光电式电子点火装置是利用光敏元件(光敏晶体管或光敏二极管)的光电效应原理,制成光电式点火信号发生器给点火电子组件提供点火信号,来达到控制点火的目的。光电式电子点火装置结构示意如图4—42所示:
安装在分电器内的光电式点火信号发生器通常都由光源、光接收器和遮光盘三部分组成,其结构示意如图4—42所示。
光电式点火信号发生器工作原理如图4-43所示。光源是一只砷化镓发光二极管,它发出红外线光束,用一只近似半球形的透镜聚焦。该发光二极管比白炽灯泡耐震,并能耐较高的温度,在150*c的环境温度下能连续工作,工作寿命很长。
光接收器是一只硅光敏晶体管,它与光源相对,并相距一定距离,以使红外线光束聚焦后照射到光敏晶体管上。光敏晶体管的工作与普通晶体管的不同之处,是它的基极电流由光产生,因此不必在基极上输入电信号,也无需基极引线。
遮光盘用金属或塑料制成,装在分电器轴上,位于分火头下面,盘的外缘伸人光源与光接收器之间,盘的外缘上开有缺口,缺口数与气缸数相等。缺口处允许红外线光束通过,其余实体部分则能挡住光束。当遮光盘随分电器轴转动时,即按一定位置产生光电点火信号。
点火电子组件的作用是把光接收器的信号电流放大,从而通过功率晶体管接通和切断点火线圈的初级电流。光电式点火装置电路如图4-44所示。
镓砷红外线二极管ga为红外线光源,硅光敏晶体管vt为接收器。发动机工作时,遮光盘随分电器轴转动,当遮光盘上的缺口通过光源时,则红外线通过缺口照到硅光敏晶体管vt上,使其导通,vt1随之导通。vt1导通后,给vt2提供基极电流,使vt2导通。vt2导通时,vt3由于发射结被短路而截止。vt3截止时,vt4由于月r8、r6的分压获得墓极电流而导通,于是接通了点火线圈的初级电路。当遮光盘的实,体部分遮住红外线时,vt1、vt2截止,vt3导通,vt4截止,使初级电流中断,在点火线圈的次级绕组中产生高压电动势。
稳压管vs使镓砷红外线二极管工作电压维持在3v左右。r7的作用是当vt4截止时,给初级绕组中的自感电动势提供目路起保护vt4的作用。起动时,通过s2可将附加电阻r9短路,使起动容易。cl对vt2构成正反馈,使vt2、vt3加速翻转。
虚线左边的元件和线路做在一块混合厚膜集成电路上,装在分电器内;vt4和c2、r6、r7装在放大器的铝质散热器外壳中。
该点火系统,次级电压可达28kv----30kv,次级电压上升时间只有25微秒,每个火花输入能量为50mj。
上述光电式点火系统的优点是,触发器的触发信号完全由遮光盘的位置(也即曲轴的位置)所决定而与转速无关,故在分电器转速很低时仍能正常发出触发信号,并且在分电器内积水冰冻时仍能正常工作。此外,结构简单,对制造精度要求不高且成本低,但缺点是弄脏后灵敏度将会降低。