КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ Российский патент 1995 года по МПК F02P3/04 

Изобретение относится к системам электроискрового зажигания двигателей внутреннего сгорания и может применяться на двигателях, имеющих штатную электромеханическую систему зажигания, переоборудуемую в процессе эксплуатации в электронную.

Известны автомобильные электромеханические системы зажигания, содержащие индукционную катушку, первичная обмотка которой подключена через контакты прерывателя к аккумуляторной батарее (ввиду широкой известности библиография не приводится). При размыкании контактов прерывателя в высоковольтной обмотке катушки наводится ЭДС. К недостаткам этой системы относится большой ток, протекающий через катушку и контакты, что вызывает эрозию контактов прерывателя и в отдельных случаях выводит катушку из строя, и невысокая мощность искры, воспламеняющей рабочую смесь, особенно при запуске двигателя и на холостых оборотах [1]
Для устранения указанных недостатков в последние годы широкое распространение получили различные системы электронного зажигания, например система зажигания транзисторного типа, в которой переключение катушки зажигания производит транзистор, управляемый в свою очередь контактами механического прерывателя. Достоинством этой системы является низкий ток, протекающий через контакты прерывателя, что предотвращает их эрозию, и четкость срабатывания транзистора, что устраняет зависимость мощности возбуждаемой катушкой электрической искры от зазора в контактах прерывателя и частоты их срабатывания. Однако главным недостатком этой системы являются высокие требования к транзистору, через который протекает большой ток (до 10 А), а также высокое напряжение (до 400 В), попадающее на транзистор после его закрытия, за счет ЭДС самоиндукции первичной обмотки катушки зажигания. Вызываемая этими обстоятельствами надежность работы системы зажигания подтверждается частыми выходами ее из строя, с чем сталкиваются потребители при эксплуатации автомобилей ВАЗ-2108 и ВАЗ-2109, оборудованных подобной системой зажигания.

Известна система зажигания конденсаторно-тиристорного типа, устраняющая указанные недостатки. Эта система имеет генератор постоянного напряжения (порядка 400 В) и накопительный конденсатор, подключаемый в момент вырабатывания искры к катушке зажигания, имеющий ограничительный резистор и клеммы О, ВК и ВК-Б. Преимущества этой системы перед транзисторной заключаются в том, что в ней полностью исключается постоянная составляющая тока через катушку, за счет чего улучшается ее тепловой режим, при запуске двигателя значительно снижается потребляемый системой ток (до 0,6 А), что особенно важно при зимнем запуске с разряженным аккумулятором. Известная система зажигания может не только устанавливаться в заводских условиях на вновь выпускаемые автомобили, но является перспективным ТНП, в связи с чем может быть рекомендована для самостоятельной установки на ранее выпущенных автомобилях, оборудованных электромеханической системой зажигания [2]
Однако при установке этой системы на автомобиль, имеющий штатное электромеханическое зажигание, требуются трудоемкие изменения схемы последнего, при которых необходимо: отсоединить ограничительный резистор индукционной катушки от ее клеммы ВК; заизолировать отсоединенный вывод резистора, подсоединить связанный с накопительным конденсатором вывод электронного блока к клемме ВК катушки; отсоединить провод прерывателя от клеммы О катушки; клемму О катушки заземлить, соединить провод прерывателя с соответствующим входом электронного блока, подсоединить питание к электронному блоку.

Перечисленные работы выполнить самостоятельно может не каждый потребитель, что для ТНП является недостатком. Кроме того, для регулировки момента зажигания или при отказе электронной системы зажигания должна быть предусмотрена возможность обратного перехода на электромеханическое зажигание, для чего перечисленные выше операции следует выполнить в обратном порядке. При этом после неоднократного перехода с одной системы на другую в схему электрооборудования, как правило, вносятся механические повреждения.

Целью изобретения является упрощение подключения системы электронного зажигания конденсаторно-тиристорного типа к бортовой схеме автомобиля, оборудованного электромеханической системой зажигания, и упрощение в процессе эксплуатации перехода с одной системы на другую.

Достигается это тем, что предложена схема подключения электронного зажигания ДВС, имеющая электронный блок конденсаторно-тиристорного типа, вход которого подключен к прерывателю, а выход к индукционной катушке.

Новым в предложенной схеме является подключение электронного блока, где его выход подключен к общей клемме высоковольтной и низковольтной обмотки катушки зажигания.

Схемы электронного зажигания конденсаторно-тиристорного типа, подключенные к автомобильной схеме батарейного зажигания сходным образом, не обнаружены.

Заявленные отличия придают техническому решению новые свойства, которые заключаются в том, что в цепь высокого напряжения оказывается последовательно включенной аккумуляторная батарея, которая подвергается воздействию кратковременных импульсов высокого напряжения, что оказывает положительное влияние на ее работоспособность.

Указанные свойства, обусловленные заявленными отличиями, позволяют сделать вывод о их существенности.

На чертеже показана принципиальная схема подключения электронного блока к штатной электромеханической системе батарейного зажигания.

Она содержит электронный блок 1, входная клемма 2 которого подключена к подвижному контакту 3 ("молоточку") прерывателя 4, а выходная клемма 5, связанная с накопительным конденсатором С_н, к индукционной катушке 6, имеющей высоковольтную обмотку 7, низковольтную обмотку 8 и общую клемму О, соединяющую обмотку 7 и 8. Катушка 6 (в зависимости от модели автомобиля) может также иметь ограничительный резистор 9, который включается между клеммой ВК низковольтной обмотки 8 и клеммой ВК-Б, подсоединенной к аккумуляторной батарее 10 (при отсутствии резистора 9 батарея 10 подключается непосредственно к клемме ВК). Для повышения удобства перехода с электромеханической системы на электронную и наоборот схема может иметь переключатель 11.

Таким образом, особенность подключения заявленной схемы заключается в том, что электронный блок 1 включается последовательно в разрыв проводника, идущего от прерывывателя 4 к клемме О индукционной катушки (подключение блока 1 к бортовому питанию автомобиля через замок зажигания не отличается от известного).

Во время работы схемы низковольтные импульсы электрического тока протекают по цепи масса М контакты прерывателя 4 блок 1 клемма О низковольтная обмотка 8 ограничительный резистор 9 аккумуляторная батарея 10. В то же время индуктируемый во вторичной обмотке 7 ток высокого напряжения протекает через распределитель и свечу зажигания на массу и далее по цепи: аккумуляторная батарея 10 ограничительный резистор 9 низковольтная обмотка 8.

Из изложенного следует, что отличительная особенность работы заявленной схемы заключается в прохождении кратковременных импульсов тока высокого напряжения (15-50 тыс. вольт) через аккумулятоpную батарею 10. Проверкой на осциллографе было также установлено, что во время работы напряжение на батарее колеблется синхронно высоковольтным импульсом в заметных пределах как в "+", так в "-" от номинала, что сопоставимо с известным способом продления службы аккумулятора: повторными циклами заряд-разряд.

Эффективность предлагаемой схемы подключения электронного зажигания конденсаторно-тиристорного типа заключается в простоте ее монтажа на автомобиле, оборудованном штатной электромеханической системой зажигания, в простоте перехода с одной системы на другую даже в движении автомобиля, что сводится к простому переключению двухпозиционного выключателя 11 (одним переключателем закорачивается блок 1 и отключается от него питание).

Можно также сделать вывод о продлении срока службы аккумуляторной батареи, работающей в паре с заявленной схемой. На сегодняшний день предлагаемой схемой оборудованы три автомобиля марки М-412, один из которых находится в опытной эксплуатации в течение ряда лет. В процессе эксплуатации предлагаемая схема подключения блока электронного зажигания показала высокую надежность и удобство в работе и обслуживании.

Использование: в системах батарейного электроискового зажигания на двигателях внутреннего сгорания, в частности при замене штатной электромеханической системы зажигания автомобиля на электронную конденсаторно-тиристорного типа. Сущность изобретения: система содержит электронный блок 1, входная клемма 2 которого подключена к подвижному контакту 3 прерывателя 4, а входная клемма 5, связанная с накопительными конденсатором C_н к индукционной катушке 6, имеющей высоковольтную обмотку 7, низковольтную обмотку 8 и общую клемму "О", соединяющую обмотку 7 и 8. Особенностью изобретения является соединение выхода блока 1 с клеммой "О", что обеспечило повышение удобства перехода с электромеханической системы на электронную, и наоборот схема может иметь переключатель 11. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. КОМБИНИРОВАННАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ, содержащая прерыватель, выход которого через конденсаторно-тиристорный электронный блок соединен с катушкой зажигания, высоковольтная и низковольтная обмотки которой соединены последовательно, отличающаяся тем, что выход электронного конденсаторно-тиристорного блока соединен с общей клеммой выводов низковольтной и высоковольтной обмоток, второй вывод последней из которых соединен с аккумуляторной батареей. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что между выходом прерывателя и входом электронного конденсаторно-тиристорного блока установлен двухпозиционный переключатель, вход которого подключен к выходу прерывателя, один выход к входу, а другой к выходу электронного конденсаторно-тиристорного блока.