Электронная система зажигания Советский патент 1982 года по МПК F02P3/04 

1

Изобретение относится к много искровым бесконтактным электронным системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания с магнето и может быть использовано в двигателях, применяемых в малогабаритных устройствах, работающих в условиях низких температур.

Известна электронная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая генератор переменного тока с зарядной и управляющей обмотками. Зарядная обмотка генератора через выпрямитель соединена с накопительным конденсатором, который подключен к первичной обмотке катушки зажигания, разрядный тиристор вкпючеы между выпрямителем и. накопительным конденсатором, а управляющая обмотка подключена к входу тиристорар.

Недостатком такой системы является отсутствие регулирования величины

вторичного напряжения в диапазоне изменения оборотов двигателя, что снижает надежность системы зажигания.

Кроме того, устройство работает в одноискровом режиме, при котором надежность запуска при низких температурах невысокая, а энергии искрового разряда ограничены возможностями схемы.

Известна также многоискровая электронная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания. Она содержит маг1«1тоэлектрический гене 5 ратор переменного тока с зарядной и управляющей обмотками (магнето), емкостной накопитель энергии, заряжаемый через выпрямительный диод и разряжаемый через управляемый элект20ронный коммутатор(тиристор } на первичную обмотку катушки зажигания, переключатель для ручного включения и выключения многоискрового режика

выпрямитель, расширитель и формирователь импульсов, обеспечивающих многоискровый режим работы системы.

Отсутствие в данной системе аккумуляторных батарей и наличие Mai нето обеспечивает ей малогабаритность и небольшой вес, а многоискровый режим работы обеспечивает надежный запуск при низких температурах 2. Однако надежность работы этой си темы недостаточно высокая, поскольку на средних и максимальных оборотах после запуска двигателя увеличиваются значение пробивного напряжения и энергии искрового разряда, что снижает надежность катушки зажи гания и сокращает срок службы свечи. Цель изобретения - повышение надежности работы системы зажигания п тем ее автоматического ( без операто ра) переключения после Запуска двигателя в другой режим работы с мень шим значением пробивного напряжения и меньшим значением энергии искрового разряда. Указанная цель достигается тем, что электронная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая магнитоэлектрический генератор переменного тока с зарядной и управляющей обмотками, причем зарядная обмотка через первичную обмотку помехоподавительного трансформатора и диод подключена к накопительному конденсатору, соединенному с первичной обмоткой катушки зажигания, а управляющая обмотка через вторичную обмотку помехоподавительного трансформатора подсоединена к разрядному тиристору, анод которого подключен к точке соединения диода и накопительног конденсатора и последовательно включенные выпрямитель, расширитель и формирователь импульсов, снабжена двумя электронными переключателями, своими входами, подключенными через резисторный делитель к генератору переменного тока, и гасящим резистором, включенным последовательно в цепь первичной обмотки катушки зажигания, при этом выход выпрямителя через замыкающий контак первого электронного переключателя соединен с цепью питания расширителя и формирователя импульсов, гасящ резистор зашунтирован через замыкаю щий контакт второго переключателя,

вход расширителя импульсов подключен через резистивный делитель к генератору переменного тока, а выход выпрямителя соединен с цепями питания обоих электронных переключателей.

На фиг. 1 изображена схема системы зажигания , на фиг. 2 - графики зависимости вторичного напряжения и энергии искрового разряда от числа оборотов. Система зажигания содержит магнитоэлектрический генератор 1 переменного тока с зарядной 2 и управляющей 3 обмотками, помехоподавительный трансформатор k, первичная и вторичная обмотки 5 и 6 которого соединены соответственно с зарядной 2 и управляющей 3 обмотками генератора 1, выпрямительный диод 7, накопительныи конденсатор о, разрядный тиристор 9) катушку 10 зажигаНия с первичной и вторичной обмоткаК зарядной 2 обмотке генератора 1 через резисторные делители 11 и 12 подключены расширитель 13 и последовательно с ним формирователь 1 импульсов, а выход формирователя 1k соединен с входом разрядного тиристора 9. Выход выпрямителя 15 подключен к цепям питания электронных переключателей 16 и 17, а также через замыкающие контакты 18 и 19 переключателя 1б к цепям питания расширителя 1 3 и формирователя Ц. Кроме того, последовательно с первичной обмоткой катушки 10 зажигания включен гасящий резистор 20, зашунтироваиный через замыкающие контакты 21 и 22 переключателя 17- . Электронные переключатели 16 и 17 являются элементами импульсной техники и используются в системе зажигания для автоматического, а также своевременного переключения элементов схемы из напряженного режима пуска в менее напряженный основной, рабочий режим на средних и максимальных оборотах двигателя. Система зажигания работает следующим образом. При запуске двигателя цепь питания от выпрямителя 15 к расширителю 13 и формирователю импульсов 14 замкнута через замыкающие контакты 18 и 19 первого переключателя 16, а гасящий резистор 20 зашунтирован замыкающими контактами 21 и 22 второго переключателя 17. В этом случае напряжение с выпря мителя 15 через замыкающие контакты 18 и 19 переключателя 16 поступает в цепь питания расширителя 13 и формирователя Ч, а импульсный си нал с зарядной обмотки 2, поступая через резистивный делитель 11 и 12 на вход расширителя 13, вызывает его срабатывание и серия импульсов с формирователя 1А поступает на вхо тиристора 9 задавая многоискровый режим работы всей системы.Гасящий резистор 20 при этом зашунтирован замыкающими контактами 21 и 22 пере ключателя 17, и все напряжение первичной обмотки катушки зажигания 10 передается в ее вторичную цепь. После запуска двигателя при увеличении оборотов более 00-800 мин (точка а на осциллограмме фиг.2 а) гч)оисходит увеличение переменного напряжения зарядной обмотки, снимаемое с резистивного делителя 11 и 12. В определенный (пороговый момент времени (точка 6 на осциллограмме фиг. 2 а)при значении этого напряжения, соответствующего 1500-2000 мин Jпроисходит автомати ческое и одновременное срабатывание электронных переключателей ;1б и 17 и их замыкающие контакты 18 и 19, и 21 и 22 размыкаются. При размыкании контактов 18 и 19 электронного переключателя 16 разрывается цепь питания, идущая на расширитель 13, формирователь 14, и прекращается подача серии импульсов с формирователя 1 на вход разрядного тиристора 9, при этом схема зажигания переходит в одноискровый режим работы, т.е. в режим с меньшим значением энергии искрового разряда, чем при пуске. Диапазон изменения энергии искрового разряда (Wj.,) при этом практически пропорционален числу уменьшения импульсов искры при переходе из многоискрового режима в одноискровой, и в соответст вии с рекомендуемыми режимами работы двигателей внутреннего сгорания с А- может быть уменьшена в 10 и более раз. На фиг. 2 б показано изменение энергии искрового разряда в извест;ной системе зажигания ( штриховая линия) и в данной системе зажигания (сплошная линия) от одновременного изменения .д% и вторичного напряжения . При размыкании контактов 21 и 22 второго электронного переключателя 17 включается гасящий резистор 20, что приводит к уменьшению вторичного напряжения ((кв снимаемого с вторичной обмотки катушки зажигания 10, и дальнейшему уменьшению cAf Величина изменения вторичного напряжения определяется значением сопротивления гасящего резистора 20 и в соответствии с рекомендуемыми режимами paботы двигателя V, может быть уменьшена в 1, раза. На фиг. 2 в показано изменение вторичного напряжения в известной системе зажигания (штриховая линия) и в данной системе зажигания (сплошная линия). После срабатывания переключателей 16 и 17 они остаются, в этом положении и напряжение питания подается на них с выпрямителя 15 вплоть до выключения;, двигателя. После того, как сработали электронные переключатели 16 и 17 на оборотах, выше средних и близких к максимальным, происходит xopOHtee смесеобразование в двигателе и {Возможна его устойчивая работа при меньших, чем при пуске, значениях вторичного напряжения и энергии искрового разряда. Уменьшение вторичного напряжения и энергии искрового разряда производится до такого уровня, чтобы, с одной стороны, обеспечить устойчивую работу разогретого двигателя в рабочем режиме, и в то же время улучшить условия работы катушки зажигания и свечи двигателя в течение наиболее длительного по времени рабочего цикла двигателя. Меньшее вторичное напряжение при достаточно длительном рабочем икле ) значительно уменьшает опасость пробоя катушки зажигания осоенно в процессе эксплуатации ( при наичии влаги и т.д.), а меньшая энерия искрового разряда увеличивает рюк службы свечи зажигания тем саым обеспечивая высокую надежность аботы предлагаемой системы зажигаия и, что особенно важно, иадежность лементов системы зажигаиия, работаюих в наиболее тяжелых режимах. После выключения двигателя переключатели 16 и 17 возвращаются в начальное положение:контакты 18 и 19, 21 и 22 замыкаются и система зажигания в режиме надежного запусКЗ сноЬа готова к пуску двигателя. Таким образом, предлагаемая схема дистанционно и простыми средства обеспечивает оптимальный режим рабо ты системы зажигания, т.е. позволяет своевременно осуществлять переключение из многоискрового режима работы в одноискровой, а также снижать напряжение W ..на свечах катушки зажигания, повышая их надежность и долговечность работы. Формула изобретения Электронная система зажигания для -двигателей внутреннего сгорания содержащая магнитоэлектрический генератор переменного тока с зарядной и управляющей обмотками, причем зарядная обмотка через первичную обмотку помехоподавительного транс форматора и диод подключена к накопительному конденсатору, соединенно с первичной обмоткой катушки зажигания, а управляющая-обмотка через вторичную обмотку помехоподавитель ного трансформатора подсоединена .1 JL J к разрядному тиристору, анод которо-; го подключен к точке соединения диода и накопительного конденсатора, и последовательно включенные выпрямиггель, расширитель и формирователь импульсов, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, она снабжена двумя электронными переключателями, подключенными своими входами через резистивный делитель к генератору переменного тока, и гасящим резистором, включенным последовательно в цепь первичной обмотки катушки зажигания, при этом выход выпрямителя через замыкающий контакт первого электронного переключателя соединен с цепью питания расширителя и формирователя импульсов, гасящий резистор зашунтирован через замыкающий контакт второго переключателя, вход расширителя импульсов подключен через резистивный делитель к генератору переменного тока, а выход выпрямителя соединен с цепями питания обоих электронных переключателей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1 . Патент США (f , кл. 123-Н8Е, 197. 2. Авторское свидетельство СССР № 2815524/21, кл. F 02 Р 3/04, 1979