Система зажигания для двигателей внутреннего сгорания Советский патент 1982 года по МПК F02P3/04 

(5) СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ

Изобретение относится к электрооборудованию автомобильных двигателей внутреннего сгорания, в частности к электронным системам зажига ния. Известна система зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая, триггер, управляемый дат чиком положения коленчатого вала двигателя, предоконечные усилители с коллекторно-эмиттерными резисторами, выходной каскад, нагрузкой которого является обмотка импульсно го трансформатора, вторичная обмотка которого подсоединена через выпрямитель, соединенный с накопительным конденсатором, разряжаемым тиристором, управляемым допол-. нительной обмоткой импульсного тран форматора, У дополнительной обмотки импульсного трансформатора для повышения КПД имеется §ремязадающий конденсатор, подключенный, к коллекторной нагрузке транзистора второГО каскада предоконечного усилителя через параллельную цепочку, состоящую из резистора и диода, К месту соединения конденсатора и цепочки подсоединен катод диода, анод которого соединен с одним из входов триггера ti 3, Недостатком такой системы зажигания для двигателей внутреннего сгорания является сложность ее схемного и конструктивного решения. Наиболее близкой к предложенной системе зажигания по технической сущности и достигаемому результату является система зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая преобразователь напряжения с выпрямителем и емкостным фильтром, накопительным конденсатором, тиристором, катушкой зажигани,я, блоком управления и контактами прерывателя 23. .. Однако известная система .зажигания для двигателей внутреннего

сгорания имеет следующие недостатки; преобразователь напряжения работает непрерывно, .что снижает КПД системы j в момент искрообразования открывшийся тиристор шунтирует выходную обмотку преобразователя напряжения, тем самым перегружает его, снижает надежность работы и уменьшает КПД системы.

Целью изобретения является повышение КПД системы зажигания.

Поставленная цель достигается тем, что в систему зажигания для дви гателей внутреннего сгорания,, содержащую преобразователь постоянного напряжения, первый входной вывод которого подсоединен к положительной шине питания, выходная обмотка преобразователя постоянного напряжения подсоединена к выпрямителю, параллельно выходу которого подсоединены тиристор и последовательно включенные накопительный конденсатор и первичная обмотка катушки зажигания, блок управления, первый входной вывод которого подключен к положительной шине питания, а выходные вьшодь - к управляющему электроду и катоду тиристора, введены два .диода, причем вторые входные выводы преобразователя постоянного напряжения и блока управления подключены к анодам диодов, катоды которых соединены и подключены к отрицательной шине питания через контакт прерывателя.

На чертеже показана принципиальная схема системы.зажигания.

Система зажигания для двигателей внутреннего сгорания содержит транзисторный преобразователь I напряжения, предназначенный для преобразования низкого напряжения в высокое, накопительный конденсатор 2, включенный между выпрямителем 3 выходной обмотки преобразователя напряжения и первичной обмоткой катушки k зажигания, тиристор 5, служащий для коммутации разряда накопительного конденсатора на катушку зажигания, блок 6 управления, служащий для включения тиристора при раз, мыкании контактов прерывателя 7 и состоящий из резистора 8, служащего для ограничения тока управления, импульсного- трансформатора 9 предназначенного для дифференцирования сигнала, снимаемого с подвижного

контакта прерывателя, импульсного диода 10, включенного -параллельно первичной обмотке 11 импульсного трансформатора 9 и согласно с источНИКОМ 12 питания, служащего для блокирования первичной обмотки импульсного трансформатора 9 по переднему фронту сигнала на время дребезга контакта прерывателя, диода 13,

включенного параллельно вторичной обмотке 14 импульсного трансформа. тора, предназначенного для защиты управляющего электрода тиристора от воздействия отрицательных импульсов, и два диода 15 и 16, катоды которых объединены и подключены к подвижному контакту прерывателя, а аноды соединены с вторым входным выводом 17 преобразователя напряжения и с вторым входным выводом 18 блока б управления. Первый входной вывод 19 преобразователя напряжения и первый входной вывод 20 блока 6 управления соединены с положительной шиной 21. питания. Отрицательная шина питания обозначена 22.

Система работает следующим образом.

Если контакты прерывателя 7 разомкнуты, то вся схема отключена от источника питания и энергии не потребляет. При замыкании-контактов прерывателя 7 происходит следующее: преобразователь 1 постоян, ного напряжения подключается к отрицательной шине 22 источника питания через диод 15 и самовозбуждается из-за разброса параметров у схемы и дополнительно от дребезга конд тактов прерывателя 7. При этом вход ной ток преобразователя, протекая через второй входной вывод 17, диод 15 и контакты прерывателя 7 обеспечивает самоочищение контактов и

j надежную работу блока 6 управления. Выработанное преобразователем 1 высокое напряжение выпрямляется выпрямителем 3 и накапливается на конденсаторе 2 через первичную обмотку катушки k зажигания.

Импульсный трансформатор 9 подключается к источнику питания через диод 16 и вход, второй вывод 18 блока 6 управления. Так как активное сопротивление первичной обмотки импульсного трансформатора 9 блока 6 управления мало, то обмотка шунтирует диод 10 и по нему ток не течет. Если постоянная времени импульсного трансформатора Э больше времени дробезга контактов прерывателя 7, то энергии, запасенной в импульсном трансформаторе 9 за врем дробезга контактов прерывателя 7, недостаточно для включения тиристора 5, а образующийся отрицательный импульс шунтирует диод 13, защищая управляющий электрод тиристора 5. После окончания переходного процесса (дребезга контактов прерывателя) по первичной обмотке 11 начинает протекать ток, который насыщает импульсный трансформатор 9 блока 6 уп равления, следовательно,.индуктивно сопротивление вторичной обмотки 14 мало, оно шунтирует управляющий переход тиристора 5, тем самым запрещает тиристору 5 включиться от поме хи во время замкнутого состояния контактов прерывателя 7. Так как время накопления заряда на конденсаторе 2 выбрано Меньше вр мени замкнутого состояния контактов прерывателя 7, то в момент размыкану1Я контактов прерывателя 7 преобразователь работает на холостом хоДУ, т.е, в момент разрыва контакта прерывателя 7 через него протекает небольшой ток, порядка 0,5-1 А, что обеспечивает оптимальный режим работы контактов прерывателя. Кроме того, в момент разрыва контактов пр рывателя 7 в импульсном трансформаторе 9 блока управления 6 происходит следующее: при выходе импульсног .трансформатора 9 из насыщения запасенная энергия в первичной обмотке 11 трансформируется только во вторич ную 1Л, так как диоды 10, 13, 15 и разомкнутые контакты 7 блокируют вс другие разрядные цепи. При этом науправляющий электрод тиристора 5 по ступает короткий положительный импульс, который открывает тиристор 5 и подключает конденсатор 2 к катушке k зажигания. Начинается резонансный перезаряд конденсатора 2, во вре мя которого на вторичной обмотке катушки зажигания образуется вцсоковольтный импульс (параметры резонанс ного перезаряда зависят от индуктивности первичной катушки k зажигания и емкости конденсатора 2. 8 момент времени (0,25 периода перезаряда), когда конденсатор 2 перезарядится до противоположной полярности, и ток протекающий по тиристору 5, изменится на.обратный, тиристор 5 закроется, а конденсатор 2 начнет перезаряжаться через выпрямитель 3 до первоначальной полярности, & момент формирования искры тиристор 5 закорачивает выход выпрямителя 3 но так как в это время преобразователь 1 отключен от источника питания, то броски тока короткого замыкания отсутствуют и, следовательно, преобразователь 1 работает в облегченном режиме. До тех пор, пока не замкнутся контакты прерывателя 7. на конденсаторе 2 сохраняется остаток энергии от резонансного пере-заряда, тиристор 5 закрыт и блок 6 управления тока отключен от источника питания При очередном замыкании контактов прерывателя 7 преобразователь 1 подключается к отрицательной шине 22 источника 12 питания через диод 15t второй выходной вывод 17 и самовозбуждается. При возбуждении от дребезга контактов прерывателя 7 положительные импульсы, образующиеся при отключении преобразователя, дополнительно подзаряжают конденсатор 2 и не влияют на работу блока.6 управления, так как они не пропускаются в него диодом 16, который обеспечивает надежную работу блока 6 управления. Выработанное преобразователем 1 высокое напряжение выпрямляется выпрямителем 3 и накапливается на конденсаторе 2, Дальнейшая работа системы зажигания аналогична описанному. Введение дополнительных элементов - двух диодов и новцх связей, заключающихся в том, что катоды диодов подключены через контакты прерывателя к отрицательной шине питания, а аноды - к вторым входным выводам преобразователя постоянного напряжения и блока управления, обеспечивает более высокий КПД предложенной системе зажигания. формула изобретения Система.зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая преобразователь постоянного напряжения, первый входной вывод которого подсоединен к положительной шине питания, выходная обмотка преобразователя постоянного напряжения подсоединена к выпрямителю, параллельно