Система электронного зажигания Советский патент 1982 года по МПК F02P5/08 

(5) СИСТЕМА ЭЛЕКТРОННОГО ЗАЖИГАНИЯ

Изобретение относится к электрооборудованию двигателей внутреннего сгорания, в частности к системам зажигания с магнето для двухтактных двигателей. Известна система зажигания, содержащая магнето (генератор переменного тока), с зарядной и управляющей обмотками. Зарядная обмотка через выпрямитель подключена к накопительному конденсатору, который через тиристор подключен к первичной обмотке катушки за хигания. Управляюо ая обмоткп подключена ко входу тиристора 1 . Недостатком данной системы является отсутствие автоматического регулирования угла опережения зажигания. Известна также система электронного занигания, содержащая генератор пе ременного тока, снаб.ченный ротором и сдвинутыми между собой на одно полюсн ое деление сердечник статора с двумя о()мотками, безобмоточный стержень И фильтр в цепи управления, причем маховик (ротор ) имеет разомкнутую магнитную систему,- магниты размещены по дуге, составляющей часть окружности. Обмотки генератора подключены на вход коммутатора, а выход - к катушке зажигания. Устройство имеет ту особенность, что за каждый оборот маховика в каждой обмотке управления возникает последовательность импульсов, сдвинутых между собой на одно полюсное расстояние. Вследствие того, что магнитная система маховика разомкнута, крайние импульсы ЭДС в каждой последовательности иг-юют меньшую по сравнению с остальными импульсами амплитуду. При низкой скорости вращения искрообразование происходит от второго импульса ЭДС одной обмотки. С увеличением скорости вращения амплитуда первого импульса ЭДС другой обмотки, сдвинутого по фазе в сторону опережения на одно полюсное деление

969935

относительно второго импульса, возрастает. При этом мои ность первого импульса увеличивается до уровня отпирания коммутирующего элемента и о6разования искры. Это позволяет при оп ределенной частоте вращения ступенчато изменять момент искрообразования о сторону опережения 2. Однако известное устройство автома тического опережения не обеспечивает компактности системы зажигания из-за большого полюсного деления стержней статора. Цель изобретения - уменьшение габаритов системы зажигания. Указанная цель достигается тем, в системе электронного зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащей генератор переменного тока, образованный ротором с постоянными магнитами и статором со стержнями, часть из которых снабжена обмотками накЬпления, управления и электропита ния, электронный коммутатор, вход ко торого соединен с обмотками управления и накопления, а выход - с первич ной обмоткой катушки зажигания, стерж ни статора выполнены с полюсным деле нием, равным половине полюсного деле ния ротора, причем на расстоянии, ра НОМ нечетному числу полюсных делении статора, от стержня с обмоткой управ ления расположен по крайней мере оди безоОмоточный -стержень. На фиг. 1 и 2 изображены два варианта предлагаемого устройства для случая с замкнутой магнитной системой ротора для разомкнутой магнитной системы ротора соответственно; на фиг. 3-6 - распределение магнитного потока в сердечниках генерирующих ка тушек для схемы фиг. 1; на фиг. 7 кривая изменения потока в сердечниках на низкой скорости вращения ротора (диаграммы, изображенные пункти ными линиями, соответствуют случаю, когда 9 б . 1); на фиг. 8-10 осциллограммы ЭДС в обмотках; на фиг,11 - кривая изменения потока в с дечниках на средней скорости вращения ротора; на фиг. 12 и 13 - осциллограммы напряжения зарядного конденсатора на низкой и средней скорос ти вращения ротора; на фиг. 1 - зависимость напряжения зарядного конденсатора от скорости вращения ротора. Генератор системы за хигания с зам нутой магнитной системой ротора содержит маховик 1 (фиг. 1 с постоянными магнитами 2, размещенные с полюсным пагомв, имеющими полюсные наконечники 3, имеющие ширину в. угловых градусах 63 , магнитопровод статора k, с радиальными сердечниками 5-9, располо : енные с угловым шагом 02 составляющим часть полюсного шага ротора 0- , на которых расположены обмотки накопления 10, 11, управления 12 и электропитания 13. На фиг. 2 показан вариант генератора с разомкнутой магнитной системой ротора, который содержит маховик 1 (фиг. 2) с постоянными магнитами 15, размещенные с полюсным шагом 0-j, имеющими полюсные, наконечники 1б, имеющие ширину в угловых градусах 63 магнитопровод статора 17с радиальными сердечниками 18-25 с угловым шагом ©2 ( исключением полюса 21), составляющим часть полюсного деления ротора 0 , на которых расположены обмотки накопления 26, 27, управления 28, 29 и электропитания 30. Выход генератора, те обмотки накопления 10, 11 (фиг. 1), или 26, 27 (.фиг. 2) и управления 12 (фиг. Т) или 28, 29 (фиг. 2) подсоединены ко входу электронного коммутатора 31, а выход - к катушке 32-зажигания. Система работает следующим образом. На низкой скорости вращения с поворотом маховика 1 из положения, изображенного на фиг. 3, в положение, изображенное на фиг. , магнитный поток в сердечниках 5 и 7 изменяется по плавной кривой (фиг. 7) и амплитуда импульсов ЭДС в обмотках 11 и 12 в этот момент близка к нулю. Величина магнитных потоков Ф, Ф в сердечниках 5 и 7 в точке (3(1 (фиг. 7) примерно равна магнитному потоку в этих сердечниках с обычным соотношением углового шага роторй и полюсного шага статора. При дальнейшем повороте ротора из поло)хения, изображенного на фиг. в положение, изображенное на фиг. 5 и 6, магнитный поток в сердечниках 5 и 7 меняет величину и направление (Ф) В результате чего в обмотках накопления 10, 11 и управления 12 возникают импульсы ЭДС (фиг. В), амплитуда которых равна амплитуде аналогичных импульсов с обычным соотношением полюсного шага ротора и статора 6 0(j Следовательно, импульсы ЭДС обмоток 10 и 11 накопления на низкой скорости приб/ я 0 по величине равны соответствующим импульсам с 0 С увеличением скорости вращения растет крутизна изменения магнитного потока на участке Э j (фиг.9) , и растет MoiiHocTb дополнительного импульса( (фиг.. 11) управляющей обмот ; ки 12 и на определенной скорости вращения достигает величины, при -ко торой происходит срабатывание ключа и образование искры, что дает возмож ность на определенной скорости враще ния ротора скачкообразно изменить мо мент искрообразования в сторону опережения. Из рассмотрения(фиг.9) следует, что на средней скорости вращения ротора величина магнитного потока Ф сердечника 5 в момент времени сЗ пре шествуюи4ий изменению величины магнит ного потока и направления, по величи не меньше аналогичного магнитного по тока для Qi 0/(, поэтому величина им пульса ЭДС, наведенная в обмотке накопления, при повороте маховика из «-положения, изображенного на сЬиг. 3, положение, изображенное на йиг. 5 6, меньше амплитуды соответствуЕхце го импульса с обычным соотношением ш га ротора и статора, (фиг. 10). Зависиг-юсть ЭДС зарядной обмотки, например от скорости вращения ротора, изображенная на йиг. , показывает, что на низкой скорости вращения (ш ) характеристики с 0 идентичны, а на средней скорости врадения (и,2)характеристика при б 2 - сплошная линия , как было показано ранее, расположена ниже характеристики с 0/2 © (пунктирная линия). Это дает возможность сделать заключение о наличии стабилизации величины ЭДС накопительной обмотки и, следовательно, напряжения на свече. Импульсы ЭДС, возникаюи ие в обмоткак накопления 10 и 11, выпрямляются диодами 1 и 15 и заряжают накопительный конденсатор 16, разряжаемый через тиристор 17 и первичную обмотку катушки 18 зажигания. Включается тиристор при подаче на управляющий электрод тиристора импульса с обмотки 12 управления через диод 19. Обмотка 10, расположенная на полюсе 9, рядом с безобмоточным стержнем 8, оказывающим стабилизирующее воздействие на сигнал ЭДС этой обмотки на средних оборотах, имеет большое число витков по сравнению с обмоткой 11 накопления полюса 5, расположенного рядом с полюсом 6 с обмоткой 13 электропитания. Благодаря такому распределению числа витков обмоток накопления 10 и 11 работа схемы на низких и средних оборотах определяется стабилизированной ЭДС обмотки 10, а ЭДС обмотки 1 1 служит для повышения напряже ния на конденсаторе при максимальных оборотах ротора. Напряжение на конденсаторе О-ю (.фиг. 14) при 02 1 Р пусковых оборотах tw Jимеют практически одинаковую величину, а при средних (и) ) и максимальных оборотах напряжение в предлагаемой схеме (сплошная линия ) стабилизировано. Соответственно, стабилизируется напряжение на элементах cxeNW и напряжение на свече. . . ij Аналогичные результаты по стабильности выходных характеристик и улучшении режима работы элементов схемы получены при установке предлагаемого устройства в системах зажигания с разомкнутой магнитной системой ротора (фиг. 2). Таким образом, выполнение статора генератора со стержнями, имеющими полюсное деление в два раза меньшее, Мем полюсное деление ротора и с выбранйым положением безобмоточного стержня статора, обеспечивает снижение габаритов системы и стабилизацию ее выходных параметров. Формула изобретения Система электронного зажигания двигателя внутреннего сгорания, содержащая генератор переменного тока, образованный ротором с постоянными магнитами и статором .со стержнями, часть из которых снабжена Обмотками накопления, управления и электропитания, электронный коммутатор, вход которого соединен с обмотками управления и накопления, а выход - с первичной обмоткой катушки зажигания, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов, стержни статора выполнены с полюсным делением, равным половине полюсного деления ротора, причем на расстоянии, равном нечетному числу полюсных делений статора, от стержня с обмоткой управ79699358

расположен по крайней мере один 1. flaTeHT CIJA Vf 3 +7521 , кл.123безо(5моточный стержень., опублик. 19б9.

Источники инс ормации,2. атент ClJA К 3 51795,

принятые во внимание при экспертизе кл. 123 , опублик. 1972.

0as.Z