RU225418U1 - Комбинированное устройство зажигания - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована в современных емкостных системах зажигания авиационных двигателей, топливовоздушных турбостартеров и вспомогательных силовых установок с газотурбинным приводом. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение энергетической эффективности комбинированного устройства зажигания. Комбинированное устройство зажигания содержит два преобразователя напряжения, два выпрямителя, накопительный конденсатор, низковольтный конденсатор, коммутирующий элемент, управляемый коммутирующий элемент, высоковольтный трансформатор и свечу зажигания, при этом вторичная обмотка высоковольтного трансформатора подключена между одним из основных и управляющим электродами управляемого коммутирующего элемента; причем первичная и вторичная обмотки высоковольтного трансформатора имеют общую точку соединения с одним из электродов свечи зажигания.

Description

Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована в современных емкостных системах зажигания авиационных двигателей, топливовоздушных турбостартеров и вспомогательных силовых установок с газотурбинным приводом.

Известна комбинированная система зажигания [патент РФ №62664, МПК F02P 3/06, опубликовано 27.04.2007 г.], содержащая высоковольтный и низковольтный зарядно-разрядные контуры, коммутирующий элемент, дополнительный коммутирующий элемент, защитный вентиль, высоковольтный конденсатор и свечу зажигания.

Недостатком аналога является сравнительно низкий коэффициент полезного действия, так как высоковольтный зарядно-разрядный контур разряжается на первичную обмотку высоковольтного трансформатора, минуя свечу зажигания, т.е. энергия высоковольтного зарядно-разрядного контура в свече не выделяется.

Известна также комбинированная система зажигания [патент РФ №129159, МПК F02P 3/06, F02P 15/00, опубликовано 26.06.2013 г.], содержащая высоковольтный и низковольтный зарядно-разрядные контуры, коммутирующий элемент, управляемый коммутирующий элемент, высоковольтный трансформатор и свечу зажигания.

Недостатком аналога является сравнительно низкий КПД, т.к. высоковольтный зарядно-разрядный контур разряжается на первичную обмотку высоковольтного трансформатора, минуя свечу зажигания.

Известна также комбинированная система зажигания [патент РФ №139888, МПК F02P 3/06, опубликовано 27.04.2014 г.], содержащая два преобразователя напряжения, первый выпрямитель, накопительный конденсатор, коммутирующий элемент, второй выпрямитель, низковольтный накопительный конденсатор, дополнительный коммутирующий элемент, высоковольтный трансформатор и свечу зажигания.

Недостатком аналога является сравнительно низкий КПД, так как накопительный конденсатор через коммутирующий элемент разряжается на первичную обмотку высоковольтного трансформатора, минуя свечу зажигания.

Кроме того, низковольтный накопительный конденсатор разряжается на свечу зажигания через дополнительный коммутирующий элемент и вторичную обмотку высоковольтного трансформатора, обладающую значительной индуктивностью и снижающую мощность разряда.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является комбинированное устройство зажигания [патент РФ №156114 МПК F02P 3/00, опубликовано 27.10.2015 г.], содержащее два преобразователя напряжения, два выпрямителя, накопительный конденсатор, низковольтный конденсатор, коммутирующий элемент, управляемый коммутирующий элемент, высоковольтный трансформатор, высоковольтный вентиль и свечу зажигания.

Недостатком прототипа является сравнительно низкий КПД, т.к. низковольтный конденсатор разряжается через коммутирующий элемент и управляемый коммутирующий элемент, в каждом из которых выделяется энергия, сравнимая с энергией искровых разрядов в свече зажигания; кроме того, цепь разряда низковольтного конденсатора содержит первичную обмотку высоковольтного трансформатора, обладающую индуктивностью, что увеличивает длительность разряда и снижает его мощность.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение энергетической эффективности комбинированного устройства зажигания.

Технический результат достигается комбинированным устройством зажигания, содержащим два преобразователя напряжения, два выпрямителя, накопительный конденсатор, низковольтный конденсатор, коммутирующий элемент, управляемый коммутирующий элемент, высоковольтный трансформатор и свечу зажигания, в котором, в отличие от прототипа, вторичная обмотка высоковольтного трансформатора подключена между одним из основных и управляющим электродами управляемого коммутирующего элемента, причем первичная и вторичная обмотки высоковольтного трансформатора имеют общую точку соединения с одним из электродов свечи зажигания.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором представлена принципиальная схема комбинированного устройства зажигания.

Комбинированное устройство зажигания содержит преобразователь напряжения 1, к которому через выпрямитель 2 подключен накопительный конденсатор 3, соединенный через коммутирующий элемент 4 с первичной обмоткой 5 высоковольтного трансформатора и свечой зажигания 6; к преобразователю 7 через выпрямитель 8 подключен низковольтный конденсатор 9, соединенный через основные электроды 10 и 11 управляемого коммутирующего элемента 12 со свечой зажигания 6; вторичная обмотка 13 высоковольтного трансформатора подключена между управляющим 14 и одним из основных 11 электродов управляемого коммутирующего элемента 12, причем первичная 5 и вторичная 13 обмотки высоковольтного трансформатора имеют общую точку соединения с одним из электродов свечи зажигания 6.

Комбинированное устройство зажигания работает следующим образом.

От преобразователей напряжения 1 и 7 через выпрямители 2 и 8 заряжаются накопительный конденсатор 3 и низковольтный конденсатор 9. Напряжение срабатывания управляемого коммутирующего элемента 12 заведомо выше напряжения низковольтного конденсатора 9. При достижении на накопительном конденсаторе 3 напряжения срабатывания коммутирующего элемента 4 последний срабатывает и накопительный конденсатор 3 начинает разряжаться на свечу зажигания 6 через первичную обмотку 5 высоковольтного трансформатора. При этом на вторичной обмотке 13 появляется импульс напряжения, который приводит к принудительному срабатыванию управляемого коммутирующего элемента 12. После этого низковольтный конденсатор разряжается на свечу зажигания 6, образуя искровой разряд.

Таким образом в свече зажигания 6 образуется два разряда - высоковольтный от накопительного конденсатора 3 и низковольтный от низковольтного конденсатора 9. Сочетание двух разрядов обеспечивает высокую эффективность устройства зажигания. По окончании искровых разрядов в свече зажигания 6 процессы заряда и последующего разряда конденсаторов повторяются.

Заявленный технический результат достигается следующим образом. Низковольтный конденсатор разряжается на свечу зажигания только через один управляемый коммутирующий элемент вместо двух коммутирующих элементов у прототипа, в которых выделяется значительная энергия; исключение из цепи разряда коммутирующего элемента повышает КПД комбинированного устройства зажигания. Кроме того, по сравнению с прототипом, разряд низковольтного конденсатора на свечу зажигания происходит минуя первичную обмотку высоковольтного трансформатора, обладающую индуктивностью, что сокращает длительность искровых разрядов и тем самым повышает их мощность.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет повысить энергетическую эффективность комбинированного устройства зажигания.

Claims (1)

1. Комбинированное устройство зажигания, содержащее два преобразователя напряжения, два выпрямителя, накопительный конденсатор, низковольтный конденсатор, коммутирующий элемент, управляемый коммутирующий элемент, высоковольтный трансформатор и свечу зажигания, отличающееся тем, что вторичная обмотка высоковольтного трансформатора подключена между одним из основных и управляющим электродами управляемого коммутирующего элемента; причем первичная и вторичная обмотки высоковольтного трансформатора имеют общую точку соединения с одним из электродов свечи зажигания.