Тиристорная система зажигания

О П И С А Н И Е () 487244

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Сове1ских оциалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 12.07.73 (21) 1940263/24-7 с присоединением заявки Хе (23) Приоритет

Опубликовано 05.10.75. Бюллетень ЪЪ 37

Дата опубликования описания 12.01.76 (51) М. Кл. F 02р 3/04

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.43.04 (088.8) оо делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

В. И. Верютин (71) Заявитель (54) ТИРИСТОРНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

Изобретение относится к системам зажигания для двигателей внутреннего сгорания, а также может быть использовано как устройство для зарядки накопительного конденсатора от сети постоянного тока.

Известны тиристорные системы зажигания, содержащие транзисторный преобразователь напряжения с выпрямителем и емкостным фильтром, цепь, состоящую из основного и дополнительного тиристора и вспомогательной индуктивности, накопительный конденсатор и катушку зажигания.

Недостатком таких систем зажигания является низкий КПД из-за продолжительного времени заряда накопительной емкости, определяемого параметрами колебательного контура, состоящего из дополнительной индуктивности и накопительной емкости.

Для повышения надежности такой системы зажигания в работе необходимо, чтобы индуктивность первичной обмотки катушки зажигания была значительно меньше дополнительной индуктвности, т. е. время заряда накопительной емкости должно быть значительно больше времени ее разряда на первичную обмотку катушки зажигания.

С целью увеличения КПД системы за счет уменьшения времени заряда накопительной емкости предложено накопительный конденсатор подключить к выпрямителю последовательно с основным тиристором и первичной обмоткой катушки зажигания, а параллельно накопительному конденсатору включить две последовательные цепи, одна из которых

5 образована вспомогательной индуктивностью и дополнительным тиристором, управляющий электрод которого соединен с первичной обмоткой катушки зажигания через диод и ограничительный резистор, а другая — резисто1ð ром и диодом, включенным в прямом направлении.

На фиг. 1 изображена принципиальная электрическая схема системы зажигания; на фиг. 2 — осциллограмма напряжения на нако(5 пительной емкости.

К выходу преобразователя напряжения с выпрямителем 1 подключен емкостной фильтр

2, а вспомогательная индуктивность 3 — к полюсу сглаживающего конденсатора емкостного фильтра 2 и аноду дополнительного тиристора 4. Накопительный конденсатор 5 подключен между емкостным фильтром 2 и анодом основного тиристора 6, соединенного с катодом дополнительного тиристора 4. Катод ди25 ода 7 соединен с управляющим электродом дополнительного тпристора, а анод — с резистором 8, предназначенным для ограничения тока управляющего электрода дополнительного тиристора 4. К катоду основного тиризо стора 6 подключены первичная обмотка ка487244

60 тушки зажигания 9 и резисгор H. Другим выводом первичная обмотка катушки зажигания

9 подключена к минусу сглажива,ощего конденсатора 2. Устройство управления 10 включено между катодом и управляющим электродом тиристора 6 и служит для формирования импульсов, поступающих от датчика, и синхронизации их с работой двигателя.

Система зажигания работает следующим образом.

Пусть в начальный момент времени 1» (см. фиг. 2) накопительный конденсатор 5 не заряжен, U»»» — — О, а напря>кение на емкостном фильтре 2 равно Uo. После подачи импульса от устройства управления 10 в момент времени to открывается основной тиристор 6, который подключает первичную обмотку катушки зажигания к емкостному фильтру и накопительному конденсатору, соединенными последовательно. Происходит резонансный заряд накопительного конденсатора, длительность которого равна половине периода колебательного процесса, определяемого параметрами резонансного контура, образованного первичной обмоткой катушки зажигания и последовательно соединенными конденсаторами 2 и 5. Все это происходит за время от

4 до 4. Накопительный конденсатор заря>кается до напряжения Ui=Uo+ Uo . При малых электрических потерях в катушке зажигания

Г напряжение Uo - 4. В реальных же условиях потери достаточно велики, поэтому напряжение Uo значительно меньше Uo. B,момент

4 окончания заряда накопительного конденсатора 5 напряжение на первичной обмотке катушки зажигания резко падает, образуя импульс напряжения, который через диод 7 и резистор 8 открывает дополнительный тиристор 4. Открытый тиристор 4 подключает вспомогательную индуктивность 3 к накопительному конденсатору 5, заряженному до напряжения U>. Происходит резонансный перезаряд накопительного конденсатора 5 до напряжения (/1 (от 1, до tg). При высокбй добротности вспомогательной индуктивности

3 напряжение U> ж Уь С приходом второго импульса от устройства управления 10 в момент времени 4 снова открывается основной тиристор 6, и процесс резонансного перезаряда накопительного конденсатора 5 повторяется (от 4 до 4). При этом напряжение на первичной обмотке катушки зажигания в момент открытия тиристора 6 равно U>=Up +

-1-СО, а напряжение, до которого перезаряжается накопительный конденсатор равно Uo ——

P — С 2+ Uo) ° Напряжение Ug значительно меньше напряжения Uz и определяется электрическими потерями в катушке зажигания. Далее в момент времени tl, импульсом окончания перезаряда накопительной емкости так же, как в первом случае, открывается тиристор 4, ко > 0 5

З0

40 торый подключает вспомогательную индуктивность 3 к накопительному конденсатору

5, заряженпсму до напряжения Uo. Происходит резонансный перезаряд накопительного конденсатора 5 до напряжения Ua = U3 (от 4 до

t;). Суммарное напряжение на конденсаторах

2 и 5, к которому подключается первичная обмотка катушки зажигания, увеличивается с приходом каждого следующего импульса.

Увеличение напряжения будет длиться до тех пор, пока не будет достигнуто равенство:

1 П + (» (» -1 1 + U» 4 1

На фиг. 2 данное равенство показано на интервале времени от 4 до (» .

Например, для системы зажигания с катушкой Б7А, накопительным конденсатором в 2 мкф и конденсатором фильтра в 200 мкф на пр я>кение UÄ = 300 в при Uo = 7 в. Причем, напряжение UÄ=300 в достигается уже при подаче 5-ти импульсов.

При поступлении импульса от устройства

>правления !О на управляющий электрод тиристора 6 за счет внутренней емкости диода

7 возможно срабатывание и тиристора 4. Для устранения этого явления между управляющим электродом и катодом тиристора 4 следует включить конденсатор 11 и резистор 12 (см. фиг. 1).

3а счет различного значения токов утечки тиристоров 4 и 5 напряжение между катодом и анодом тиристора 6 к моменту подачи импульса от устройства управления 10 может быть равно нулю. В этом случае система зажигания не будет работать. Для исключения данного недостатка между плюсом емкостного фильтра и анодом тиристора 6 включены последовательно соединенные диод 13 и резистор 14.

Предмет изобретения

Тиристорная система зажигания для двигателей внутреннего сгорания, содержащая транзисторный преобразователь напряжения с выпрямителем и смкостным фильтром, накопительный конденсатор, цепь, состоящую из основного и дополнительного тиристора и вспомогательной индуктивности, и катушку зажигания, о тл и ч а ю ща я с я тем, что, с целью увеличения 1(ПД системы, параллельно накопительному конденсатору, подключенному к емкостному фильтру выпрямителя последовательно с основным тиристором и первичной обмоткой катушки зажигания, подсоединены две последовательные цепочки, одна пз которых образована вспомогательной индуктивностью и дополнительным тиристором, управляющий электрод которого соединен с первичной обмоткой катушки зажигания через диод и ограничительный резистор, а другая— резистором и диодом, включенным в прямом направлении.

487244 фиг 1

Составитеаь А. Ворзиков

Редактор В. Смирягина Техред Н. Ханеева Корректор А. Дзесова

Заказ 3247/9 Изд. М 28 Тираж 648 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и oTKpbiTBK

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

Типография, пр. Сапунова, 2