在電子點(diǎn)火系統(tǒng)中，點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器代替?zhèn)鹘y(tǒng)點(diǎn)火系統(tǒng)斷路器中的凸輪來確定活塞在氣缸中的位置，并將非電的活塞位置信號(hào)轉(zhuǎn)換成脈沖電信號(hào)發(fā)送給點(diǎn)火控制器，從而保證火花塞在正確的時(shí)間點(diǎn)火。

所以點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器其實(shí)就是一個(gè)傳感器，它感知發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，發(fā)出點(diǎn)火信號(hào)。

類型

有很多種。目前主要有磁脈沖、霍爾效應(yīng)和光電效應(yīng)。

1.磁脈沖點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器

磁脈沖點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器是利用電磁感應(yīng)原理制成的。一般安裝在分電器內(nèi)部，由信號(hào)轉(zhuǎn)子和感應(yīng)器組成。轉(zhuǎn)子由分電器軸驅(qū)動(dòng)，其轉(zhuǎn)速與分電器軸相同；感應(yīng)器固定在分電器的底板上，由永磁體、鐵芯和纏繞在鐵芯上的感應(yīng)線圈組成。轉(zhuǎn)子的外緣有凸齒，凸齒的數(shù)量等于發(fā)動(dòng)機(jī)的缸數(shù)。永磁體的磁力線從永磁體的N極開始，通過氣隙穿過轉(zhuǎn)子的凸齒，再通過氣隙和感應(yīng)線圈的鐵芯回到永磁體的S極，形成閉合磁路。發(fā)動(dòng)機(jī)不工作時(shí)，信號(hào)轉(zhuǎn)子不會(huì)運(yùn)動(dòng)，通過感應(yīng)線圈的磁通量不會(huì)變化，因此不會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。感應(yīng)線圈的兩個(gè)引線輸出的電壓信號(hào)為零。

磁脈沖點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的工作原理

隨著轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)，通過鐵芯的磁通量逐漸變化。轉(zhuǎn)子的凸齒每繞鐵芯轉(zhuǎn)一周，線圈中就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)正負(fù)脈沖信號(hào)。這樣，發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子不斷轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)子的凸齒在線圈鐵芯旁邊交替掃過，使線圈鐵芯中的磁通量不斷變化，在傳感器的線圈中感應(yīng)出大小和方向變化的感應(yīng)電動(dòng)勢。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，傳感器不斷地將這個(gè)脈沖電壓信號(hào)作為點(diǎn)火信號(hào)輸入到點(diǎn)火控制器。當(dāng)轉(zhuǎn)速增加時(shí)，感應(yīng)線圈中磁通量的變化率增加，因此感應(yīng)電動(dòng)勢成正比增加?？梢钥闯?，磁脈沖點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器輸出的交流信號(hào)受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響很大。轉(zhuǎn)速越高，信號(hào)越強(qiáng)，對點(diǎn)火控制器電路的觸發(fā)越可靠，但可能造成電路中相關(guān)元器件的損壞。因此，有必要在電路中增加一些元件如穩(wěn)壓器來限制電壓。但當(dāng)轉(zhuǎn)速過低時(shí)，磁脈沖點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器輸出的交變信號(hào)太弱，導(dǎo)致點(diǎn)火控制器電路觸發(fā)不可靠，容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)困難、怠速無法降低等問題。所以設(shè)計(jì)要保證點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器輸出的信號(hào)在發(fā)動(dòng)機(jī)最低轉(zhuǎn)速運(yùn)行時(shí)足夠強(qiáng)。通常，當(dāng)轉(zhuǎn)速變化時(shí)，磁脈沖點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器輸出的信號(hào)電壓可以在0.5-100v之間變化。該信號(hào)不僅可以用于點(diǎn)火控制，還可以用于轉(zhuǎn)速等其他傳感信號(hào)。磁脈沖點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器因其結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉而得到廣泛應(yīng)用。

2.霍爾效應(yīng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器(霍爾傳感器)

霍爾效應(yīng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器安裝在分電器中。它由霍爾觸發(fā)器、永磁體和由分電器軸驅(qū)動(dòng)的帶槽轉(zhuǎn)子組成。

霍爾效應(yīng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的功能

霍爾觸發(fā)器(也稱為霍爾元件)是一種帶有集成電路的半導(dǎo)體襯底。當(dāng)DC電壓施加在觸發(fā)器上時(shí)，電流I流過觸發(fā)器。如果外部磁場在垂直于電流的方向上作用，則在垂直于電流和磁場的方向上產(chǎn)生電壓UH。這個(gè)電壓叫做霍爾電壓，這個(gè)現(xiàn)象叫做霍爾效應(yīng)。

霍爾效應(yīng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的工作原理

霍爾效應(yīng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的工作原理是利用霍爾元件的霍爾效應(yīng)，即只有當(dāng)DC電壓和磁場同時(shí)作用于霍爾觸發(fā)器時(shí)，觸發(fā)器內(nèi)才會(huì)產(chǎn)生電壓信號(hào)，使傳感器產(chǎn)生點(diǎn)火信號(hào)，發(fā)動(dòng)機(jī)工作。霍爾發(fā)電機(jī)工作原理：當(dāng)轉(zhuǎn)子葉片進(jìn)入永磁體和霍爾觸發(fā)器之間時(shí)，永磁體的磁力線被轉(zhuǎn)子葉片繞過，不能作用在霍爾觸發(fā)器上。通過霍爾元件的磁感應(yīng)強(qiáng)度近似為零，霍爾元件不產(chǎn)生電壓；隨著信號(hào)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)子的間隙進(jìn)入永磁體和霍爾觸發(fā)器之間時(shí)，磁力線通過間隙作用在霍爾觸發(fā)器上，霍爾元件的磁感應(yīng)強(qiáng)度增大。在外加電壓和磁場的共同作用下，霍爾元件的輸出端輸出霍爾電壓。發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)，轉(zhuǎn)子不斷旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)子之間的間隙在永磁體和霍爾觸發(fā)器之間交替通過，使霍爾觸發(fā)器產(chǎn)生可變電壓信號(hào)，由內(nèi)部集成電路整形為規(guī)則的方波信號(hào)，輸入點(diǎn)火控制電路，控制點(diǎn)火系統(tǒng)工作。

霍爾效應(yīng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的優(yōu)點(diǎn)

與磁脈沖點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器相比，霍爾效應(yīng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器性能穩(wěn)定，耐用性好，使用壽命長，點(diǎn)火精度高，不受溫度、灰塵、油污的影響。特別是輸出電壓信號(hào)不受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響，使得發(fā)動(dòng)機(jī)具有良好的低速點(diǎn)火性能，易于啟動(dòng)，因此其應(yīng)用日益廣泛。

3.光電效應(yīng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器

組成和原理

光電效應(yīng)點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器基于光電效應(yīng)原理，由紅外或可見光光束觸發(fā)，主要由快門盤(信號(hào)轉(zhuǎn)子)、快門盤軸、光源和光接收器(光敏元件)組成。

光源可以是白熾燈或LED。與白熾燈相比，發(fā)光二極管耐振動(dòng)、耐高溫，能在150下連續(xù)工作，使用壽命長，所以現(xiàn)在大多用作光源。LED發(fā)出的紅外光束一般由半球形透鏡聚焦，從而減小光束寬度，增加光束強(qiáng)度，有利于光接收器的接收，提高點(diǎn)火信號(hào)發(fā)生器的工作可靠性。光接收器可以是光電二極管或光電晶體管。光接收器與光源相對并相隔一定距離，使得光源發(fā)出的紅外光束能夠聚焦并照射到光接收器上。

光盤通常由金屬或塑料制成，安裝在分配器頭下方的分配器軸上。遮光盤的外緣位于光源和光接收器之間，遮光盤的外緣設(shè)有凹槽，凹槽的數(shù)量與發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸的數(shù)量相等。該間隙允許紅外光束通過，而固體部分的其余部分可以阻擋光束。當(dāng)快門盤隨著分配器軸旋轉(zhuǎn)時(shí)，由光源發(fā)射到光接收器的光束被快門盤交替地阻擋，從而光接收器(光電二極管或光電晶體管)被交替地打開和關(guān)閉以形成電脈沖信號(hào)。將電信號(hào)引入點(diǎn)火控制器，控制初級(jí)電流的通斷，從而控制點(diǎn)火系統(tǒng)的工作。光盤每旋轉(zhuǎn)一周，光接收器輸出的電信號(hào)數(shù)量等于發(fā)動(dòng)機(jī)的氣缸數(shù)，每個(gè)氣缸點(diǎn)火剛好一次。