Датчик для бортовой системы индикации момента искрообразования в двигателе внутреннего сгорания

)5 ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТРИ ГКНТ СССР ОПИСАК ПАТЕНТУ БРЕТЕНИЯ 47овательский машино.Е. Назаров .Е. Назаров галов галов 936171,3.ОРТОВОЙЕНТА ИСКЕЛЕ ВНУ СИСТЕМЫ ООБРАЗО- РЕННЕГО Изобретение относится к области авто- цепи между, свечой и свечным наконечнимобильной техники, а именно к бортовым ком высоковольтового провода.средствам диагностики неисправностей си- Недостатком таких датчиков являются стемы зажигания Двигателей автомобилей. большие габариты и неудобство подключе- дДатчик является первичным средст- ния в контролируемую цейь, что не позволивом информации о наличии искры между ло использовать их в составе аппаратуры контактами свечи зажигания в цилиндре непосредственно на автомобиле,двигателя Известен второй вариант датчиков,Известныдва вариантадатчиков дляди- которые из-за малых габаритов и бескон- С агностики функционирования свечи в рабо- тактного способа подключения к контроли- тающем двигателе, Первый вариант руемой цепи нашли применение для О) датчиков используется в стационарной ди- диагностирования функционирования свеагностической аппаратуре, предназначен- чей зажигания непосредственно в составе ной для использования на станциях": аппаратуры автомобиля.технического обслуживания автомобилей. Наиболее близким по назначению к Датчик этого типа представляет собой ка- предлагаемому является датчик 1, пред- тушку, намотанную на металлический стер- ставляющий собой надеваемый на свечной жень. Концы катушки посредством кабеля провод кольцевой сердечник из магнитоподключаются к входу вторичной аппарату- мягкого материала с обмоткой, Для защиты ры, а металлический стержень своими кон- от помех, создаваемых мощными электричецами включается последовательно в разрыв скими полями, возникающими вокруг высо(21) 4886421/06 (22) 08.10,90. 46) 23.12.92. Бюл. И. (71) Научно-исслед строительный инстит (72) А,Б, Демидов, В.П и В.М. Нижевясов (73) А.Б. Демидов, В.П и В,М. Нижевясов (56) Патент ФРГ 1 ч 1 1 кл. Г 02 Р 17/00, 197 (54) ДАТЧИК ДЛЯ Б ИНДИКАЦИИ МОМ ВАНИЯ В ДВИГАТ СГОРАНИЯ(57) Сущность изобретения: датчик содержит заключенную в пластмассовый корпус 2 заземленную металлическую экранирующую оболочку в виде плоской шайбы 4 с радиальным разрезом. На шайбе 4 закреплена катушка 3 индуктивности, причем начало обмотки этой катушки соединено с оплеткой кабеля 5, конец - с центральной его жилой, плоская шайба 4 при размещении датчика на свечном проводе обращена к свече зажигания, а размеры плоской шайбы 4 и катушки 3 индуктивности связаны с диаметром свечного провода 1 определенными соотношениями. 1 ил.ковольтных свечных проводов, датчик размещен в экранирующей оболочке.Датчик реагирует на магнитную составляющую электромагнитного поля, возникающего вокруг свечного провода в момент 5появления искры в свече.Однако даже, если свеча не работает(нет искры), при подаче высокого напряжения на свечной провод на выходе датчикавсе равно формируется паразитный сигнал 10из-за емкостной связи между оболочкойдатчика и свечным проводом. Качество датчика определяется его помехоустойчивостью, которая тем лучше, чем вышесоотношение между полезным и паразитным сигналами, возникающими соответственно под влиянием магнитной иэлектрической составляющих электромагнитного импульса,Недостатком известной конструкции 20датчика является сравнительно низкая помехоустойчивость (отношение полезногосигнала к помехе 810) и сложность конструкции, обязательной принадлежностьюкоторой должен быть сердечник из магнитомягкого материала,Целью изобретения является повышение помехоустойчивости при упрощенииконструкции датчика,На чертеже показан общий вид датчика, 30надетого на свечной провод 1.Датчик залит в пластмассовь 1 й корпус 2,содержит катушку индуктивности 3 с расположением плоскости витков перпендикулярно оси свечного провода, соосно с 35которой расположена плоская ориентирующая шайба 4 с разрезом и экранированныйкабель 5, соединенный с концами катушки.Под действием электромагнитного поля, возникающего вокруг свечного провода 40в момент образования искрй в свече, в ка-тушке датчика наводится кратковременныйсигнал в виде затухающей синусоиды. Максимальная амплитуда и частота сигнала зависит от количества витков провода в 45катушке. Основное достоинство датчика -его избирательность, т.е. способность выде лять из электромагнитного импульса, существующего вокруг свечного провода вмомент образования искры в свече, магнитнуа составляющую. Реакция датчика намощное электрическое полесуществующеевокруг свечногопровода при подаче на неговысокого напряжения (независимо от наличия искры в свече), существенно подавлено. 55Высокая избирательность датчика обеспечивает отношение полезного сигнала (магнитная составляющая поля) к помехе(электрическая составляющая) не менее 20. С теоретической точки зрения механизм защиты предлагаемого датчика от помех, вызванных электрической составляющей магнитного поля, обьясняется явлением дифракции электромагнитных волн при взаимодействии с плоским экраном, имеющим отверстия (см, Крауффорд Ф, Волны, - М Наука, 1984, с,424, 425). Это явление подразумевает образование эоны тени за экраном при облученйи его электромагнитными волнами с противоположной стороны. Применительно к рассматриваемому случаю излучаемая свечным проводом электрическая составляющая электромагнитных волн распространяется через центральное отверстие и внешний контур экранирующей шайбы и создает вблизи ее поверхности зону тени. Поскольку катушка датчика плоская и прилегает к экрану, то она оказывается именно в этой зоне и влияние электрических помех на нее минимально. Для магнитной же составляющей медный экран прозрачен и ее действие на датчик не ослабляется.Образование зоны тени за экраном под- . разумевает наличие у излучаемой электромагнитной волны вектора направленности вдоль свечного провода. Это подтверждается практикой, поскольку эффективность подавления помех датчиком существенно зависит от ориентации датчика на свечном проводе. Радиальный разрез на плоской экранирующей шайбе исключает возникновение в ней круговых токов Фуко, снижающих обычно уровень полезного сигнала с датчика. Формула изобретения Датчик для бортовой системы индикации моментаискрообразования в двигателе внуТреннего сгорания, содержащий экранирующую оболочку, установленную на свечном проводе, размещенную в экранирующей оболочке катушку индуктивности и экранированный кабель, центральная жила которого электрически связана с одним из выводов катушки индуктивности, а экран кабеля электрически связан с другим ее выводом и экранирующей оболочкой, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения помехоустойчивости и упрощения конструкции, экранирующая оболочка выполнена в виде плоской шайбы с радиальным разрезом, внутренний диаметр которой равен 1,2-1,4 диаметра свечного провода, а внешний диаметр больше диаметра катушки индуктивности, высота которой меньше или равна 0,15 диаметра свечного провода, причем плоская шайба обращена к свече зажигания,1784070 оставитель В.Нижевясхред М.Моргентал едактор М.Кузнецова Те Корректор Н.Кешеля изводственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул,Гага Заказ 4528 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5