На фиг. 1 принципиальная схема описываемой системы зажигания; на фиг.2-,, то же, второй вариант выполнения; на фиг.З то же, третий вариант выполнения; на фиг. 4, а-е - несколько возможных вариантов выполнения демпфирующего устройства; на фиг. 5 - графики характеристик напряжений и токов во времени для пояснения работы коммутирующего устройства на фиг. 3 в Сочетании с демпфирующим устройством на фиг. 4, г; на фиг. 6 - графики характеристик напряжений во времени для пояснения принципа действия демпфирующего устройства на фиг. 4, е.
Система (см. фиг. 1) содержит трансформатор 1, первичная обмотка 2 которого соединена с источником электрической энергии (на чертежах не показан) через коммутирующее устройство, выполненное в виде двух механических выключателей 3 и 4, а вторичная обмотка 5, соединена с двумя искровыми разрядниками 6 и 7, каждый из которых последовательно блокирован выпрямительными диодами 8 и 9, включенными в противоположных направлениях. При вращении двигателя связанное с ним кулачковое устройство (на чертеже не показано) поочередно замыкает и размьткает механические выключатели 3 и 4, благодаря чему при каждом цикле изменяется направление тока через первичную обмотку 2 и, соответственно, полярность высокого напряжения, наводимого при размыкании каждого из выключателей во вторичной обмотке 5. Импульсы положительной полярности пробивают искровой разрядник 6, а импульсы отрицательной полярности - искровой разрядник 7, благодаря чему зажигает.ся смесь, в цилиндрах двухцилиндрового двигателя. Система (см. фиг. 2) содержит трансформатор 10, первичная обмотка 11 которого выполнена с выведенной средней точкой 12, подсоединенной к положительному полюсу источника, питания. Коммутирующее устройство выполнено в виде электронного переключателя на двух транзисторах 13 и 14, эмиттеры которых электрически соединены с «массой двигателя, коллекторы через выпрямительные диоды 15 и 16 - с разными концами первичной обмотки трансформатора, а базы - с источником управляющего сигнала (в данном случае с плюсом источпика питания) через резисторы 17 и 18 для поочередного включениятранзисторов при помощи механических выключателей 19 и 20, управляемых кулачковым устройством 21. Вторичная обмотка 22 трансформатора выполнена с двумя изолирован нйми концами, подсоединенным к двум искровым разрядникам 23 и 24, блокирован1ТЫМ параллельно выпрямительными диодами 25 и 26..
При вращении двигателя связанное с ним кулачковое устройство при помощи механических выключателей 19 и 20 поочередНО закрывает и открывает транзисторы 13 .и 14, благодаря че.му в первичной обмотке II трансформатора 10 ток протекает в разных направлениях. При закрытии транзисторов 13 и 14 соответственно меняется полярность высокого напряжения во вторичной обмотке 22 трансформатора. При этом пробивается тот разрядник, на потенциальный электрод которого подается положительный импульс. Отрицательный импульс соответственно блокируется диодом 25 или 26.
На фиг. 3 показан вариант выполнения системы, при .котором обеспечивается зажигание в четырехцилиндровом двигателе. Система содержит трансформатор 27, первичная обмотка 28 которого так же, как ив схеме на фиг. 2, имеет выведенную среднюю точку, подсоединенную к положительному полюсу источника питания. Аналогично фиг. 2 коммутирующее устройство выполнено на двух транзисторах 29 и 30, коллекторы которых через выпрямительные устройства 31 и 32 подключены к концам первичной обмотки 28 трансфЪрматора. Базы транзисторов через резисторы 33 и 34 подклю- чены к источнику управляющего сигнала, подающегося поочередно на клеммы 35 и 36 специальным переключающим устройством, связанным с колнечатым валом двигателя.
В отличие от схемы на .фиг. 2 электрические соединения эмиттеров с «массой осуществлены, через резисторы 37 и 38 обратной, связи, а параллельно базам транзисторов включены диоды Зенера 39 и 40. Параллельно первичной обмотке трансформатора включено демпфирующее устройство 41, предназначенное для гащения резонансных колебаний.
Каждый из двух концов вторичной обмотки 42 трансформатора соединен с двумя искровыми разрядниками 43 и 44 .и соответственно 45 и 46, а каждый из разрядников последовательно блокирован выпрямительными диодами 47-50, причем выпрямительные диоды, блокирующие разрядники и соединенные с одним из концов вторичной обмотки трансформатора, включены в противоположных направлениях.
Схема на фиг. 3 в основном работает аналогично схеме на фиг. 2, однако имеются и отличия, заключающиеся в том, что управляющее напряжение поочередно подводится к базам транзисторов 29 и 30 при помощи специального устройства (на чертеже не показано), аналогичного показанному, например, на фиг. 2, а также в том, что благодаря наличию диодов Зенера 39 и 40 и резисторов 37 и 38 обратной связи конеч- . пая величина тока нереключения в первичной обмотке трансформатора не зависит от напряжения питания.
Во вторичной об.мотке, в за.ви.симости от того, какой из транзисторов 29 или 30 закрывается, наводятся импульсы разной пополярности. Если, например, на верхнем конце вторичной обмотки наводится положительный имнульс, то искровой разряд образуется в разрядниках 44 и 46, которые оказываются благодаря наличию диодов 48 и 50 включенными последовательно, а если наводится отрицательный импульс, то пробиваются разрядники 43 и 45. Таким образом осуществляется зажигание в четырехцилиндровом двигателе без механического распределителя.
Демпфирующее устройство 41 предназначено для гащения резонансных колебаний, которые могут возникать после пробоя разрядников и вызывать образование напряжения другой полярности и соответственно образовывать искровой разряд на другой паре разрядников в несоответствующий момент времени. .
На фиг. 4, а-е изображено несколько возможных вариантов выполнения демпфирующего устройства, однако система, может и , не иметь его. в частности его может заменить особая демпфирующая обмотка, р,асйоложенная на трансформаторе зажигания, или сердечник трансформатора с больщими потерями.
Демпфирующее устройство может быть выполнено в виде резистора (см. фиг. 4, а), варистора (см фиг. 4,6), конде11сатора (см. фиг. 4,8) или триака (см. фиг. 4, г). Управляющий электрод 51 триака может получать поджигающий импульс в начале второй полуволны колебаний напряжения во вторичной обмотке трансформатора, что поясняется временными диаграммами импульсов, изображенными на фиг. 5.
На фиг. 5 приняты следующие обозначения:
Ьэ, - ток управления во времени транзистора 29;
Ьо - ток управления транзистора
- напряжение на вторичной обмотке 42 трансформатора 27 при отсутствии демпфирующего устройства;
Об J - напряжение управления триака;
U42 - напряжение на вторичной обмотке 42 при наличии триака в качестве демпфирующего звена;
U44,46 - напряжение на искровых разрядниках 44 и 46;,
Uj.3,45 - напряжение на искровых разрядниках 43 и 45.
Демпфирующее устройство, выполненное в виде триака (см, фиг. 4, г), работает следующим образом. .
Транзистор 29 (см. фиг. 3) включается импульсом тока Ьэ (см. фиг. 5) в момент времени ti и выключается в момент iz .
Если демпфирующее устройство отсутствует, то после выключения транзистора 29 в момент tj во вторичной обмотке трансформатора образуются свободно затухающие колебания с несколькими полуволнами 52- 55 разной полярности. Если в момент, определяемый временем t, на управляюнхий
электрод триака подать отпираюпгий импульс .Цз 1, то во вторичной обмотке трансформатора образуется импульс без свободно затухающих колебаний. Соответственно на искровых разрядниках 44 и 46 образуется положительный импульс 56. Аналогично получают отрицательный импульс 57 на искровых разрядниках 43 и 45.
-Нафиг. 4, (5 изображено демпфирующее устройство, выполненное в виде триака, включенного по схеме Диммера. Подача отпирающего импульса на триак в этой схеме происходит по истечении заданного времени, зависящего от резистора 58, конденсатора 59 и диака 60.
На фиг. 4, е показано демпфирующее устройство, выполненное в виде мостовой схемы, выход которой подключен к параллельно соединенным конденсатору 61, однопереходному транзистору 62 и тиристору 63. Управляющий электрод тиристора электрически соединен с однопереходным транзистором, а управляющий электрод последнего - с конденсатором. В схему последовательно с конденсатором и однопереходным транзистором включены также подстроечные резисторы 64-66.
Работа схемы поясняется временными диаграммами, изображенными на фиг. 6, где приняты следующие обозначения:
U42 - напряжение во вторичной обмотке 42 при отсутствии демпфирующего устройства;
UGT,68 - напряжение на выходе мостовой схемы (в точках 67 и 68 .на фиг. 4,в);
Ue t - напряжение на конденсаторе 61;
и$« - напряжение на резисторе 66.
Схема работает следующим образом.
Импульсы затухающих колебаний 69- 72 (см. фиг. 6) выпрямляются мостовой схемой. Выпрямленные импульсы 73-76 интегрируются резистором 64 и конденсатором 61, включенными параллельно выходу мостовой схемы (см. фиг. 4, ), и в определенный момент получают напряжение UCQ на конденсаторе. Как только напряжение на выходе моста спадает до напряжения, равного примерно напряжению заряда конденсатора (в момент 1 на фиг. 6), открывается однопереходной транзистор 62, что в свою очередь способствует открытию тиристора 63 и гащению резонансных колебаний. В данном случае подаются резонансные колебания 70-72 (см. фиг. 6), следующие за первым импульсом напряжения 69. Путем подбора величин конденсатора 61 и резистора 66 возможно поддерживать тиристор в открытом состоянии столько времени, CKO.ifbKO требуется для подавления всех резонансных колебаний, в данном случае до момента Ь .
Формула изобретения
1. Система зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержан ая трансформатор, первичная обмотка которогосоединена с источником электрической энергии через коммутируюш,ее устройство, а вторичная - по меньшей мере с двумя искровыми разрядниками для воспламенения горючей смесн в двигателе, отличающаяся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, коммутирующееустройство выполнено с возможностью изменения направления тока через первичную обмотку трансформатора, а каждый искровой разрядник блокирован по меньшей мере одним выпрямительным диодом.
.2. Система но п. 1, огличающаяся тем, что коммутируюш1ее устройство выполнено в виде двух механических выключателей.
3.Система по п. 1, отличающаяся тем, что коммутирующее устройство выполнено в виде электронного переключателя.
4.Система по п. 3, отличающаяся тем, что электронный переключатель выполнен на двух транзисторах с источником управляющего сигнала, эмиттеры которых соединены с «массой двигателя, коллекторы через выпрямительные диоды с разными конца.ми первичной обмотки трансс)0рматора, а базы - с источником управляющего сигнала для поочередного включения транзисторов.
5.Система по п. 4, отличающаяся те.м, что электрическое соединение э.1иттеров с «массой осуществлено через резисторы обратной связи, а параллельно базам транзисторов включены диоды Зенера.
6.Система по п. 1, отличающаяся тем, что параллельно первичной обмотке трансформатора включено демпфирующее устройство для тащения резонансных колебаний.
7.Система по п. 6, отличающаяся тем, что демпфирующее устройство выполнено в в виде резистора.
8.Система по п. 6, отличающаяся тем, что демпфирующее устройство выполнено в виде варистора.
9.Система по п. 6, отличающаяся тем, что демпфирующее устройство выполнено в виде конденсатора.
10.Система по п. 6, отличающаяся тем, что демпфирующее устройство выполнено в виде триака, включенного по схеме Диммера,;
11; Система по п. б, отличающаяся тем, что демпфирующее устройство выполнено в виде параллельно соединенных конденсатора, однопереходного транзистора и тиристора и соединенной с ними мостовой схе-мы, приче.м управляющий электрод тиристора соединен с однопереходным транзистором, а управляющий электрод последнего - с конденсатором.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Каталог-справочник «Автомобили СССР. Выпуск III, «Автотракторное электрооборудование и приборы, М., «НИИИАВТОПРОМ, 1969, с. 45.
-t-o-о33vww
WWv
М
к
6+
иг.З
«J
47/
14
45 -
Т
6
I I I I I
гз
Йм.«
/;
I г
J 56
i/,
чч, И6
М. 5
Риг.5
. - Л
