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直流CDI点火器原理和实现方案
直流 CDI 点火器述.................................................................................................... 2 1.1 前言....................................................................................................................................2 1.2 点火系统组成....................................................................................................................2 1.3 点火系统的发展及分类.................................................................................................... 2 1.3.1 点火系统的发展...................................................................................................... 3 1.3.2 点火系统分类.......................................................................................................... 3 1.3.3 小结..........................................................................................................................5 原理设计...................................................................................................................... 6
3.2 点火程序软件设计........................................................................................................... 15 3.2.1 设计功能及 I/O 口设定..................................................................................... 15 3.2.2 程序主体结构介绍............................................................................................. 15 3.2.3 连续点火模式..................................................................................................... 16
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不复杂,所以很快被推广使用。现在的摩托车几乎全部都使用这种无触点点火系统。 1.3.2 点火系统分类 摩托车点火系统的分类方法很多,这里主要介绍以下两种: � 按放电方式可分为电容放电式点火系统和电感放电式点火系统 � 按点火时刻控制方式可分为模拟式点火系统和数字式点火系统 1、 电容放电式点火系统(CDI) 该系统采用磁电机发出的电流为电容充电, 由于电容放电能产生强大的电火花,而且次 级电流上升快,对高速汽油机十分有利,而且也有利于防止火花塞污损。这些特点与二冲程 汽油机的特殊要求极其吻合, 所以高性能二冲程汽油机大多使用这种点火方式。由于这类点 火系统结构简单、工作可靠,我国又能自己生产,所以,我国生产的摩托车 (不管是二冲程 还是四冲程)绝大部分都采用了这类点火系统。 电容放电点火系统中火花强,但放电时间短,这样,在汽油机低速或混合气较稀时就不 易点燃混合气。另外,磁电机方式的固有缺点是低速时电流弱、点火能量小。所以,高性能 大排量的四冲程汽油机大多采用无触点蓄电池式晶体管点火系统(TLI)。 2、 晶体管点火系统(TLI) 无触点蓄电池式晶体管点火系统采用蓄电池供电, 利用晶体管的导通和截止特性, 在需 要点火时瞬间切断点火线圈的初级电流, 从而在次线线圈上感应产生出高电压,由此在火花 塞得到很强的电火花。晶体管点火器的点火性能稳定,火花强,放电时间相对较长,而且在 发动机转速较低时也能保证可靠点火。 在该系统中,磁电机发出的三相交流电经过整流调压 器向蓄电池充电, 这样可以充分利用磁电机产生的电能。国外的中大排量四冲程汽油机基本 上采用这类点火系统。 我国生产的一些高性能四冲程汽油机也采用了这种点火系统,如轻骑 集团生产的 GS125 摩托车。
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第一章
1.1 前言
摩托车点火器概述
我们知道, 燃油摩托车的动力来自于汽油机气缸内可燃混合气的燃烧,而燃烧的完善与 否直接影响到汽油机输出的驱动动力。良好的燃烧必须具备以下三个条件,即: � 良好的混合气 � 充分的压缩 � 最佳的点火 其中, 点火包括点火时刻和点火能量。 点火时刻和点火能量的控制则由点火系统来完成。 点火系统在汽油机中有着十分重要的作用。 点火能量必须要足够大, 否则则不能点燃缸内的 混合气,汽油机也无法正常运行。点火时刻或点火提前角则更为关键,因为它是影响汽油机 性能的最重要参数之一, 点火的过早或过迟都会直接影响到汽油机的经济性和动力性。 所以, 对应于给定的汽油机运行工况都存在着一个最佳点火提前角。
1.2 点火系统组成
� � � � 磁电机:提供发动机曲轴位置信息;提供点火能量(对于部分点火器) 点火器:暂时存储点火能量;在适当的时候向点火线圈输出点火能量 点火线圈:将点火器输出转换为高压,传输点火能量 火花塞:将点火能量从电能转换为热能,点燃油气混合物
1.3 点火系统的发展及分类
图 1.1 1.3.1 点火系统的发展
点火系统的发展
如图 1.1 所示,近几十年来,摩托车点火系统的发展很快。首先它经历了从有触点点火 系统到目前普遍使用的无触点点火系统的历史性技术革新。 因为在有触点点火系统中, 其触 点因机油污损或磨损等原因常引起触点接触不良和导电困难等故障, 可靠性差,所以需要进 行经常性的检查和保养,到了使用周期后应该更换新品,十分不便。这无疑也制约着摩托车 无故障里程数的提高。 无触点点火系统是通过触发线圈获取的触发电流来控制晶体管或可控 硅的动作,从而切断点火线圈的初级电流。无触点点火系统无需保养,成本不高,技术上也
2.1 电源部分设计....................................................................................................................6 2.1.1 单片机电源设计.................................................................................................... 6 2.1.1 逆变振荡电路设计................................................................................................ 7 2.2 可控硅控制放电电路设计................................................................................................ 8 2.3 触发信号处理部分电路设计............................................................................................ 8 2.3.1 触发 PC 简介.......................................................................................................... 9 2.3.2 触发信号转换电路................................................................................................ 9 2.4 MCU 控制电路..................................................................................................................10 2.4.1 P89LPC915 简介.................................................................................................. 11 2.4.2 复位电路............................................................................................................. 11 2.4.3 模拟电压比较器输入电路................................................................................. 12 2.4.4 PTC 功能电路...................................................................................................... 12