Устройство электронной системы зажигания для двигателя внутреннего сгорания

 

Изобретение позволяет упростить конструкцию и улучшить выходные характеристики. На стальной крьшке статора генератора расположен статор датчика момента зажигания с двумя полюсными делениями и обмоткой управления. Многополюсный магнит ротора 7 датчика и магнит ротора 6 генератора вьшолнены в виде одной детали и намагничены в одной плоскости. По меньшей мере одна из полюсных пластин 10 ротора 7 выполнена с длиной дуги не менее длины дуги между двумя полюсными делениями. В случае изменения направления вращения коленчатого вала двигателя, когда происходит изменение полярности напряжения на выходе обмотки датчика, искровой разряд между электродами свечи зажигания, получаемый от воздействия положительного импульса напряжения с выхода обмотки датчика, не поддерживает работу двигателя в реверсивном режиме, т.к. значения углов, при которых он происходит , находятся в зоне поздних углов . 1 з.п. ф-лпы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) Ю (511 4 Р 02 Р 1/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3922042/25-06 (22) 01.07 ° 85 (46) 23.02.88. Бюл. У 7 (71) Завод автомобильного и транспортного электрооборудования (72) В. Г. Стуленков, В.Т. Васильченко и Ю. Ф. Баранов (53) 621.43.04(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 502!30, кл. F 02 P 1/00, 1971.

) (54) УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОЙ CHCTEMbI

З ЗИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО

СГОРАНИЯ (57) Изобретение позволяет упростить конструкцию устр-ва и улучшить выходные характеристики. На стальной крьппке статора генератора расположен статор датчика момента зажигания с двумя полюсными делениями и обмоткой управления. Многополюсный магнит ротора 7 датчика и магнит ротора 6 генератора выполнены в виде одной детали и намагничены в одной плоскости. По меньшей мере одна иэ полюсных пластин

1О ротора 7 выполнена с длиной дуги не менее длины дуги между двумя полюсными делениями. В случае изменения направления вращения коленчатого вала двигателя, когда происходит изменение полярности напряжения на выходе обмотки датчика, искровой разряд между электродами свечи зажигания, получаемый от воздействия положительного импульса напряжения с выхода обмотки. датчика, не поддерживает работу дви- Я гателя в реверсивном режиме, т.к ° значения углов, при которых он происходит, находятся в зоне поздних углов. 1 з.п. ф-,лы, 5 ил.

1375850

Изобретение относится к бесконтактным электронным системам зажигания, в которых для получения управляющих электрических импульсов используются совмещенные конструкции, состоящие из источника питания C автономным датчиком момента зажигания с возбуждением от постоянного магнита и применяемые в одноцилиндровых двигате- 10 лях внутреннего сгорания различного назначения.

Цель изобретения — упрощение конструкции устройства, а также улучшение выходных характеристик. 15

На фиг. 1 изображено устройство электронной системы зажигания для двигателя внутреннего сгорания, общий вид; на фиг. 2 — разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - кривая ЭДС холо- 20 стого хода датчика момента зажигания при рабочем направлении вращения коленчатого вала двигателя; на фиг. 4— то же, при реверсном направлении вращения коленчатого вала; на фиг. 5 - 25 ,характеристики угла момента искрообразования системы зажигания при рабочем и реверсном направлениях вращения коленчатого вала двигателя.

Устройство состоит из источника 39 переменного тока и датчика момента зажигания.

Источник переменного тока содержит многополюсный статор 1, на полюсных выступах которого расположены обмотки 2 для заряда накопительного конденсатора 3 и обмотки 4 для питания электроэнергией различного рода аппаратуры транспортного средства.

На пакете статора генератора устано- 40 влена стальная крышка 5.

Роторы 6 генератора и 7 датчика имеют общий для них постдянный магнит 8, выполненный в виде двух цилиндров с разными диаметрами, расположенных относительно друг друга вдоль общей для них оси вращения. Одно из оснований цилиндра ротора датчика является общим с одним из оснований цилиндра ротора генератора. На полюсных выступах "звездообразной" части магнита ротора генератора по высоте расположены полюсные пластины 9, а вдоль цилиндрической поверхности магнита ротора датчика установлены две полюсные пластины 10.

По крайней мере одна полюсная пластина ротора датчика выполнена с длиной дуги, не менее чем длина дуги, заключенная между двумя полюсными делениями статора датчика.

Магнит "звездообразной" части ротора генератора и магнит ротора датчика намагничены в одной плоскости с разным магнитным шагом.

Статор датчика Il выполнен в виде

Ш-образного сердечника с полюсным делением с . На среднем полюсе статора датчика расположена обмотка 12 для управления полупроводниковым ключом в схеме электронной системы зажигания. Статор датчика жестко закреплен на стальной крышке генератора.

На фиг. 1 приведен один из возможных вариантов выполнения электронной части системы зажигания для уяснения принципа работы устройства в целом. Она содержит выпрямительные диоды 13 и 14, полупроводниковый ключ 15, накопительный конденсатор

3, катушку 16 зажигания.

Устройство работает следующим образом.

При вращении коленчатого вала двигателя вращается жестко связанный с ним ротор источника переменного тока, возбуждая в статорной обмотке 2 переменное напряжение, которое через выпрямительный диод 14 положительными полуволнами заряжает накопительный конденсатор 3.

При прохождении полюсных пластин

10 ротора датчика мимо среднего полюса статора датчика обмотку 12 пронизывает знакопеременный магнитный поток, который возбуждает в ней напряжение, имеющее форму, изображенную на фиг. 3. В определенный момент времени, когда необходимо поджигание рабочей смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, положительный импульс напряжения U (фиг. 3) через выпрямительный диод 13 подается на управляющий электрод полупроводникового ключа-тиристора 15 и отпирает его силовой переход анод — катод.

В результате этого накопительный конденсатор 3 разряжается, на первичную обмотку катушки 16 .зажигания, трансформируя во вторичной обмотке импульс высокого напряжения, который пробивает воздушный зазор между электродами свечи зажигания и приводит к возникновению искрового разряда, поджигающего рабочую смесь в цилиндре двигателя.

1375850

Характеристика изменения угла момента искрообраэования электронной системы зажигания при управлении тиристором от импульса напряжения UI и рабочем направлении вращения коленчатого вала двигателя представлена на фиг. 5 кривой 0 = (и. рабочей) расположенной в первом квадранте.

Угол момента искрообразования сис- ip темы зажигания практически постоянен во всем рабочем диапазоне частот от п, до и„ „ и соответствует установочному углу — прямая 94 — одноцилиндрового двухтактного двигателя внутрен- 15 него сгорания, в связи с чем при работе некоторых двигателей возможен момент, когда сила давления газов на поршень при сгорании рабочей смеси еще до прихода его в верхнюю мертвую 20 точку (на фиг. 5 обозначена как 8,„

= О) будет больше силы инерции приведенных маховых масс кривошипно-шатунного мехачизма. В этом случае происходит самопроизвольное изменение на"25 направления вращения - реверсирование двигателя, которое возможно в определенной полосе частот, например, от и, до и, лежащих ниже частоты устойчивых оборотов холостого хода 30 двигателя. Изменение направления вращения коленчатого вала двигателя приводит к изменению полярности напряжения на выходе обмотки датчика, что поясняется фиг. 4. Импульсы напряжения 11 и U становятся положительными и, воздействуя на управляющий переход тиристора 15 через выпрямительный диод 13, дважды приводят его в проводящее состояние. В связи с 40 этим на выходе системы зажигания получаются два искровых разряда, сдвинутых относительно друг друга на угол Ы, + oh . Искровой разряд между электродами свечи зажигания, получа- 45 емый от воздействия импульса напряI жения (тока) U, не поддерживает работу двигателя в реверсном режиме, так как значение углов, при которых он происходит, находятся в зоне поздних углов, изменение которых по . частоте соответствует характеристике

9 = f (п реверса), расположенной от верхней мертвой точки двигателя.на величину угла, равного 84 + ь, где

8 - установочный угол момента искро55 образования системы зажигания для рабочего направления вращения, о - изменение угла момента искрообразования системы зажигания при изменении направления вращения с рабочего на реверсное, т.е. при управлении тиристором соответственно от импульса U, а затем от 11 . Учитывая, что полюсI ная пластина 10 выполнена с длиной дуги не менее чем 2 з статора датчика, искровой разряд, полученный на выходе системы зажигания при управле1 нии импульсом U, также не поддерживает работу двигателя в реверсном режиме, так как он происходит в зоне ранних углов, изменение которых по частоте соответствует характеристике

8 = f (п. реверса), расположенной от верхней мертвой точки (8 „= О) двигателя на величину угла (oc, — 6 ) и проходящей ниже прямой 8 — граница возможного реверсирования двигателя по углу. о, — изменение угла момента искрообразования системы зажигания при изменении направления вращения с рабочего на реверсное, т.е. при управлении тиристором соответственно от импульса U а затем — от

U (фиг. 4).

При выполнении полюсной пластины

10 с длиной дуги менее 2 ь характеристика угла, при котором происходит искровой разряд, в зависимости от частоты вращения смещается относительно прямой 6q в сторону верхней мертвой точки. На фиг. 5 представлена характеристика изменения угла

If момента зажигания 8 = f (и. реверса) при длине дуги меньше 2 < расположенная в зоне возможного реверсирования двигателя по углу от

8в мт 0 до 85

Таким образом, выполнение ротора генератора и ротора датчика из одно» го магнита в виде двух цилиндров, намагниченных в одной плоскости, а также выполнение по меньшей мере одной из полюсных пластин ротора датчика с длиной дуги не менее, чем два полюсных деления статора датчика, позволяет упростить конструкцию устройства и обеспечить безреверсную работу одноцилиндрового двухтактного двигателя внутреннего сгорания.

Кроме того, выполнение ротора генератора и ротора датчика из одного магнита не только упрощает конструкцию, но и снижает трудоемкость изготовления генератора в сравнении с известным устройством за счет исключения сборки автономного ротора датчика на отдельной втулке иэ исключения цветного сплава с постоянным магнитом кольцеобразной формы и клювообраэными полюсными наконечниками с последующей установкой и креплени- ем ротора датчика на роторе генератора.

Применение полюсных наконечников ротора датчика простой прямоугольной формы вместо полюсных наконечников сложной клювообразной формы позволяет сэкономить конструкционную сталь, а исключение отдельной втулки ротора датчика позволяет сэкономить цветной металл.

Формула изобретения

1. Устройство электронной системы зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащее статор генера75850 .6 тора со стальной крышкой и расположенным на последней статором датчика момента зажигания с двумя полюсными делениями и обмоткой управления, многополюсный магнит ротора генератора и магнит ротора датчика с двумя дуговыми полюсными пластинами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с цедр лью упрощения конструкции и улучшения выходных характеристик, магнит ротора датчика и магнит ротора генератора выполнены в виде одной детали и намагничены в одной плоскости.

2. Устройство по п. 1, о т л. и ч а ю щ е е с я тем, что по меньшей мере одна из полюсных пластин магнита ротора датчика выполнена с длиной ду2р ги не менее, чем длина дуги, между двумя полюсными делениями статора датчика.

BENT в =р

Составитель П, филиппов

Редактор Е. Папп Техред. И,Днпык Корректор В. Бутяга

Заказ 760/36

Тираж 505 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35 ° Раушская наб., д. 4/5 .Производственно-полиграфическое предприятие, г, ужгород, ул. Проектная, 4