UA95018U

UA95018U - GENERATOR OF IGNITION PULSES WITH NANOSECOND FRONT BASED DRIVING DIODES WITH DRIVEN RESTORATION

Info

Publication number: UA95018U
Application number: UAU201406456U
Authority: UA
Priority date: 2014-06-10
Filing date: 2014-06-10
Publication date: 2014-12-10

Abstract

Генератор імпульсів запалювання з наносекундним фронтом на базі ДДРВ містить: перетворювач напруги, резистори, конденсатори, перетворювач напруги, резистори, конденсатори, діоди, транзистор, мікросхеми, мікросхему, котушку індуктивності, трансформатор, діод, високовольтний провід, свічку запалення.The nanosecond front ignition pulse generator based on DDDR contains: voltage converter, resistors, capacitors, voltage converter, resistors, capacitors, diodes, transistor, chips, chip, inductor coil, transformer, diode, high voltage.

Description

Корисна модель належить до автомобілебудування, насамперед до конструювання двигунів, а саме безконтактних високоефективних електронних систем запалювання і може бути використана для надійного запалення економічно та екологічно доцільних збіднених паливних сумішей. Сучасні індукційні і ємкісні системи запалювання на основі потужних транзисторів і тиристорів забезпечують 5-100 мДж електричної енергії на імпульс у діапазоні пікової вихідної напруги 20-30 кВ. Отже, для підвищення енергетичної ефективності роботи двигуна треба забезпечити високий рівень приведеного електричного поля розряду, який є визначальним параметром ефективності іонізації паливно-повітряної суміші при обмеженому часі для цього на високих швидкостях обертання двигуна, та, крім того, забезпечити надійне запалювання та повторюваність розряду в умовах високого тиску та зниження викидів токсичних компонент в вихлопних газах.The useful model belongs to the automotive industry, primarily to the design of engines, namely non-contact highly efficient electronic ignition systems and can be used for reliable ignition of economically and environmentally appropriate lean fuel mixtures. Modern induction and capacitive ignition systems based on powerful transistors and thyristors provide 5-100 mJ of electrical energy per pulse in the peak output voltage range of 20-30 kV. Therefore, to increase the energy efficiency of the engine, it is necessary to ensure a high level of the reduced electric field of the discharge, which is a determining parameter of the efficiency of ionization of the fuel-air mixture with a limited time for this at high engine speeds, and, in addition, to ensure reliable ignition and repeatability of the discharge in conditions of high pressure and reduction of emissions of toxic components in exhaust gases.

Корисна модель не має аналогів.A useful model has no analogues.

В основу корисної моделі поставлена задача підвищення паливної економічності двигуна та поліпшення екологічних показників його роботи.The basis of the useful model is the task of increasing the engine's fuel economy and improving the environmental indicators of its operation.

Поставлена задача вирішується тим, що генератор імпульсів запалювання з наносекундним фронтом на базі ДДРВ містить: перетворювач напруги, резистори, конденсатори, перетворювач напруги (12-300 В), резистори (К1-К7), конденсатори (С1-С3), діоди (01-06), транзистор (СВТ), мікросхему (74НС123), мікросхеми (ТС4452), котушку індуктивності (11), трансформатор (11), діод (ДДРВ), високовольтний провід, свічку запалення.The task is solved by the fact that the generator of ignition pulses with a nanosecond front on the basis of DDRV contains: voltage converter, resistors, capacitors, voltage converter (12-300 V), resistors (K1-K7), capacitors (C1-C3), diodes (01 -06), transistor (SVT), microcircuit (74НС123), microcircuit (TS4452), inductor (11), transformer (11), diode (DDRV), high-voltage wire, spark plug.

За рахунок застосування наносекундного імпульсного розряду, робота пристрою проводиться при значній перенапрузі (в 2-10 раз), схема генератора зображена на кресленні, де приведене електричне поле розряду змінюється в границях 100 Тд«еЕ/М«1000 Тд, де ЕЗЦ/А - напруженість електричного поля, О електрична напруга (В), а - міжелектродна відстань (СМ), М- концентрація молекул в камері згоряння (смУ), частота розряду (Її) визначається співвідношенням Ї2Ш7/Я, де 0- пульсаційна складова швидкості в камері згоряння, ця умова забезпечує повторюваність розряду та запалювання в умовах інтенсивного турбулентного руху, надійність системи запалювання забезпечується використанням у електронній схемі дрейфових діодів із різким відновленням (ДДРВ).Due to the use of a nanosecond pulsed discharge, the device operates at a significant overvoltage (2-10 times), the generator scheme is shown in the drawing, where the reduced electric field of the discharge varies within the limits of 100 Td«eE/M«1000 Td, where ETC/A - electric field strength, O electric voltage (V), a - interelectrode distance (SM), M - concentration of molecules in the combustion chamber (cmU), discharge frequency (Іі) is determined by the ratio І2Ш7/І, where 0 is the pulsating component of the speed in the combustion chamber , this condition ensures repeatability of discharge and ignition in conditions of intense turbulent traffic, the reliability of the ignition system is ensured by the use of drift diodes with sharp recovery (DDRV) in the electronic circuit.

Працює прилад наступним чином: система управління по зовнішньому сигналу запускуThe device works as follows: control system based on an external start signal

Зо створює пачку управляючих імпульсів, для ІЗВТ транзистора ТІ, ми пропонуємо, щоб зовнішній сигнал запуску був фактично дозволяючим сигналом для вбудованого в систему управління генератора імпульсів. Живлення генератора здійснюється від автомобільної мережі 4128, при цьому на індуктивності 11 ії 01 зроблений помножувач напруги (аналог зворотно-ходового перетворювача). В результаті накопичувальний конденсатор Сі на первинній стороні трансформатора ТК1 можливо заряджати до вищої напруги. Рівень цієї напруги визначається тривалістю управляючих імпульсів, що поступають з системи на затвор транзистора 11. На кожному робочому імпульсі конденсатор СІ розряджається і передає запасену енергію в навантаження. Таким чином, регулюючи тривалість управляючих імпульсів, можна заряджати накопичувальний конденсатор. ТІ! - це підвищувальний трансформатор на феритовому кільці, що працює в режимі насичення сердечника. Первинна обмотка трансформатора складається з одного витка, вторинна - чотири витка, зовнішній діаметр феритового кільця 25 мм. Разом з конденсатором Са2 він є магнітною ланкою стиснення, а також задає керуючі струмові імпульси для вихідного каскаду на ДДРВ. ДДРВ забезпечує формування швидкого фронту наростання вихідного імпульсу. Згідно з експериментальними даними, є підвищення паливної економічності на 1095, зменшення викидів СО на 8 95, МОх на 15 95.To create a set of control pulses, for the IZVT of the TI transistor, we suggest that the external trigger signal is actually the enable signal for the pulse generator built into the control system. The generator is powered by the car network 4128, while a voltage multiplier (similar to a flyback converter) is made on the inductance 11 and 01. As a result, the storage capacitor Si on the primary side of the transformer TK1 can be charged to a higher voltage. The level of this voltage is determined by the duration of the control pulses coming from the system to the gate of transistor 11. At each operating pulse, the SI capacitor discharges and transfers the stored energy to the load. Thus, by adjusting the duration of the control pulses, you can charge the storage capacitor. THOSE! is a step-up transformer on a ferrite ring operating in core saturation mode. The primary winding of the transformer consists of one turn, the secondary - four turns, the outer diameter of the ferrite ring is 25 mm. Together with the Ca2 capacitor, it is a magnetic compression link, and also sets the control current pulses for the output stage on the DDRV. DDRV ensures the formation of a fast rising front of the output pulse. According to experimental data, there is an increase in fuel efficiency by 1095, a decrease in CO emissions by 8 95, MOH by 15 95.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA Ignition pulse generator with a nanosecond front based on drift diodes with sharp recovery (DDRV), containing a voltage converter, resistors, capacitors, voltage converter (12-300 V), resistors (A1-H7), capacitors (C1-C3 ), diodes (01-06), transistor (SVT), microcircuits (74НС123), microcircuit (TS4452), inductor (11), transformer (TA), diode (DDRV), high-voltage wire, spark plug.