Бесконтактная система зажигания двигателей внутреннего сгорания Советский патент 1977 года по МПК F02P5/08 

яельно выпрями тельный мостик 6. К выЬрямитвльному мостику 4q№3 регуплруеммй резистор 7 подключена обмотка 8 дросселей ; насыщения, выпояняаошая функпии о&мотки управл& шя. Вторичные обмотки иг шульо НС7ГО трансформатора 4 через раэдепитепьные Эентяли (диоды) 9 подключены к утфашшюЬшм электродам тиристоров 10. Питание tt ристоров и накопительных конденсаторов 11 осуществляется от источника выс1 кого (250 35О ё) нанряжения, на1фимер от преобразователя напряжения 12. В диагональ моста, о аэованного тиристорак«1 и конденсаторами, включена пер- ;вичная обмотка высоковольтной катушки а жигания 13. Дроссели насыщени -, регули руемая индуктивность и импульсный трая сформйтор выполнены на сердечниках с узкой прямоугольной петлей гистерезиса, В основе работы схемы лежит интеграль ный закон электромагнитной индукции, в соответствии с которым tt , оо где ECO среднее значение 9.д.с.| н веденной в контуре; 1Г - время перемагничивания; W - число витков обмотки; - д ф - изменение магнитного потока, | Из1в1©«ение погокосцепления магнитной системе магнвтоэлекгрического датчика за половину периода, а также вольт секундная площадь S (.„ Ь всегда постоянны и не зависят от скорости вращения ег0 вала. Из приведенного закона следует также. что при подключении к датчику индуктивной Нагрузки, наприм дросселей, изменение потокосцепления в них за ощга попупериод hpи отсутствии насыщения также всегда пос тоянно. Если же возможное изненение лото- косцепления дросселей меньше изменения потокосцепления датчика, то сердечники |фос селей насыщаются. При.этом (угол) Насыщения 6 фосселей постоянен и опре- деляатся параметрами дросселей, т.е. насы4аение дросселей будбт происходить при достижении ротором датчика определенного угл вого положения относительно его статора и Re будет заврисеть от скорости вращения. На 4я1Г. 2 01 , f показаны зависимостн Ьыходиого напряжения датчика при двух зна Чениях скоростей Соо и А) „ вращения его вала, Вопьт-свкундная,плсяцадь (заилфи- Кованная часть - синусоид) в обоих случаях Одинакова н равна максимально возможжл су йзмененюо потокосцеплеиня щ)осселей насыения, а угол насыщения также постоянен и оставляет некоторую часть полупериода ft. При перемагничивании дросселей в соот- етствиии с законом электромагнитной ин укшга Е Wdt/dt/ бее напряжение датчиа уравновешивается э.д.с. самоиндукции (показано пунктиром) дросселей, и по рабоей цепи течет ток,холостого хода {ток намагничивания) 3 . В момент насыщения $ дросселей э.д.с. самоиндукции падает ДО нуля, и в рабочей цепи ток скачкообраэр нарастает до величины, определяемой зна- чанием иа1ф51жения и активного сопротивления цепи (см. фиг. 2 & , Z ). Скачкообразное нарастание тока можно использовать для включения тиристора, на« прИмерг путем выделения и дифференцн- ровання напряжения на резистсфе, включен- ном последовательно с рабочей цепью дросселей. В схеме (см.-фиг. 1)-длЯЭтой цели используется импулЕЛный трансформатор 4, который, кроме этого, позволяет развязать управляющие цепи тиристоров при их включении по мостовой схеме, а также испольаовать оба полупериода напряжения генератора. Число витков и размеры сердечника импульсного трансформатора выбираются так, чтобы ток холостого хода в цепи был недостаточен для его перемагничивании Например, при идентичных сердечниках дросселей и импульсного трансформатора число витков первичной обмотки последнего должно быть меньше числа витков рабочей обмотки каждого дросселя ( VVg- W . ), В момент насыщения сердечников дросселей скачкообразно нарастающий ток в цепи быстро перемагничивает сердечник импульсного транс юрматора, и на его обмотках возни кают короткие прямоугольные импульсы напраження«Нем. фиг. 2 д ), которые используются для управления тиристорами. Из приведенного следует, что управлхпощие имиульсы Ui. возникают в момент насыщевЕя 0 Q сердечников дросселей или при онределенйи угловых положений вала двигателя. В качестве примера рассматривается ра- 5ота описываемого устройства в четырехгга1стш м четырехнилиндровом двигателе. За два полных оборота вала такого двигателя поочередно на свечи цилиндров должны быть поданы импульсы высокого напряж шя с интервалой ТС (угоп поворота вала 18О ) в моменты, соответствующие верхним мертвым точкам. Предположим, что с валом двигателя жестко связан ротор датчика, имеющий одну пару полюсов. Двум оборотам вала двигателя соответствует четыре полупериода напряжения датчика и, cooтвeтc вeннo, четыреимпульса трансформатора 4, Если обеспечить взаимное расположение ротора и статора генератора так чтобы момент насьпцения 9 Q сердечников дросселей соответствовал ВМТ в одном из цилиндров, то соответствие будет обеспечено и для остальных цилиндров. Вторичные обмотки трансформатора 4 включены так, чего через диоды 9 в каждый полупериод .доочередно проходят положительные импульсы на управляющие электроды тиристоров 10. КаIтушка зажигания 13 включена в диагональ мос образованного двумя тиристорами 10 и дву мя накопительными конденсаторами 11. При .включении управляющим импульсом одного из тиристоров по первичной обмотке катуш ки зажигания одновременно протекают токи заряда одного конденсатора и разряда дру гого конденсатора. В следующий полупериод.-- ютючается другой тиристор, и по первичной обмотке ка тушки зажигания также потечет двойной ток однако конденсаторы меняются ролями/, Доо тоинством такой схемы является то, что не происходит шунтирования источника питания при открытиии тиристорй и энергия расходуется только на заряд конденсатора, С катушки зажигаиик импульс- высокого напряжения через распределитель поступает на свечи зажигания соответствующих цилиндров, Следовательно, за два оборота вала двигателя система вырабатывает четыре импульса напряжения зажигания в моменты, соответствующие ВМТ цилиндров, т.е. обей- печзявает работу двигателя. Опережение зажигания в функции оборбтов двигателя достигается изменением уг ла насьпцения дросселей (в сторону уменьшения & путем подмагничивания сердечников постоянным током. Для этого обмотка управления 8 дросселя 3 включена в цепь выпрямительного мостика 6, подключенного к датчику 2. Напряжение датчика и, еледовательно, ток в обмотке управления дроо селей, пропорциональны скорости вращения вала двигателя. При этом угол насьпцения 0 дросселей уменьшается, а угол опережения зажигания оС увеличивается также пропорционально скорости вращения вала двигателя. На фиг, 3 и 4 изображены схемы систем зажигания с электронным регулированием угл опережения зажигания, обеспечивающих больщую чувствительность схемы регулирования. На фиг. 3 изображена схема сно,темы зажигания, в которой регулятор угла опережения выполнен по схеме маг нитного усилителя 3 с внутренней обратной связью, В этой схеме крайние выводы рабочих обмоток подключены к двум согласно включенным диодам 14, а общие точки соединения указанных диодов и обмоток соединены соответственно с выходом датчика 2 и первичной обмоткой импульсного, трасформатора. На фиг. 4 показана схема систекш з жигания с другим вариантом схемы магнитного усилителя 3, который снабжен соответствующим числом обмоток управления. Благодаря применению.глубоко и положительной обратной связи мощности управляющих и корректирующих сигналов могут быть резко снижены. Для обеспечения регулиро вания угла опережения зажигания от других лараметров двигателя усилитель 3 снабжен допоянительной обмоткой управления 15. Формула изобретения 1,Бесконтактная система зажигания двигателей внутреннего сгорания, содержащая магнитоэлектрический датчик, связанный с валом рзигателя, регулятор опережения зажигания и ключевой элемент, связывающий j емкостный элемент с первичной обмоткой катушки зажигания и имеющий в цепи yrtравления икотульсный трансформатор, отличающаяся тем, что, с целью упрощения и увеличения надежности, регулятор опережения зажигания выполнен на магнитном усилителе, рабочие обмотк51 которого включены последовательно с датчи- ком и первичной обмоткой импульсного трансформатора, а обмотка управления через мостовой выпрямитель подключена параллельно датчику. 2,Система по пД, отличающаяся тем, что, с целью увеличения чувствительности, рабочие обмотки магнитного усилителя подключены к двум согласно включенным диодам, а общие точки соединения указанных диодов и обмоток соединены соответственно с выходом датчика и первичной обмоткой импульсного трансформатора, 3,Система по п.1, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения регулирования угла опережения зажигания по нескольр{1 л параметрам двигателя, магнитный усилитель снабжен соответствующим числом обмоток управления.