Індивідуальна котушка запалювання

Індивідуальна котушка запалювання, що включає виконаний з пластин магнітний сердечник, обмотки, розташовані навколо сердечника, низьковольтний з'єднувач, високовольтний з'єднувач, яка відрізняється тим, що магнітний сердечник виконаний замкнутим, а пластини магнітного сердечника виготовлені з аморфного феромагнітного матеріалу, наприклад METGLAS. (19) (21) u200911959 (22) 23.11.2009 (24) 11.05.2010 (46) 11.05.2010, Бюл.№ 9, 2010 р. (72) ПАБАТ АНАТОЛІЙ ІВАНОВИЧ, КИРЄЄВ ВОЛОДИМИР ПЕТРОВИЧ, МУХІНА ДАРИНА СТАНІСЛАВІВНА (73) ДНІПРОДЗЕРЖИНСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 3 Застосування для виготовлення магнітного сердечника пластин з аморфного феромагнітного матеріалу, наприклад, METGLAS дозволяє збільшити напругу і потужність іскроутворення без збільшення габаритів індивідуальної котушки запалювання унаслідок п'ятикратної переваги магнітних характеристик аморфних феромагнітних матеріалів над залізокремністою трансформаторною сталлю за рівнем втрат енергії у сердечнику при індукції 1Тл і вище. Застосування для виготовлення магнітного сердечника пластин з аморфного феромагнітного матеріалу, наприклад, METGLAS дозволяє збільшити напругу і потужність іскроутворення без збільшення габаритів індивідуальної котушки запалювання завдяки досягненню екстремально високої швидкості зміни струму при електричній комутації індивідуальної котушки запалювання унаслідок мінімальних втрат енергії на перемагнічування магнітопровода при індукції магнітного поля більше 1Тл. Конструкція сучасних багатоклапанних двигунів внутрішнього згоряння має істотні обмеження простору навколо свічок запалювання, що не перевищує 28-35мм в діаметрі, тому для досягнення необхідних для надійного запалювання робочої суміші високої напруги і потужності іскроутворення потрібна комутація значних струмів низьковольтної обмотки, які досягають 15-20А при максимальному струмі віддачі бортових генераторів автомобілів 40-60А, що негативно впливає на стабільність напруги бортової мережі і перш за все на перешкодостійкість електронних компонентів електрообладнання автомобілів, кількість яких постійно збільшується і завдання створення ефективної індивідуальної котушки запалювання видається актуальним. Конструкція котушки запалювання представлена на фіг.1. Індивідуальна котушка містить низьковольтну обмотку 1, обладнану низьковольтним з'єднувачем 2, високовольтну обмотку 3, обладнану високовольтним з'єднувачем 4, які поміщені у магнітний сердечник 5, виконаний у вигляді замкнутого магнітопровода з пластин аморфного феромагнітного матеріалу, наприклад, METGLAS. Індивідуальна котушка запалювання встановлюється на кожну свічку запалювання 6 двигуна і фіксується пружним затискачем 7, який також є загальним виводом котушки. Працює індивідуальна котушка запалювання таким чином. При проходженні струму по низьковольтній обмотці 1 утворюється магнітне поле, яке пронизує також високовольтну обмотку 3 і посилюється магнітним сердечником 5, виконаним у вигляді замкнутого магнітопровода, який концентрує силові лінії магнітного поля унаслідок мінімального ма 49774 4 гнітного опору магнітопровода, виконаного з пластин аморфного феромагнітного матеріалу, наприклад, METGLAS. При розмиканні струму низьковольтної обмотки 1 у високовольтній обмотці 3 індукується висока напруга, пропорційна швидкості зменшення електричного струму, яка через високовольтний з'єднувач 4 подається на центральний електрод свічки запалювання 6. На фіг. 2 представлені графіки залежності перетворюваної потужності котушки запалювання від величини магнітної індукції з магнітопроводами однакового об'єму, виготовленими з пластин трансформаторної сталі завтовшки 0,3мм (фіг. 2, графік 1), пластин трансформаторної сталі товщиною 0,1мм (фіг. 2, графік 2) і пластин з аморфного феромагнітного матеріалу 2605 SC (фіг. 2, графік 3). Як випливає з фіг.2, при виготовленні магнітопровода котушки вання з аморфного феромагнітного матеріалу максимальна перетворювана потужність більш ніж у п'ять разів вища, ніж при використанні транматорної сталі товщиною 0,3мм. Дійсно, величина індукованої напруги ЕІ у високовольтній обмотці 3 визначається законом Фарадея dI EI L dt dI де L - індуктивність котушки запалювання; dt - швидкість зміни струму в котушці запалювання. Індуктивність L котушки запалювання визначається переважно числом витків, характеристиками магнітного сердечника 5 і габаритами котушки запалювання, жорстко обмеженими конструкцією двигуна, тому підвищена індукція насичення замкнутого магнітного сердечника 5 з аморфного феромагнітного матеріалу до рівня індукції магнітного поля 1,4Тл (фіг. 2, графік 3) сприяє збільшенню трансформованої потужності котушки запалювання. Мінімальні втрати перемагнічування магнітопровода з аморфного феромагнітного матеріалу при індукції магнітного поля вище 1Тл заdI безпечують велику швидкість зміни струму в dt котушці запалювання, що забезпечує значне підвищення величини ЕІ і потужності індукованої у вторинній обмотці 3 напруги, необхідної для надійного запалювання паливоповітряної суміші. Таким чином, застосування виконаного з пластин аморфного феромагнітного матеріалу замкнутого магнітного сердечника індивідуальної котушки запалювання дозволяє збільшити напругу і потужність іскроутворення без збільшення габаритних розмірів котушки запалювання унаслідок збільшення енергії, яка запасається в магнітному полі котушки запалювання і підвищенні швидкості зміни струму. 5 49774 6 7 Комп’ютерна верстка А. Крулевський 49774 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601