Пьезоэлектрический генератор конденсаторной системы зажигания Советский патент 1982 года по МПК F02P3/12 

1

Изобретение относится к технике розжига горючих смесей, а имен но к пьезоэлектрическим системам, и может быть использовано, например для розжига камер сгорания двигателей летательных аппаратов.

Известна пьезоэлектрическая система зажигания, содержащая резонансный контур, коммутирующий транзистор, диод,конденсатор фазочастотной коррекции обратной связи, выпрямитель, накопительный конденсатор, запальную искровую свечу, пьезотрансформатор 13 .

Однако в этом устройстве зажигания пьезоэлектрический генератор выполнен по схеме с самовозбуждением. Основными недостатками данного устройства являются срыв автоколебаний при коротком замыкании генератора и малая мощность преобразования.

Указанные недостатки приводят к низкой воспламеняющей способности искры, возбуждаемой таким устройством, так как применение больших емкостей накопительного конденсатора невозможно из-за срыва автоколебаний, следовательно, энергия в разряде (искраj будет незначительна, что отрицательно влияет на воспламеняющую способность искры, К тому же из-за низкой мощности преобразования частота искрообразования также относительно низка.

10

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является г1ьезоэлектрический генератор, содержащий частотозадающий генератор, усилитель мощности, пьезоэлектрический транс15форматор, выпрямитель, высокочастотный делитель, источник постоянного напряжения,- а также регулирующее устройство, состоящее из ключа, опорного элемента (.стабилитрона) , уси20лителя постоянного тока 2.

Основным недостатком данного устройства является неприспособленность его работы на периодически разрежаю3щейся накопительный конденсатор, это вызвано тем, что термостабилизация пьезоэлектрического генератор осуществляется по выходному напряжению. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей,(применение пьезоэлектрического генератора для заряда накопительного конденсатора системы зажигания)и повышение воспламеняющей способности пьезоэлектрического генератора системы зажигания. Указанная цель достигается тем, что в пьезоэлектрический генератор конденсаторной системы зажигания, содержащей частотозадающий генерато усилитель мощности, источник постоянного напряжения, пьезоэлектрический трансформатор и выпрямитель, введен датчик входного тока, включенный между усилителем мощности и источником постоянного напряжения выход которого соединен со входом частотозадающего генератора. Таким образом, образована обратная связь по входному току пьезоэлектрического генератора. На фиг. 1 изображен пьезоэлектри ческий генератор для заряда накопительного конденсатора системы заж гания; на фиг.2 - зависимость выход ного напряжения от частоты возбужде ния пьезоэлектрического трансформатора при различных температурах; на фиг.За - схема замещения входной части пьезотрансформатора; на фиг. 36 - диаграммы напряжений на пьезотрансформаторе. Пьезоэлектрический генератор состоит из частотозадагощего генератора 1, усилителя 2 мощности, пьезоэлектрического трансформатора 3, выпрямителя ,, датчика 5 тока. Датчик 5 тока установлен между источником 6 постоянного напряжения и усилителем 2 мощности. Выход датчика 5 тока соединен с управляющим входом частотозадающего генератора Устройство работает следующим образом. При нормальной температуре пьезо трансформатора 3 время заряда накопительного конденсатора, а следовательно, и частота искрообразования оптимальны. При изменении(уменьшении температуры пьезотрансформатора 3 падает частота искрообразования, так как падает выходное напряжение пьезотрансформатора (см. фиг.2. Это может привести к снижению воспламенякж|ей способности системы зажигания. Выходное напряжение пьезотрансформатора падает вследствие изменения резонансной частоты пьезотрансформатора. Со стороны входа пьезотрансформатора он представляет собой последовательный резонансный контур,, причем частота акустического и электрического резонанса совпадает (фиг. 36). Кривые приведены для пьезотрансформатора размером 80х20х х2,5 мм из материала ПКД-12. Поэтому при указанном выше падении выходного напряжения пьезотрансформатора и вызванного изменением температуры пьезотрансформатора падают и средние значения входного тока. Таким образом, сигнал с датчика 5 тока по цепи обратной связи поступает на частотозадающий генератор 1, изменяя его частоту. Происходит подстройка частоты частотозадающего генератора на резонансную частоту пьезотрансформатора 3 при новой температуре. В результате частота искрообразования будет оставаться номинальной независимо от температуры окружающей среды, что обеспечит повышенную воспламенягацую способность системы зажигания. При изменении пробивного напряжения запальника искровых свечей (не показаны частота будет максимальной. Предлагаемое устройство по сравнению с известными имеет высокую температурную стабильность характеристик и повышенную воспламеняющую способность. формула изобретения Пьезоэлектрический генератор конденсаторной, системы зажигания, например, для двигателей летательных аппаратов, содержащий источник постоянного напряжения, частотозадающий генератор, усилитель мощности, пьезоэлектрический трансформатор и выпрямитель, отличающийс я тем, ЧТО), с целью расширения функциональных возможностей и повышения воспламеняющей способности системы зажигания, в него введен датчик входного тока, включенный между с илителем мощности и источником постояиного напряжения, выход которого соединен со входом частотозадающего генератора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Патент франции W 2318388, кл. F 23 Q 3/00, опублик. 19772.Лавриненко В. В. Пьезоэлектрические трансформаторы. Энергия ,

1975, с. 87, рис. ЗБВ (прототип).

U-j-fj,.±

f

Фиг.1

Р fpi tfuf.1

:±:Сrv

- Cj--. Г

5

Л /fflf yjf

-ОМ

-f

-Q,l

/(га;

som

Фиа.З