SU900047A1 - Транзисторна система зажигани - Google Patents

Description

(54) ТРАНЗИСТОРНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

1

Изобретение относитс  к автомобильному электрооборудованию, в частности к полупроводниковым системам зажигани  карбюраторных двигателей.

Известны многоискровые системы зажигани , обеспечивающие в режиме пуска холодного двигател  непрерывную подачу на свечи зажигани  высоковольтных импульсов в период разомкнутого состо ни  контактов прерывател , что существенно увеличивает энергию искрообразовани  в цилиндрах двигател  и облегчает его запуск 1.

Однако непрерывна  подача искр после прохождени  верхней мертвой точки и воспламенени  горючей смеси снижает экономичность таких систем и делает их не без опасными при контроле и. регулировке момента зажигани  двигател .

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности  вл етс  транзисторна  система зажигани  «Бощ, устанавливаема  на различных автомобил х фирмы «Даймлер-Бенц.

В этой системе используетс  мощный составной п-р-п транзистор, управл емый промежуточным р-п-р транзистором, который измен ет пол рность импульсов тока от контакта прерывател  и обеспечивает надежное индуцирование импульса высокого напр жени  даже при кратковременном замыкании контакта прерывател , обусловлен5 ного его люфтом и дребезгом.

При этом уменьщаетс  электро-эрозионный износ контакта прерывател  и обеспечиваетс  его самоочищение за счет его разгрузки от экстратоков катущки зажига ,0 и  2 Однако и эта система имеет довольно

сложную конструкцию и только одноимпульсный режим зажигани , что затрудн ет ее применение в современных двигател х с бесконтактными датчиками момента 15 зажигани .

ЦелЁ. изобретени  - устранение указанных недостатков, то есть расщирение функциональных возможностей транзисторной системы зажигани  путем реализации всех необхоЬимых режимов зажигани  при одновременном упрощении конструкции и контрол  за работой двигател  и системы зажигани .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в транзисторной системе зажигани , содержащей распределитель со свечами зажигани , подключенный к высоковольтному выводу катушки зажигани , из которой вывод низкого напр жени  через вариатор и замок зажигани  соединен с аккумул торной батареей, а общий вывод зашунтирован защитным конденсатором и соединен с коллектором мощного ключевого транзистора, эмиттер которого соединен с массой, а база - с коллектором промежуточного инвертирующего транзистора противоположной проводимости, управл емого по цепи базы контактами прерывател , между базой промежуточного транзистора и контактами прерывател  включен эмиттерный переход транзистора положительной обратной св зи, коллектор которого через дозирующий конденсатор , индикатор тахометра и одну из клемм галетного переключател  режимов зажигани  св зан с коллектором ключевого транзистора, а через дозирующее сопротивление и вторую клемму галетного переключател  режимов св зан с эмиттерными цеп ми транзистора обратной св зи или промежуточного транзистора с контрольной лампочкой, подключенной к выводу низкого напр жени  катушки зажигани .

Кроме того, с целью повыщени  надежности , вместо контактов прерывател  включен биморфный пьезоэлектрический датчик момента зажигани , установленный на упругой пластинчатой консоли, у которой один конец касаетс  выступов кулачка прерывател , а второй вместе с одним из выводов пьезоэлемента закреплен на массе.

На фиг. 1 изображена принципиальна  схема транзисторной системы зажигани ; на фиг. 2 - конструкци  и установка пьезоэлектрического датчика момента зажигани ; на фиг. 3 эпюры тока и напр жени  на коллекторе ключевого транзистора.

Система зажигани  содержит все элементы обычной контактной системы зажигани  (фиг. 1), т. е. аккумул торную батарею 1, замок 2 зажигани , вариатор 3 из добавочного сопротивлени  и дополнительного контакта реле 4 стартера, катушку 5 зажигани , защитный конденсатор 6 и распределитель 7 зажигани  с контактами прерывател  8 и свечами 9. При помощи разъема 10 эта электромеханическа  часть схемы соедин етс  с электронным блоком, состо щим из мощного ключевого транзистора 11, эмиттер которого -соединен через разъем 10 с массой, а база св зана с коллектором промежуточного инвертирующего транзистора 12 противоположной проводимости с контрольной лампой 13, включенной между его эмиттером и низковольтной клеммой разъема 10.

База промежуточного транзистора 12 соединена с базой транзистора 14 положительной обратной св зи, коллектор которого через дозирующий конденсатор 15 св зан с выходом индикатора тахометра 16

и двухгалетным переключателем 17 режимов на п ть положений. В качестве индикатора тахометра 16 может использоватьс  любой миллиамперметр переменного тока , например магнитоэлектрический прибор

с диодным выпр мителем. При этом втора  галета переключател  17 режимов зажигани  св зана с дозирующим резистором 18, а его контакты подключены Ксоответствующим узловым точкам электронного блока: При определенном положении переклю0 чател  17 режимов зажигани ,вместо контактного прерывател  8 может использоватьс  пьезоэлектрический датчик момента зажигани  (фиг. 2), установленный на упругой пластинчатой консоли 19, у которой

один конец касаетс  выступов кулачка 20 распределител  17 зажигани , а второй закреплен на массе с одним из выводов биморфного пьезоэлемента 21, подключенного вторым своим выводом к разъему 10.

В зависимости от положени  переклюO чател  17 предлагаема  система может работать в одном из следующих п ти режимов зажигани ;

I- обычное одноимпульсное зажигание;

II- электронное одиоимпульсное зажигание;

III- электронное многоимпульсное зажигание;

IV- электронное числоимпульсное зажигание .

V- электронное кодоимпульсное зажи0 гание.

Наиболее сложным  вл етс  кодоимпульсный режим работы У. В этом режи.ме при замкнутом контакте прерывател  8 ключевой транзистор 11 полностью открыт, пропуска  максимальный первичный ток Jm ,

5 так как через его базу проходит отпирающий ток коллектора промежуточного транзистора 12, идущий от плюса аккумул торной батареи 1 через вариатор 3 и реле 4, низковольтную клемму разъема 10 и контрольную лампочку 13. Более слабый отпирающий ток базы этого транзистора проходит через эмиттерный переход транзистора 14 обратной св зи и через контакты прерывател  замыкаетс  на массу. При этом дозирующий конденсатор 15 полностью разр 1 жен, так как его обкладки через открытые коллекторные переходы ключевого транзистора 11 и транзистора 14 обратной св зи зашунтированы на массу. В момент размыкани  tp контактов прерывател  8 отпи

o рающий ток исчезает, что сопровождаетс  форсированным запиранием всех транзисторов и форсированием на катущке 5 зажигани  высоковольтного импульса напр жени , который через распределитель 7 зажигани  подаетс  к соответствующей свече 9. Причем кратковременное замыкание контактов прерывател  8, обусловленное параз1 тным люфтом или дребезгом -его подвижного контакта, не может нарушить

процесс индуцировани  высокого напр жени  на коллекторе ключевого транзистора 11, так как кратковременное прохождение отпирающего тока через эмиттерный переход транзистора 14 обратной св зи сопровождаетс  открытием его коллекторного перехода с прохождением высоковольтного запирающего импульса U с коллектора ключевого транзистора 11 на базу промежуточного транзистора 12, который нейтрализует эффективность отпирающего импульса. При этом индуцированный ийпулЬс U используетс  дл  создани  небольщого, но мощного импульса тока, обеспечивающего самоочищение контактов прерывател , который через дозирующий резистор 18 подаетс  непосредственно на контакты прерывател  8, разруща  высокоомные пленки, загр зн ющие их рабочие поверхности.

После окончани  процесса индуцировани  высоковольтного напр жени  Um начинаетс  процесс формировани  импульса первичного тока Л за счет наличи  в схеме положительной обратной св зи, обеспечивающей прохождение отпирающего тока ключевого транзистора 11 не через контакты прерывател  8, а через разр женный дозирующий конденсатор 15, индикатор тахометра и коллекторный переход транзистора обратной св зи 14, смещенный в пр мом направлении. Наростание импульса первичного тока 3 будет происходить до тех пор, пока ключевой транзистор 11 не перейдет из ключевого режима в активную область, обусловленную уменьщением отпирающего тока базы промежуточного транзистора 12, который падает по мере зар да дозирующего конденсатора 15. При этом в схеме возникает новый лавинообразный процесс форсированного запирани  всех транзисторов, и в катушке зажигани  индуцируетс  новый высоковольтный импульс напр жени , амплитуда которого уже несколько меньще первоначального Um. Аналогичным образом генерируютс  и другие высоковольтные импульсы кодоимпульсной серии с уменьщающейс  амплитудой коллекторного напр жени  U ключевого транзистора 11, пока дозирующий конденсатор 15 не зар дитс  до запирающего напр жени  полностью срывающего генерацию в схеме, котора  переходит в ждущий режим при запертом состо нии всех транзисторов (фиг. 3), продолжающейс  до следующего момента замь1кани  контактов прерывател , когда первичный ток П вновь достигнет своего максимального значени  U

Таким образом при каждом такте размыкани  контактов прерывател  8 предлагаема  система генерирует серию импульсов с повыщающейс  частотой и уменьщающейс  амплитудой, определ емых параметрами дозирующей RC-цепочки (15 и 18), что обеспечивает эффективный поджиг даже обедненной горючей смеси при минимальном

расходе электроэнергии аккумул торной батареи 1.

Одновременно система позвол ет осуществл ть контроль замкнутого состо ни  контактов прерывател  по горению контрольной лампочки 13, что необходимо при установке правильного момента зажигани  и зазоров контактов прерывател . Тогда как наличие индикатора тахометра 16 обеспечивает контроль за оборотами двигател , так как через цепь индикатора пр мо пропорционален величине запирающего напр жени  дозирующего конденсатора 15, его емкости и частоте вращени  кулачка прерывател  8.

Числоимпульсный режим зажигани  отличаетс  только тем, что в соответствующем положении переключател  17 дозирующий резистор 18 соедин етс  не с прерывателем , а с низковольтным выводом катущки 5 зажигани , что резко сокращает врем  саморазр да дозирующего конденсатора 15 и обесдечивает практически посто нную амплитуду высоковольтных импульсов зажигани .

При многоимпульсном режиме дозирующий резистор 18 через переключатель 17 режимов замыкаетс  на общую щину, обеспечива  тем самым непрерывный перезар д дозирующего конденсатора 15 и генерацию низкочастотных импульсов высокого напр жени  в течении всего времени разомкнутого состо ни , контактов прерывател  8. Этот режим может использоватьс  не только дл  пуска холодного двигател , но и дл  калибровки указател  тахометра 16, так как частота генерации посто нна и слабо зависит от величины питающего напр жени  U-аккумул торной батареи.

При электронном одноимпульсном режиме зажигани  переключатель 17 отключает тахометр и подключает дозирующий резистор 18 к коллектору ключевого транзистора 11, что переводит систему в ждущий режим при открытом состо нии всех транзисторов , поскольку отпирающий ток проходит в этом случае не через прерыватель 8 или дозирующий конденсатор 15, а непосредственно через дозирующий резистор 18, что обеспечивает совместную работу системы с пьезоэлектрическим датчиком момента зажигани  (фиг. 2) который может подключатьс  к разъему 10 вместо контакта прерывател  8. Тогда в момент соскальзывани  упругой консоли 19 с очередного выступа кулачка 20 распределител  7 зажигани  она начинает соверщать затухающие свободные колебани , которые навод т в биморфном пьезоэлементе 21 короткий импульс переменного напр жени , запирающий промежуточный транзистор 12 и вывод щий систему в режим генерации высоковольтного импульса зажигани .

Электронный одноимпульсный режим может быть реализован и с обычным контактным прерывателем, если обе клеммы переключател  17 будут свободны. При этом обратна  св зь в системе разрываетс  и она работает просто как транзисторный прерыватель первичного тока катушки saiжигани .

И, наконец, в первом положении пере-ключател  17 режимов схема работает как обычна  контактна  система зажигани , поскольку ключевой транзистор 11 оказываетс  зашунтированным контактами прерывател  8, а дозирующий резистор 18 подсоедин етс  к контрольной лампочке 13, что вызывает уменьшение открываюш.его тока ключевого транзистора и выводит его из режима насыш,ени , ускор   тем самым процесс его запирани  при размыкании контактов прерывател  8. Отпирающий ток при этом проходит полностью через контрольную лампочку 13, котора  -может использоватьс  дл  контрол  работы системы и регулировки положени  контактов прерывател  8.

Таким о бразом, предлагаема  система реализует все необходимые дл  практики режимы зажигани  при минимально возможном количестве деталей, что упрощает ее использование в качестве автономной тахометрической приставки ко всем существующим двигател м с батарейным зажиганием и отопительными установками, поджиг которых может осуществл тьс  этой же приставкой в режим многоимпульсного зажигани  без подключений прерывател , распределител  и других элементов, необходимых дл  работы двигател .

Claims (2)

1. Транзисторна  система зажигани , содержаща  распределитель со свечами зажигани , подключенный к высоковольтному выводу катушки зажигани , у которой выФи& .1

вод низкого напр жени  через вариатор и замок зажигани  соединен с аккумул торной батареей, а общий вывод защунтирован защитным конденсатором и соединен с коллектором мощного ключевого транзистора , эмиттер которого соединен с массой, а база - с коллектором промежуточного инвертирующего транзистора противоположной проводимости, управл емого по цепи базы контактами прерывател , отли чающа с  тем, что, с целью расщирени  функциональных возможностей, упрощени  конструкции, контрол  и применени , между базой промежуточного транзистора и контактами прерывател  включен эмиттерный переход транзистора положительной

5 обратной св зи, коллектор которого через дозирующий конденсатор, индикатор тахометра и одну из клемм галетного переключател  режимов зажигани  св зан с коллектором ключевого транзистора, а через дозирующее сопротивление и вторую клемму галетного переключател  режимов св зан с эмиттерными цеп ми транзистора обратной св зи или промежуточного транзистора с контрольной лампочкой, подключенной к выводу низкого напр жени  катушки зажигани .

2. Система по п. 1, отличающа с  тем, что, с целью повышени  надежности, вместо контактов прерывател  включен биморфный пьезоэлектрический датчик момента зажигани , установленный на упругой пластинчатой консоли, у которой один конец касаетс  выступов кулачка прерывател , а второй вместе с одним из выводов пьезоэлемента закреплен на массе.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 481710, кл. F 02 Р 3/04, 1975.

2.Буна Бела. Электроника в автомобиле . «Транспорт, 1979, с. 47-48.

w

k

7/7//

го

и

Ип W

Ч

фиг.З