СИСТЕМА МНОГОИСКРОВОГО ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1999 года по МПК F02P3/02 F02P3/04 

Изобретение относится к системам зажигания, предназначенным преимущественно для карбюраторных автомобильных двигателей внутреннего сгорания.

Известны системы зажигания аналогичного назначения, содержащие источник питания в виде аккумулятора и/или генератора постоянного тока, катушку зажигания, прерыватель, высоковольтные провода и по крайней мере одну свечу зажигания, параллельно которой подключена основная цепь с индуктивностью L1, включающая конденсатор с емкостью С1 (см. авторское свидетельство СССР 661134, кл. F 02 Р 3/06, 1977).

Эта известная система зажигания, выбранная в качестве прототипа, обладает следующими недостатками. Система выдает только один импульс, что обуславливает недостаточную надежность зажигания. При существенных емкостях конденсатора токовая нагрузка на элементы системы (свечи и проч.) настолько велики, что срок их службы значительно сокращается. В момент размыкания контактов к катушке прикладывается большое обратное напряжение.

Задачей данного изобретения является устранение указанных недостатков. Эта цель достигается тем, что система зажигания, содержащая источник питания, катушку зажигания, прерыватель, высоковольтные провода и по крайней мере одну свечу зажигания, параллельно которой подключена основная цепь с индуктивностью L1, включающая конденсатор с емкостью С1, снабжена подключенной параллельно основной цепи дополнительной цепью с индуктивностью L2, включающей конденсатор с емкостью С2, причем указанные емкости и индуктивности определены соотношением:
2 < L2C2 / L1C1 < 10.

На чертеже представлена схема системы зажигания в соответствии с данным изобретением.

Система содержит источник питания 1, катушку зажигания с первичной обмоткой 2 и вторичной обмоткой 3, прерыватель 4, ключ зажигания 5, по крайней мере одну свечу 6, помехогасящий резистор 7, распределитель 8. Параллельно свече 6 подключена основная цепь с индуктивностью L1 9, включающая конденсатор 10 с емкостью С1, а также дополнительная цепь с индуктивностью L2 11, включающая конденсатор 12 с емкостью С2. Указанные емкости и индуктивности определены соотношением:
2 < L2C2 / L1C1 < 10.

Система работает следующим образом.

При возникновении высоковольтного импульса на вторичной обмотке 3 катушки зажигания начинается заряд конденсаторов 10 и 12 через индуктивности 9,11. Поскольку зарядная и разрядная цепи представляют собой RLC ( R-сопротивление, L-индуктивность, С-емкость) контура, в которых выполняется условие колебательности R2 L/C, при любых значениях L и С в выбранном диапазоне, то процесс заряда и разряда будет носить колебательный характер. Заряд конденсаторов 10, 12 происходит с постоянной времени, определяемой параметрами самого контура при отсутствии искры, до того момента, пока напряжение на искровом промежутке не достигнет пробивного. Затем начинается разряд катушки через искровой промежуток свечи 6, при этом в силу колебательного характера разряда имеют место моменты, когда напряжение разряда становится больше напряжения катушки и, соответственно, напряжения на конденсаторах. В этом случае ток "разряда" катушки резко падает, что вызывает бросок напряжения на искровом промежутке, затем при спадании разрядного тока (напряжения), снова продолжается "разряд" катушки, так как за время замкнутого состояния контактов распределителя напряжение на катушке не успевает спадать до нуля, и при размыкании контактов распределителя возник ает бросок напряжения на искровом промежутке, вновь вызывающий явление искры. Один конденсатор не обеспечивает перекрытия всего диапазона времен, необходимых для обеспечения полного сгорания топлива при изменении частоты вращения двигателя от максимума до минимума. Так емкость в 100 пФ обеспечивает хорошие показатели при малых частотах вращения, но при больших частотах вращения из-за сравнимой со временем сгорания постоянной времени разряда, реальное время существования искры уменьшается, так как время, в течение которого напряжение разряда выше, чем напряжение катушки, становится сравнимым с временем сгорания топлива. Емкость 20 пФ обеспечивает сгорание топлива при больших частотах вращения, но не оказывает существенного влияния на режим горения искры при малых частотах. Таким образом, наличие двух конденсаторов разной величины, создающих два контура с различными постоянными времени, обеспечивает полное сгорание топлива во всем диапазоне рабочих частот вращения двигателя.

Напряжение разряда контуров, создаваемых конденсаторами 10 и 12, индуктивностями высоковольтных проводов, их активными сопротивлениями и также помехоподавляющими резисторами, играет роль "ключа", который резко изменяет ток индуктивности, вызывая тем самым дополнительные броски напряжения, которые, в свою очередь, вызывают появление нескольких искр, обеспечивая более полное по сравнению с прототипом сгорание топлива, и, как следствие этого, улучшение экологических качеств и эксплуатационных показателей двигателя.

Проведенные эксперименты полностью подтвердили описанную выше физическую картину работы двигателей внутреннего сгорания данной системой зажигания и позволили установить оптимальный диапазон соотношений индуктивностей 9, 11 и емкостей конденсаторов 10, 12:
2 < L2C2 / L1C1 < 10.

Изобретение относится к системам зажигания, преимущественно, для автомобильных карбюраторных двигателей внутреннего сгорания и позволяет повысить надежность зажигания и повысить срок службы элементов системы (свечи и проч.). Особенность системы в том, что параллельно свече включены основная цепь с индуктивностью L1, включающая конденсатор С1, и дополнительная цепь с индуктивностью L2, включающая конденсатор С2, причем емкости этих конденсаторов и индуктивности определены соотношением: 2 < L2С2/L1С1 < 10. 1 ил.

Система многоискрового зажигания для двигателя внутреннего сгорания, преимущественно карбюраторного автомобильного, содержащая источник питания, катушку зажигания, прерыватель, высоковольтные провода и, по крайней мере, одну свечу зажигания, параллельно которой подключена основная цепь с индуктивностью L1, включающая конденсатор с емкостью C1, отличающаяся тем, что система снабжена подключенной параллельно основной цепи дополнительной цепью с индуктивностью L2, включающей конденсатор с емкостью С2, причем указанные емкости и индуктивности определены соотношением 2 < L2C2/L1C1 < 10д