|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Удосконалений блок запалювання для автомобіля
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Електронні пристрої Ця конструкція може бути рекомендована підготовленим радіоаматорам, які вже мають досвід виготовлення простих блоків запалювання і бажаючим мати пристрій, з якого, образно кажучи, "вичавлено" все на сьогодні можливе. За минулі роки стабілізований блок запалювання [1] повторили дуже багато авто-і радіоаматорів, і незважаючи на виявлені недоліки, можна вважати, що він перевірку часом витримав. Істотно також, що в літературі поки що не з'явилися публікації подібних за простотою конструкцій з аналогічними параметрами. Ці обставини і спонукали автора зробити ще одну спробу ґрунтовно покращити показники блоку запалювання, зберігши його простоту.
Основна відмінність удосконаленого блоку запалення від [1] - помітне покращення його енергетичних характеристик. Якщо у вихідного блоку максимальна тривалість іскри не перевищувала 1,2 мс, причому вона могла бути отримана лише на найнижчих значеннях частоти іскроутворення, то новий тривалість іскри постійна у всій робочій смузі 5...200 Гц і дорівнює 1,2. .1,4 мс. Це означає, що на середніх і максимальних оборотах двигуна - а це найчастіше використовувані режими - тривалість іскри практично відповідає вимогам, що встановилися в даний час.
Відчутно змінилася і потужність, що підводиться до котушки запалювання. На частоті 20 Гц при котушці Б-115 вона сягає 50...52 мДж, але в 200 Гц - близько 16 мДж. Розширені також межі напруги живлення, в яких блок працездатний. Впевнене іскроутворення при пуску двигуна забезпечується при бортовій напрузі 3,5 В, але працездатність блоку зберігається і при 2,5 В. На максимальній частоті іскроутворення не порушується, якщо напруга живлення досягає 6 В, а тривалість іскри - не нижче 0,5 мс. Зазначені результати отримані головним чином за рахунок зміни режиму перетворювача, особливо умов його збудження. Ці показники, які, на думку автора, знаходяться на практичній межі можливостей при використанні всього одного транзистора, забезпечені застосуванням феритового магнітопроводу в трансформаторі перетворювача.
Як очевидно з принципової схеми блоку запалювання, показаної на рис.1, основні її зміни ставляться до перетворювача, тобто. генератору зарядних імпульсів, що живлять накопичувач-конденсатор С2. Спрощено ланцюг запуску перетворювача, виконаного, як і раніше, за схемою однотактного стабілізованого блокінг-генератора. Функції пускового та розрядного діодів (відповідно VD3 та VD9 за колишньою схемою) виконує тепер один стабілітрон VD1. Таке рішення забезпечує надійніший запуск генератора після кожного циклу іскроутворення шляхом значного збільшення початкового зміщення на емітерному переході транзистора VT1. Це не знизило однак загальної надійності блоку запалювання, оскільки режим транзистора за жодним з параметрів не перевищив допустимих значень.
Змінено і ланцюг зарядки конденсатора затримки С1. Тепер він після зарядки накопичувального конденсатора заряджається через резистор R1 та стабілітрони VD1 та V03. Таким чином, у стабілізації беруть участь два стабілітрони, сумарною напругою яких при їх відкриванні і визначається рівень напруги на накопичувальному конденсаторі С2. Деяке збільшення напруги на цьому конденсаторі компенсовано відповідним збільшенням числа витків базової обмотки II трансформатора. Середній рівень напруги на накопичувальному конденсаторі зменшено до 345...365, що підвищує загальну надійність блоку запалювання і забезпечує разом з тим необхідну потужність іскри.
 (Натисніть для збільшення) У розрядному ланцюзі конденсатора С1 використаний стабістор VD2, що дозволяє отримати такий самий ступінь перекомпенсації при зменшенні бортової напруги, як три-чотири звичайних послідовних діода. При розрядці цього конденсатора стабілітрон VD1 відкритий у прямому напрямку (подібно до діода VD9 вихідного блоку).
Конденсатор СЗ забезпечує збільшення тривалості та потужності імпульсу, що відкриває триністор VS1. Це особливо необхідно за великої частоти іскроутворення, коли середній рівень напруги на конденсаторі С2 істотно знижується.
У блоках електронного запалення з багаторазовою розрядкою накопичувального конденсатора на котушку запалювання [1,2] тривалість іскри та певною мірою її потужність визначає якість тріністора, оскільки всі періоди коливань, крім першого, створюються та підтримуються тільки енергією накопичувача. Чим менші витрати енергії на кожне включення триністора, тим більша кількість запусків буде можлива і тим більше енергії (і за більший час) буде передано котушці запалювання. Вкрай бажано тому підібрати триністор з мінімальним струмом, що відкриває.
Хорошим можна вважати триністор, якщо блок запалення забезпечує початок іскроутворення (з частотою 1...2 Гц) при живленні блоку напругою 3 В. Задовільній якості відповідає робота при напрузі 4...5 В. З хорошим триністором тривалість іскри дорівнює 1,3 ...1,5 мс, при поганому - зменшується до 1...1,2 мс. При цьому, як це здасться дивним, потужність іскри в обох випадках буде приблизно однаковою через обмежену потужність перетворювача. 8 у разі більшої тривалості конденсатор-накопичувач розряджається практично повністю, початковий (він же середній) рівень напруги на конденсаторі, що задається перетворювачем трохи нижче, ніж у випадку з меншою тривалістю. При меншій тривалості початковий рівень вищий, але високий і залишковий рівень напруги на конденсаторі через його неповної розрядки. Таким чином, різниця між початковим і кінцевим рівнями напруги на накопичувачі в обох випадках практично однакова, а від неї і залежить кількість запалення енергії, що вводиться в котушку [З]. І все-таки за більшої тривалості іскри досягається краще допалювання горючої суміші в циліндрах двигуна, тобто. підвищується його ККД.
При нормальній роботі блоку запалювання формуванню кожної іскри відповідають 4,5 періоду коливань у котушці запалювання. Це означає. що іскра являє собою дев'ять знакозмінних розрядів у свічці запалювання, безперервно наступних один за одним. Не можна тому погодитися з думкою (викладеним у [4]) про те, що внесок третього і тим більше четвертого періодів коливань не вдається виявити за жодних умов. Насправді кожен період робить свій цілком конкретний і відчутний внесок у загальну енергію іскри, що підтверджують й інші публікації, наприклад [2]. Однак, якщо джерело бортової напруги включено послідовно з елементами контуру (тобто послідовно з котушкою запалювання і накопичувачем), сильне згасання, яке вносить саме джерелом, а не іншими елементами, дійсно, не дозволяє виявити згаданий вище внесок. Таке включення таки використано в [4].
В описуваному блоці запалювання джерело бортової напруги в коливальному процесі участі не бере і згаданих втрат, звісно, не вносить.
Один із найбільш відповідальних вузлів блоку запалювання – трансформатор Т1. Його магнітопровід Ш15х12 виготовлений із оксиферу НМ2000. Обмотка містить 1 52 витка проводу ПЕВ-2 0,8; 11-90 витків дроту ПЕВ-2 0,25; III – 450 витків дроту ПЕВ-2 0,25.
Зазор між Ш-подібними частинами магнітопроводу має бути витриманий з максимально можливою точністю. Для цього при складанні між крайніми стрижнями поміщають без клею по гетинаксової (або текстолітової) прокладці товщиною 1,2+0,05 мм, після чого деталі магнітопроводу стягують міцними нитками.
Зовні трансформатор необхідно покрити кількома шарами епоксидної смоли, нітроклею або нітроемалі.
Котушку можна виконати на прямокутній шпулі без щік. Першою намотують обмотку III, в якій кожен шар відокремлюють від наступного тонкою ізоляційною прокладкою, а завершують тришаровою прокладкою. Далі намотують обмотку ІІ. Обмотку 1 відокремлюють від попередньої двома шарами ізоляції. Крайні витки кожного шару при намотуванні на шпулі слід фіксувати будь-яким нітроклеєм.
Гнучкі висновки котушки найкраще оформити після закінчення всієї намотування. Виводити кінці обмотки I і II слід у бік діаметрально протилежний кінцям обмотки III, але всі висновки повинні бути на одному з торців котушки. У такому ж порядку мають і гнучкі висновки, які закріплюють нитками та клеєм на прокладці з електрокартону (пресшпана). Перед заливанням висновки маркують.
Крім КУ202Н, у блоці можна застосувати триністор КУ221 з літерними індексами А-Г. При виборі триністора слід взяти до уваги, що, як показує досвід, КУ202Н у порівнянні з КУ221 мають у більшості випадків менший струм відкривання, але більш критичні до параметрів запуску імпульсу (тривалості і частоті). Тому для випадку використання тріністора із серії КУ221 номінали елементів ланцюга подовження іскри необхідно скоригувати - конденсатор СЗ повинен мати ємність 0,25 мкФ, а резистор, R4 - опір 620 Ом.
Транзистор КТ837 може бути з будь-якими буквеними індексами, крім Ж, І, К, Т, У, Ф. Бажано, щоб статичний коефіцієнт передачі струму не був меншим за 40. Застосування транзистора іншого типу небажане. Тепловідведення транзистора повинно мати корисну площу не менше 250см2. У ролі тепловідведення зручно використовувати металевий кожух блоку або його основу, які слід доповнити ребрами, що охолоджують. Кожух повинен забезпечувати і бризкозахищеність блоку.
Стабілітрон VD3 також необхідно встановлювати на тепловідведення. У блоці він є дві смуги розмірами 60х25х2 мм, зігнуті П-образно і вкладені одна в іншу. Стабілітрон Д817Б можна замінити послідовним ланцюгом із двох стабілітронів ДВ16В; при бортовій напрузі 14 В і частоті іскроутворення 20 Гц ця пара повинна забезпечувати на накопичувачі напругу 350...360 В. Кожен з них встановлюють на невеликий тепловідведення. Стабілітрони підбирають тільки після вибору та встановлення тріністора.
Стабілітрон VD1 добірки не вимагає, але він обов'язково має бути в металевому корпусі. Для збільшення загальної надійності блоку доцільно цей стабілітрон забезпечити невеликим тепловідведенням у вигляді обтискання зі смужки тонкого дюралюмінію.
Стабістор КС119А (VD2) можна замінити трьома діодами Д223А (або іншими кремнієвими діодами з імпульсним прямим томом не менше 0,5 А), послідовно включеними. Більшість деталей блоку запалювання змонтовано на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту товщиною 1,5мм. Креслення плати показано на рис.2. Плата розроблена з урахуванням можливості монтажу деталей за різних варіантів заміни.
Для блоку запалювання, призначеного працювати в місцевостях із суворим зимовим кліматом, оксидний конденсатор С1 бажано використовувати танталовий з робочою напругою не нижче 10 В. Його встановлюють замість великої перемички на платі, при цьому точки підключення алюмінієвого оксидного конденсатора (він і показаний на платі ), придатного до роботи у переважній більшості кліматичних зон, слід замкнути перемичкою відповідної довжини. Конденсатор С2 - МБГО, МБГЧ чи К73-17 на напругу 400...600 У.
При монтажі триністора необхідно один із гвинтів його кріплення ізолювати від друкованої доріжки загального дроту,
Перевірку працездатності та тим більше регулювання слід проводити саме з такою котушкою запалювання, з якою блок запалювання працюватиме надалі. Слід пам'ятати, що включення блоку без котушки запалювання, навантаженої запальною свічкою, неприпустимо. Для перевірки цілком виміряти піковим вольтметром напруга на накопичувальному конденсаторі С2. Таким вольтметром може служити авометр, що має межу постійної напруги 500 В. Авометр підключають до конденсатора С2 через діод Д226Б (або подібний), а затискачі авометра шунтують конденсатором ємністю 0,1...0,5 мкФ на напругу 400... .
При номінальній напрузі живлення (14 В) і частоті іскроутворення 20 Гц напруга на накопичувачі повинна перебувати в межах 345...365 В. Якщо напруга менша, то насамперед підбирають триністор з урахуванням сказаного вище. Якщо після добірки буде забезпечено іскроутворення при зниженні напруги живлення до 3 В, але на конденсаторі С2 при номінальній напрузі живлення буде підвищена напруга, слід підібрати стабілітрон VD3 з дещо зниженою напругою стабілізації.
Далі перевіряють блок на найвищій частоті іскрообраеування (200 Гц), підтримуючи номінальну бортову напругу. Напруга на конденсаторі С2 повинна знаходитися в межах 185...200 В, а струм, що споживається блоком запалювання після безперервної роботи протягом 15...20 хв не повинен перевищувати 2,2 А. Якщо транзистор за цей час нагріється вище 60°С при кімнатній навколишній температурі, тепловідвідну поверхню слід трохи збільшити.
Конденсатор СЗ та резистор R4 добірки, як правило, не вимагають. Однак для окремих екземплярів триністорів (як того, так і іншого типу) може знадобитися коригування номіналів, якщо на частоті 200 Гц буде виявлено нестійкість у іскроутворенні. Вона проявляється зазвичай як короткочасного збою у показаннях вольтметра, підключеного до накопичувача, і добре помітна на слух.
У цьому випадку слід збільшити ємність конденсатора СЗ на 0,1...0,2 мкФ,а якщо це не допоможе, повернутися до попереднього значення і збільшити опір резистора R4 на 100...200 Ом. Один із цих заходів, а іноді й обидва разом, зазвичай усувають нестійкість запуску. Зауважимо, що збільшення опору зменшує, а збільшення ємності збільшує тривалість іскри.
Якщо є можливість скористатися осцилографом, то корисно переконатися у нормальному перебігу коливального процесу у котушці запалювання та фактичної його тривалості. До повного згасання повинні бути добре помітні 9-11 напівхвиль, сумарна тривалість яких повинна дорівнювати 1,3 ... 1,5 мс на будь-якій частоті іскрообраеування. Вхід Х осцилографа слід підключати до загальної точки обмоток котушки запалювання.
Типовий вид осцилограми показано на рис.4. Сплески посередині мінусових напівхвиль відповідають одиничним імпульсам блокінг-генератора при зміні напрямку струму в котушці запалювання.
Доцільно перевірити також залежність напруги на накопичувальному конденсаторі від бортової напруги. Її вигляд не повинен помітно відрізнятись від показаного на рис.5.
Виготовлений блок запалення рекомендується встановлювати в моторному відсіку в передній, більш прохолодній частині. Вимкнений конденсатор переривника слід відключити і з'єднати його виведення з відповідним контактом розетки роз'єму Х1. Перехід на класичне запалювання виконують, як і в колишній конструкції, встановленням вставки-замикача Х1.3.
На закінчення відзначимо, що спроби отримати таку ж "довгу" іскру з трансформатором на сталевому магнітопроводі, навіть зі сталі найвищої якості, не приведуть до успіху. Найбільша тривалість, яка може бути досягнута - 0,8 ... 0,85 мс. Проте блок майже без змін (опір резистора R1 слід зменшити до 6...80м) працездатний і з трансформатором на сталевому магнітопроводі із зазначеними намотувальними характеристиками, і експлуатаційні якості блоку вищі, ніж у його прототипу [1].
література 1. Г. Карасьов. Стабілізований блок електронного запалення. – Радіо, 1988, № 9, с. 17; 1989 № 5, с.91 2. П. Гацанюк. Вдосконалена електронна система запалювання. У СБ: "На допомогу радіоаматору", вип. 101, с. 52, - М.: ДТСААФ 3. А. Синельников. Електроніка в автомобілі. - М: Радіо і зв'язок, 1985, с.46 4. Ю. Архіпов. Напівавтоматичний блок запалювання. – Радіо, 1990, № 1, с. 31-34; №2, с. 39-42. Публікація: cxem.net
Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Електронні пристрої
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ розділ сайту Шпигунські штучки ▪ журнали Новини електроніки (річні архіви) ▪ книга Ремонт высоковольтных электродвигателей электростанций. Часть 1. Иноземцев Е.К., 2001 ▪ стаття Що таке хлор? Детальна відповідь ▪ стаття Фрісбі. Історія винаходу та виробництва ▪ стаття Дерево грошей. Секрет фокусу ▪ довідник Зарубіжні мікросхеми та транзистори. Серія 5
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Читайте та пишіть корисні 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page