汽油机高压火花能量测量仪制造技术

一种汽油机高压火花能量测量仪和火花塞。本实用新型专利技术是将普通的火花塞改成旁电极不接地的火花塞。以改进的火花塞为电流传感器，电阻分压式高压传感器，电采样保持电路、最大值跟随保持器等元器件和电路组成高压火花能量测量仪。其中最大值跟随保持器由电压比较器、控制器、充电开关、放电开关、电压跟随器、转换开关组成。本实用新型专利技术的火花能量测量仪可以快速地测出火花电流、火花电压、火花宽度等数值，有利于及时地分析汽油机点火系统的技术状况，提高汽车动力性和经济性。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

汽油机点火系统的技术状况如何对汽车动力性，经济性的影响很大。评价点火系统的技术状况的主要指标包括时间和空间两大因素。时间因素包括点火正时、点火提前角、各缸点火重叠角等指标。测量这些指标的方法和仪器较多。空间因素主要是火花能量，由火花高压、火花电流、火花宽度(火花持续时间)这几项指标组成。目前，测量空间因素诸指标的方法和仪器较少，尚未发现随车快速测量的仪器。本技术的目的是设计一种可以随车快速测量汽油机高压火花能量的火花塞及测量仪。本技术的测量仪由火花电流测量电路、火花高压测量电路、火花宽度测量电路和逻辑控制电路、稳压电源五部分组成。火花电流测量电路包括电流传感器、极性转换器、比较整形器、最大值跟随保持器(以下称固定保持器)、指示器。以下分别说明。电流传感器。将普通火花塞改成旁电极不接地的火花塞。在旁电极与地之间串一只电阻值较小的电阻R1，如100Ω。R1的阻值比后级F1的输入电阻小得多，后级F1的接入对该处几乎没有影响，因而测量R1的电压降就是测量流过该处的火花电流。如电阻R1的最大电压降为10v，则 (10v)/(100Ω) ＝100(mA)，即测量最大火花电流为100mA。极性转换器。汽车点火系的电路接法不同产生的火花电流极性也可能不同，因此设置由K1a、K1b、F1等组成的极性转换器，有选择地切换K1a、K1b，使F1只有正向输出。比较整形器。由F2等组成，作用是将F1送来的直线衰减波形变成矩形波a即火花电流脉冲并用于逻辑控制。固定保持器。由B1、F5、T1～T5、C1、C2等组成。作用是跟随F1送来信号的最大值并长时间地保持下来。工作过程如下平时，e为“1”，T1、T2、T3导通使T4夹断，T5导通放电使C1上无电荷，保持器无输出。侧量时，e为“O”，T1截止，T5夹断，T2、T3、T4改由B1控制。若保持器输出迅速增大，一旦输出略大于输入，B1立即反号为“O”，T2、T3导通使T4夹断，C1上的电荷无放电通路(因T4、T5夹断，F5输入电阻极大，均相当于开路)，得以长时间保持并由F5跟随输出。C2为加速电容。该保持器的上升速率可达1v／HS，下降速率不超过0.5mv／s、即保持特性极佳。指示器。用一只100μA的表头串上适当的电阻接F5输出端。F5最大输出为10v，指示器满度值为100mA。利用输出信号保持特性极佳的特点，采用表头指示，可大大简化电路，降低造价。火花高压测量电路由高压传感器，跟随器、极性转换器、采样保持／最大值跟随保持器(简单可变保持器)，指示器组成。以下分别说明。高压传感器。由于火花电压极高，故选择高压传感器必须考虑耐压、功耗、对信号源的影响等问题。降压电阻R2采用一只240MΩ／25KV／8W电阻，分压电阻R3为481K(用于VL)分压电阻R4为48K(用于Vc)，使分压值Vl、Vc均为10V(Vl最大5千伏、Vc最大50千伏)。该传感器的连接应采用调频插件和电缆。跟随器。为了减少对信号源和传感器的影响以及提高带负载能力，F3以输入电阻很大的电压跟随器形式与高压传感器相连。极性转换器。由F4、K1c组成，其作用与火花电流测量电路的极性转换器相同。可变保持器。由B2、F6、T6～T10、K3、C3、C4等组成，这是一个由开关K3切换，具有两种不同作用的电路。其中，最大值跟随保持作用于测量火花高压的Vc部分，即测量某缸的、多个火花高压信号重叠的最大值(该Vc值通常用于评价火花高压的大小，而不能用于计算火花能量)，其工作过程与测量火花电流的固定保持器相同。采样保持作用于测量火花高压的Vl部分，即测量用于计算火花能量的这段电压，其工作过程如下平时，Y2输出为“0”，T7、T8、导通，T9夹断，T10导通使C3上无电荷，F6亦无输出。测量时，Y2输出为“1”，T7、T8、截止，T10夹断、T9导通、火花高压信号通过T9对C3充电，当火花高压平坦的Vl部分即将结束，振荡的VZ部分即将出现时，逻辑控制电路使Y2重又输出为“0”，T7、T8导通，T9、T10夹断即停止充电，C3无放电通路，其电荷得以长时间保持并由F6跟随输出。指示器。形式与火花电流测量电路的指示器相同，F6最大输出为10V，指示器满度值Vc＝50Kv，V＝5Kv。火花宽度测量电路。它由与门Y1、100千周方波振荡器、三位十进制计数显示器组成。Y1的三个输入端分别接a、d、100千周振荡器。只有当a、d均为“1”时，100千周脉冲才能通过Y1并且计时显示。由于a即火花宽度，故计时显示的结果就是火花持续时间即火花宽度。计时范围为0～9.99ms。逻辑控制电路。它由Y2、Y3、K2、Z1、Z2、等组成，平时K2置“清除”位置，给三位计数器，Z1、Z2清“0”并令T5、T10导通放电，此时即使有了火花电流，火花高压信号，因c为“0”锁住了Y3，亦即锁住了整个逻辑控制电路，仪器仍然无法测量。当K2置于“测量”位置时仪器停止清“0”，Y3的两个输入c、f均为“1”，若此时出现某缸火花电流脉冲a，其脉冲经微分成为b，并通过Y3触发Z1翻转，使Q端(d)为“1”，控制Y1计时，Q端(e)则由“1”变“0”，使固定保持器开始对火花电流的最大值进行跟随保持。火花电流脉冲一旦消失即a为“0”时，Y1立即暂时关闭，停止时火花宽度计时，Y2亦暂时关闭，其输出改“1”为“0”，使可变保持器停止采样并进入保持状态。当该缸再次出现火花电流即出现第二个火花电流脉冲a时，其脉冲前沿通过Y3使Z1再次翻转，Q端(d)变为“0”，使Y1、Y2长期关闭，同时Q端(e)由“0”变1，控制固定保持器处于保持状态。至此，火花电流、火花高压、火花宽度的测量均立即停止且进入保持状态，以避免对再次出现的信号进行重复累计。与此同时，当Q端(e)由“0”变“1”时，经另一个微分环节触发Z2翻转，2Q端(f)由“1”变“0”使主门Y3关闭，锁住了整个逻辑控制电路。此刻应及时将火花电流、火花电压、火花宽度的测量显示结果记录下来，用以计算其火花能量。如果不测量火花能量而只测量火花高压的电容放电部分Vc、K3应打向Vc位置使a始终为“0”，则K2只能接控制于最大值跟随保持状态的可变保持器。K2打向“清除”位置时，保持器不工作且无输出，K2打向“测量”位置时，保持器对某缸的多个Vc重叠的最大值进行跟随保持，只要K2仍置于“测量”位置，这一跟随保持过程就一直持续下去，故需要及时将Vc测量结果记录下来，亦可将极性转换开关K1打向相反位置，使保持器只保持不跟随，即输出不会非正常增值，以便从容记录。±12V稳压电源，是两组电压相反，电路结构完全对称的典型直流稳压电源。包括电源变压器、整流器、滤波器和稳压器，由交流220V供电。由于整机电流很小，该稳压电源最大电流仅需100mA。若火花宽度采用荧光数字显示，则需增加一组灯丝电源。若仪器需要在野外使用，则可由被测车辆的蓄电池供电并经过逆变后再分成仪器所需的各组电源。本技术改进后的火花塞是，在火花塞的壳体中加工有一孔，与壳体绝缘的导线装入孔中。导线的一端靠近火花塞电极附近，另一端接电阻R。采用本技术的火花塞和测量仪后，可以快速测量出汽油机火花塞的能量，及时地分析汽车的动力性、经济性。测量仪使用方便。 附图说明图1本本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量汽油机高压火花能量的仪器和火花塞，本实用新型的特征是：ａ．在火花塞上装入一个与火花塞金属外壳绝缘的旁电极１，旁电极的一端引至外部的侧量端，ｂ．以装入旁电极１的火花塞作为电流传感器，电阻分压式高压传感器，并由采样保持电路，最大 值跟随保持器组成的高压火花能量测量仪，其中最大值跟随保持器由电压比较器，控制器、充电开关、放电开关、电压跟随器、转换开关组成。

【技术特征摘要】
一种测量汽油机高压火花能量的仪器和火花塞，本实用新型的特征是a.在火花塞上装入一个与火花塞金属外壳绝缘的旁电极1，旁电极的一端引至外部的侧量端，b.以装入旁电极1的火花塞作为电流传...

【专利技术属性】
技术研发人员：林武，
申请(专利权)人：林武，
类型：实用新型
国别省市：36[中国|江西]