ИСКРОВАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК F02P3/04 

Изобретение относится к автомобилестроению, в частности к двигателям внутреннего сгорания.

Изобретение может быть использовано в системах искрового зажигания автомобильных двигателей внутреннего сгорания.

Известны системы электронного зажигания, предназначенные для повышения энергии искры в свечах зажигания с целью улучшения поджига смеси. Недостатком систем электронного зажигания является их недостаточная эффективность.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является принятая за прототип искровая система зажигания с накопительным элементов (авт. св. N 1719708). Прототип представляет из себя накопитель энергии в виде многовитковой обмотки из коаксиального кабеля, размещенного на высокочастотном ферритовом сердечнике. Накопитель позволяет получить серию последовательных разрядов в искровой свече. В схему прототипа включены аккумулятор и прерыватель. Хотя в формулу прототипа аккумулятор и прерыватель не включены, тем не менее их наличие в системе зажигания подразумевается (прерыватель упоминается в описании).

Однако недостатком прототипа является то, что мощность первой искры увеличивается незначительно. Для улучшения зажигания горючей смеси важнее увеличение энергии первой искры, а последующие повторы искры после поджига смеси первой искрой уже не имеют существенного значения. Кроме того, общим недостатком всех известных устройств является то, что при запуске двигателя, особенно в зимних условиях, напряжение аккумулятора может значительно снизиться, искра ослабевает и двигатель может не запуститься.

Целью изобретения является значительное снижение содержания СО в выхлопных газах, экономия до 15% горючего, легкость запуска двигателя зимой и летом.

Поставленная цель достигается тем, что введены преобразователь напряжения, удвоитель напряжения, стабилизатор напряжения и искровой промежуток, причем аккумулятор, преобразователь напряжения, удвоитель напряжения, стабилизатор напряжения, прерыватель, система электронного зажигания и первичная обмотка катушки зажигания соединены последовательно, высоковольтный вывод вторичной обмотки катушки зажигания соединен с одним электродом искрового промежутка, а другой электрод искрового промежутка подсоединен к высоковольтному электроду искровой свечи, выход стабилизатора напряжения соединен также с электрической цепью питания системы электронного зажигания.

Сущность изобретения заключается в том, что введение искрового промежутка позволяет накопить в катушке зажигания значительно большую энергию за то время пока напряжение на высоковольтном выводе достигнет напряжения, достаточного для пробоя во много раз большего искрового промежутка (8-10 мм), чем в свече зажигания (< 1 мм). Эта накопленная энергия освобождается практически полностью за время искры, поскольку после пробоя искрового промежутка образуется ионизированный канал, облегчающий разряд остальной накопленной энергии. Для получения более стабильной и мощной искры желательно включить в предлагаемую систему с искровым промежутком систему электронного зажигания, хотя предлагаемая система достаточно эффективна и без использования системы электронного зажигания. Введение большого искрового промежутка требует стабильного питающего напряжения для обеспечения надежного его прибоя. С целью стабилизации уровня напряжения на входе прерывателя и питающего напряжения системы электронного зажигания введены преобразователь постоянного напряжения аккумулятора в переменное, удвоитель напряжения, выдающий на выходе удвоенное постоянное напряжение, и стабилизатор напряжения. Даже при снижении напряжения аккумулятора до 8-9 В при включении стартера система преобразователь-удвоитель напряжения обеспечивает необходимые для работы стабилизатора 14-16 В. При отсутствии системы электронного зажигания стабилизированное напряжение подают на первичную обмотку катушки зажигания.

Техническое решение соответствует критерию "новизна", так как имеет отличия от известных авторам аналогов и прототипа, а также критерию "существенные отличия", так как авторами не найдены технические решения, содержащие совокупность признаков, изложенных в отличительной части изобретения.

На фиг. 1 изображена предлагаемая искровая система зажигания.

Аккумулятор 1, преобразователь напряжения 2, удвоитель напряжения 3, стабилизатор напряжения 4, прерыватель 5, система электронного зажигания 6, катушка зажигания 7, искровой промежуток 8, искровая свеча 9 соединены последовательно, с выхода стабилизатора напряжения 4 подается стабилизированное питание на систему электронного зажигания 6.

Устройство работает следующим образом (фиг.2). Постоянное напряжение 12 В с выхода аккумулятора 1 преобразуется в преобразователе 2 в переменное напряжение с удвоенной амплитудой 12 В. Удвоитель напряжения 3 выдает на вход стабилизатора напряжения 4 постоянное напряжение 24 В. Стабилизированное напряжение 12 В с выхода стабилизатора напряжения 4 подается на прерыватель 5. С выхода прерывателя 5 перепад напряжения поступает на вход электронной системы зажигания 6, выходное напряжение которого возбуждает катушку зажигания 7. Когда высокое напряжение на высоковольтном выводе вторичной обмотки катушки зажигания 7 достигает достаточного высокого уровня, пробивается искровой промежуток 8 и электрическая искра одновременно пробивает искровой промежуток искровой свечи 9. Поскольку искровой промежуток 8 (8-10 мм) значительно превышает искровой промежуток (1 мм) искровой свечи 9, на вторичной обмотке катушки зажигания 7 накапливается значительно больше энергии за то время, пока напряжение на вторичной обмотке нарастает до значения, достаточного для пробоя этого промежутка. Эта энергия вся проходит через искровую свечу 9. Практически вся накопленная энергия расходуется на искру вследствие того, что при пробое искрового промежутка образуется ионизированный канал, облегчающий дальнейший разряд.

Проверка изобретения на автомобильном двигателе показала, что при использовании изобретения автомобильный двигатель запускается значительно легче, что особенно заметно в зимних условиях, значительно уменьшается содержание СО в выхлопных газах, экономия топлива достигает 15%.

Преобразователь напряжения, удвоитель напряжения, стабилизатор напряжения и искровой промежуток являются широко используемыми устройствами. В частности все эти устройства используются в современных телевизорах с импульсным питанием, например, в телевизоре "Юность-Ц404". Искровой промежуток в телевизорах используется как защитное (предохранительное) устройство.

Изобретение относится к области двигателестроения и предназначено для повышения энергии искры в свечах зажигания. Система содержит последовательно соединенные аккумулятор, преобразователь напряжения, удвоитель напряжения, стабилизатор напряжения, прерыватель, систему электронного зажигания и катушку зажигания. Высоковольтный вывод вторичной обмотки катушки зажигания соединен с одним электродом дополнительного искрового промежутка, а другой электрод искрового промежутка соединен с высоковольтным электродом свечи зажигания. 2 ил.

Искровая система зажигания, содержащая аккумулятор, последовательно соединенные прерыватель, систему электронного зажигания, катушку зажигания, а также искровую свечу, отличающаяся тем, что введены преобразователь напряжения, удвоитель напряжения, стабилизатор напряжения и искровой промежуток, причем аккумулятор, преобразователь напряжения, удвоитель напряжения, стабилизатор напряжения, прерыватель, система электронного зажигания, первичная обмотка катушки зажигания соединены последовательно, высоковольтный вывод вторичной обмотки катушки зажигания соединен с одним электродом искрового промежутка, а другой электрод искрового промежутка подсоединен к высоковольтному электроду искровой свечи, выход стабилизатора напряжения соединен также с электрической цепью питания системы электронного зажигания.