專利名稱：摩托車高能點火線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于電火花點火技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于摩托車發(fā)動機的高能點火線圈。
背景技術(shù)：
摩托車點火線圈是摩托車上的關(guān)鍵部件，其性能對摩托車動力、廢氣排放均有較大影響。目前許多點火線圈都存在低速和高速斷火問題，由于使用時一般車速不太高，故斷火不很明顯，此問題往往被忽略。如果配合發(fā)動機進行測功試驗，會發(fā)現(xiàn)高速性能不理想。部分廠家從點火器上去解決，如減小點火電容容量等，但有時會犧牲點火器的其它性能，并且改善也是有限的。摩托車點火電路原理如圖1所示，磁電機運轉(zhuǎn)時，其點火能量繞組對點火電容C充電，點火脈沖經(jīng)控制電路觸發(fā)可控硅導(dǎo)通，電容C通過可控硅、點火線圈初級放電，點火線圈次級感應(yīng)出高壓對發(fā)動機點火。在實際點火線圈的制造中，常將點火線圈的初級和次級的異極性端串接，即將初級的始端a和次級的末端b｀串接，將初級末端a｀接點火線圈鐵芯作地線，如圖2-1和圖2-2所示。這種接法稱為正向串接，按電磁理論，次級感應(yīng)電壓b端的極性與其同名端a的極性相同，初次級電壓疊加，使點火電壓增高。但這樣的接法適得其反，實際使用常發(fā)現(xiàn)摩托車高速性能不佳。其原因是設(shè)計中忽視了一個最重要的問題，點火線圈次級電壓的高低主要取決于磁通量的變率，也即初級線圈電流的變化率。由于初次級匝數(shù)比很大，初級線圈電壓串聯(lián)進次級中，對高壓的影響很小。而初次級的串接方式不同將使初級線圈的電感量不同，會對初級線圈電流的變化率產(chǎn)生很大影響。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種新結(jié)構(gòu)的摩托車點火線圈，改變傳統(tǒng)的正向串接方式，采用反向串接，提高摩托車連續(xù)點火性能，使最低連續(xù)點火轉(zhuǎn)速與最高連續(xù)點火轉(zhuǎn)速范圍擴大。
本實用新型的技術(shù)方案如下本摩托車高能點火線圈具有鐵芯、初級線圈、次級線圈和外殼，其初級線圈和次級線圈正反向間繞于塑料骨架上，初級線圈和次級線圈的同極性端串接，該串接端接點火器，初級線圈的另一端接地。
以下我們對傳統(tǒng)的點火線圈采用正向串接和本實用新型采用的反向串接結(jié)構(gòu)從理論上做一對比分析首先分析一下電容對初級線圈的放電過程圖3是圖1的等效電路，可控硅的作用可等效為開關(guān)K。當(dāng)K與1接通時電源對C充電，設(shè)充滿電后C兩端電壓為U。K與2接通時，電容C通過線圈的直流電阻R及線圈電感L放電?；芈冯妷悍匠虨閡C+uL+uR＝0(1)即uC+Ldidt+iR=0---(2)]]>因i=dqdt=CduCdt---(3)]]>代入上式得d2uCdt2+RLduCdt+1LCuC=0---(4)]]>當(dāng)R<2LC]]>時，微分方程的解為
uC=C1eR2Ltsin(ωt+C2)---(5)]]>其中ω=1LC-(R2L)2]]>C1=U1/LCω]]>C2=tg-1ωR/2L]]>上式表明uC是振幅衰減的正弦波。由于實際電路中可控硅只能正向?qū)?，故上式中正弦振蕩部分不存?實際電路中因分布電容存在，有少量的衰減振蕩)。因此電容電壓按下式衰減變化uC=C1eR2Lt---(6)]]>又因R＜＜2L，ω≈1LC,]]>C1≈U因此i=CduCdt=-URC2Le-R2Lt---(7)]]>didt=UR2C4L2e-R2Lt---(8)]]>由上式可看出，電流的變化率與L有關(guān)。由于L出現(xiàn)在e的指數(shù)和以二次方出現(xiàn)在系數(shù)的分母上，因此當(dāng)U、R、C一定時，L略減小，di/dt將急劇增大。對點火線圈的次級，其感應(yīng)電動勢的大小為ϵ=-dφdt=-Mdidt---(9)]]>因此較小的初級電感L，有利于次級感應(yīng)電壓的增高。
下面再看點火線圈初次級串接方式對電感量的影響。我們知道兩個有互感的線圈串聯(lián)有兩種不同接法，圖2中的連接為正串接，總電感L0＝L1+L2+2M，其中L1為初級電感，L2為次級電感，M為互感。其總電感增大，初級線圈最后的等效電感L也增大。還有一種串聯(lián)方式為反串接，即同極性端相接，對點火線圈即如圖4的接法。按反串接方式，總電感L0＝L1+L2-2M，其總電感減小，初級線圈最后的等效電感L也減小，因而點火線圈次級的感應(yīng)電壓會大幅度增高。這樣摩托車的點火性能將大大改善，連續(xù)點火的轉(zhuǎn)速范圍將擴大，特別是高速時發(fā)動機的性能將有大的提高。
上面是對點火線圈兩種串接方式的理論分析。我們也可以從電磁感應(yīng)的感生電流方向來定性分析。對圖2的正串接，可控硅導(dǎo)通時，電容C通過點火線圈初級放電，電流方向由a｀到a，按照楞次定律點火線圈次級電流的方向應(yīng)由b到b｀，再經(jīng)a到a｀形成放電?？梢钥闯龃渭夒娏鞣较蚺c初級電流方向相反，因此，次級電流將阻礙初級電流的形成，使次級高壓降低，同時次級放電電流也削弱。如采用圖4的反串接，電容C通過點火線圈初級放電，電流方向由a到a｀，次級電流的方向應(yīng)由a到a｀，再經(jīng)b｀到b形成放電，次級電流與初級同向，次級高壓增加，同時次級放電電流也增強。
通過上述分析可知，摩托車點火線圈采用本實用新型的反向串接結(jié)構(gòu)，可充分利用磁場，減少電流的損耗，對同種點火器能夠提高其連續(xù)點火性能，使最低連續(xù)點火轉(zhuǎn)速與最高連續(xù)點火轉(zhuǎn)速范圍擴大。特別是可以完全克服高速時的斷火問題，在高速時發(fā)動機輸出功率明顯提高，油耗量明顯降低。
以下是本實用新型的點火線圈與普通點火線圈連續(xù)點火性能的對比試驗情況

表中A為本實用新型的高能點火線圈；1、2、3、4為普通的或市場上使用較普遍的點火線圈；表一、表二為任選市場上的125點火器對各種線圈分別進行的實驗。
試驗結(jié)論經(jīng)多次試驗證明，高能點火線圈對低速在500轉(zhuǎn)左右開始有斷火的點火器，能使其出現(xiàn)斷火的轉(zhuǎn)速下降到300轉(zhuǎn)左右。對最高連續(xù)點火轉(zhuǎn)速的改善就更加明顯，對多種點火線圈在4000轉(zhuǎn)到7000轉(zhuǎn)出現(xiàn)斷火的點火器，換用高能點火線圈后，都能使其最高連續(xù)點火轉(zhuǎn)速上升到11000轉(zhuǎn)以上。本實用新型的高性能點火線圈連續(xù)點火性能明顯優(yōu)于普通點火線圈。
以下是本實用新型的高能點火線圈與普通點火線圈配合發(fā)動機測功的對比試驗情況(重慶宗申集團檢測中心測試)

試驗表明在同樣轉(zhuǎn)速下，使用本實用新型的高能點火線圈，發(fā)動機輸出功率明顯增大，發(fā)動機油耗反而明顯減少(油耗減少意味著燃油燃燒充分，廢氣排放減少)。如8500轉(zhuǎn)時，發(fā)動機輸出功率增大116瓦，而油耗反而減少8.53克；7500轉(zhuǎn)時，發(fā)動機輸出功率增大100瓦，而油耗反而減少6.79克。


圖1是摩托車點火電路原理圖；圖2-1是傳統(tǒng)的摩托車點火線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2-2是圖2-1的電路原理圖；圖3是圖1的等效電路圖；圖4-1是本實用新型的點火線圈的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4-2是圖4-1的電路原理圖。
具體實施方式
參見圖4-1和圖4-2，本實用新型設(shè)計的新結(jié)構(gòu)點火線圈采用如下結(jié)構(gòu)，高能點火線圈由鐵芯4、初級線圈3、次級線圈2和外殼1構(gòu)成，初級線圈3有a、a｀兩端，次級線圈2有b、b｀兩端，初級線圈3和次級線圈2正反向間繞于塑料骨架上，初級線圈3和次級線圈2的同極性端a｀和b｀串接，該串接端接點火器點火電容5，初級線圈3的另一端a接地，次級線圈2的另一端b接火花帽6。
另外，對于采用高頻磁芯的點火線圈，原理與上述相同，只是初級a端獨立引出接地。
權(quán)利要求1.摩托車高能點火線圈，具有鐵芯、初級線圈、次級線圈和外殼，其特征在于初級線圈和次級線圈正反向間繞于塑料骨架上，初級線圈和次級線圈的同極性端串接，該串接端接點火器，初級線圈的另一端接地，次級線圈的另一端接火花帽。
專利摘要摩托車高能點火線圈，具有鐵芯、初級線圈、次級線圈和外殼，其初級線圈和次級線圈正反向間繞于塑料骨架上，初級線圈和次級線圈的同極性端串接，該串接端接點火器，初級線圈的另一端接地。本點火線圈改變了傳統(tǒng)點火線圈的正向串接方式，采用反向串接，能夠提高摩托車連續(xù)點火性能，使最低連續(xù)點火轉(zhuǎn)速與最高連續(xù)點火轉(zhuǎn)速范圍擴大。特別是完全克服了高速時的斷火問題，在高速時發(fā)動機輸出功率明顯提高，油耗量明顯降低。
文檔編號F02P3/02GK2663681SQ03249930
公開日2004年12月15日 申請日期2003年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月12日
發(fā)明者劉學(xué)行, 胡明進 申請人:重慶先鋒電子有限公司