CN104847564A - 双火花点火系统 - Google Patents

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徐健
莫嘉林
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/08—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having multiple-spark ignition, i.e. ignition occurring simultaneously at different places in one engine cylinder or in two or more separate engine cylinders
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02P15/00—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits
    • F02P15/10—Electric spark ignition having characteristics not provided for in, or of interest apart from, groups F02P1/00 - F02P13/00 and combined with layout of ignition circuits having continuous electric sparks

Abstract

本发明是一种可应用在汽车上的点燃式内燃机的双火花点火系统，该系统在每一个气缸上只使用一个火花塞，通过一个含有延时电路的点火器适时地控制两个点火线圈先后向一个火花塞供给高压电，使活塞在做功冲程即将开始前的极短时间获得火花塞产生的两个火花、可以更可靠地点燃气缸内的可燃混合气。在正常工作状态下，气缸内的可燃混合气由第一个火花点燃，第二个火花不起点火作用；当出现第一个火花未能点燃气缸内可燃混合气的情况时，第二个火花将起到继续点燃气缸内可燃混合气的作用；该系统可使点燃式内燃机有更低的失火率、更低的燃料消耗、更高的功率。

Description

双火花点火系统
一.所属技术领域
本发明涉及一种可应用在汽车上的、可使火花塞在点燃式内燃机的做功冲程即将开始时、可先后产生两个火花的双火花点火系统。
二.背景技术
目前，公知的点燃式内燃机，其火花塞在点燃式内燃机的做功冲程即将开始时只产生一个火花以点燃气缸中的可燃混合气；由于不能保证在各种情况下，每一个火花都一定能点燃气缸中的可燃混合气，故在点燃式内燃机工作状态中存在着一个事实上的失火率，失火时，导致有未被点燃的可燃混合气在排气冲程中被排出缸外的现象，不但污染环境，还降低了发动机功率。为了将点火系统导致的失火率降至最低，现有的技术是，在一个气缸中设置两个火花塞；但这又产生了使气缸盖的制造更加困难的后果。
三.发明内容
为了降低点燃式内燃机的失火率，本发明提供一种双火花点火系统，该系统通过提高每一个做功冲程的点火次数来降低发动机的失火率，从而使发动机减少燃料消耗、更环保、功率更高。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用一个火花塞连接两个点火线圈，两个点火线圈的高压输出用二极管分隔；其中第一点火线圈的点火时间由正常的点火正时控制，第二点火线圈的点火时间用一个延迟电路控制，使其点火时间稍晚于第一点火线圈的点火时间，从而用一个火花塞使气缸的每一个做功冲程即将开始时都产生两次火花。如果第一个火花点燃了气缸内的混合气，那么第二个火花是不会影响混合气燃烧的；如果第一个火花没有点燃了气缸内的混合气，那么在稍晚一点将由第二个火花来点燃气缸内的混合气，这样也有利于稀燃发动机的应用，从而通过降低发动机的失火率来有效地减少未燃混合气排出气缸的排出量、燃油的消耗量，增加了发动机的功率。
本发明的优点是，如果在活塞的做功冲程即将开始，气缸内的可燃混合气未被第一个火花点燃的话，那么第二个火花将可继续点燃可燃混合气，这使得每一个气缸使用单火花塞的发动机提高了点火的可靠性，降低了发动机的失火率，减少了燃油的消耗，增加了发动机的功率，使排放更符合环保要求。
四.附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是双火花点火系统的原理图。
图中：1.第一三极管，2.第一初级线圈，3.第一次级线圈，4.第一二极管，5.第二三极管，6.第二初级线圈，7.第二次级线圈，8.第二二极管，9.火花塞，10.点火器，11.延时电路，12.芯片。
五.具体实施方式
在图1中，火花塞中央电极N接线端同时连接第一二极管(4)负极和第二二极管(8)负极，火花塞的侧电极M连接端同时连接第一次级线圈(3)的A端及第二次级线圈(7)的D端连接并搭铁，第一次级线圈(3)的B端与第一二极管(4)的正极连接，第二次级线圈(7)的C端与第二二极管(8)的正极连接。点火器(10)的I接线端与行车电脑ECU连接、K接线端与点火开关的IG接线端连接、L接线端搭铁、Q接线端与第一初级线圈(2)的E端连接。X接线端与第二初级线圈(6)的H端连接，芯片(12)的O接线端同时与第一三极管(1)的基极及延时电路(11)的J接线端连接，第一初级线圈(2)的F端及第二初级线圈(6)的H端同时与点火开关的IG接线端连接，延时电路(11)的P接线端与第二三极管的基极连接，第一三极管的发射极矢第二三极管的发射极通过L接线端搭铁。
双火花点火系统的工作过程如下：ECU通过I接线端向点火器(10)发出点火信号后，芯片(12)适时地同时向第一三极管(1)的基极及延时电路(11)J接线端发出截止第一初级线圈(2)及第二初级线圈(6)搭铁信号，此时，第一三极管(1)的基极收到信号后、使第一三极管(1)的集电极与发射极即时截止、使流经第一初级线圈(2)的电流消失而导致磁场急剧消失、继而使第一次级线圈(3)感生出高压电流并在第一次级线圈(3)、第一二极管(4)、火花塞构成的环形线路内流动、在活塞做功冲程即将开始时经过火花塞产生了第一个火花、火花塞在产生火花消耗其能量的同时点燃了气缸内的可燃混合气；同时，在延时电路(11)的作用下，第二三极管(5)基极在稍迟些微时间后也收到芯片发出的截止第二初级线圈(6)搭铁信号、使第二三极管(5)的集电极与发射极截止，使流经第二初级线圈(6)的电流消失而导致磁场急剧消失、继而使第二次级线圈(7)感生出高压电流并在第二次级线圈(7)、第二二极管(8)、火花塞构成的环形线路流动、在经过火花塞时产生了同一个活塞做功冲程的第二个火花，同时也可点燃了气缸内的未被第一个火花点燃的可燃混合气。
由于第一初级线圈(2)及第二初级线圈(6)的电流流向相反，故第一次级线圈(3)和第二次级线圈(7)所感生出的高压电流方向也相反。
第一二极管(4)的作用有两个，一是，可使第二次级线圈(7)感生出的高电流不能进入第一次级线圈(3)，二是，在第一初级线圈(2)通电时防止第一次级线圈感生出高压电流导通，从而防止误点火的发生；第二二极管(8)的作用有两个，一是，可使第一次级线圈(3)感生出的高电流不能进入第二初级线圈(7)，二是，在第二初级线圈(6)通电时防止第二次级线圈(7)感生出的高压电流导通，从而防止误点火的发生。

Claims (2)

1.一种点燃式内燃机的双火花点火系统，它由第一初级线圈、第二初级线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第一二极管、第二二极管、火花塞及一个包含芯片、延时电路、第一三极管、第二三极管的点火器所组成，其特征在于：火花塞的中央电极N接线端与第一二极管的负极及第二二极管的负极连接、火花塞的侧电极M连接端与第一次线圈的A端及第二次级线圈的D端连接并搭铁；第一初级线圈E端与第一三极管的集电极连接，由第二三极管控制其搭铁电路的导通或截止，第一初级线圈的F端与第二初级线圈的G端及点火开关的IG接线端连接，第二初级线圈的H端与第二三极管的集电极连接，由第二三极管控制其搭铁电路的导通或截止。
2.根据权利要求1所述的双火花点火系统，其特征在于：点火器由点火控制芯片通过I接线端与ECU连接，点火器的O接线端同时连接第一三极管的基极及延时电路的J接线端，第一三极管的发射极搭铁，延时电路的P接线端连接第二三极管的基极，第二三极管的发射极搭铁。
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