Бесконтактная система зажигания Советский патент 1980 года по МПК F02P5/00 F02P3/04 

Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, точнее к системам электроискрового зажигания в двигателях внутреннего сгорания, работающих без самовоспламенейия, 5 для усовершенствования бесконтактной системы зажигания и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с целью повышения эффективности системы при работе двигателей в Ю режиме холостого хода.

Известна бесконтактная система зажигания, содержащая датчик момента ,. искрообразования в цилиндрах двигате 15 ля внутреннего сгорания, центробеяшый регулятор, регулятор установки fiocтоянного.угла опережения зажигания, силовой каскад и катушку з игания. Эта система обеспечивает реализацию 20 простой характеристики угла опережения зажигания в зависимофри от скоросг ти вращения двигателя. На оборотах от О до примерно 1000 об/мин выдерживается постоянный угол опережения 25 зажигания, задавае лой регулятОР.РМ установки постоянного углаопережения зажигания. С ростом скорости вращения двигателя угол опережения зажи- , гания увеличивается с помощью цент- 30

робежного регулятора и после достижения предельной величины остается постоянным l..

Недостатком известной, системы является низкая эффективность ее при работе двигателя в режиме холостого хода, т,е. до 1000 об/мин.

Для повышения эффективности работы системы зажигания и, как следствие, двигателя внутреннего сгорания, необходимо, чтобы .система могла реализовать более сложную зависимость угла опережения зажигания от скорости вращения двигателя, при которой угол опережения зажигания с постоянного угла опережения при нулевых оборотах уменьшался бы практически, до нуля в диапазоне от 200 до 1000 об/мин. необходимо, чтобы угол опережения зажигания с увеличением оборотов возрастал до предельной величины В этом случае значительно уменьшается токсичность отработавших газов.

Известна также бесконтактная система зажигания, содержащая между датчиком и силовым каскадом коммутатор и элементы логики. Такая система зажигания обеспечивает электронное регулирование угла опрежения зажигания в функции скорости на рабочих оборотах (режим разгона) 2. При этом указанная система зажига ния имеет сложное схемное решение и не обеспечивает специальной коррекции угла опережения зажигания в диапазоне оборотов 200-1000 мин способствующей снижению выхлопных тазов. Цель изобретения - упрощение и повышение эффективности системы при работе двигателя в-режиме холостого хода. Поставленная цель достигается (тем, что в бесконтактной системе зажигания, содержащей датчик момента йскрообразования, регулятор установки постоянного угла опережения зажигания, цент робежный регулятор, коммутатор, вход которого связан с выходом датчика момента искрообразного, а выход - со входом силового каскада, и катушка зажигания, коммутатор снабжен дополнительным выходом, соединенным со входом силового каскада через блок згодержки. На фиг. 1 дана блок-схема бесконт§ктной системы зажигания; на; фиг. 2 - зависимость угла опережения зажигания от скорости вращения колен чатого вала Двигателя внутреннего сгорания/ на фиг. 3 - характер сигналов с датчика 1 при различных оборотах коленчатого вала ДВС йа фиг. 4 - пример конкретной реализаци предложенного технического решения. Бесконтактная система зажигания сод ержйт датчик 1 момента йскрообраз вания, имеющий регулятор 2 установки постоянного угла опережения зажигани Регулятор представляет собой средств установки датчика с возможностью его поворота вокруг оси. Центробежны регулятор 3, приводимый и действие приводом от двигателя 4, обеспечивае увеличение угла опережения зажигания начиная с некоторой величины скорост вращения двигателя. Коммутатор 5 вКл чей на выход датчика 1 и обеспечивае переключение цепи при достижении дв гателем некоторой скорости, наприме 1000 об/мин, с одного выхода коммут тора на другой. На первом выходе ко мутатора 5 включен блок 6 задержки сигнала момента йскрообразования, а второй выход подключен непосредст венно к силовому каскаду 7, куда та же подключен выход с блока задержки б. Силовой каскад 7 последовательно с катушкой зажигания 8 подключен к двигателю 4. бесконтактная система зажигания . -.-Л: -.--- -.------ ,...---..., работает следующим образом. С помощью регулятора 2 установки постоянного угла опережения зажигания датчик 1 момента йскрообразования устанавливается таким образом, чтобь в момент пуска система обеспе ,чивала некоторое опережение угла зажигания. На фиг.. 2 это соответствует углу &„. Коммутатор 5 обеспечивает переключение цепи через блок 6 задержки при скоростях вращения двигателя, срответствуювшх режиму холостого хода двигателя. Это скорости примерно до 1000 об/мин. Блок 6 задержки сигнала йскрообразования обеспечивает задержку сигнала на искрообразование, поступающего от датчика 1 момента йскрообразования, на портоянную величину, например 2 мс. На фиг. 2 зависимости угла опережения зажигания от скорости вращения коленчатого вала двигателя для известных систем Обозначены индексом 0 и S и для предложенной бесконтактной системл зажигания - индексом § . Одна из известных систем обеспечивает постоянство угла опережения зажигания при работе двигателя в режиме холостого хода и рост угла опережения зажигания с увеличением скорости вращения двигателя, обеспечиваекый центробежным регулятором 3. Другие системы с помощью специальных устройств обеспечивают уменьшение угла опережения зажигания при работе двигателя в режиме холостого хода практически до нуля, оставляя заданный угол опережения зажигания при пуске двигателя. , Такая характеристика является наилучшей для эффективной работы двигателя. При включении двигателя предложенная бесконтактная система зажигания обеспечивает при пуске некоторый угол опережения зажигания, выставляемый с помощью регулятора 2. Это обеспечивает удовлетворительный пуск двигателя. С увеличением оборотов двигателя от нуля до установишйегося режима холостого хода период одного цикла йскрообразования Т уменьшается. На фиг. 3 показана временная диаграмма работы системы Зс1жигания двигателя для 200, 600 и 1000 об/мин. Чем меньше величина скорости вргидения двигателя, тем больше период цикла йскрообразования. В то же время блок 6 задержки обеспечивает задержку момента йскрообразования на постоянную величину Та , не зависящую от скорости вращения двигателя. На фиг, 3 эта величина обозначена вертикальной прямой, отсекакйдей одинаковую величину времени от любого из показанных периодов цикла йскрообразования. Следовательно, чем больше период цикла йскрообразования, тем на меньший угол задерживается искрообразование. Любому периоду цикла Т соответствует поворот коленчатого вала на 360. Величина угла поворота коленчатого вала за единицу времени равна 360°/Т. За время задержки сигнала момента йскрообразования на t коленчатый вал повернется на угол в-5 360°-1 /7. С увеличением скорости вращения двигателя, а, следователь с уменьшением периода цикла йскрооб разсвания Т при постоянном времени задер хки Т/, искрообразования, обеспечиваемом блоком 6 задержки, увели чивается величина Угла 5 адёрзк1ки С момента искрообразования. Следовате но, угол зажигания равен постоянной величине опережения зажигания ви обеспечиваемой регулятором 2 установки постоянного угла опережения зажигания, минус угол задержки 9-j момента искрообразования, обеспечиваемый блоком 6 задержки, т.е. или , где п - скорость вращения коленчат го вала двигателя, об/с; С - время задержки сигнала МОмента искрообразования, с; постоянный угол опережения зажигания, град. С увеличением скорости вращения угол зажигания в с величины Q начинает уменьшаться и становится рав ным нулю при режиме установившегося холостого хода двигателя. На фиг. 2 этот график .обозначен индексом 6Для различных типов дййгателей уста навливают свои величины бц и Т, При рабочих режимах двигателя ко мутатор 5 переключает цепь непосред ственно на силовой каскад 7, минуя блок 6 задержки. На фиг. 2 момент соответствует вертикал ной части кривой зависимости угла опережения зажигания. Лосле этого момента бесконтактная система зажигания реализует характеристику угла опережения зажигания по известной системе. Предлагаемая схема бесконтактной системы зажигания касается блоков 1, 5,. б и 7 (см.фиг.4). При вращении коленчатого вала две импульсы с магнитоэлектрическог датчика 1 поступают на счетный вход триггера 9, который формирует на рвоем выходе -импульс положительной полярности, за йрегчя действий которого определяется скорость коленчато го вала две. Для определения скорости вращения коленчатого вала ДВС служит счетчик 10 и триггер 11. Положительньай импульс с триггера 9 открывает логическую схему 12 и импульсы с генератора 13 поступают на вход счетчика 10. Частота генерируемых генератором 13 импульсов подобрана такой, что при оборотах коленчатого вала ДВС менее 1900 об/м количество импульсов, записываемых в счетчик 10, не менее 16-ти, при этом срабатывает RS-триггер 11. Импульс с датчика 1 взводит 0-триггер 14, что соответгствует началу времени накопления в катушке зажигания. Импульс с датчика 1 одновременно поступает на вход логической схемы 15, на другой вход которой поступает импульс с генератора 13. Выход логической схемы 15 подсоединен ко входу счетчика 16, который определяет постоянное время задержки. По состоянию счетчика 16, соответствующему времени задержки, триггер 14 возвращается в первоначальное положение, что соответствует моменту искрообразования. Таким образом, момент искрообразования при скорости коленчатого вала ДВС менее 1000 об/мин задерживается на постоянную величину. Для различных типов ДВС эта величина может бьгть в пределах 8001200 об/мин. В случае, когда скорость коленчатого вала ДВС более 1000 об/мин, за время положительного импульса с триггера 9, импульсов, подсчитываемых счётчиком 10, всегда меньше 16-ти, и поэтому триггер 11 не сработает. . Выходной импульс при этом формируется логической схемой 17, на входы которой поступают импульсы с датчика 1 и сигнал с инвертированного выхода триггера 11. Задержки момен- ; та искрообразования при этом не происходит. По сравнению с известными предлагаемое изобретение обеспечивает реализацию более сложной зависимости угла опережения зажигания от скорости коленчатого вала в режиме холостого хода, что позволяет снизить токсичность отработавших газов примерно вдвое и расход топлива на 2-3%. Изобретение более простое и . экономичное в изготовлении и более надегхное в эксплуатации. Формула изобретения Бесконтактная система зажигания для двигателя внутреннего сгораний, содержащая датчик момента искрообразования, регулятор установки постоянного угла опережения зажигания, центробежный регулятор, коммутатор, вход которого связан с выходом датчика момента искрообразования, а выход - со входом силового каскада, на выходе которого Включена катушка зажигания, от л и ча юща я с я тем, что, с целью упрощения и повышения эффективности, коммутатор снабжен дополнительным выходом, соединенным со входом силового каскоша через блок задержки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент АНГЛИИ № 1239210, кл. F 1 в, опублик. 1968. 2.Патент США N 3901201, л. 123-1172, опублик. 1975.

779616

/.