Электронная система зажигания

Союз Советских Социалистических РеспублнкОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и 832106 О" ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ьное к авт. сеид-ву902.79 (21) 27256 74(61) Дополни (22) Заявлен 5)М. Хл с присоединением заявк Р 02 Р 3/О сударствениыи комит СССР о делам изобретений и открытий) ПриоритетОпубликовано 230581 Бюллетень И Дата опубликования описания 23058 З) УДХ б 21,43 ,044(088,8(54) ЭЛЕКТРОННАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАН ельныммеждумостоснижае замка зажигатиристором,щим шинопрового выпряминадежность сЦель изобнадежности сПоставлен ия с дополни становленным одом и входо еля, которая стемыетения - пов е истемы.ная цель достигается тем, что электронная система зажигания, содержащая двухтактный транзисторный преобразователь напряжения, выход которого соединен с мостовым выпрямителем, накопительный конденсатор, включенный между выпрямителем и первичной обмоткой катушки зажигания, тиристор и стабилитрон, включенные параллельно выходу выпрямителя, и блок управления тиристором, снабжена двумя последовательно соединенными РС-цепями, включенными параллельно выходу выпрямителя, причем параллельно к дому резистору РС-цепей подсоединены диоды в прямом направлении, а точка соединения конденсатора одной РС-цепи с резистором другой РС-цепи подключена к одному из выходов преобразователя напряжения.На фиг.1 изображена принципиальная схема системы; на фиг,2 - времен ажИзобретение относится к системам зажигания, преимущественно для двигателей внутреннего сгорания, а именно к электронным системам зажигания с накоплением энергии в конден 5 саторе.Известны системы электронного зажигания, содержащие источники питания, накопительный конденсатор, соединенный через диод с выходной обмоткой трансформатора источника, тиристор, блок управления тиристором и катушку зажигания 11 .Недостатком этих систем является пониженная мощность искрообра эования при пуске двигателя.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является система, содержащая двухтактный транзисторный преобразователь нап ряжения, выход которого соединен с мостовым выпрямителем, накопительный конДенсатор, включенный между выпрямителем и первичной обмоткой катушки зажигания, тиристор и стабилитрон, включенные параллельно выходу выпрямителя и блок управлефния тиристором 2 .Недостатком указанной системы является наличие в ней внешней связ 30ные диаграммы работы системь призапуске двигателя; на фиг.Звремен.ные диаграммы работы системы на оборотах двигателя, близких к максимальным,Система содержит двухтактный 5транзисторный преобразователь 1напряжения, мостовой выпрямитель 2,накопительный конденсатор 3, катушку 4 зажигания, тиристор 5, стабилитрон б и блок 7 управления тиристором 5, две . С -цепи 8 и 9 с резисторами 10 и 11, диоды 12 и 13 и конденсаторы 14, 15,Диоды мостового выпрямителя 2обозначены на фиг.1 позициями 16 - 19.На временных диаграммах (фиг,2) 5работы системы при запуске двигателяизображены: напряжение 0 р на выходе двухтактного транзисторного преобразователя 1 напряжения (фиг,2 а),напряжения Ус 4, Ц,на конденсаторах 2014 и 15 КС-цепей 8 и 9 соответст"венно (фиг.2 б,в) напряжение Бсна накопительном конденсаторе 3(фиг.2 г) выходное напряжение афпгблока 7 управления тиристором 5 25(фиг.2 д) напряжение Уи ток 1на первичной обмотке катушки 4 зажигания (фиг.2 е,ж).На временных диаграммах (фиг.З)работы системы на оборотах двигателя,близких к максимальным, изображены.напряжение 0 , на выходе двухтактного транзисторного преобразователя 1напряжения (фиг.З,а), напряжение Осна накопительном конденсаторе 3(фиг.36) выходное напряжение О блока7 управления тиристором 5 (фиг.Зв)напряжение У р и токна первичной обмотке катушки 4 зажигания(фиг.Зг, д),Система работает следующим образом.При запуске холодного двигателя,когда электрический стартер потребляет максимальный ток, напряжение нааккумуляторной батарее (не показано)просаживается до 7/8 В, что ведетк снижению выходного напряжениядвухтактного транзисторного преобразователя 1 (подключенного к выходубатареи) до значения, примерно,50равного 50Обороты двигателя при этом находятся в пределах 120-450 об/минчто соответствует частоте искрообразования на выходе катушки 4 зажиганияот 4 до 15 Гц (для четырехцилиндрового двигателя),В момент 20 (фиг.2 а) подачи питания на двухтактный транзисторный пре.обраэователь 1 напряжения начинается экспоненциальный заряд накопитель- Оного конденсатора 3 (фиг,2 г) и подключенного к нему параллельно черездиод 12 (фиг,1) конденсатора 14ВС-цепи 8 с постоянной времениТ.,=К(СЗ+С 14), (фиг 26), 65 где к - выходное сопротивлениевыл,двухтактного транзисторного преобразователя 1 напряжения;Сл - емкость накопительного конденсатора 3,Этот процесс продолжается доконца полупериода работы двухтактноготранзисторного преобразователя 1напряжения,В момент 21 (фиг.2 в), т.е, присмене полярности выходного напряжениядвухтактного транзисторного преобразователя 1, происходит заряд конденсатора 15 через диод 13 до тех пор/пока напряжение на нем не сравняется с напряжением на накопительномконденсаторе 3.Постоянная времени заряда Т =ВкС 15, где С 15 - емкость конденсатора15.До момента равенства указанныхнапряжений диод 18 закрыт, и напряжение на накопительном конденсаторе3 остается неизменным (фиг.2 г).В момент 22 (фиг.2 в), соответствующий равенству напряжения на конденсаторах 3 и 15, открывается диод18 мостового выпрямителя 2, и до момента 23 происходит совместный заряд накопительного конденсатора 3и включенного с ним параллельно через диод 13 конденсатора 15.В интервале времени 21-23 (фиг,26)напряжение на конденсаторе 14 остается практически неизменным, таккак постоянная времени его разряда-в 8 С 14, где й 10 - сопротивлениерезистора 10, выбирается намногобольше времени полупериода выходноГо напряжения двухтактного транзисторного преобразователя 1,В момент 23 (фиг.26) при сменеполярности выходного напряжения двухтактного транзисторного преобразователя 1 происходит заряд конденсатора14 через диод 12 с постоянной временит 4=8,С 14 до тех пор, пока напряжение на нем не сравняется с напряжением на накопительном конденсаторе3 (фиг.2 г). В момент 24 (фиг.26), соответствующий равенству напряжений на конденсаторах 3 и 14, открывается диод 19 мостового выпрямителя 2, и до момента 25 происходит совместный заряд накопительного конденсатора 3 и включенного с ним параллельно через диод 12 конденсатора 14.В интервале времени 23 - 25 (фиг.2 в) напряжение на конденсаторе 15 остается практически неизменным, так как постоянная времени его разряда 7 =811 С 15, где К 11 - сопротивление резистора 11, выбирается намного больше времени полупериода выходного напряжения двухтактного транзисторного преобразователя 1.О 15 20 25 30 Формула изобретения 35 40 45 50 55 60 В интервале времени 20-26 конденсаторы 14, 15 и 3 заряжаются доамплитудного значения выходного напряжения двухтактного транзисторного преобразователя.С момента 26 диоды 18 и 19 мостового выпрямителя 2 запираются обратным напряжением, и в дальнейшем процессе накопительного конденсатора 3они не участвуют до очередного момента искрообразования.Ввиду того, что постоянные времени 1; иь НС-цепей 8 и 9 выбраны дос.таточно большими, и напряжение наконденсаторах 14 и 15 практически остается неизменным (с момента времени 26), то последовательно соединенные РС-цепи можно принять за источники напряжения с внутренним сопротивлением, соответственно равным 810 и К 11,Поэтому начиная с момента 26,в процессе заряда накопительногоконденсатора 3 каждый полупериодучаствуют как напряжение транзисторного преобразователя 1, так ивключенный последовательно с нимодин из эквивалентных источниковнапряжения,Причем, постоянная времени заряда накопительного конденсатора3 с этого момента времени определяется6=СЗ (к алых+ з,)где В - внутреннее сопротивлениеодного из эквивалентных источников,равное сопротивлению резистораподключенной в данный полупериодКС-цепи.Заряд накопительного конденсатора 3 заканчивается в момент27 (фиг.2 г), при этом напряжение на нем равно удвоенному выходному напряжению двухтактного транзисторного преобразователя 1.В момент 28 (фиг.2 д) по командеблока 7 управления тиристором управляющий импульс открывает тиристор 5, и происходит процесс искрообразования.Эпюры напряжения и тока в цервичной обмотке катушки 4 зажиганияпоказаны на фиг.2 е,ж.На максимальных оборотах двигателя .(фиг.3) при повышенной частоте время участия эквивалентныхисточников в процессе заряда накопительного конденсатора 3 оченьмало (интервал 27-28, фиг.3 б), иудвоение напряжения практическиотсутствует.На средних оборотах двигателя,с целью предотвращения повышениянапряжения на накопительном конденсаторе 3 выше номинального впериод совместной работы двухтактного транзисторного преобразователя 1,и эквивалентных источников,параллельно тиристору 5 включен стабилитрон б,.Пробивное напряжение стабилитрона выбрано несколько выше номиналь ного напряжения двухтактного транзисторного преобразователя 1.Таким образом, при пониженном напряжении аккумуляторной батареи (до 50 0 О ) и пониженной частоте искрообразования (при пуске двигателя), удвоение напряжения на накопительном конденсаторе 3 обеспечивает номинальную мощность искры.На средних и максимальных оборотах мощность искры также номинальная, так как напряжение на накопительном конденсаторе 3 ограничи вается стабилитроном б.Балластным сопротивлением, включенным последовательно со стабилитроном б, является сумма выходного сопротивления К , двухтактного транзисторного йреобразователя 1 напряжения и внутреннего сопротивления Кодного из эквивалентных источников, подключенного в данный полупериод к стабилитрону.За счет того, что в схеме стабилизация напряжения заряда накопительного конденсатора 3 осуществляется без изменения активных элементов . (транзисторов, тиристоров и так далее), резко повышается ее эксплуатационная надежность. Электронная система зажигания,преимущественно для двигателей внутреннего сгорания, содержащая двухтактный транзисторный преобразователь напряжения, выход которого соединен с мостовым выпрямителем, накопительный конденсатор, включенныймежду выпрямителем и первичной обмоткой катушки зажигания, тиристори стабилитрон, включенные параллельно выходу выпрямителя, и блок управления тиристором, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что, с целью повышения надежности, снабжена двумя последовательно соединенньти ЙС-цепями,включенными параллельно выходу выпрямителя, причем параллельно каждомурезистору ВС-цепей подсоединеныдиоды в прямом направлении, а точкасоединения конденсатора одной ВСцепи с резистором другой ВС-цепиподключена к одному из выходовпреобразователя напряжения.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР9 470652, кл. Р 02 р 3/04.2. Патент ГДР Р 112158,кл, 46 сф 71, опублик.1975.8321 Оба Ьр ей ие и,ю.Маценкоа , Коррек Составитель Техред А.Са Шекмар анд дакт Подписное та СС д.4/5 а илиал ППП Патентфф, г.Ужгород, Ул.ПроектнИ Государстделам иэобр5, Москва,Тираж 581 нного комит ений и откр 35, Раушска