Тиристорная система зажигания Советский патент 1992 года по МПК F02P3/04 

фиг. 1

Изобретение относится к системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания.

Известна система зажигания, содержащая преобразователь постоянного напряжения в постоянное, конденсатор фильтра, накопительный конденсатор, первые выводы которых соединены между собой и с положительной шиной выходного напряжения преобразователя постоянного напряжения в постоянное, первый тиристор, катод которого соединен с отрицательной шиной выходного напряжения преобразователя постоянного напряжения в постоянное и вторым выводом конденсатора фильтра, катушку зажигания, первый вывод первичной обмотки которой соединен с вторым выводом накопительного конденсатора, второй тиристор, катод которого соединен с анодом первого тиристора и вторым выводом первичной обмотки катушки зажигания, а анод - с первым выводом конденсатора фильтра, первый резистор и первый конденсатор, соединенные параллельно и подключенные к входу второго тиристора, первый диод хатод которого соединен с управляющим электродом второго тиристора, второй резистор, первый вывод которого соединен с анодом первого диода, а второй -с вторым выводом конденсатора фильтра, второй диод, катод которого соединен с катодом второго тиристора, третий резистор, подключенный первым выводом к первому выводу конденсатора фильтра, а вторым - к аноду второго диода, индукционный датчик, выход которого соединен с входом первого тиристора.

Однако известная система зажигания имеет недостаточно высокую надежность воспламенения рабочей смеси и повышенную токсичность отработанных газов при не полном ее сгорании, в связи с отсутствием многоискрового разнополярного разряда, длительность которого находится в обратной зависимости от угловой скорости вращения коленчатого вала.

Цель изобретения - повышение надежности воспламенения и более полное сгорание рабочей смеси за счет получения многоискрового разнополярного разряда, длительность которого находится в обратной зависимости от угловой скорости вращения коленчатого вала.

В системе зажигания, содержащей преобразователь постоянного напряжения в постоянное, первый конденсатор фильтра, накопительный конденсатор, первые выводы которых соединены между собой и с общей шиной выходного напряжения преобразователя постоянного напряжения в постоянное, первый тиристор, катод которого соединен с отрицательной шиной выходного напряжения преобразователя постоянного напряжения в постоянное и вторым выводом первого конденсатора фильтра, катушку зажигания, первый вывод первичной обмотки которой соединен с вторым выво0 дом накопительного конденсзтора, второй тиристор, катод которого соединен с анодом первого тиристора и вторым выводом первичной обмотки катушки зажигания, первый резистор и первый конденсатор, со5 единенные параллельно и подключенные к входу второго тиристора, первый диод, катод которого соединен с управляющим элек- тродом второго тиристора, второй резистор, первый вывод которого соединен

0 с анодом первого диода, а второй - с вторым выводом первого конденсатора фильтра, второй диод, катод которого соединен с катодом второго тиристора, третий резистор, подключенный первым выводом к аноду

5 второго тиристора, а вторым - к аноду второго диода, индукционный датчик, выход которого соединен с входом первого тиристора, преобразователь выполнен с разнополярным выходным напряжением,

0 введены третий, четвертый и пятый диоды, второй конденсатор фильтра, второй и третий конденсаторы, четвертый и пятый резисторы, транзистор и трансформатор, причем третий и четвертый диоды соедине5 ны согласно и последовательно между анодом первого и второго тиристоров, а второй конденсатор и первичная обмотка трансформатора включены параллельно четвертому диоду, параллельно вторичной

0 обмотке трансформатора включен пятый диод и переход база - эмиттер транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом пятого резистора, второй вывод кото- рого соединен с первыми выводами

5 третьего конденсатора и индукционного датчика, второй вывод которого соединен с первым выводом четвертого резистора и катодом первого тиристора, а второй вывод третьего конденсатора соединен с вторым

0 выводом четвертого резистора, управляющим электродом первого тиристора и эмиттером транзистора, первый вывод второго конденсатора фильтра соединен с общей шиной выходного напряжения преобразо5 вателя постоянного напряжения в постоянное, а второй вывод второго конденсатора фильтра соединен с положительной шиной выходного напряжения преобразователя постоянного напряжения в постоянное и анодом второго тиристора.

На фиг.1 приведена схема системы зажигания; на фиг.2 - эпюра выходного напряжения индукционного датчика.

Система зажигания содержит преобразователь 1 с разнополярным выходным напряжением, первый 2 и второй 3 конденсаторы фильтра, накопительный конденсатор 4, первые выводы которых соединены между собой и с общей шиной выходного напряжения преобразователя 1 постоянного напряжения в постоянное, первый тири- стор 5, катод которого соединен с отрицательной шиной преобразователя 1 и вторым выводом первого конденсатора 2 фильтра, катушку 6 зажигания, первый вывод первичной обмотки которой соединен с вторым выводом накопительного конденсатора 4, второй тиристор 7, катод которого соединен с анодом первого тиристора и вторым выводом первичной обмотки катушки 6 зажигания, первый резистор 8 и первый конденсатор 9, соединенные параллельно и подключенные к входу второго тиристора 7, первый диод 10, катод которого соединен с управляющим электродом второго тиристора 7, второй резистор 11, первый вывод которого соединен с анодом первого диода 10, а второй - с вторым выводом первого конденсатора 2 фильтра, второй диод 12, катод которого соединен с катодом второго тиристора 7, третий резистор 13, подключенный первым выводом к аноду второго тиристора 7, положительной шине преобразователя 1 и к второму выводу второго конденсатора 3 фильтра, а вторым - к аноду второго диода 12, индукционный датчик 14, третий 15 и четвертый 16 диоды, соединенные согласно и последовательно между анодом первого 5 и второго 7 тиристоров, второй конденсатор 17 и первичная обмотка трансформатора 18 соединены паралельно и подключены между точкой соединения диодов 15 и 16 и вторым выводом второго конденсатора 3 фильтра, пятый диод 19, подключенный параллельно вторичной обмотке трансформатора 18 и переходу база - эмиттер транзистора 20, коллектор которого соединен с первым выводом пятого резистора 21, второй вывод которого соединен с первыми выводами третьего конденсатора 22 и индукционного датчика 14, второй вывод которого соединен с первым выводом четвертого резистора 23 и катодам первого тиристора, а второй вывод третьего конденсатора 22 соединен с вторым выводом четвертого резистора 23, управляющим электродом первого тиристора 5 и эмиттером транзистора 20.

Система зажигания работает следующим образом.

В исходном состоянии тиристоры 5 и 7 заперты, емкостные фильтры 2 и 3 заряжены и конденсатор 4 заряжен.

При запуске двигателя индукционный 5 датчик 14 вырабатывает сигнал, длительность которого находится в обратной зависимости от угловой скорости вращения коленчатого вала. Эпюра выходного напряжения индукционного датчика 14 приведе- 0 на на фиг.2, где Т - межискровый период, Ти - длительность искрового разряда. В момент времени ц управляющий импульс с выхода датчика 14 передним фронтом, выделяемым конденсатором 22. открывает ти5 ристор 5 и происходит заряд конденсатора 4 через первичную обмотку катушки зажигания 6 от первого конденсатора 2 фильтра, что приводит к появлению первого искрового разряда. Конденсатор 4 заряжается до

0 напряжения, значение которого стремится к удвоенному значению напряжения на емкостном фильтре при малых потерях в катушке 6 зажигания. После окончаниязаряда конденсатора 4 тиристор 5 закрывается и

5 происходит разряд конденсатора 4 на конденсатор 2 через первичную обмотку катушки 6 зажигания, катод - управлящий электрод тиристора 7, диод 10 и резистор 11, что приводит к отпиранию тиристора 7,

0 перезаряду конденсатора 4 через пеэвич- ную обмотку катушки 6 зажигания и возникновению второго искрового разряда.

Конденсатор 4 заряжается до напряжения, значение которого несколько раз

5 выше значения напряжения на втором конденсаторе 3 фильтра. После окончания перезарядки конденсатора 4 тиристор 7 закрывается и происходит разряд конденсатора 4 на конденсатор 3 через первичную

0 обмотку катушки 6 зажигания и диоды 15 и 16. Управляющий импульс снимается с диода 16 и через трансформатор 18 поступает на базу транзистора 20, при открывании которого напряжение с датчика 14 подается

5 на управляющий электрод тиристора 5 через резистор 21 и проходит перезаряд конденсатора 4 через первичную обмотку катушки 6 зажигания от конденсатора 2, что приводит к возникновению третьего искро0 вого разряда. Далее система работает аналогично до момента времени t2, когда происходит спад напряжения управляющего импульса на выходе датчика 14, после чего искрообразование прекращается до

5 момента времени ta.

В следующем межискровом периоде система работает аналогично. Резистор 8 и конденсатор 9 необходимы для задержки отпирания тиристора 7 с целью надежного запирания тиристора 5. Конденсатор

17 необходим для задержки отпирания тиристора 5 с целью надежного запирания тиристора 7. С целью получения симметричной формы огибающей пачки импульсов сопротивление утечки тиристора 5 должно быть равным сумме сопротивления утечки тиристора 7 и сопротивления резистора 13. Диод 12 исключает возможность разряда конденсатора 4 на конденсатор 3 через резистор 13. Резистор 23 и конденсатор 22 образуют дифференциальную цепочку. Диод 19 шунтирует обратный импульс, возникающий на вторичной обмотке трансформатора 18.

На низких частотах вращения коленчатого вала двигателя длительность искрооб- разования увеличивается за счет увеличения длительности Ти (фиг.2). На высоких частотах вращения коленчатого вала двигателя за счет уменьшения Ти на вторичной обмотке катушки зажигания возникает только двойное искрообразование.

Формула изобретения Тиристорная система зажигания, со- дер лцая преобразователь постоянного напряжения в постоянное, первый конденсатор фильтра, накопительный конденсатор, первые выводы которых соединены между собой и с общей шиной выходного напряжения преобразователя постоянного напряжения в постоянное, перЁый тири- стор1 катод которого соединен с отрицатель- ной шиной выходного напряжения преобразователя постоянного напряжения в постоянное и вторым выводом первого конденсатора фильтра, катушку зажигания, первый вывод первичной обмотки которой соединен с вторым выводом накопительного конденсатора, второй тиристор, катод которого соединен с анодом первого тиристора и вторым выводом первичной обмотки катушки зажигания, первый резистор и первый конденсатор, соединенные параллельно и подключенные к входу второго тиристора, первый диод, катод которого соединен с управляющим электродом второго тиристора, второй резистор, первый вывод которого соединен с анодом первого диода, а второй - с вторым выводом первого конденсатора фильтра, второй диод, катод которого соединен с катодом второго

тиристора, третий резистор, подключенный первым выводом к аноду второго тиристора, а вторым - к аноду второго диода, индукционный датчик, первый вывод которого соединен с катодом первого тиристора, о т л ичающаяся тем, что, с целью повышения надежности воспламенения и Ьолее полного сгорания смеси за счет получения многоискрового разнополярного разряда, длительность которого находится в обратной зависимости от угловой скорости вращения коленчатого вала, преобразователь выполнен с разнополярным выходным напряжением , введены третий, четвертый и пятый диоды, второй конденсатор фильтра,

второй и третий конденсаторы, четвертый и пятый резисторы, транзистор и трансформатор, причем третий и четвертый диоды соединены согласно и последовательно между анодами первого и второго тиристоров, а второй конденсатор и первичная обмотка трансформатора включены параллельно четвертому диоду, параллельно вторичной обмотке трансформатора включен пятый диод и переход база - эмиттер транзистора, коллектор которого соединен с первым выводом пятого резистора, второй вывод которого соединен с первым выводом третьего конденсатора и вторым выводом индукционного датчика, первый

вывод четвертого резистора соединен с катодом первого тиристора, а второй вывод третьего конденсатора соединен с вторым выводом четвертого резистора, управляющим электродом первого тиристора и эмиттером транзистора, первый вывод второго конденсатора фильтра соединен с общей шиной выходного напряжения преобразователя постоянного напряжения в постоя иное, а второй вывод второго конденсатора фильтра

соединен с положительной шиной выходного напряжения преобразователя постоянного напряжения в постоянное и анодом второго тиристора.

1

t,

U

Изобретение относится к системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - повышение надежности воспламенения и более полное сгорание смеси за счет получения многоиск- Јового разнополярного разряда, длительность которого находится в обратной зависимости от угловой скорости вращения коленчатого вала двигателя. Система зажигания содержит преобразователь 1 постоянного напряжения в постоянное, первый конденсатор 2 фильтра, накопительный конденсатор 4, первый тиристор 5, катушку 6 зажигания, второй тиристор 7, первый резистор 8, первый конденсатор 9, первый диод 10, второй резистор 11, второй диод 12 и второй резистор 13, индукционный датчик 14. Поставленная цель достигается введением и соответствующим подключением разнополярного выходного напряжения преобразователя, второго конденсатора 3 фильтра, третьего 15, четвертого 16 и пятого 19 диодов, второго 17 и третьего 22 конденсаторов, четвертого 23 и пятого 21 резисторов, транзистора 20 и трансформатора 18. 2 ил.

Тц

«е

Фиг. 2