СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2001 года по МПК F02P3/04 

Изобретение относится к электрооборудованию автомобилей, в частности к системам зажигания, и может быть использовано на автомобильной технике, оборудованной двигателями с принудительным воспламенением рабочей смеси, подвергающейся воздействию условий, неблагоприятных для работы электрической аппаратуры.

Наиболее близкой по техническому решению и достигаемому результату является система зажигания "Искра" (С.В. Акимов и др. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. - М.: Машиностроение, 1988, с. 134, рис. 68. (2)), содержащая источник питания, выключатель зажигания, транзисторный коммутатор, катушку зажигания, датчик-распределитель, включающий датчик импульсов и распределитель, свечи зажигания и аварийное коммутирующее устройство, включающее искрогасительный конденсатор и обмотку управления, подключенную параллельно конденсатору, при этом положительный вывод источника питания подключен через выключатель зажигания к первой клемме транзисторного коммутатора и первичной обмотке катушки зажигания, вторичная обмотка которой подключена одним выводом к общей шине, а вторым - к центральному выводу крышки датчика-распределителя, свободные концы которой через свечи зажигания подключены к общей шине, а датчик импульсов датчика-распределителя подключен между корпусом и вторым выводом коммутатора. Конструкция системы зажигания не предусматривает устройства, сигнализирующего об ее работоспособности, требует дополнительных работ по переключению на аварийный режим и поддержанию контактов в рабочем состоянии, не обеспечивает синхронного искрообразования в соответствии с порядком работы цилиндров двигателя на аварийном режиме.

Настоящее изобретение направлено на расширение функциональных возможностей системы зажигания.

Поставленная задача достигается тем, что в схему системы зажигания дополнительно введены: газоразрядная лампа, резистор, наконечник, прикрепленный на провод, соединяющий высоковольтный вывод катушки зажигания и центральный вывод крышки датчика-распределителя, и подключенный к общей шине одним своим выводом непосредственно, а вторым - через газоразрядную лампу и резистор, и переключатель работы с двумя группами контактов, аварийное коммутирующее устройство дополнительно содержит геркон и параллельную управляющую обмотку, причем геркон соединен последовательно с обмоткой управления и параллельно с конденсатором, а свободный электрод геркона подключен через общую шину к корпусу коммутатора и отрицательному выводу источника питания, при этом вторая группа нормально разомкнутых контактов переключателя режимов работы подключена между второй клеммой транзисторного коммутатора и выводом параллельной управляющей обмотки, подключенной другим своим выводом к общей шине, а первая группа - неподвижным контактом к четвертой клемме транзисторного коммутатора, подвижным контактом - ко второму выводу первичной обмотки катушки зажигания с возможностью контакта со вторым и третьим неподвижными выводами, подключенными, соответственно, к среднему выводу управляющей обмотки и общей точке управляющей обмотки и конденсатора.

На фиг. 1 представлена схема системы зажигания транспортного средства, содержащая источник питания 1, выключатель зажигания 2, транзисторный коммутатор 3, катушку зажигания 4, датчик-распределитель 5, включающий датчик импульсов 6 и распределитель 7, свечи зажигания 8 и аварийное коммутирующее устройство 9, включающее искрогасительный конденсатор 10 и обмотку управления 11, подключенную параллельно конденсатору 10, при этом положительный вывод источника питания 1 подключен через выключатель зажигания 2 к первой клемме 12 транзисторного коммутатора 3 и первичной обмотке катушки зажигания 4, вторичная обмотка которой подключена одним выводом к общей шине, а вторым - к центральному выводу крышки датчика-распределителя 5, свободные концы которой через свечи зажигания 8 подключены к общей шине, а датчик импульсов 6 датчика-распределителя 5 подключен между корпусом и вторым выводом 13 коммутатора 3, газоразрядную лампу 14, резистор 15, наконечник 16, прикрепленный на провод, соединяющий высоковольтный вывод катушки зажигания 4 и центральный вывод крышки датчика-распределителя 5, и подключенный к общей шине одним своим выводом непосредственно, а вторым - через газоразрядную лампу 14 и резистор 15, и переключатель работы 17 с двумя группами контактов 18, 19, аварийное коммутирующее устройство 9 дополнительно содержит геркон 20 и параллельную управляющую обмотку 21, причем геркон 20 соединен последовательно с обмоткой управления 11 и параллельно с конденсатором 10, а свободный электрод геркона подключен через общую шину к корпусу коммутатора 3 и отрицательному выводу источника питания 1, при этом вторая группа 19 нормально разомкнутых контактов переключателя режимов работы 17 подключена между второй клеммой 13 транзисторного коммутатора 3 и выводом параллельной управляющей обмотки 21, подключенной другим своим выводом к общей шине, а первая группа 18 - неподвижным контактом 22 к четвертой клемме 23 транзисторного коммутатора 3, подвижным контактом 24 - ко второму выводу первичной обмотки катушки зажигания 4 с возможностью контакта со вторым 25 и третьим 26 неподвижными выводами, подключенными, соответственно, к среднему выводу управляющей обмотки 11 и общей точке управляющей обмотки 11 и конденсатора 10.

Система зажигания транспортного средства работает в трех режимах в зависимости от состояния ее элементов.

Первый режим: приборы системы зажигания работоспособны. Переключатель режима работы 17 включен в первое положение. Подвижный контакт 24 первой группы контактов 18 подключен к неподвижному контакту 22 и четвертой клемме 23 транзисторного коммутатора 3. При включении выключателя зажигания 2 в первичной цепи системы зажигания появляется ток. Путь тока: положительный вывод источника питания 1, выключатель зажигания 2, первая клемма 12 транзисторного коммутатора 3, первичная обмотка катушки зажигания 4, подвижный контакт 24 первой группы 18 переключателя работы 17, неподвижный контакт 22 той же группы контактов, четвертая клемма 23 транзисторного коммутатора 3 - корпус транзисторного коммутатора 3, общая шина. При провертывании коленчатого вала двигателя датчик импульсов 6 датчика-распределителя 5 подает импульсы на вторую клемму 13 транзисторного коммутатора 3, при этом последний обрывает ток первичной цепи, в результате чего наводится импульс высокого напряжения во вторичной обмотке катушки зажигания 4, который приводит к пробою зазора между электродами одной из свечей 8 в соответствующем цилиндре двигателя. Процесс повторяется с требуемой частотой.

При этом вокруг провода высокого напряжения, соединяющего вывод вторичной обмотки катушки зажигания 4 с центральным выводом крышки датчика-распределителя 5 образуется переменное электромагнитное поле достаточной напряженности для того, чтобы под воздействием наведенной этим полем электродвижущей силы возник ток в цепи: наконечник 16, газоразрядная лампа 14, резистор 15, корпус, наконечник 16, и газоразрядная лампа 11 загорится. При прохождении импульсов высокого напряжения в указанной цепи периодически будет возникать ток, частота которого равна частоте прохождения импульсов. Это приведет к периодическому включению газоразрядной лампы 14, что будет восприниматься, как ее постоянное горение.

Второй режим - вышел из строя транзисторный коммутатор 3. В этом случае при пуске двигателя импульс высокого напряжения во вторичной цепи генерироваться не будет, а следовательно, газоразрядная лампа 14 гореть также не будет, что является сигналом водителю для переключения переключателя работы 17 во второе положение, при котором в первой группе контактов 18 подвижный контакт 24 окажется разомкнут с неподвижным контактом 22 и замкнется с неподвижным контактом 25, а контакты второй группы 19 замкнутся. При этом второй вывод первичной обмотки катушки зажигания 4 подключится к среднему выводу управляющей обмотки 11, а датчик импульсов 6 датчика распределителя 5 будет подключен одновременно ко второй клемме 13 транзисторного коммутатора 3 и выводу параллельной управляющей обмотки 21. При замыкании выключателя зажигания 2 ток от источника питания 1 через замкнутые контакты выключателя зажигания 2, первую клемму 12 транзисторного коммутатора 3, первичную обмотку катушки зажигания 4, замкнутые подвижный контакт 24 и второй неподвижный контакт 25 первой группы контактов 18 переключателя работы 17 подается на средний вывод обмотки управления 11 и через замкнутые контакты геркона 20 на общую шину и минусовой вывод источника питания 1.

При провертывании коленчатого вала двигателя датчик импульсов 6 датчика распределителя 5 подает вырабатываемый им ток через второй вывод 13 коммутатора 3, вторую группу контактов 19 переключателя работы 17 на параллельную управляющую обмотку 21 и через общую шину на свой вывод, подключенный к корпусу. Под действием суммарной магнитодвижущей силы, образованной токами части обмотки управления 11 и параллельной управляющей обмотки 21 контакты геркона 20 разомкнутся, коммутируя ток первичной обмотки катушки зажигания 4, вследствие чего во вторичной обмотке катушки зажигания 4 наводится импульс высокого напряжения, который приводит к пробою зазора между электродами одной из свечей 8 в соответствующем цилиндре двигателя. Коммутация тока первичной цепи на описанном режиме осуществляется при прохождении каждого положительного импульса, вырабатываемого датчиком импульсов б распределителя 5. В процессе работы конденсатор 10 уменьшает искрообразование между контактами геркона 20 при коммутациях.

Третий режим - не работает транзисторный коммутатор 3 и(или) датчик импульсов 6 датчика-распределителя 5. Газоразрядная лампа 14 не горит ни в первом, ни во втором положении переключателя работы 17 при проворачивании коленчатого вала двигателя. Переключатель работы 17 переводится в третье положение. Подвижный контакт 24 первой группы контактов 18 переключателя работы 17 подключается к третьему неподвижному контакту 26, а вторая группа контактов 19 размыкается. При замыкании выключателя зажигания 2 в цепи источника питания 1, выключатель зажигания 2, первая клемма 12 транзисторного коммутатора 3, первичная обмотка катушки зажигания 4, подвижный контакт 24 первой группы контактов 18 переключателя работы 17, неподвижный контакт 26 той же группы упомянутого переключателя работы 17, общая точка управляющей обмотки 11 и конденсатора 10, управляющая обмотка 11, замкнутые контакты геркона 20, общая шина, источник питания 1 появляется ток. При достижении указанным током определенного значения контакты геркона 20 под действием магнитодвижущей силы, образованной этим током в обмотке управления 11 разомкнутся. Ток в первичной цепи системы зажигания оборвется, вследствие чего во вторичной обмотке катушки зажигания 4 наведется импульс высокого напряжения, который приведет к пробою зазора между электродами одной из свечей и одновременному замыканию контактов геркона 20 под действием сил упругости. После замыкания контактов геркона 20 в первичной цепи вновь возникнет ток, и процесс повторится с определенной частотой. При этом распределение импульса высокого напряжения между цилиндрами двигателя будет носить случайный характер и зависеть от положения ротора распределителя 7 датчика-распределителя 5, что обеспечит на режимах частичных нагрузок сохранение эффективных показателей двигателя в пределах 70-80%.

Таким образом, в предлагаемой системе зажигания предусмотрена сигнализация о состоянии системы, и аварийное коммутирующее устройство, обеспечивающее как синхронный, так и автоколебательный режим искрообразования в зависимости от характера неисправности системы, при этом для перехода на аварийные режимы не требуется выполнять дополнительные монтажные работы, а аварийное коммутирующее устройство не требует дополнительных работ по поддержанию его в работоспособном состоянии, так как в нем применены герметичные магнитоуправляемые контакты, срок хранения которых соответствует сроку службы автомобиля. Достаточно мощные герконы с высокой чувствительностью к управляющему воздействию промышленностью выпускаются, потребляемая мощность газоразрядной лампы (например, неоновой) мала и при соответствующем подборе резистора наблюдается свечение лампы на всех режимах работы при работоспособной системе зажигания, наконечник выполнен в виде катушки с несколькими витками. Вышеизложенное свидетельствует о соответствии предлагаемого изобретения критерию "промышленная применимость".

Источник информации
1. С. В. Акимов и др. Электрическое и электронное оборудование автомобилей. - М.: Машиностроение, 1988, с. 134, рис. 68.

Система зажигания транспортного средства, относящегося к электрооборудованию автомобилей, в частности к системам зажигания, может быть использована на автомобильной технике, оборудованной двигателями с принудительным воспламенением рабочей смеси, подвергающейся воздействию условий, неблагоприятных для работы электрической аппаратуры, содержит источник питания, выключатель зажигания, транзисторный коммутатор, катушку зажигания, датчик-распределитель, включающий датчик импульсов и распределитель, свечи зажигания и аварийное коммутирующее устройство, содержащее искрогасительный конденсатор и обмотку управления, подключенную параллельно конденсатору, при этом положительный вывод источника питания подключен через выключатель зажигания к первой клемме транзисторного коммутатора и первичной обмотке катушки зажигания, вторичная обмотка которой подключена одним выводом к общей шине, а вторым - к центральному выводу крышки датчика-распределителя, свободные концы которой через свечи зажигания подключены к общей шине. В систему дополнительно введены газоразрядная лампа, резистор, наконечник, прикрепленный на провод, соединяющий высоковольтный вывод катушки зажигания и центральный вывод крышки датчика-распределителя и подключенный к общей шине одним своим выводом непосредственно, а вторым - через газоразрядную лампу и резистор, переключатель работы с двумя группами контактов, аварийное коммутирующее устройство дополнительно содержит геркон и параллельную управляющую обмотку, причем геркон соединен последовательно с обмоткой управления и параллельно с конденсатором, а свободный электрод геркона подключен через общую шину к корпусу коммутатора и отрицательному выводу источника питания. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Система зажигания транспортного средства, содержащая источник питания, выключатель зажигания, транзисторный коммутатор, катушку зажигания, датчик-распределитель, включающий датчик импульсов и распределитель, свечи зажигания и аварийное коммутирующее устройство, включающее искрогасительный конденсатор и обмотку управления, подключенную параллельно конденсатору, при этом положительный вывод источника питания подключен через выключатель зажигания к первой клемме транзисторного коммутатора и первичной обмотке катушки зажигания, вторичная обмотка которой подключена одним выводом к общей шине, а вторым - к центральному выводу крышки датчика-распределителя, свободные концы которой через свечи зажигания подключены к общей шине, а датчик импульсов датчика - распределителя подключен между корпусом и вторым выводом коммутатора, отличающееся тем, что в нее дополнительно введены газоразрядная лампа, резистор, наконечник, прикрепленный на провод, соединяющий высоковольтный вывод катушки зажигания и центральный вывод крышки датчика-распределителя и подключенный к общей шине одним своим выводом непосредственно, а вторым - через газоразрядную лампу и резистор, и переключатель работы с двумя группами контактов, аварийное коммутирующее устройство дополнительно содержит геркон и параллельную управляющую обмотку, причем геркон соединен последовательно с обмоткой управления и параллельно с конденсатором, а свободный электрод геркона подключен через общую шину к корпусу коммутатора и отрицательному выводу источника питания, при этом вторая группа нормально разомкнутых контактов переключателя режимов работы подключена между второй клеммой транзисторного коммутатора и выводом параллельной управляющей обмотки, подключенной другим своим выводом к общей шине, а первая группа - неподвижным контактом к четвертой клемме транзисторного коммутатора, подвижным контактом - ко второму выводу первичной обмотки катушки зажигания с возможностью контакта со вторым и третьим неподвижными выводами, подключенными, соответственно, к среднему выводу управляющей обмотки и общей точке управляющей обмотки и конденсатора.