СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ МАКСИМОВА ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1996 года по МПК F02P3/04 

Изобретение относится к системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания.

Известна система зажигания с внутренним накоплением энергии для ДВС, которая содержит накопительный конденсатор, подключенный к источнику питания через последовательно соединенные диод, первичную обмотку катушки зажигания, ключ, параллельно диоду и накопительному конденсатору подсоединен силовой ключ (см. з-ку ФРГ N 1539232, кл. F 02 P 3/04, опубл. 1972 г.).

Недостаток известной системы зажигания недостаточно высокий КПД.

Известна система зажигания с импульсным накоплением энергии для ДВС, содержащая источник питания, к одной шине которого подсоединены последовательно включенные накопительный конденсатор, диод, первичная обмотка катушки зажигания, параллельно диоду и накопительному конденсатору подсоединен силовой ключ, второй вывод первичной обмотки катушки зажигания подсоединен ко второй шине источника питания через дополнительный диод, а к точке соединения диода и накопительного конденсатора через дополнительный ключ (см. а. с. СССР N 977846 F 02 P 3/04, опубл. 1982 г. прототип).

Однако известная система зажигания имеет низкую помехоустойчивость от бортовой сети и к тому же у нее отсутствует устройство увеличения мощности искры во время пуска ДВС.

Задачей предлагаемого к рассмотрению технического решения является повышение помехоустойчивости и надежности пуска ДВС.

Технический результат в изобретении достигается за счет того, что в системе зажигания с импульсным накоплением энергии для ДВС, содержащей источник питания, к одной шине которого подсоединены последовательно включенные накопительный конденсатор, диод, первичная обмотка катушки зажигания, параллельно диоду и накопительному конденсатору включен силовой ключ, вход силового ключа подсоединен к выходу одновибратора, один вход которого соединен с выходом источника запускающих импульсов, а другой вход соединен с выходом источника запускающих импульсов через схему задержки, а третий вход одновибратора соединен с последовательно соединенной цепочкой, состоящей из конденсатора и дополнительного ключа.

На фиг. 1 приведена электрическая схема предлагаемой к рассмотрению системы зажигания.

Система зажигания содержит источник питания 1, источник запускающих импульсов 2, схему задержки 3, одновибратор 4, силовой ключ 5, диод 6, первичную обмотку 7, катушки зажигания 8, вторичную обмотку 9, накопительный конденсатор 10, дополнительный диод 11. Система зажигания работает следующим образом.

В исходном состоянии силовой ключ 5 заперт, ток через обмотку 7 катушки 8 не протекает, накопительный конденсатор 10 заряжен до напряжения источника питания. Импульс положительной полярности от источника запускающих импульсов 2 через время задержки, формируемое схемой задержки 3, запускает одновибратор 4 через входы С и Д. Импульс положительной полярности с выхода одновибратора 4 открывает силовой ключ 5, а по его заднему фронту запирает его.

При запирании силового ключа 5 возникшим на первичной обмотке 7 катушки 8 зажигания импульсом напряжения самоиндукции через диод 6 заряжается накопительный конденсатор 10 по цепи: конец первичной обмотки 7, анод-катод выпрямительного диода 6, накопительный конденсатор 10, минус-плюс низковольтного источника питания 1, анод-катод диода 11, начало первичной обмотки 7. Одновременно при запирании ключа 5 высоковольтный импульс индукции со вторичной обмотки 9 катушки 8 зажигания поступает к распределителю и свечам зажигания.

Второй запускающий импульс открывает ключ 5, который передним фронтом своего входного тока через цепь управления включает ключ 12, и ранее заряженный конденсатор 10 через ключ 12 и открытый ключ 5 разряжается на первичную обмотку 7 катушки 8 зажигания, что приводит к возникновению первого высоковольтного импульса зажигания на вторичной обмотке 9. Диод 11 препятствует разряду конденсатора 10 через источник 1 питания. Второй высоковольтный импульс зажигания возникает в момент запирания ключа 5, т. е. когда катушка 8 зажигания накопит магнитную энергию, а напряжение на эмиттере ключа 5 резко возрастает. В момент запирания ключа 5 снова происходит заряд конденсатора 10. Третий и последующие запускающие импульсы вызовут повторение описанных процессов.

В режиме пуска двигателя внутреннего сгорания система работает аналогичным образом и отличается тем, что к третьему входу одновибратора 4 подключается дополнительный конденсатор 13 с помощью ключа 14. Ключ 14 открывается в момент пуска двигателя положительным напряжением, подаваемым реле стартера.

В результате подключения конденсатора 13 ко входу одновибратора 4, длительность импульса с его выхода увеличивается, что обеспечивает увеличение накопления магнитной энергии в катушке 8 зажигания и, как следствие, вызывает увеличение мощности искры на свече зажигания. Увеличение мощности искры повышает надежность работы двигателя в момент пуска.

Для того, чтобы подключение конденсатора 13 ко входу одновибратора 4 вызывало в момент пуска двигателя увеличение энергии в катушке 8, необходимо выполнить дополнительное условие, при котором длительность импульса с выхода одновибратора 4 с отключенным конденсатором 13 была такой, которая не вызывала бы насыщение катушки 8.

Для обеспечения наибольшей помехоустойчивости системы зажигания, необходимо обеспечить: наименьшую длительность импульсов с выхода источника запускающих импульсов 2; длительность задержки импульсов в схеме задержки 3 менее длительности импульсов с выхода источника запускающих импульсов. Наименьшая длительность с выхода источника запускающих импульсов обеспечивает наименьшее время разрешения пуска по входу Д одновибратора 4, что и вызывает повышение помехоустойчивости системы зажигания.

Если источник запускающих импульсов контактный, то длительность его запускающих импульсов определяется параметрами RC-цепи, а если источник запускающих импульсов бесконтактный, то длительность его запускающих импульсов определяется шириной окна управляющего элемента бесконтактного датчика.

Использование: в двигателестроении. Сущность изобретения: система содержит источник питания 1, к одной шине которого подключены последовательно соединенные накопительный конденсатор 10, диод 6 и первичная обмотка 7 катушки зажигания. Параллельно диоду 6 и накопительному конденсатору 10 включен силовой ключ 5. Вход ключа 5 подключен к выходу одновибратора 4, один вход которого соединен с выходом источника 2 запускающих импульсов, а второй вход соединен с выходом источника 2 запускающих импульсов через схему 3 задержки. Третий вход одновибратора может быть подключен к цепи, содержащей конденсатор 13 и дополнительный ключ 14. 1 з. п. ф-лы, 1 ил.

1. Система зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая источник питания, к одной шине которого подсоединены последовательно включенные накопительный конденсатор, диод, первичная обмотка катушки зажигания, параллельно диоду и накопительному конденсатору подсоединен силовой ключ, второй вывод первичной обмотки катушки зажигания подсоединен к второй шине источника питания через дополнительный диод и к точке соединения диода и накопительного конденсатора через дополнительный ключ, отличающаяся тем, что вход силового ключа подсоединен к выходу одновибратора, один вход которого соединен с выходом источника запускающих импульсов, а другой его вход соединен с выходом источника запускающих импульсов через схему задержки. 2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что третий вход одновибратора соединен с последовательно соединенной цепочкой, содержащей конденсатор и дополнительный ключ.