Способ искрового воспламенения горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания Советский патент 1961 года по МПК H01T13/44 

Известный способ искрового воспламенения горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания с применением выносных свечных трансформаторов недостаточно надежен и требует применения коммутирующих элементов, выполненных в виде механических, электронных или ионных устройств.

В предложенном способе сердечники свечных трансформаторов имеют петлю гистерезиса прямоугольной формы. Первичные обмотки сердечников свечных трансформаторов питаются от электромашинного генератора импульсов, нагрузочные обмотки которого расположены на поворотном статоре, а ротор механически связан с валом двигателя. При таком способе исключаются коммутирующие элементы и повышается надежность системь зажигания.

В качестве примера приводится схема применения предложенного способа в системе зажигания для многоцилиндрового поршневого двигателя.

Система искрового зажигания без коммутирующих элементов состоит из свечей, в корпусах которых герметизированы нелинейные импульсные трансформаторы, электромашинного генератора знакопеременных импульсов тока высокой скважности, синхронизированных с движением поршней механическим сцеплением ротора генератора через редуктор с валом двигателя. Высоковольтное напряжение осуществляется в системе зажигания в виде импульсов свечными нелинейными импульсными трансформаторами под воздействием ИМПУЛЬСОВ тока машинного генератора. В отличие от известных, предлох енные нелинейные импульсные свечные трансформаторы снабжены сердечниками, имеющими высокий коэффициент прямоугольности динамической петли гистерезиса и работают в режиме насыщения, аналогичном сердечника магнитостатического триггера. Таким образом, сердечник

№ 142841 - 2 -нелинейного траЯсформатора перемагничивается лавинообразно, как только напряженность дрля его первичной обмоткн достигнет величинц динамической г дэрц итивности.

Для ряда материалов, из которых могут быть изготовлены сердечники с прямоугольнеД петляй гистерезиса, параметры импульсов электромашинного генератора до момента пробоя искрового промежутка свечи не влияют на параметры импульса электродвижущей силы (э.д.с-) вторичной обмотки трансформатора. Лавинообразный характер нроцесса перемагничивания сердечника позволяет питать первичную обмотку нелинейного трансформатора от источников синусоидального тока. С целью уменьшения веса и габаритов генератора и свечей, а также с целью снижения расхода активных материалов, целесообразно нитать первичные обмотки свечных трансформаторов от предназначенного специально для этой цели генератора знакопеременных импульсов.

Свечные трансформаторы можно выполнить на 5-8 отдельных тороидальных сердечниках, на каждом из которых нанесены обмотки высокого напряжения, соединенные последовательно. Сердечники с обмотками изолируются друг от друга и охватываются одним обш,им витком первичной обмотки, выполненным в виде двух коаксиальных труб с донышком на одном из торцов.

Генератор знакопеременных импульсов, как это видно на схеме, представляет собой электрическую машину явнополюсного типа. Рогор генератора двухполюсный с длиной дуги полюсного башмака 90°. В зависимости от предъявляемых требований к системе зажигания, ротор может быть из постоянного магнита или иметь обмотку возбуждения. Статор генератора имеет зубцы двух типов. На зубцах, которые выполняются с возможно малым отношением дуги к диаметру ротора, номещены катушки нагрузочных обмоток. При такой конструкции генератора э.д-с. в каждой из катушек обмоток статора индуктируется только в течение времени прохождения башмака ротора над зубцом, на когором расположена эта катушка.

В генераторе с двухполюсным ротором с длиной дуги полюсного башмака 90° обмотки статора, нанесенные на зубцы, расположенные с шагом 180 или 90°, соединены последовательно. Статор генератора должен быть поворачивающимся в пределах углов, необходимых для синхронизации и регулирования угла опережения зажигания. Передаточное отношение редуктора для четырехтактного двигателя должно быть 8: 1, тогда в каждой группе последовательно соединенных обмоток статора импульсная э.д.с. будет индуктироваться один раз за два полных оборота вала теплового двигателя. В искровом промежутке один раз за два оборота вала двигателя будет возникать электрический разряд, воспламеняющий рабочую смесь.

Предложенный способ может обладать большим сроко.м службь элементов без профилактического ухода, неограниченной высотностью системы в силу герметизации частей, находящихся под высоким напряжением, отсутствием устройств типа распределителя, а также высокой надежностью воспламенения, рабочей смеси при малом износе электродов свечи и низким уровнем радиопомех самой системы без применения спеп,иалыП)1х дополнительных устройств.

Предмет изобретения

Способ искрового воспламенения горючей смеси в двигателях внутреннего сгорания с применением выносных свечных трансформаторов, отличающийся тем, что, с целью исключения коммутирующих элементов и повышения надежиости системы зажигания, сердечники

свечных трансформаторов имеют петлю гистерезиса прямоутольной формы, а первичные обмотки их питаются от электромашинного генератора импульсов, нагрузочные обмотки которого расположены на поворотном статоре, а ротор механически связан с валом двигателя.

Регулятор

опережения

№ 142841

Злектроды