RU2129663C1

RU2129663C1 - Ignition system

Info

Publication number: RU2129663C1
Application number: RU96121683A
Authority: RU
Inventors: А.А. Антонов; С.Г. Фролов
Original assignee: "Предприниматель Фролов"
Priority date: 1996-10-31
Filing date: 1996-10-31
Publication date: 1999-04-27

Abstract

FIELD: electric equipment of motor vehicles and internal combustion engines. SUBSTANCE: ignition system has converter incorporating blocking oscillator circuit, electron key, two capacitors, diode, control circuit. System is supplemented with third capacitor, three diodes and control circuit is added with two diodes, three resistors and capacitor integrated by proper assemblage of couplings. EFFECT: generation of spark with enhanced energy and duration at needed time moment and provision for optimal operation mode of engine. 1 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к устройствам электрооборудования автомобилей, в частности к системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания. The invention relates to devices for electrical equipment of cars, in particular to ignition systems for internal combustion engines.

Известна контактная система зажигания (1), применяемая в автомобилях, состоящая из источника электрической энергии, катушки зажигания, прерывателя и распределителя. Known contact ignition system (1) used in automobiles, consisting of an electric energy source, ignition coil, chopper and distributor.

Недостатком данной системы является эрозия контактов прерывателя, малый КПД и нестабильность энергии искры, которая при запуске двигателя может уменьшаться во много раз. The disadvantage of this system is the erosion of the breaker contacts, low efficiency and instability of the spark energy, which can be reduced many times when the engine starts.

Известна транзисторная система зажигания (2), (3), где вместо механического контакта прерывателя применен транзисторный ключ с соответствующей схемой управления. Known transistor ignition system (2), (3), where instead of the mechanical contact of the interrupter, a transistor switch with an appropriate control circuit is used.

Данная система позволяет использовать бесконтактные датчики, что исключает эрозию контактов прерывателя, но основные недостатки контактной системы сохраняются. This system allows the use of proximity sensors, which eliminates the erosion of the breaker contacts, but the main disadvantages of the contact system remain.

Известна система зажигания, содержащая источник питания, силовой ключ, диод, первичную и вторичную обмотки катушки зажигания, второй диод и второй ключ, объединяющая транзисторный и тиристорный тип систем зажигания (4). A known ignition system containing a power source, a power switch, a diode, primary and secondary windings of the ignition coil, a second diode and a second key that combines a transistor and thyristor type of ignition system (4).

Недостатком этой системы является то, что искрообразование состоит из двух совершенно независимых фаз, разделенных довольно большим временным промежутком, относительная сложность схемы и нестабильность работы тиристора снижает надежность функционирования системы в целом. The disadvantage of this system is that sparking consists of two completely independent phases separated by a rather large time interval, the relative complexity of the circuit and the instability of the thyristor reduces the reliability of the system as a whole.

Наиболее близкой является система зажигания (5), относящаяся к классу комбинированных, представляющая собой сочетание тиристорной системы с непрерывным накоплением энергии от однотактного блокинг-генератора и транзисторной с узлом вольт-добавки, рассчитанная на совместную работу с "высокоомной" катушкой зажигания, содержащая также формирователь импульсов зажигания для тиристорной системы и формирователь импульсов для транзисторной системы, реализованных в виде одновибраторов. The closest is the ignition system (5), which belongs to the combined class, which is a combination of a thyristor system with continuous energy storage from a single-cycle blocking generator and a transistor with a volt-additive assembly, designed to work together with a “high-resistance” ignition coil, which also contains a shaper ignition pulses for the thyristor system and a pulse shaper for the transistor system, implemented as single vibrators.

Недостатком этой схемы является также наличие составной искры, разделенной достаточно большим промежутком и использование тринистора, вносящего определенную ненадежность. The disadvantage of this scheme is the presence of a composite spark separated by a sufficiently large gap and the use of a trinistor, introducing a certain unreliability.

Целью изобретения является обеспечение полного сгорания горючей смеси и, как следствие, уменьшение токсичности, повышение надежности функционирования и повышение экономичности двигателя. The aim of the invention is to ensure complete combustion of the combustible mixture and, as a consequence, reduce toxicity, increase the reliability of operation and increase the efficiency of the engine.

Поставленная цель достигается тем, что в систему зажигания, состоящую из преобразователя, включающего схему блокинг-генератора, электронного ключа, первого конденсатора, соединенного отрицательным выводом с выходной клеммой "катушка зажигания", а положительным с анодом первого диода, второго конденсатора, и схемы управления, выход которой соединен с управляющим входом электронного ключа, дополнительно введены третий конденсатор и три диода, при этом аноды второго и третьего диодов и первый вывод третьего конденсатора объединены и подключены к отрицательному выводу первого конденсатора, который положительным выводом подсоединен ко второму выводу первой вторичной обмотки трансформатора блокинг-генератора преобразователя, первый вывод которой подключен к катоду второго диода, катод третьего диода соединен с первым выводом второй вторичной обмотки трансформатора этого блокинг-генератора, второй вывод которой подключен ко второму выводу третьего конденсатора, к первому выводу второго конденсатора, к катоду четвертого диода, анод которого объединен со вторым выводом второго конденсатора и подключен к клемме "масса" источника питания, электронный ключ выполнен по схеме составного транзистора, коллектор которого соединен с катодом первого диода, с катодом четвертого диода и через резистор с входом управления преобразователя, вход управления электронного ключа подключен к базе его первого транзистора, через резистор соединенной с клеммой "масса" и подключен к выходу схемы управления, база второго транзистора электронного ключа и эмиттер его первого транзистора через резистор вместе с эмиттером второго транзистора соединены с клеммой "масса", а схема управления, состоящая из триггера Шмидта, дополнительно содержит три резистора, пятый и шестой диоды и конденсатор, своим входом подключена к клемме "прерыватель", при этом первый из резисторов одним выводом соединен с катодами пятого и шестого диодов и первым выводом третьего резистора, анод пятого диода подключен к базе первого транзистора триггера Шмидта, анод шестого диода соединен с вторым выводом первого резистора и с первым выводом входного конденсатора, который вторым выводом подключен к первому выводу второго резистора и входу схемы управления, второй вывод второго резистора через резистор фильтра соединен с клеммой "плюс" источника питания, второй вывод третьего резистора соединен с клеммой "масса". This goal is achieved by the fact that in the ignition system, which consists of a converter including a blocking generator circuit, an electronic key, a first capacitor connected by a negative terminal to the ignition coil output terminal, and a positive one with the anode of the first diode, second capacitor, and a control circuit the output of which is connected to the control input of the electronic key, a third capacitor and three diodes are additionally introduced, while the anodes of the second and third diodes and the first output of the third capacitor are combined and sub are directed to the negative terminal of the first capacitor, which is connected positively to the second terminal of the first secondary winding of the transformer blocking generator of the converter, the first terminal of which is connected to the cathode of the second diode, the cathode of the third diode is connected to the first terminal of the second secondary winding of the transformer of this blocking generator, the second terminal which is connected to the second terminal of the third capacitor, to the first terminal of the second capacitor, to the cathode of the fourth diode, the anode of which is combined with the second terminal the second capacitor and is connected to the mass terminal of the power source, the electronic key is made according to the composite transistor circuit, the collector of which is connected to the cathode of the first diode, to the cathode of the fourth diode and through a resistor with the control input of the converter, the electronic key control input is connected to the base of its first transistor through the resistor connected to the ground terminal and connected to the output of the control circuit, the base of the second transistor of the electronic key and the emitter of its first transistor through the resistor together with the emitter about the transistor are connected to the ground terminal, and the control circuit, consisting of a Schmidt trigger, additionally contains three resistors, the fifth and sixth diodes and a capacitor, is connected to the terminal breaker by its input, while the first of the resistors is connected to the fifth cathodes by one terminal and the sixth diode and the first terminal of the third resistor, the anode of the fifth diode is connected to the base of the first Schmidt trigger transistor, the anode of the sixth diode is connected to the second terminal of the first resistor and to the first terminal of the input capacitor, which is connected to the second terminal It is connected to the first terminal of the second resistor and the input of the control circuit, the second terminal of the second resistor is connected through the filter resistor to the plus terminal of the power source, the second terminal of the third resistor is connected to the ground terminal.

С целью повышения КПД и получения стабилизированного выходного напряжения введены в преобразователь, включающий схему блокинг-генератора, два транзистора, два диода, стабилитрон и семь резисторов, катод первого диода подключен к базе транзистора блокинг-генератора, а анод - к коллектору первого транзистора, эмиттер которого соединен с клеммой "плюс" источника питания и с одним выводом первого резистора, вторым выводом подключенного к базе первого транзистора и к первому выводу второго резистора, который вторым выводом соединен с коллектором второго транзистора, к базе которого подключены анод стабилитрона и первый вывод третьего резистора, катод стабилитрона соединен с первыми выводами четвертого, пятого и шестого резисторов, вторые выводы третьего и пятого резисторов и эмиттер второго транзистора подключены к клемме "масса", второй вывод четвертого резистора подключен к аноду первого диода, а второй вывод шестого резистора соединен с управляющим входом преобразователя, а седьмой резистор и второй диод включены параллельно, при этом катод второго диода соединен с токоограничивающим резистором обмотки возбуждения блокинг-генератора, а анод - с базой его транзистора. In order to increase the efficiency and obtain a stabilized output voltage, two transistors, two diodes, a zener diode and seven resistors are inserted into the converter, including the blocking generator circuit, the cathode of the first diode is connected to the base of the blocking generator transistor, and the anode is connected to the collector of the first transistor, emitter which is connected to the plus terminal of the power source and to one terminal of the first resistor, the second terminal connected to the base of the first transistor and to the first terminal of the second resistor, which is connected to the collector by the second terminal the second transistor, to the base of which the zener diode anode and the first terminal of the third resistor are connected, the zener diode cathode is connected to the first terminals of the fourth, fifth and sixth resistors, the second terminals of the third and fifth resistors and the emitter of the second transistor are connected to the mass terminal, the second terminal of the fourth resistor connected to the anode of the first diode, and the second output of the sixth resistor is connected to the control input of the Converter, and the seventh resistor and the second diode are connected in parallel, while the cathode of the second diode is connected to the current limiting resistor of the winding of the blocking oscillator excitation and the anode - with its base transistor.

Использование одного транзисторного ключа для коммутации всех цепей позволяет исключить тиристор как наиболее ненадежное звено и упростить схему в целом. Using a single transistor switch for switching all circuits eliminates the thyristor as the most unreliable link and simplifies the circuit as a whole.

Новым по сравнению с прототипом является введение в систему третьего конденсатора и трех диодов, при этом аноды второго и третьего диодов и первый вывод третьего конденсатора объединены и подключены к отрицательному выводу первого конденсатора, который положительным выводом подсоединен ко второму выводу первой вторичной обмотки трансформатора блокинг-генератора преобразователя, первый вывод которой подключен к катоду второго диода, катод третьего диода соединен с первым выводом второй вторичной обмотки трансформатора этого блокинг-генератора, второй вывод которой подключен ко второму выводу третьего конденсаторы, к первому выводу второго конденсатора, к катоду четвертого диода, анод которого объединен со вторым выводом второго конденсатора и подключен к клемме "масса" источника питания, электронный ключ выполнен по схеме составного транзистора, коллектор которого соединен с катодом первого диода, с катодом четвертого диода и через резистор со входом управления преобразователя, вход управления электронного ключа подключен к базе его первого транзистора, через резистор соединенной с клеммой "масса" и подключен к выходу схемы управления, база второго транзистора электронного ключа и эмиттер его первого транзистора через резистор вместе с эмиттером второго транзистора соединены с клеммой "масса", а схема управления, состоящая из триггера Шмидта, содержит три резистора, пятый и шестой диоды и конденсатор, своим входом подключена к клемме "прерыватель", при этом первый из резисторов одним выводом соединен с катодами пятого и шестого диодов, с первым выводом третьего резистора, анод пятого диода подключен к базе первого транзистора триггера Шмидта, анод шестого диода соединен с вторым выводом первого резистора и с первым выводом входного конденсатора, который вторым выводом подключен к первому выводу второго резистора и входу схемы управления, второй вывод второго резистора через резистор фильтра соединен с клеммой "плюс" источника питания, второй вывод третьего резистора соединен с клеммой "масса". A new compared to the prototype is the introduction of a third capacitor and three diodes into the system, while the anodes of the second and third diodes and the first output of the third capacitor are combined and connected to the negative terminal of the first capacitor, which is connected positively to the second terminal of the first secondary winding of the blocking generator transformer the converter, the first terminal of which is connected to the cathode of the second diode, the cathode of the third diode is connected to the first terminal of the second secondary winding of the transformer of this blocking - a generator, the second output of which is connected to the second output of the third capacitor, to the first output of the second capacitor, to the cathode of the fourth diode, the anode of which is combined with the second output of the second capacitor and connected to the ground terminal of the power source, the electronic key is made according to the composite transistor circuit, the collector of which is connected to the cathode of the first diode, to the cathode of the fourth diode and through a resistor to the control input of the converter, the control input of the electronic key is connected to the base of its first transistor, through a resistor connected to the ground terminal and connected to the output of the control circuit, the base of the second transistor of the electronic switch and the emitter of its first transistor are connected to the ground terminal along with the emitter of the second transistor, and the control circuit consisting of a Schmidt trigger contains three resistors , the fifth and sixth diodes and the capacitor are connected to the “chopper” terminal by their input, while the first of the resistors is connected to the cathodes of the fifth and sixth diodes by one output, and I connect the anode of the fifth diode to the fifth output of the fifth diode connected to the base of the first Schmidt trigger transistor, the anode of the sixth diode is connected to the second terminal of the first resistor and to the first terminal of the input capacitor, which is connected to the first terminal of the second resistor and the input of the control circuit, the second terminal of the second resistor is connected to the plus terminal through the filter resistor "power source, the second terminal of the third resistor is connected to the ground terminal.

Указанная совокупность существенных признаков, характеризующая изобретение, не известна для существующего уровня техники. Доказательством данного факта может служить то, что в ходе проведенных исследований не обнаружено техническое решение, характеризующееся признаками, идентичными всем существенным признакам заявляемого изобретения. The specified set of essential features characterizing the invention is not known for the current level of technology. The proof of this fact can be the fact that in the course of the research no technical solution was found, characterized by signs identical to all the essential features of the claimed invention.

Это обстоятельство позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого решения критерию "новизна". This circumstance allows us to conclude that the proposed solution meets the criterion of "novelty."

Указанный комплекс существенных признаков не может быть представлен как комбинация, выявленная из известных решений с реализацией в виде отличительных признаков, которая направлена на достижение технического результата. Учитывая изложенное, можно сделать вывод о соответствии предложенного технического решения критерию "изобретательский уровень". The specified set of essential features cannot be represented as a combination identified from known solutions with the implementation in the form of distinctive features, which is aimed at achieving a technical result. Given the above, we can conclude that the proposed technical solution meets the criterion of "inventive step".

В связи с тем, что заявляемое техническое решение достаточно подробно раскрыто в виде технической реализации, представленной на чертеже в виде принципиальной электрической схемы устройства, то есть, подтверждена возможность ее осуществления с помощью описанных в заявке средств, и то, что описание содержит достаточно убедительные доказательства способности обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата, можно сделать вывод о соответствии требованию промышленной применимости. Due to the fact that the claimed technical solution is disclosed in sufficient detail in the form of a technical implementation, presented in the drawing in the form of a circuit diagram of the device, that is, the possibility of its implementation using the means described in the application is confirmed, and that the description contains sufficiently convincing evidence ability to ensure the achievement of the technical result perceived by the applicant, we can conclude that it meets the requirement of industrial applicability.

На фиг. 1 показана принципиальная электрическая схема заявляемого устройства;
на фиг. 2 (а, б) - временная диаграмма работы системы.In FIG. 1 shows a circuit diagram of the inventive device;
in FIG. 2 (a, b) is a timing diagram of the system.

Система зажигания (фиг. 1) состоит из преобразователя 1, включающего схему 2 блокинг-генератора, электронного ключа 3, первого 4 конденсатора, соединенного отрицательным выводом с выходной клеммой "катушка зажигания", а положительным с первым 5 диодом, второго конденсатора 6 и схему 7 управления, выход 9 которой соединен с управляющим входом электронного ключа 3, третьего 10 конденсатора и трех 11, 12, 13 диодов, при этом аноды второго 11 и третьего 12 диодов и первый вывод третьего 10 конденсатора объединены и подключены к отрицательному выводу первого 4 конденсатора, который положительным выводом подсоединен ко второму выводу первой вторичной обмотки трансформатора Тр1 блокинг-генератора 2 преобразователя 1, первый вывод которой подключен к катоду второго 11 диода, катод третьего 12 диода соединен с первым выводом второй вторичной обмотки трансформатора Тр1 этого блокинг-генератора, второй вывод которой подключен ко второму выводу третьего 10 конденсатора, к первому выводу второго 6 конденсатора, к катоду четвертого 13 диода, анод которого объединен со вторым выводом второго 6 конденсатора и подключены к клемме "масса" источника питания, электронный ключ 3 выполнен по схеме составного транзистора, коллектор которого соединен с катодом первого 5 диода, с катодом четвертого 13 диода и через резистор R_п к входу управления преобразователя 1, вход управления электронного ключа 3 соединен с базой его первого VT5 транзистора и подключен к выходу схемы управления 7, база второго VT4 транзистора электронного ключа 3 и эмиттер его первого VT5 транзистора через резистор R₁₀ соединены с клеммой "масса", а схема управления, состоящая из триггера 8 Шмидта, трех 14, 15, 34 резисторов, пятого 16 и шестого 17 диодов, конденсатора 19 своим входом 18 подключена к клемме "прерыватель", при этом первый 14 из резисторов одним выводом соединен с катодами пятого 16 и шестого 17 диодов с первым выводом третьего 34 резистора, анод пятого 16 диода подключен к базе первого VT1 транзистора триггера Шмидта, анод шестого 17 диода соединен с вторым выводом первого 14 резистора и с первым выводом входного 19 конденсатора, который вторым выводом подключен к первому выводу второго 15 резистора и входу 18 схемы управления, второй вывод второго 15 резистора через резистор фильтра R_ф соединен с клеммой "плюс" источника питания, второй вывод третьего резистора 34 соединен с клеммой "масса".The ignition system (Fig. 1) consists of a converter 1, which includes a circuit 2 of a blocking generator, an electronic key 3, a first 4 capacitor connected by a negative terminal to the output terminal "ignition coil", and a positive one with the first 5 diode, the second capacitor 6 and a circuit 7 control, the output 9 of which is connected to the control input of the electronic key 3, the third 10 capacitors and three 11, 12, 13 diodes, while the anodes of the second 11 and third 12 diodes and the first output of the third 10 capacitor are combined and connected to the negative terminal of the first 4 a capacitor, which is connected positively to the second terminal of the first secondary winding of transformer Tr1 of the blocking generator 2 of converter 1, the first terminal of which is connected to the cathode of the second 11 diodes, the cathode of the third 12 diodes is connected to the first terminal of the second secondary winding of transformer Tr1 of this blocking generator, the second the output of which is connected to the second terminal of the third 10 capacitor, to the first terminal of the second 6 capacitor, to the cathode of the fourth 13 diode, the anode of which is combined with the second terminal of the second 6 capacitor and connected to the ground terminal of the power source, the electronic switch 3 is made according to a composite transistor, the collector of which is connected to the cathode of the first 5 diodes, to the cathode of the fourth 13 diodes and through the resistor R _p to the control input of the converter 1, the control input of the electronic key 3 is connected with its base VT5 first transistor and connected to the output of the control circuit 7, the base of the second transistor VT4 electronic key 3 and its emitter VT5 first transistor through a resistor R ₁₀ are connected to terminal "mass", and the control circuit consisting of a trigger 8 mid, three 14, 15, 34 resistors, the fifth 16 and sixth 17 diodes, the capacitor 19 is connected to the “breaker” terminal 18 by its input 18, while the first 14 of the resistors is connected to the cathodes of the fifth 16 and sixth 17 diodes with the first output of the third 34 resistors, the anode of the fifth 16 diode is connected to the base of the first Schmidt trigger transistor VT1, the anode of the sixth 17 diode is connected to the second terminal of the first 14 resistor and to the first terminal of the input capacitor 19, which is connected to the first terminal of the second 15 resistor and the input 18 of the control circuit second terminal of the second resistor 15 via the filter resistor R _f is connected to a terminal "plus" a power supply, a second terminal of the third resistor 34 is connected to terminal "mass".

Преобразователь 1 состоит из схемы 2 блокинг-генератора, двух 20, 21 транзисторов, двух 22, 23 диодов, стабилитрона 24 и семи 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 резисторов, катод первого 22 диода подключен к базе транзистора блокинг-генератора 2, а анод к коллектору первого 20 транзистора, эмиттер которого соединен с клеммой "плюс" источника питания и с одним выводом первого 25 резистора, вторым выводом подключенного к базе первого 20 транзистора и к первому выводу второго 26 резистора, который вторым выводом соединен с коллектором второго 21 транзистора, к базе которого подключены анод стабилитрона 24 и первый вывод третьего 27 резистора, катод 24 стабилитрона соединен с первыми выводами четвертого 28, пятого 29 и шестого 30 резисторов, вторые выводы третьего 27 и пятого 29 резисторов и эмиттер второго 21 транзистора объединены и подключены к клемме "масса", второй вывод четвертого 28 резистора подключен к аноду диода 22, а второй вывод шестого 30 резистора соединен с управляющим 32 входом преобразователя 1, седьмой 32 резистор и второй диод 23 включены параллельно, при этом катод второго 23 диода соединен с токоограничивающим резистором обмотки возбуждения блокинг-генератора 2, а анод с базой его транзистора. Converter 1 consists of a circuit 2 of a blocking generator, two 20, 21 transistors, two 22, 23 diodes, a zener diode 24 and seven 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31 resistors, the cathode of the first 22 diodes is connected to the base of the blocking transistor -generator 2, and the anode to the collector of the first 20 transistor, the emitter of which is connected to the plus terminal of the power source and to one terminal of the first 25 resistor, the second terminal connected to the base of the first 20 transistor and to the first terminal of the second 26 resistor, which is connected to the second terminal with the collector of the second 21 transistor, to the base of which under the anode of the zener diode 24 and the first terminal of the third 27 resistors are turned on, the cathode 24 of the zener diode is connected to the first terminals of the fourth 28, fifth 29 and sixth 30 resistors, the second terminals of the third 27 and fifth 29 resistors and the emitter of the second 21 transistor are combined and connected to the mass terminal, the second terminal of the fourth 28 resistor is connected to the anode of the diode 22, and the second terminal of the sixth 30 of the resistor is connected to the control 32 of the input of the Converter 1, the seventh 32 resistor and the second diode 23 are connected in parallel, while the cathode of the second 23 diode is connected to a current-limiting m resistor winding blocking generator 2, and the anode with the base of its transistor.

Система зажигания работает следующим образом. The ignition system operates as follows.

При включении питания преобразователь 1 заряжает первый 4 и третий 10 конденсаторы, при поступлении импульсов с датчика-прерывателя система 7 управления вырабатывает сигнал, открывающий электронный ключ 3 на определенное время, в момент открывания электронного ключа 3 третий 10 конденсатор разряжается через источник питания на первичную обмотку катушки зажигания, индуцируя на вторичной обмотке импульс высокого напряжения (искру), по мере разряда третьего 10 конденсатора напряжение на нем падает и как только оно становится меньше значения напряжения первого 4 конденсатора, то и он, т.е. первый 4 конденсатор, начинает разряжаться, поддерживая ток в первичной обмотке катушки зажигания, искровой разряд в это время поддерживается за счет тока самоиндукции катушки зажигания; через определенное время электронный ключ 3 закрывается, резкое прерывание тока через первичную обмотку катушки зажигания приводит к еще одному импульсу тока самоиндукции во вторичной обмотке, но противоположного знака, после закрывания электронного ключа 3 преобразователь 1 вновь заряжает первый 4 и третий 10 конденсаторы до первоначального значения, таким образом система готова к следующему циклу. When the power is turned on, converter 1 charges the first 4 and third 10 capacitors, when pulses are received from the interrupt sensor, the control system 7 generates a signal that opens the electronic key 3 for a certain time, when the electronic key 3 is opened, the third 10 capacitor is discharged through the power source to the primary winding the ignition coil, inducing a high voltage pulse (spark) on the secondary winding, as the third 10 capacitor is discharged, the voltage across it drops and as soon as it becomes less than conjugation of the first capacitor 4, and then it, i.e. the first 4 capacitor starts to discharge, maintaining the current in the primary winding of the ignition coil, the spark discharge at this time is supported by the self-induction current of the ignition coil; after a certain time, the electronic switch 3 closes, a sharp interruption of the current through the primary winding of the ignition coil leads to another self-induction current pulse in the secondary winding, but of the opposite sign, after closing the electronic switch 3, the converter 1 again charges the first 4 and third 10 capacitors to the original value, thus the system is ready for the next cycle.

Описанный процесс поясняется графиками токов и напряжений в ключевых точках схемы (фиг. 2), где U - напряжение на электронном ключе 3, а 1 - ток через вторичную обмотку катушки зажигания. The described process is illustrated by graphs of currents and voltages at key points in the circuit (Fig. 2), where U is the voltage on the electronic key 3, and 1 is the current through the secondary winding of the ignition coil.

Этап I - электронный ключ 3 закрыт, преобразователь 1 заряжает конденсаторы 4 и 10, напряжение заряда стабилизировано, после окончания заряда напряжение колеблется возле определенного значения U, при этом процесс регулирования напряжения на конденсаторах 4 и 10 виден в виде "пилы" на графике. Stage I - the electronic switch 3 is closed, the converter 1 charges the capacitors 4 and 10, the charge voltage is stabilized, after the end of the charge the voltage fluctuates near a certain value of U, while the process of regulating the voltage on the capacitors 4 and 10 is visible as a "saw" in the graph.

Этап II - электронный ключ 3 открыт, работа преобразователя прерывается, конденсаторы 4 и 10 разряжаются, при этом при разряде конденсатора 10 возникает импульс тока во вторичной обмотке, разряд конденсатора 4 сопровождается плавным снижением тока вторичной обмотки и в это время катушка зажигания накапливает энергию самоиндукции (ток через первичную обмотку растет). Stage II - the electronic switch 3 is open, the operation of the converter is interrupted, the capacitors 4 and 10 are discharged, while a discharge of the capacitor 10 causes a current pulse in the secondary winding, the discharge of the capacitor 4 is accompanied by a smooth decrease in the current of the secondary winding and at this time the ignition coil accumulates self-induction energy ( the current through the primary winding is increasing).

Этап III - электронный ключ закрывается, возникающий при этом импульс напряжения самоиндукции хорошо виден на фиг. 2а) в виде острого пика. Ток через вторичную обмотку катушки зажигания меняет знак и возрастает по абсолютному значению, далее возникает колебательный процесс в контуре, образованном первичной обмоткой катушки зажигания вторым 6 конденсатором, через некоторое время процесс затухает, конденсаторы 10 и 4 оказываются заряженными напряжением самоиндукции до 0,3 - 0,5 значения первоначального напряжения, работа преобразователя возобновляется и конденсаторы 10 и 4 заряжаются до номинального значения. Stage III — the electronic switch is closed, the resulting self-induction voltage pulse is clearly visible in FIG. 2a) in the form of a sharp peak. The current through the secondary winding of the ignition coil changes sign and increases in absolute value, then an oscillation process occurs in the circuit formed by the primary winding of the ignition coil by the second 6 capacitor, after a while the process dies, the capacitors 10 and 4 are charged self-induction voltage up to 0.3 - 0 5 values of the initial voltage, the operation of the converter is resumed and the capacitors 10 and 4 are charged to the nominal value.

Схема 7 управления содержит схему 8 триггера Шмидта, которая работает с гистерезисом около 0,8 V для помехозащищенности системы, дополнительно питание этой схемы осуществляется через помехоподавляющий фильтр R_ф C_ф. Дополнительно введенные схемные элементы позволяют реализовать в схеме 7 управления времязадающие цепи без применения активных элементов, вырабатывающие импульсы, длительность которых зависит от частоты следования, так при замкнутых контактах прерывателя входной конденсатор 10 заряжается через контакты прерывателя, резистор 14, диод 16 и эмиттерный переход первого транзистора T₁ триггера Шмидта, транзистор открыт и напряжение на выходе схемы 7 управления отсутствует, при разрывании контактов прерывателя входной конденсатор 19 разряжается через резистор 15, диод 17 и резистор 34, к диоду 16 приложено обратное напряжение и транзистор T₁ триггера Шмидта 8 закрыт на время разряда конденсатора, на выходе схемы формируется управляющий импульс; очевидно, что длительность разряда конденсатора 19 тем больше, чем больше время его предшествующего заряда, чем и достигается зависимость длительности импульсов от частоты.The control circuit 7 contains a Schmidt trigger circuit 8, which operates with a hysteresis of about 0.8 V for the noise immunity of the system, in addition, this circuit is powered through an interference suppression filter R _f C _f . The additionally introduced circuit elements make it possible to implement timing circuits in the control circuit 7 without the use of active elements that generate pulses whose duration depends on the repetition rate, so when the breaker contacts are closed, the input capacitor 10 is charged through the breaker contacts, resistor 14, diode 16, and the emitter junction of the first transistor T ₁ Schmitt trigger, transistor is open and the output voltage control circuit 7 is absent, by tearing interrupter contacts the input capacitor 19 discharges I through resistor 15, diode 17 and resistor 34 to the diode 16 is applied a reverse voltage, and the transistor T ₁ Schmidt trigger 8 is closed at the time of discharge of the capacitor, a control pulse is generated at the output; it is obvious that the duration of the discharge of the capacitor 19 is the greater, the longer the time of its previous charge, which is how the dependence of the pulse duration on the frequency is achieved.

Преобразователь 1 работает в основном в стандартном режиме блокинг-генератора, т. е. в режиме усиления, преобразования и формирования коротких импульсов с крутыми фронтами, в данной схеме осуществляется формирование мощных импульсов, заряжающих конденсаторы 4 и 10, с переводом в ждущий режим при достижении заданного напряжения, реализация режима автоматического регулирования выходного напряжения преобразователя 1 осуществляется введением стабилизационного каскада, состоящего из двух 20, 21 транзисторов, диода 22, стабилизатора 24 и резисторов с одновременным повышением КПД за счет введения в обратную связь параллельно соединенных диода 23 и резистора 31. Converter 1 operates mainly in the standard mode of the blocking generator, i.e., in the mode of amplification, conversion and formation of short pulses with steep edges, in this circuit, powerful pulses are formed, charging capacitors 4 and 10, with the transition to standby mode when of a given voltage, the implementation of the automatic control mode of the output voltage of the converter 1 is carried out by introducing a stabilization stage, consisting of two 20, 21 transistors, a diode 22, a stabilizer 24 and a resistor s with a simultaneous increase in efficiency due to the introduction of feedback in parallel connected diode 23 and resistor 31.

Примером конкретной реализации может быть выбран вариант, использующий доступные и серийно выпускаемые элементы электроники, так в качестве электронного ключа 3 может быть использовано соединение транзисторов КТ 8127А и КТ 872В, схема блокинг-генератора может быть реализована на базе транзистора КТ 837Ф, а схема триггера Шмидта - на транзисторах КТ 816, в качестве диодов рекомендуется использовать диоды типа КД 521 и КД 226 Д. An example of a specific implementation can be chosen using available and commercially available electronic components, for example, the connection of transistors KT 8127A and KT 872V can be used as an electronic key 3, the circuit of the blocking generator can be implemented on the basis of the transistor KT 837F, and the Schmidt trigger circuit - on transistors KT 816, as diodes, it is recommended to use diodes of the type KD 521 and KD 226 D.

Предлагаемая система зажигания обладает рядом преимуществ, так, данное схемное решение позволяет получить искру с повышенной энергией и длительностью, при этом энергия искры и длительность не зависят от внешних случайных факторов, а изменяются так, чтобы обеспечить оптимальную работу двигателя, в частности гарантируя мощное искрообразование при запуске, ведь специфика работы двигателя внутреннего сгорания диктует (при малых оборотах при частоте от 0 до ≈ 40 Гц) желательность наличия искры повышенной длительности и энергии, что дает "мягкую" работу двигателя, снижает детонацию, уменьшает расход топлива и токсичность выхлопа. При возрастании оборотов двигателя энергия искры и ее длительность могут быть уменьшены, так как сказывается уменьшение давления в камере сгорания, остаточная ионизация в искровом промежутке, повышенная температура и т.д.; увеличение скорости нарастания напряжения в искровом промежутке в несколько раз делает систему малочувствительной к ухудшению изоляции высоковольтной части за счет нагара, замасливания свечей зажигания, высокой влажности воздуха. The proposed ignition system has several advantages, so this circuit solution allows you to get a spark with increased energy and duration, while the spark energy and duration do not depend on external random factors, but are changed so as to ensure optimal engine operation, in particular guaranteeing powerful spark formation when start, because the specifics of the internal combustion engine dictates (at low speeds at a frequency from 0 to ≈ 40 Hz) the desirability of a spark of increased duration and energy, which gives a "soft th "operation of the engine, reduces detonation, reduces fuel consumption and exhaust emissions. With an increase in engine speed, the spark energy and its duration can be reduced, since a decrease in the pressure in the combustion chamber, residual ionization in the spark gap, increased temperature, etc. are affected; the increase in the rate of increase in voltage in the spark gap several times makes the system insensitive to deterioration in the insulation of the high-voltage part due to soot, oiling spark plugs, and high humidity.

Источники информации
1. С.М. Круглов. Устройство, техническое обслуживание и ремонт легковых автомобилей. - М.: Высшая школа, 1991, с. 72, 73.Sources of information
1. S.M. Kruglov. Device, maintenance and repair of cars. - M.: Higher School, 1991, p. 72, 73.

2. Там же, с. 79 - 81. 2. Ibid., P. 79 - 81.

3. В.А. Вершигора, А.П. Игнатов и др. Автомобиль ВАЗ-2108 "Спутник". Устройство и ремонт. - М.: Транспорт, 1987. 3. V.A. Vershigora, A.P. Ignatov et al. VAZ-2108 Sputnik car. Device and repair. - M .: Transport, 1987.

4. Авторское свидетельство СССР N 977846, F 02 P 3/04, 1982/
5. Ю. Архипов. Полуавтоматический блок зажигания. Журнал "Радио" N 1, 1990, с. 31 - 34; N 2, 1990, с. 39 - 42 (прототип).4. Copyright certificate of the USSR N 977846, F 02 P 3/04, 1982 /
5. Yu. Arkhipov. Semi-automatic ignition unit. The journal "Radio" N 1, 1990, p. 31 to 34; N 2, 1990, p. 39 - 42 (prototype).

6. Расчет импульсных устройств на полупроводниковых приборах. / Под редакцией Т.М. Агаханяна. - М.: Советское радио, 1975, с. 220, рис. 5.17; с. 276, рис. 7.1б. 6. Calculation of pulsed devices on semiconductor devices. / Edited by T.M. Agahanyan. - M .: Soviet Radio, 1975, p. 220, fig. 5.17; with. 276, fig. 7.1b.

Claims

1. The ignition system, consisting of a converter including a blocking generator circuit, an electronic key, a first capacitor connected with a negative terminal to the ignition coil output terminal, and a positive one with the anode of the first diode, second capacitor, and a control circuit whose output is connected to control input of an electronic key, characterized in that a third capacitor and three diodes are additionally introduced into the system, while the anodes of the second and third diodes and the first output of the third capacitor are combined and connected to the negative terminal of the first capacitor, which is connected positively to the second terminal of the first secondary winding of the transformer of the blocking generator of the converter, the first terminal of which is connected to the cathode of the second diode, the cathode of the third diode is connected to the first terminal of the second secondary winding of the transformer of this blocking generator, the second terminal of which is connected to the second terminal of the third capacitor and to the first terminal of the second capacitor, in the cathode of the fourth diode, the anode of which is combined with the second terminal of the second the capacitor and is connected to the mass terminal of the power source, the electronic key is made according to the composite transistor circuit, the collector of which is connected to the cathode of the first diode, to the cathode of the fourth diode and through a resistor with the control input of the converter, the electronic key control input is connected to the base of its first transistor, through a resistor connected to the ground terminal and connected to the output of the control circuit, the base of the second transistor of the electronic key and the emitter of its first transistor through the resistor together with the emitter of the second the resistors are connected to the mass terminal, and the control circuit, consisting of a Schmidt trigger, additionally contains three resistors, a fifth and sixth diodes and a capacitor, is connected to the breaker terminal by its input, and the first resistor is connected to the fifth and cathodes by one output of the sixth diode and with the first output of the third resistor, the anode of the fifth diode is connected to the base of the first Schmidt trigger transistor, the anode of the sixth diode is connected to the second output of the first resistor and to the first output of the input capacitor, which is connected to the second output n to the first terminal of the second resistor and the input of the control circuit, the second terminal of the second resistor through the filter resistor is connected to the plus terminal of the power source, the second terminal of the third resistor is connected to the ground terminal.

2. The system according to claim 1, characterized in that the converter including the blocking generator circuit further comprises two transistors, two diodes, a zener diode and seven resistors, the cathode of the first diode is connected to the base of the blocking generator transistor, and the anode to the collector of the first a transistor whose emitter is connected to the plus terminal of the power source and to one terminal of the first resistor, the second terminal connected to the base of the first transistor and to the first terminal of the second resistor, which is connected to the collector of the second transistor by the second terminal a, to the base of which the zener diode anode is connected to the first terminal of the third resistor, the zener diode cathode is connected to the first terminals of the fourth, fifth and sixth resistors, the second terminals of the third and fifth resistors and the emitter of the second transistor are connected to the mass terminal, the second terminal of the fourth resistor is connected to the anode the first diode, and the second terminal of the sixth resistor is connected to the control input of the converter, the seventh resistor and the second diode are connected in parallel, while the cathode of the second diode is connected to the current-limiting resistor winding of the blocking oscillator excitation and the anode with a base of its transistor.