3 电容进行充电；当触发线圈 L2 脉冲过后，电容 C3 上的电压经电阻 R7、R5、R6 形成回路，对电容 C3 进行放电。放电同时给 Q1提供触发电压。间隔一定时间后，充电线圈 L1 脉冲到来，这时如果电容C3 上的电压没有释放完，Q1 就会导通，使电容 C1 得不到充电，即出现断火现象；如果 C3 电容上的电压已释
10、放完毕 Q1 就不会导通，使电容 C1就能正常充电（即正常点火） 。因为 L1 与 L2 脉冲之间的间隔时间与发动机转速高低有关，转速越低间隔时间越长，相反转速越高间隔时间越短。而电容 C3 放电时间低速与高速基本是一致的，所以可以调节电阻 R7、R8来调整电容 C3 的放电时间的长短，使放电时间在低速时在 L1 脉冲未到来时就释放完毕，而高速时在 L1 脉冲到来时还未释放完，使得 L1 脉冲到来时可控硅 Q1 控制极仍有控制电压，使 L1 脉冲经 Q1 形成回路，这时电容 C1 得不到充电，实现高速断火功能。 3 结语 本文所述的一种具有熄火延时功能的电容式点火控制装置，一方面，可根据实际要求方便的调整需要的熄火延时时间；另一方面，较以往的控制装置，其电路设计更为科学合理，减少了元器件的设置，且工艺稳定。使得本装置具有安全可靠、故障率低，检修方便、实用性高的特点。参考文献 1 破解微型车发动机延时熄火之谜；谢曙光；汽车电器；2013 年1 月.
