CS214628B1

CS214628B1 - Spark ignition engine ignition device

Info

Publication number: CS214628B1
Application number: CS528280A
Authority: CS
Inventors: Frantisek Doubravsky; Jiri Doubravsky
Original assignee: Frantisek Doubravsky; Jiri Doubravsky
Priority date: 1980-07-28
Filing date: 1980-07-28
Publication date: 1982-05-28

Abstract

Vynález se týká kompletace zážehových spalovacích motorů, zejména automobilových. Účelem je s použitím indukční zapalovací cívky s odbočkou primárního vinutí pro nižší napětí než je jmenovité napětí elektrické sítě automobilu, samočinně usnadnit spouštění studeného motoru, bez další víče- spotřeby elektrické energie za chodu motoru. Uvedeného se dosáhne zařazením diody provozní před vstupní svorku primárního vinutí zapalovací cívky a dále diody spouštěcí mezi vstupní svorku vinutí ovládacího magnetu spouštěče a svorku odboěky primárního, vinutí zapalovací cívky. Při ukostřeném záporném pólu baterie jsou obě diody orientovány v propustném směru k zapalovací cívce, při ukostřeném kladném pólu je tomu obráceně. Při spouštění motoru pronikne spouštěcí diodou plné okamžité napětí baterie od vstupní svorky vinutí ovládacího magnetu spouštěče na odbočku primárního vinutí zapalovací cívky, čímž jsou zajištěny intenzivní jiskry na zapalovacích svíčkách. Přitom provozní dioda brání zkratu nevyužitých závitů zapalovací cívky mezi vstupní svorkou a odbočkou jejího vinutí. Za chodu motoru dostává zapalovací cívka napětí skrze provozní diodu na vstupní svorku jejího primárního vinutí, přičemž spouštěcí dioda brání úniku napětí do vinutí ovládacího magnetu spouštěče.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the assembly of spark ignition internal combustion engines, in particular automotive engines. The purpose of this is to use the induction ignition coil with primary winding for lower voltage than the car's electrical voltage, to facilitate the start of the cold engine without the need for additional power consumption while the engine is running. This is achieved by inserting a diode operating upstream of the primary coil winding input terminal and a diode triggering between the input winding terminal of the actuator control magnet and the terminal of the primary coil winding. With a grounded negative pole of the battery, the two diodes are oriented in the forward direction to the ignition coil, while the other side is the opposite when the positive terminal is grounded. When the engine is started, the full diode instantaneous battery voltage from the starter coil winding input terminal to the primary coil winding tap will penetrate the ignition diode to provide intense sparks on the spark plugs. In doing so, the operating diode prevents short-circuiting of unused ignition coil threads between the input terminal and its winding tap. While the engine is running, the ignition coil receives voltage through the service diode to its primary winding input terminal, and the trigger diode prevents voltage leakage to the actuator control magnet winding.

Description

Vynález řeší zapalovací zařízení zážehového spalovacího motoru, u kterého je zajištěno samočinně snadné spouštění motoru i za obtížných podmínek.The invention solves an ignition device of a spark-ignition internal combustion engine in which the engine can be easily started even under difficult conditions.

Známé občasné potíže se spouštěním zážehových motorů automobilů s bateriovým zapalováním za chladu nebo při nedostatečném výkonu startovací baterie jsou působeny, pokud nejde o závadu v bohatosti výbušné plynné směsi, poklesem' napětí startovací baterie zatížené nadměrným proudem spouštěče, a tím i nedostatečnou intenzitou jisker na-zapalovacích svíčkách. Známé cesty k odstranění potíží spočívají v připojování přídavných zdrojů napětí pro zapalování, jsou však nevýhodné pro nutnost údržby nebo obnovování těchto zdrojů, dále jsou známy indukční zapalovací cívky s primárním vinutím pro nižší provozní napětí než je jmenovité napětí elektrické sítě vozu a pro které se za chodu motorů toto napětí snižuje na jejich provozní hodnotu předřadným odporem, to však za cenu vícespotřeby elektrické energie, která se přitom mění v nežádoucí teplo, a konečně je známa indukční zapalovací cívky sice s primárním vinutím pro plné napětí elektrické sítě vozu, avšak s odbočkou pro nižší napětí při spouštění motoru. Pro přepínání této cívky jsou použitelná známá relé s funkcí vázanou na zapnutí nebo vypnutí spouštěče a nebo by to mohly být zvláštní přepínače zabudované přímo ve spouštěči a přepínané činností ovládacího magnetu spouštěče. V obou posledních případech se jedná o poměrně složitá zvláštní zařízení s mechanicky pohyblivými součástkami, trpící otřesy, únavou pružin, opalováním kontaktů a podobně.Known intermittent difficulty starting cold-ignition spark-ignition cars or poor starter battery performance is due to a drop in starter battery voltage due to excessive starter current and thus insufficient spark intensity, unless there is a defect in the richness of the explosive gas mixture. spark plugs. Known ways to eliminate problems are to connect additional ignition voltage sources, but are disadvantageous for the maintenance or renewal of these sources, furthermore, inductive ignition coils with a primary winding for a lower operating voltage than the nominal voltage of the vehicle's electrical network are known. This reduces the voltage to the operating value of the motors with a series resistor, but at the expense of more electrical energy, which at the same time turns into undesirable heat, and finally inductive ignition coils with primary winding for the full voltage of the car's electrical network are known. lower starting voltage. Known relays with a function to activate or deactivate the starter can be used to switch this coil, or they could be special switches built directly in the starter and switched by the operation of the starter control magnet. In the latter two cases, these are relatively complex special devices with mechanically movable components, suffering from shocks, spring fatigue, contact tanning and the like.

Uvedené nedostatky dosavadních zapalovacích zařízení zážehových motorů usnadňujících spouštění těchto motorů za chladu jsou odstraněny u zapalovacího zařízení sestávajícího ze spínací skříňky zapalování, indukční zapalovací cívky, u které je primární vinutí dimenzováno pro jmenovité napětí elektrické sítě vozu a je opatřeno odbočkou pro nižší provozní napětí než je jmenovité napětí elektrické sítě vozu, z přerušovače primárního okruhu zapalování, rozdělovače vysokého napětí a soupravy zapalovacích svíček s příslušnými kabely, u kterého je však podle vynálezu výstupní svorky spínací skříňky zapalování pro provoz spojena se vstupní svorkou primárního vinutí zapalovací cívky přes provozní diodu a vstupní svorka vinutí ovládacího magnetu spouštěče je přes spouštěcí diodu spojena se svorkou odbočky primárního vinutí zapalovací cívky.The aforementioned drawbacks of the prior art ignition engine ignition devices to facilitate cold start of these engines are overcome by an ignition device consisting of an ignition switch box, an induction ignition coil in which the primary winding is rated for the nominal voltage of the vehicle's mains and is tapped for operating voltage lower than the nominal voltage of the vehicle's electrical network, from the primary circuit breaker, the high voltage distributor and the spark plug set with associated cables, but according to the invention the output terminals of the ignition switch box for operation are connected to the primary ignition coil winding input terminal via an operating diode and input terminal the winding of the starter control magnet is connected to the tap terminal of the primary coil of the ignition coil via the trip diode.

Zapalovací zařízení podle vynálezu zvětšuje samočinně intenzitu jisker na zapalovacích svíčkách tím, že při zapnutém spouštěči je přiváděno napětí na svorku odbočky primárního vinutí zapalovací cívky prostřednictvím spouštěcí diody od vstupní svorky ovládacího magnetu spouštěče, přičemž zkratu nevyužitých závitů primárního vinutí zapalovací cívky mezi vstupní svorkou a svorkou odbočky tohoto vinutí brání provozní dioda orientovaná pro tento, případ do protisměru. Za chodu motoru dostává napětí přímo vstupní svorka primárního vinutí zapalovací cívky a sice prostřednictvím provozní diody od výstupní svorky pro provoz spínací skříňky zapalování. Úniku proudu od svorky odbočky primárního vinutí zapalovací cívky ke vstupní svorce ovládacího magnetu spouštěče brání spouštěcí dioda svojí orientací do protisměru. Zařízení podle vynálezu využívá k funkci usnadnění spouštění zážehového motoru za chladu pouze dvou nejjednodušších polovodičových součástí-diod, tím jsou vyloučeny poruchy z mechanického opotřebení, zaviněné otřesy, vibracemi, únavou materiálu nebo opalováním kontaktů. Zařízení nepotřebuje ani žádný funkční elektrický odpor, pracuje proto bez ztrát.The ignition device of the invention automatically increases the spark intensity on the spark plugs by applying voltage to the tap coil tap terminal of the starter coil via a trip diode from the starter control input terminal, while shorting the unused primary coil windings between the input terminal and the terminal. a branch diode of this winding is prevented by an operating diode oriented for this, in the opposite direction. While the engine is running, the input coil of the primary coil of the ignition coil receives voltage directly from the output terminal for operation of the ignition switch box via an operating diode. The leakage current from the primary coil tap branch terminal to the starter control magnet input terminal prevents the starter diode from facing in the opposite direction. The device according to the invention uses only two of the simplest semiconductor components - diodes to facilitate the start-up of the spark-ignition engine, thus eliminating mechanical wear, shocks, vibrations, material fatigue or contact burning. The device does not need any functional electrical resistance, so it works without losses.

Na výkresu je schematicky znázorněn příklad uplatnění předmětu vynálezu na zážehovém motoru automobilu s elektrickou sítí o napětí 12 V a s ukostřeným záporným pólem baterie.The drawing schematically shows an example of the application of the present invention on a gasoline engine of a car with a 12 V mains voltage and a grounded negative terminal of the battery.

Výstupní svorka 1 pro provoz spínací skříňky 2 zapalování je prostřednictvím provozní diody 3 v propustném směru spojena se vstupní svorkou 4 primárního vinutí zapalovací cívky 5. Výstupní svorka 6 primárního vinutí zapalovací cívky je spojena s nezakresleným běžným, přerušovačem primárního okruhu zapalování. Pouzdro zapalovací cívky 5 je spojeno s hmotou motoru ukostřením. Vývod 8 vysokého napětí zapalovací cívky 5 je spojen s nezakresleným běžným rozdělovačem vysokého napětí. Výstupní svorka θ pro spouštění, na spínací skříňce 2 zapalování pro zapínání spouštěče .10 je spojena se vstupní svorkou 11 ovládacího magnetu 12 spouštěče spojeného s hmotou motoru ukostřením 13 spouštěče. Silová svorka 14 spouštěče je spojena s kladným pólem nežakreslené startovací baterie, jejíž záporný pól je spojen s hmotou motoru, dále i s kostrou automobilu. Vstupní svorka 11 ovládacího magnetu 12 spouštěče je dále spojena prostřednictvím spouštěcí diody 15 v propustném směru se svorkou 16 odbočky primárního vinutí zapalovací cívky 5. Přírodem ke vstupní svorce 17 spínací skříňky 2 je zapalovací zařízení napojeno na elektrickou síť automobilu.The output terminal 1 for the operation of the ignition switch box 2 is connected to the input terminal 4 of the primary ignition coil 5 through a forward diode 3 in the forward direction. The output terminal 6 of the primary ignition coil winding is connected to a conventional primary circuit breaker not shown. The ignition coil housing 5 is connected to the engine mass by ground. The high voltage terminal 8 of the ignition coil 5 is connected to a conventional high voltage distributor not shown. The output terminal θ for starter, at the ignition switch box 2 for starter activation 10, is connected to the input terminal 11 of the starter control magnet 12 associated with the engine mass by grounding the starter 13. The starter power terminal 14 is connected to the positive pole of a non-drawn starter battery, the negative pole of which is connected to the mass of the engine, as well as to the car body. The input terminal 11 of the starter solenoid 12 is further coupled via a forward diode 15 to the terminal 16 of the ignition coil primary winding 5. By nature, to the input terminal 17 of the ignition switch 2, the ignition device is connected to the automotive electrical network.

Při spouštění motoru se pootočením klíče 18 zavede napětí trvale na výstupní svorku 1 pro provoz spínací skříňky 2 a odtud prostřednictvím provozní diody 3 na vstupní vsorku 4 primárního vinutí zapalovací- cívky 5. Při krátkodobém pootočení klíče 18 do další a krajní polohy se objeví napětí i na výstupní svorce 9 pro spouštění motoru, dále na vstupní svorce 11 ovládacího magnetu 12 spouštěče, jenž otáčí motorem. Jelikož vstupní svorka 11 je spouštěcí diodou 15 v propustném směru spojena se svorkou 16 odbočky primárního vinutí zapalovací cívky 2, pracuje zapalovací cívka 5 s menším počtem primárních závitů, tím s vyšším transformačním poměrem á dává i při poklesech napětí na startovací baterii intenzívní jiskry. Provozní dioda 3 brání přitom svojí protisměrnou orientací zkratu závitů mezi vstupní svorkou 4 a svorkou 16 odbočky primárního vinutí zapalovací cívky 5. Obdobně za chodu motoru, kdy zapalovací cívka 5 dostává napětí od sqorky 1 spínací skříňky zapalování prostřednictvím provozní diody 3 v propustném směru na vstupní svorku 4 primárního vinutí, zabraňuje spouštěcí dioda 15, nyní v protisměru, zpětnému proudu od svorky 16 odbočky primárních vinutí zapalovací cívky 5 do vinutí ovládacího magnetu 12 spouštěče. Zařízení podle vynálezu nahrazuje dosavadní zařízení k usnadnění spouštění zážehových spalovacích motorů za chladu proto, že jeho funkce je založena na činnosti pouhých statických funkčních prvků, jimiž jsou dvě polovodičové diody, .které mají při správném použití prakticky neomezenou životnost.When starting the engine, by turning the key 18 a voltage is applied permanently to the output terminal 1 for operation of the ignition switch 2 and from there via an operating diode 3 to the input terminal 4 of the ignition coil primary winding. on the output terminal 9 for starting the motor, further on the input terminal 11 of the starter control magnet 12, which rotates the motor. Since the input terminal 11 is connected in a forward direction by the trigger diode 15 to the terminal 16 of the primary coil tap of the ignition coil 2, the ignition coil 5 operates with a lower number of primary windings, thereby giving a higher spark ratio. The operating diode 3 prevents, by its opposite orientation, the short-circuit of the threads between the input terminal 4 and the terminal 16 of the primary coil tap winding 5. Similarly, while the engine is running. the primary winding terminal 4 prevents the trigger diode 15, now in the opposite direction, from reversing the current from the primary winding tap terminal 16 to the winding of the starter control magnet 12. The device according to the invention replaces the existing device for facilitating the ignition of cold-ignition internal combustion engines because its function is based on the operation of only static functional elements, which are two semiconductor diodes, which have a virtually unlimited lifetime when properly used.

Claims

Ignition device of a spark-ignition internal combustion engine, such as an automobile, consisting of an ignition switch box, an inductive ignition coil, in which the primary winding is rated for the nominal voltage of the automobile mains and is tapped at a lower operating voltage than the nominal mains voltage of the automobile , high voltage distributors and spark plug sets

OF THE INVENTION with respective cables, characterized in that the output terminal (1) of the ignition switch box (2) is connected to the input terminal (4) of the primary coil winding (5) via an operating diode (3) and the input terminal (11) of the control magnet winding (12) of the starter (10) is connected via the starter diode (15) to the tap terminal (16) of the primary coil of the ignition coil (5).