RU198583U1 - Конденсаторный модуль зажигания на комплементарных транзисторах - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к конденсаторным системам зажигания ДВС. Конденсаторный модуль зажигания на комплементарных транзисторах для ДВС содержит первый зажим для подключения к положительному выводу +Е бортовой сети автомобиля, второй зажим, для подключения к отрицательному -Е (общему) выводу бортовой сети автомобиля, импульсный преобразователь напряжения, формирователь импульсов, диод, конденсатор, ключ, первый и второй выходные зажимы конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, для подключения, соответственно, к первому и второму выводам первичной обмотки катушки зажигания. Новым является введение второго ключ, причем вход которого подсоединен ко второму выходному зажиму конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, а информационный вход и выход второго ключа соединены, соответственно, с выходом и информационном входом первого ключа.

Description

Полезная модель относится к автомобильной электронике, в частности, к конденсаторным системам зажигания, и может быть использована в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания для повышения эффективности поджога и сгорания воздушно-топливной смеси в двигателе внутреннего сгорания, в том числе в процессе его запуска и работе на всех режимах.

Известна конденсаторная система зажигания с непрерывным накоплением энергии [Синельников А.Х. Электроника в автомобиле. - М.: Радио и связь, 1986, рис. 21] содержащая импульсный преобразователь напряжения, первый вход которого подключён к первому входу формирователя импульсов и первому зажиму конденсаторной системы зажигания с непрерывным накоплением энергии для подключения к положительному выводу +Е бортовой сети автомобиля, вторые входы импульсного преобразователя напряжения и формирователя импульсов соединены со вторым зажимом конденсаторной системы зажигания с непрерывным накоплением энергии, для подключения к отрицательному –Е выводу бортовой сети автомобиля, первый и второй выходы формирователя импульсов подсоединены, соответственно, к первому и второму информационным входам ключа, первый выход импульсного преобразователя напряжения подключён через диод к первой обкладке накопительного конденсатора, информационному входу импульсного преобразователя напряжения и первому входу ключа, выход которого соединен с первым из выходных зажимов конденсаторной системы зажигания с непрерывным накоплением энергии для подключения к одному из выводов первичной обмотки катушки зажигания, второй выходной зажим конденсаторной системы зажигания с непрерывным накоплением энергии, для подключения ко второму из выводов первичной обмотки катушки зажигания, подсоединён ко второму выходу импульсного преобразователя напряжения, второй обкладке накопительного конденсатора и ко второму зажиму конденсаторной системы зажигания с непрерывным накоплением энергии.

Недостатком данной системы зажигания является небольшая амплитуда первой индуктивной фазы искрового разряда и короткая длительность искрового разряда, не превышающая 0,3 мс, что отрицательно проявляется при пуске двигателя и работе на холостых оборотах.

Известна тиристорная система электронного зажигания, описанная в [А. С. № 1772403 SU, МКИ 5 F02P 3/06, опубл. 30.10.92, Бюл. № 40], содержащая импульсный преобразователь напряжения, первый вход которого подключен к первому входу формирователя импульсов и первому зажиму тиристорной системы электронного зажигания, для подключения к положительному выводу +Е бортовой сети автомобиля, вторые входы импульсного преобразователя напряжения и формирователя импульсов соединены со вторым зажимом тиристорной системы электронного зажигания, для подключения к отрицательному –Е выводу бортовой сети автомобиля, первый и второй выходы формирователя импульсов подсоединены, соответственно, к первому и второму информационным входам ключа, первый выход импульсного преобразователя напряжения подключен к первой обкладке накопительного конденсатора и первому входу ключа, выход которого соединен с первым входом блока увеличения длительности искры и первым выходным зажимом тиристорной системы электронного зажигания для подключения к одному из выводов первичной обмотки катушки зажигания, второй выходной зажим тиристорной системы электронного зажигания для подключения ко второму выводу первичной обмотки катушки зажигания, подсоединен к второму входу блока увеличения длительности искры и второму зажиму тиристорной системы электронного зажигания, второй обкладке накопительного конденсатора, и через диод к второму выходу импульсного преобразователя напряжения.

Недостатком данной тиристорной системы электронного зажигания, как и предыдущих, является небольшая амплитуда и длительность однополярной индуктивной составляющей искрового разряда, не превышающая 0,6 мс, и, соответственно, низкая надёжность поджога на различных режимах работы двигателей внутреннего сгорания и различных альтернативных видах топлива при нормальном и мощном режимах.

Наиболее близкой к полезной модели является система зажигания для двигателя внутреннего сгорания [АС № 1433129, МПК F02P 3/4, опубл. 30.12.1990, Бюл. №48], в которой исключен первый из указанных недостатков, содержащая импульсный преобразователь напряжения, первый вход которой подключён к первому входу формирователя импульсов и первому зажиму системы зажигания для двигателя внутреннего сгорания для подключения к положительному выводу +Е бортовой сети автомобиля, вторые входы импульсного преобразователя напряжения и формирователя импульсов соединены со вторым зажимом системы зажигания для двигателя внутреннего сгорания для подключения к отрицательному –Е выводу бортовой сети автомобиля, первый выход формирователя импульсов соединён с первым информационным входом импульсного преобразователя напряжения, первый выход которого подсоединён через диод ко второму информационному входу импульсного преобразователя напряжения, первой обкладке накопительного конденсатора и к первому входу ключа, первый и второй информационные входы которого соединены, соответственно, с вторым и третьим выходами формирователя импульсов, выход ключа подсоединён к первому из выходных зажимов системы зажигания для двигателя внутреннего сгорания для подключения к одному из выводов первичной обмотки катушки зажигания, второй выходной зажим системы зажигания для двигателя внутреннего сгорания, для подключения ко второму из выводов первичной обмотки катушки зажигания, соединён с второй обкладкой накопительного конденсатора, вторым выходом импульсного преобразователя напряжения и с вторым зажимом системы зажигания для двигателя внутреннего сгорания.

Недостатком данной системы зажигания является небольшая длительность первой индуктивной фазы искрового разряда, не превышающая 0,3 мс, что особенно негативно проявляется при пуске двигателя, работе на холостых оборотах и под нагрузкой.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах для двигателей внутреннего сгорания с увеличенной длительностью и мощностью искрового разряда.

Технический результат – повышение надёжности поджога воздушно-топливной смеси на различных режимах работы двигателей внутреннего сгорания и различных альтернативных видах топлива при нормальном и мощном режимах.

Технический результат достигается за счет того, что в конденсаторный модуль зажигания зажигания на комплементарных транзисторах для двигателей внутреннего сгорания, содержащий импульсный преобразователь напряжения, первый вход которого подключён к первому входу формирователя импульсов и первому зажиму конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, для подключения к положительному выводу +Е бортовой сети автомобиля, второй вход импульсного преобразователя напряжения и второй вход формирователя импульсов соединены со вторым зажимом конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, для подключения к отрицательному –Е выводу бортовой сети автомобиля, первый выход формирователя импульсов подключён к информационному входу импульсного преобразователя напряжения, первый выход которого подсоединён к первой обкладке конденсатора, первому входу ключа и второму выходу формирователя импульсов, третий выход которого соединён с информационном входом ключа, выход которого подсоединён к первому выходному зажиму, для подключения к одному из выводов первичной обмотки катушки зажигания, второй выходной зажим конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, для подключения ко второму из выводов первичной обмотки катушки зажигания, подсоединён ко второй обкладке конденсатора, второму зажиму конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, и через обратно включённый диод ко второму выходу ипульсного преобразователя напряжения, при этом введенен второй ключ, причем вход ключа подсоединен ко второму выходному зажиму конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, а информационный вход и выход второго ключа соединены, соответственно, с выходом и информационном входом первого ключа.

Конденсаторный модуль зажигания на комплементарных транзисторах характеризуется тем, что первый ключ содержит N-канальный транзистор, исток которого соединён с анодом стабилитрона, одним из выводов первого резистора и первым входом ключа, выход которого подсоединён к стоку N-канального транзистора, затвор которого подключён к катоду стабилитрона, второму выводу первого резистора и через второй резистор к первому информационному входу ключа, второй информационный вход которого соединён через диод и третий резистор к затвору N-канального полевого транзистора.

Конденсаторный модуль зажигания на комплементарных транзисторах характеризуется тем, что второй ключ содержит P-канальный транзистор, исток которого соединён с одним из выводов первого резистора, катодом стабилитрона и входом ключа, выход которого подсоединён к стоку P-канального транзистора, затвор которого подключён к аноду стабилитрона, второму выводу первого резистора и через второй резистор и диод к информационному входу ключа.

Сущность предлагаемого конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах для двигателей внутреннего сгорания заключается в увеличении амплитуды и длительности тока при формировании первой индуктивного фазы искрового разряда, путём формирования тока разряда накопительной ёмкости через первичную обмотку катушки зажигания в заданный момент времени, и формирования второй индуктивной фазы искрового разряда обратного направления, путём прерывания тока разряда накопительной ёмкости через первичную обмотку катушки зажигания в момент достижения им максимального значения или минимального значения напряжения на конденсаторе.

Введение второго ключа и его связей с первым ключом, формирователём импульсов и общей шиной, позволило организовать два ключа на на двух комплементарных транзисторах, работающих как триггер, которые могут находиться в двух состояниях – открытом или закрытом, что соответствует одновременному протеканию тока или отсутствию тока через транзисторы.

Особенностью данного схемотехнического решения конденсаторного модуля зажигания на комплентарных транзисторах является то, что при срабатывания триггера в заданный момент времени по сигналу с формирователя импульсов происходит резкое возникновение магнитного потока, образованного протеканием тока разряда накопительного конденсатора через первичную обмотку катушки зажигания, что приводит к возникновению ЭДС во вторичной обмотке катушки зажигания, пробою искрового промежутка и формированию вторичного тока первой высокоэнегетической индуктивной фазы искрового разряда. В момент достижения максимального значения тока разряда накопительного конденсатора через первичную обмотку катушки зажигания или минимального значения напряжения на накопительном конденсаторе, формируется лавинообразное выключение триггера и, соответственно, исчезновение тока в первичной обмотке катушки зажигания. Резкое изменение магнитного потока, вызванное исчезновением тока в первичной обмоке катушки зажигания, наводит во вторичной обмотке катушки зажигания ЭДС противоположного знака относительно ЭДС во вторичной обмотке при включении триггера, что приводит, соответственно, к повторному пробою искрового промежутка свечи зажиганияи и изменению направления вторичного тока второй индуктивной фазы искрового разряда.

Вторая индуктивная фаза вторичного тока искрового разряда, обусловленная только параметрами вторичной цепи катушки зажигания, независимо от параметров разомкнутой первичной цепи обеспечивает более эффективное поддержание процесса горения воздушно – топливной смеси, т.к. имеет существенно большую продолжительность при меньшей амплитуде тока по сравнению с первой высокоэнергетической индуктивной фазой вторичного тока искрового разряда, но превышает по энергетическим параметрам индуктивную фазу искрового разряда традиционных транзисторных модулей зажигания.

На Фиг. 1 изображена блок-схема конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах для двигателей внутреннего сгорания, содержащего первый зажим 1 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, для подключения к положительному выводу +Е бортовой сети автомобиля, второй зажим 2 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах для подключения к отрицательному -Е выводу бортовой сети автомобиля, импульсный преобразователь напряжения 3, формирователь импульсов 4, диод 5, накопительный конденсатор 6, первый ключ 7, второй ключ 8, первый 9 и второй 10 выходные зажимы конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах для подключения, соответственно, к первому и второму выводам первичной обмотки 11 катушки зажигания 12 (Фиг.3 и Фиг.4).

На Фиг. 2 изображена структурная схема конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах для двигателей внутреннего сгорания, содержащая импульсный преобразователь напряжения 3, первый вход 3-1 которого подключен к первому входу 4-1 формирователя импульсов 4 и первому зажиму 1 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, для подключения к положительному выводу +Е бортовой сети автомобиля. Второй вход 3-2 импульсного преобразователя напряжения 3 и второй вход 4-2 формирователя 4 импульсов соединены со вторым зажимом 2 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, для подключения к отрицательному –Е выводу бортовой сети автомобиля. На первый вход 4-6 формирователя импульсов 4 подаётся согнал от датчика Холла (не показано). Первый выход 4-3 формирователя импульсов 4 соединён с информационным входом 3-3 импульсного преобразователя напряжения 3, первый выход 3-4 которого подсоединён к первому входу 7-1 первого ключа 7, и первой обкладке накопительного конденсатора 6, второму выходу 4-4 формирователя импульсов, третий выход 4-5 которого поключён к информационному 7-2 входу ключа 7. Выход 7-3 первого ключа 7 подсоединен к первому выходному зажиму 9 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, второй выходной зажим 10 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах соединён со вторым зажим 2 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, второй обкладкой конденсатора 6, и через обратно включенный диод 5 со вторым выходом 3-5 импульсного преобразователя напряжения 3. К выходам 3-4 и 3-5 импульсного преобразователя напряжения 3 подключена выходная обмотка 3-6 импульсного трансформатора 3-7, входные обмотки 3-8 и 3-9 которого подключены к блоку управления 3-10 импульсного преобразователя напряжения 3. Вход 8-1 второго ключа 8 подсоединен ко второму выходному зажиму 10 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, а информационный вход 8-2 и выход 8-3 второго ключа 8 соединены, соответственно, с выходом 7-3 и информационном входом 7-4 первого ключа 7.

На фиг. 2 показаны также внутренние связи первого 7 и второго 8 ключей.

Первый ключ 7 содержит N-канальный транзистор 7-5, исток которого соединён с анодом стабилитрона 7-6, одним из выводов первого резистора 7-7 и первым входом 7-1 ключа 7, выход которого подсоединён к стоку N-канального транзистора 7-5, затвор которого подключён к катоду стабилитрона 7-6, второму выводу первого резистора 7-7 и, через второй резистор 7-8 к первому информационному входу 7-2 ключа 7, второй информационный вход 7-4 которого соединён через диод 7-9 и третий резистор 7-10 к затвору N-канального полевого транзистора 7-5.

Второй ключ содержит P -канальный транзистор 8-4, исток которого соединён с одним из выводов первого резистора 8-5, катодом стабилитрона 8-6 и входом 8-1 ключа 8, выход 8-3 которого подсоединён к стоку P-канального транзистора 8-4, затвор которого подключён к аноду стабилитрона 8-6, второму выводу первого резистора 8-5 и, через последовательно соединённые второй резистор 8-7 и диод 8-8, к информационному входу 8-2 ключа 8.

На Фиг. 3 и Фиг. 4 приведены принципиальные схемы одновыводной и двухвыводной катушек зажигания и, соответственно, искровые зазоры, где: 11 и 13, соответственно, первичная и вторичная обмотки катушки зажигания 12, искровой зазор 14 свечи зажигания.

На Фиг. 5 приведены принципиальная схемы формирователя импульсов, который управляется от датчика Холла по входу 4-6 на затвор полевого (или биполярного) транзистора 4-7, может также управляеться и от микропроцессорной системы управления зажиганием, с сответствующей синхронизацией от коленчатого (распределительного) вала ДВС.

На Фиг. 6 – Фиг. 9 приведены временные диаграммы формирователя импульсов, изображённого на Фиг. 5.

На Фиг. 6 приведена, как вариант с датчиком Холла (не показан), временная диаграмма напряжения, на входе 4-6 ключа 4 и, соответственно, на затворе транзистора 4-7.

На Фиг. 7 приведена временная диаграмма падения напряжения на диоде 4-9, подключённого к катоду и управляющему электроду тринистора 4-15, относительно анода диода 4-9, обеспечивающего при протекании тока через диода 4-9 закрывающий потенциал на управляющем электроде триристора 4-15.

На фиг. 8 приведена временная диаграмма напряжения на конденсаторе 4-14 относительно анода диода 4-9.

На Фиг. 9 приведена временная диаграмма напряжения на зажиме 4-5 относительно зажима 4-4 формирователя импульсов 4, формируемого на вторичной обмотке 4-18 импульсного трансформатора 4-17, открывающий транзистор 7-5 первого ключа 7. Положительный импульс в момент закрытия транзистора 4-7, с выхода 4-3 относительно зажима 4-2 формирователя импульсов 4 поступает на вход 3-3 импульсного преобразователя напряжения 3, и выключает его на время резонансного разряда конденсатора 6 через первичную 11 обмотку катушки 12 зажигания (Фиг. 3 и Фиг. 4).

На Фиг. 10 – Фиг. 15 приведены временные диаграммы конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах.

На Фиг. 10 показан запускающий импульс напряжения положительной полярности с выхода 4-5 относительно выхода 4-4 формирователя импульсов 4.

На Фиг. 11, Фиг. 12 и Фиг. 13 показаны, соответственно, напряжения на конденсаторе 6, на выходном зажиме 9 относительно выходного зажима 10 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, для подключения, соответственно, к одному и второму из выводов первичной обмотки 11 катушки зажигания 12, и ток через первичную обмотку 11 катушки зажигания 12.

На Фиг. 14, Фиг. 15 показаны, соответственно, падение напряжения и ток искрового разряда в зазоре 14 свечи зажигания (Фиг. 3 и Фиг.4).

Рассмотрим работу формирователя импульсов изображенного на Фиг. 5.

Исходное состояние: транзистор 4-7 открыт, и по цепи протекает ток от источника энергии бортовой сети +Е через зажим 1 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, зажим 4-1 формирователя импульсов 4, резистор 4-8, диод 4-9, транзистор 4-7, зажим 4-2, общий зажим 2, для подключения источника энергии бортовой сети автомобиля –Е. А также, по следующей цепи протекает ток от источника энергии бортовой сети +Е: зажим 1, зажим 4-1 формирователя импульсов 4, диод 4-10, резистор 4-11, транзистор 4-7, зажим 4-2, общий зажим 2 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах. Кроме того, по следующей цепи протекает ток от источника энергии бортовой сети +Е: зажим 1, зажим 4-1 формирователя импульсов 4, диод 4-10, резистор 4-12, стабилитрон 4-13, подключенный параллельно конденсатору 4-14, диод 4-9, транзистор 4-7, зажим 4-2, общий зажим 2 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах. Конденсатор 4-14 заряжается до напряжения по величине равного напряжению стабилизации стабилитрона 4-13.

В момент времени t0, t2, t4 (Фиг. 6) транзистор 4-7 по сигналу цепи управления 4-6 закрывается, и к диоду 4-9 прикладывается напряжение конденсатора 4-14 в обратной полярности, и диод 4-9 закрывается, а к управляющему электроду тиристора 4-15 это напряжение прикладывается в прямом направлении, и он открывается. Напряжение с конденсатора 4-14 прикладывается к катоду диоду 4-9 относительно его анода по цепи: верхняя обкладка конденсатора 4-14, резистор 4-12, резистор 4-11, катод диода 4-9. Ток через управляющему электроду тринистора 4-15 протекает по цепи: верхняя обкладка конденсатора 4-14, резистор 4-12, резистор 4-11, управляющий электрод тринистора 4-15, катод тринистора 4-15, нижняя обкладка конденсатора 4-14. Амплитуда напряжения положительного импульса на катоде диода 4-9 и на управляющем электроде тринистора 4-15 определяется напряжением срабатывания управляющего электрода тринистора 4-15. К первичной обмотке 4-16 импульсного трансформатора 4-17 прикладывается напряжение заряженного конденсатора 4-14 (фиг. 8). Конденсатор 4-14 в течение 100-200 мкс разряжается на первичную обмотку 4-16 импульсного трансформатора 4-17, и на вторичной обмотке 4-18 формируется положительный импульс запуска (фиг. 9) длительностью не менее 50 мкс поступающие на выход 4-5 ключа 4 через диод 4-19. Амплитудное значение напряжения и тока запускающих импульсов для конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах зависит от ёмкости конденсатора 4-13, напряжения источника энергии бортовой сети автомобиля, коэффициента трансформации импульсного трансформатора 4-17, напряжения стабилизации стабилитрона 4-13 (при его наличии) и сопротивления цепи запуска электронного ключа 7.

При включении транзистора 4-7 (Фиг. 6, с момента времени t1, t3), формируется заряд конденсатора 4-14 (фиг. 8) до заданного значения напряжения (напряжения источника энергии за вычетом падения напряжения на диодах 4-10, 4-9 или до напряжения стабилизации стабилитрона 4-13, при его наличии), и осуществляется не менее чем за 2 мс при максимальном значении напряжения источника энергии бортовой сети автомобиля (13,8-14,4В). При возникновении импульсных помех в бортовой сети автомобиля при открытом транзисторе 4-7, запуск электронного ключа 4 не происходит, т.к. к управляющему электроду тринистора 4-15 приложено отрицательное (закрывающее) напряжение по величина равное падению напряжения на диоде 4-9.

При возникновении импульсных помех в бортовой сети автомобиля при закрытом состоянии транзистора 4-7, запуск тринистора 4-15 не происходит, т.к. конденсатор 4-14 разряжен. Для устойчивой работы тринистора 4-15 между управляющим электродом и катодом установлен резистор 4-20.

Рассмотрим работу конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах для двигателей внутреннего сгорания (ДВС) с использованием временных диаграмм, изображённых на Фиг. 10 и Фиг. 15.

При пуске и работе ДВС транзистор 4-7 (Фиг. 5) открывается и закрывается, и в момент закрытия транзистора 4-7 на выходе 4-5 относительно выхода 4-4 формирователя 4 формируется положительный импульс запуска (Фиг. 9), который поступает на первый информационный вход 7-2 (Фиг. 10) относительно первого входа 7-1 первого ключа 7. Полевой транзистор 7-5 открывается, и положительный потенциал напряжения с нижней обкладки конденсатора 6, ранее заряженного от импульсного преобразователя напряжения 3, прикладывается к первому входу 8-1 второго ключа 8 и, соответственно, переходу затвор–исток полевого транзистора 8-4, второго ключа 8, и через резистор 8-7, диод 8-8, выход 8-2 ключа 8, выход 7-4 ключа 7, сток исток полевого транзистора 7-5, первый вход 7-1 ключа 7, верхняя обкладка конденсатора 6. Второй ключ 8 на полевом транзисторе 8-4 открывается, и прикладывается положительный потенциал, удерживающий полевой транзистор 7-5 ключа 7 в открытом состоянии по цепи: нижняя обкладка конденсатора 6, вход 8-1 ключа 8, переход сток-исток полевого транзистора 8-4, выход 8-3 ключа 8, информационный вход 7-4 ключа 7, диод 7-9, резистор 7-10, затвор – исток полевого транзистора 7-5, первый вход 7-1, верхняя обкладка конденсатора 6. То есть триггер, составленный из двух ключей 7 и 8 с соответствующими внешними связями, на двух комплементарных полевых транзисторах 7-5 и 8-4, переходит в устойчивое открытое состояние. Конденсатор 6 с первичной обмоткой 11 катушки зажигания 12 образуют колебательный контур, причём ток протекает по цепи: нижняя обкладка конденсатора 6, второй выходной зажим 10 конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, первичная обмотка 11 катушки зажигания 12, первый 10 выходной зажим конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, ключ 7, верхняя обкладка конденсатора 6. При протекании тока через первичную обмотку 11 катушки зажигания 12 формируется в зазоре 14, вторичной цепи, искровой разряд, напряжение на зазоре и ток через зазор свечи зажигания имеют, соответственно, вид, показанный на Фиг. 14 и Фиг. 15. Напряжение на конденсаторе 6 падает по гармоническому закону косинуса (Фиг. 12), а ток изменяется по гармоническому закону синуса (Фиг. 13). Через половину периода колебательного процесса напряжение на конденсаторе достигает значения, при котором приложенный потенциал к переходам затвор-исток обоих полевых транзисторов не может удержать их открытыми, и триггер на комплементарных транзисторах 7-5 и 8-4 лавинообразно закрывается. При этом ток в первичной обмотке 11 катушки зажигания 12 резко исчезает, а во вторичной обмотке 13 возникает высоковольтный импульс напряжения обратного знака (Фиг. 14), происходит повторный пробой в искровом зазоре 14 свечи зажигания. Ток (Фиг. 15) через искровой зазор 14 также меняет направление на обратное значение, однако длительность его существенно больше, чем длительность тока в первой фазе искрового разряда, и превышает традиционную длительность искрового разряда транзисторных систем зажигания из-за большего значения тока разрыва.

Таким образом, построение конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах по предложенной схеме обеспечивает увеличенную длительность и мощность искрового разряда, что приводит к повышению надёжности поджога воздушно-топливной смеси на различных режимах работы двигателей внутреннего сгорания и различных альтернативных видах топлива при нормальном и мощном режимах.

Claims (3)

1. Конденсаторный модуль зажигания на комплементарных транзисторах для двигателей внутреннего сгорания, содержащий импульсный преобразователь напряжения, первый вход которого подключён к первому входу формирователя импульсов и первому зажиму конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, для подключения к положительному выводу +Е бортовой сети автомобиля, второй вход импульсного преобразователя напряжения и второй вход формирователя импульсов соединены со вторым зажимом конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, для подключения к отрицательному –Е выводу бортовой сети автомобиля, первый выход формирователя импульсов подключён к информационному входу импульсного преобразователя напряжения, первый выход которого подсоединён к первой обкладке конденсатора, первому входу ключа и второму выходу формирователя импульсов, третий выход которого соединён с информационном входом ключа, выход которого подсоединён к первому выходному зажиму, для подключения к одному из выводов первичной обмотки катушки зажигания, второй выходной зажим конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, для подключения ко второму из выводов первичной обмотки катушки зажигания, подсоединён ко второй обкладке конденсатора, второму зажиму конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, и через обратно включённый диод - ко второму выходу ипульсного преобразователя напряжения, отличающийся тем, что введенен второй ключ, причем вход ключа подсоединен ко второму выходному зажиму конденсаторного модуля зажигания на комплементарных транзисторах, а информационный вход и выход второго ключа соединены, соответственно, с выходом и информационном входом первого ключа.

2. Конденсаторный модуль зажигания на комплементарных транзисторах по п. 1, отличающийся тем, что первый ключ содержит N-канальный транзистор, исток которого соединён с анодом стабилитрона, одним из выводов первого резистора и первым входом ключа, выход которого подсоединён к стоку N-канального транзистора, затвор которого подключён к катоду стабилитрона, второму выводу первого резистора и через второй резистор - к первому информационному входу ключа, второй информационный вход которого соединён через диод и третий резистор с затвором N-канального полевого транзистора.

3. Конденсаторный модуль зажигания на комплементарных транзисторах по п. 1, отличающийся тем, что второй ключ содержит P-канальный транзистор, исток которого соединён с одним из выводов первого резистора, катодом стабилитрона и входом ключа, выход которого подсоединён к стоку P-канального транзистора, затвор которого подключён к аноду стабилитрона, второму выводу первого резистора и через второй резистор и диод - к информационному входу ключа.

Images