КОМБИНИРОВАННОЕ УСТРОЙСТВО ЗАЖИГАНИЯ

Полезная модель относится к импульсной технике и может быть использована в современных ёмкостных системах зажигания газотурбинных двигателей, топливовоздушных турбостартеров и бортовых вспомогательных силовых установок.
Известна комбинированная система зажигания, содержащая высоковольтный зарядно-разрядный контур с коммутирующим элементом, свечу зажигания, высоковольтный трансформатор, низковольтный зарядно-разрядный контур и управляемый коммутирующий элемент (патент на полезную модель №129159, F02P 3/06, опубл. 20.06.2013).
Недостатком аналога является сравнительно низкая энергетическая эффективность и невысокая надежность срабатывания управляемого коммутирующего элемента.
Известна также комбинированная система зажигания, содержащая два преобразователя напряжения, высоковольтный и низковольтный конденсатор, два выпрямителя, коммутирующий элемент, управляемый коммутирующий элемент, импульсный трансформатор и свечу зажигания (патент на полезную модель №129158, F02P 3/06, опубл. 20.06.2016).
Недостатком аналога являются сравнительно невысокая энергетическая эффективность и надежность работы.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является емкостная система зажигания (патент на полезную модель №64295, F02P 3/06, опубл. 27.06.2007), содержащая преобразователь, к выходу которого через первый выпрямитель подключен первый накопительный конденсатор, соединенный через первый разрядник со свечой зажигания, к выходу преобразователя через второй выпрямитель подключен второй накопительный конденсатор, подключенный через последовательно соединенные катушку индуктивности и второй разрядник к общей точке соединения первого накопительного конденсатора и первого разрядника.
Недостатком прототипа являются ограниченные функциональные возможности, т.к. эта система зажигания может работать только со свечами поверхностного разряда, при использовании искровых свечей с воздушным искровым промежутком надежность пробоя свечи будет невысокой в связи с общей низковольтностью схемы, пробивные напряжения искровых свечей в несколько раз выше пробивных напряжений свечей поверхностного разряда.
Задача полезной модели - расширение функциональных возможностей устройства зажигания.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является повышение надежности работы свечи зажигания.
Технический результат достигается комбинированным устройством зажигания, содержащим преобразователь, к выходу которого через первый выпрямитель подключен высоковольтный накопительный конденсатор, соединенный через первый разрядник со свечой зажигания, второй выпрямитель, низковольтный накопительный конденсатор, подключенный через второй разрядник к общей точке соединения высоковольтного накопительного конденсатора и первого разрядника, в которой, в отличие от прототипа, введен второй преобразователь, выход которого через второй выпрямитель подключен к низковольтному накопительному конденсатору, введены импульсный трансформатор, дополнительный конденсатор и резистор, причем дополнительный конденсатор через первичную обмотку импульсного трансформатора подключен к первому разряднику, вторичная обмотка импульсного трансформатора подключена между первым разрядником и свечой зажигания, резистор подключен параллельно цепи, состоящей из вторичной обмотки импульсного трансформатора и свечи зажигания.
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена схема комбинированного устройства зажигания.
Комбинированное устройство зажигания содержит первый преобразователь 1, первый выпрямитель 2, высоковольтный накопительный конденсатор 3, первый разрядник 4, свечу зажигания 5, импульсный трансформатор с первичной обмоткой 6, вторичной обмоткой 7, дополнительный конденсатор 8, резистор 9, второй преобразователь 10, второй выпрямитель 11, низковольтный накопительный конденсатор 12, второй разрядник 13.
Комбинированное устройство зажигания работает следующим образом.
От первого преобразователя 1 через первый выпрямитель 2 заряжается высоковольтный накопительный конденсатор 3 до напряжения срабатывания первого разрядника 4. Одновременно от первого преобразователя 1 заряжается дополнительный конденсатор 8 через первичную обмотку 6 импульсного трансформатора и резистор 9. Одновременно от второго преобразователя 10 через второй выпрямитель 11 заряжается низковольтный накопительный конденсатор 12. При этом разность потенциалов между электродами второго разрядника незначительна, т.к. второй разрядник подключен к одноименным обкладкам накопительных конденсаторов 3 и 12. После пробоя первого разрядника 4 напряжение на высоковольтном накопительном конденсаторе будет меняться по затухающему колебательному закону (Котенко П.С., Гизатуллин Ф.А. Перспективы совершенствования электрооборудования летательных аппаратов, общие вопросы эксплуатации и ремонта: учебное пособие / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. - Уфа: РИК УГАТУ, 2018. - 295 с.). Когда напряжение на конденсаторе 3 в конце первой четверти периода изменения напряжения упадет до нуля, появится разность потенциалов между электродами второго разрядника 13. Разрядник 13 пробьется, и конденсатор 12 будет разряжаться на свечу зажигания 5.
Таким образом, оба накопительных конденсатора 3 и 12 будут разряжаться на свечу 5, образуя искровые разряды разной длительности, параметры которых будут определяться параметрами цепей разряда.
В предложенном техническом решении надежность работы свечи зажигания 5 будет высокой за счет высоковольтного импульса на вторичной обмотке 7 импульсного трансформатора, получаемого при разряде дополнительного конденсатора 8 через пробитый первый разрядник 4 на первичную обмотку 6 импульсного трансформатора. Предлагаемое комбинированное устройство зажигания может работать со всеми типами свечей зажигания, включая искровые свечи с воздушным искровым промежутком, имеющие повышенное пробивное напряжение.
Итак, заявленная полезная модель позволяет расширить функциональные возможности устройства зажигания, повысить надежность работы свечи зажигания.