Стабілізований блок електронного запалювання автомобіля. Стаття Безкоштовної технічної бібліотеки

Безкоштовна технічна бібліотека

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Схеми радіоелектронних та електротехнічних пристроїв

Стабілізований блок електронного запалення автомобіля

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Електронні пристрої

Коментарі до статті

Переваги електронного запалення в двигунах внутрішнього згоряння добре відомі. Водночас поширені в даний час системи електронного запалення поки що недостатньо повно відповідають комплексу конструктивних та експлуатаційних вимог. Системи з імпульсним накопиченням енергії [1,2] складні, не завжди надійні та практично недоступні для виготовлення більшості автолюбителів. Прості системи з безперервним накопиченням енергії не забезпечують стабілізації енергії, що запасається [3], а коли стабілізація досягнута - вони майже так само складні, як і імпульсні системи [3,4].

Тож не дивно тому, що опублікована у журналі " Радіо " стаття Ю. Сверчкова [5] викликала великий інтерес читачів. Добре продуманий, гранично простий стабілізований блок запалювання може, без будь-якого перебільшення, бути хорошим прикладом оптимального рішення у конструюванні подібних пристроїв.

Результати експлуатації блоку за схемою Ю. Сверчкова показали, що при загальній досить високій якості його роботи та високій надійності йому притаманні і суттєві недоліки. Головний з них - це мала тривалість іскри (не більше 280 мкс) та відповідно мала її енергія (не більше 5 мДж).

Цей недолік, властивий всім конденсаторним системам запалення з одним періодом коливань у котушці, призводить до нестійкої роботи холодного двигуна, неповного згоряння збагаченої суміші під час прогріву, утрудненого запуску гарячого двигуна. Крім цього, стабільність напруги на первинній обмотці котушки запалювання в блоці Ю. Сверчкова дещо нижча, ніж у кращих імпульсних системах. При зміні напруги живлення від 6 до 15 В первинна напруга змінюється від 330 до 390 (±8 %), тоді як у складних імпульсних системах ця зміна не перевищує ±2 %.

Зі збільшенням частоти іскроутворення напруга на первинній обмотці котушки запалювання зменшується. Так, при зміні частоти від 20 до 200 Гц (частота обертання колінчастого валу 600 та 6000 хв^-1відповідно) напруга змінюється від 390 до 325, що також дещо гірше, ніж в імпульсних блоках. Однак цей недолік можна

практично не брати до уваги, оскільки при частоті 200 Гц пробивна напруга іскрового проміжку свічок (через залишкову іонізацію та інші фактори) зменшується майже вдвічі.

Автор цих рядків, який понад 10 років експериментував із різними електронними системами запалювання, поставив завдання покращити енергетичні характеристики блоку Ю. Сверчкова, зберігши простоту конструкції. Рішення її виявилося можливим завдяки внутрішнім резервам блоку, оскільки енергія накопичувача використана в ньому лише наполовину.

Поставлена мета досягнута введенням режиму багатоперіодної коливальної розрядки накопичувального конденсатора на котушку запалювання, що призводить до повної його розрядки. Сама ідея такого рішення не нова [6], але використовується рідко. В результаті розроблено удосконалений блок електронного запалення з характеристиками, якими мають далеко не всі імпульсні конструкції.

При частоті іскрообраеування не більше 20...200 Гц блок забезпечує тривалість іскри щонайменше 900 мкс. Енергія іскри, що виділяється у свічці запалення при зазорі 0,9 ... 1 мм, - не менше 12 мДж. Точність підтримки енергії в накопичувальному конденсаторі при зміні напруги живлення від 5,5 до 15 В та частоті іскроутворення 20 Гц - не гірше ±5 %. Інші характеристики блоку не змінилися.

Істотно, що збільшення тривалості іскрового розряду досягнуто саме тривалим коливальним процесом розряджання накопичувального конденсатора. Іскра в цьому випадку є серією з 7-9 самостійних розрядів. Такий знакозмінний іскровий розряд (частота близько 3,5 кГц) сприяє ефективному згорянню робочої суміші при мінімальній ерозії свічок, що вигідно відрізняє його від простого подовження аперіодичного розряджання накопичувача [2].

Схема перетворювача блоку (рис. 1) мало змінилася. Замінено лише транзистор для деякого збільшення потужності перетворювача та полегшення теплового режиму. Виключено елементи, що забезпечували некерований багатоіскровий режим роботи. Істотно змінено ланцюги комутації енергії та ланцюги управління розрядкою накопичувального конденсатора СЗ. Він розряджається тепер протягом трьох (а на частоті нижче 20 Гц - і більше) періодів власних коливань контуру, що складається з первинної обмотки котушки запалення та конденсатора СЗ, Забезпечують такий режим елементи С2, R3, R4, VD6.

Стабілізований блок електронного запалення автомобіля

(Натисніть для збільшення)

Враховуючи, що робота перетворювача докладно описана в [5], розглянемо процес коливальної розрядки конденсатора СЗ. При розмиканні контактів переривника конденсатор С4, розряджаючись через керуючий перехід тріністора VS1, діод VD8 і резистори R7, R8, відкриває триністор, який підключає заряджений конденсатор СЗ первинної обмотки котушки запалювання. Потік, що поступово збільшується через обмотку після закінчення першої чверті періоду має максимальне значення, а напруга на конденсаторі СЗ в цей момент стає рівним нулю (рис. 2).

Вся енергія конденсатора (за вирахуванням теплових втрат) перетворена на магнітне поле котушки запалювання, яке, прагнучи зберегти значення та напрямок струму, починає перезаряджати конденсатор СЗ через відкритий триністор. В результаті після закінчення другої чверті періоду струм і магнітне поле котушки запалення дорівнюють нулю, в конденсатор СЗ заряджений до 0,85 вихідного (напрузі) рівня в протилежній полярності. З припиненням струму та зміною полярності на конденсаторі СЗ закривається триністор VS1, але відкривається діод VDS. Починається черговий процес розрядки конденсатора СЗ через первинну обмотку котушки запалювання, напрям струму через яку змінюється протилежне. По закінченні періоду коливань (тобто через 280 мкс) конденсатор СЗ виявляється зарядженим у вихідній полярності до напруги, рівного 0,7 початкового. Ця напруга закриває діод VDS, розриваючи ланцюг розрядки.

У розглянутому інтервалі часу малий опір елементів VD5 і VS1, що поперемінно відкриваються, шунтує підключений паралельно їм ланцюг R3R4C2, внаслідок чого напруга на її кінцях близько до нуля. По закінченні періоду, коли триністор і діод закриваються, напруга конденсатора СЗ (близько 250 В) через котушку запалювання прикладається до цього ланцюга. Імпульс напруги, що знімається з резистора R3, пройшовши через діод VD6, знову відкриває триністор VS1 і всі процеси, описані вище, повторюються.

Потім слідує третій, а іноді (при пуску) і четвертий цикл розрядки. Процес триває доти, поки конденсатор С3, який втрачає при кожному циклі близько 50 % енергії, не розрядиться майже повністю. В результаті тривалість іскри зростає до 900...1200 мкс, а її енергія - до 12...16 мДж,

На рис. 2 показаний зразковий вид осцилограми напруги на первинній обмотці котушки запалювання. Для порівняння штриховою лінією показана така сама осцилограма блоку Ю. Сверчкова (перші періоди коливань на обох осцилограмах збігаються),

Для підвищення захищеності від брязкальця контактів переривника пусковий вузол довелося дещо змінити. Постійна час ланцюга зарядки конденсатора С4 шляхом вибору відповідного резистора R6 збільшена до 4 мс; збільшено також розрядний струм конденсатора (тобто струм запуску тріністора), який визначається опором ланцюга резисторів R7, R8.

Блок електронного запалювання був випробуваний протягом трьох років на автомобілі "Жигулі" та дуже добре зарекомендував себе. Різко підвищилася стійкість роботи двигуна після запуску. Навіть узимку при температурі близько -30 °С пуск двигуна був легким, починати рух можна було після прогрівання протягом 5 хв. Припинилися перебої в роботі двигуна в перші хвилини руху, що спостерігалися при використанні блоку Ю. Сверчкова, покращилася динаміка розгону.

У трансформаторі Т1 використаний магнітопровід ШЛ16Х8. Зазор 0,25 мм забезпечений трьома прессшпановими прокладками. Обмотка I містить 50 витків дроту ПЕВ-2 0,55; II - 70 витків ПЕВ-2 0,25; III – 450 витків ПЕВ-2 0,14. В останній обмотці між усіма шарами слід прокласти по одній прокладці з конденсаторного паперу, а всю обмотку відокремити від інших одним-двома шарами кабельного паперу,

Готовий трансформатор покривають 2-3 рази епоксидною смолою або заливають його смолою повністю в пластмасовій або металевій коробці. Не слід застосовувати Ш-подібний магнітопровід, оскільки, як показує досвід, важко витримати по всій товщині набору заданий проміжок, а також уникнути замикання зовнішніх пластин. Обидва ці фактори, особливо другий, різко знижують потужність генератора зарядних імпульсів.

При налагодженні генераторної частини блоку можна використовувати рекомендації Ю. Сверчкова [5].

Завдяки високій надійності блок можна підключати без роз'єму X1 (відключення конденсатора Спр переривника обов'язково), який призначений для можливого аварійного переходу на батарейне запалювання, але первинне встановлення моменту запалення при цьому буде суттєво складніше. При збереженні роз'єму Х1 перехід на батарейне запалювання дуже простий - в гніздову частину роз'єму Х1 замість колодки блоку вставляють колодку-замикач, у якої з'єднані контакти 2, 3 і 4.

література

1. А. Синельников. Чим відрізняються блоки, - за кермом. 1977 № 10. с. 17,

2. А. Синельников. Блок електронного запалення підвищеної надійності. Зб. "На допомогу радіоаматору", вип. 73.-- М.: ДТСААФ СРСР, с. 38.

3. А. Синельников. Електроніка в автомобілі. - М: Енергія, 1976.

4. А. Синельников. Електроніка я автомобіле.- М.: Радіо і зв'язок, 1985.

5. Ю. Цвіркунів. Стабілізований багатоіскровий блок запалювання. – Радіо, 1982, № 5. с. 27.

6. Е. Літке. Конденсаторна система запалювання. Зб. "На допомогу радіоаматору", вип, 78. - М.: ДТСААФ СРСР, с. 35.

Автор: Г.Карасєв, м. Ленінград; Публікація: cxem.net

Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Електронні пристрої

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

Хвилясті транзистори 16.02.2006

Вчені з Іллінойського університету зробили транзистори, подібні до гармошки.

Щоб зробити напівпровідникові гармошки, вчені з університету Іллінойсу (США) на чолі з професором Йонганом Хуаном нанесли надтонкі смужки напівпровідникових пристроїв з монокристалічного кремнію на стандартну кремнієву підкладку. Потім за допомогою травлення їх відрізали, отримавши стрічки завтовшки 100 нм і зверху поклали лист розтягнутої гуми. Кремнієві смуги до нього прилипли і відокремилися від підкладки.

Коли гумовий лист стиснувся, вийшла хвиляста поверхня, схожа на хутра гармонії. Як і справжню гармонь, її можна багато разів стискати та розтягувати, і це ніяк не позначається на роботі напівпровідникових пристроїв.

"Розтяжні кремнієві діоди і транзистори - лише два приклади хвилястих електронних пристроїв, які можна робити за нашою технологією, - говорить Йонган Хуан. - У майбутньому цим способом вдасться формувати цілі мікросхеми. А знадобляться вони для створення датчиків і керуючих механізмів, які вбудовуватимуть в штучні м'язи чи тканини людини".

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Рекомендуємо скачати в нашій Безкоштовна технічна бібліотека:

▪ розділ сайту Початківцю радіоаматору

▪ журнали Electronique et Loisirs (Річні архіви)

▪ книга Електролюмінесценція та можливості її застосування. Богатов Г.Б., 1960

▪ стаття Де і коли вбивство на очах свідків був повністю виправданий? Детальна відповідь

▪ стаття Фільтр для модему. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ Антенний ефект фідера. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ довідник Вхід у режим сервісу закордонних телевізорів. Книга №10

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт