Батарейная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания

Союз Советских Социапистических Республик45) Дата опублик ания описания 30.01.80) Автор изобретения ельников 71) Заявитель(54) БАТАРЕЙНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ЛЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯИзобретение относится к импульсной технике и может быть использовано в системах зажигания для двигателей внутреннего сгорания.Известна батарейная система зажигания по основному авт. св,439622, содержащая транзисторный преобразователь напряжения на трансформаторе с триггером, выпрямитель, накопительный конденсатор, тиристор, катушку зажигания, прерыватель и блок стабилизации.Недостатком известной системы является то, что она работает лишь в режиме однократного искрообразования.Цель изобретения - обеспечение многократного искроообразования со стабилизированной энергией в широком диапазоне температур, Поставленная цель достигается тем, что в батарейную систему зажигания, содержащую транзисторный преобразователь напряжения на трансформаторе с триггером, выпрямитель, накопительный конденсатор, тиристор, катушку зажигания, прерыватель и блок стабилизации, дополнительно введены транзистор, два резистора, обмотка трансформатора, выключатель и электромагнитное реле, обмотка которого включена через выключатель между плюсовой и минусовой шинами источника питания, коллектор транзистора подключен к подвижному контакту прерывателя, эмиттер - к неподвижному, а база подключена двумя параллельными цепочками, одна из которых образована резистором, другая - 5 резистором, нормально разомкнутыми контактами электромагнитного реле и обмоткой трансформатора, включенной согласно с вторичной обмоткой, к минусовой шине питания.10 На чертеже изображена принципиальнаяэлектрическая схема батарейной системы зажигания.Батарейная система зажигания содержиттранзисторный преобразователь напряже ния, состоящий, например, из триггера натранзисторах 1 и 2, резисторах 3 - 6, силового транзистора 7 с резистором 8 и трансформатора 9 с тремя обмотками: первичной 10, вторичной 11 и дополнительной 12;20 выпрямитель на диоде 13, накопительныйконденсатор 14; тиристор 15; катушку зажигания 16 с двумя обмотками: первичной 17 и вторичной 18; блок стабилизации на транзисторе 19, резисторах 20 - 24, диоде 25 25 и терморезисторе 26; контакты 27 прерывателя; схему управления триггером, состоящую из резисторов 28 - 30, конденсатора 31 и диода 32; схему управления тиристором, состоящую из резистора 33, конден- ЗО сатора 34 и диода 35, каскада многократ3ного искрообразования, включающего транзистор ЗО, резисторы 31 и Зь, электромагнит 510 е реле 39 с нормально разом(у 1 ымп контактами 40 и выключатель 5 например, контакты реле стартера).Система раоотает следующим образом.1 ОСЛЕ ВКЛЮЧЕНИЯ ПИтаНИя трИГГер уеганавливается в условно первое устоичивое состояние, когда транзистор 1 закрыт, а транзистор 2 открыг, Это обес ечиваегся соответствующим выоором величин сопротивлении резисторов 3 и 4, включенных в оазы транзисторови 2. ок коллектора транзистора 2 протекает через эмиттерный переход транзистора 7 и открывает его.Через резистор 24 и первичную оомотку О трансформатора 9 начинает протекать линейно нарастающий ток. 1 о мере нарастания тока через оомосу О трансформатора 9 напряжение на резисторе 24 увеличивается. Это напряжение через делитель на резисторах 2 - 23 и терморезисторе 26 поступает к базе транзистора 9, через диод 20 поступает к базе транзистора 2 триггера, вследствие чего триггер переключается во второе устойчивое состояни, транзистороткрывается, а транзистор 2 закрывается.Б результате транзистор 7 также закрывается, разрывная цепь тока первичной обмотки 10 трансформатора 9. Энергия, накопленная в магнитном поле сердечника трансформатора 9, создает в его обмотках импульсы напряжения. 11 оложительный импульс с конца обмотки 11 (начала обмоток на чертеже обозначены точками) отпирает диод 3 и заряжает накопительный конденсатор 4 до высокого напряжения 300 - 400 В.Допустим, что в момент включения Тигания выключатель 4 разомкнут, что соответствует режиму однократного искроооразования, а контакты прерывателя 27 замкнуты. Б этом случае обмотка реле 39 обесточена, контакты 40 реле разомкнуты и транзистор 36 каскада многократного искрообразования закрыт. Конденсатор 31 через резисторы 29, ЗО и замкнутые контакты 27 прерывателя заряжается до напряжения, определяемого соотношением между сопротивлениями резисторов 29, 30. После размыкания контактов 27 прерывателя конденсатор 31 через диод 32 и рези. сторы 28 и 5 подключается к эмиттерному переходу транзистора 1 плюсом к его базе. Вследствие этого транзистор 1 закрывается, а транзистор 2 открывается, т, е. триггер переключается в первое устойчивое состояние. В результате транзистор 7 также открывается и повторяются вышеописанные процессы, происходившие после включения питания. Полокительный импульс с начала обмотки 11 трансформатора 9, появляющийся в момент размыкання контактов 27 прерывателя и отпирания транзистора 7, через конденсатор 34 и диод 2 О 5 20 70 23 О 45 50 55 60 б 5 35 поступает на управляю 1 ций электрод тирпстора 15. 1 Оследп 55 1;срсклю ается иОд(5 1 О2 е т 3 11 1311 К с и и ы" 0 О 0 3 - т 0 О В н 2 1:Оп:ГГсл 1 пы 7 кондспсатОр к пс 17 пчнон 00- 51071;/ Ка 1 УШЖ "ажП 2.15ЬЫО В 10- рпч 1.0 п ООмот 1 Сь кат шки 325 кпган 151 1 О Ь .-;1 ИКаЕт ИМПУЛЬС ВЫСОКОГО Н 2 ПРЯжеНИЯ, которыи поступает к распределитслю и затем к свечам зажигания.1 оезистор ЗЗ предназначен .1 ля разряда 1(ОИДепсаОра 34 после 1(аждОГО цикл 2 работы системы, терморезнсзор :6 повышает ТСРМОСТ 20 ИЬНОС 7 Ь СИСГОМЫ 22 НИаг 1 ИЯ.сри включении выключателя 41 (напр- мер, при включении реле стартера) реле 39 сраоатываст, его контакгы 40 замыка 1 отся и конец дополнительной оомот;си 12 трансформатора 9 через резистор 38 подключается к оазе транзистора Зо. При этом систем 2 р 200 тает Б режю 1 е мнОГОкр 2 тнОГО нскрообразования. 1 ервый цикл искрообразован 5 происходит в момент размыканп 51 конт 21(тов 2 г п 17 срывателя аналОГпчно вышеош;санному. Затем искрообразование происходит в течение всего времени, пока контакты 27 прерывателя разомкнуты. В момент размыкания контактов 27 прерыва- ТЕЛИ, К 2 К ОЫЛО 101:232 НО ВЫШЕ, ТРИГГЕР ПЕ- реключается в первое устойчивое состояние, транзистор 1 закрывается, а транзисторы 2 и 7 открываются. При этом первичная обмотка 10 трансформатора 9 через резистор 24 подключается к источнику питания, Вследствие этого в обмотке 12 трансформатора 9 возникает отрицательный импульс напряжения, который через замкнутые контакты 40 реле 39 и резистор 38 поступает на базу транзисто,; 36, при этом последний остается в запертом состоянии.После разрыва цепи тока первичной обмотки 10 трансформатора 9 в обмотке 12 возникает положительный импульс напряжения, длительность которого равна длительности заряда накопительного конденсатора 14 через диод 13. Этот импульс через замкнутые контакты 40 реле 39 и резистор 38 поступает к базе транзистора 36 и открывает его.Таким образом, по окончании каждого цикла нарастания тока в перьичной обмотке 10 трансформатора 9 транзистор 36 открывается и остается открытым в течение времени заряда накопительного конденсатора 14. По окончании заряда накопительного конденсатора 14 положительный импульс в обмотке 12 исчезает и транзистор 36 закрывается. Вследствие того, что транзистор 36 включен параллельно контактам 27 прерывателя, отпирание транзистора 36 при разомкнутых контактах 27 равносильно замыканию контактов прерывателя, а запирапие - размыканию, и каждая новая искра в системе возникает по окончании процесса заряда накопительного конденсатора14, т. е. тог-а, когда система накопила но.;впал;нуо .псрггио и готова к следующему цикл Рскрообразоваия. 1 фи эоы частота иск 1 оооразовашя определяется лишь быстрод йств самой системы зажигания, т. с. времен и нарастания тока в обмотке 10 трансфор:,тора 9 и времеем заряда накопительного конденсатора. Как следует из описания работы системы в отличие от известных в ней отсутствуют какие-либо вспомоатслые измерительные цепи, служашие для определения готовности систе:,ы к каждой последующей искре во время .огократого ;,рообразования. Окончание заряда накопительного конденсатора определяется прекращением тока через выпрямитель на диоде 13 и появлением импульса в об., отках трансформатора 9. Благодаря крутому заднему фронту этого импульса (несколько мкс) энергия каждой отдельной искры в режиме многократного искрообразования оказывается независящей ни от разброса параметров транзистора 36, ни от колебаний температуры окружающей среды. После замыкания контактов 27 прерывателя искрообразование в системе прекращается, так как замкнутые контакты 27 прерывателя шунтируют транзистор 36.Способность предлагаемой системы зажигания работать в режиме многократного искрообр азов анпя со стабилизированной энергией в широком диапазоне температур выгодно отличает ее от известных систем, д расширяя возможности ее практическогоприменения,Формула изобретенияО Батарейная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания по авт. св.439622, отличающаяся тем, что, с целью обеспечения многократного искрообразования со стабилизированной энергией 5 в широком диапазоне температур, в нее дополнительно введены транзистор, два резистора, обмотка трансформатора, выключатель и электромагнитное реле, обмотка которого включена через выключатель меж- -"0 ду плюсовой и минусовой шинами источника питания, коллектор транзистора подключен к подвижному контакту прерывателя, эммитер - к неподвижному, а база подключена двумя параллельными цепочками, 25 одна из которых образована резистором,другая - резистором, нормально разомкнутыми контактами электромагнитного реле и обмоткой трансформатора, включенной согласно с вторичной обмоткой, к минусо вой шине источника.