Система зажигания для двигателявнутреннего сгорания

Система зажигания для двигателявнутреннего сгорания

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (п)853!44

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 02.11.79 (21) 2837268/18-06 с присоединением заявки Ке— (51) М. Кл.

F 02 P 3/04 (53) УДК 621.434.044 (088.8) (43) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень Kе 29 по делам изобретений и открытий (45) Дата опубликования описания 07.08.81 (72) Авторы изобретения

Л. Ш. Фрумкин и А. С. Борзиков

Государственный комитет (23) Приоритет

Изобретение относится к области электрооборудования двигателя, в частности к системам зажигания с накоплением энергии в индуктивности для карбюраторных двигателей внутреннего сгорания.

Известна бесконтактная система зажигания, содержащая датчик, синхронизирующий работу системы зажигания с частотой вращения коленчатого двигателя, электронный коммутатор и катушку зажигания (1).

Недостатком такой системы зажигания является сложность схемы из-за большого числа каскадов коммутатора для обеспечения бесперебойного искрообразования на минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, когда крутизна фронта импульса датчика не обеспечивает требуемую скорость изменения тока в силовом транзисторе, нагрузкой которого является первичная обмотка катушки зажигания.

Известна также система зажигания,в которой в результате применения более мощного датчика и усилителя-формирователя, выполненного по спусковой схеме, управляющей силовым транзистором, уменьшается количество транзисторов в электронном коммутаторе, чем обеспечивается значительное упрощение схемы последнего (2).

Эта система зажигания содержит датчик момента искрообр азов ания, силовой транзистор, катушку зажигания и усилитель-формирователь выполненный на двух транзисторах по схеме триггера с элементом эмиттерной обратной связи, причем база первого транзистора усилителя-формирователя соединена с датчиком, а второй транзистор подключен к силовому трап- ° зистору по схеме Дарлингтона.

10 Недостатком такой схемы является невозможность реализации достаточной величины тока положительной обратной связи, обеспечивающей необходимую скорость запирания силового транзистора, из-за чего

15 величина выходного (высоковольтного) напряжения системы зажигания на малых (пусковых и начальных) частотах вращения коленчатого вала двигателя недостаточна для удовлетворения требований современных двигателей к системам зажигания. В варианте с чисто активной (резистивной) обратной связью увеличение положительной обратной связи в триггере (за счет уменьшения сопротивления резистора обратной связи) приводит к уменьшению величины перепада токов на выходе триггера, что снижает выходное напряжение системы зажигания и уменьшает устойчивость режима работы схемы к влиянию

30 температурных условий и разброса пара853144 метров элементов схемы в возмо>кных пределах. Кроме того, снижается помехоустойчивость схемы. Вариант с емкостной обратной связью обуславливает самовозбуждсние схемы на малых частотах вращения коленчатого вала двигателя в переходных режимах работы триггера как на переднем, так и на заднем фронтах управляющего импульса датчика, что приводит к многоискровости и ложному срабатыванию сис-темы зажигания, снижающих долговечность и надежность системы зажигания.

Кроме того, на резисторе, определяющем ток базы силового транзистора и включенном в коллектор второго транзистора триггера, рассеивается значительная мощность, величина которой может составлять

8 — 10 Вт, что снижает КПД схемы и обуславливает необходимость применения крупногабаритных резисторов.

Целью изобретения является улучшение пусковых качеств двигателя.

Это достигается тем, что общая точка эмиттера второго транзистора и базы силового транзистора соединена с общей точкой эмиттера первого транзистора и элемента обратной связи через диод, причем последнйй включен в прямом направлении от эмиттера второго транзистора к эмиттеру первого транзистора.

На фиг. 1 представлена принципиальная электрическая схема системы зажигания; на фиг. 2 — эпюра напряжения на выходе датчика; на фиг. 3 — эпюра напряжения на базе силового транзистора при отсутствии диода в цепи эмиттерной обратной связи усилителя-формирователя; на фиг. 4— эпюра напряжения на базе силового транзистора при включении диода в цепи обратной связи усилителя-формирователя.

Система зажигания для двигателя внутреннего сгорания содержит датчик 1 мо° мента искрообразования системы зажигания (фиг. 1), подключенный к базе первого транзистора 2 усилителя-формирователя

3. Транзисторы 2 и 4 и элемент обратной связи, состоящий из резисторов 5 и б и диода 7, образуют триггер с эмиттерной обратной связью. Диод 7 включен в прямом направлении от эмиттера транзистора 4 к эмиттеру транзистора 2. Такое включение диода 7 в цепи обратной связи исключает взаимовлияние цепи обратной связи и силового транзистора 8 во время работы системы зажигания. Транзистор 4 подключен к силовому транзистору 8 по схеме Дарлингтона, одновременно выполняя функции выходного транзистора усилителя-формирователя 3 и элемента составного транзистора. К общей точке коллекторов транзисторов 4 и 8 подключена первичная обмотка катушки 9 зажигания.

Система зажигания работает следующим образом. В исходном состоянии, при включенном питании и отсутствии управляющих

2О г) Г зо

4О

55 ао

65 импульсов датчика 1, транзистор 2 триггера закрыт, а транзистор 4 открыт. Через открытый силовой транзистор 8 и первичную обмотку катушки 9 зажигания протекает ток, обеспечивая накопление энергии в катушке зажигания. При вращении коленчатого вала двигателя управляющие импульсы, вырабатываемые датчиком 1 периодически, синхронно с частотой вращения, поступают на вход усилителя-формирователя

3 (на базу транзистора 2) и передним фронтом опрокидывают триггер в состояние, при котором транзистор 2 открыт, а транзистор 4 закрыт, обуславливая появление на выходе усилителя-формирователя Зпрямоугольных импульсов напряжения, поступающих на базу силового транзистора 8.

Транзистор 8 запирается и прерывает ток в первичной обмотке катушки 9, в результате чего во вторичной обмотке катушки зажигания появляются импульсы высоковольтного напряжения. Задним фронтом управляющего импульса датчика 1 триггер возвращается в исходное состояние, чем обеспечивается процесс накопления энергии в первичной обмотке катушки зажигания до прихода следующего импульса датчика.

Требуемая скорость запирания силового транзистора 8 обеспечивается соответствующим выбором параметров элемента цепи обратной связи триггера (резисторов 5 и 6), а диод 7 в цепи обратной связи триггера исключает появление отпирающего напряжения на базе силового транзистора 8, обусловленного протеканием тока черсз открытый транзистор 2, когда транзистор 8 должен быть заперт, что иллюстрируется эпюрами, показанными на фиг. 2, 3 и 4.

Включение диода в цепь обратной связи триггера с эмиттерной обратной связью, используемого в качестве усилителя-формирователя, является преимуществом предлагаемой системы зажигания. Использование такой схемы дает возможность реализовать требуемую глубину обратной связи в триггере, позволяющую получить необходимую скорость за пир ания силового транзистора и требуемую величину выходного напря>кения системы зажигания. Имеется также возможность включения выходного транзистора триггера с силовым транзистором по схеме Дарлингтона (составного транзистора), исключая при этом взаимовлияние цепи обратной связи триггера и входа силового транзистора.

Таким образом, возможность приоткрывания силового транзистора (когда к закрытому силовому транзистору прикладывается высокое напряжение первичной обмотки катушки зажигания) исключена. Это предохраняет силовой транзистор от выхода из строя. Использование одного транзистора одновременно в качестве элемента

853144 триггера и составного транзистора дает существенное упрощение схемы при реализации известных преимуществ составного транзистора. Увеличивается и КПД схемы системы зажигания за счет исключения резистора, рассеивающего значительную мощность.

Следовательно, в предлагаемой бесконтактной системе зажигания обеспечивается повышение выходных напряжений в пусковых режимах работы двигателя, повышение надежности и увеличение КПД системы зажигания, что обеспечит надежную работу двигателя и улучшит его показатели.

Технико-экономический эффект от использования предлагаемой бесконтактной системы зажигания состоит в улучшении пусковых качеств системы зажигания, упрощения схемы, повышения надежности работы и КПД системы зажигания.—

Формула изобретения

Система зажигания для двигателя внутреннего сгорания, содержащая датчик момента искрообразования, силовой транзистор, катушку зажигания и усилитель-формирователь, выполненный на двух транзисторах по схеме триггера с элементом эмит5 терной обратной связи, причем база первого транзистора усилителя-формирователя соединена с датчиком, а второй транзистор подключен к силовому транзистору по схеме Дарлингтона, отличающаяся тем, что, с целью улучшения пусковых качеств двигателя, общая точка эмиттера второго транзистора и базы силового транзистора соединена с общей точкой эмиттера первого транзистора и элемента обратной связи через диод, причем последний включен в прямом направлении от эмиттера второго транзистора к эмиттеру первого транзистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3940658, кл. 315-209, опублик. 1976.

2. Патент Англии № 1160991, кл. F 1 В, опублик. 1970.

853144 д,Яяж

Корректор А. Галахова

Редактор Т. Загребельная

Заказ 1572/18 Изд. № 495 Тираж 581 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель А. Зубков

Техред А. Камышникова

ГЯФоАхяеж