直流電容點火使用電瓶的低壓電源,通過內部升壓裝置將12V低壓電升壓至200V甚至更高,然后給儲能電容充電。
直流升壓電路早期使用的是三極管自激振蕩升壓,現在也有使用IC電子振蕩升壓電路。這樣無論發動機轉速高低,電容的充電電壓基本保持不變。
直流電容點火的推出,解決了交流點火在起動轉速低的時候點火器充電電壓不足的問題,特別是在冬季冷機電起動時。這算是電容點火的一次進步。
交流與直流點火器某些型號的產品從外觀上無法直接區分出來,此時可以使用12V電源接入點火的輸入端與接地端,由于直流點火器的內部構造原因,通常在接通電源時會有7—20mA的所謂“待機電流”。
而交流點火器則沒有此電流。交流點火器可以承受幾百伏的微電流電壓,直流點火器則只能承受十幾伏的電壓。如果將直流點火器接入交流點火線路中,則一起動發動機就會立刻燒毀點火器。
無論直流點火還是交流點火,為了適應發動機轉速的變化,必須要調整點火提前角。
這車用的不是此類點火器
不能調整點火提前角的屬于是定角點火器,飛輪上的觸發凸臺為一個直徑約5mm的圓形,例如早期的嘉陵70機種。
定角點火器的點火時間開始于觸發線圈正半波電壓超過0.7V,可以通過整流二極管進入可控硅控制極導通可控硅的時候。這類點火器使用在那些觸發凸臺長度在15—20mm的飛輪中時,點火時間是固定在最大點火提前角位置。
通常國內的小排量常用機種,例如GY6,彎梁100,CG125等車型的最大點火提前角在上止點前30到35度左右。
這種定角設計造成一個問題,起動時由于點火提前角過大,容易使發動機出現反彈,在使用電起動時經常損壞電起動的超越離合器。同時發動機動力性能和耗油量皆不良好。
為了解決上述問題,電容點火器增加了自動進角功能。
從C點到D點,轉速上升進角則基本保持不變。要完成隨發動機轉速變化而自動加大點火提前角,點火器內部通常使用的是4213集成電路來完成這個進角動作。
使用自動進角點火器的車型皆是有一定的觸發凸臺長度,所以在接近觸發線圈和離開線圈時,在觸發線圈中各產生一個脈沖,該脈沖電壓為先正后負。
由于發動機轉速不同,感應脈沖正負之間的時間間隔大小也不相同。因此,時間間隔的大小,代表了當前發動機的轉速情況,4213集成電路就是通過處理此感應脈沖來實現在不同轉速下的不同進角大小要求。
其工作過程是:觸發電壓脈沖經過脈沖整形電路后,被限幅在±4.7V 以內,再經過負脈沖分離電路及正脈沖分離電路分別送到集成電路的腳7和腳2。
由腳2輸入的正脈沖打開內部開關DK1,使腳11和腳12的外接電容器快速充電,腳12電壓波形前沿幅度為腳11電壓波形前沿幅度的1/2。待正脈沖結束后,腳11 經電阻R緩慢向電容C放電, 使腳12電位繼續升高。
在發動機轉速較低的情況下,腳13積分電壓大于腳12積分電壓(V13>V12),波形如下圖所示。此時集成電路內部的F3輸出為“0” 。當觸發電壓負脈沖出現時,實現一次點火。
在發動機轉速較高時,腳13的充電時間常數較大,積分電壓小于腳12的積分電壓(V13<V12),波形如下圖所示。這時內部比較器 BJ2、F3的輸出為“1” ,經過或門的作用,在腳10產生一個與低速工作時間相同的觸發脈沖,但此脈沖的相位超前于觸發電壓負脈沖的下降沿Δθ。
相位超前角度Δθ的大小與發動機轉速有關,這樣即實現了跟蹤發動機轉速變化,自動調整點火提前角的功能。 在腳7輸入負脈沖的作用下,使腳13積分器迅速放電,在觸發電壓負脈沖結束后,腳13重新開始充電,進入下一個循環采樣周期。
為適應不同發動機進角曲線的不同要求, 可以通過調節積分時間常數對V12、V13上升速率進行調節,TSE4213的進角范圍為20°。
若進角要求大于20°,可以在腳13接入如上圖中的(a)電路,使腳13充電曲線變平坦,以便擴大進角調整范圍達30°左右。
當進角范圍要求小于20°時,可外接一個上圖中的(b)電路,使進角范圍縮小到15°左右。
直流電容放電點火克服了交流點火起動轉速過低時點火電壓下降的缺點,同時還保證了發動機高速狀態下也能獲得充足的點火能量,再加上自動進角功能的使用,似乎已經達到了一種完美的境界。
但是電容點火的放電時間太快,電容儲存的電能在幾十微秒時間內就被迅速釋放,上圖是電容對點火線圈的放電波形,時間僅有78us。
由于放電時間過快,點火線圈中的次級高壓持續時間短,在火花塞電極間隙中產生的高壓火持續時間不長。
出于降低油耗的需要,現代摩托車發動機普遍向稀混合氣方向發展。持續過短的火花塞間隙跳火不能可靠的點燃稀混合氣,而且稀混合氣不容易造成火花塞堵塞,故而不需要電容點火這種極快的升壓特性。在這種趨勢下,第三代點火器,電感點火開始被使用。








