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求从进角的运算方式浅谈点火器设计及软件编制(兼谈超点的工作原

求从进角的运算方式浅谈点火器设计及软件编制(兼谈超点的工作原

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(原创,多图)从进角的运算方式浅谈点火器设计及软件编制(兼谈超点的工作原理)只用转速信号作运算的电子点火器,可简单分成按触发信号的波形(即触发信号的电压大小)和触发信号的频率(即转速的快慢)来进角两大类型。

先说波形进角的电子点火器,其构成较简单,见下图。其亦有一定范围内的进角,是靠不同转速下触发线圈上感应到的电压大小来进角,这是一个近似正弦波)转速小时电压升高的速率慢,这时未进角或较迟才进角;转速高时电压升高的速率快,这样其进角(即点火提前角)就可以根据转速在一定范围内变化,在一定程度适应发动机的要求。

这种电路方式,由于其电路构成过于简单,成本很低,如果元器件的选用(质量和参数)严谨的话,其性能还是马马虎虎过得去的。但由于其原理上的限制,其与触发线圈等相关参数(如磁铁的磁能强弱,凸台间隙,这些随着时间和机器运行会有较大的变化)相关性很大,通用性很差,无法充分发挥发动机的性能。近年来,由于电子元件的性能提升和价格的下降,这种电路已基本不用了。但在国内成本为王的思想下,这种结构的点火器还在大量生产和应用着,只要你一不留意,你买到或被车行换上的,就可能是这种点火器!用较简单的话来说,这种点火器能把差的发动机变成破发动机,中等的发动机变成差的发动机,好的发动机变成中等的发动机,车友们慎用慎用!如果你看完我这个帖后,还在用这种点火器,不仅是对不起你的车,还有点对不起我今天码这么多字了!呵呵!



再就是触发信号的频率(即转速的快慢)来进角类型的点火器,还可细分为模似电路和数码(单片机)电路,其是取发动机的转速(频率)的大小来作进角基准,其结构较复杂,但准确度高,通用性较强,跟触发线圈等相关参数(如磁铁的磁能强弱,凸台间隙大小)的关联小,设计严谨的电路,可基本满足一般发动机的要求,所以这类电路现时应用得最广泛,稍有一点良心的车厂都是用这种点火器来配套的。其内核心芯片现时流行的有XX4213,XX2981,专用集成电路,通用运算放大器,各式单片机等。性能就有参差不齐了,不同厂家的指引思想,设计制作水平,元器件的选用,标定的严谨度,软件的编制水平等,导致同一种电路,可能其表现就有很大的差异,有良心的车厂可能可进行一定的匹配,而更多的车厂就是拿来就用了。这就有很多车友跟随别人的介绍,买来某点火器时,用在自己的车,性能却是相差很远。如图是用通用电路制作的一款直流CDI,标称自动进角的。


这个图是我综合各种资料设计制作的2981芯片电感点火器,最大的特点就是几个参数可调:导通角(耗电与点火能量),起始和进角转速点等,还加了光耦器件等以减少干扰等,性能可以调试到相当不错,特别是耗电,彻底打破了电感点火器耗电大的这种思维惯性。


用模似电路构建的点火器电路,由于原理和电路的限制,其点火曲线的构成很简单,一般最多只有两三个拐点,这就远远不能满足现时高性能发动机的要求或其它特殊的需要(如暴走或限速等)。这些就要用到所谓的电脑(单片机)芯片了。近年来。随着单片机的价格的平易近人和应用技术的成熟,一些用单片机的高性能数码点火器纷纷出现,(可以说,只有用到单片机的点火器,才能标称数码点火器,那些用模似集成电路而标称XX数码点火器的厂家,PS其!)其最大的特点就是可以自由订制不同进角要求(形状)的点火曲线,还可轻易加入其它的新功能。可以说,这些单片机技术在国产点火器上的应用,给国产的摩托车发动机技术带来了另一个新局面。如图是某款用单片机的点火器,可惜的是其点火曲线也只是三折线。


呵呵,要说到关键了。用到单片机的点火器,由于所用的芯片的容量,功能等不同,或由于其内核心软件的编制不同,或外围电路等的不同,其功能,性能等有很大的差异!如上面的单片机点火器,其功能跟模似点火器差不多(但其批次的通用性好)。而设计好一点的点火器,其点火曲线可以根据发动机的实际需要而任意设置;更好一点的设计,是能让用户根据实际需要去自由变更点火曲线,去获得所喜欢的某种发动机(机车行驶)的性能。

单片机点火器,其关键在软件的编制水平上。而芯片的不同,也在某程度限制了软件的编制。这方面的技术性很强,不想多说。很多车友在评论一些单片机点火器时,受某些思想的影响,喜欢拿有多少个点来说事,这里,我想跟大家讨论一下这方面的软件编制的方法:象在单片机点火器的软件编制中,点火曲线的构成主要有查表法和方程式计算法,或两者同时用(在汽车上用得较多,摩托车上很少用,有点复杂了。)查表法,就是在程序编制中,把有效转速段分成若干个速度点,再按照曲线要求,相应的对应不同的进角,如取转速间距为100时,在800--12000RPM时,有点数=(12000-800)÷100=112(个),请注意,这些点不是拐点。整车的行驶过程中,由于惯性等的影响,这种点火器的使用也是没问题的,不会有震动等的感觉,当然可将间距取小,这样取样点会多点(或用方程式插值,由于各种技术上的原因,很少在摩托车点火器上应用。)一些用资源较少,运算较慢的低成本单片机做的点火器就是这种编程方式的,如某车友早几天发照片问到的点火器。当然还有在坛子出现过的点火器,不方便指名说。
(暂无图,不方便贴)

另一种就是点火提前角是用方程式计算的,即每一个转速点都有对应的提前角。即可以说可以有无数的取样点,而其中可以设置若干个拐点,来更好地逼近所需要的曲线。别的点火器不好说,而飞时的超点和我的试验型发动机管理系统就是这种运算式软件编制方式。这种编制方式,要求其所用的芯片的资源多,运算功能强(大量的微秒级近乎实时运算,有的还要有与外界通讯的功能等。)当然,点火器的工作原理或软件编制远不止这些,留待以后再说或等行家后续。累了,休息。有不对的地方,恳请朋友们不吝指正。
(暂无图,以后贴,编辑了好几次才把图贴过来,呵呵)


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zhujinming12q
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