Устройство электронной системы зажигания для двигателя внутреннего сгорания

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 9) 111) 1511 4 Р 02 Р 1/00 ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ГОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРУ 50230, кл. Р 02 Р 1/00, 1971,(54) УСТРОЙСТВО ЭЛЕКТРОННОИ СИСТЕМЫЗЙИГАНИЯ ДЛЯ ДВИГАТЕЛЯ ВНУТРЕННЕГОСГОРАНИЯ(57) Изобретение позволяет упроститьконструкцию устр-ва и улучшить выходные характеристики. На стальной крьппке статора генератора расположен статор датчика момента зажигания с двумя полюсными делениями и обмоткой управления. Многополюсный магнит ротора 7 датчика и магнит ротора 6 генератора выполнены в виде одной деталии намагничены в одной плоскости, Поменьшей мере одна из полюсных пластин1 О ротора 7 выполнена с длиной дугине менее длины дуги между двумя полюсными делениями. В случае изменениянаправления вращения коленчатого вала двигателя, когда происходит изменение полярности напряжения на выходеобмотки датчика, искровой разряд между электродами свечи зажигания, получаемый от воздействия положительногоимпульса напряжения с выхода обмоткидатчика, не поддерживает работу дви- Ягателя в реверсивном режиме, т.кзначения углов, при которых он происходит, находятся в зоне поздних углов. 1 э.п. ф-,пы, 5 ил,Изобретение относится к бесконтактным электронным системам зажигания,в которых для получения управляющихэлектрических импульсов используютсясовмещенные конструкции, состоящиеиз источника питания С автономнымдатчиком момента зажигания с возбуждением от постоянного магнита и применяемые в одноцилиндровых двигателях внутреннего сгорания различногоназначения.Цель изобретения - упрощение конструкции устройства, а также улучшение выходных характеристик. 15На фиг. 1 изображено устройствоэлектронной системы зажигания длядвигателя внутреннего сгорания, общий вид; на фиг. 2 - разрез А-А нафиг. 1; на фиг. 3 - кривая ЭДС холостого хода датчика момента зажиганияпри рабочем направлении вращения коленчатого вала двигателя; на фиг. 4 -то же, при реверсном направлении вращения коленчатого вала; на фиг, 5 - 25,характеристики угла момента искрообразования системы зажигания при рабочем и реверсном направлениях вращенияколенчатого вала двигателя,Устройство состоит из источника 30переменного тока и датчика моментазажигания,Источник переменного тока содержит многополюсный статор 1, на полюсных выступах которого расположеныобмотки 2 для заряда накопительногоконденсатора 3 и обмотки 4 для питания электроэнергией различного родааппаратуры транспортного средства.На пакете статора генератора установлена стальная крышка 5.Роторы 6 генератора и 7 датчикаимеют общий для них постдянный магнит 8, выполненный в виде двух цилиндров с разными диаметрами, расположенных относительно друг друга вдольобщей для них оси вращения. Одно изоснований цилиндра ротора датчика является общим с одним из основанийцилиндра ротора генератора. На полюсных выступах "звездообразной" частимагнита ротора генератора по высотерасположены полюсные пластины 9, авдоль цилиндрической поверхностимагнита ротора датчика установленыдве полюсные пластины 10.По крайней мере одна полюснаяпластина ротора датчика выполненас длиной дуги, не менее чем длина дуги, заключенная между двумя полюсными делениями статора датчика.Магнит "звездообразной" частиротора генератора и магнит роторадатчика намагничены в одной плоскости с разным магнитным шагом.Статор датчика 11 выполнен в видеШ-образного сердечника с полюснымделением с . На среднем полюсе статора датчика расположена обмотка 12для управления полупроводниковым ключом в схеме электронной системы зажигания, Статор датчика жестко закреплен на стальной крышке генератора,На фиг. 1 приведен один из возможных вариантов выполнения электронной части системы зажигания для уяснения принципа работы устройства вцелом. Она содержит выпрямительныедиоды 13 и 14, полупроводниковыйключ 15, накопительный конденсатор3, катушку 16 зажигания.Устройство работает следующим образом.При вращении коленчатого вала двигателя вращается жестко связанный сним ротор источника переменного тока,возбуждая в статорной обмотке 2 переменное напряжение, которое черезвыпрямительный диод 14 положительными полуволнами заряжает накопительныйконденсатор 3.При прохождении полюсных пластин1 О ротора датчика мимо среднего полюса статора датчика обмотку 12 пронизывает знакопеременный магнитный поток, который возбуждает в ней напряжение, имеющее форму, изображеннуюна фиг. 3, В определенный момент времени, когда необходимо поджигание рабочей смеси в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, положительный импульс напряжения У, (фиг. 3) черезвыпрямительный диод 13 подается на управляющий электрод полупроводниковогоключа-тиристора 15 и отпирает его силовой переход анод - катод.В результате этого накопительныйконденсатор 3 разряжается, на первичную обмотку катушки 16 .зажигания,трансформируя во вторичной обмоткеимпульс высокого напряжения, которыйпробивает воздушный зазор между электродами свечи зажигания и приводит квозникновению искрового разряда, поджигающего рабочую смесь в цилиндРедвигателя,1375850 Характеристика изменения угла момента искрообраэования электронной системы зажигания при управлении тиристором от импульса напряжения Ц, и рабочем направлении вращения коленчатого вала двигателя представлена на фиг. 5 кривой 0 = Г (и. рабочей) расположенной в первом квадранте.Угол момента искрообразования сис темы зажигания практически постоянен во всем рабочем диапазоне частот от п, до ии соответствует установочному углу - прямая 94 - одноцилиндрового двухтактного двигателя внутрен него сгорания, в связи с чем при работе некоторых двигателей возможен момент, когда сила давления газов на поршень при сгорании рабочей смеси еще до прихода его в верхнюю мертвую 20 точку (на фиг. 5 обозначена как О, = О) будет больше силы инерции приведенных маховых масс кривошипно-шатунного мехачизма. В этом случае происходит самопроизвольное изменение на"25 направления вращения - реверсирование двигателя, которое возможно в определенной полосе частот, например, от и, до и , лежащих ниже частоты устойчивых оборотов холостого хода 30 двигателя. Изменение направления вращения коленчатого вала двигателя приводит к изменению полярности напряжения на выходе обмотки датчика, что поясняется фиг, 4. Импульсы напряжения 11 и 1, становятся положительными и, воздействуя на управляющий переход тиристора 15 через выпрями- тельный диод 13, дважды приводят его в проводящее состояние. В связи с 40 этим на выходе системы зажигания получаются два искровых разряда, сдвинутых относительно друг друга на угол Ы, + К . Искровой разряд между электродами свечи зажигания, получа емый от воздействия импульса напряжения (тока) Б, не поддерживает работу двигателя в реверсном режиме, так как значение углов, при которых он происходит, находятся в зоне поздних углов, изменение которых по частоте соответствует характеристике 9 = Г (п реверса), расположенной от верхней мертвой точки двигателя,на величину угла, Равного 04 + ь, где 9 - установочный угол момента искро 55 образования системы зажигания для рабочего направления вращения, М, - изменение угла момента искрообразования системы зажигания при изменении направления вращения с рабочего на реверсное, т.е. при управлении тиристором соответственно от импульса 11а затем от 11 . Учитывая, что полюсная пластина 10 выполнена с длинойдуги не менее чем 2 з статора датчика, искровой разряд, полученный навыходе системы зажигания при управле 1нии импульсом 11, также не поддерживает работу двигателя в реверсном режиме, так как он происходит в зонеранних углов, изменение которых почастоте соответствует характеристике18 =(п. реверса), расположеннойот верхней мертвой точки ( В вил = О)двигателя на величину угла (м - 6)и проходящей ниже прямой 9 - граница возможного реверсирования двигателя по углу. о, - изменение угла момента искрообразования системы зажигания при изменении направления вращения с рабочего на реверсное, т,е.при управлении тиристором соответственно от импульса Б а затем - от11 (фиг. 4).При выполнении полюсной пластины1 О с длиной дуги менее 2 ь характеристика угла, при котором происходитискровой разряд, в зависимости отчастоты вращения смещается относительно прямой 6 в сторону верхнеймертвой точки. На фиг. 5 представлена характеристика изменения угла1/момента зажигания 6 = 1 (и. Реверса) при длине дуги меньше 2 срасположенная в зоне возможного реверсирования двигателя по углу отО = О доТаким образом, выполнение роторагенератора и ротора датчика из одно"го магнита в виде двух цилиндров; намагниченных в одной плоскости, а также выполнение по меньшей мере однойиз полюсных пластин ротора датчика сдлиной дуги не менее, чем два полюсных деления статора датчика, позволяет упростить конструкцию устройстваи обеспечить безревер ную работу одноцилиндрового двухтактного двигателя внутреннего сгорания,Кроме того, выполнение ротора генератора и ротора датчика из одногомагнита не только упрощает конструкцию, но и снижает трудоемкость изготовления генератора в сравнении сизвестным устройством за счет исключения сборки автономного ротора дат чика на отдельной втулке иэ исключения цветного сплава с постоянным магнитом кольцеобразной формы и клювообраэными полюсными наконечниками с последующей установкой и креплени- ем ротора датчика на роторе генератора.Применение полюсных наконечников ротора датчика простой прямоугольной формы вместо полюсных наконечников сложной клювообразной формы позволяет сэкономить конструкционную сталь, а исключение отдельной втулки ротора датчика позволяет сэкономить цветной металл.Формулаизобретения1, Устройство электронной системы зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащее статор генера 75850 .6тора со стальной крышкой и расположенным на последней статором датчикамомента зажигания с двумя полюснымиделениями и обмоткой управления, многополюсный магнит ротора генератораи магнит ротора датчика с двумя дуговыми полюсными пластинами, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с це О лью упрощения конструкции и улучшения выходных характеристик, магнитротора датчика и магнит ротора генератора выполнены в виде одной деталии намагничены в одной плоскости. 2. Устройство по п, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что по меньшеймере одна из полюсных пластин магнитаротора датчика выполнена с длиной ду 20 ги не менее, чем длина дуги, междудвумя полюсными делениями статорадатчика.1375850 рад Составитель П, ФилипповТехред И,Днпьк Корректор Пап акто тяг аказ 760/36 Тираж 505ВНИИПИ Государственн по делам изобретений 113035, Москва, 3-35Р Подписноео комитета СССРи открытийушская наб., д. 4/5 графическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная,оизводственн