УСТРОЙСТВО СОЕДИНЕНИЯ СИСТЕМ ПЛАЗМЕННОГО И ИСКРОВОГО ЗАЖИГАНИЯ В КОМБИНИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ПЛАЗМЕННОГО ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1997 года по МПК F02P3/01 

Изобретение относится к электрооборудованию транспортных средств, а именно к системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания.

В известном устройстве соединение систем плазменного и искрового зажигания выполнено с параллельным их включением, что объясняется низким напряжением на выходе плазменной системы зажигания и, следовательно, большими токами в системе зажигания. Для этого необходимы блок управления плазменным зажиганием, электромеханический регулятор мощности и дополнительный источник питания плазменной системы, а также мощные высоковольтные разделительные диоды, соединяющие выход системы плазменного зажигания со специальными свечами зажигания, разделительный диод, соединяющий катушку зажигания в системе искрового зажигания с распределителем.

Недостатками такого соединения систем плазменного и искрового зажигания являются невысокая степень надежности устройства в целом из-за сложности промежуточной электронной схемы, обусловленной параллельным включением, а также снижение эксплуатационных свойств из-за наличия специальных свечей зажигания.

Известна комбинированная система зажигания для ДВС, в которой схема соединения плазменной и искровой систем обеспечивает последовательное их включение. Схема соединения в известном устройстве содержит два диода и связанные с ними два накопительных конденсатора, имеющих общую точку. В известной схеме соединения оба диода подключены к двум выходам вторичной обмотки трансформатора инвертора системы плазменного зажигания (два входа схемы соединения). Один из диодов этим же электродом подключен к общей точке последовательно соединенных накопительных конденсаторов, а другой его электрод соединен с другой обкладкой одного из конденсаторов и с общей шиной питания, другая обкладка второго конденсатора соединена с другим электродом другого диода (выход схемы соединения) и соединена с входным концом вторичной обмотки катушки зажигания в системе искрового зажигания, связанной через распределитель с обычными свечами зажигания.

В известном устройстве оба диода в схеме соединения, обеспечивающей последовательное включение систем плазменного и искрового зажигания, включены в одном направлении. По отношению к импульсу высокого напряжения с катушки зажигания диод, соединенный с ней, включен в обратном направлении, следовательно, он запирается передним фронтом импульса высокого напряжения, что не обеспечивает достаточно надежного подключения к общей шине питания для функционирования системы искрового зажигания, т.е. надежности работы устройства в целом, снижает его эксплуатационные свойства, так как приводит к снижению ресурса свечей зажигания из-за того, что электрически перегружается только один электрод свечи зажигания.

Задачей изобретениЯ является повышение эксплуатационных свойств комбинированной плазменной системы зажигания для ДВС: повышение ресурса свечей зажигания за счет встречно-последовательного соединения систем плазменного и искрового зажигания, которое обеспечивается полярностью подключения диодов в схеме соединения этих систем.

Схема соединения систем плазменного и искрового зажигания представляет собой удвоитель напряжения с выпрямлением, выполненный на двух диодах с подключенным к каждому из них параллельно резистором, и связанный с ним блок накопления заряда в виде двух последовательно соединенных накопительных конденсаторов. Одним из входов схемы соединения (для подключения к системе плазменного зажигания) является точка соединения этих конденсаторов, другим входом точка соединения последовательно соединенных диодов: катода первого диода и анода второго диода. Выходом устройства соединения (для подключения к вторичной обмотке катушки зажигания системы искрового зажигания) является точка соединения анода первого диода со второй обкладкой одного из конденсаторов, при этом вторая обкладка другого конденсатора связана с катодом второго диода и с общей шиной питания.

Таким образом, входами устройство соединения подключено к выходам системы плазменного зажигания, например к выходам вторичной обмотки трансформатора инвертора, а выходом к вторичной обмотке катушки зажигания системы искрового зажигания.

На чертеже представлена комбинированная система плазменного зажигания для ДВС, содержащая устройство соединения систем плазменного и искрового зажигания.

Комбинированная система плазменного зажигания для ДВС: содержит систему искрового зажигания 1 с катушкой зажигания, у которой вторичная обмотка 2 имеет выходной вывод 3, подключенный к распределителю 4 свеч 5 зажигания, систему плазменного зажигания 6 с общим для обеих систем источником 7 питания, между шинами которого включен однофазный инвертор с самовозбуждением, выходы 8 и 9 которого связаны соответственно с входами 10 и 11 устройства соединения 12. Выход 13 связан с входом 14 вторичной обмотки 2 катушки зажигания.

Таким образом, система плазменного зажигания 6 связана с системой искрового зажигания 1 через устройство соединения 12.

Устройство соединения 12 представляет собой удвоитель напряжения с выпрямлением, выполненный в виде двух пар параллельно подключенных сопротивлений 15 и 16 и диодов 17 и 18, соответственно 15-17, 16-18, и два последовательно соединенных накопительных конденсатора 19 и 20.

Вход 10 соединен с катодов диода 17 и анодом диода 18, т.е. диоды 17 и 18 в устройстве соединения 12 включены последовательно. Вход 11 соединен с общей точкой последовательно соединенных накопительных конденсаторов 19 и 20.

Выход 13 соединен с анодом диода 17 и с плюсовой обкладкой конденсатора 19. Минусовая обкладка конденсатора 20 соединена с катодом диода 18 и с общей шиной питания.

Удвоитель напряжения устройства соединения 12 на диодах 17 и 18 с резисторами 15 и 16 удваивает и выпрямляет напряжение, поступающее через выходы 8 и 9 системы плазменного зажигания на входы 10 и 11 до величины 3,3 - 3,5 кВ, например, при выходном напряжении с инвертора 1,65 1,75 кВ. Постоянное повышенное напряжение через выход 13 поступает на вход 14 вторичной обмотки 2 катушки зажигания системы искрового зажигания 1, напряжение со вторичной обмотки 2 через выходной выход 3 на подвижный электрод распределителя 4 и через воздушный промежуток между подвижным электродом распределителя 4 поступает на электрод из стандартных свечей 5 зажигания. При этом импульсное напряжение искровой системы зажигания 1 в соответствии со своим знаком суммируется с высоким напряжением с выхода 13 устройства соединения 12, связанного, кроме того, с накопительными конденсаторами 19 и 20. В результате искра системы искрового зажигания 1 поджигает плазменный факел. Конденсаторы 19 и 20 разряжаются, после чего система плазменного зажигания 6 поддерживает горение плазмы.

Встречно-последовательное соединение обеих систем зажигания -искрового 1 и плазменного 6, обеспечиваемое устройством соединения 12 за счет подключения соответствующих полярностей диодов 17 и 18, а именно подключения анода диода 17 к плюсовой обкладке конденсатора 19, является прямым по отношению к входу системы искрового зажигания 1, т.е. по отношению к импульсу высокого напряжения системы искрового зажигания. Это позволяет электрически разгрузить тонкий боковой и нагрузить массивный центральный электрод обычной свечи зажигания, что, соответственно, позволит повысить ресурс свечей зажигания, улучшая, таким образом, эксплуатационные свойства системы в целом.

Кроме того, высокоомные резисторы 15 и 16, включенные параллельно диодам 17 и 18, защищают от поражения электрическим током на конденсаторах 19 и 20 при отключенном от системы плазменного зажигания 6 источнике тока 7, а за счет закорачивания на общую шину питания через открытые диоды 17 и 18 и конденсаторы 19 и 20 переменной составляющей импульсного напряжения искрового зажигания обеспечивается защита от нее системы плазменного зажигания.

Изобретение может использоваться в системах зажигания ДВС, содержащих плазменное и искровое зажигания. Сущность изобретения: система плазменного зажигания соединена с системой искрового зажигания через удвоитель напряжения, при этом полярность искрового зажигания и полярность напряжения на выходе удвоителя напряжения противоположны. 1 ил.

Устройство соединения систем плазменного и искрового зажигания в комбинированной системе плазменного зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащее два диода и два последовательно соединенных накопительных конденсатора, у которых точка соединения конденсаторов является одним из входов для подключения к системе плазменного зажигания, другим входом является один из электродов первого диода, а выходом для подключения к систем искрового зажигания является точка соединения другого электрода этого же диода с другой обкладкой первого конденсатора, при этом другая обкладка второго конденсатора и один из электродов второго диода подключены к общей шине питания, отличающееся тем, что диоды, к каждому из которых параллельно подключено по резистору, связаны между собой последовательно, при этом полярность подключения диода в точке соединения с обкладкой конденсатора на выходе является прямой по отношению к входу системы искрового зажигания.