Схема электронного зажигания

Усовершенствованная электронная система зажигания автомобиля.

В последние годы электронные приборы находят все большее применение в автомобильном транспорте, в том числе и приборы электронного зажигания. Прогресс автомобильных карбюраторных двигателей неразрывно связан с их дальнейшим совершенствованием. Кроме того, сейчас к приборам зажигания предъявляются новые требования, направленные на радикальное повышение надежности, обеспечение топливной экономичности и экологической чистоты двигателя.

Существуют две системы устройств электронного зажигания — транзисторные и тринисторные. Сравнивая их между собой, можно отметить характерные преимущества и недостатки.

Транзисторные устройства проще и дешевле, обеспечивают большую длительность искрового разряда в свечах, достигающую 2.Б…З мс. Однако при сравнительно небольшой скорости нарастания высоковольтного напряжения на свечах эффективность работы их значительно падает от появления шунтирующих нагрузок, которые обусловлены дополнительными утечками тока, вызванными загрязнением электропроводки, самого распределителя, работающего под высоким напряжением, изоляторов свечей и нагара в них, а со временем и старения изолирующих деталей системы зажигания. Кроме того, транзисторные устройства требуют применения специальной катушки зажигания.

Тринисторные устройства несколько сложнее и позволяют получить высокую скорость нарастания высоковольтного напряжения на свечах, практически не критичны к шунтирующим нагрузкам. Ток утечки не влияет существенно на качество искрового разряда при крутом фронте его нарастания. Но, имея малую длительность искры, в лучших конструкциях — до 0,6 мс, тринисторные устройства также не обеспечивают эффективной работы двигателя в свете новых требований.

Тринисторная система зажигания принципиально отличается от транзисторной тем, что в ней энергия накапливается не в катушке зажигания, а в накопительном конденсаторе. Такой принцип действия позволяет в наибольшей степени устранить недостатки, присущие как классической контактной, так и транзисторной системам. Поэтому тринисторная система была взята за основу с целью доработки ее таким образом, чтобы увеличить длительность искрового разряда и свече до 1,1…1,3 мс, так как типичная для таких систем длительность 0,25 мс явно недостаточна для стабильной работы двигателя на разных режимах, полного сгорания топливной смеси и особенно для надежного пуска двигателя в зимнее время.

Как было установлено автором, на автомобиле ЗАЗ для надежного пуска двигателя в зимнее время длительность искрового разряда должна быть как минимум 0,8 мс с экспериментально измеренной амплитудой напряжения 1 В на сопротивлении 14 Ом в цепи свечи при минимальном напряжении бортовой сети 5…6 В, что обусловлено работой стартера. Эти условия были исходными для разработки усовершенствованного блока. Известно, что выпускаемые промышленностью тринистор-ные электронные устройства, имеющие длительность искрового разряда 0,25…0,6 мс, обеспечивают стабильную работу устройства при снижении напряжения питания до 8 В, что явно недостаточно для надежного пуска двигателя в зимнее время.

Технически задача была сформулирована следующим образом: при пуске двигателя необходимо подавать довольно мощную серию импульсов длительностью не менее 0,8 мс во время нахождения поршня цилиндра в верхней мертвой точке. Следовало также попытаться использовать этот принцип и для основного режима работы двигателя.

В результате разработки был создан блок тринисторного зажигания (БТЗ) со следующими параметрами:

Напряжение питания, В 12±50 %

Начальный потребляемый ток, А ….. 0,55

Максимальный потребляемый ток, А . . . . 2,2…2,5

Максимальная частота вращения 4-цилиндрового двигателя, об/мин 5000

Начальная амплитуда 1-го разрядного импульса на сопротивлении 14 Ом, В 3±0,2

Длительность искрового разряда в свече, мс . 1,1…1,3

Напряжение на накопительном конденсаторе, В 400

Нестабильность напряжения на накопительномконденсаторе при минимальной и максимальной частоте вращения, %. 10

Рабочая частота генератора, Гц ….. 800

Принципиальная электрическая схема БТЗ приведена на рис. 1. Во многом она повторяет известные разработки, поэтому ниже приведено описание работы отличающихся узлов. Подключение БТЗ к системам зажигания автомобилей приведено на рис. 2, 3.

Основным отличием БТЗ является введение обратной связи на управляющий электрод тринистора VS1 через цепочку C5R7R8VD12, в результате чего за один цикл работы БТЗ на управляющий электрод подается не только импульс по цепи запуска от контактного прерывателя, как раньше, а пакет из 4…5 импульсов (рис.4). В итоге после размыкания контактов прерывателя тринистор дополнительно открывается соответственное число раз, обеспечивая тем самым более полную разрядку накопительного конденсатора С4 на первичную обмотку катушки зажигания, т. е. более полное использование запасенной энергии на создание разряда в искровом промежутке.

Дополнительная серия искровых разрядных импульсов в свече после первых двух (импульсы 3… на рис 5) образуется за счет накопленной от разрядки конденсатора С4 электромагнитной энергии в катушке зажигания при пробое искрового промежутка свечи и трансформации этой энергии в первичную обмотку с подзарядкой накопительного конденсатора. Эти же импульсы воздействуя с уменьшающейся амплитудой через цепочку C5R7R8VD12 на управляющий электрод тринистора VS1, заставляют его открываться через каждые 150…200 мкс, что обеспечивает повторную разрядку накопительного конденсатора С4 на первичную обмотку. Так продолжается до тех пор, пока не израсходуется вся энергия, запасенная в катушке зажигания от первого разрядного импульса. Таким образом, добавлением цепочки C5R7R8 с диодом VD12 удалось увеличить длительность искрового разряда в свече до 1,3 мс. В известных разработках тринисторных систем обеспечено лишь частичное использование энергии, запасенной емкостным накопителем. Искровой разряд БТЗ имеет колебательный затухающий характер с изменением полярности полуволн. Такой характер разрядного процесса положительно влияет на увеличение срока службы свечей, так как происходит равномерное выгорание металла как центрального, так и бокового электродов в искровом промежутке.

Многократное искрообразование в течение одного цикла создает дополнительную нагрузку на преобразователь постоянного тока и увеличивает время запуска автогенератора после срыва колебаний при включении тринистора. При испытании модернизированного заводского блока зажигания (типа Электроника) напряжение на накопительном конденсаторе снижалось с 400 до 80 В на большой частоте вращения коленчатого вала двигателя. Такое устройство не могло нормально работать. С целью устранения этого недостатка был изготовлен более мощный преобразователь с удвоением выходного напряжения. Это схемное решение, являясь второй отличительной чертой усовершенствованного блока зажигания, привело к уменьшению времени пуска автогенератора с 1 до 0,25 мс, так как обеспечивалась более мягкая связь между тринисторным коммутатором и автогенератором. При неизменном напряжении питания устройство позволяет обеспечивать на минимальной и максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя довольно постоянное напряжение на накопительном конденсаторе С4, колеблющееся в пределах лишь 8…10%. Напряжение на накопительном конденсаторе выбрано таким же, как и у заводского блока — 400 В при номинальном напряжении питания.

Элементы R5 и СЗ в цепи высокого напряжения +400 В служат для сглаживания и стабилизации высокого напряжения на выходе выпрямителей, а также для уменьшения времени запуска автогенератора.

В связи с уменьшением количества витков вторичной обмотки трансформатора Т1 в два раза увеличилась его надежность, так как напряжение на вторичной обмотке уменьшилось с 400 до 200 В.

Усовершенствованный таким образом блок обеспечивает значительное улучшение пуска двигателя в зимнее время, надежную работу на скоростях до 90… 100 км/ч. На автомобиле ЗАЗ-968 был неоднократно проверен расход бензина на 100 км пробега. Экономия составила 7,2 %. Наряду с установкой БТЗ был также увеличен зазор в свечах до 1,5 мм, а положение регулятора качества смеси для ее обеднения было изменено с 1,5…2,0 оборотов (720°) до 180…2000 от своего начального полностью закрученного положения.

Выясняя причины плохого пуска двигателя в зимнее время, было обнаружено следующее: при падении напряжения в бортсети автомобиля до 5…6 В во время работы стартера БТЗ, как и другие блоки зажигания, не обеспечивал стабильной подачи искры в цилиндры. Причиной тому оказалось следующее: при таком значительном снижении напряжения питания амплитуда управляющих импульсов, которые поступают в т.А при размыкании контактов прерывателя (рис. 1), оказывается недостаточной для надежного запуска тринистора VS1, становясь соизмеримой с уровнем помех от работающего стартера и транзисторного автогенератора. Это вызывает пропуски искрообразования. Используемый фильтр L1C7 выполняет две функции. Основная из них: после размыкания прерывателя в обмотке дросселя L1 за счет накопленной магнитной энергии возникают затухающие колебания из-за переходного процесса, по принципу равносильного тому, как это происходит в классической батарейной системе зажигания. Амплитуда этих колебаний в зависимости от индуктивности дросселя L1 может достигать нескольких десятков вольт. Положительные полуволны колебаний длительностью до 10… 15 мкс через диод VD11 накладываются на передние фронты основных импульсов и обеспечивают надежный запуск тринистора VS1 (в описываемом устройстве их амплитуда составляла 7…9 В).

Второе назначение фильтра L1C7 — уменьшение влияния помех от работы стартера и транзисторного автогенератора на пусковую цепь тринистора.

Конструктивно БТЗ может быть выполнен в двух модификациях: в виде объемного модуля с расположением деталей на платах с монтажными лепестками или изготовлением общей печатной платы блока, одновременно являющейся и несущей конструкцией. По мнению автора, для индивидуального изготовления проще первый вариант, так как платы с монтажными лепестками могут быть использованы от старых, отслуживших свой срок радиоприборов. В качестве разъема для подключения БТЗ к бортсети автомобиля подойдут панельки и цоколи от старых радиоламп. Переход от электронного зажигания на обычное (контактное) производится простой перестановкой разъема — цоколя из одной панельки в другую (см. рис. 1). В БТЗ использованы резисторы типа МЛТ, кроме проволочных R1 и R4, которые намотаны на каркасах резисторов типа ВС-0,5. В качестве накопительного конденсатора С4 использованы два конденсатора МБГ на 1 мкФ, 500 В.

Выпрямительный сдвоенный диодный блок КЦ-403Б может быть заменен диодами, например МД218, но это несколько увеличит размеры устройства из-за монтажа восьми диодов. В таком случае лучше использовать диоды КД105В.

Конденсатор С5 должен быть высокого качества, герметизированным, рассчитанным на напряжение не менее 1000 В, например КБГ-М2. В качестве дросселя L1 можно использовать вторичную обмотку малогабаритного выходного трансформатора транзисторных радиоприёмников ВЭФ, Альпинист и др. Индуктивность дросселя составляет 0,07…0,1 Гн.

Трансформатор Т1 должен быть выполнен на кольцевом сердечнике из феррита марки 2000 НМ типоразмера К45Х28Х12, составленном из двух колец, или на Ш-образном ферритовом сердечнике Ш12Х15, составленном из двух половин без зазора. Использование трансформаторного железа исключается.

Данные обмоток (в порядке их намотки):

III — 500 + 50+50 витков (с отводами проводом ПЭЛШО 0,23 в случае тороида (кольца). Для Ш-образного сердечника можно использовать провод ПЭВ-1 0,23. Намотку вести с межслойной изоляцией из кабельной или конденсаторной бумаги;

Иа + Пб — 35+35 витков проводом ПЭЛШО-0,75 (намотка в два провода) в случае тороида, а для Ш-об-разного сердечника — ПЭВ-1 0,75;

la+ I6—11 + 11 витков проводом ПЭЛШО-0,28 (намотка в два провода) для обоих сердечников.

Транзисторы П210А…Г желательно подобрать в паре, т. е. с равными или по возможности близкими значениями обратных токов коллекторных переходов и коэффициентов усиления по току. Транзисторы установлены на унифицированных радиаторах по ТУ.8.650.022.

Настройка. Правильно собранный блок БТЗ обычно в дополнительной наладке не нуждается. Если же после сборки и проверки правильности монтажа блок не будет нормально работать, то основными причинами могут быть следующие:

если устройство зажигания переходит в режим непрерывной генерации искр и не управляется контактами прерывателя, то либо в нем применен тринистор с низким напряжением переключения, либо пробит диод VD11;

если отсутствует генерация преобразователя напряжения при заведомо исправных транзисторах, необходимо проверить правильность (полярность) подключения базовых обмоток трансформатора;

если работа преобразователя сопровождается хриплым или шипящим звуком, надо проверить диоды выпрямителя и правильность их включения, а затем транзисторов. Причиной большой нагрузки на преобразователь может быть также неисправность накопительного конденсатора С4. В случае исправности тринистора надо убедиться в отсутствии замыкания его корпуса на общую (минусовую) шину устройства.

Необходимо помнить, что корпус тринистора является анодом и в рабочем состоянии всегда будет находиться под высоким напряжением +400 В.

При проверке устройства зажигания вне автомобиля на стенде следует обязательно соединить корпус катушки зажигания с корпусом электронного блока (общая минусовая шина), так как в противном случае может произойти пробой катушки и повреждение деталей электронного блока.

Необходимо помнить, что напряжение на выходе катушки зажигания значительно более высокое, чем в обычной системе зажигания, поэтому надо соблюдать осторожность и правила техники безопасности.

Перед установкой устройства на автомобиль желательно проверить его работоспособность с катушкой зажигания при напряжении питания 12,6 В от аккумулятора. При этом следует помнить, что без подключенной свечи к высоковольтному выходу катушки зажигания нельзя испытывать устройство, так как это грозит выходом катушки из строя. Напряжение на накопительном конденсаторе проверяют в контрольной точке Б относительно корпуса блока (общей минусовой шины). Оно должно быть равно 400±20 В.

В случае большего отклонения напряжения следует переключить выводы вторичной обмотки трансформатора. Схема измерения напряжения на конденсаторе G4 приведена на рис. 6.

Желательно также убедиться, работает ли дополнительная цепочка C5R7R8VD12. Для этого ее вначале отключают. При имитации работы прерывателя искра просматривается в виде одной тонкой жилки толщиной до 0,2 мм с параметрами искрового разряда по рис. 5, где длительность импульсов 1 — 2 составляет около 0,4 мс. С подключением цепочки искра становится более яркой и широкой, видно много искровых разрядов в прямом и обратном направлениях — так называемая мохнатая искра.

Измерение амплитуды и длительности выходного импульса. Этот параметр блока является основным, определяющим его эффективность. Большинство авторов, представивших свои конструкции в технических изданиях за период 1976—1983 гг., не приводили данных о длительности искрового разряда, его характере, а также о схеме и методике его измерения.

Для измерения необходим генератор импульсов управления с регулируемой частотой следования в пределах 200 Гц. При отсутствии его потребуется автономный распределитель зажигания, вращаемый электродвигателем постоянного тока с переходной муфтой. Электродвигатель запитывают от зарядного устройства через реостат, для того чтобы регулировать скорость вращения валика распределителя.

Схема измерения параметров разряда представлена на рис. 7. Выбор измерительного сопротивления продиктован удобством масштаба отсчета и рассмотрения осциллограммы, а также соображениями техники безопасности. Зазор искрового промежутка свечи — не менее 1,5 мм.

Для реальной оценки длительности искрового разряда с учетом компрессии двигателя были проведены дополнительные измерения на разряднике с зазором 7 мм и на работающем двигателе, когда на вход осциллографа подавался сигнал с трех витков изолированного провода, намотанного на высоковольтный провод первого цилиндра. Результаты измерений примерно совпали. На режиме холостого хода двигателя длительность искрового разряда, равная 1,3 мс, сохраняется. На большей частоте вращения коленчатого вала двигателя остается шесть импульсов с длительностью 1,1 мс, а напряжение на накопительном конденсаторе уменьшается с 400 до 350 В. Амплитуда разрядных импульсов уменьшилась также на 10 %.

Автор имел возможность проверить БТЗ на стенде при частоте вращения валика распределителя до 720 об/мин с подключенным разрядником с зазором 7 мм. Длительность искрового разряда при этом уменьшалась до 1,0 мс, напряжение на накопительном конденсаторе снижалось до 320 В, а амплитуда разрядных импульсов падала на 25 %.

Для сравнения усовершенствованного блока БТЗ с другими известными устройствами были сняты осциллограммы характера искрового разряда на одном и том же сопротивлении в цепи свечи, равном 14 Ом. На рис. 5 они изображены с соблюдением масштаба амплитуд и длительности искры.

Заключение. Предлагаемая модификация БТЗ была собрана в виде макетного образца и испытана в 1984—1985 гг. на автомобилях ЗАЗ, Москвич-412, ВАЗ-2101. В общей сложности пройдено 15 000 км без каких-либо замечаний и отказов в работе. Блок зажигания в автомобиле ЗАЗ располагается в салоне за задним сиденьем на подставке для улучшения его охлаждения. Размещать его в моторном отсеке не следует из-за высокой температуры в летнее время, а также большой запыленности. В автомобилях Жигули и Москвич блок может быть укреплен под приборным щитком или в другом более удобном месте. Жгут, соединяющий БТЗ с системой зажигания автомобиля, может быть длиной до 1,5 м. На передней панели блока имеются гнезда под штепсельную вилку, куда выведено напряжение +210 В от первого выпрямительного мостика (до удвоения) для пользования в пути электробритвой типа Харьков или другой с коллекторным приводом.

Были проведены измерения содержания СО в выхлопных газах двигателя ЗАЗ с контактной системой зажигания и с блоком БТЗ. С контактной системой после оптимальной подрегулировки карбюратора содержание СО составило 3,3 %. При работе двигателя с блоком БТЗ и выполненных регулировках карбюратора согласно приведенной выше рекомендации с зазором в свечах 1,5 мм содержание СО составило 2,1 %.

П.Гацанюк.

Источник: В помощь радиолюбителю, №101.

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ:

Популярность: 8 727 просм.

www.mastervintik.ru

Схема электронного зажигания для автомобиля

Все знают что в каждом автомобиле используется для розжига топлива искра на свече зажигания.Которая и воспламеняет топливную смесь в цилиндре,напряжение на свече около 20Кв.

Но существуют некоторые режимы работы двигателя, когда нужна значительная энергия искры, до 100 мДж.

Например пусковой режим, работу на бедных смесях при частичном открытии дросселя, работу на холостом ходу. На наших стареньких, видавших виды автомобилях применяются классические, батарейные системы зажигания, которые имеют серьёзные недостатки.

На холостых оборотах двигателя между контактами прерывателя такой системы возникает дуговой разряд, поглощающий заметную часть энергии искры. На высоких оборотах двигателя уменьшается вторичное напряжение катушки зажигания из-за дребезга контактов прерывателя, который возникает при их замыкании, уменьшается время замкнутого состояния контактов из-за чего в первичной обмотке катушки зажигания запасаемая энергия может оказаться недостаточной для формирования мощной искры зажигания необходимой для поджигания топливной смеси. В результате снижается мощность двигателя, увеличивается концентрация углекислого газа в выхлопе, не полностью сгорает горючее, получается бензин машина кушает, а едет плохо. В батарейной системе зажигания, особенно с учетом качества деталей для старых авто, быстро изнашиваются контакты прерывателя, что снижает надежность запуска и работы двигателя. Большим достоинством батарейной системы с многоискровым механическим распределителем (в народе трамблер) является ее простота, обеспечиваемая двойной функцией механизма распределителя: прерывание цепи постоянного тока для генерирования высокого напряжения и синхронное распределение высокого напряжения по цилиндрам двигателя.

Повысить развиваемое такой системой зажигания вторичное напряжение можно применением полупроводниковых приборов, работающих в качестве управляемых ключей, служащих для прерывания тока в первичной обмотке катушки зажигания. Наиболее широкое использование в качестве управляемых ключей нашли мощные транзисторы, способные коммутировать токи амплитудой до 10 А в индуктивной нагрузке без какого-либо искрения и механического повреждения, характерных для контактов прерывателя, также возможно применение силовых тиристоров, но широкой промышленной реализации в системах зажигания с накоплением энергии в индуктивности они не имели.

Один из способов улучшения батарейной системами зажигания переделка ее в контактно-транзисторную систему зажигания (КТСЗ). На рисунке ниже приведена принципиальная схема конденсаторно-транзисторного устройства зажигания. Это устройство позволяет формировать искру зажигания с большой длительностью, благодаря этому процесс сгорания становится близким к оптимальному в большом диапазоне изменения оборотов двигателя и его нагрузки.

Схема электронного зажигания

Устройство зажигания состоит из триггера Шмитта на транзисторах V1 и V2, развязывающих усилителей V3, V4 и электронного ключа V5, с помощью которого коммутируется ток в первичной обмотке катушки зажигания.

Печатная плата:

Триггер Шмитта позволяет формировать коммутирующие импульсы с крутым фронтом и спадом при замыкании и размыкании контактов прерывателя. Благодаря этому в первичной обмотке катушки зажигания увеличивается скорость прерывания тока, что увеличивает скорость изменения и амплитуду высоковольтного напряжения на выходе вторичной обмотки катушки.

В результате существенно улучшаются условия для возникновения искры в свече зажигания. Высокие энергетические характеристики искры в описанной системе зажигания способствуют улучшению запуска автомобильного двигателя и более полному сгоранию горючей смеси.

В устройстве электронного зажигания применены транзисторы VI, V2, V3 - КТ312В, V4 - КТ608, V5 — КТ809А (также пробовался транзистор C4106, на фото именно он). Конденсатор С2 - с рабочим напряжением не ниже 400 В. Катушка зажигания стандартная - Б 115, используемая в легковых автомобилях.

Обсуждение на форуме

radiostroi.ru

ЭЛЕКТРОННОЕ ЗАЖИГАНИЕ:ВАРИАНТЫ | МОДЕЛИСТ-КОНСТРУКТОР

Кожух УЭЗ — пластмассовый или металлический, высотой 30 мм. С одной стороны он закрепляется гайкой переключателя SА1, а с другой — двумя длинными винтами (стойками), которые одновременно используются для крепления хомута «М», лепестков 3 и 7. Кожух должен охватывать монтажную плату и несколько свисать с нее, чтобы надежно защищать устройство от попадания воды или масла. Для охлаждения радиатора транзистора VT1 в плате и в верхней части боковой стороны кожуха, прилегающей к радиатору со стороны вывода «ПР», просверлено несколько отверстий.

Устройство электронного зажигания некритично к возможному расположению деталей, и его конструкция может быть

любой. Однако при монтаже УЭЗ следует учитывать, что радиатор транзистора VT1, выводы «Б», «Пр» и «1» находятся под напряжением, поэтому на них нужно надеть хлорвиниловые трубки.

Соединения с переключателем SA1 и эмиттера транзистора с лепестками VT7 следует выполнять проводом сечением не менее 0,5 мм2. Схемы подключения УЭЗ к системе зажигания автомобиля с катушками Б-117 и Б-115В показаны на рисунке 5. Провод от Б-115В, идущий к реле стартера, следует отключить от катушки зажигания.

Детали УЭЗ. Все резисторы типа МЛТ. Диод VD3 должен иметь допустимое обратное напряжение не менее 350 В и прямой ток не менее 100 мА. Конденсаторы С2 и СЗ — К53-1 с рабочим напряжением 15 В. Можно использовать конденсатор К53-4 и другие, способные работать при температуре —40°С… +70°С. С1 — К53-1А, К53-4, лучше металлобумажные МБГП, МБГЧ.

В качестве транзистора VT2 можно использовать КТ503, КТВ15, а вместо КТВ09А — КТ704А (В). Взамен резистора R2 лучше установить лампу СМ-37, которая позволит контролировать работу УЭЗ, контактов прерывателя и будет служить индикатором при установке начального угла опережения зажигания. Кроме СМ-37 можно использовать коммутаторные лампочки на напряжение 24 В с током до 100 мА.

До установки УЭЗ на автомобиль следует проверить его под током. Для этого к клеммам «Б» и «М» подключают, соблюдая полярность, источник питания напряжением 6—12 В, а к клеммам «Б» и «1» — контрольную электролампу на 12 В мощностью не более 5 Вт. При отсутствии ошибок в монтаже она не должна гореть. Затем, периодически замыкая между собой клеммы «Пр» и «М», убеждаются, что при любом положении переключателя SА1 контрольная лампа загорается в такт замыкания этих клемм.

Установите переключатель SА1 в положение «Э». Удерживая в замкнутом состоянии клеммы «Пр» и «М», убеждаются, что контрольная лампа, вспыхнув, начинает относительно медленно гаснуть. После этого УЭЗ можно установить на автомобиль. Двигатель будет работать нормально. Если все же с увеличением оборотов он работает ненормально, то это указывает на увеличенный зазор между контактными пластинами прерывателя и его необходимо незначительно уменьшить.

Для гарантии длительной надежной работы желательна полная проверка УЭЗ. Проводят ее в следующей последовательности:

1. Включают амперметр постоянного тока на 5 А в цепь провода, идущего от замка зажигания к клемме «Б» катушки зажигания (к ней должна быть подключена и клемма «Б» УЭЗ). Переключатель БА1 устанавливают в положение «электронное зажигание».

2. Включают зажигание и убеждаются, что амперметр покажет бросок тока около 3 А с последующим его уменьшением до 0,05—0,1 А (при наличии утечки конденсатора С2 этот ток может быть больше 0,1 А, но не должен превышать 1,1 А). Если ток не спадает, то немедленно выключите зажигание — УЭЗ неисправно. Когда броска тока нет, проверните немного коленчатый вал (контакт прерывателя мог оказаться разомкнутым). При слабом броске тока необходимо уменьшить сопротивление резистора R6.

3. Запускают двигатель и измеряют ток, потребляемый системой зажигания. Если ток больше 1,1 А, его уменьшают незначительным увеличением зазора контактной системы прерывателя. Прогревают двигатель.

4. Увеличивая обороты двигателя, следят за показаниями амперметра. Ток вначале может возрастать, но не превышать 1,1 А, а затем уменьшаться до 0,6—0,7 А. Если ток меньше 0,6 А, необходимо увеличить сопротивление резистора 1?1 (с 22 до 27 кОм), несмотря на то, что двигатель может устойчиво, работать на всех оборотах. В процессе эксплуатации УЭЗ никакой подстройки, не требует.

Для использования УЭЗ на мотоциклах рекомендуется:

1. Уменьшить величины сопротивлений резисторов в два раза, а резистора R5 до 1,5 кОм.

2. Емкости конденсаторов увеличить в два раза.

3. Измерить ток, протекающий через первичную обмотку катушки (трансформатора) зажигания, на больших оборотах при обычном зажигании.

4. Установить на мотоцикл УЭЗ и произвести его проверку и настройку аналогично выполняемой на автомобиле. При этом может понадобиться изменить емкость конденсатора С1.

Протекающий от замка зажигания к катушке ток не должен превышать 1,1 А. При напряжении питания 6 В можно использовать микросхему К149КТ1Б.

Транзисторный вариант УЭЗ значительно упростится, если исключить из схемы переключатель 5А1 и элементы, обеспечивающие задержку отпирания транзисторов УТ2 и УТЗ. Принципиальная схема и печатная плата упрошенного варианта электронного зажигания — на рисунках 6 и 7.

Недостатками такого УЭЗ являются необходимость его демонтажа при переходе на обычное зажигание; более нагруженный режим работы транзисторов, а также то обстоятельство, что средний ток, протекающий через катушку зажигания при работающем двигателе, почти такой же, как при обычном зажигании. Это не исключает нагрева катушки зажигания. Однако минимум деталей, простота конструкции и независимость характеристик устройства от величины зазора между контактными пластинами прерывателя все же дают ряд преимуществ последнего варианта УЭЗ перед предыдущими.

Б. КРУТЛНОВ, г. Харьков

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.

Схема электронного зажигания для автомобиля « схемопедия

Схема электронного зажигания для автомобиля

Но существуют некоторые режимы работы двигателя, когда нужна значительная энергия искры, до 100 мДж.

Схема электронного зажигания

Печатная плата:

В устройстве электронного зажигания применены транзисторы VI, V2, V3 – КТ312В, V4 – КТ608, V5 — КТ809А (также пробовался транзистор C4106, на фото именно он). Конденсатор С2 – с рабочим напряжением не ниже 400 В. Катушка зажигания стандартная – Б 115, используемая в легковых автомобилях.

shemopedia.ru

ЗАН – электронное Зажигание с Автоматом уоз, Новикова. - Электрооборудывание - Каталог статей

Николаем Новиковым (г.Рыбинск) уже давно была разработана и с успехом применяется электронная бесконтактная тиристорная система зажигания. Система предназначена, в основном, для использования на моторах Д6 – Д8. Основное отличие данной системы от прочих состоит в том, что в ней реализовано автоматическое изменение угла опережения зажигания, в зависимости от оборотов двигателя. Система получает управляющий сигнал, для определения момента зажигания искры, непосредственно с катушки возбуждения. То есть система работает без отдельного датчика момента зажигания. Хотя система и аналоговая, но она обеспечивает характеристику АУОЗ, приближенную к оптимальной на всех режимах – от холостого хода, до максимальных оборотов. Схема зажигания собирается из минимального количества доступных и недорогих радиодеталей. Она не сложна в изготовлении и не требует наладки и обслуживания.

Николаем было собрано уже более 200 экземпляров. Они устанавливались многими мотолюбителями Рыбинска и района на различную технику и показали себя с лучшей стороны. Система была протестирована испытательной станцией завода по изготовлению снегоходов «Буран», входящего в состав Рыбинского производственного объединения моторостроения (сейчас – НПО «Сатурн» им. П.А. Люлька и «Русская Механика»). Было получено положительное заключение, подтверждающее заявленные мною параметры.

Пример практического использования данной системы на личном мопеде Новикова - Рига-13: Двигатель легко заводится в любое время года, холодный или прогретый. Раскручивается до 7000 оборотов в мин. Мопед уверенно тянет как на малом газу, так и при полностью открытом дросселе. Скорость мопеда возросла до 55 км/ч. Перегревов двигателя не происходит, даже при продолжительном движении с максимальной скоростью.

Эту систему бесконтактного электронного зажигания так же можно использовать в любой технике с магдино и датчиком момента зажигания. К таким относятся, например, мопеды с моторами V50 и Ш62, снегоход «Буран», лодочные моторы, импортные скутеры, и многие другие конструкции с двухтактными двигателями. Для установки системы нужно к выводу 2 коммутатора, подключить провод от управляющего датчика штатного зажигания.

Также, силами участников форума ДЫРЧИК.РУ, эта система устанавливалась и на двигатели Д4–Д5. ===========================================

Устройство системы:

1 – общий вывод; 2 – вывод датчика; 3 – вывод заряда; 4 – вывод ВВ катушки; 5 – лампа фары: 2,5В, 0,72А; Т1 – Катушка магнето Д8; Т2 – Высоковольтная катушка. С1 – 3,3мФ; С2 – 0,068 мФ; V1 – КД105Г; V2 – КД105Г; V3 – КД521; V4 – КТ361; V5 – КТ315; V6 – КД521; V7 – КУ201; V8 – КД105Г; V9 – КД202; R1 – 30К; R2 – 3,9К; R3 – 1,8К; R4 – 20К;

Работа системы

Провод штатной катушки зажигания Т1, который раньше подключался к кулачкам прерывателя, теперь используется для получения сигнала управления. (Вывод 2) Сигнал поступает на пороговое устройство V4–V5, формирующее импульс для открытия тиристора V7. Во время прохождения отрицательной полуволны, через вывод 2, через резистор R1 и диод V6, заряжается конденсатор С2. Пороговое в это время заперто резистором R2. Далее, при смене полярности входного напряжения (положительная полуволна), при достижении 0,5…0,7 В., через резисторы R2, R3 и эмиттерный переход транзистора V4 открывается пороговое устройство V4–V5. Таким образом, энергия (с левой по схеме обкладки) конденсатора С2 со знаком «минус», через транзисторы V5, V4 и диод V3 замыкается на правую обкладку, а энергия заряда С2 со знаком «плюс» (с правой обкладки) открывает тиристор V7. При этом конденсатор С1 через тиристор V7 замыкается на катушку зажигания. Колебательный процесс, происходящий в контуре первичной обмотки ВВ катушки Т2, сначала вызывает высокое напряжение на вторичной обмотке, а затем выдает импульс тока обратного напряжения. Этот импульс запирает тиристор V7, и через диод V8 немного заряжает С1. В следующий момент, продолжающийся рост напряжения на катушке Т1 вывод 3 (положительная полуволна), вновь заряжает С1.

Далее процесс повторяется.

Ротор, относительно катушки, установлен так, что, в момент приближения поршня к точке вспышки, напряжение положительной полуволны только начинает расти от ноля. Рост напряжения, на этом участке поворота ротора, происходит по пологой кривой.

При росте частоты оборотов, кривая становится круче. Напряжение срабатывания порогового устройства V4–V5 (равное 0,5…0,7В) достигается раньше – относительно угла поворота ротора (коленвала). Использование области малых напряжений, для управления моментом зажигания, обеспечивает широкий сектор изменения угла опережения зажигания. Таким образом, реализуется автоматический УОЗ. Удаленность этого рабочего участка от верхней границы напряжения полуволны позволяет получить характеристику роста УОЗ, практически - на любых оборотах

Замечу, что на отрицательную полуволну магнето нагрузку давать нельзя! В этом случае произойдет разбалансировка колебательного процесса, и момент искрового разряда будет смещен. ––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––––

Блок зажигания выполнен навесным монтажом прямо с выводов тиристора V7. Сборка помещена в трубку из пластмассы диаметром 32мм и длиной 100мм и залита эпоксидным компаундом. Система чувствительна к воде, поэтому после проверки заливать ёё обязательно!

Высоковольтные катушки лучше применять автомобильные – от транзисторных систем, с высоким коэффициентом трансформации. Они, при той же стоимости что и ТЛМ, имеют больший КПД и значительно надежнее в эксплуатации. ---------------------------------------------------------------------------------------

Свет в системе

Присутствие диода V9 позволяет использовать положительную полуволну для питания лампы фары от вывода 2. Прямое напряжение этого диода равно 1 В и нагрузка от ламп не повлияет на работу системы зажигания, так как напряжение для ее срабатывания равно 0,5…0,7 В. Напряжение в цепи фары оказывается стабилизированным 2,5…3В. Мощность по свету – примерно 3Вт. Превышение этой мощности ведет к снижению яркости света. Для яркого уверенного света надо иметь фару с лампой 2,5…3В Х 1,0А. Правда, такой лампы я пока не нашел. Или можно использовать 2 фары с лампами 2,4В Х 0,5А. Эти лампы в продаже есть. На задний габарит останется 2,4В Х 0,25А. Возможны и иные варианты, главное – не превышать общую нагрузку на катушку более 3Вт.

Дополнительно можно использовать энергию обратной индуктивности, которая теряется в ВВ катушке после искры:

ВАЖНОЕ ЗАМЕЧАНИЕ! В обоих случаях, при заведенном моторе фара должна быть включена постоянно! Либо не должна быть включена совсем. Нельзя ставить выключатель и включать – выключать фару при работе. Это может привести к пробою системы! ------------------------------------------------------------------------------------

Доработка магнето

Ввиду того, что магнето, изначально, было предназначено для контактного зажигания, требуется произвести несколько несложных доработок его конструкции.

Для получения оптимального сигнала от катушки необходимо добиться такого положения ротора относительно катушки в требуемый момент, чтобы тиристор, на холостых оборотах, открывался бы с опережением 10º, а при увеличении оборотов – УОЗ увеличивался плавно, пропорционально оборотам. Это положение ротора было установлено опытным путем. Для обеспечения такого положения придется произвести небольшую доработку магнето. При этом можно обойтись минимальным вмешательством в конструкцию магнето и избежать сложной доработки деталей.

Доработка катушки зажигания:

1. На фланце крепления «подковы» необходимо выполнить новые крепежные отверстия и срезать верхний правый угол.

Уточнение размеров требуется в связи с тем, что детали изготовлены заводом с очень большими разбросами допусков.

2. На сердечнике – «подкове» также необходимо срезать правый верхний угол. Удобнее это сделать на электронаждаке.

Такое положение должен занять статор магнето на двигателе. В отсеке картера обычно ничего дорабатывать не надо, «подкова» свободно входит на свое новое место. Иногда приходится немного (0,5мм) подпилить бобышку крепления крышки. Но, лучше сначала попробовать спилить металл с "подковы".

Если обмотка штатной катушки была повреждена, то ее нужно удалить и намотать новую. Рекомендуемые параметры: Низковольтная обмотка (1-2) – 180 витков, провод 0,62мм. Высоковольтная обмотка (2-3) – 5000 витков, провод 0,15…0,18мм. Направление витков

Катушку мотать виток – к витку, а высоковольтную обмотку изолировать послойно и пропитать лаком. Данное количество витков получено исходя из максимального заполнения имеющегося объема обмоткой, а следовательно, катушка с такими параметрами имеет максимальный КПД, возможный для данной конструкции.

Такая катушка, будет работать лучше штатной.

Но если имеется неповрежденная штатная катушка, то можно использовать ее.

Катушку двигателя Д8 можно использовать без доработок.

Катушка двигателя Д6 требует небольшой доработки. Во-первых, наружную изоляцию нужно размотать и вывод сделать не язычком, а проводом. Он пойдет на конденсатор С1. (вывод 3) Во-вторых массу нужно отпаять от подковы и натянуть на нее кембрик, чтоб гарантированно заизолировать от массы. Это будет датчиковый/световой провод (вывод 2). Провод, который штатно шел на кулачки, теперь – на массу. (вывод 1)

Доработка ротора:

Ротор магнето теперь должен устанавливается лицевой стороной вовнутрь, на ту же шпонку. Это поворачивает его на 90 градусов от штатного положения. Сравните картинку выше и картинку ниже. Они обе прорисованы для одного положения коленвала. На верхней - перевернутый ротор, на нижней - ротор в штатном положении.

Но при этом нужно учесть, следующий момент. Довольно часто встречаются ротора намагниченные с разным расположением магнитных полюсов относительно шпоночного паза. Это делалось потому, что контактной системе зажигания безразлично, какова полярность полюсов у ротора.

В разработанной системе, как основной используется ротор с такой полярностью: Это схема положения ротора в контактной СЗ! Здесь: Мотор - в ВМТ, в этот момент "правильный" ротор - ЮЖНЫМ полюсом (S) - справа от шпонки, начинает входить в нижний полюс сердечника катушки; Если же у вас не маркированный ротор, то воспользуйтесь компасом или маркированным магнитом. Все помним, что полюса одной полярности отталкиваются, разной - притягиваются. Пометьте полюса ротора маркером.

Имея «правильный» ротор система не требует более никаких доработок.

Если же ротор с «неправильной» ориентацией полюсов использовать с этой схемой, то момент образования искры развернется на 180º и будет происходить перед НМТ. Тогда мотор просто не заведется. Менять местами выводы катушки бессмысленно - это другая система, здесь так просто не получится!

В том случае, если у вас «неправильный» ротор, имеется несколько вариантов исправления: – намотать катушку генератора в противоположном направлении. – пропилить новый шпоночный паз, строго напротив штатного. Это позволит развернуть магнит на 180º Изготовление паза требует аккуратности и точности исполнения – если ротор будет «болтаться» на шпонке, его быстро разобьет, а параметры системы будут нестабильны. – проще всего было бы заменить ротор на подходящий, по полюсовке, для этой схемы. Деталь недорогая и продается свободно. ======================================= ЗАМЕЧАНИЕ. ОБЯЗАТЕЛЬНО необходимо контролировать параметры тиристоров 201 и, очень желательно – диодов 202. Они имеют большой разброс параметров открытия, а при температуре выше 40ºС могут начать пропускать ток, который должны удерживать!. Их нужно испытывать. Нужно собрать цепь - источник питания с лампой, подать напряжение, и греть деталь паяльником. Тиристоры 201 с буквой А работают стабильнее чем с буквой Н. Если напряжение для открытия тиристора на управляющем электроде больше 5В, то его ставить нельзя! Схема будет работать не стабильно или совсем не будет – на холостых и малых оборотах. Открытие диода 202 должно происходить не ниже 1В.

moped-mokik.ucoz.ru