187170. lajstromszámú szabadalom • Optoelektronikusan vezérelt gyujtásber benzin- vagy gázüzemű robbanómotorokhoz
1 . .187 170 2 A találmány tárgya optoelektronikusan vezérelt gyújtásberendezés benzin- vagy gázüzemű robbanómotorokhoz. A benzin- vagy gázüzemű robbanómotorok hagyományos gyújtásberendezései, így a gépkocsi motorok is mechanikus megszakítókkal vannak ellátva. Ismeretesek már olyan megoldások, melyeknél a gyújtásberendezésben a gyújtás vezérlése elektronikus úton történik, például Hali-generátor által vezérelt tranzisztoros rendszerrel vagy vivőfrekvenciás kondenzátor-tirisztoros gyújtáselektronikával. Az 1 504 731 és 1 539 454 számú angol szabadalmi leírásokban olyan rendszert ismertetnek, melyeknél optoelektronikus úton történik a gyújtásvezérlő impulzusok előállítása. Infravörös sugárzást előállító galliumarzenid dióda és ezzel szemben elhelyezett, az infravörös tartományban érzékeny fototranzisztor között forog a robbanómotor főtengelyéhez csatlakoztatott vezérlőtárcsa, amely a fényutat szaggatja. Mind a dióda, mind pedig a fototranzisztor fókuszáló lencsével van ellátva. Ennél a megoldásnál az üzembiztonság szempontjából hátrányos, hogy a vezérlőtárcsát hordozó tengely kismértékű axiális játéka azt eredményezheti, hogy a vezérlőtárcsa hozzáér vagy a diódához, vagy a fototranzisztorhoz, s ez meghibásodást okozhat. Hátrányos továbbá az is, hogy a fókuszáló lencsével ellátott infravörös fénykibocsátó dióda és fototranzisztor eléggé költséges alkatelemek. A találmány szerinti megoldásnál olcsóbb optoelektronikus elemeket használunk, és a fényútmegszakító elemet úgy képezzük ki, hogy a berendezés nagyobb megbízhatóságú legyen. A találmány optoelektronikusan vezérelt gyújtásberendezés benzin- vagy gázüzemű robbanómotorokhoz, amelynek legalább egy optoelektronikus jeladója, legalább egy fényérzékelő fototranzisztora, ezek között elrendezett, a robbanómotor főtengelye által mozgatott fényútmegszakító eleme, a fototranzisztor(ok)hoz jelformáló áramkör(ök)ön keresztül csatlakoztatott, gyújtótranszformátor(oka)t tartalmazó gyújtóegysége(i) van(nak). A találmány szerint a legalább egy optoelektronikus jeladó vörös fényt kibocsátó dióda, és a fényútmegszakító elem serleg, melynek palástján egy vagy több kivágás van kiképezve. A fényútmegszakító serleg a mozgató tengely axiális irányú kis játéka esetén is kifogástalanul elvégzi a fényszaggatást, radiális irányú játék a csapágyazás miatt nem lép fel. A vörös fényt kibocsátó dióda és az erre érzékeny fototranzisztor olcsó elektronikus elemek. Előnyös a találmány szerinti gyújtásberendezést úgy kialakítani, hogy a legalább egy vörös fényt kibocsátó dióda és a legalább egy fototranzisztor a jelformáló áramkör(ök) nyomtatott áramkörös lapjára felszerelt tartóelemhez vannak rögzítve. Ezt a nyomtatott áramkörös lapot célszerű úgy kiképezni, hogy az a hagyományos mechanikus megszakítós gyújtásberendezésekben a megszakítók alaplapjának helyére legyen szerelhető. A szerelés célszerűen úgy történhet, hogy a serleg persellyel van összeerősítve, amely persely csatlakozó hüvely útján a főtengelyhez van erősítve. Előnyös, ha a nyomtatott áramkörös lap nyílással van ellátva, a csatlakozó hüvely ebbe a nyílásba nyúlik be, és a nyomtatott áramkörös lapra felszerelt tartóelemnek egy olyan része vagy a nyílásra szimmetrikusan elhelyezkedő két vagy több olyan része van, amely részen vagy részek mindegyikén egy-egy fénykibocsátó dióda és fototranzisztor van rögzítve, és a serleg palástja benyúlik a dióda és a fototranzisztor közé. A találmány szerinti gyújtásberendezés jelformáló áramköre célszerűen a fototranzisztorhoz erősítő tranzisztoron keresztül csatlakoztatott Schmitttriggert tartalmaz, és hozzá tranzisztoros vagy tirisztoros gyújtóegység van csatlakoztatva. A találmány szerinti gyújtásberendezéssel a robbanómotorok, így a gépkocsi robbanómotorok üzeme kedvezőbb lesz, csökken az üzemanyag fogyasztás, a tökéletesebb égés következtében kisebb a káros égéstermék kibocsátás, és nincs szükség gyújtásállításra. A találmányt a továbbiakban a rajzokon szemléltetett előnyös kiviteli alakok alapján ismertetjük, ahol az 1. ábra a találmány szerinti gyújtásberendezés villamos kapcsolási vázlatának egy kiviteli alakját mutatja, a 2. ábra a találmány szerinti gyújtásberendezés gyújtóegységének egy másik lehetséges kialakítását mutatja, a 3. ábra a találmány szerinti gyújtásberendezés nyomtatott áramkörös lapjának egy lehetséges kialakítását szemlélteti, a 4. ábra a 3. ábra szerinti nyomtatott áramkörös lapra szerelhető tartóelem egy lehetséges kialakítását mutatja, az 5. ábra a 4. ábra szerinti tartóelem A-A vonal menti metszeti rajza, a 6. ábra a találmány szerinti gyújtásberendezésben a fénykibocsátó dióda és a fototranzisztor között elhelyezett serleg nézeti rajzát mutatja, a 7. ábra a 6. ábra szerinti serleg oldalnézetét mutatja, a 8. ábra a 6. ábra szerinti serlegnek a főtengelyhez való hozzáerősítését szolgáló hüvely nézeti rajzát mutatja, a 9. ábra a 8. ábra B-B vonala mentén vett metszeti rajz, a 10. ábra a 6. ábra szerinti serleghez erősítendő persely nézeti rajzát mutatja, a 11. ábra a 10. ábra C-C vonala mentén vett metszeti rajzot ábrázol, a 12. ábra háromhengeres, kétütemű motorhoz való tartóelem nézeti rajza, a 13. ábra 12. ábra D-D vonala mentén vett metszeti rajz, a 14. ábra a 12. ábra szerinti tartóelemhez tartozó serleg felülnézeti rajza, és a 15. ábra 14. ábra szerinti serleg oldalnézeti rajzát mutatja. A rajzokon az azonos, vagy azonos funkciójú elemeket végig hivatkozási jellel láttuk el. Az 1. ábrán fénykibocsátó Dl dióda RÍ ellenállással sorba kötve a föld és a + 5 V tápfeszültség közé van kapcsolva. A Dl dióda által kibocsátott vörös fény FT fototranzisztorra jut, ha ezt a kettő között elrendezett forgó 30 serleg palástján kialakí5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
