CS202414B1 - Stabilizační obvod zapalovacího systému zážehových motorů - Google Patents

Description

Vynález se týká stabilizačního obvodu, určeného pro úpravu napětí z alternátoru vozidla na napětí zážehového kondenzátoru zapalovací soustavy, a to v případě, že síť vozidla není regulována. Tak je tomu například u sportovních motocyklů, motokár a podobně.

Je známa celá řada zapojení pro stabilizaci energie zážehového impulsu. Jsou založeny například na principu přechodného zvětšení kapacity zážehového kondenzátoru při rozběhu motoru. Ovšem vyžadují připojovací a odpojovači kontaktní systémy, které snižují spolehlivost celého zařízení. Navíc nejsou výhodná, neboť energie zážehového kondenzátoru je:

w = c . u²

Z tohoto vztahu je patrno, že změna kapacity není tak podstatná, jako změna napětí. Pro úpravu napětí je možno využít odboček rotačního zdroje, což je spojeno opět s přepínáním. Stabilizace napětí magnetickým zesilovačem je výhodná, ovšem pro některé aplikace je rozměrná, složitá i málo účinná. Známo je i použití násobičů napětí jako měkkých zdrojů, jejichž napětí s odebíraným proudem klesá. Ovšem jejich účinek je v podstatné většině případů menší, nežli by bylo třeba. To znamená, že pokud je třeba zabezpečit chod motoru v malých otáčkách, ve velkých otáčkách dochází k destrukci ob2 vodů vlivem velkého napětí, dodávaného rotačním zdrojem.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje stabilizační obvod zapalovacího systému zážehových motorů, sestávající z alternátoru s dvojím vinutím a zdvojovače napětí, u něhož k odbočce prvního vinutí alternátoru je připojen zdvojovač, k jehož kondenzátoru je paralelně připojen tyristor. Jeho řídicí elektroda je přes omezovači odpor a usměrňovači diodu připojena k vývodu prvního vinutí alternátoru a odbočka je současně spojena s katodou tyristoru.

Hlavními výhodami stabilizačního obvodu podle vynálezu je široký rozsah stabilizačního účinku, malý rozměr a váha.

Příkladná provedení stabilizačního obvodu jsou znázorněna na připojených vyobrazeních, kde představuje obr. 1: zapojení stabilizačního obvodu s tyristorem a obr. 2 s triakem.

Rotor R alternátoru se otáčí v závislosti na otáčkách motoru vozidla. Z důvodů spolehlivosti v klimaticky obtížném prostředí a nízké váhy bývá buzení alternátoru dáno permanentními magnety rotoru R. Statorové vinutí alternátoru je dvojí. První vinutí NI má velký počet závitů a z jeho odbočky b je napájen zážehový kondenzátor C2. Druhé vinutí N2 alternátoru má menší počet závitů a napájí se z něho po usměrnění bezdotykový snímač okamžiku zážehu, s výhodou využívající Hallova efektu. Proudem z vývodu a prvního vinutí NI, usměrněným

202 414

202 414

4 diodou D3 a omezeným odporem R je otvírán tyristor T, prostřednictvím řídící elektrody G. Katoda K tyristorů T je spojena s odbočkou b prvního vinutí NI. Aby bylo napětí na zážehovém kondenzátoru C2 dostatečně velké i při startování vozidla a volnoběžných otáčkách jeho motoru, je výhodné zážehový kondexizátor C2 napájet z napěťového zdvojovače Z některé obvyklé koncepce. Zdvojovač Z uvedený příkladem na obr. 1 sestává z kondenzátoru Cl, diody Dl a diody D2. Tyristor T je katodou K a anodou A zapojen paralelně ke kondenzátoru Cl, s polaritou, uvedenou na obr. 1. Jeho funkce spočívá v tom, že přemostí v určitém okamžiku kondenzátor Cl, aby se tento nemohl proudem, procházejícím diodou Dl nabít a v následné půlperiodě se na zážehovém kondenzátoru C2 nemůže objevit součtové napětí kondenzátoru Cl a napětí odbočky b vůči vývodu c prvního vinutí NI. K přemostění kondenzátoru Cl dochází pouze při otevření tyristorů T, tedy je-li napětí vývodu a vůči odbočce b dostatečně velké. A to je pouze při vyšších otáčkách rotoru R alternátoru, kdy se na zážehový kondenzátor C2 dostává snížené napětí.

Na obr. 2 je znázorněno provedení s triakem, které má shodnou funkci. Jeho první anoda AI je připojena k odbočce b prvního vinutí NI. Druhá anoda A2 je zapojena tak, aby triak TR při otevření přemostil kondenzátor Cl. Řídicí elektroda G je připojena přes omezovači odpor R ke kladnému pólu dvoucestného usměrňovače, sestávajícího z diod D3 a D4. Toto zapojení má oproti předešlému tu výhodu, že triak TR přemosťuje kondenzátor Cl v obou půlperiodách a tak v případě vyřazení zdvojovače Z z činnosti není omezováno napětí na zážehovém kondenzátoru C2 pro kladnou půlperiodu sériově zapojeným kondenzátorem Cl, jako v předešlém případě (uvedeném na obr. lj. První vinutí NI alternátoru má pak dvě odbočky. První odbočka d je připojena k anodě diody D4 a vývod a k anodě diody D3. Odbočka b leží mezi nimi tak, aby napětí mezi vývodem a a odbočkou b bylo shodné s napětím mezi odbočkou b a odbočkou, d. K odbočce b je připojen kondenzátor Cl zdvojovače Z, stejně jako v případě uvedeném na obr. 1.

Každé z obou alternativních řešení má svoje výhody i nevýhody. Pro dostatečně tvrdý zdroj napětí se může jevit jako vhodnější progresivní snížení napětí podle prvního provedení, které je i levnější. Další alternativy závisí do značné míry na typu použitého alternátoru. Jsou-li vinutí rozdělena do více cívek, je možno například pro bezdotykový snímač využívat jedné cívky, pro otvírání tyristorů či triaku další jedné či dvou cívek a pro napájení zážehového kondenzátoru zbylých čtyř cívek a podobně.

Dalšími výhodami zapojení podle vynálezu je možnost důkladného dimenzování obvodů při zachování malých rozměrů celého systému a malý počet vývodů od alternátoru k zapalovacímu obvodu, neboť pro některé typy snímačů lze sdružit vývod c prvního vinutí NI s jedním z vývodů druhého vinutí N2.

Claims (2)

1. PREDMET VYNÁLEZU

   1. Stabilizační obvod zapalovacího systému zážehových motorů, sestávající z alternátoru s dvojím vinutím a zdvojovače napětí, význačný tím, že k odbočce (b) prvního vinutí (NI) alternátoru je připojen zdvojovač (Z), k jehož kondenzátoru (Cl) je paralelně připojen tyristor (TJ, u kterého řídicí elektroda (G) je pres omezovači odpor (R) a usměrňovači diodu (D3j připojena k vývodu (a) prvního vinutí (NI) alternátoru a odbočka (b) je současně spojena s katodou (K) tyristorů (T).
2. 2. Stabilizační obvod zapalovacího systému zážehových motorů, podle bodu 1, význačný tím, že ke kondenzátoru (Cl) zdvojovače (Zj je paralelně připojen triak (TR), jehož řídicí elektroda (G) je pres omezovači odpor (R) připojena ke katodám diod (D3, D4), přičemž anoda diody (D3) je připojena k vývodu (aj a anoda diody (D4) k odbočce (d) prvního vinutí (NI) alternátoru, kdežto první anoda (AI) triaku (TR) je spojena s odbočkou (b).