Катушка зажигания двигателя внутреннего сгорания



Катушка зажигания двигателя внутреннего сгорания
Катушка зажигания двигателя внутреннего сгорания
Катушка зажигания двигателя внутреннего сгорания
Катушка зажигания двигателя внутреннего сгорания

 


Владельцы патента RU 2587977:

Ермишин Владимир Викторович (RU)

Изобретение относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, в частности к аппаратам системы зажигания. Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого изобретения, заключается в обеспечении надежной работы при амплитуде напряжения на первичной обмотке до 1000 В, кратном повышении энергоэффективности, в пониженном расходе меди и уменьшенной интенсивности создаваемого системой зажигания радиоизлучения. Изобретение позволяет реализовать потенциальные возможности конденсаторных и гибридных (сочетающих конденсаторное и плазменное зажигание) систем зажигания по повышению крутящего момента двигателей во всем диапазоне изменения частоты вращения выходного вала и нагрузки на нем, по сокращению удельного расхода топлива и многократному снижению токсичности выбросов в окружающую среду. 4 ил.

 

Изобретение относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, в частности к аппаратам системы зажигания, и может быть использовано в конденсаторных системах зажигания.

Катушка зажигания - неотъемлемая часть любой батарейной системы зажигания двигателя, работающего на легком топливе [1, 2]. Несмотря на многообразие конструктивных решений выпускаемые серийно катушки и модули зажигания являются высоковольтными импульсными трансформаторами с сердечниками из листовой электротехнической стали, рассчитаны на накопление энергии в магнитном поле и ее высвобождение в искровом промежутке свечи зажигания при прерывании тока в первичной (низковольтной) обмотке, ориентированы на питание непосредственно от бортового источника и имеют коэффициенты трансформации, лежащие в диапазоне (60…133).

Современные катушки и модули зажигания автомобильных двигателей способны накопить до 65 мДж энергии и сформировать во вторичных обмотках импульсы напряжения амплитудой до 35 кВ. Этих значений достаточно для пробоя искровых промежутков свечей зажигания величиной до 1,1 мм бензиновых двигателей со степенью сжатия до 10 и надежного воспламенения воздушно-топливной смеси во всем диапазоне изменения частоты вращения выходного вала и нагрузки на нем. Однако воспламенение воздушно-топливной смеси является необходимым, но не достаточным условием эффективной работы двигателя внутреннего сгорания как тепловой машины [4].

Существенное улучшение процесса воспламенения, особенно бедных воздушно-топливных смесей, получение расхода топлива таким же, как у дизеля, улучшение его технических и экологических характеристик требует значительного увеличения энергии, выделяемой в электроискровом разряде [5].

Главной причиной, ограничивающей энергетические возможности систем зажигания с накоплением энергии в магнитном поле катушки зажигания, получивших наибольшее распространение в автомобилестроении, является квадратичная зависимость от тока в первичной обмотке не только величины накапливаемой энергии, но и выделяемого тепла. Применение для распределения нагрузки катушек зажигания с двумя высоковольтными выводами и индивидуальных катушек зажигания кардинально эту проблему не решает.

Известны конденсаторные системы зажигания [1, 6, 7], которые используют катушку зажигания лишь как высоковольтный импульсный трансформатор. Однако, поскольку накопить большую, чем в традиционных системах зажигания энергию от бортовой сети автомобиля в конденсаторе приемлемых размеров невозможно, конденсаторные системы зажигания комплектуются преобразователями, повышающими напряжение бортового источника питания до 300-400 В, и полупроводниковыми коммутаторами, обеспечивающими разряд конденсатора на первичную обмотку катушки зажигания. Повышенное напряжение увеличивает скорость нарастания и амплитуду вторичного напряжения, что позволяет увеличить искровой промежуток в свечах зажигания до 1,5 мм, повысить надежность воспламенения обедненных воздушно-топливных смесей, до 15%, уменьшить расход топлива и до 30% снизить токсичность отработавших газов. Недостатком таких систем является повышенная электрическая нагрузка катушки зажигания, приводящая к снижению ее надежности.

Известны также плазменные [8-11] и комбинированные плазменные системы зажигания, в которых основным источником энергии искрового разряда является высоковольтный конденсатор, включаемый последовательно с вторичной обмоткой катушки зажигания и заряжаемый до 3000 В. Такие системы позволяют увеличить искровой промежуток в свечах зажигания до 3 мм и более, выделить в искровом разряде до 3 Дж энергии, до 40% сократить расхода бензина и до пяти раз снизить токсичность отработавших газов по СО.

Недостатками таких систем являются:

- высокие требования по напряжению к повышающему преобразователю и выпрямителю, а к коммутатору и основному накопительному конденсатору - не только по напряжению, но и пиковому значению тока;

- высокая токовая нагрузка на вторичную обмотку высоковольтного импульсного трансформатора (катушки зажигания);

- при использовании традиционных катушек зажигания потеря в емкостной фазе электроискрового разряда до 50% накопленной энергии, а в индуктивной фазе - до 70% накопленной энергии.

Известен способ снижения потерь энергии в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания [см. RU 2364744 C2, МПК: F02P 3/04, F02P 15/00. 2009], в основе которого лежит идея комбинированного плазменного зажигания и согласно которому сопротивление высоковольтной цепи уменьшается вплоть до значений менее 10 Ом. При этом энергия разряда катушки зажигания уменьшена вплоть до величины, достаточной только для достижения пробивного напряжения. Основным источником энергии электроискрового разряда является высоковольтный конденсатор, включенный последовательно с вторичной обмоткой нестандартной катушки зажигания. Технический результат заключается в снижении потерь энергии в системе зажигания, улучшении процесса воспламенения, увеличении скорости и полноты сгорания горючих смесей различного состава, исключении детонации, улучшении мощностных и экологических показателей двигателя внутреннего сгорания. Устройство, выполненное по этому способу, за исключением больших потерь энергии, будет иметь те же недостатки, что и комбинированные плазменные системы зажигания.

Ограниченное распространение в автомобильной промышленности конденсаторных, плазменных и комбинированных плазменных систем зажигания в основном связано с тем, что катушки зажигания для таких систем зажигания серийно не выпускаются, а штатные катушки и модули зажигания при работе в составе таких систем из-за повышенной токовой нагрузки перегреваются и выходят из строя.

Известна катушка зажигания двигателя внутреннего сгорания [см. Патент RU 2295648 C1. 2007], в которой для увеличения надежности в качестве электроизоляционного материала используется сжатый воздух. К недостаткам этого изобретения относятся: зависимость надежности и долговечности катушки от степени герметизации корпуса, потенциальная опасность корпуса, находящегося под большим давлением, а также усложнение конструкции путем введения запорного устройства для заполнения герметичного корпуса сжатым воздухом.

Известна катушка зажигания для двигателя внутреннего сгорания (варианты) [см. Патент РФ №2285307 C2. 2008], содержащая дополнительную, включенную встречно низковольтную обмотку, дополнительные низковольтные и высоковольтные выводы и пониженные количества витков первичной и вторичной обмоток. Эта группа изобретений имеет следующие недостатки:

- введение дополнительной первичной обмотки приводит к усложнению конструкции,

- компенсация двукратного уменьшения коэффициента трансформации (по основной первичной обмотке) и 25-кратного уменьшения числа витков основной первичной обмотки по сравнению с катушкой-прототипом Б117А потребует кратного увеличения тока в дополнительной первичной обмотке, обострит проблему отвода выделяющегося тепла и снизит надежность катушки зажигания.

Известна также катушка зажигания [см. Патент РФ №2113029, МПК: H01F 38/12, H01F 17/04, H01F 27/25. 1998], содержащая: две обмотки - первичную, секционно намотанную вторичную и 9 магнитопроводов, образующих замкнутую магнитную цепь, часть из которых выполнена из колец, навитых лентой из аморфного магнитомягкого сплава. Недостатками этого изобретения являются сложность конструкции и секционная намотка вторичной обмотки, при которой в каждой внутренней секции первый и последний виток находятся под напряжением, падающим на секции, что повышает вероятность пробоя именно между этими витками.

Катушки зажигания, выполненные согласно патентам РФ №2285307 C2 и №2113029 могут быть приняты за прототип изобретения.

Прототипы совпадают с заявляемым изобретением по наличию следующих общих признаков:

- первичная обмотка,

- вторичная обмотка,

- уменьшенные количества витков и увеличенные сечения проводов первичной и вторичной обмоток,

- магнитопровод в виде колец, навитых лентой из магнитомягкого сплава.

Технической задачей изобретения было создание катушки зажигания, надежно работающей с конденсаторными системами зажигания при амплитуде напряжения на первичной обмотке до 1000 В, имеющей повышенную энергоэффективность, пониженный расход меди, а также обеспечивающей снижение интенсивности создаваемых системой зажигания радиопомех.

Поставленная задача решена следующим образом.

Обеспечение надежной работы с конденсаторными системами зажигания при амплитуде подаваемого на первичную обмотку напряжения до 1000 В решено:

- выполнением первичной обмотки в один слой проводом с усиленной изоляцией и покрытием ее магнитопровода слоем диэлектрика с высокими термо-, морозостойкостью и пробивной способностью,

- выполнением вторичной обмотки из двух полуобмоток, намотанных конусными спиралями с центральными высоковольтными клеммами и межвитковой изоляцией пленкой из диэлектрика с высокими термо-, морозостойкостью и пробивной способностью,

- разнесением в пространстве высоковольтных клемм полуобмоток вторичной обмотки.

Повышение энергоэффективности решено кратным уменьшением (по сравнению с катушками зажигания традиционной конструкции) активного сопротивления вторичной обмотки и выполнением первичной обмотки «косой» из нескольких изолированных друг от друга обмоточных проводов.

Снижение расхода меди решено путем намотки полуобмоток вторичной обмотки лентой из магнитомягкого сплава с межвитковой изоляцией и использования ее в качестве магнитопровода первичной обмотки.

Снижение интенсивности создаваемого системой зажигания радиоизлучения достигнуто таким соединением полуобмоток вторичной обмотки, которое обеспечивает взаимоподавление радиопомех, создаваемых как самими полуобмотками, так и их внешними высоковольтными цепями, во время действия пробоя, емкостной и индуктивной фаз электроискрового разряда. Это решение дает возможность удалить из высоковольтных цепей резисторы гашения радиопомех, что, в свою очередь, способствует повышению энергоэффективности системы зажигания.

Изобретение поясняетсячертежами, на которых изображены:

Фиг. 1 - конструктивное оформление катушки зажигания согласно заявляемому изобретению;

Фиг. 2 - схема электрическая принципиальная катушки зажигания, выполненной согласно заявляемому изобретению;

Фиг. 3 - схема электрическая подключения катушек зажигания, выполненных согласно заявляемому изобретению, к конденсаторной системе зажигания согласно заявке №2013151999 RU от 21.11.2013;

Фиг. 4 - Эквивалентная схема процесса искрообразования в конденсаторной системе зажигания с двумя заявляемыми катушками зажигания.

Сущность изобретения заключается в следующем.

В катушке зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащей первичную обмотку 1, имеющую 7÷40 витков и два низковольтных вывода 2 и 3, вторичную обмотку с двумя высоковольтными клеммами 4 и 5, а также магнитопровод в виде колец 6 и 7, навитых лентой 8 из магнитомягкого сплава и изолированных по наружной поверхности диэлектриком 9, первичная обмотка 1 мотается косой из медных обмоточных проводов с суммарным сечением по меди не менее 3,0 мм2. Кольца магнитопровода 6 и 7 мотаются в разные стороны, содержат не более 500 витков ленты 8 из магнитомягкого сплава с прямоугольной петлей гистерезиса шириной не менее 20 мм, толщиной (10÷50) мкм и изоляцией между витками пленкой 10 толщиной (10÷20) мкм с симметричным перекрытием каждой из сторон и шагом, обеспечивающим образование конусов высотой не менее 30 мм, которые как элементы конструкции сопрягаются основаниями. Начала лент из магнитомягкого сплава соединяются с высоковольтными клеммами 4 и 5, а концы - с одним из выводов первичной обмотки с образованием вторичной обмотки со средней точкой, состоящей из полуобмоток 11 и 12, соединенных согласно.

Уменьшение сечения, а также количества витков первичной обмотки за нижнюю границу указанного выше диапазона приводит к увеличению рабочей температуры и недоиспользованию магнитных свойств сердечника. Увеличение количества витков первичной обмотки за верхнюю границу указанного выше диапазона приводит к уменьшению коэффициента трансформации, что отрицательно сказывается на амплитуде выходного напряжения.

Уменьшение ширины, а также толщины ленты из магнитомягкого сплава за нижнюю границу указанного выше диапазона приводит к уменьшению сечения магнитопровода «по стали» и снижению энергоэффективности катушки зажигания, в том числе и из-за увеличения активного сопротивления вторичной обмотки. Увеличение ширины или толщины ленты из магнитомягкого сплава за верхнюю границу указанного выше диапазона приводит к увеличению размеров катушки зажигания

Пример осуществления изобретения

Заявляемая катушка зажигания двигателя внутреннего сгорания в конденсаторную систему зажигания (КСЗ) двигателя с микропроцессорной системой управления (МПСУД) подключается согласно схеме, изображенной на Фиг. 3, на которой обозначены:

13 - источник питания (ИП),

14 - МПСУД,

15 - повышающий преобразователь напряжения источника питания (ППН),

16 - вторичный источник питания (ВИП),

17 - КСЗ,

18 - катушка зажигания первого и третьего цилиндров,

19 - катушка зажигания второго и четвертого цилиндров,

20 - свеча первого цилиндра,

21 - свеча второго цилиндра,

22 - свеча третьего цилиндра,

23 - свеча четвертого цилиндра,

24 - драйвер высоковольтного мощного транзистора Т1,

25 - драйвер высоковольтного мощного транзистора Т2.

Процесс искрообразования поясняется эквивалентной схемой, изображенной на фиг. 4, на которой обозначены:

29 - эквивалентная схема заявляемой катушки зажигания,

30 - эквивалентные схемы высоковольтных проводов,

31 - эквивалентные схемы свечей зажигания 20 и 22,

- C1 - накопительный конденсатор системы зажигания,

- R1 и L1 - активное сопротивление и индуктивность первичной обмотки катушки зажигания 18,

- BU1÷BU4 - высоковольтные соединители,

- i1 - ток разряда накопительного конденсатора C1,

- i2 - ток заряда собственных емкостей элементов левой по схеме высоковольтной цепи,

- i3 - ток заряда собственных емкостей элементов правой по схеме высоковольтной цепи,

- i4 - ток пробоя искрового промежутка свечи зажигания 20,

- i5 - ток пробоя искрового промежутка свечи зажигания 22,

- i6 - ток емкостной фазы электроискрового разряда в искровом промежутке свечи зажигания 20,

- i7 - ток емкостной фазы электроискрового разряда в искровом промежутке свечи зажигания 22,

- R2, L2 и C2 - активное сопротивление, индуктивность и собственная емкость левой по схеме полуобмотки вторичной обмотки катушки зажигания,

- R3, L3 и C3 - активное сопротивление, индуктивность и собственная емкость правой по схеме полуобмотки вторичной обмотки катушки зажигания,

- R4, L4 и C4 - активное сопротивление, собственные индуктивность и емкость высоковольтного провода, подключения к катушке зажигания 18 свечи зажигания 20,

- R5, L5 и C5 - активное сопротивление, собственные индуктивность и емкость высоковольтного провода, подключения к катушке зажигания 18 свечи зажигания 22,

- L6 и C6 - собственные индуктивность и емкость свечи зажигания 20,

- R6 - активное сопротивление искрового промежутка свечи зажигания 20,

- L7 и C7 - собственные индуктивность и емкость свечи зажигания 22,

- R7 - активное сопротивление искрового промежутка свечи зажигания 22.

МПСУД 14, ППН 15 и ВИП 16 КСЗ 17 выключателем S1 подключаются к источнику питания 13. ВИП 16 запускается и подает питание на драйверы 24 и 25 транзисторов Т1 и Т2 КСЗ 17. Активизируется МПСУД 14, и на ее выходах 26, 27 и 28 появляются сигналы управления, соответствующие паузе между актами искрообразования. В результате закрываются транзисторы Т1 и Т2, а ППН 15 запускается. Повышенное напряжение с его выхода выпрямляется мостовым выпрямителем Br1 и через развязывающие диоды D1 и D2 поступает на заряд накопительных конденсаторов С1 и С2 по следующим цепям:

1) корпус - мостовой выпрямитель Br1 - быстро восстанавливающийся развязывающий диод D1 - накопительный конденсатор С1 - обмотка L1 катушки зажигания 18 - корпус,

2) корпус - мостовой выпрямитель Br1 - быстро восстанавливающийся развязывающий диод D2 - накопительный конденсатор С2 - обмотка L3 катушки зажигания 19 - корпус.

Токи заряда в обмотках L1, L3 катушек зажигания 18 и 19 создают в их магнитопроводах быстро нарастающие, а затем относительно медленно уменьшающиеся магнитные потоки, которые в полуобмотках L2, L5 и L4, L6 катушек зажигания 18 и 19 наводят ЭДС. Высокое напряжение с высоковольтных клемм Bu1, Bu3 катушки зажигания 18 прикладываются к искровым промежуткам свечей зажигания 20 и 22, а с высоковольтных клемм Bu2, Bu4 катушки зажигания 19 - к искровым промежуткам свечей зажигания 21 и 23. Газ в искровых промежутках всех перечисленных свечей зажигания ионизируется.

После заряда накопительных конденсаторов С1 и С2 токи в цепях 1) и 2) уменьшаются до значений, достаточных лишь для компенсации утечек энергии из них, и ППН 15 практически переходит в режим холостого хода с малым потреблением энергии источника питания 13.

При вращении коленчатого вала по сигналу с датчика его положения (на схеме фиг. 3 не показаны) МПСУД 14 по выходу 27 или выходу 28 выдает сигнал синхронизации зажигания, сопровождая каждый из них сигналом выключения ППН 15 по выходу 26.

Пусть сигналы выданы с выходов 26 и 27 МПСУД 14. В результате выключается ППН 15, активизируется драйвер 24 и открывается транзистор Т1, создавая (Фиг. 4) последовательный колебательный RLC-контур. В первой половине периода колебаний ток i1 протекает по цепи: «плюс С1 - корпус - L1 - R1 - минус С1», а во второй - в обратном направлении. Поскольку сопротивление «сток-исток» полевого транзистора Т1 составляет не более десятых долей ома, контур ударно возбуждается. Ток в обмотке L1 катушки зажигания 18 создает в ее магнитопроводе быстро нарастающий магнитный поток, который в ее полуобмотках L2 и L3 возбуждает быстро растущую ЭДС.

Поскольку (фиг. 4) сопротивления R6 и R7 газа в искровых промежутках свечей зажигания 20 и 22 очень велики, напряжения на полуобмотках L2 и L3 с большой скоростью возрастают. При этом, благодаря согласному их соединению, полярности напряжений на высоковольтных клеммах Bu1 и Bu2 относительно общей точки соединения полуобмоток L2 и L3 оказываются противоположными. Поэтому противоположно направленными токами i2 и i3 собственные емкости полуобмоток С2 и С3, подключенных к ним высоковольтных проводов С4 и С5 и свечей зажигания С6 и С7 заряжаются и приобретают противоположные полярности.

Собственные емкости С6 и С7 свечей зажигания являются источниками энергии пробоя их искровых промежутков. Пробой происходит в первом полупериоде переменного тока в колебательном контуре, образованном открытым транзистором Т1. Причем из-за большой скорости нарастания напряжения на собственных емкостях С6 и С7 свечей зажигания пробой (при прочих равных условиях) происходит при большем напряжении, чем в традиционных системах зажигания. После пробоя искровых промежутков свечей зажигания образуются два разрядных контура «плюс С6 - L6 - R6 - минус С6» и «плюс С7 - L7 - R7 - минус С7» с участием собственных емкостей, индуктивностей свечей зажигания и активных сопротивлений R6 и R7 проводящих каналов в их искровых промежутках. Частоты колебаний определяются собственными индуктивностями и емкостями свечей зажигания и составляют порядка 33 МГц.

По мере израсходования энергии, запасенной в собственных емкостях свечей зажигания, образуются два колебательных контура «плюс (С2+С4) - R4 - L4 - L6 - R6 - минус (С2+С4)» и «плюс (С3+С5) - R5 - L5 - L7 - R7 - минус (С3+С5)» и искровые разряды переходят в емкостные фазы, источниками энергии которых являются собственные емкости высоковольтных проводов и полуобмоток катушки зажигания. Частоты колебаний в новых контурах в основном определяются суммой емкостей высоковольтных проводов, полуобмоток катушки зажигания и составляют порядка (3-7) МГц.

По мере израсходования энергии запасенной в собственных емкостях высоковольтных проводов и полуобмоток катушки зажигания, искровые разряды переходят в индуктивные фазы, источниками энергии которых становятся полуобмотки катушки зажигания. Частота колебаний определяется емкостью накопительного конденсатора, индуктивностью первичной обмотки катушки зажигания и составляет порядка 20 кГц.

Примененное в изобретении соединение первичной обмотки с полуобмотками вторичной обмотки обеспечивает противофазное изменение всех пар i2 и i3, i4 и i5, i6 и i7, что в свою очередь создает условия для взаимоподавления создаваемых ими радиопомех во всех периодах электроискровых разрядов от пробоя до окончания индуктивных фаз.

Пусть КСЗ имеет накопительные конденсаторы емкостью 1,0 мкФ и в паузе между актами искрообразования заряжает их до напряжения 800 В. При 10 витках в первичной обмотке заявляемой катушки зажигания межвитковое напряжение не должно превышать 80 В. При применении для изготовления «косы» первичной обмотки обмоточного провода ПЭТ-имид 0,75 мм (температурный индекс - 220°C, пробивное напряжение изоляции более 350 В) обеспечивается троекратный запас по температуре и четырехкратный запас по межвитковому напряжению.

При среднем диаметре намотки полуобмоток вторичной обмотки, равном 30 мм, для намотки 500 витков потребуется 50 м ленты из магнитомягкого сплава с прямоугольной петлей гистерезиса (возможно пермаллоя 50НП). При толщине ленты 20 мкм, ширине 20 мм и удельном сопротивлении порядка 0,7 Ом×мм2/м сопротивление полуобмотки будет не более 88 Ом, что более 45 раз меньше активного сопротивления вторичных обмоток современных катушек и модулей зажигания, составляющих (4÷23) кОм.

При применении в заявляемой катушке зажигания для межвитковой изоляции полуобмоток вторичной обмотки пленки толщиной 20 мкм из полиэтилентерефталата? имеющего теплостойкость 150°C, морозостойкость -60°C и электрическую прочность 300 кВ/мм, электрическая прочность такой пленки будет 6 кВ, чем обеспечивается шестидесятикратный запас по межвитковому пробивному напряжению.

В современных системах зажигания повышенной энергии двигателей внутреннего сгорания со степенью сжатия до 10 и искровых промежутках в свечах зажигания величиной 1,0 мм напряжение их пробоя составляет порядка (10÷12) кВ. Известно [12], что в диапазоне значений искрового промежутка (0,7÷1,5) мм пробивное напряжение, при прочих равных условиях, практически линейно зависит от величины искрового промежутка. Следовательно, увеличение искровых промежутков свечей зажигания с 1,0 до 1,5 мм приведет к увеличению напряжения пробоя (15…18) кВ и двукратному увеличению энергии, выделяемой во время пробоя. Такого же результата следует ожидать и от емкостных фаз электроискровых разрядов.

Источником энергии индуктивной фазы электроискровых разрядов в увеличенных искровых промежутках свечей зажигания 20 и 22 является не катушка зажигания 18, а накопительный конденсатор С1. При заряде этого конденсатора емкостью 1 мкФ до 800 В в нем накапливается энергии, что почти в 5 раз превышает энергию, накапливаемую катушками зажигания современных систем зажигания повышенной энергии (0,065 Дж). Из-за введения в состав высоковольтных цепей систем зажигания резисторов гашения радиопомех к.п.д. емкостной фазы электроискрового разряда составляет порядка 50%, а из-за большого активного сопротивления вторичных обмоток [5] традиционных катушек зажигания (2,5÷11,0 кОм) к.п.д. индуктивной фазы электроискрового разряда составляет не более 30%. С учетом перечисленного системами зажигания повышенной энергии в индуктивной фазе электроискрового разряда может быть выделено не более 0,02 Дж энергии. При тех же предположениях, но с учетом многократного снижения активного сопротивления вторичной обмотки заявляемой катушки зажигания и удаления из высоковольтных цепей резисторов гашения радиопомех к.п.д. индуктивной фазы должен возрасти до 50%, а количество выделяемой в ней энергии - до 0,16 Дж, что в пересчете на одну свечу в 4 раза больше энергии, выделяемой в индуктивной фазе системами зажигания повышенной энергии.

Техническим результатом является обеспечение надежной работы с конденсаторными системами зажигания при амплитуде напряжения на первичной обмотке до 1000 В, кратно повышенная энергоэффективность, пониженный расход меди, а также пониженная интенсивность создаваемых системой зажигания радиопомех.

Изобретение позволяет реализовать потенциальные возможности конденсаторных и гибридных (сочетающих конденсаторное и плазменное зажигание) систем зажигания по повышению крутящего момента двигателей во всем диапазоне изменения частоты вращения выходного вала и нагрузки на нем, по сокращению удельного расхода топлива и многократному снижению токсичности выбросов в окружающую среду.

ЛИТЕРАТУРА

1. Ходасевич А.Г., Ходасевич Т.И. Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей. Часть 1. Электронные системы зажигания. - М.: Антелком, 2005, с. 8-11, 14-25, 27-33.

2. Соснин Д.А. Автотроника. Электрооборудование и системы бортовой автоматики современных легковых автомобилей. - М.: СОЛОН-Р, 2001. с. 78-87.

3. Росс Твег. Системы зажигания легковых автомобилей. Устройство, обслуживание, ремонт. - М.: ЗАО Книжно-журнальное издательство «За рулем», 2000, с. 27-31.

4. Воинов А.Н. Сгорание в быстроходных поршневых двигателях. - М: Машиностроение, 1976, стр. 244.

5. Патент РФ №2364744 С2, МПК: F02P 3/04, F02P 15/00. 2009.

6. Бела Буна. Электроника на автомобиле. - М.: Транспорт, 1979, с. 70-81.

7. Патент РФ №2262618, МПК: F02P 3/06, 2005.

8. Мацкерле Ю. «Современный экономичный автомобиль. - М.: Машиностроение, 1987, с. 197-200.

9. Патент RU 2019727 С1, МПК 5: F02P 3/01, F02P 15/10, 1999.

10. Патент РФ №2243406, МПК: F02P 3/06, 2004.

11. Корытченко К.В., Волонцевич Д.О., Ковцур Ю.В. Тенденции развития автомобильных систем зажигания / Вестник национального технического университета «ХПИ». Сборник научных трудов. Тематический выпуск «Транспортное машиностроение» №39. Харьков: Изд-во ХПИ, 2010. с. 44-55.

12. Жуков А.А. Уточнение механизма искрового пробоя газа. Прикладная физика, 2003, №6, с. 67-72.

Катушка зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащая первичную обмотку, имеющую 7÷40 витков и два низковольтных вывода, вторичную обмотку с двумя высоковольтными клеммами, а также магнитопровод в виде колец, навитых лентой из магнитомягкого сплава и изолированных по наружной поверхности диэлектриком, отличающаяся тем, что первичная обмотка мотается косой из медных обмоточных проводов с суммарным сечением по меди не менее 3,0 мм2, кольца магнитопровода мотаются в разные стороны, содержат не более 500 витков ленты из магнитомягкого сплава с прямоугольной петлей гистерезиса шириной не менее 20 мм, толщиной (10÷50) мкм и изоляцией между витками пленкой толщиной (10÷20) мкм с симметричным перекрытием каждой из сторон и шагом, обеспечивающим образование конусов высотой не менее 30 мм, которые как элементы конструкции сопрягаются основаниями, начала лент из магнитомягкого сплава соединяются с высоковольтными клеммами, а концы - с одним из выводов первичной обмотки с образованием вторичной обмотки со средней точкой, состоящей из полуобмоток, соединенных согласно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области радиоэлектроники и может быть использовано при конструировании высоковольтных малогабаритных выпрямителей для электропитания мощной радиоэлектронной аппаратуры.

Изобретение относится к электрическим машинам. .

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано, например, в электроэнергетике для измерения больших переменных токов в высоковольтных электроустановках.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в измерительных трансформаторах тока, напряжения и конденсаторах ВЧ-связи высоких и сверхвысоких напряжений.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для уменьшения несинусоидальности и несимметрии токов в трехфазных четырехпроводных электрических сетях с глухозаземленной нейтралью.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения тока и напряжения. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрическим машинам, а именно к двигатель-генераторным и трансформаторным установкам. .

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области трансформаторостроения, и может быть использовано в устройствах, использующих одновременно трансформатор и дроссель, например в автономных инверторах.
Наверх