Спосіб запалювання у двигуні внутрішнього згорання та пристрій для його здійснення

Винахід стосується галузі машинобудування і може бути використаним у виробництві двигунів внутрішнього згорання, переважно карбюраторних. Відомий спосіб запалювання у двигуні внутрішнього згорання (п. ЕР №0200196 A3, F02Р15/02), за яким запалювання у циліндрі здійснюють через першу свічку запалювання і через другу свічку запалювання. Встановлюють початковий момент запалювання горючої суміші на такті стиснення з урахуванням експлуатаційних параметрів двигуна і посилають розрядні імпульси на першу і другу свічки запалювання одночасно. При цьому одночасно посилають розрядні імпульси до двох циліндрів. Контролюють результати запалювання і за його результатами корегують момент запалювання відносно початкового моменту запалювання. Співпадають з суттєвими ознаками способу, який заявляється, ознаки, за якими запалювання у циліндрі здійснюють через першу свічку запалювання і через другу свічку запалювання. Встановлюють початковий момент запалювання горючої суміші на такті стиснення і посилають розрядні імпульси на першу і другу свічки запалювання, контролюють результати запалювання і за його результатами збільшують або зменшують момент запалювання відносно початкового моменту запалювання. При використанні відомого способу момент запалювання горючої суміші на такті її стиснення встановлюють недостатньо точно, що знижує ефективність згорання горючої суміші. Відомий спосіб запалювання у двигуні внутрішнього згорання (п. RU №2126494 С1, F02Р15/02), вибраний як прототип, за яким запалювання у циліндрі здійснюють через першу свічку запалювання і через другу свічку запалювання. Опір для проходження струму через другу свічку запалювання встановлюють меншим, ніж опір через першу свічку запалювання через зменшення вихідного опору блока формування імпульсів. Встановлюють початковий момент запалювання горючої суміші на такті стиснення з урахуванням експлуатаційних параметрів двигуна, наприклад, частоти обертання, тиску або температури і посилають розрядні імпульси на першу і другу свічки запалювання одночасно. При цьому посилають розрядні імпульси до одного з циліндрів, який знаходиться на такті стиснення, і до іншого циліндру, який знаходиться на такті випуску. Контролюють результати запалювання і за його результатами збільшують або зменшують момент запалювання відносно початкового моменту запалювання шляхом його підгонки до дійсних умов у камері згорання двигуна. Співпадають з суттєвими ознаками способу, який заявляється, ознаки, за якими запалювання у циліндрі здійснюють через першу свічку запалювання і через другу свічку запалювання. Опір для проходження струму через другу свічку запалювання встановлюють меншим, ніж опір через першу свічку запалювання. Встановлюють початковий момент запалювання горючої суміші на такті стиснення і посилають розрядні імпульси на першу і другу свічки запалювання. Контролюють результати запалювання і за його результатами збільшують або зменшують момент запалювання відносно початкового моменту запалювання. Недолік відомого способу такий, як і у попереднього аналога. Поставлена задача вдосконалення відомого способу запалювання у двигуні внутрішнього згорання, у якому шляхом зміни технологічних операцій момент запалювання горючої суміші на такті її стиснення встановлюють більш точно, що підвищує ефективність згорання горючої суміші. Відомий пристрій для запалювання у двигуні внутрішнього згорання (п. ЕР №0200196 A3, F02Р15/02), який містить блок формування імпульсів з генератором розрядних імпульсів, входи якого виконані з можливістю зв'язку з датчиками експлуатаційних параметрів двигуна. Перший вихід блока формування імпульсів зв'язаний з першою свічкою запалювання, другий вихід зв'язаний з другою свічкою запалювання, які розміщені в циліндрі двигуна внутрішнього згорання. Виходи блока формування імпульсів виконані з можливістю посилання розрядних імпульсів до пари циліндрів одночасно. Блок контролю, зв'язаний своїми входами з виходами блока формування імпульсів і виконаний з можливістю видачі на своєму виході результатів контролю запалювання. Співпадають з суттєвими ознаками пристрою, який заявляється, блок формування імпульсів з генератором розрядних імпульсів. Перший вихід блока формування імпульсів зв'язаний з першою свічкою запалювання, другий вихід зв'язаний з другою свічкою запалювання, які розміщені в циліндрі двигуна внутрішнього згорання. Блок контролю, як складовий елемент блока керування, зв'язаний своїм входом з одним із виходів блока формування імпульсів, зокрема зв'язаний з датчиками експлуатаційних параметрів двигуна. При використанні відомого пристрою момент запалювання горючої суміші на такті її стиснення встановлюють недостатньо точно, що знижує ефективність згорання горючої суміші. Відомий пристрій для запалювання у двигуні внутрішнього згорання (п. RU №2126494 С1, F02Р15/02), вибраний як прототип, який містить блок керування, входи якого виконані з можливістю зв'язку з датчиками експлуатаційних параметрів двигуна; наприклад, частоти обертання, тиску або температури. Вихід блока керування зв'язаний з входом блока формування імпульсів, який містить генератор розрядних імпульсів, перший вихід якого зв'язаний з першою свічкою запалювання, другий вихід якого зв'язаний з другою свічкою запалювання, які розміщені в циліндрі двигуна внутрішнього згорання. Блок формування імпульсів містить на вході транзистор високої напруги, зв'язаний з первинною обмоткою котушки запалювання, кінець вторинної обмотки якої зв'язаний з дроселем дільника струму, кінці якого є виходами блока, які виконані з можливістю посилання розрядних імпульсів до пари циліндрів одночасно. Блок формування імпульсів. Величини розрядного зазору першої і другої свічки запалювання виконані однаковими. Співпадають з суттєвими ознаками пристрою, який заявляється, блок керування, входи якого виконані з можливістю зв'язку з датчиками експлуатаційних параметрів двигуна наприклад, частоти обертання, тиску або температури. Вихід блока керування зв'язаний з входом блока формування імпульсів, який містить генератор розрядних імпульсів, перший вихід блока формування імпульсів зв'язаний з першою свічкою запалювання, другий вихід зв'язаний з другою свічкою запалювання, які розміщені в циліндрі двигуна внутрішнього згорання. Недолік відомого пристрою такий, як і у попереднього аналога. Поставлена задача вдосконалення відомого пристрою для запалювання у двигуні внутрішнього згорання, в якому шляхом зміни конструкції момент запалювання горючої суміші на такті її стиснення встановлюють більш точно, що підвищує ефективність згорання горючої суміші. В способі запалювання у двигуні внутрішнього згорання, за яким запалювання у циліндрі здійснюють через першу свічку запалювання і через другу свічку запалювання, опір для проходження струму через яку встановлюють меншим, ніж опір через першу свічку запалювання, встановлюють початковий момент запалювання горючої суміші на такті стиснення і посилають розрядні імпульси на першу і другу свічки запалювання, контролюють результати запалювання і за його результатами збільшують або зменшують момент запалювання відносно початкового моменту запалювання, згідно з винаходом опір для проходження струму через другу свічку запалювання встановлюють меншим через зменшення її розрядного зазору, перший розрядний імпульс посилають на першу свічку запалювання, синхронно з першим розрядним імпульсом посилають вимірювальний імпульс на другу свічку запалювання і контролюють результати запалювання за параметрами кривої зміни провідності плазми горючої суміші в області розрядного зазору другої свічки запалювання, за позитивними результатами контролю запалювання посилання розрядних і вимірювальних імпульсів періодично повторюють, за негативними результатами контролю запалювання розрядний імпульс посилають на другу свічку запалювання, синхронно з розрядним імпульсом посилають вимірювальний імпульс на першу свічку запалювання і контролюють результати запалювання за параметрами кривої зміни провідності плазми горючої суміші в області розрядного зазору першої свічки запалювання, посилання розрядних і вимірювальних імпульсів періодично повторюють, за позитивними результатами контролю запалювання розрядні імпульси посилають переважно на першу свічку запалювання і вимірювальні імпульси - на другу свічку запалювання. Крім того, контролюють результати запалювання за тривалістю сигналу на кривій зміни провідності плазми горючої суміші, яку реєструють у електричному ланцюгу із свічкою запалювання. Крім того, контролюють результати запалювання по амплітуді сигналу на кривій зміни провідності плазми горючої суміші, яку реєструють у електричному ланцюгу із свічкою запалювання. Крім того, вимірювальний імпульс формують як пакет прямокутних імпульсів. В пристрої для запалювання у двигуні внутрішнього згорання, який містить блок керування, входи якого виконані з можливістю зв'язку з датчиками експлуатаційних параметрів двигуна, наприклад, частоти обертання, тиску або температури, вихід якого зв'язаний з входом блока формування імпульсів, який містить генератор розрядних імпульсів, перший вихід блока формування імпульсів зв'язаний з першою свічкою запалювання, другий вихід зв'язаний з другою свічкою запалювання, які розміщені в циліндрі двигуна внутрішнього згорання, згідно з винаходом блок формування імпульсів додатково містить генератор вимірювальних імпульсів і комутатор розподілу розрядних та вимірювальних імпульсів між першим та другим виходами, додатковим третім виходом блок формування імпульсів зв'язаний з одним із входів блока керування, наприклад, через опір навантаження у ланцюг із свічками запалювання, причому величина розрядного зазора другої свічки запалювання становить 70-97% від величини розрядного зазора першої свічки запалювання. Сукупність наведених ознак способу, що заявляється, забезпечує у двигуні внутрішнього згорання більш точне встановлення моменту запалювання горючої суміші на такті її стиснення, що підвищує ефективність згорання горючої суміші. Сукупність наведених ознак пристрою, що заявляється, забезпечує реалізацію способа і вирішення поставленої задачі. На фіг.1 зображено схематично пристрій, який реалізує спосіб, що заявляється; на фіг.2 - сигнал зміни провідності плазми горючої суміші. Пристрій містить блок керування 1, входи 2 якого виконані з можливістю зв'язку з датчиками експлуатаційних параметрів двигуна внутрішнього згорання, наприклад, датчиками частоти обертання, тиску або температури. Вихід блока керування 1 зв'язаний з входом блока формування імпульсів 3. Перший вихід 4 блока формування імпульсів 3 зв'язаний з першою свічкою запалювання 5 циліндра 6, другий вихід 7 зв'язаний з другою свічкою запалювання 8 того ж циліндра, третій вихід 9 зв'язаний з одним із входів 2 блока керування 1, наприклад, через опір навантаження 10 у ланцюг із свічками запалювання. Величина розрядного зазору другої свічки запалювання 8 менша від величини розрядного зазору першої свічки запалювання 5. Перша і друга свічки запалювання можуть бути виконані як одна триелектродна свічка запалювання з двома ізольованими електродами. Сигнал зміни провідності плазми горючої суміші містить початкову ділянку 11 і ділянку 12 плавного спадання. Двигун може бути одноциліндровим або багатоциліндровим. Блок формування імпульсів 3 містить генератор розрядних імпульсів і генератор вимірювальних імпульсів, виходи яких через комутатор зв'язані з його першим виходом 4 та другим виходом 7, причому вказані елементи широковідомі і на рисунку не показані. Генератор вимірювальних імпульсів може бути виконаним як генератор прямокутних імпульсів або пакетів прямокутних імпульсів. Запропоновані спосіб запалювання у двигуні внутрішнього згорання та пристрій для його здійснення реалізуються таким чином. Встановлюють опір для проходження струму через другу свічку запалювання 8 меншим за опір через першу свічку запалювання 5 шляхом зменшення її розрядного зазору. Розрядний зазор першої свічки запалювання 5 встановлюють згідно з технічними вимогами для роботи двигуна в номінальному режимі експлуатації, розрядний зазор другої свічки запалювання 5 встановлюють як 70-97% від цієї величини із розрахунку можливості запалювання при виході на оптимальний режим, а також при ускладнених умовах експлуатації і поступленні до циліндру 6 неоптимальної горючої суміші. Відомими методами встановлюють початковий момент запалювання горючої суміші на такті стиснення і посилають з блока формування імпульсів 3 через його перший вихід 4 перший розрядний імпульс на першу свічку запалювання 5. Синхронно з першим розрядним імпульсом з блока формування імпульсів 3 через його другий вихід 7 посилають вимірювальний імпульс на другу свічку запалювання 8. Контролюють результати запалювання за параметрами кривої зміни провідності плазми горючої суміші в області розрядного зазору другої свічки запалювання 8. Сигнал у електричному ланцюгу з другою свічкою запалювання 8 поступає з третього виходу 9 блока формування імпульсів 3 на опір навантаження 10, зв’язаний з одним із входів 2 блока керування 1. У разі зменшеної амплітуди початкової ділянки 11 та відсутності ділянки 12, що свідчить про негативні результати контролю запалювання в циліндрі 6, блок керування 1 за допомогою комутатора блока формування імпульсів 3 переключає вихід генератора розрядних імпульсів з першого виходу 4 на другий вихід 7, а вихід генератора вимірювальних імпульсів - з другого виходу 7 на перший вихід 4. Посилають з блока формування імпульсів 3 розрядний импульс на другу свічку запалювання 8, а також синхронно посилають вимірювальний імпульс на першу свічку запалювання 5. У разі прийнятної амплітуди початкової ділянки 11 та тривалості сигналу на ділянці 12, що свідчить про позитивні результати контролю запалювання в циліндрі 6, блок керування 1 залишає встановлений полегшений режим запалювання до виходу на оптимальний режим експлуатації. Періодично блоком керування 1 проводять зворотні переключення розрядних та вимірювальних імпульсів і за позитивними результатами контролю запалювання розрядні імпульси посилають переважно на першу свічку запалювання 5, а вимірювальні імпульси - на другу свічку запалювання 8. При цьому покращенню роботи блока керування 1 сприяє формування вимірювальних імпульсів з багатьох прямокутних імпульсів або як пакетів прямокутних імпульсів. Інформація з датчиків, яка поступає на входи 2 блока керування 1, може бути використана як допоміжна лише для встановлення початкового моменту запалювання горючої суміші. Таким чином використання запропонованого способу запалювання у двигуні внутрішнього згорання та пристрою для його здійснення дають можливість контролювати процеси запалювання синхронно з посиланням розрядних імпульсів з мінімальним від'ємним впливом перехідних процесів, які присутні на початку розряду запалювання, а також корегувати умови запалювання в залежності від умов експлуатації двигуна.