Искровая система зажигания
Изобретение относится к системам зажигания для поршневых двигателей внутреннего сгорания с повышенной поджигающей способностью разряда. Цель изобретения - повышение длительности и энергии искрового разряда. Для этого в искровую систему зажигания, содержащую управляемый источник 1 питания, катушку 2 зажигания , искровую свечу 5, конденсатор 4, введен накопительный элемент, выполненный в виде мнбговитковой обмотки из коаксиального кабеля размещен ной на высокочастотном ферромагнитном сердечнике . 1 ил.
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ гЕСПУБЛИК
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4815715/21 (22) 12.03,90 (46) 15.03.92. Бюл. N 10 (75) А.Г.Павлов и Е.А.Павлов (53) 621.43.044(088.8) (56) Заявка ФРГ ¹ 1928746, кл. F 23 0 3/00, 1975.
Патент ФРГ N 1414588, кл, F 02 P 3/08, 1972. (54) ИСКРОВАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ (57) Изобретение относится к системам зажигания для поршневых двигателей внут„„Ы2 „„1719708 А1 реннего сгорания с повышенной поджигающей способностью разряда, Цель изобретения — повышение длительности и энергии искрового разряда. Для этого в искровую систему зажигания, содержащую управляемый источник 1 питания, катушку 2 зажигания, искровую свечу 5. конденсатор 4, введен накопительный элемент, выполненный в виде многовитковой обмотки из коаксиального кабеля„размещенной на высокочастотном ферромагнитном сердечнике, 1 ил.
1719708 процессов и накопления энергии во вторичной цепи катушку зажигания. .10
На фиг,1 изображена структурно-прин20 ки катушки 2 зажигания и одним BbIBQAQM. 50
Изобретение относится к системам зажигания для поршневых двигателей внутреннего сгорания с поджигом смеси от искровой свечи, с повышенной поджигающей способностью разряда.
Целью изобретения является повышение длительности и энергии искрово о разряда за счет использования резонансных ципиальная схема; на фиг.2 — временные диаграммы токов в характерных точках схемы.
На временной диаграмме приняты следующие обозначения; i< — ток через первичную обмотку катушки зажигания; lz — ток через свечу; BMT u HMT — положение верхней и нижней мертвых точек коленчатого вала двигателя.
Форма тока I> соответствует случаю; когда управляемый источник энергии выполнен по схеме, содержащей в первичной цепи катушки накопительный конденсатор, разряжаемый через тиристор (не показано) на.первичную обмотку катушки, При этом начало первого импульса тока Ij совпадает с моментом появления. сигнала на поджиг смеси, а последующие импульсы следуют на ,протяжении всего времени горения с периодом, определяемым временем, необходимым для заряда упомянутого. накопительного конденсатора. В варианте схемы, когда энергию запасают в первичной обмотке катушки зажигания, форма тока iq будет иной, ноформа тока Iz практически не изменится; Адаптивная искровая r. ècòåìà зажигания содержит управляемый источник
1 питания, выход которого подсоединен к первичной обмотке катушки 2 зажигания, накопительный элемент 3, конденсатор4 и искровую свечу 5, Накопительный элемент выполнен в виде многовиткавой обмотки.6 из отрезка коаксиального кабеля, размещенной на высокочастотном ферромагнитном сердечнике 7, концы центральной жилы коаксиального кабеля подсоединены между высоковольтным выводом вторичной обмотконденсатора 4, второй вывод которого подсоединен к высоковольтному электроду искровой свечи 5. Концы оплетки коаксиального кабеля соединены с низковольтным выводом вторичной обмотки катушки зажигания, соединенным с одним из выводов первичной обмотки катушки зажигания, распределенная емкость коаксиального кабеля меньше емкости конденсатора
4 и больше распределенной емкости вторич25
45 ной обмотки катушки зажигания в 5-10 раз, а число витков обмотки накопительного элемента в 4 — 5 раз больше указанного соотношения.
Система зажигания работает следующим образом.
С появлением первого импульса тока в первичной обмотке катушки зажигания появляется волна нарастающего напряжения на вторичной обмотке ее (не показано), Накопительный элемент 3 в данном режиме работает как элемент искусственной длинной линии. Конструктивно элемент представляет собой, например, сердечник из двух П-образных частей. образующих замкнутый магнитопровод 70х70 мм поперечным сечением 20х20 мм из феррита НМ 2000. вокруг стержней которого намотана обмотка из отрезка радиочастотного коаксиального кабеля длиной в несколько метров, число витков обмотки — несколько десятков, При предельно высоком значении пробивного напряжения между электродами свечи в элементе запасается большое количество трансформируемой катушкой 2 электромагнитной энергии с малыми потерями и имеет место мощный короткий разрядный процесс (первый импульс!4). характерный для длинной линии большой протяженности.
Большая часть энергии выделяется в этом разряде, напряжение и крутизна фронта нарастания имеют максимально возможные значения, Конденсатор 4 практически не оказывает влияния на указанный процесс, так как значение емкости конденсатора велико, например 3200 пФ по сравнению с емкостью кабеля 500 пФ и емкостью вторичной обмотки катушки 78 пФ (5 < . = = 6,4<10). За счет концен3200 500 трации энергии,пропуск разряда исключен.
При более низких значениях пробивного напряжения, что и характерно для последующих разрядов, а также и для первого разряда при частичных нагрузках двигателя, к моменту пробоя свечи в накопительном элементе запасается меньшее количество электромагнитной энергии и характер процессов определяется колебательными обме-. нами энергии между Элементами вторичной цепи с различными резонансными частотами. Учитывая, что значение индуктивности элемента (между выводами центральной жилы) намного меньше значения индуктивности вторичной обмотки катушки и с учетом приведенных величин емкостей можно выделить три основных резонансных контура (без учета сверхвысокочастотных контуров). Наиболее высокочастотный контур образован емкостью вторичной обмотки ка1719708
Составитель А.Борзикав
Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор Т,Малец
Редактор Ю.Середа
Заказ 755 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4!5
Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 тушки зажигания и индуктивностью элемента — последовательный, Среднечастотный контур образован индуктивностью вторичной обмотки и емкостью кабеля — параллельный. И наиболее низкочастотный из перечисленных контур, образованный индуктивностью вторичной обмотки и емкостью конденсатора 3 — последовательный, Резонансные частоты контуров отличаются друг от друга в несколько раз. В результате при наименьшем значении пробивного напряжения количество изменений направления тока iz достигает числа 8-10 на адин импульс тока i> в.первичной цепи, длительность практически непрерывного с чередующимися емкостными и индуктивными участками разряда достигает значения 5 мс.
Если установить частоту следования импульсов тока в первичной цепи, равной 200
Гц, а энертию единичного импульса 0.25 Дж, то автоматически обеспечивается режим непрерывного разряда между электродами свечи на протяжении всего времени горения смеси (необходима доработка распределителя) при любых оборотах и нагрузках двигателя.
Накопительный элемент 3 может быть выполнен на магнитопроваде другой конфигурации.
Система может быть реализована как с тиристорно-конденсаторным управляемым источником энергии, так и в контактном варианте без полупроводниковых элементов.
Формула изобретения
Искровая система зажигания, содержа5 щая управляемый источник питания, выход которого подсоединен к первичной обмотке катушки зажигания, накопительный элемент, конденсатор, и искровую свечу, о тл ича ющая ся тем,что;с цельюповыше10 ния длительности и энергии искрового разряда, накопительный элемент выполнен в виде многовитковой обмотки из коаксиального кабеля, размещенной на высокочастотном ферромагнитном сердечнике, концы
15 центральной жилы коаксиального кабеля подсоединены между высоковольтным выводом вторичной обмотки катушки зажигания и одним выводом кОнденсатора, второй вывод KoTQpof 0 подсоединен к высоковоль20 тному электроду искровой свечи, а концы оплетки коаксиального кабеля соединены с низковольтным выводом вторичной обмотки катушки зажигания, соединенным с одним из выводов первичной обмотки катушки
25 зажигания, распределенная емкость коак, сиального кабеля меньше емкости конденсатора и больше распределенной емкости вторичной. обмотки катушки зажигания в 510 раз, э число витков обмотки накопитель30 ного элемента в 4 — 5 раз больше указанного отношения,
