RU2364744C2 - Method for reduction of energy losses in ignition systems of internal combustion engines - Google Patents

Abstract

FIELD: engines and pumps.

SUBSTANCE: invention is related to ignition systems of internal combustion engines with inductance or capacitance accumulation of energy and may be used in ignition systems of internal combustion engines, and also in devices, where it is required, at small dimensions and cost of installation, to obtain spark discharge with high efficiency factor and low losses at high values of current and energy. Method for reduction of energy losses in systems of internal combustion engine ignition with inductance or capacitance accumulation of energy consists in the fact that energy of ignition coil discharge is reduced right up to the value sufficient only to obtain breakdown voltage. Resistance of high voltage circuit is reduced right down to values of less than 10 Ohm. Capacitor is connected serially with high-voltage winding of ignition coil. Capacitor discharges, through low resistances of high-voltage circuit and "broken" spark gap. Capacitor discharge is the main source of energy of electric spark discharge.

EFFECT: reduction of energy losses in ignition system, improvement of ignition process, increased speed and completeness of combustion of different fuel mixes, exclusion of detonation, improvement of power and ecological parametres of internal combustion engine.

1 dwg

Description

Изобретение относится к системам зажигания двигателей внутреннего сгорания с индукционным или емкостным накоплением энергии и может использоваться в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания, а также в устройствах, где требуется, при малых габаритах и стоимости установки, получение с высоким КПД и малыми потерями искрового разряда с большими значениями тока и энергии.The invention relates to ignition systems of internal combustion engines with induction or capacitive storage of energy and can be used in ignition systems of internal combustion engines, as well as in devices where required, with small dimensions and cost of installation, obtaining with high efficiency and low loss of spark discharge with large values of current and energy.

В двигателях внутреннего сгорания с искровым зажиганием воспламенение топливно-воздушной (горючей) смеси достигается электроискровым разрядом между электродами свечи зажигания. Для существенного улучшения процесса воспламенения и увеличения скорости горения, особенно сильно обедненных топливных смесей (27:1), исключения детонации, даже при использовании низкооктановых топлив, получения расхода топлива таким же, как у дизеля, улучшения мощностных и экологических характеристик двигателя необходимо значительно увеличить энергию электроискрового разряда, для получения большего объема получаемой плазмы (окислителя) и увеличения степени ионизации топливной смеси [1], [4].In internal combustion engines with spark ignition, the ignition of the fuel-air (combustible) mixture is achieved by an electric spark discharge between the electrodes of the spark plug. In order to significantly improve the ignition process and increase the burning rate, especially of highly depleted fuel mixtures (27: 1), to eliminate detonation, even when using low-octane fuels, to obtain the same fuel consumption as a diesel engine, to improve engine power and environmental characteristics, it is necessary to significantly increase energy spark discharge, to obtain a larger volume of the resulting plasma (oxidizer) and increase the degree of ionization of the fuel mixture [1], [4].

Известны особенности вольт-амперной характеристики разряда в воздушном промежутке [2]. Искра между электродами свечи создает сильно нагретый ионизированный канала При этом может иметь место тлеющий разряд менее 0,1 А или дуговой разряд, когда токи велики вследствие большой мощности источника тока и малого сопротивления цепи. Напряжение горения искры много меньше пробивного напряжения. Для получения большего объема плазмы, пропорционального произведению среднего тока разряда на время и на длину искрового промежутка (Кулон на метр), энергетически выгоднее дуговые разряды, имеющие меньшие напряжения горения дуги («падающая» вольт-амперная характеристика), чем при тлеющем разряде. Величина тока дугового разряда ограничена большим омическим сопротивлением высоковольтной цепи (в обычных системах зажигания) и, следовательно, большими потерями энергии на нем, квадратично зависящими от величины разрядного тока. Доля энергии, выделяющаяся в искровом разряде, с ростом тока дугового разряда из-за «падающей» вольт-амперной характеристики, нелинейно уменьшается [1].Known features of the current-voltage characteristics of the discharge in the air gap [2]. The spark between the electrodes of the candle creates a very hot ionized channel. In this case, a glow discharge of less than 0.1 A or an arc discharge can occur when the currents are large due to the high power of the current source and low resistance of the circuit. The spark burning voltage is much less than the breakdown voltage. To obtain a larger plasma volume proportional to the product of the average discharge current by the time and the length of the spark gap (Coulomb per meter), arc discharges having lower arc burning voltages (“falling” volt-ampere characteristic) are energetically more profitable than during a glow discharge. The magnitude of the arc discharge current is limited by the large ohmic resistance of the high-voltage circuit (in conventional ignition systems) and, therefore, by large energy losses on it, quadratically dependent on the magnitude of the discharge current. The fraction of energy released in the spark discharge, with increasing current of the arc discharge due to the “falling” voltage-current characteristics, decreases nonlinearly [1].

Снижение сопротивления вторичной обмотки катушки зажигания (КЗ), требует увеличения силы тока, коммутируемого коммутатором, или увеличения частоты разрядов, что ограничено гистерезисными и индукционными потерями в КЗ, элементной базой коммутатора и потерями в нем, а также возможностью электрооборудования обеспечить большие токи коммутации. Кроме того, КЗ имеет низкий КПД, так как обеспечивает две задачи - пробой искрового промежутка (высокое напряжение) и обеспечение искрового разряда энергией, достаточной для эффективного воспламенения горючей смеси, при этом напряжение горения искры в 10-30 и более раз меньше пробивного, особенно при дуговых разрядах [2].Reducing the resistance of the secondary winding of the ignition coil (CI) requires an increase in the current switched by the switch or an increase in the frequency of discharges, which is limited by hysteresis and induction losses in the CI, the element base of the switch and losses in it, as well as the possibility of electrical equipment to provide high switching currents. In addition, the short circuit has a low efficiency, as it provides two tasks - breakdown of the spark gap (high voltage) and providing the spark discharge with energy sufficient to efficiently ignite the combustible mixture, while the burning voltage of the spark is 10-30 or more times less than breakdown, especially during arc discharges [2].

Известны системы комбинированного - обычного и плазменного зажигания (см. Патент РФ №2019727 С1, 15.09.1994). Системы состоят из обычного зажигания с индукционным или емкостным накоплением энергии, обеспечивающего пробой и обычную энергию искрового разряда, а также системы плазменного зажигания, состоящей из высоковольтного высокочастотного преобразователя постоянного тока, заряжающего накопительный конденсатор и включенного последовательно высоковольтной обмотке стандартной КЗ. После пробоя искрового промежутка энергия разряда накопительного конденсатора и высоковольтного преобразователя обеспечивает дополнительную энергию разряда в течение 1 мс с током, значительно большим, чем в обычных системах зажигания. Данные системы позволяет значительно улучшить параметры двигателя.Known systems are combined - conventional and plasma ignition (see RF Patent No. 20119727 C1, 09/15/1994). The systems consist of conventional ignition with induction or capacitive energy storage, providing breakdown and conventional spark discharge energy, as well as a plasma ignition system consisting of a high-voltage high-frequency DC-DC converter charging a storage capacitor and connected in series to a standard short-circuit high-voltage winding. After the breakdown of the spark gap, the discharge energy of the storage capacitor and the high-voltage converter provides additional discharge energy for 1 ms with a current significantly higher than in conventional ignition systems. These systems can significantly improve engine performance.

В качестве прототипа принята система плазменного зажигания, представленная в Патенте РФ №2019727 С1, 15.09.1994. Недостаток данной системы - высокое сопротивление высоковольтной цепи, ограничивающее величину разрядного тока и низкий КПД.As a prototype, a plasma ignition system adopted in the RF Patent No. 20119727 C1, September 15, 1994 was adopted. The disadvantage of this system is the high resistance of the high-voltage circuit, limiting the amount of discharge current and low efficiency.

Сущность предлагаемого изобретения - с малыми потерями энергии и высоким КПД получить энергию разряда, большую, чем способен обеспечить источник пробивного напряжения - КЗ.The essence of the invention is that with low energy losses and high efficiency to obtain a discharge energy greater than the breakdown voltage source - short circuit can provide.

Технический результат достигается за счет того, что энергия разряда КЗ уменьшена вплоть до величины, достаточной только для достижения пробивного напряжения, уменьшено сопротивление высоковольтной цепи вплоть до значений менее 10 Ом; последовательно с высоковольтной обмоткой КЗ включен конденсатор, разряд которого, через малые сопротивления высоковольтной цепи и «пробитого» искрового промежутка, является основным источником энергии разряда.The technical result is achieved due to the fact that the short-circuit discharge energy is reduced to a value sufficient only to achieve breakdown voltage, the resistance of the high-voltage circuit is reduced to values less than 10 Ohms; in series with the short-circuit high voltage winding, a capacitor is switched on, the discharge of which, through the small resistances of the high-voltage circuit and the “broken” spark gap, is the main source of discharge energy.

Техническим результатом использования предлагаемого изобретения являются: снижение потерь энергии в системе зажигания двигателя внутреннего сгорания, получение практически любого требуемого объема плазмы в разряде с меньшими, до 36 и более раз, затратами энергии на единицу получаемого объема плазмы, возможность воспламенения и более быстрое сгорание сильно обедненных топливных смесей с соотношением воздух/топливо до 27:1, улучшение экономических и экологических характеристик двигателя, особенно при частичных нагрузках, возможность регулирования мощности двигателя только изменением количества подаваемого топлива (нет дросселирования воздуха, как у дизеля, упрощается и удешевляется топливная аппаратура). Уменьшается время задержки воспламенения, увеличивается скорость сгорания топливной смеси, что устраняет детонацию, даже при использовании низкооктанового топлива, позволяет увеличить степень сжатия и отрегулировать угол опережения зажигания, на режим большей мощности и экономичности двигателя (расход топлива, как у дизеля). Малое сопротивление высоковольтной цепи позволяет использовать с малыми потерями большие токи (сотни и тысячи А) и энергии плазменного разряда, что позволяет утилизировать в нем за малое время практически любое количество электрической энергии, полученной рекуперацией энергии выхлопных газов и энергии торможения транспортного средства, при минимальном требовании к величине накапливаемой энергии (малые габариты и стоимость этих рекуперирующих устройств), что делает их применение экономически выгодным. КЗ в данном способе имеет малое число витков и габариты (надежность, простота изготовления, малая цена). По соотношению энергии разряда к массе КЗ данная система значительно превосходит показатели других систем зажигания (почти в 9000 раз по результатам макетных испытаний и это не предел).The technical result of the use of the present invention is: reducing energy losses in the ignition system of an internal combustion engine, obtaining almost any desired plasma volume in a discharge with less, up to 36 or more times, energy consumption per unit of the resulting plasma volume, the possibility of ignition and faster burning of very depleted fuel mixtures with an air / fuel ratio of up to 27: 1, improving the economic and environmental characteristics of the engine, especially at partial loads, the possibility of re regulating engine power only by changing the amount of fuel supplied (there is no air throttling, like a diesel engine, fuel equipment is simplified and cheapened). The ignition delay time is reduced, the rate of combustion of the fuel mixture is increased, which eliminates detonation, even when using low-octane fuel, allows you to increase the compression ratio and adjust the ignition timing to a higher power and engine efficiency (fuel consumption, like a diesel engine). The low resistance of the high-voltage circuit makes it possible to use large currents (hundreds and thousands of A) and plasma discharge energy with low losses, which makes it possible to utilize in it in a short time almost any amount of electrical energy received by recovering the energy of exhaust gases and braking energy of the vehicle, with a minimum requirement to the amount of stored energy (small size and cost of these recuperating devices), which makes their use economically advantageous. Short circuit in this method has a small number of turns and dimensions (reliability, ease of manufacture, low price). By the ratio of discharge energy to short-circuit mass, this system significantly exceeds the performance of other ignition systems (almost 9000 times according to the results of prototype tests and this is not the limit).

Данный способ имеет повышенную электроэрозию контактов свечи и их тепловую напряженность. Необходимо увеличить площадь изнашиваемых контактов и толщину их возможного износа, то есть допустимый объем изнашиваемого материала. Существуют методы, позволяющие в 8-10 раз увеличить искровой зазор (см. Патент РФ №2192082 С1, 27.10.2002 и опубликованные 10.01.2009 сведения о заявке РФ №2007125051). Данные методы снижают негативное влияние увеличения зазора, заключающееся в износе контактов свечи. При искровом зазоре более 3 мм в качестве бокового электрода может использоваться корпус свечи - увеличивается площадь наиболее изнашиваемого электрода, то есть снижается негативное влияние электроэрозии, облегчается тепловой режим свечи, упрощается и удешевляется ее конструкция. Увеличивается доля энергии (и объем получаемой плазмы), выделяемая в искре, без увеличения потерь энергии.This method has increased electroerosion of the contacts of the candles and their thermal tension. It is necessary to increase the area of the wear contacts and the thickness of their possible wear, that is, the allowable amount of wear material. There are methods to increase the spark gap by 8-10 times (see RF Patent No. 2192082 C1, 10.27.2002 and published on 01.10.2009 information on RF application No. 2007125051). These methods reduce the negative impact of increasing the gap, which consists in the wear of the contacts of the candle. With a spark gap of more than 3 mm, the candle body can be used as a side electrode - the area of the most worn electrode increases, that is, the negative effect of electroerosion is reduced, the thermal regime of the candle is facilitated, its design is simplified and cheapened. The fraction of energy (and the volume of the resulting plasma) released in the spark increases without increasing energy loss.

При реализации данного изобретения используется КЗ по конструкции и принципу действия аналогичная КЗ, применяемым в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания с индукционным и емкостным накоплением энергии. Уменьшение сопротивления высоковольтной обмотки КЗ достигается уменьшением числа витков обмоток и увеличением сечения провода высоковольтной обмотки. Кроме того, исключается сопротивление от радиопомех, что возможно благодаря значительному снижению емкости высоковольтной цепи (малое число витков высоковольтной обмотки) и, следовательно, малой энергии высоковольтного емкостного разряда; отсутствию высоковольтного распределителя, обязательное условие в связи с большими разрядными токами (нет радиопомех от его неэкранированного искрового промежутка); расположению индивидуальных катушек зажигания непосредственно у свечи (малая длина излучающей антенны). Подбор длительности и энергии разряда, развиваемого напряжения КЗ, в данном способе аналогичен средствам и методам, применяемым в системах зажигания с индукционным и емкостным накоплением энергии и методикой их расчета [2]. Величина энергии разряда КЗ, достаточная для достижения пробивного напряжения, обеспечения условия для разряда конденсатора, включенного последовательно высоковольтной обмотке, различна для разных составов и температуры топливной смеси, режимов работы и типов двигателей, величина искрового зазора и напряжения заряда конденсатора (увеличивается при увеличении искрового зазора, индуктивности и сопротивлении высоковольтной обмотки КЗ, уменьшении напряжения заряда конденсатора) рассчитывается, при изготовлении системы зажигания, для конкретного двигателя с конкретными параметрами.When implementing this invention, a short circuit is used in design and operating principle similar to a short circuit used in ignition systems of internal combustion engines with induction and capacitive energy storage. A decrease in the resistance of the short-circuit high-voltage winding is achieved by reducing the number of turns of the windings and increasing the cross-section of the wire of the high-voltage winding. In addition, the resistance to radio interference is excluded, which is possible due to a significant reduction in the capacity of the high-voltage circuit (a small number of turns of the high-voltage winding) and, therefore, low energy of the high-voltage capacitive discharge; the absence of a high-voltage distributor, a prerequisite in connection with large discharge currents (there is no radio interference from its unshielded spark gap); the location of the individual ignition coils directly at the candle (small length of the radiating antenna). The selection of the duration and energy of the discharge, the developed short-circuit voltage, in this method is similar to the means and methods used in ignition systems with induction and capacitive energy storage and the calculation method [2]. The value of the short-circuit discharge energy, sufficient to achieve breakdown voltage, to provide the conditions for the discharge of a capacitor connected in series with the high-voltage winding, is different for different compositions and temperature of the fuel mixture, operating modes and types of engines, the size of the spark gap and the charge voltage of the capacitor (increases with increasing spark gap , inductance and resistance of the high-voltage short-circuit winding, reducing the charge voltage of the capacitor) is calculated, in the manufacture of the ignition system, for onkretnogo engine specific parameters.

При реализации данного изобретения предпочтительнее использовать тиристорную схему зажигания, так как малая длительность и энергия разряда в данном способе не являются недостатком, а большая скорость роста высокого напряжения, малая зависимость напряжения заряда накопительного конденсатора от частоты разрядов улучшают параметры системы зажигания. Кроме того, легче получить большие токи коммутации в первичной цепи КЗ. Тиристоры могут работать без радиаторов охлаждения, несмотря на большие токи коммутации, так как работают в импульсном ключевом режиме с малым временем коммутации (примерно 250 мкс в 1 с, при 4 цилиндрах и 6000 об/мин, в макетных испытаниях средняя коммутируемая мощность 4,25 Вт) на индуктивную нагрузку. К тиристорам предъявляются повышенные требования по скорости включения (di/dt не менее 1000 А/с), импульсный (ударный) ток более 100 А.When implementing the present invention, it is preferable to use a thyristor ignition circuit, since the short duration and discharge energy in this method are not a disadvantage, and the high growth rate of the high voltage, the small dependence of the charge voltage of the storage capacitor on the discharge frequency improve the parameters of the ignition system. In addition, it is easier to obtain high switching currents in the primary short circuit. Thyristors can operate without cooling radiators, despite the high switching currents, since they operate in a pulsed key mode with a short switching time (approximately 250 μs per 1 s, with 4 cylinders and 6000 rpm, in the prototype tests, the average switching power is 4.25 W) for inductive load. Thyristors are subject to increased requirements for the switching speed (di / dt of at least 1000 A / s), pulse (shock) current of more than 100 A.

На чертеже изображена одна из возможных схем реализации предлагаемого способа. Стандартная тиристорная схема зажигания со статическим распределением высоковольтной энергии имеет индивидуальные на каждую свечу КЗ(n), изображена одна, один вывод первичных обмоток которых подключен к накопительному конденсатору С1, точка а, а второй - к индивидуальным тиристорам VD(n), точка В(n), изображен один. Схема отличается наличием конденсатора С2, один вывод которого подключен к высоковольтным выводам катушек КЗ(n), точка с, а второй - к минусу источника питания, непосредственно или через коммутатор К(о), как показано на схеме. Диоды VD1 и VD2 создают цепь разряда высоковольтной цепи при запертом коммутаторе и обеспечивают защиту от перегрузок и обратных токов коммутатора К(о). Конденсаторы С1 и С2 заряжаются источником повышенного напряжения с непрерывным накоплением энергии, на схеме не изображен. В момент зажигания от блока управления, на схеме не изображен, одновременно приходит сигнал на отпирание конкретного тиристора и коммутатора К(о). После пробоя зазора свечи через низкое сопротивление (вплоть до значения менее 10 Ом) высоковольтной цепи, малое сопротивление и напряжение искрового промежутка, при дуговом разряде, создаются условия для эффективного разряда конденсатора С2, имеющего относительно низкое напряжение заряда - менее 1000 В (напряжение горения тлеющего разряда и менее, в зависимости от энергии разряда КЗ, величины сопротивления и индуктивности высоковольтной обмотки). По мере разряда конденсатора С2 уменьшается ток, увеличивается сопротивление и падение напряжения на искровом промежутке, разряд прекращается. Сила тока, энергия разряда регулируется подбором величины емкости и напряжения заряда конденсатора, длиной искрового промежутка, регулировкой времени и режимом разряда, непрерывный или прерывистый коммутатором К(о).The drawing shows one of the possible implementation schemes of the proposed method. The standard thyristor ignition circuit with a static distribution of high-voltage energy has an individual short circuit (n) for each candle, one, one terminal of the primary windings of which is connected to the storage capacitor C1, point a, and the second to individual thyristors VD (n), point B ( n), one is depicted. The circuit is distinguished by the presence of a capacitor C2, one output of which is connected to the high-voltage terminals of the short-circuit coils (n), point c, and the second to the minus of the power source, directly or through the switch K (o), as shown in the diagram. Diodes VD1 and VD2 create a discharge circuit of a high-voltage circuit with a locked switch and provide protection against overloads and reverse currents of the switch K (o). Capacitors C1 and C2 are charged by a source of increased voltage with continuous energy storage, not shown in the diagram. At the moment of ignition from the control unit, it is not shown in the diagram; at the same time, a signal arrives to unlock a specific thyristor and switch K (o). After the breakdown of the spark gap through the low resistance (up to a value of less than 10 Ohms) of the high-voltage circuit, the low resistance and voltage of the spark gap during an arc discharge, conditions are created for the effective discharge of the capacitor C2, which has a relatively low charge voltage - less than 1000 V (the burning voltage of the smoldering discharge or less, depending on the short-circuit discharge energy, the magnitude of the resistance and inductance of the high-voltage winding). As the capacitor C2 discharges, the current decreases, the resistance and voltage drop across the spark gap increase, the discharge stops. The strength of the current, the energy of the discharge is controlled by the selection of the capacitance and voltage of the capacitor charge, the length of the spark gap, the time adjustment and the discharge mode, continuous or intermittent by the switch K (o).

Результаты макетных испытаний. Из макетной схемы (чертеж) исключены К(о) и диоды VD1, VD2. КЗ(n) - кольцевой ферритовый сердечник К45.0×28.0×12.0 марки 6000 НМ, обе обмотки намотаны проводом диаметром 0,4 мм, сопротивление W2 - 0,8 Ом, масса менее 0,1 кг, W1 - 1,75 витка, W2 - 104 витка. Искровой зазор 11 мм. С1 0,45 мкФ, 612 В, Е разряда - 0,085 Дж. Период колебаний высоковольтного разряда 5 мкс, время разряда 10 мкс, максимальный ток в первом полупериоде разряда I - 30 А. 1) Разряд С2 5 мкФ, 612 В, Е - 0,936 Дж, Е искры - 0,346 Дж. I мах. - 171,4 А, время разряда t - 117 мкс, КПД разряда С2 - 47%. 2) Разряд С2 1100 мкФ, 612 В, Е - 197 Дж, Е искры - 70 Дж, I мах. - 411,6 А, t - 7,56 мс, КПД - 35,5%. 3) С2 94 мкФ, 104,7 В, Е - 0,293 Дж, Е искры - 0,258 Дж, I мах. - 14-16 А, t - 817 мкс, КПД - 88%. Получены плазменные разряды ослепительно белого цвета: в испытании 1) овальной формы 13 на 8 мм; в 2) шарообразной формы с диаметром 240 мм, с мощным звуковым импульсом. Эффективность получения плазмы (произведение среднего тока разряда на его время и на длину искрового промежутка Кулон на метр) данным способом сравнивалась с характеристикой искрового разряда катушки 2108-37050-10 («Фасет», Италия - наибольшие показатели энергии разряда 0,121 Дж) приведенной в [3]. При этом плазма, получаемая в предлагаемом способе, КЗ не учитывалась, а энергия, подводимая к W1 (0,085 Дж), учитывалась при подсчете затрат энергии на единицу объема полученной плазмы. То есть, расчетные данные эффективности в данном способе ниже реальных. В 1) испытании плазмы получено в 98 раз больше, чем катушкой «Фасет», удельные затраты энергии по выработке единицы объема плазмы в 18,8 раза меньше. Соответственно в 2) в 8913 раз больше и в 8,9 раза меньше, в 3) в 70,8 раз больше и в 36,7 раза меньше, по сравнению с прототипом [5], при меньшей в 3 раза подведенной энергии, в данном способе получено плазмы в 28 раз больше, а удельные затраты энергии в 84 раза меньше. Отношение количества энергии в искровом разряде к массе КЗ в 2) 700 Дж/кг в 8861 раза больше, чем у катушки 31.3705 [3].The results of prototype tests. K (o) and diodes VD1, VD2 are excluded from the breadboard circuit (drawing). KZ (n) - ring ferrite core K45.0 × 28.0 × 12.0 grade 6000 Nm, both windings are wound with a wire with a diameter of 0.4 mm, resistance W2 - 0.8 Ohm, weight less than 0.1 kg, W1 - 1.75 turns , W2 - 104 turns. Spark gap 11 mm. C1 0.45 μF, 612 V, E discharge - 0.085 J. The oscillation period of the high voltage discharge is 5 μs, discharge time 10 μs, the maximum current in the first half-period of the discharge I is 30 A. 1) C2 discharge 5 μF, 612 V, E - 0.936 J, E sparks - 0.346 J. I Mach. - 171.4 A, discharge time t - 117 μs, discharge efficiency C2 - 47%. 2) Discharge C2 1100 uF, 612 V, E - 197 J, E sparks - 70 J, I max. - 411.6 A, t - 7.56 ms, efficiency - 35.5%. 3) C2 94 μF, 104.7 V, E - 0.293 J, E sparks - 0.258 J, I max. - 14-16 A, t - 817 μs, efficiency - 88%. Plasma discharges of dazzling white color were obtained: in test 1) oval 13 by 8 mm; 2) a spherical shape with a diameter of 240 mm, with a powerful sound pulse. The plasma production efficiency (the product of the average discharge current by its time and the Coulomb spark gap per meter) by this method was compared with the spark discharge characteristic of the coil 2108-37050-10 (Faset, Italy - the highest indicators of the discharge energy 0.121 J) given in [ 3]. In this case, the plasma obtained in the proposed method, the short circuit was not taken into account, and the energy supplied to W1 (0.085 J) was taken into account when calculating the energy costs per unit volume of the obtained plasma. That is, the calculated efficiency data in this method are lower than the real ones. In 1) a plasma test was obtained 98 times more than the Faset coil, the specific energy consumption for generating a unit volume of plasma was 18.8 times less. Accordingly, 2) 8913 times more and 8.9 times less, 3) 70.8 times more and 36.7 times less than the prototype [5], with less than 3 times the supplied energy, In this method, plasma is obtained 28 times more, and the specific energy consumption is 84 times less. The ratio of the amount of energy in the spark discharge to the short-circuit mass is 2) 700 J / kg, 8861 times greater than that of the coil 31.3705 [3].

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. Опарин И.М., Купеев Ю.А., Белов Е.Л. «Электронные системы зажигания». - М.: Машиностроение, 1987, с. 5-14, 20-23, 42-72, 76-89, 96-101, 103-104, 108, 112-113, 159-161, 163-167, 176-185.1. Oparin I.M., Kupeev Yu.A., Belov E.L. "Electronic ignition systems." - M.: Mechanical Engineering, 1987, p. 5-14, 20-23, 42-72, 76-89, 96-101, 103-104, 108, 112-113, 159-161, 163-167, 176-185.

2. А.Г. Ходасевич, Т.И. Ходасевич. «Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей». Часть 1. «Электронные системы зажигания». - М.: Антелком, 2005, с. 8-25, 27-33, 69.2. A.G. Khodasevich, T.I. Khodasevich. "Guide to the device and repair of electronic devices of automobiles." Part 1. "Electronic ignition systems." - M .: Antelkom, 2005, p. 8-25, 27-33, 69.

3. А.Г. Ходасевич, Т.И. Ходасевич. «Справочник по устройству и ремонту электронных приборов автомобилей». Часть 2. Электронные системы зажигания. - М.: Антелком, 2004, с. 9, 12-14.3. A.G. Khodasevich, T.I. Khodasevich. "Guide to the device and repair of electronic devices of automobiles." Part 2. Electronic ignition systems. - M .: Antelkom, 2004, p. 9, 12-14.

4. Ю. Мацкерле. «Современный экономичный автомобиль». - М.: Машиностроение, 1987, с. 197-200.4. Yu. Matskerle. "Modern economical car." - M.: Mechanical Engineering, 1987, p. 197-200.

Claims (1)

Способ снижения потерь энергии в системах зажигания двигателей внутреннего сгорания с индукционным или емкостным накоплением энергии, отличающийся тем, что энергия разряда катушки зажигания уменьшена вплоть до величины, достаточной только для достижения пробивного напряжения, уменьшено сопротивление высоковольтной цепи вплоть до значений менее 10 Ом, последовательно с высоковольтной обмоткой катушки зажигания включен конденсатор, разряд которого через малые сопротивления высоковольтной цепи и «пробитого» искрового промежутка является основным источником энергии разряда. A method of reducing energy losses in ignition systems of internal combustion engines with induction or capacitive energy storage, characterized in that the discharge energy of the ignition coil is reduced to a value sufficient only to achieve breakdown voltage, the resistance of the high-voltage circuit is reduced to values less than 10 Ohms, in series with a capacitor is included in the high-voltage winding of the ignition coil, the discharge of which through small resistances of the high-voltage circuit and the “broken” spark gap is is the main source of discharge energy.

Images