磁感應(yīng)式無觸點電子點火系統(tǒng)也叫磁脈沖式無觸點電子點火系統(tǒng)，它主要由磁感應(yīng)式分電器(內(nèi)裝磁感應(yīng)點火信號發(fā)生器)、點火電子組件、專用點火線圈、火花塞等組成。
圖4-23為日本豐田ms75系列汽車上裝用的磁感應(yīng)式無觸點電子點火系統(tǒng)的原理電路圖。該分電器中仍保留傳統(tǒng)的配電器、離心提前機構(gòu)和真空提前機構(gòu)。
一、磁感應(yīng)信號發(fā)生器的組成
磁感應(yīng)信號發(fā)生器用來產(chǎn)生點火控制信號，裝在分電器內(nèi)的底板上，如圖4-24所示，它由裝在分電器軸上的信號轉(zhuǎn)子以及永久磁鐵、鐵心和繞在鐵心上的傳感線圈等組成。信號轉(zhuǎn)子由分電器軸驅(qū)動，轉(zhuǎn)子上的凸齒數(shù)與發(fā)動機氣缸數(shù)相等。
磁感應(yīng)點火信號發(fā)生器是利用電磁感應(yīng)原理工作的，當通過傳感線圈的磁通發(fā)生變化時，在傳感線圈內(nèi)便產(chǎn)生交變電動勢，它相當于一個極小的發(fā)電機。其永久磁鐵的磁路是；永久磁鐵n極一空氣隙一信號轉(zhuǎn)子一空氣隙一鐵心(通過傳感線圈)一永久磁鐵s極。當發(fā)動機未轉(zhuǎn)動時，信號轉(zhuǎn)子不動，通過傳感線圈的磁通未發(fā)生變化，傳感線圈不產(chǎn)生電動勢，因而無信號輸出。當發(fā)動機轉(zhuǎn)動時，信號轉(zhuǎn)子便由分電器軸帶動旋轉(zhuǎn)，這時信號轉(zhuǎn)子的凸齒與鐵心間的空氣隙將發(fā)生變化，使通過傳感線圈的磁通發(fā)生變化，因此在傳感線圈中便產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。
信號發(fā)生器的具體工作過程如下：
當信號轉(zhuǎn)子的兩個凸齒中央正對鐵心的中心線時，如圖4-25a所示，磁路中凸齒與鐵心間的空氣隙最長，通過傳感線圈的磁通量最小，且磁通變化率為零。
如果信號轉(zhuǎn)子順時針轉(zhuǎn)動，信號轉(zhuǎn)子的凸齒逐漸接近鐵心，凸齒與鐵心間的空氣隙越來越小，通過傳感線圈的磁通逐漸增大。當信號轉(zhuǎn)子凸齒的齒角與鐵心邊線相對時，如圖4-25b所示，通過傳感線圈的磁通急劇增加，磁通變化率最大；當信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)過圖4-2％后，雖然磁通仍在增加，但磁通變化率降低；當信號轉(zhuǎn)子凸齒的中心正對鐵心的中心線時，如圖4-25c所示，空氣隙最小，通過傳感線圈的磁通最大，但此時磁通變化率為零。
當信號轉(zhuǎn)子繼續(xù)順時針轉(zhuǎn)動時，凸齒與鐵心間的空氣隙逐漸增大，通過傳感線圈的磁通逐漸減?。划斝盘栟D(zhuǎn)子凸齒的齒角正對鐵心的邊緣時，如圖4-25d所示，磁通急劇的減小，通過傳感線圈的磁通變化率為負向最大值。
由上述分析可知，信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動過程中，通過傳感線圈的磁通的變化情況如圖4-26a所示，圖中a、b、c、d各點與圖4—25工作過程中的a、b、c、d位置相對應(yīng)。當信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周時，通過傳感線圈的磁通出現(xiàn)六次最大值和六次最小值。
由于傳感線圈感應(yīng)電動勢的大小與線圈磁通變化率成正比，因而當圖4—26a中a、c點磁通變化為零時，其感應(yīng)電動勢也為零。圖中b、d點磁通變化率為最大時，其感應(yīng)電動勢也為最大，所不同的是b點的磁通為增加，d點的磁通為減小，致使兩點產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢極性相反，如圖4-26b所示，可見信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動時，傳感器線圈兩端產(chǎn)生的信號是交變電動勢。信號轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)一周，產(chǎn)生六個交變信號，該交變信號輸入到點火器，以控制點火系統(tǒng)工作。
當發(fā)動機轉(zhuǎn)速變化時，傳感線圈中的磁通變化率也跟著變化。轉(zhuǎn)速越高、磁通變化率越大，感應(yīng)電動勢也越高。不同轉(zhuǎn)速時，傳感線圈內(nèi)的磁通及感應(yīng)電動勢的變化情況如圖4-27所示。
由于信號轉(zhuǎn)子的凸齒和鐵心之間的空氣間隙，直接影響到磁路的磁阻和傳感線圈輸出信號電壓的高低，因而使用中空氣間隙的大小不能隨意變動。如間隙變化，應(yīng)進行正確調(diào)整。
磁感應(yīng)信號發(fā)生器結(jié)構(gòu)較簡單，便于批量生產(chǎn)，耐高溫。
二、磁感應(yīng)式無觸點電子點火系統(tǒng)的基本電路及工作原理(見圖4-23) 點火器組裝在一個小盒內(nèi)，用來對點火系統(tǒng)的工作進行控制。
工作原理如下：
1)發(fā)動機未轉(zhuǎn)動時，信號發(fā)生器傳感線圈輸出電壓為零。當接通點火開關(guān)s后，在蓄電池直流電壓的作用下，vt1處于正向電壓作用而導(dǎo)通，蓄電池電流經(jīng)r4、r1、vtl、傳感線圈構(gòu)成回路。此時，在蓄電池直流電壓作用下，p點電位高于晶體管vt2的開啟電壓ube，晶體管vt2處于導(dǎo)通狀態(tài)，vt2導(dǎo)通后，其集電極電位降低，使晶體管vt3處于截止狀態(tài)。vt3截止時，蓄電池通過只，向晶體管vt4提供基極電流，使vt4導(dǎo)通，vt4導(dǎo)通時，r7上的電壓降給大功率管vt5提供正向偏壓，使vt5導(dǎo)通，接通初級電路，其電路是：蓄電池“+”-點火開關(guān)-附加電阻rf-點火線圈初級繞組-vts-搭鐵一蓄電池“—”，此時初級繞組中有電流流過，在線圈中形成磁場。
2)傳感線圈產(chǎn)生正向信號電壓時，起動發(fā)動機，分電器開始轉(zhuǎn)動，信號發(fā)生器的傳感線圈開始產(chǎn)生交變電動勢信號。當傳感線圈產(chǎn)生正向電壓時，即圖4-23中a端為正、b端(搭鐵端)為負時vtl處于反向電壓作用而截止，此時p點仍保持其高電位，使vt2繼續(xù)導(dǎo)通，vt3繼續(xù)截止，vt4、vt5繼續(xù)導(dǎo)通，點火線圈初級繞組繼續(xù)保持有電流通過。
因此，在傳感線圈產(chǎn)生正向信號電壓的瞬間，與發(fā)動機不轉(zhuǎn)動時一樣，vt2、vt5繼續(xù)導(dǎo)通，點火線圈初級電流繼續(xù)保持接通。
3)傳感線圈產(chǎn)生負向信號電壓時，當分電器繼續(xù)轉(zhuǎn)動，傳感線圈產(chǎn)生負向信號電壓時，即圖4-23中b端為正、a端為負時，使vtl導(dǎo)通，p點電位降低。當p點的電位低于vt2開啟電壓ube時，vt2開始截止，當vt2截止后，蓄電池通過r4、r2向vt3提供基極電流，使vt3導(dǎo)通，vt3導(dǎo)通后則使vt4、vt5截止，初級繞組中的電流被切斷，磁場迅速消失，次級繞組產(chǎn)生高壓電。
點火信號發(fā)生器輸出電壓與晶體管vt2、vt5以及次級電壓u2之間的關(guān)系如圖4-29所示。
圖中以粗直線為界，電壓高于粗直線，vt2、vt5導(dǎo)通，接通初級電路；電壓低于粗直線，vt2、vt5截止，切斷初級電路，點火線圈產(chǎn)生高壓電。發(fā)動機不斷轉(zhuǎn)動，重復(fù)上述過程，點火線圈不斷產(chǎn)生高壓電，每轉(zhuǎn)一周，各缸輪流點火一次。
由上述可知，該點火器工作中，只要點火開關(guān)處于接通狀態(tài)，盡管發(fā)動機還未轉(zhuǎn)動，由于vt2、vt5導(dǎo)通，點火線圈中就有初級電流，因此停車時，不要忘記關(guān)斷點火開關(guān)。這一點也是該點火器需要改進的地方。
4)其他元件的作用
①vtl管的作用，vtl起溫度補償作用，使vt2的導(dǎo)通與截止時間不受溫度影響。其補償原理是：高溫時，vt，的導(dǎo)通電壓ube降低，vt2較常溫時提前導(dǎo)通、截止滯后，從而使點火時間推遲，且溫度越高，延遲時間越長。而當采用溫度特性相同的vt，與vt2并聯(lián)后，溫度升高時，vtl的基極與集電極時(相當于二極管)的正向電壓降也下降，使p點電位降低，正好補償了vt2在溫度升高時導(dǎo)通電壓ub~降低的影響，使vt2的導(dǎo)通和截止時間與常溫時相同。
②穩(wěn)壓管的作用，vs1、vs2兩個穩(wěn)壓管反向串聯(lián)后，與點火信號發(fā)生器的傳感線圈并聯(lián)，其作用是高轉(zhuǎn)速傳感線圈產(chǎn)生的信號電壓高于穩(wěn)壓管的反向擊穿電壓時，穩(wěn)壓管立即導(dǎo)通，將傳感線圈輸出的正向和負向信號電壓波峰全部削平，使其穩(wěn)定在某一數(shù)值，保護vtl和vt2不受損害。vs3與r4組成穩(wěn)壓電路，其作用是保證vt1和vt2在穩(wěn)定的電源電壓下工作。因為電源電壓升高時，會使p點電位升高，造成vt2通導(dǎo)時間增長，點火時間延遲。vs4的作用是保護vt5管，當vt5截止時，vs4可將初級繞組的自感電動勢限制在某一值2內(nèi)，保2護vt5不致被擊穿。
③電容器的作用，c1的作用是消除點火信號放生器傳感線圈輸出電壓波形上的毛刺，使電壓平滑穩(wěn)定，防止誤點火，使點火時間準確無誤。c2與r4組成阻容吸收電路，其作用是吸收瞬時過電壓，防止誤點火。
④電阻r3的作用，r3為正反饋電阻，加速vt2(也是vt5)翻轉(zhuǎn)。