Система зажигания двигателей внутреннего сгорания с механическим прерывателем цепи зажигания

 

Использование: в транспортных средствах с двигателем внутреннего сгорания. Сущность изобретения: система зажигания содержит механический прерыватель 1 цепи зажигания, блок 2 подавления дребезга контактов, блок з формирования задержки, блок 4 формирования длительности импульсов, коммутатор 5 и катушку 6 зажигания. Имеются примеры выполнения системы зажигания, обеспечивающие повышение надежности ее работы при запуске двигателя, при эксплуатации и с приданием системе зажигания противоугонных свойств. 6 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к транспортной (автомобильной) технике и может быть использовано в электрооборудовании автомобилей, оснащенных механическим прерывателем в цепи зажигания.

Известно устройство регулирования угла опережения зажигания для двигателей внутреннего сгорания (ДВС), содержащее входную шину, первый счетчик импульсов, дешифратор и мультиплексор [1] Однако это устройство достаточно сложно и не обеспечивает оперативного изменения угла опережения момента зажигания.

Известны также способы предотвращения угона транспортных средств путем усложнения замков зажигания [2] Однако данное решение не обладает достаточной надежностью, так как позволяет легко "установить" дополнительные проводники и исключить их влияние на запуск двигателя.

Наиболее близкой к изобретению является система зажигания ДВС с механическим прерыванием цепи зажигания, содержащая последовательно соединенные катушку зажигания и коммутатор, а также механический прерыватель, соединенный с валом ДВС и распределителем зажигания [3] Однако длительность импульса накопления энергии в катушке зажигания в данном устройстве не нормируется и зависит от напряжения питания устройства и частоты вращения вала ДВС. Кроме того, данное устройство не обеспечивает противоугонных свойств, а для повышения надежности системы зажигания предусмотрен переход с электронной системы зажигания, использующей коммутатор, на традиционную систему зажигания с механическим прерывателем, что практически трудно совместимо (каждый раз нужны дополнительные регулировки углов опережения зажигания).

Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, заключается в возможности создания системы зажигания, обладающей повышенной энергией искрообразования, исключающей несанкционированный запуск двигателя, имеющей высокую надежность с возможным диагностированием различного вида возникающих отказов.

Для этого в систему зажигания двигателей внутреннего сгорания, содержащую последовательно соединенные коммутатор и катушку зажигания, а также механический прерыватель цепи зажигания, введены последовательно соединенные блок подавления дребезга контактов, блок формирования задержки и блок формирования длительности импульсов, вход первого из которых соединен с контактами механического прерывателя цепи зажигания, а выход последнего соединен с входом коммутатора.

Вновь введенные блоки для повышения надежности системы могут быть продублированы, при этом выходы обоих блоков формирования длительности импульсов соединены с входом коммутатора через элемент ИЛИ.

В качестве катушки зажигания целесообразно использовать катушку зажигания от электронной системы зажигания.

Блок формирования длительности импульсов целесообразно выполнить с возможностью сохранения постоянной скважности формируемых импульсов.

Для исключения несанкционированного запуска двигателя (угона транспортного средства) часть элементов блоков подавления дребезга контактов, формирования задержки и формирования длительности импульсов целесообразно выполнить в виде персонального для каждой системы электронного ключа зажигания.

В системе может использоваться блок диагностики, состоящий из последовательно соединенных делителя частоты и индикатора.

Блок формирования задержки может иметь дополнительный вход, соединенный с контактами втягивающего реле стартера, что обеспечит оптимальный при запуске угол опережения зажигания.

На чертеже приведена электрическая структурная схема системы.

Система содержит механический прерыватель 1, выходы которого соединены с входами блока 2 подавления дребезга контактов, выход которого соединен с входом блока 4 формирования длительности импульсов, выход которого через коммутатор 5 соединен с катушкой 6 зажигания. Система может содержать дополнительные последовательно соединенные блоки 7 9, которые идентичны блокам соответственно 2 4 и подключены параллельно им. В этом случае выходы блоков 4 и 9 соединены с входом коммутатора 5 через элемент ИЛИ 10, который может быть выполнен в виде диодов или параллельно соединенных транзисторов с общей коллекторной нагрузкой. Электронный ключ 11 зажигания составляет часть блоков 2 4 (и соответственно 7 9). Блок 12 диагностики состоит из последовательно соединенных делителя 13 частоты и индикатора 14. Вход блока 12 подключается к различным точкам устройства для определения наличия (или отсутствия) в этих точках импульсных сигналов. Дополнительные входы блоков 3 и 8 соединены с контактами втягивающего реле 15 стартера.

Система зажигания работает следующим образом.

Периодически замыкающиеся контакты прерывателя 1 приводят к появлению на выходе блока 2 короткого импульса, совпадающего во времени с моментом замыкания контактов прерывателя 1. Выходной импульс блока 2 запускает блок 3, на выходе которого формируется задержанный относительно импульса с выхода блока 2 импульс (или активный для блока 4 фронт импульса). Соответственно с задержкой относительно момента замыкания контактов прерывателя 1 на выходе блока 4 формируется импульс предпочтительно с постоянной скважностью, равной, например, трем. Этот импульс поступает на вход коммутатора 5, на выходе которого формируется импульс тока, обеспечивающий достаточное запасение энергии в первичной обмотке катушки 6 зажигания. По окончании импульса на выходе блока 4 и соответственно на выходе коммутатора 5 на вторичной обмотке катушки 6 формируется высоковольтный импульс, поступающий через распределитель, как и в известных системах зажигания, на свечи зажигания. В состав блока 3 входит потенциометр, который установлен в удобном для водителя месте (например, на приборном щитке). В заданном режиме движения водитель имеет возможность регулировать этот потенциометр, устанавливая опережение зажигания, соответствующее преддетонационному режиму работы двигателя. Этим обеспечивается наиболее экономичный режим работы двигателя с сохранением высоких мощностных показателей. Прерыватель 1 в устройстве устанавливается на значительные углы опережения зажигания, которые полностью компенсируются в блоке 3. Попытка же несанкционированного запуска двигателя при установленных углах опережения зажигания прерывателя 1 не увенчается успехом даже при непосредственном соединении входа коммутатора 5 с контактами прерывателя 1. Этим обеспечиваются противоугонные качества данной системы зажигания. Они в полной мере проявляются в случае, когда часть элементов блоков 2-4 помещена в электронный ключ 11, выполненный в виде интегральной схемы и подсоединяемый к устройству при помощи установленного в кабине водителя электрического разъема. При этом электронный ключ внешне выполнен в виде брелока и не отягощает водителя при его хранении. Блок 3 имеет дополнительный вход, который соединен с втягивающим реле 15 стартера. При запуске двигателя на вход блока 3 с реле 15 поступает сигнал, переключающий блок 3 из режима движения транспортного средства (устанавливаемого упомянутым потенциометром) в режим его запуска. Таким образом выбирается момент искрообразования, соответствующий оптимальным характеристикам двигателя в режиме малых оборотов его вала. В системе зажигания для повышения надежности устанавливаются блоки 7-9, полностью совпадающие по конструкции с блоками 2-4 соответственно. Какие из блоков (2-4 или 7-9) функционируют в данный момент определяется тем, в какой из разъемов вставлен электронный ключ 11 (единственный на оба сочетания упомянутых блоков). Выходы блоков 4 и 9 соединяются со входом коммутатора 5 через элемент ИЛИ 10 или через специально отведенные для данной коммутации контакты ключа 11. Для диагностики работы системы используется блок 12 диагностики, который подключается к выходам блоков 2-4,7-10,5 или к промежуточным точкам упомянутых устройств. При этом входящий в состав блока 12 делитель 13 позволяет проконтролировать работу системы на различных оборотах вала двигателя и не требует дополнительных формирователей импульсов для работы индикатора 14 (с точки зрения надежной фиксации результатов индикации человеком).

Практические испытания данной системы зажигания на различных типах автомобилей показали высокую надежность системы и высокую экономичность двигателя (экономия топлива 10-15%) при использовании данной системы зажигания с механическим прерывателем цепи зажигания.

Формула изобретения

1. СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ С МЕХАНИЧЕСКИМ ПРЕРЫВАТЕЛЕМ ЦЕПИ ЗАЖИГАНИЯ, содержащая последовательно соединенные коммутатор и катушку зажигания и механический прерыватель цепи зажигания, отличающаяся тем, что в нее введены последовательно соединенные блок подавления дребезга контактов, блок формирования задержки и блок формирования длительности импульсов, вход первого из которых соединен с контактами механического прерывателя цепи зажигания, выход последнего из которых соединен с входом коммутатора.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в нее введены дополнительные последовательно соединенные блок подавления дребезга контактов, блок формирования задержки и блок формирования длительности импульсов, вход первого из которых соединен с контактами механического прерывателя цепи зажигания, а выходы обоих блоков формирования длительности импульсов соединены с входом коммутатора через элемент ИЛИ.

3. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в качестве катушки зажигания используют катушку зажигания от электронной системы зажигания.

4. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок формирования длительности импульсов выполнен с возможностью сохранения постоянной скважности импульсов.

5. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в нее введен электронный ключ зажигания, который содержит часть элементов блоков формирования длительности импульсов, задержки и подавления дребезга контактов.

6. Система по п. 1, отличающаяся тем, что в нее введен блок диагностики, состоящий из последовательно соединенных делителя частоты следования импульсов и индикатора.

7. Система по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительный вход блока формирования задержки соединен с контактами втягивающего реле стартера.

РИСУНКИ

Рисунок 1