СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 2006 года по МПК F02P13/00 H01T13/24 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к электрооборудованию двигателей с принудительным воспламенением топливовоздушной смеси.

Известна система зажигания ДВС, содержащая источник тока, катушку зажигания, прерыватель, механически связанный с валом двигателя, распределитель высокого напряжения с подвижным и неподвижными контактами, а также искровые свечи зажигания [1].

Такая система зажигания имеет недостаточную надежность, обусловленную низкой поджигающей способностью свечей.

Известна также свеча зажигания для двигателя внутреннего сгорании, содержащая корпус с закрепленным на нем боковым электродом, размещенный в корпусе изолятор с центральным электродом и обмотку возбуждения, остановленную на наружной части центрального электрода, причем часть центрального электрода, размещенная внутри обмотки возбуждения, выполнена из магнитострикционного материала [2]. Система зажигания с такими свечами имеет повышенную надежность благодаря увеличенной поджигающей способности свечей зажигания. Поджигающая способность свечей зажигания увеличена за счет вынужденных колебаний топливовоздушной смеси в зоне разряда, приводящих к ее поляризации и, как следствие, к росту мощности искрового разряда.

Однако система зажигания с подобными свечами предполагает наличие ультразвукового генератора, что усложняет конструкцию и ухудшает габаритно-массовые показатели системы.

В основу изобретения поставлена задача в системе зажигания ДВС использовать для питания обмотки возбуждения центрального электрода высокочастотные составляющие тока, имеющие место при пробое искрового промежутка свечи, и благодаря этому исключить из состава системы ультразвуковой генератор.

Поставленная задача решается за счет того, что в системе зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащей распределитель высокого напряжения с подвижным и неподвижными контактами и свечи зажигания с обмотками возбуждения, установленными на наружных частях центральных электродов, выполненных из магнитострикционного материала, один из выводов каждой обмотки возбуждения соединен с одним из неподвижных контактов распределителя высокого напряжения, а второй вывод каждой обмотки возбуждения соединен с центральным электродом свечи.

В конкретном исполнении системы второй вывод каждой обмотки возбуждения может быть соединен с центральным электродом соседней свечи.

Введенные отличительные признаки обеспечивают питание обмоток возбуждения свечей высокочастотными составляющими тока, которые имеют место при пробое искрового промежутка, что позволяет устранить ультразвуковой генератор и этим упростить конструкцию и улучшить габаритно-массовые показатели системы зажигания ДВС.

На чертеже представлена схема предлагаемой системы зажигания двигателя внутреннего сгорании.

Система зажигания содержит датчик 1 импульсов момента зажигания, распределитель 2 высокого напряжения по свечам 3, транзисторный коммутатор 4 и индукционную катушку 5. Распределитель имеет подвижный контакт 6, соединенный с выходом индукционной катушки, и неподвижные контакты 7. Система подключена к источнику тока 8. Каждая свеча зажигания имеет стальной корпус 9 с закрепленным на нем боковым электродом 10 и размещенный в корпусе изолятор 11 с центральным электродом 12, изготовленным из магнитострикционного материала. Каждая свеча снабжена обмоткой возбуждения 13, установленной на наружной части центрального электрода. Один из выводов каждой обмотки возбуждения соединен высоковольтном проводом 14 с одним из неподвижных контактов 7 распределителя высокого напряжения, а второй вывод каждой обмотки возбуждения соединен высоковольтным проводом 15 с центральным электродом соседней свечи зажигания /у которой один из выводов обмотки возбуждения подключен к неподвижному контакту, предыдущему по ходу распределителя высокого напряжения/.

Система зажигания функционирует следующим образом.

При вращении коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания с датчика 1 на коммутатор 4 поступают импульсы момента зажигания. Когда коммутатор 4 производит отсечку тока в первичной обмотке катушки 5, во вторичной обмотке создается высокое напряжение, которое распределяется по свечам 3 ротором распределителя 2.

Происходит процесс искрообразования; при этом в обмотках возбуждения 13 имеют место высокочастотные составляющие тока. Так как центральные электроды 12 изготовлены из магнитострикционного материала, то в них под действием высокочастотного поля обмоток 13 возникают механические колебания. Колебания торцов электродов 12 поляризуют топливовоздушную смесь в зоне искрового промежутка, после чего следует мощный искровой разряд. В представленной схеме поляризация рабочей смеси осуществляется в такте сжатия /перед подачей высокого напряжения на электрод 12/ благодаря тому, что второй вывод каждой обмотки возбуждения соединен с центральным электродом соседней свечи.

Следует отметить, что при соединении второго вывода обмотки возбуждения с центральным электродом, охватываемым данной обмоткой, поляризация рабочей смеси и подача высокого напряжения на центральный электрод происходит практически одновременно. Таким образом, имеется возможность выбора интервала времени между энергетической накачкой смеси и ее воспламенением в зависимости от конкретных условий использования изобретения.

В предложенной системе зажигания ДВС упрощение конструкции достигнуто устранением ультразвукового генератора, функцию которого здесь выполняет токи высокой частоты, которые имеют место при пробое искрового промежутка свечи. При этом масса и габариты системы зажигания существенно уменьшаются.

Внедрение изобретения не требует больших затрат и сводится к подключению выводов обмотки возбуждения свечи зажигания в разрыв провода высокого напряжения. Учитывая большое количество двигателей внутреннего сгорания с искровым зажиганием и неудовлетворительную работу существующих систем зажигания, изобретение позволит получить значительный экономический эффект.

Источники информации

1. Боровских Ю.И., Куралев Ю.В., Морозов К.А. Устройство автомобилей: Практическое пособие - М.: Высшая школа, 1989, с.129, рис. 11.17. Электрическая схема бесконтактной системы зажигания "Искра".

2. SU 1372437, кл. H 01 Т 13/00, 1988.

Изобретение относится к двигателестроению, а именно к электрооборудованию двигателей с принудительным воспламенением топливовоздушной смеси. Технический результат заключается в упрощении конструкции и уменьшении массы и габаритов системы зажигания. Согласно изобретению система зажигания двигателя внутреннего сгорания содержит распределитель высокого напряжения с подвижным и неподвижными контактами и свечи с обмотками возбуждения, установленными на наружных частях центральных электродов, выполненных из магнитострикционного материала. При этом один из выводов каждой обмотки возбуждения соединен с одним из неподвижных контактов распределителя высокого напряжения, а второй вывод каждой обмотки возбуждения соединен с центральным электродом свечи. Кроме того, второй вывод каждой обмотки возбуждения может быть соединен с центральным электродом соседней свечи. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Система зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащая распределитель высокого напряжения с подвижным и неподвижными контактами и свечи с обмотками возбуждения, установленными на наружных частях центральных электродов, выполненных из магнитострикционного материала, отличающаяся тем, что один из выводов каждой обмотки возбуждения соединен с одним из неподвижных контактов распределителя высокого напряжения, а второй вывод каждой обмотки возбуждения соединен с центральным электродом свечи.2. Система по п.1, отличающаяся тем, что второй вывод каждой обмотки возбуждения соединен с центральным электродом соседней свечи.