Электронная система зажигания

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1903.80 (21) 2894877/18-21 (31) М. Ктт. с присоединением заявки №

F P. 3/06

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 070382. Бюллетень ¹ 9

t$3) УДК 621.43.04 (088.8) Дата опубликования описания 07.03.82

jl

4 с (72) Авторы изобретения

В.В.Балавнев и Г.Г.Димов

1

I (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

15

25

Изобретение относится к системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания.

Известна система зажигания, содержащая зарядную обмотку, выпрямитель,, накопительный конденсатор, катушку и свечу зажигания, разрядное устройство (тиристор) и цепь управления моментом искрообразования и ограничения частоты вращения вала двигателя (1j.

Однако данная система зажигания имеет сложную схему с большим числом элементов, из-за чего надежность ее работы оказывается низкой. Кроме того, в этой системе зажигания не обеспечивается требуемая точность ограничения максимальной частоты вращения вала двигателя при изменении температуры окружающей среды.

Известна также система зажигания, содержащая источник питания для цепи зажигания, цепь зажигания с емкостным разрядом, включающую в себя накопительный конденсатор, катушку зажигания, разрядное устройство (тиристор), свечи зажигания и источник сигналов управления моментом искрообразования. Система зажигания содержит также устройство ограничения частоты вращения вала двигателя, состоящее из полупроводникового переключателя и схемы управления P2).

Однако данная .система зажигания имеет сложную схему и увеличенные стоимость, габариты и массу. Кроме этого, ограничение частоты вращения вала двигателя внутреннего сгорания посредством полного выключения зажигания приводит к нестабильной работе двигателя и значительно снижает срок его службы.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой системе зажигания является система, содержащая устройство управления моментом искрообразования,две генераторные обмотки с разным числов витков, накопительный конденсатор, катушку зажигания, разрядное устройство, прерыватель, диоды, тиристоры, помехозащищенную RC-цепь (3j.

Недостатками известной системы являются сложная схема и необходимость наличия источника стабилизированного напряжения — аккумуляторной батареи.

Цель изобретения — повышение надежности и предотвращение прежде911052 временного выхода из строя двигателя внутреннего сгорания.

Цель достигается тем, что в электронной системе зажигания, содержа- . щей устройство управления моментом искрообраэования, две генераторные обмотки с разным числом витков, соединенные между собой последователь но и подключенные через диод,в прямом направлении к накопительному конденсатору, к которому подключены параллельные разрядные цепи, каждая из . которых образована последовательно соединенными катушкой зажигания, параллельно первичной обмотке которой подключен диод, а со вторичной 15 обмоткой соединена свеча, зажигания, и тиристором, к катоду и управляющему электроду которого подключена параллельная помехозащитная RC-цепь, и шунтирующий диод, анод которого 70 соединен с потенциальным выводом генераторной обмотки с большим числом витков, а катод — с общей точкой соединения генераторных обмоток, генераторная обмотка с большим числом витков имеет дополнительный отвод, к которому подключен один из выводов вспомогательной генераторной обмотки с малым числом витков; а другой ее вывод соединен через диод в пря-. мом направлении одним из выводов вспомогательного конденсатора, подключенного другим выводом к катодам тиристоров, потенциальных вывоДОВ накОпительнОгО кОнденсатОра и генераторной обмотки с большим числом витков и анода шунтирующего диода, а с устройством управления моментом искрообразования соединены цепи управления электронных ключей, подключающих вспомогательный конден— 40 сатор к управляющему электроту соответствующего тиристора через ограничительный резистор.

На фиг.1 приведена блок-схема электронной системы зажигания; на . 45 фиг.2 и 3 — осциллограммы, поясняющие работу устройства.

Система зажигания содержит генераторные обмотки 1 и 2 с малым числом витков и генераторную обмотку 3 gp с большим числом витков, диоды 4

6,. накопительный 7 и вспомогательный 8 конденсаторы, тиристоры 9 и

10, катушки ..зажигания 11 и 12 и свечи зажигания 13 .и 14, устройство управления моментом искрообразования 15 электронные ключи 16 и 17, ограничительный резистор 18, помехоэащитные резисторы.19 и 20 и конденсаторы 21 и 22, диоды 23 и 24. Тиристоры 6О

9 и 10 имеют разные минимальные значения отпирающих токов управления.

- Система зажигания работает следующим образом.

Генераторные обмотки 1 — 3 с разным числом витков (большим и малым) 6 заряжают накопительный 7 и вспомогательный 8 конденсаторы до определенных уровней напряжения.

На малых частотах вращения вала двигателя заряд конденсаторов 7 и 8 обеспечивает генераторная обмотка 3 с большим числом витков через зарядные диоды 4 и 5. По мере роста частоты вращения вала двигателя напряжение на генераторных обмотках 1 и 2

Увеличивается, а напряжение. на обмотке 3 уменьшается из-за увеличения ее индуктивности сопротивления и становится меньше напряжения, выдаваемого обмотками 1 и 2. Заряд конденсаторов при больших частотах вращения ОСуществляется от обмоток

1 и 2 с малым числом витков через зарядные .диоды 4 и 5 и шунтирующий диод 6, Таким образом, напряжение на кон денсаторах 7 и 8 оказывается эастабилизированным в большом диапазоне частот вращения. Диод 6, включенный параллельно обмотке 3 с большим числом витков, шунтирует обратную полуволну напряжения этой обмотки, тем самым значительно (в несколько раз) снижая обратное напряжение на зарядных диодах 4 и 5 и облегчая ре- жим работы генераторной части системы зажигания.

При поступлении управляющего сигнала от устройства управления моментом искрообразования 15 на вход электронного ключа, например ключа 16, последний открывается и подключает вспомогательный конденсатор

8 к управляющему электроду тиристора 9 через ограничительный резистор 18. Вспомогательный конденсатор начинает разряжаться и формирует на . резисторе 19 сигнал для открывания тиристора 9. Амплитуда и длительность этого сигнала определяются напряжением и постоянной времени разряда конденсатора 8 и не зависят от частоты вращения вала двигателя внутреннегосгорания.Тиристор 9 открывает я и подключает накопительный конденсатор 7 к первичной обмотке катушки зажигания 12. На вторичной обмотке индуктируется высокое напряжение, которое прикладывается к свече зажигания 14, образуя на ней электрический. разряд. Когда напряжение на накопительном конденсаторе 7 станет равным нулю, а ток через первичную обмотку катушки зажигания достигнет максимального значения, открывается диод 24 и первичный разрядный контур. оказывается состоящим из первичной обмотки катушки зажигания 12 и диода 24. Включение диодов 23 и 24 параллельно первичным обмоткам катушек зажигания 11 и 12 облегчает режим работы тиристоров 9 и 10, накопительного конденсатора 7

911052

Формула изобретения и увеличивает энергию в разряде и его продолжительность на свечах зажигания.

При поступлении сигнала управления от устройства управления моментов искрообразования 15 на вход электронного ключа 17 система зажигания работает аналогичным образом.

Работа системы зажигания в этом режиме иллюстируется осциллограммами на фиг.2.

При поступлении сигнала управления от устройства управления 15 на управляющий электрод одного из электронных ключей 16 или 17 за счет внут-15 ренней емкости другого ключа и емкости монтажа схемы возможно срабатывание обоих тиристоров 9 и 10 одновременно. Для устранения этого явления между управлякнцим электродом 20 и катодом тирсторов включены параллельные RC-цепи. Параметры разрядной цепи вспомогательного конденсатора 8 выбраны таким образом, что при частоте вращения вала двигателя выше допустимой один из тиристоров (с меньшим минимальным отпирающим током управления, например тирис-. тор 9) оказывается открытым к началу очередного цикла зарядки накопительного конденсатора 7 из-за нали-, чия открывающего сигнала на управляющем электроде тиристора, сформиро- ванного конденсатором 8. Накопительный конденсатор 7 при этом не заряжается, так как оказывается зашунти- З рованным открытым тиристором 9 и первичной обмоткой катушки зажигания 12. При этом, вспомогательный конденсатор 8 заряжается от генераторных обмоток 2 и 3 обычным обра- 40 эом.

При поступлении следующего сигнала от устройства управления 15 открывается электронный ключ 17 и 45 тиристор 10, но искраобразование на свече 13 отсутствует, так как накопительный конденсатор 7 не был заряжен. К началу очередного цикла зарядки накопительного конденсато- 0 ра 7 ток управления становится меньше минимального отпирающего тока управления тиристора 10 и тиристор 10. закрывается.

При очеРеДном цикле заряжаются конденсаторы 7 и 8 и при поступлении сигнала управления от устройства 15 на вход ключа 16, система зажигания работает обычным образом, - как описано.

Таким образом, при частоте вращения вала двигателя выше допустимой, определяемой настройкой системы зажигания напряжением и постоянной времени разряда вспомогательного конденсатора 8, количество опера-. ций воспламенения за один оборот уменьшается вдвое. Частота вращения вала двигателя при этом снижается.

Работа системы зажигания в этом режиме, иллюстрируется осциллограммами на фиг.З.

Такищ образом, данную систему зажигания отличает простота схемы, повышенная. надежность, а ограничение частоты вращения вала двигателя путем снижения числа операций воспламенения за один оборот обеспечивает стабильную работу двигателя без рывков и предупреждает поломку двигателя.

Электронная система зажигания, содержащая устройство управления моментом искрообразования, две генераторные обмотки с разным числом витков, соединенные между собой последовательно и подключенные через диод в прямом направлении к накопительному конденсатору, к. которому подключены параллельные разрядные цепи, каждая из которых образована последовательно соединенными катушкой зажигания, параллельно первичной обмотке которой подключен диод, а со вторичной обмоткой соединена свеча зажигания, и тиристором, к катоду и управляющему электроду которого подключена параллельная помехозащитная AC-,öåïü, и шунтирующий диод, анод которого соединен с потенциальным выводом генераторной обмотки с большим числом витков, а катод — с общей точкой соединения генераторных обмоток, о т л и ч а ю щ а я - с я тем, что, с целью повышения на- дежности и предотвращения преждевременного выхода из строя двигателя внутреннего сгорания, генраторная обмотка с большим числом витков имеет дополнительный отвод, к которому подключен один из выводов вспомогательной генераторной обмотки с малым числом витков, а другой ее вывод соединен через диод в прямом направлении с одним из выводов вспомо-, гательного конденсатора, подключенного другим выводом к общей точке соединения катодов тиристоров, потенциальных выводов накопительного конденсатора и генерационой обмотки с большим числом витков и анода шунтирукщего диода, а с устройством уп" равления моментом искрообразования соединены цепи управления электронных ключей, подключающих вспомога" тельный конденсатор к управляющему электроду соответствующего тиристора через ограничительный резистор.

911052

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Японии М 52-44973, 516222, 197 1.

2. Патент СШАЬ Р 3985109, 123-8.09, 1976.

3. Копаев А..Ограничитель частоты вращения.-"Радио", 1979, Р 2,с. 31.

ВНИИПИ Заказ 1079/17

Тираж 548 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4