Бесконтактная система зажигания

(23) Приоритет Г 02 Р 5/00 Г 02 Р 3/04 Государственный комитет СССР по дедам изобретеннЯ я открмткЯ(53) УДК 621.43, . 047 (088. 8) Дата опубликования описания 15.11,80(72) Авторы изобретения Л,М.Рябченко, Л.А.Макаренко и С.А.Хатко Завод автотракторной электроаппарату им. 60-летия Октября(54) БЕСКОНТАКТНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯИГАТЕ е достистается 1Изобретение относится к двигателям внутреннего сгорания, точнее к системам электроискрового зажигания в двигателях внутреннего сгорания, работающих без самовоспламенения, 5 для усовершенствования бесконтактной системы зажигания и может быть использовано в двигателях внутреннего сгорания с целью повышения эффективности системы при работе двигателей в режиме холостого хода. Известна бесконтактная система зажигания, содержащая датчик момента искрообразования в цилиндрах двигате ля внутреннего сгорания, центробея(ный регулятор, регулятор установки,постоянного,угла опережения зажи 6 ания, силовой каскад и катушку зажигания. Эта система обеспечивает реализацию 20 простой характеристики угла опережения зажигания в зависимости от скорос-, ти вращения двигателя. На обороТах от 0 до примерно 1000 об/мин выдерживается постоянный угол опережения 25 зажигания, задаваемый регулятором установки постоянного углаопережения зажигания, С ростом скорости вращения двигателя угол опережения зажигания увеличивается с помощью цент- З 0 робежного регулятора и послжения предельной величины опостоянным 111.,Недостатком известной системы является низкая эффективность ее при работе двигателя в режиме холостого хода, т.е, до 1000 об/мин.,Цля повышения эффективности работы системы зажигания и, как следствие, двигателя внутреннего сгорания, необходимо, чтобы система могла реализовать более сложную зависимость угла опережения зажигания от скорости вращения двигателя, при которой угол опережения зажигания с постоянного угла опережения при нулевых оборотах уменьшался бы практически.до нуля в диапазоне от 200 до 1000 об/минНеобходимо, чтобы угол опережения зажигания с увеличением оборотов возрастал до предельной величины, В этом случае значительно уменьшается токсичность отработавших газов.Известна также бесконтактная система зажигания, содержащая между датчиком и силовым каскадом коммутатор и элементы логики. Такая сис" тема зажигания обеспечивает электронное регулирование угла опрежеБесконтактная система зажигания работает следующим образом.С помощью регулятора 2 установки постоянного угла опережения зажигания датчик 1 момента искрообразования устанавливается таким образом, чтобы в момент пуска система обеспе-, 65 60 ния зажигания в функции скоростина рабочих оборотах (режим разгона) 121При этом указанная система зажигания имеет сложное схемное решение ине обеспечивает специальной коррекции угла опережения зажигания в диапазоне оборотов 200-1000 мин ,способствующей снижению выхлопныхгазов,Цель изобретения - упрощение иповышение эффективности системз при оработе двигателя в режиме холостогохода,Поставленная цель достигается1 тем, что в бесконтактной системе зажигания, содержащей датчик момента 15искрообразования, регулятор установки постоянного угла опережения зажигания, центробежный регулятор,коммутатор, вход которого связан свыходом датчика момента искрообраэ- ;Яного, а выход - со входом силовогокаскада, и катушка зажигания, коммутатор снабжен дополнительным выходом, соединенным со входом силовогокаскада через блок задержки,На Фиг. 1 дана блок-схема бесконтактной системы зажигания; наФиг. 2 - зависимость угла опережениязажигания от скорости вращения коленчатого вала двигателя внутреннегосгорания, на фиг, 3 - характер сигналов с датчика 1 при различных оборотах коленчатогО вала ДВС, нафиг. 4 - пример конкретной реализациипредложенного технического решения.Бесконтактная сис-.ема зажигания 35содержит датчик 1 момента искрообразования, имеющий регулятор 2 установкипостоянного угла опережения зажигания.Регулятор представляет собой средствоустановки датчика с воэможностью 40его поворота вокруг оси, Центробежныйрегулятор 3, приводиьаяй в действиеприводом от двигателя 4, обеспечиваетувеличение угла опережения зажигания,начиная с некоторой величины. скоростивращения двигателя. Коммутатор 5 вклю чен на выход датчика 1 и обеспечиваетпереключение цепи при достижении двигателем некоторой скорости, например1 ООО об/мин, с одного выхода коммута-,тора на другой. На первом выходе коммутатора 5 включен блок б задержкисигнала момента искрообраэования,а второй выход подключен непосредственно к силовому каскаду 7, куда также подключен выход с блока задержки уб. Силовой каскад 7 последовательнос катушкой зажигания 8 подключен кдвигателю 4. чивала некоторое опережение угла зажигания. На Фиг. 2 это соответствует углу 8 . Коммутатор 5 обеспечивает переключение цели через блок б задержки при скоростях вращения двигателя, соответствующих режиму холостого хода двигателя. Это скорости примерно до 1000 об/мин, Блок 6 задержки сигнала момента искрообразования обеспечивает задержку сигнала на искрообразование, поступающего от датчика 1 момента искрообразования, на постоянную величину, например 2 мсНа Фиг, 2 зависимости угла опережения зажигания от скорости вращения коленчатого вала двигателя для известных систеМ обозначены индексом О и д и для предложенной бесконтактной системы зажигания - индексом б . Одна из известных систем обеспечивает постоянство угла опережения зажигания при работе двигателя в рЕжиме холостого хода и рост угла опережения зажигания с увеличением скорости вращения двигателя, обеспечиваемый центробежным регулятором 3. Другие системю с помощью специальных устройств обеспечивают уменьшение угла опережения зажигания при работе двигателя. в режиме холостого хода практически до нуля, оставляя заданньй угол опережения зажигания при пуске двигателя.Такая характеристика является наилучшей для эффективной работы дви" гателя.При включении двигателя предложенная бесконтактная система зажигания обеспечивает при пуске некоторый угол опережения зажигания, выставляемый с помощью регулятора 2. Это обеспечивает удовлетворительный пуск двигателя. С увеличением. оборотов двигателя от нуля до установившегося режима холостого хода период одного цикла искрообразования Т уменьшается. На Фиг. 3 показана временная диаграмма работы системы зажигания двигателя для 200, 600 и 1000 об/мин. Чем меньше величина скорости вращения двигателя, тем больше период цикла искрообразования, В то же время блок 6 задержки обеспечивает задержку момента искрообразования на постоянную величину T, не зависящую от скорости вращения двигателя, На фнг, 3 эта величина обозначена вертикальной прямой, отсекающей одинаковую величину времени от любого из показанных периодов цикла искрообразования. Следовательно, чем больше период цикла искрообразования, тем на меньший угол задерживается искрообразование. Любому периоду цикла Т соответствует поворот коленчатого вала на 360 , Величина угла поворота коленочатого вала эа единицу времени равна 360 О/Т. За время задержки сигнала момента искрообразования на Й коленчатый вал повернется на угол Фз=г779616 где в - скорость вращения коленчатого вала двигателя, об/с;С - время задержки сигнала момента искрообразования, с;ди - постоянный угол опережениязажигания, град.С увеличением скорости вращения угол зажигания В с величины 6 начинает уменьшаться и становится равным нулю при режиме установившегося холостого хода двигателя. На фиг. 2 этот график, обозначен индексом Для различных типов двигателей уста- ,30 навливают свои величины 8 и Ч;,При рабочих режимах двигателя коммутатор 5 переключает цепь непосред-р ственно на силовой каскад 7, минуя блок б задержки. На Фиг, 2 момент 35 соответствует вертикаль ной части л кривой зависимости угла опережения т зажигания. После этого момента бес- м контактная система зажигания реали зует характеристику угла опережения40 э зажигания по известной системе.Предлагаемая сХема бесконтактной системы зажигания касается блоков 1, 5, 6 и 7 (см.фиг.4).При вращении коленчатого вала ДВС импульсы с магнитоэлектрического 45 датчика 1 поступают на счетный вход триггера 9, который формирует на своем выходе импульс положительной полярности, за вреия действия которого определяется скоростьколенчато го вала ДВС. Для определения скорости вращения коленчатого вала ДВС служит счетчик 10 и триггер 11, Положительный импульс с триггера 9 открывает логическую схему 12 и им пульсы с генератора 13 поступают на вход счетчика 10. Частота генерируемых генератором 13 импульсов подобрана такой, что прн оборотах коленчатого вала ДВС менее 1000 об/мннбО количество импульсов, записываемых в счетчик 10, не менее 1 б-ти, при этом срабатывает Йб-триггер 11, Импульс с датчика 1 взводит О-триггер 14, что соответствует началу времеФормула изобретения 360 О Й/Т. С увеличением скорости вращения двигателя, а, следовательно, с уменьшением периода цикла искрообразования Т при постоянном времени задержки Г искрообразования, обеспечиваемом блоком б задержки, увеличивается величина угла задержки э момента искрообразования. Следовательно, угол зажигания. равен постоянной величине опережения зажигания Ви, обеспечиваемой регулятором 2 установки постоянного угла опережения зажигания, минус угол задержки 9 момента искрообразования, обеспечиваемый блоком б задержки, т.е. ни накопления в катушке зажигания,Импульс с датчика 1 одновременнопоступает на вход логической схемы15, на другой вход которой поступаетимпульс с генератора 13. Выход логической схемы 15 подсоединен ко входусчетчика 16, который определяетпостоянное время задержки. По состоянию счетчика 16, соответствующемувремени задержки, триггер 14 возвращается в первоначальное положение,что соответствуетмоменту искрообразования,Таким образом, момент искрообраэования пои скорости коленчатого валаДВС менее 1000 об/мин задерживается15 на постоянную величину.Для различных типов ДВС эта величина может быть в пределах 8001200 об/мин.В случае, когда скорость коленчатого вала ДВС более 1000 об/мин, завремя положительного импульса с триггера 9, импульсов, подсчитываемыхсчетчиком 10, всегда меньше 16-ти.и поэтому триггер 11 не сработает.Выходной импульс при этом Формируется логической схемой 17, на входыкоторой поступают импульсы с датчика 1 и сигнал с инвертированноговыхода триггера 11. Задержки момента искрообразования при этом непроисходит.По сравнению с известными предлагаемое изобретение обеспечиваетеализацию более сложной зависимости угла опережения зажигания от ско-ости коленчатого вала в режиме хоостого хода, что позволяет снизитьоксичность отработавших газов приерно вдвое и расход топлива на-3. Изобретение более простое и .кономичное в изготовлении и болееадежное в эксплуатации. Бесконтактная система зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая датчик момента искрообразования, регулятор установки постоянного угла опережения зажигания, центробежный регулятор, коммутатор, вход которого связан с выходом датчика момента искрообразования, а выход - со входом силового каскада, на выходе которого включена катушка зажигания, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью упрощения и повышения эфФективности, коммутатор снабжен дополнительным выходом, соединенным со входом силового каскада через блок задержки. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Патент Англии Р 1239210,кл. Г 1 В, опублик. 1968. 2. Патент США Р 3901201,кл. 123-1172, опублик. 1975.= ЮРУ/аиЮлрУАлросваслай = ОО рдгуаамгиклрдилрарграсваВНИИПИ Заказ 7987/46 Тираж 608 ПодписноеилналПП Патентф,г.Ужгород,ул.Проектная,4