182435. lajstromszámú szabadalom • Elektronikus gyújtóáramkör benzinüzemű gépjármű gyújtásrendszeréhez
3 182435 4 A találmány tárgya gyújtóáramkör benzinüzemű gépjárművek gyújtásrendszeréhez, mely szigetelt megszakító kalapácsnál való alkalmazáshoz kialakítható egyfokozatú tranzisztoros erősítővel, míg földelt megszakító kalapácsnál való alkalmazás esetén mindenképpen kétfokozatú tranzisztoros erősítővel van kialakítva. Az elektronikus gyújtóáramkörök sokféle változata ismeretes. Általánosságban rendeltetésük, hogy kiküszöböljék a gyújtószikra előállításánál fellépő nem kívánt kísérőjelenséget, a megszakító kalapácsnál fellépő szikrát, mely parányi villamos ívet létesít és ennek folytán —• késlelteti a primer áram teljes megszakítását, — bizonytalanná teszi a megszakítás időpontját, — beégést idéz elő az érintkezőkön, ami a gyújtásbeállítás fokozatos eltolódását is eredményezi, — nagyobb fordulatszámon csökkenti a gyújtási teljesítményt és — a fenti okoknál fogva a karbantartási igényt is növeli, a megszakító gyakori cseréjét teszi szükségessé. A felsorolt jelenségekből következik, hogy a nem optimális feltételek közötti gyújtás a gépjárműmotor hatásfokát is rontja, egyező hasznos teljesítményhez megfelelően több üzemanyag szükséges. Az elektronikus gyújtóáramköröket különböző szempontok szerint lehet csoportosítani ; egyrészüknél az aktív áramköri elem(ek) tranzisztor(ok), másrészüknél tirisztor (is) nyer alkalmazást. Vannak egyfokozatú és kétfokozatú tranzisztoros erősítővel kialakított gyújtóáramkörök. Az elektronikus gyújtóáramkörök általános sajátosságait és a különböző típusok előnyeit, hátrányait a szakirodalom részletesen ismerteti. Egyrészüknél az alkalmazás feltétele, hogy a hagyományos gyújtótekercset is kicserélik, speciális gyújtótekercset alkalmaznak, másrészüknél ilyen csere nem szükséges. Vannak megoldások, melyeknél a hagyományos, mechanikai megszakítót megtartják, s azzal vezérlik az elektronikus gyújtóáramkört (mely a mechanikus megszakító azon funkcióit veszi át, melyek hátrányait ki akarjuk küszöbölni), s vannak megoldások, melyeknél a vezérlést a mechanikai megszakító helyett impulzusadó végzi. A félvezető védelmét ellentétes polaritású feszültségekkel szemben egyes ismert megoldásoknál a vezérlőelektródával sorbakapcsolt diódával biztosítják. Az ismert megoldások nagyrészénél a kollektor-bázis átmenetet Zener-dióda alkalmazásával védik. A fentiekből következik, hogy az elektronikus gyújtóáramkörök hasznosságát sokféle szempont determinálja ; a megoldás az adott gyújtásrendszer kiszolgálásában attól függően közelítheti meg kevésbé vagy jobban az optimális üzemi feltételeket, mennyire illeszkedik az elektronikus gyújtóáramkör a gyújtásrendszer csatlakozó paramétereihez (pl. negatív vagy pozitív testelés, szigetelt vagy földelt kalapács sib.), milyen járulékos költségekkel, beavatkozásokkal terhes a beiktatás (pl. gyújtótekercs csere), mennyire bonyolult a gyújtóáramkör (alkatrészráfordítás, P-faktor) stb. Külön kérdés, milyen szerepe van a tranziens folyamatban a kondenzátornak, mennyire szükséges, célszerű, illetve lehetséges növelni kapacitásának értékét, vagy — ellenkezőleg — csökkenteni a kapacitást és mi a kapacitás csökkentésének korlátja. Mindebből következik, hogy az eltérő kialakítású elektronikus gyújtóáramkörök sajátosságai és szolgáltatásai ugyan egybevethetők, de konkrét kialakításuk tekintetében nem állíthatók közvetlenül szembe egymással ; az adott áramkör hasznosságát a kapott szolgáltatás minőségével és üzemi feltételeivel lehet értékelni és más megoldások hasonló jellemzőivel szembeállítani. A találmány alapja az a felismerés, hogy ismert elektronikus gyújtóáramkörökhöz képest kedvezőbb alkalmazási feltételeket biztosit az a kapcsolási elrendezés, melynél a gyújtótranszformátor primer tekercsének egyik kivezetése és testpotenciál közé ún. közös (földelt) emitterkapcsolású npn típusú tranzisztor (kapcsoló tranzisztor) főáramköre van kapcsolva oly módon, hogy arinak kollektorkivezetése — áteresztő polaritással bekötött — félvezető diódán át csatlakozik a primer tekercs egyik kivezetésére, a tranzisztor báziskörében feszültségfüggő ellenállás, pl. izzólámpa van elrendezve és a primer tekerccsel kondenzátor van — közvetlenül — párhuzamosan kapcsolva. Célszerűen a gyújtóáramkör kétfokozatú tranzisztoros erősítővel van kialakítva: a kapcsoló tranzisztor báziskivezetése és a megszakító kalapács közé tranzisztoros fázisfordító fokozat van iktatva, melynek bázisa a megszakító kalapácsra (a megszakító álló vagy mozgó érintkezőjére), kollektora a kapcsoló tranzisztor báziskivezetésére csatlakozik. Egy előnyös kiviteli alaknál a fázisfordító fokozat npn típusú tranzisztorral van kialakítva, melynek mind a bázisköre, mind a kollektorköre egy-egy feszültségfüggő ellenálláson át a primer tekercs másik kivezetésére csatlakozik ; egy másik kiviteli alaknál a fázisfordító fokozat pnp típusú tranzisztorral van kialakítva, s itt a báziskor és az emitterkör csatlakozik egy-egy feszültségfüggő ellenálláson át a primer tekercs másik kivezetésére. A találmány szerinti gyújtóáramkörrel elérhetők az ismert megoldásokkal is elérhető előnyök (megszakítás gyorsítása és időpontjának pontosítása, karbantartási igény csökkentése, szikrázás kiküszöbölése a megszakító kalapácsnál, nagy fordulatszámon sem csökkenő gyújtásteljesítmény, fogyasztáscsökkenés), de további előnyök is elérhetők : — a gyújtás az ismert számítási módszerekkel kapott szokásos értékhez képest kisebb kapacitással valósítható meg, mégpedig az egyébként hasonlóan méretezett ismert megoldásokhoz képest nagyobb átlagteljesítményű gyújtóimpulzust szolgáltatva ; — nincs szükség egyéb szerkezeti elemek (pl. a gyújtó tekercs) megváltoztatására, kicserélésére; — az áramkör a hagyományos gyújtásrendszerbe a megszakító és a gyújtótranszformátor primer tekercse közé közvetlenül beiktatható és a körből ugyanúgy ki is iktatható ; — a feszültségfüggő ellenállások) alkalmazásával ellensúlyozzuk az indításkor az akkumulátornál fellépő feszültségesést és — a közös emitterkapcsolás alkalmazása folytán — kompenzáljuk a tranzisztor áramerősítési tényezőjének alacsony hőmérsékleten fellépő csökkenését (ezt azért tehetjük, mert a tranzisztor lefutási ideje, az árammegszakítás nem függ a túlvezérlési tényezőtő1); — a kondenzátor két fegyverzetére közvetlenül csatlakozik a primer tekercs két kivezetése, így a kapacitás soros ellenállások korlátozó hatása nélkül érvényesül a transzformátoron az áram megszakításakor; — a dióda találmány szerinti bekötése esetén az nem csak az ellentétes polaritású feszültség elleni védelmet szolgálja, hanem biztosítja, hogy a megszakítás pillana-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
