Система электронного зажигания
(72) Автор изобретения
ВСЕСОЮЗйА Я
ТЕХН ИЧЕСХАМ
БИБЛИОТЕКА
H. С. Свиридов (7!) Заявитель
Ульяновский моторный завод (54) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОННОГО ЗАЖИГАНИЯ
Изобретение относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, в частности к системам зажигания с магнето для двухтактных двигателей.
Известна система зажигания, содержащая магнето (генератор переменного тока), с зарядной и управляющей обмотками. Зарядная обмотка через выпрямитель подключена к накопительному конденсатору, который через тиристор подключен к первичной обмотке катушки зажигания. Управляющая обмотка подключена ко входу тиристора (1 ).
Недостатком данной системы является отсутствие автоматического регулирования угла опережения зажигания.
Известна также система электронного зажигания, содержащая генератор пе2в ременного тока, снабженный ротором и сдвинутыми между собой на одно полюсное деление сердечник статора с дву- .
MR обмотками, безобмоточный стержень
2 и фильтр в цепи управления, причем маховик (ротор ) имеет разомкнутую магнитную систему, магниты размещены по дуге, составляющей часть окружности.
Обмотки генератора подключены на вход коммутатора, а выход - к катушке зажигания ..
Устройство имеет ту особенность, что за каждый оборот маховика в каждой обмотке управления возникает последо" вательность импульсов, сдвинутых между собой на одно полисное расстояние.
Вследствие того, что магнитная система маховика разомкнута, крайние импульсы ЭДС в каждой последовательнос" ти имеют меньшую по сравнению с остальными импульсами амплитуду. При низкой скорости вращения искрообразование происходит от второго импульса ЭДС одной обмотки.
С увеличением скорости вращения амплитуда первого импульса ЭДС другой обмотки, сдвинутого по фазе в сторону опережения на одно полюсное деление
5 4 держит маховик 1 (фиг. 1) с постоянными магнитами 2, размещенные с полюсным шагом 6, имеющими полюсные наконечники 3, имеющие ширину в. угловых градусах 8g, магнитопровод статора 4, с радиальными сердечниками 5-9, рас" положенные с угловым шагом 82, составляющим часть полюсного шага ротора 8<, на которых расположены обмотки накопления 10, 11, управленяя 12 и электропитания 13.
На фиг. 2 показан вариант генератора с разомкнутой магнитной системой (фиг. 2 ) с постоянными магнитами 15, размещенные с полюсным шагом О, имеющими полюсные. наконечники t6, имеюмагнитопровод статора 17 с радиальными сердечниками 18-25 с угловым агом 9 (за исключением полюса 21), оставляющим часть полюсного деления ротора Qq на которых расположены обмотки накопления 26, 27, управления 28, 29 и электропитания 30.
Выход генератора, те обмотки накопления 10, 11 (фиг. 1), или 26, 27 (фиг. 2) и управления 12 (фиг. 1) или 28, 29 (фиг. 2 ) подсоединены ко входу электронного коммутатора 31, а выход - к катушке 32 -зажигания.
Система работает следующим образом.
На низкой скорости вращения с поворотом маховика 1 из положения, изображенного на фиг. 3, в положение, изображенное на фиг. 4, магнитный поток в сердечниках 5 и 7 изменяется по плавной кривой (фиг. 7) и амплитуда импульсов ЭДС в обмотках 11 и 12 в этот момент близка к нулю. Величина магнитных потоков Ф2, Ф в сердечниках 5 и 7 в точке dy (фиг. 7) примерно равна магнитному потоку в этих сердечниках с обычным соотношением углового шага ротора и полюсного шага статора.
При дальнейшем повороте ротора из положения, изображенного на фиг. 4 в положение, изображенное на фиг. 5 и 6, магнитный поток в сердечниках 5 и 7 меняет величину и направление (Ф4) в результате чего в обмотках накопления 10, 11 и управления 12 возникают импульсы ЭДС (фиг. 8), амплитуда которых равна амплитуде аналогичных импульсов с обычным соотношением полюсного шага ротора и статора e„ =e
Следовательно, импульсы ЭДС обмоток 10 и 11 накопления на низкой скорости
3, . 96993 относительно второго импульса, возрастает. При этом мощность первого импульса увеличивается до уровня отпирания коммутирующего элемента и о6 разования искры. Это позволяет при on-5 ределенной частоте вращения ступенчато изменять момент искрообразования в сторону опережения $2 3.
Однако известное устройство автоматического опережения не обеспечивает компактности системы зажигания из- за большого полюсного деления стержней статора.
Цель изобретения - уменьшение га" ротора, который содержит .маховик 14 баритов системы зажигания. !
Указанная цель..достигается тем, что в системе электронного зажигания двигателя внутреннего сгорания, со- щие ширину в угловых градусах 8, держащей генератор переменного тока, образованный ротором с постоянными щ магнитами и статором со стержнями, часть из которых снабжена обмотками накбпления, управления и электропитания, электронный коммутатор, вход которого соединен с обмотками управления и накопления, а выход - с первичной обмоткой катушки зажигания, стержни статора выполнены с полюсным делением, равным половине полюсного деления ротора, причем на расстоянии, рав-ЗО ном нечетному числу полюсных делений статора, от стержня с обмоткой управленил расположен по крайней мере один безобмоточный .стержень.
На фиг. 1 и 2 изображены два ва35 рианта предлагаемого устройства.для случая с замкнутой магнитной системой ротора для разомкнутой магнитной системы ротора соответственно; на фиг. 3-6 - распределение магнитного потока в сердечниках генерирующих катушек для схемы фиг. 1; на Фиг. 7кривая изменения потока s сердечниках на низкой скорости вращения ротора (диаграммы, изображенные пунктир45 ными .линиями, соответствуют случаю, когда 8 6, Фиг; 1); на фиг. 8-10осциллограммы ЭДС в обмотках; на r..11 - кривая изменения потока в сердечниках на средней скорости вращения ротора; на фиг. 12 и 13 - осциллограммы напряжения зарядного кон денсатора на низкой и средней скорос-; ти вращения ротора; на фиг. 14 - зависимость напряжения зарядного конденсатора от скорости вращения ротора.
Генератор системы зажигания с замкнутой магнитной системой ротора соФормула изобретения
Система электронного зажигания двигателя внутреннего сгорания, со" держащая генератор переменного тока, .образованный ротором с постоянными магнитами и статором,со стержнями, часть из которых снабжена обмотками накопления, управления и электропитания, электронный коммутатор, вход которого соединен с обмотками управления и накопления, а выход - с первичной обмоткой катушки зажигания, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов, стержни статора выполнены с полюсным делением, равным половине полюсного деления ротора, причем на расстоянии, равном нечетному числу полюсных делений статора, от стержня с обмоткой управS 9699 при 9< 8q по величине равны соответствующим импульсам с B = —9q ъ
С увеличением скорости вращения растет крутизна изменения магнитного потока на участке B„ J(фиг.9)l... .и растет мопность дополнительного -им" пульса 3„ (фиг.11) управляющей обмотки 12 и на определенной скорости вращения достигает величины, при -которой происходит срабатывание ключа 1о. и образование искры, что дает возможность на определенной скорости вращения ротора скачкообразно изменить момент искрообразования в сторону опережения. tS
Иэ рассмотрени г (фиг.9) следует, что на средней скорости вращения ротора величина магнитного потока Ф
1 сердечника 5 в момент времени 4<,предшествующий изменению величины магнит- 2 ного потока и направления, по величине меньше аналогичного магнитного по= тока для 9 = 8<, поэтому величина импульса ЭДС, наведенная в обмотке накопления, при повороте маховика иэ у
«положения, изображенного на йиг. 3, положение, изображенное на йиг. 5
6, меньше амплитуды соответствующего импульса с обычныи соотношением шага ротора и статора1(фиг.10) .
ЗО
Зависимость ЭДС зарядной обмотки, например U< от скорости вращения ротора, изображенная на 6иг. 14, по казывает, что на низкой скорости вращения (ш1 ) характеристики с 8 = 8„ идентичны, а на средней скорости вращения (1и )характеристика при 6. = сплошная линия как было поУ казано ранее, расположена ниже характеристики с 8<= 81 (пунктирная ли: ния) . Это дает возможность сделать заключение о наличии стабилизации величины ЭДС накопительной обмотки и, следовательно, напряжения на свече.
Импульсы ЭДС, возникающие в обмотках накопления 10 и 11, выпрямляются диодами 14 и 15 и заряжают накопительйый конденсатор 16, разряжаемый через тиристор 17 и первичную обмот- ку катушки 18 зажигания. Включается тиристор при подаче на управляющий электрод тиристора импульса с обмотки 12 управления через диод 19.
Обмотка 10, расположенная на полюсе 9, рядом с безобмоточным стержнем 0, оказывающим стабилизирующее воздействие на сигнал ЭДС этой обмотки на средних оборотах, имеет большое число витков по сравнению с обмот35 6 кой ll накопления полюса 5, расположенного рядом с полюсом 6 с обмоткой 13 электропитания.
Благодаря такому распределению числа витков обмоток накопления 10 и 11 работа схемы на низких и средних оборотах определяется стабилизированной ЭДС обмотки 10, а ЭДС обмотки 11 служит для повышения напряже ния на конденсаторе при максимальных оборотах ротора.
Напряжение на конденсаторе 01О (фиг. 14 ) при 9 = †" и при 9 В на1 1 пусковых оборотах (wÄ) имеют практически одинаковую величину, а при средних (мь| ) и максимальных оборотах напряжение в предлагаемой схеме (сплошная линия ) стабилизировано. Соответственно, стабилизируется напряжение на элементах схемы и напряжение на свече.
4Аналогичные результаты по стабильности выходных характеристик и улучшении режима работы элементов схемы получены при установке предлагаемого устройства в системах зажигания с разомкнутой магнитной системой ротора (фиг. 2).
Таким образом, выполнение статора генератора со стержнями, имеющими полюсное деление в два раза меньшее, чем полюсное деление ротора и с выбранным положением безобмоточного стержня статора, обеспечивает снижение габаритов системы и стабилизацию ее выходных параметров.
969935 лепил расположен по крайней мере один безобмоточный стержень.
Источники информации, принлтые во внимание при экспертизе
1. Патент CPN N 3447521, кл.123148, опублик. 1969.
2. gBTpнт СНА 3651795, кл. 123-149, опубли к. 1972.
