Бесконтактная система зажигания Советский патент 1980 года по МПК F02P3/04 

I

Изобретение относится к системам электроискрового зажигания и предназначено для использования в двигателяк внутреннего сгорания различного назна чения, имеющик магнето, в частности в одноцилиндровых двигателях для мотоциклов, мопедов и подвесных лодочных моторов.

Известна система зажигания, содержащая генератор, емкостной накопитель, катушку зажигания и цепь управления индуктивным датчиком 1 .

Недостатком ее является малая точность.

Наиболее близким к изобретению iaBляется бесконтактная электронная система зажигания (БЭСЗ) с накоплением энергии в конденсаторе с использованием тиристора для разряда конденсатора через катушку зажигания. Состояние тиристора определяется скемой управления. Накопительный конденсатор заряжается от основной (высоковольтной) обмотки магнето через выпрямительный диод и

разряжается на катушку зажигания через тиристор, который открывается скемой управления, связанной с дополнительной (низковольтной) обмоткой магнето 2 . Однако в указанной системе момент открывания разрядного тиристора и, следовательно, момент зажигания происходит в rtpouecce возрастания напряжения на дополнительной обмотке при достижении им величины, равной напряжению откры10вания тиристора. Напряжение открывания тиристора имеет большой разброс по величине для различных экземпляров тиристора и изменяется при изменении температуры. Так как нарастание напряжения

15 на дополнитрльной обмотке -может проис- ход1гть с малой крутизной - , то момент зажигания, в результате различия параметров тиристора и изменений их от температуры различный для различных

20 экземпляров систем и изменяется от температуры. Кроме того, в этой системе не предусмотрено электрическое регулирование момента зажигания. 37 Целью изобретения является повышени надежности. Поставленная цель достигается тем, что в бесконтактной системе зажигания, содержащей магнето с основной и дополнительной обмотками, имеющими общую точку соединения, причем параллельно основной обмотке через диод подсоединены тиристор и последовательно соединенные накопительный-конденсатор и первичная обмотка катушки зажигания, а параллельно дополнительной обмотке включен выход однопереходного транзистора через вторичную обмотку согласующего трансформатора, первичная обмотка которого включена ко входу тиристора, общая точка соединения основной и дополнитель ной обмоток соединена с выводом вторичной обмотки согласующего трансформатора через конденсатор, который включен параллельно дополнительной обмотке через диод. На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема бесконтактной системы зажигания; на фиг. 2-7 - графики изменения напряжений на обмотках магнето, накопительном конденсаторе, второй базе однопереходного транзистора (ОПТ), втором накопительном конденсаторе, эмиттере ОПТ и -управляющем электроде разрядного тиристора - в зависимости от угла поворота вала двигателя (магнето). Система зажигания (фиг. 1) содержит магнето 1 с основной- 2 и дополнительной 3 обмотками, имеющими общую точку (шину), связанную, например с корпусом 4, накопительный конденсатор 5, ка тушку зажигания 6, разрядный тиристор 7, блок управления на однопереходном транзисторе 8, переменном делителе (резисторе) 9, диоде Юн конденсаторе 11, связанной с обмоткой 3 через после довательно включенный второй накопитель ный конденсатор 12 и параллельно включенный диод 13, причем выход блока управления связан с управляющим электродом тиристора 7 через согласующий трансформатор 14. Заряд основного нако пительного конденсатора 5 осуществляет ся от обмотки 2 через диод 15. Для уменьшения напряжения и времени перех ного процесса первичная обмотка катушк зажигания 6 зашунтирована диодом 16. Обмотка 2 магнето высоковольтная, обмотка 3 низковольтная. При изменении угла поворота двигате ля и жестко связанного с ним ротора 7 магнето в обмотках 2 и 3 генерируются импульсы напряжения, форма которых одинакова и приведена на фиг. 2, но амплитуда различна: амплитуда импульсов обмотки 2 (U2 ) намного больше амплитуды импульсов обмотки 3 (Ur). При изменении угла поворота ротора от О до отрицательный (относительно корпуса) импульс напряжения обмотки 2 через диод 15 заряжает накопительный конденсатор 5 до высокого напряжения (фиг. 3), и это напряжение сохраняется на конденсаторе 5 . до открывания тиристора 7 Отрицательный (относительно корпуса) импульс напряжения обмотки 3 через диод 13 заряжает второй накопительный конденсатор 12 (фиг, 5), диод 13 открыт, шунтируя делитель 9, межбазовое напряжение однопереходного транзистора 8 равно падению напряжения на диоде 13 (фиг. 4), напряжение на конденсаторе 11 (фиг. 6), равно нулю. При дальнейшем изменении угла поворота ротора от - до 5Г амплитуда напряжения на обмотках 2 и 3 начинает уменьшаться по абсолютной величине, диод 15 запирается и напряжение на конденсаторе 5 практически не уменьшается, диод 13 запирается и напряжение конденсатора 12 последовательно с напряжением обмотки 3 оказывается приложенным между базами однопереходного транзистора 8, причем положительно заряженная обкладка конденсатора 12 - ко второй базе. Поэтому, по мере уменьшения встречно включенного напряжения обмотки 3, меж- базовое напряжение возрастает, что и показано на фиг. 4. Одновременно конденсатор 12 с постоянной времени V-«9C.Z -сопротивление резистора делителя 9, -емкость конденсатора 12, Начинает разряжаться через делитель 9, как это показано на фиг. 5. Так как этот разряд нежелателен, то Ер.,, выбирается как можно больше, в основном за счет увеличения емкости конденсатора 12. В то же время напряжением конденсатора 12 заряжается конденсатор 11 (фиг. 6) с постоянной времени , зк где RQ - сопротивление части резистора делителя 9 (между второй базой транзистора 8 и анодом диода 10), С - емкость конденсатора 11,

57480276

Величина Cj выбирается как можно мень- денсатор 5 через первичную обмотку каше, в основном за счет уменьшения ем-тушки зажигания 6 (см. фиг. 3), на вгокости конденсатора 11. В реальных устрой- ричной обмотке которой возникает имствах достаточно, чтобы 20О fp - . При дальне шем изменении угла поворота ротора м нето 1 от до амплитуда напряже ния на обмотках 2 и 3 начинает возрастать по абсолютной величине, но зна этого напряжения обратный по сравнени с участком О- , а- именно, положи- тельный относительно корпуса 4. Диод 15 запирается еще больше, напряжение на конденсаторе 5 не изменяется. Межбазовое напряжение Ug увеличивается одновременно с увеличением напряжения на обмотке 3, складываясь последовательно-согласно из практически постоян ного напряжения конденсатора 12 и переменного напряжения обмотки 3, т. е. 8 2 Uj. Одновременно увеличивается напряжение на конденсаторе 11, при этом необходимо отметить, что Ц, «: Ц Так как П - коэффициент передачи напряжения одноперекодного транзистора 8 (для транзисторов типа КТ117Г Г1 -0,65-6,85), то транзистор 8 закрыт. Для системы зажигания предлагаемого типа момент зажигания выбирается на участке угла поворота ротора магне- 1 от - до 21, т. е. на это этом участ ке поршень достигает положения верхней мертвой точки . Напряжение обмоток 2 и 3 на этом участке уменьшается по абсолютной величине, сохраняя положительное значение относительно корпуса, межбазовое напряжение уменьшается син хронно с уменьшением напряжения Uj , а напряжение и(на конденсаторе 11) не изменяется, так как диод Ю запирается )ез некоторый угол поворота после , определяемый положением движка делителя 9, напряжение на эмиттере превышает порог открывания транзистора 8 и последний открывается. Конденсатор 11 разряжается через первичную обмот- ку трансформатора 14 (см. фиг. 6), на вторичной обмотке которого возникает положительное напряжение (см. фиг, 7), тиристор 7 открывается, разряжая конпульс высокого напряжения, вызывающий искрообразование в свече. При дальнейшем вращении ротора на этом участке тиристор 7 и транзистор 8 запираются, напряжение на конденсаторе 11 быстро возрастает до величины ,. где Уд - межбазовое напряжение транзистора 8 в момент повторного заряда конденсатора 11, и затем не изменяется, так как диод 1О снова запирается. И снова напряжение на эмиттере U может превысит-, порог открывания транзистора 8, так как межбазовое напряжение продолжает уменьшаться, и последний открывается, Конденсатор 11 разряжается через первичную обмотку трансформатора 14, на вторичной обмотке которого возникает положительное напряжение. Но Т1фистор 7 не открывается, так как конденсатор 5 разряжен, и повторного (лишнего) искрообразования не возникает. Таких повторных импульсов запуска тиристора 7 может быть несколько. При дальнейшем изменении угла поворота ротора от 2 ф до 4 J и далее система работает аналогично, как и на участке ТС. На фиг. 3-7 показано, что момент зажигания на участке от 2 5Г до выбран более поздним по сравнению с участком . Введение в схему конденсатора 12 позволяет расширить выбор момента зажигания практически до угла - ( от - до 2}Г), а совместно с согласующим трансформатором обеспечивает четкую работу схемы при малых оборотах двигателя, особенно при его пуске, так . как межбазовое напряжение однопереходного транзистора, от величины которого зависит четкая работа системы в целом, определяется не только напряжением обмотки 3, но и включенным последовательно с ним напряжением конденсатора 12, т.-е. в предлагаемой системе исполь- зуется как бы ненужный отрицательный импульс напряжения с обмотки 3. Формула изобретения Бесконтактная система зажигания, одержащая магнето с основной и дополительной обмотками, имеющими общую

точку соединения, причем параллельно основной обмотке через диод подсоединены тиристор и последовательно соединенные накопительный конденсатор и первичная обмотка катушки зажигания, а параллельно дополнительной обмотке включен выход однопереходного транзистора через вт.о-« ричную обмотку согласующего трансформатора, первичнаяобмотка которого включена ко входу тиристора, о т л и ч а ,ю щ а я с я тем, что с целью повьпиения нааежности, общая точка соединения

основной и дополнительной обмоток соединена с выводом вторичной обмотки согласующего трансформатора через конденсатор, который включен параллельно дополнительной обмотке через диод.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент США N 3911889, кл. 123-148, опублик. 1975.

2.Моргулев А. С., Сонин Е. К. Полупроводниковые системы зажигания, 1972, с. 63, рис. 43.

Wft,a5 фиа.З

г

a/f

фт5

У

W

tiff Фиг.6