БЛОК ЭЛЕКТРОННОГО ЗАЖИГАНИЯ

Блок электронного зажигания
Заявляемое техническое решение относится к области электротехники и может быть использовано в системах электронного зажигания тиристорного типа для автомобильных карбюраторных двигателей внутреннего сгорания.
В тиристорных системах зажигания энергия, расходуемая на искрообразование, накапливается не в магнитном поле катушки зажигания ,а в электрическом ноле специального конденсатора, который с помощью коммутирующего элемента (тиристора) в определенные моменты подключается к ней. Недостатком известных тиристорных системы зажигания является недостаточная энергетика искрообразования, не превышающая 10-15 мдж., что не способствует запуску двигателя при низких температурах 1.
Блок электронного зажигания 2 является прототипом заявляемого технического решения и состоит из зарядного устройства 1 к выходу которого подключен конденсатор 2, последовательно с которым соединен тиристор 3 и первичная обмотка катушки зажигания 4 (см. фиг.1).
При подаче импульса на управляющий электрод тиристора, конденсатор 2 разряжается на первичную обмотку катушки зажигания 4, что обеспечивает процесс искрообразования.
Колебательный разряд конденсатора 2 через первичную обмотку катушки зажигания 4 обеспечивает выключение тиристора 3 сразу после прохождения первого полупериода тока разряда колебательного
МПК 7 F02P3/00
контура, образованного конденсатором 2 и первичной обмоткой катушки зажигания 4.
В нроцессе разряда конденсатора 2 происходит его перезаряд до обратной полярности на его зажимах, что накладывает дополнительные требования на зарядное устройство 1, которое должно обеспечивать следующий заряд конденсатора 2 из отрицательного значения напряжения до положительного.
В процессе перезаряда конденсатора 2, зарядное устройство 1 оказывается в режиме короткого замыкания, что также накладывает дополнительные требования на выбор схемы зарядного устройства 1 и режимы его работы.
Недостатками данного блока электронного зажигания является сравнительно низкий к.п.д. и недостаточная энергия искрообразования. Процессы искрообразования происходят на первом полупериоде разряда искрообразующего конденсатора 2, после чего тиристор 3 выключается. Энергия искрообразования определяется начальным зарядом конденсатора 2 и используется не полностью, поскольку конденсатор 2 перезаряжается.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является повышение энергии искрообразования, что особенно важно в условиях зимней эксплуатации автомобиля и в ситуациях пониженного заряда аккумуляторной батареи при повышении к.п.д. системы зажигания в целом.
Предлагаемый блок электронного зажигания содержит зарядное устройство, к выходу которого подключен накопительный конденсатор, работающий в режиме частичного разряда, и последовательно соединенные с ним коммутирующий тиристор, катушка индуктивности и колебательный контур, состоящий из параллельно включенного искрообразующего конденсатора и
первичной обмотки катушки зажигания, второй зажим которой соединен с общей шиной, нри этом С1  С2, где С1 - величина емкости накопительного конденсатора, С2 - величина емкости искрообразуюш;его конденсатора, а L2  L1, где L2 - величина индуктивности первичной обмотки катушки зажигания, L1 - величина индуктивность катушки. При этом в контуре, состоящем из искрообразующего конденсатора и первичной обмотки катушки зажигания, отсутствуют коммутирующие приборы (тиристоры или диоды), что обеспечивает многоискровой режим процесса зажигания и существенно снижает потери.
На фиг.1 изображена схема прототипа, а на фиг. 2 - схема заявляемого блока электронного зажигания.
Блок электронного зажигания (фиг. 2) содержит зарядное устройство 1, к выходу которого подключен накопительный конденсатор 5, последовательно соединенные с ним коммутирующий тиристор 3, катушка индуктивности 6 и контур, состоящий из параллельно включенного искрообразующего конденсатора 2 и первичной обмотки катушки зажигания 4, второй зажим которой соединен с общей шиной.
Блок электронного зажигания работает следующим образом. Зарядное устройство 1 обеспечивает постоянный заряд накопительного конденсатора 5, который работает в режиме частичного разряда в силу чего напряжение на его зажимах мало меняется при работе блока электронного зажигания.
При подаче импульса управления на управляющий электрод тиристора 3 от прерывателя двигателя, тиристор 3 включается и искрообразующий конденсатор 2 через катушку индуктивности 6 заряжается до двойного напряжения накопительного конденсатора 5. В момент достижения максимального уровня напряжения
искрообразующего конденсатора 2 ток тиристора 3 спадает до нуля и к нему прикладывается обратное напряжение представляющее собой разность напряжений искрообразующего конденсатора 2 и накопительного конденсатора 5, в силу чего тиристор 3 выключается.
Поскольку величина индуктивности катушки 6 существенно меньше величины индуктивности первичной обмотки катушки зажигания 4, процесс заряда искрообразующего конденсатора 2 происходит быстро и шунтирующее действие первичной обмотки катушки зажигания 4 не оказывает влияния на процесс заряда искрообразующего конденсатора 2.
По окончании процесса заряда искрообразующего конденсатора 2 начинается его разряд непосредственно на первичную обмотку катушки зажигания 4, которая образует с этим конденсатором колебательный контур, причем процесс искрообразования происходит на нескольких полупериодах колебательного процесса разряда искрообразующего конденсатора 2.
Наличие накопительного конденсатора 5, работающего в режиме частичного разряда, обеспечивает непрерывный режим работы зарядного устройства 1 без режимов короткого замыкания и обеспечивает достаточный запас начальной энергии, необходимый для обеспечения надежного пуска двигателя, как в зимних условиях, так и при пониженном заряде аккумуляторной батареи, при этом режим частичного разряда накопительного конденсатора 5 существенно повышает к.п.д. зарядного устройства .
Источники информации:
1.В.А. Якушев, А.И. Косиков Электронные устройства для автомобиля и мотоцикла, М., ДОСААФ, 1976, стр.77.