SU817290A1 - Электронна система зажигани дл дВигАТЕлЕй ВНуТРЕННЕгО СгОРАНи - Google Patents

Description

Изобретение относится к электрон-’ ным тиристорным системам зажигания с накоплением энергии в электрическом поле конденсатора и предназначено для воспламенения рабочей смеси в двигателе внутреннего сгорания.

Известна тиристорная система зажигания с накоплением энергии в емкости,. в которой коммутация силового ключа (тиристора) осуществляется за счет использования бесконтактного магнитоэлектрического датчика с пульсирующей формой магнитного потока холостого хода [1].

Основной недостаток системы зажигания заключается в отсутствии ступенчатого регулирования угла опережения зажигания при изменении частоты вращения ротора, что отрицательно влияет на работу двигателя внутреннего сгорания, в частности на его мощностные показатели.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является тиристорная система зажигания с бесконтактным датчиком, которая обеспечивает автоматическое ступенчатое регулирование угла опережения зажигания по скорости, используя при этом в цепи управления тиристором два маг5 нитоэлектрических датчика с разным числом витков и сдвинутые относительно друг друга на определенный угол. В такой системе на низких частотах вращения тиристор управляется датчиком с большим числом витков-, а на высоких частотах - датчиком с меньшим числом витков [2].

Недостатком известной системы является наличие двух самостоятельных датчиков со своими сердечниками и обмотками, что усложняет конструкцию генератора и· увеличивает трудоемкость его изготовления. Кроме этого, в такой системе необходимо очень точно устанавливать фазовый сдвиг датчиков, что связано с определенными трудностями. Использование в цепи управления тиристором двух датчиков снижает надежность системы зажигания в целом. '

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности системы зажигания.

Поставленная цель достигается тем, что в электронной системе зажигания для двигателей внутреннего сгорания,'· состоящей из источника переменного тока, соединенного через выпрямитель с накопительным конденсатором, катуш3 ки зажигания, датчика момента зажигания, включенного через схему формирования управляющего импульса к управляющему электроду полупроводникового ключа, обмотка датчика момента зажигания подсоединена к управляюще- . j му электроду полупроводникового ключа через ассиметричный мостовой выпрямитель с резистивной нагрузкой в одном из его плеч.

На фиг. 1 представлена электрическая схема системы зажигания; на фиг. 2 - кривая ЭДС холостого хода датчика момента зажигания(ϋχχ ); на фиг. 3 и 4 - кривые напряжения сигнала на управляющем электроде' полупроводникового ключа при отсутствии резистивной нагрузки в мостовой схеме (Цу.) и при включении резистивной нагрузки в цепь выпрямления отрицательной полуволны напряжения (Uy) ; на 20 фиг. 5 - кривая изменения угла опережения зажигания системы в зависимости от частоты вращения.

Система зажигания состоит из зарядной цепи, содержащей генерирующую . 25 обмотку 1 источника переменного тока, выпрямитель, например диод 2, накопительный конденсатор 3 и первичную обмотку 4 катушки зажигания, последовательно соединенных между собой, и эд цепи управления, содержащей обмотку 5 датчика момента зажигания, подключенную через ассимметричный мостовой выпрямитель, состоящий из диодов 6-9 и резисторов 10 и 11, к управляющему электроду полупроводникового ключа 12, например тиристора.

Система зажигания работает следующим образом.

При вращении коленчатого вала дви-> гателя внутреннего сгорания и жестко 40 связанного с ним ротора источника переменного тока в генерирующей обмотке 1 возбуждается переменное напряжение. Положительные полуволны напряжения через выпрямитрльный диод 2 и 45. первичную обмотку 4 катушки зажигания заряжают накопительный конденсатор 3. До введения полупроводникового ключа 12 в состояние проводимости уровень напряжения на обкладках нако- эд пительного конденсатора 3 остается постоянным.

Магнитоэлектрические датчики момента зажигания с пульсирующим магнитны* Потоком, как правило, имеют фор- _ му ЭДС холостого хода, аналогичную ⁵⁵ кривой U )ς_Χ (фиг. 2) . Она представляет собой два разнополярных импульса, практически одинаковых по форме и величине амплитуды.

При включении обмотки 5 датчика к 60 симметричному, мостовому выпрямителю (фиг. 3) на его выходе получают два положительных импульса напряжения ^и Uji.' предназначенных для управ ленйя полупроводниковым ключом 12.

Так как амплитудные значения импульсов напряжения Uy и U_Xa одинаковы и одновременно достигают уровня срабатывания U _ср полупроводникового ключа 12, то во всем рабочем диапазоне частот вращения коленчатого вала ДВС полупроводниковый ключ 12 может (отпираться как от импульса Uy , так и от импульса Uy_x. Последнее обстоятельство приводит к нестабильной работе ДВС за счет неуправляемого скачкообразного изменения угла опережения зажигания на величину «L .

Ступенчатое регулирование угла опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания осуществляется за счет использования асимметричного выпрямителя, в цепь выпрямителя отрицательной полуволны которого включена резистивная нагрузка, состоящая из ограничительных резисторов 10 и 11. При этом положительный импульс напряжения датчика через диоды би 7, а отрицательный через диоды 8, 9 и резисторы 10 и 11 прикладываются к управляющему электроду полупроводникового ключа 12 (фиг. 4).

На пусковых оборотах двигателя внутреннего сгорания η у (фиг. 5) импульс напряжения 0у_иИ первым достигает уровня срабатывания U _ср (фиг. 4) полупроводникового ключа 12, в результате чего энергия накопления в емкости накопительного конденсатора 3 при его разряде на первичную обмотку 4 катушки зажигания трансформируется во вторичную цепь с образованием искрового разряда между электродами свечи зажигания в момент времени, соответствующий углу опережения зажигания «1₀ (фиг. 4).

При увеличении частоты вращения с до ηвеличина импульса U^_an^ также достигает уровня срабатывания (U ) полупроводникового ключа 12, в результате чего последний при частоте вращения, равной или большей частоте п₄, срабатывает не от импульса и_х<1Гч , а только от импульса ' ^^{то и} приводит к ступенчатому изменению угла опережения на величину На фиг. 5 представлена характе^ристика угла опережения зажигания при использовании асимметричной мостовой схемы выпрямления напряжения датчика.

Изменение угла опережения зажигания от А^до в диапазоне частот от до п₄ связано с изменением крутизны переднего фронта напряжения управляющего импульса. · .

Таким, образрм, предлагаемая система зажигания позволяет получить автоматическое опережение угла зажигания при использовании вместо двух (как в известной) одного магнито.электрического датчика и ассимметрич5 ной схемы выпрямителя напряжения датчика с резистивной нагрузкой в:., одном из его плеч, что упрощает конструкцию генератора и увеличивает надежность системы зажигания.

Технико-экономический эффект изобретения заключается в упрощении конструкций генератора и повышении надежности системы.

Claims (2)

1. Изобретение относитс  к электронным тиристорным системам зажигани  с накоплением энергии в электрическом поле конденсатора и предназначено дл  воспламенени  рабочей смеси в двигателе внутреннего сгорани . Известна тиристорна  система зажи гани  с накоплением энергии в емкости ,, в которой коммутаци  силового ключа (тиристора) осуществл етс  за счет использовани  бесконтактного магнитоэлектрического датчика с пуль сирующей формой магнитного потока холостого хода 1. Основной недостаток системы зажигани  заключаетс  в отсутствии ступенчатого регулировани  угла опережени  зажигани  при изменении частоты вращени  ротора, что отрицательно вли ет на работу двигател  внутреннего сгорани , в частности на его мощностные пока затели. Наиболее близким техническим, решением к предлагаемому  вл етс  тиристорна  система зажигани  с бесконтактным датчиком, котора  обеспечивает автоматическое ступенчатое ре гулирование угла опережени  зажигани  по .скорости, использу  при этом в цепи управлени  тиристором два маг нитоэлектрических датчика с разным числом витков и сдвинутые относительно друг друга на .определенный угол. В такой системе на низких частотах вращени  тиристор управл етс  датчиком с большим числом витков-, а на высоких частотах - датчиком с меньшлм числом витков 2. Недостатком известной системы  вл етс  наличие двух самосто тельных датчиков со своими сердечниками и обмоткг ад, что усложн ет конструкцию генератора И увеличивает трудоемкость его изготовлени . Кроме этого , в такой системе необходимо очень точно устанавливать фазовый сдвиг датчиков, что св зано с определенными тру 1ност ми. Использование в цепи управлени  тиристором двух датчиков снижает Нсщежность системы зажигани  в целом. Цель изобретени  - упрощение конструкции и повышение надежности системы зажигани . ; Поставленна  цель достигаетс  тем, что в электронной системе зажигани  дл  двигателей внутреннего сгорани , состо щей из источника переменного тока, соединенного через выпр митель с накопительным конденсатором, катушки зажигани , датчика момента зажигани  включенного через схему формировани  управл ющего импульса к уп равл ющему электроду полупроводникового ключа, обмотка датчика момента зажигани  подсоединена к управл ющему электроду полупроводникового ключ через ассиметричный мостовой выпр ми тель с реэистивной нагрузкой в одном из его плеч. На фиг. 1 представлена электрическа  схема системы зажигани ; на фиг. 2 - крива  ЭДС холостого хода датчика момента зажигани (ихх ) фиг. 3 и 4 - кривые напр жени  сигна ла на управл ющем электроде полупроводникового ключа при отсутствии реэистивной нагрузки в мостовой схеме (Чу}   при включении резистивной на грузки в цепь выпр млени  отрицатель ной полуволны напр жени  (Uj); на фиг. 5 - крива  изменени  ухла опере жени  зажигани  системы в зависимости от частоты вращени . Система зажигани  состоит из зар дной цепи, содержащей генерирующую обмотКу 1 источника переменного тока выпр митель, например диод 2, накопительный конденсатор 3 и первичную обмотку 4 катушки зажигани , последовательно соединенных между собой, цепи управлени , содержащей обмотку 5 датчика момента зажигани , подключенную через ассимметричный мостовой выпр митель, состо щий из диодов 6-9 и резисторов 10 и 11, к управл ющему электроду полупроводникового ключа 12, например тиристора. Системазажигани  работает следую щим образом. При вращении коленчатого вала дви гател  внутреннего сгорани  и жестко св занного с ним ротора источника переменного тока в генерирующей обмо ке 1 ьозбуждаетс  переменное напр же ние. Положительные полуволны напр жени  через выпр мительный диод 2 и первичную обмотку 4 к&amp;тушки зажигани  зар жают накопительный конденсатор 3. До введени  полупроводниковог ключа 12 в состо ние проводимости уровень напр жени  на обкладках нако пительного конденсатора 3 остаетс  посто нным. Магнитоэлектрические датчики моме та зажигани  с пульсирующим магнитишь Потоком, как правило, имеют форму ЭДС холостого хода, аналогичную кривой и УХ (фиг. 2). Она представл  ет собой два разнопол рных импульса, практически одинаковых по форме и вв Личине амплитуды. При включении обмотки 5 датчика к симметричному, мостовому выпр мителю (фиг. 3) иа его выходе получают два положительных импульса напр жени  Uj и Ujj, предназначенных дл  упра ленМ  полупроводниковым ключом 12. Так как амплитудные значени  импульсов напр зкени  U и Кч одинаковы и одновременно достигают уровн  срабатывани  и ср полупроводникового ключа 12, то во всем рабочем диапазоне частот вращени  коленчатого вала две полупроводниковый ключ 12 может Отпиратьс  как от импульса U , так и от импульса . Последнее обсто тельство приводит к нестабильной работе две за счет неуправл емого скачкообразного изменени  угла опережени  зажи гани  на величину «С . Ступенчатое регулирование угла опережени  зажигани  в зависимости от частоты вращени  коленчатого вала двигател  внутреннего сгорани  осуществл етс  за счет использовани  асимметричного выпр мител , в цепь выпр мител  отрицательной полуволны которого включена резистивна  нагрузка , состо ща  из ограничительных резисторов 10 и 11. При этом положительный импульс напр жени  датчика через диоды б и 7, а отрицательный через диоды В, 9 и резисторы 10 и 11 прикладываютс  к управл ющему электроду пол,упроводникового ключа 12 (фиг. 4). На пусковых оборотах двигател  внутреннего сгорани  (фиг. 5) импульс напр жени  первым достигает уровн  срабатывани  U СР (фиг. 4) полупроводникового ключа 12, в результате чего энерги  накоплени  в емкости накопительного конденсатора 3 при его разр де на первичную обмотку 4 катушки зажигани  трансформируетс  во вторичную цепь с образованием искрового разр да между электродами свечи зажигани  в момент времени , соответствующий углу опережени  Зс1жигани  «i (фиг. 4). При увеличении частоты вращени  с п до п величина импульса также достигает уровн  срабатывани  (и ер ) полупроводникового ключа 12, в результате чего последний при частоте вращени , равной или большей частоте п, срабатывает не от импульса 1),, , а только от импульса , П1жводит к ступенчатому изменению угла опережени  на величину 2. Н фиг. 5 представлена характер ристика угла опережени  зажигани  при использовании асимметричной мостовой схемы выпр млени  напр жени  датчика.. Изменение угла oпepe)keни  зажигани  от «Ц до оС в диапазоне частот от п до п св зано с изменением крутизны переднего фронта напр жени  управл к го импульса. Таким, обр.азрм, предлагаема  система зажигани  позвол ет получить автоматическое опережение угла зажигани  при использовании вместо двух (как в известной) одного магнитоэлектрического датчика и ассимметричкой схемы выпр мител  напр жени  дат чнка с резистивной нагрузкой в;,, одном из его плеч, что уп1рощает конструкцию генератора и увеличивает надежность системы зажигани . Технико-экономический эффект изоб ретени  заключаетс  в упрощении конструкций генератора и повьшении надежности системы. . Формула изобрв ни  Электронна  систем Зажигани  дл  двигателей внутреннего сгорани , состо ща  из источни1са переменного ток соединенного через вьтр митель с иакопительньш конденсатором, катушкн зажигани , датчика момента зажигани , включенного через схему форцм ровани  управл ющего импульса к упрфвл ющему электроду полупроводникового ключа, отличающа с  тем, что, с целью упрощени  конструкции и повышени  надежности, обмотка датчика момента зажигани  подсоединена к управл ющему электроду полуп оводни Kosoro ключа через асимметричный мостовой выпр митель с резистивной нагрузкой в одном из его плеч Источники информации, прин тые во внймнаие прк экспертизе 1.Патент ФРГ 1764696, кл. 46К 3/08, 1968.
2. 2.Патент ФРГ 1809282, кл. 46 с 3/16, 1969. . ,

   ftff. У

   9ut.