|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Модернізація блоку запалювання. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Запалювання Багаторічна експлуатація на вітчизняних та зарубіжних автомобілях електронних блоків запалювання, зібраних за статтею Ю. Сверчкова [1] удосконаленнями, запропонованими Г. Карасьовим [2], показала, що ці удосконалення разом із позитивними якостями (збільшення тривалості іскри, наприклад) призводять до появи збоїв у іскроутворенні на частоті обертання колінчастого валу 3000 хв-1 і більше. Більше того, виявилося, що повністю усунути ці збої виключно важко, навіть якщо точно дотримуватися рекомендацій, даних у [3]. На стадії налагодження блоку було встановлено, що поява на затиску "К" котушки запалювання напівхвилі напруги після закривання діода VD5 (позначення елементів тут і далі відповідають схемою на рис. 1 в [2]) вкрай нестабільно. Характеристики цієї напівхвилі сильно залежать не тільки від номіналів конденсатора С2 і резистора R4, але і від напруги живлення, і ще більшою мірою від ширини іскрового проміжку.
Після установки на автомобіль блоку, відрегульованого і працюючого на стенді без збоїв в інтервалі частоти формувача імпульсів 10...200 Гц з двома періодами розрядки конденсатора C3 при напрузі живлення 14 В, іскровому проміжку 7 мм, збої в іскроутворенні виявлялися на високих обертах колін . Не допомагало ні різне поєднання значень ємності конденсатора С2 (від 0,01 до 0,047 мкФ) та опору резистора R4 (від 300 до 1500 Ом), ні навіть добірка тріністора VS1 струму управління. Збої повністю зникали при номіналі резистора R4 понад 1,5 кОм та конденсатора С2 0,01 мкФ, тобто при одноперіодному іскроутворенні відповідно до схеми блоку Ю. Сверчкова. Декілька років блок безвідмовно працював з віддаленим ланцюгом подовження іскри C2R3R4VD6. Аналіз осцилограм напруги на затиску "К" котушки запалювання, отриманих на встановленому в автомобіль блоці запалення з ланцюгом подовження іскри, при різній частоті іскроутворення, призводить до висновку, що причина появи збоїв в іскроутворенні криється в нестабільності швидкості наростання напівхвилі напруги на конденсатор за закриванням діода VD3. Тому доводиться визнати, що метод збільшення тривалості іскрового розряду триністорно-конденсаторним блоком шляхом подачі на електрод керуючий триністора повторного відкриває імпульсу, що формується залишковою напругою на накопичувальному конденсаторі, для практичного використання в автомобілі непридатний. Реалізувати практично ідею збільшення тривалості іскрового розряду в конденсаторному блоці запалювання [1] вдалося завдяки використанню замість тріністора потужного складового транзистора КТ898А, спеціально розробленого автомобільних систем запалювання. Схема модернізованого блоку показано тут на рис.1 (далі позначення елементів відповідають цій схемі). Ланцюг управління розрядкою накопичувального конденсатора С2 істотно спрощено порівняно з [2]. Постійну часу зарядки керуючого конденсатора C3 визначають номінали елементів C3 і R3 та опір діода VD7, а розрядки - C3 та R4, VD6 та опір емітерного переходу транзистора VT2. Струм бази транзистора VT2 залежить від напруги на конденсаторі C3, опору діода VD6, резистора R4 та напруги живлення, що дозволяє налагодити блок у стендових умовах. Для налагодження підключають блок до регульованого джерела живлення напругою до 15 і зі струмом навантаження 3...5 А і до котушки запалювання, встановлюють іскровий проміжок 7 мм між її центральним висновком і затиском "Б". До контакту 6 роз'єму X1.1 підключають вихід формувача прямокутних імпульсів шпаруватістю 3 і здатністю навантаження не менше 0,5 А. Дуже зручно для налагодження скористатися октан-коректором [4] з допоміжними пристроями (треба тільки замкнути змінний резистор R6 по рис. 1 в [4]. У блоці, що налаштовується, замість постійного резистора R3 підключають змінний номіналом 2,2 кОм, встановивши його двигун максимального опору.Включають джерело живлення на напругу 14 В і подають на вхід керуючі імпульси частотою від 10 до 200 Гц, контролюючи осцилографом форму напруги на затиску "К" котушки запалювання - вона повинна відповідати на рис.
Якщо на осцилограмі видно лише один період коливання напруги, обертанням двигуна змінного резистора домагаються появи другого періоду з обов'язковою видимою чіткою межею закінчення іскроутворення. Потім зменшують напругу живлення до 12 і повторюють попередню операцію. Після цього проводять контрольну перевірку роботи на частоті 10...200 Гц при напрузі живлення 12...14 В. Вимірюють опір введеної частини змінного резистора і впаюють резистор постійний найближчого номіналу Зазвичай опір R3 знаходиться в межах від 200 до 680 Ом. В окремих випадках може знадобитися підібрати конденсатор C3 в межах 1...3,3 мкФ. Зменшення постійного часу зарядки конденсатора C3 через резистора R3 не погіршує захищеності блоку від імпульсів "брязкання" контактів переривника, так як процес "брязкоту" коротше часу, протягом якого струм бази транзистора VT2 досягне значення, достатнього для його відкривання. При використанні блоку спільно з октан-коректором [4; 5] перешкоди, пов'язані з "брязкотом", пригнічуються ще надійніше. Місткість накопичувального конденсатора С2 блоку запалювання збільшена до 2 мкФ з метою збільшення часу його розрядки. І тут тривалість першого періоду розрядки дорівнює 0,4 мс. Для того щоб конденсатор встигав заряджатися до виникнення чергового циклу іскроутворення, перетворювач в блоці необхідно форсувати, збільшивши товщину набору пластин трансформатора Т1 до 8 мм, а при налагодженні блоку за методикою Ю. Сверчкова добіркою резистора R1 домогтися напруги 150... 160 В на конденс С2 (конденсатор при цьому необхідно зашунтувати резистором опором 1,5 кім потужністю не менше 5 Вт). У такому варіанті виконання перетворювач у блоці продовжує надійно працювати вже більше 6 років. Діод VD5 за схемою рис. 1 [2] з блоку виключений; його функцію виконує вбудований захисний діод транзистора блоку VT2. Конденсатор С2 – МБГО, C3 – К53-1 або К53-4, К53-14, К53-18; застосовувати алюмінієві конденсатори через великий струм витоку та невисоку надійність не можна. Транзистор КТ898А можна замінювати тільки на КТ897А, КТ898А1 або зарубіжні BU931Z, BU931ZR BU931ZPF1, BU941ZPF1. Роз'єм Х1 складається із вставки ОНП-ЗГ-52-В-АЕ та розетки ОНП-ЗГ-52-Р-АЕ. Описуваний блок можна застосовувати в автомобілях сімейств ВАЗ-2108 і ВАЗ-2109, для чого потрібно підключити до блоку лівіше за роз'єм Х1.1 за схемою рис. 1 узгоджуючий вузол, зібраний за схемою на рис. 3 (хрестом зазначено місце розриву ланцюга). Якщо ж передбачається спільно з блоком запалювання використовувати октан-коректор [5], з узгоджувального вузла слід виключити резистори R1, R4 і конденсатори С1, С2, замкнути резистор R2 і діод VD1 і з'єднати вихід октан-коректора [5] (резистор R7) базою транзистора VT1 вузла. Стабілітрон Д816А треба замінити на Д815В, плюсовий провід живлення коректора підключити до контакту 5 роз'єму Х1.1. Конденсатори у вузлі С1 – КМ-5 (КМ-6, К10-7, К10-17), С2 – К73-9 (К73-11). При використанні блоку на автомобілях інших типів, що мають контактний переривник, для живлення октан-коректора слід встановити параметричний стабілізатор напруги, рис. 4.
Виведення конденсатора переривника Спр відключають і припаюють до контакту 7 розетки Х1.2. Тепер для переходу на звичайне запалення достатньо вставити в розетку Х1.2 вилку-заглушку Х1.3, у якій разом з'єднані контакти 1,6,7 (на схемі рис. 1 вона не показана). Щоб не виводити провід від конденсатора переривника Спр до розетки Х1.2 у вилці Х1.3 можна передбачити конденсатор С4 К73-11 ємністю 0,22 мкФ на напругу 400 В, підключивши його між контактами 1, 6, 7 і контактом 2. В цьому випадку конденсатор Спр просто демонтують. Після проведення зазначеної модернізації блок забезпечує безперебійне іскроутворення з двома періодами загальною тривалістю іскри не менше 0,8 мс при частоті обертання колінчастого валу двигуна від 30 до 6000 хв-1 та зміні напруги бортової мережі автомобіля від 12 до 14 В. Двигун почав працювати "м'якше" ", Покращилася динаміка автомобіля. При зниженні напруги живлення до 6 блок зберігає безперебійне іскроутворення з одним періодом у зазначених межах частоти обертання колінчастого валу, причому двоперіодне іскроутворення зберігається до частоти обертання 1500 хв-1 при зменшенні бортового напруги до 8 В, що істотно полегшує запуск двигуна. Застосування в блоці комутувального транзистора замість тріністора дозволяє також підвищити енергію іскри за рахунок практично повної розрядки накопичувального конденсатора через первинну обмотку котушки запалення, як у конденсаторних блоках запалення з імпульсним накопиченням енергії. Цей варіант роботи став можливим завдяки тому, що блок Ю. Сверчкова [1] не боїться замикання накопичувального конденсатора С2. Реалізація зазначеної якості досягнута включенням діода VD8 паралельно до первинної обмотки котушки запалювання (на схемі блоку він показаний штриховими лініями). Процес розряджання накопичувального конденсатора для блоку запалювання з безперервним накопиченням енергії в конденсаторі дещо незвичайний. При замиканні контактів переривника заряджається керуючий конденсатор C3, і в момент їх розмикання він виявляється підключеним плюсовою обкладкою через діод VD6 до транзистора бази VT2, а мінусом через резистор R4 - до емітера. Транзистор VT2 відкривається і залишається відкритим доти, доки струм його бази - струм розрядки конденсатора C3 - залишається для цього достатнім. Накопичувальний конденсатор С2 підключений через транзистор VT2 до первинної обмотки котушки запалювання і розряджається протягом першої чверті періоду так само, як у блоці [1]. Коли напруга на затиску "До" котушки перейде через нульове значення, діод VD8 відкривається. Струм у ланцюзі в цей момент досягає максимуму. Відкритий діод VD8 шунтує конденсатор С2, з'єднаний через відкритий транзистор VT2 з обмоткою I котушки, і, отже, перезаряджання конденсатора не відбувається, він повністю розряджається на обмотку I котушки запалювання і вся його енергія переходить в її магнітне поле. Відкритий діод VD8 підтримує струм у контурі, утвореному ним і обмоткою I, і іскровий розряд, що виник протягом першої чверті періоду. Після того, як вся запасена енергія котушки буде витрачена, іскровий розряд припиняється. Слід зазначити, що в цьому випадку, на відміну від коливального процесу розрядки конденсатора С2, тривалість розрядки не залежить від стану транзистора VT2 і визначається тільки ємністю конденсатора С2 і характеристиками котушки запалювання. Таким чином, транзистор VT2 може закритися до або після закінчення іскрового розряду, що знижує вимоги до точності регулювання блоку. Достатньо налагодити його на стенді для коливального процесу, а потім просто припаяти діод VD8. Ця властивість блоку робить його універсальним. Наприклад, якщо потрібний підвищений ресурс свічок запалювання, блок використовують коливальний режим, тривалість іскрового розряду 0,8 мс, впевнений запуск двигуна в будь-яких умовах. А коли потрібна висока енергія іскри (підвищені вимоги до рівня токсичності вихлопних газів) блок використовують з струмовим процесом розрядки, встановивши діод VD8. Іскровий розряд під час випробувань блоку з діодом має вигляд шнура синьо-малинового кольору, як у транзисторних систем. Для модернізації вже виготовлених блоків [2] жодних істотних переробок не потрібно. Транзистор КТ898А та діод КД226В вільно розміщуються на існуючій платі замість тріністора VS1 та ланцюга подовження іскри C2R3R4VD6. Тепловідведення транзистору зовсім не потрібен, оскільки тривалість протікає через нього імпульсу струму незрівнянно менше, ніж у транзисторних системах. Після модернізації значно збільшується імпульсний струм, що споживається блоком запалювання під час роботи двигуна (при зупиненому двигуні струм залишився тим самим - 0,3...0,4 А). Тому доцільно між контактом 4 роз'єму Х1 і загальним дротом підключити оксидний блокуючий конденсатор ємністю 22 000 мкФ на напругу не менше 25 Ст. Очевидно, описаної модернізацією блоку [1] не вичерпуються можливості подальшого нарощування тривалості та енергії іскрового розряду. Так, наприклад, було випробувано спосіб підключення первинної обмотки котушки запалювання до джерела живлення в момент закінчення циклу іскроутворення. І хоча такий блок виходить складнішим і, відповідно, менш надійним, загалом за цими показниками він перевершує багато інших, описаних у журналі. Фрагмент схеми вдосконаленого варіанта зображено на схемі рис. 5 (перетворювач, як і раніше, залишається незмінним).
Після розмикання контактів переривника процеси, що протікають у блоці в першу чверть періоду розрядки накопичувального конденсатора С2, аналогічні описаним вище (фаза 1 на рис. 6), проте, крім цього, відбувається зарядка конденсатора С4 через резистори R4, R5, емітерний перехід транзистора VT3. Зарядний струм цього конденсатора відкриває транзистор VT3 і утримує його в цьому стані протягом часу, який визначається параметрами елементів зарядного ланцюга.
Після того як напруга на затиску "До" котушки запалення перейде через нульове значення в кінці першої чверті періоду і перевищить пряму напругу діода VD9, він відкриється і затиск "До" через діод VD9 і транзистор VT3 буде підключений до загального дроту. Через первинну обмотку котушки запалення потече струм від джерела живлення, сумуючись зі струмом розрядки конденсатора С2 і підтримуючи іскровий розряд, що виник (фаза 2). Далі струм бази транзистора VT3 стає настільки малим, що транзистор закривається, відключаючи первинну обмотку котушки запалювання. Виникає при цьому сплеск напруги на затиску "К" - близько 200 В (фаза 3 на рис.) - Виявляється достатнім для повторного пробою іскрового проміжку, так як до цього моменту іскровий розряд фактично ще не був закінчений і повторний пробій відбувається в підготовленому середовищі. Далі розряд протікає, як і транзисторної системі (фаза 4 на рис. 6). Після замикання контактів переривника конденсатор С4 швидко розряджається через резистор R5 і діод VD10, готуючи черговий цикл іскроутворення. Сумарна тривалість іскрового розряду в удосконаленому блоці дорівнює 2 мс і залишається практично постійною в інтервалі частоти формувача імпульсів від 10 до 200 Гц при напрузі живлення 14 Ст. Налагодження цього блоку складності не становить. Спочатку налагоджують його з вимкненим транзистором VT3 так само, як описано вище. Потім підключають транзистор VT3, замість постійного резистора R5 підключають змінний опором 2,2 ком і встановлюють його двигун в положення найбільшого опору. Включають джерело живлення і встановлюють напругу 14 Ст. Обертанням движка змінного резистора домагаються, щоб форма напруги на затиску "К" котушки запалювання відповідала показаною на рис. 6 в інтервалі частоти формувача імпульсів від 10 до 200 Гц, після чого замість змінного резистора впаюють постійний відповідного опору (зазвичай - від 430 до 1000 Ом). Випробування були проведені з котушкою запалювання Б115 для контактної системи автомобіля ГАЗ-24 при додатковому замкненому резистори. Замикання цього резистора можна не побоюватися - котушка не перегріється, оскільки час іскрового розряду, що формується блоком у кожному циклі, менше часу знаходження котушки підтоком при замкнутих контактах переривника у звичайній системі запалювання. У разі застосування інших котушок запалювання оптимальну ємність конденсаторів C3 та С4 може знадобитися уточнити експериментально. Ефективність роботи вузла на транзисторі VT3 оцінюють, відключивши після налагодження конденсатор С4. Встановлюють частоту іскроутворення 200 Гц і стосуються виведенням конденсатора С4 в місці його відключення - звук іскрового розряду повинен змінюватися, а шнур іскри - ставати трохи товстішим, з утворенням навколо нього світлої хмаринки іонізованого газу, як у іскрового розряду, що формується транзисторними системами. Небезпеки пошкодження транзистора VT3 у своїй немає. Транзистор VT3 необхідно встановити на корпус блоку, змастивши прилеглу до нього поверхню пастою КПТ-8 або мастилом Літол-24. Якщо замість КТ898А1 (або BU931ZPF1) використаний інший транзистор, під нього доведеться підкласти ізолюючу слюдяну прокладку. Креслення друкованої плати блоку за схемою рис. 1 представлено на рис. 7.
Плата розроблена таким чином, щоб максимально полегшити складання будь-якого описаного у статті варіанта блоку запалювання. Резистор R1 для зручності налагодження складається з двох - R1.1 та R1.2. Замість діодів Д220 можна використовувати КД521А, КД521В, КД522Б; замість Д237В підійдуть КД209А-КД209В, КД221В, КД221Г, КД226В-КД226Д, КД275Г, а замість КД226В (VD8) - КД226Г, КД226Д, КД275Г. Для октан-коректора треба передбачити окрему платню. Трансформатор Т1 зібраний на магнітопроводі Ш16х8. Пластини зібрані встик, в зазор вкладена смужка склотекстоліту завтовшки 0,2 мм. Обмотка I містить 50 витків дроту ПЕВ-2 0,55 (можна товщі - до 0,8), обмотка II - 70 витків дроту ПЕВ-2 діаметром від 0,25 до 0,35 мм, обмотка III - 420-450 витків дроту ПЕВ-2 діаметром від 0,14 до 0,25 мм. Фото одного з варіантів блоку запалювання (без кожуха) показано на рис. 8.
література
Автор: Е.Адігамов, м.Ташкент, Узбекистан
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ Модулі пам'яті DDR3 Ultra Low Profile (ULP) Planar Mini-UDIMM 8 ГБ ▪ Процесорна архітектура LoongArch
▪ Розділ сайту Домашня майстерня. Добірка статей ▪ стаття Секст Проперцій. Знамениті афоризми ▪ стаття Перець овочевий. Легенди, вирощування, способи застосування ▪ стаття Світиться диск. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки ▪ стаття Відгадування одна за одною всіх карт у колоді. Секрет фокусу
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Дивіться інші статті розділу 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page