УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОГО ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (ДВС) Российский патент 1994 года по МПК F02P3/04 

Изобретение относится к электрооборудованию автомобилей, в частности, к системам зажигания горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания.

Известно устройство электронного зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащее контактный прерыватель, катушку зажигания, преобразователь напряжения, тиристорный ключ, накопительный конденсатор, высоковольтный распределитель (а.с. N 983302, кл. F 02 P 3/04, 1981).

Недостатком такого устройства электронного зажигания является низкая энергия дугового разряда из-за ограниченных возможностей накопления энергии индуктивностью, низкая эффективность работы двигателя внутреннего сгорания из-за отсутствия регулятора угла опережения зажигания, низкая надежность из-за наличия контактного прерывателя и высоковольтного распределителя.

Известна система зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая аккумуляторную батарею, преобразователь напряжения, накопительный конденсатор, тиристорные ключи, диоды, резисторы, катушки зажигания.

Недостатком данной системы является низкая эффективность работы двигателя внутреннего сгорания.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков.

Поставленная цель достигается тем, что устройство снабжено регулятором угла опережения, соединенного с бесконтактным распределителем зажигания, тиристорными ключами, преобразователем напряжения, емкостными накопителями энергии основной дуги зажигания, соединенными с зарядным устройством и параллельно, через вторичные обмотки катушек зажигания вспомогательной дуги с дуговыми промежутками свечей зажигания.

Таким образом, предлагаемое устройство электронного зажигания соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение предлагаемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие предлагаемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 изображена схема устройства электронного зажигания; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие работу составных узлов устройства.

Устройство электронного зажигания (фиг. 1) состоит из бесконтактного распределителя зажигания 1, регулятора угла опережения зажигания 2; тиристорных ключей 3; накопительного конденсатора вспомогательной дуги 4; преобразователя напряжения 5; катушек зажигания вспомогательной дуги 6.1-6. n; емкостных накопителей энергии основной дуги зажигания 7.1-7.n. При этом бесконтактный распределитель зажигания 1 через регулятор узла опережения зажигания 2 соединен с тиристорными ключами 3 и с преобразователем напряжения 5.

Тиристорные ключи 3 в свою очередь соединены через первичные обмотки катушек зажигания вспомогательной дуги 6.1-6.n с корпусом, а также с преобразователем напряжения 5 и по этой же цепи через накопительный конденсатор вспомогательной дуги 4 - с корпусом.

В свою очередь преобразователь напряжения 5 соединен с корпусом и через вторичные обмотки катушек зажигания вспомогательной дуги 6.1-6.n, дуговой промежуток свечей зажигания соединен с корпусом и через емкостные накопители энергии основной дуги зажигания 7.1-7.n также соединен с корпусом.

В данном случае целесообразно рассмотреть работу устройства для одного канала одного цилиндра, так как работа устройства для остальных каналов (цилиндров) аналогична.

Устройство работает следующим образом.

Бесконтактный распределитель зажигания формирует для каждого канала (цилиндра) короткие прямоугольные импульсы положительной полярности (фиг. 2, а) для первого цилиндра (фиг. 2, а, 1), которые поступают на регулятор угла опережения зажигания. Регулятор угла опережения зажигания формирует импульсы положительной полярности (фиг. 2, б, 1), передний фронт которых в зависимости от частоты следования импульсов (частоты вращения коленчатого вала) с бесконтактного распределителя, меняет свое местоположение во времени. Передний фронт данных импульсов открывает тиристорный ключ необходимого канала (цилиндра) и запускает преобразователь напряжения. При этом происходит коммутация заряженного накопительного конденсатора вспомогательной дуги на первичную обмотку катушки зажигания вспомогательной дуги (фиг. 2, г) и накопление энергии в преобразователе напряжения (фиг. 2, в). В результате чего во вторичной обмотке катушки зажигания вспомогательной дуги возникает высоковольтный высокочастотный синусоидальный импульс напряжения длительностью в один период (фиг. 2, 1^l), который пробивает дуговой промежуток в свече зажигания и образует токопроводящий канал, через который происходит разряд предварительно заряженного конденсатора емкостного накопителя энергии основной дуги зажигания соответствующего канала (цилиндра), ток разряда которого показан на фиг. 2, 1^ll). По истечении времени, большего времени разряда конденсатора, запасенная энергия в преобразователе напряжения подзаряжает накопительный конденсатор вспомогательной дуги и конденсаторы емкостного накопителя энергии основной дуги зажигания до напряжения в несколько сот вольт.

Работа последующих каналов (цилиндров) аналогична выше описанному. При этом энергию дугового разряда зажигания можно регулировать в большом диапазоне, меняя величину напряжения заряда и емкость конденсаторов емкостных накопителей энергии основной дуги зажигания.

Экономический эффект от внедрения устройства состоит в повышении эффективности работы двигателя, повышении его КПД, облегчения температурных режимов, снижении токсичности выхлопных газов и повышении экономичности двигателя.

Использование: в электрооборудовании автомобилей, в частности в системах зажигания горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания. Сущность изобретения: устройство электронного зажигания содержит преобразователь 5 напряжения, накопительный конденсатор 4, тиристорные ключи 3, бесконтактный распределитель 1 зажигания, катушки 6 зажигания. Особенностью изобретения является применение емкостных накопителей энергии основной дуги зажигания, которые соединены с корпусом, с преобразователем напряжения и последовательно - со вторичной обмоткой катушек зажигания, с центральным электродом свечей зажигания, а также использование регулятора угла опережения зажигания, входы которого соединены с бесконтактным распределителем зажигания, а выходы - с тиристорными ключами и преобразователем напряжения, что позволяет повысить эффективность работы двигателя внутреннего сгорания за счет подачи необходимой электроэнергии на дуговой промежуток свечей зажигания двигателей внутреннего сгорания и использование регулятора угла опережения зажигания, позволяющего оптимизировать данный параметр. 2 ил.

УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОГО ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ (ДВС), содержащее преобразователь напряжения, выход которого соединен параллельно с накопительным конденсатором и с N (где N - число цилиндров ДВС) цепочек, каждая из которых содержит соединенные последовательно тиристорный ключ и первичную обмотку катушки зажигания, вторичную обмотку катушки зажигания, первая клемма которой соединена со свечей, N бесконтактных распределителей, выходы которых соединены, через регулятор опережения зажигания, с соответствующими входами управления тиристорных ключей N цепочек, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности поджига горючей смеси введены, в преобразователь напряжения N выходов и вход управления, в регулятор опережения зажигания введен выход управляемого сигнала, который соединен с входом управления преобразователя напряжения, в каждую из N цепочек дополнительный накопительный конденсатор, первая клемма которого соединена с первой клеммой вторичной обмотки катушки зажигания и с одним из N выходов преобразователя напряжения, вторая клемма которой соединена с общей шиной.