Искровая система зажигания

)5 Е 02 Р 3/04 ЗОБРЕТЕНИЯ САН ВУ ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕ(54) ИСКРОВАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ(57) Изобретение относится к системам зажигания для поршневых двигателей внут ГОСУДАР СТВЕ ННЫ И КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР.Ы 2 1719708 ания с повышеннои поджигаю- остью разряда, Цель изобретеение длительности и энергии азряда. Для этого в искровую игания, содержащую управляек 1 питания, катушку 2 зажигаую свечу 5, конденсатор 4, пительный элемент, выполненноговитковой обмотки из коаккабеля, размещенной на тном ферромагнитном сердечреннего сгор щей способн ния - повыш искрового р систему заж мый источни ния, искров введен нако ный в виде м сиального Высокочдсто нике, 1 ил.процессов и накопления энергии во вторичной цепи катушку зажигания. .10Нафиг,1 изображена структурно-прин 20 ки катушки 2 зажигания и одним выводом. 50 Изобретение относится к системам зажигания для поршневых двигателей внутреннего сгорания с поджигом смеси от искровой свечи, с повышенной поджигающей способностью разряда.Целью изобретения является повышение длительности и энерии искровоо разряда за счет использования резонансных ципиальная схема; на фиг.2 - временные диаграммы токов в характерных точках схемы.На временной диаграмме приняты следующие обозначения; 11 - ток через первичную обмотку катушки зажигания; 12 - ток через свечу; ВМТ и НМТ - положение верхней и нижней мертвых точек коленчатого вала двигателя.Форма тока 11 соответствует случаю; когда управляемый источник энергии выполнен по схеме, содержащей в первичной цепи катушки накопительный конденсатор,разряжаемый через тиристор (не показано) на.первичную обмотку катушки, При этом начало первого импульса тока 11 совпадает с моментом появления, сигнала на поджиг смеси, а последующие импульсы следуют на ,протяжении всего времени горения с периодом, определяемым временем, необходимым для заряда упомянутого. накопительного конденсатора, В варианте схемы, когда энергию запасают в первичной обмотке катушки зажигания, форма тока 11 будет иной, но форма тока 12 практически не изменится; Адаптивная искровая система зажигания содержит управляемый источник 1 питания, выход которого подсоединен к первичной обмотке катушки 2 зажигания, накопительный элемент 3, конденсатор 4 и искровую свечу 5,Накопительный элемент выполнен в виде многовитковой обмотки.6 из отрезка коаксиального кабеля, размещенной на высокочастотном ферромагнитном сердечнике 7, концы центральной жилы коаксиального кабеля подсоединены между высоковольтным выводом вторичной обмотконденсатора 4, второй вывод которого подсоединен к высоковольтному электроду искровой свечи 5. Концы оплетки коаксиального кабеля соединены с низковольтным выводом вторичной обмотки катушки зажигания, соединенным с одним из выводов первичной обмотки катушки зажигания, распределенная емкость коаксиального кабеля меньше емкости конденсатора 4 и больше распределенной емкости вторич 25 30 40 45 ной обмотки катушки зажигания в 5-10 раз, а число витков обмотки накопительного элемента в 4 - 5 раз больше указанного соотношения.Система зажигания работает следующим образомС появлением первого импульса тока в первичной обмотке катушки зажигания появляется волна нарастающего напряжения на вторичной обмотке ее (не показано), Накопительный элемент 3 в данном режиме работает как элемент искусственной длинной линии. Конструктивно элемент представляет собой, например, сердечник из двух П-образных частей, образующих замкнутый магнитопровод 70 х 70 мм поперечным сечением 20 х 20 мм из феррита НМ 2000, вокруг стержней которого намотана обмотка из отрезка радиочастотного коаксиального кабеля длиной в несколько метров, число витков обмотки - несколько десятков, При предельно высоком значении пробивного напряжения между электродами свечи в элементе запасается большое количество трансформируемой катушкой 2 электромагнитной энергии с малыми потерями и имеет место мощный короткий разрядный процесс (первый импульс 14)характерный для длинной линии большой протяженности, Большая часть энергии выделяется в этом разряде, напряжение и крутизна фронта нарастания имеют максимально возможные значения, Конденсатор 4 практически не оказывает влияния на указанный процесс, так как значение емкости конденсатора велико, например 3200 пФ по сравнению с емкостью кабеля 500 пФ и емкостью вторичной обмотки катушки 78 пф (5-рр = -78- = 6,410). За счет концен 3200 500трации энергии,пропуск разряда исключен,При более низких значениях пробивного напряжения, что и характерно для последующих разрядов, а также и для первого разряда при частичных нагрузках двигателя, к моменту пробоя свечи в накопительном элементе запасается меньшее количество электромагнитной энергии и характер процессов определяется колебательными обме-. нами энергии между Элементами вторичной цепи с различными резонансными частотами, учитывая, что значение индуктивности элемента (между выводами центральной жилы) намного меньше значения индуктивности вторичной обмотки катушки и с учетом приведенных величин емкостей можно вьделить три основных резонансных контура (без учета сверхвысокочастотных контуров). Наиболее высокочастотный контур образован емкостью вторичной обмотки каПодписноеретениям и открытиям при ГКНТ Сшская наб 45 венно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 10 роизво тушки зажигания и индуктивностью элемента - последовательный, Среднечастотный контур образован индуктивностью вторичной обмотки и емкостью кабеля - параллельный. И наиболее низкочастотный из перечисленных контур, образованный индуктивностью вторичной обмотки и емкостью конденсатора 3 - последовательный, Резонансные частоты контуров отличаются друг от друга в несколько раз. В результате при наименьшем значении пробивного напряжения количество изменений направления тока 12 достигает числа 8-10 на адин импульс тока 11 в. первичной цепи, длительность практически непрерывного с чередующимися емкостными и индуктивными участками разряда достигает значения 5 мс, Если установить частоту следования импульсов тока в первичной цепи, равной 200 Гц, а энертию единичного импульса 0,25 Дж, то автоматически обеспечивается режим непрерывного разряда между электродами свечи на протяжении всего времени горения смеси (необходима доработка распределителя) при любых оборотах и нагрузках двигателя.Накопительный элемент 3 может быть выполнен на магнитопроваде другой конфигурации.Система может быть реализована как с тиристорно-конденсаторным управляемым Заказ 755 Тираж ВНИИПИ Государственного комитета по 113035, Москва, Жисточником энергии, так и в контактном варианте без полупроводниковых элементов.Формула изобретения Искровая система зажигания, содержа щая управляемый источник питания, выходкоторого подсоединен к первичной обмотке катушки зажигания, накопительный элемент, конденсатор, и искровую свечу, о тл ича ющаяся тем,что;сцельюповыше ния длительности и энергии искрового разряда, накопительный элемент выполнен в виде многовитковой обмотки из коаксиального кабеля, размещенной на высокочастотном ферромагнитном. сердечнике, концы 15 центральной жилы коаксиального кабеляподсоединены между высоковольтным выводом вторичной обмотки катушки зажигания и одним выводом кОнденсатора, второй вывод которого подсоединен к высоковоль тному электроду искровой свечи, а концыоплетки коаксиального кабеля соединены с низковольтным выводом вторичной обмотки катушки зажигания, соединенным с одним из выводов первичной обмотки катушки 25 зажигания, распределенная емкость коак, сиального кабеля меньше емкости конденсатора и больше распределенной емкости вторичной. обмотки катушки зажигания в 5- 10 раз, а число витков обмотки накопитель ного элемента в 4 - 5 раз больше указанногоотношения,