Конденсаторная система зажигания. Система зажигания конденсаторная


Конденсаторная система зажигания | Авторская платформа Pandia.ru

АВТОЛЮБИТЕЛЯМ

Э. Литке

КОНДЕНСАТОРНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

Предлагаемой контактной конденсаторной системе зажигания присущи следующие положительные свой­ства:

1. Стабильность вторичного напряжения по двум уровням в зависимости от частоты вращения коленча­того вала двигателя и в соответствии с пробивным на­пряжением свечей. Напряжение на первичной обмотке стандартной катушки зажигания (типа Б115) первого уровня (около 430 В) сохраняется при пуске, низкой и средней частоте вращения четырехтактного четырех-цилиндрового двигателя до 3900 — 4000 об/мин и умень­шается в 2 раза до второго уровня (310 В) при макси­мальной частоте вращения, когда пробивное напряжение свечей снижается более чем в два раза.

2. Полное сохранение параметров искрообразования при изменении питающего напряжения бортовой сети автомобиля от +5 до +18 В.

3. Повышение длительности индуктивной фазы искры до 1200 мкс при пуске, низкой и средней частотах вра­щения коленчатого вала двигателя и до 1000 мкс при максимальной частоте вращения и энергии в искре соот­ветственно 0,14 и 0,08 Дж.

4. Зависимость энергии искрообразования или вели­чины вторичного напряжения от температуры окружаю­щей среды (температурный коэффициент вторичного напряжения отрицателен и составляет примерно 0,6 В/град С).

5. Повышение надежности работы системы из-за уменьшения в 2 раза тока разрыва коммутирующего транзисторного ключа при двукратной зарядке накопи­тельного конденсатора, т. е. зарядки конденсатора сразу после размыкания контактов прерывателя и вновь после замыкания контактов (надежность искрообразования заметно возрастает по сравнению с известными одно-импульсными системами, когда частота прерывания со­ставляет 0,2 — 0,4 Гц, например при ручном пуске дви­гателя, при этом накопительный конденсатор будет получать дополнительный заряд в момент замыкания контактов, т. е. в паузах между искрами).

6. Высокая помехоустойчивость системы и некритич­ность к пульсациям питающего напряжения.

7. Сведение к минимуму трудоемкой обмоточной ра­боты, так как в импульсном трансформаторе имеются всего лишь две обмотки.

8. Простота настройки и подключения системы к электрооборудованию автомобиля.

9. Незначительная сила потребляемого от аккумуля­тора тока, которая при пуске и на холостых оборотах двигателя составляет 0,35 А (при увеличении силы тока от 0,35 до 2,2 А при максимальной частоте вращения питание системы, как известно, происходит от генератора автомобиля).

При изготовлении электронных систем у автолюбите­лей возникают определенные трудности с приобретением радиодеталей. Поэтому были разработаны шесть вари­антов построения схемы, приведенные на рис. 1 — 6, с представлением печатного монтажа по каждому из них. Все модели различаются между собой способом управ­ления транзисторным ключом и связями с цепью пре­рывателя.

Технические характеристики (»модель М4)

Напряжение питания, В…….+ 12±30%

Минимально допустимое напряжение при пуске двигателя стартером, В…… +4,3

Кратковременное максимально допусти­мое напряжение, В………. +18

Напряжение зарядки накопительного кон­денсатора 1-го и 2-го уровня соответственно при t=20°C, В………. 435; 320

Напряжение зарядки накопительного кон­денсатора при минимально допустимом на­пряжении питания +4,3 В, В…… 385

Коэффициент стабилизации вторичного на­пряжения при напряжении питания 12 В± ±30%…………… 30

Граничная частота двукратного заряда емкости при UПит=13 В и скважности Q=2,2 Гц…………..130 — 150

Максимальная частота прерывания fnp, Гц 220 — 240

Предельная рабочая частота, Гц… 360

Минимальная и максимальная энергия, подведенная к первичной обмотке катушки зажигания (Б115), Дж………0,08, 0,14

Длительность индуктивной фазы искры, мкс……………. 950 — 1050

Сила потребляемого тока в режиме пус­ка двигателя, А………… 0,35

Максимальная сила потребляемого тока при UПИТ = 13 В и fпр=130 Гц, А….. 2,0 — 2,2

Температурный коэффициент вторичного напряжения, В/°С……….. — 0,6

Диапазон изменения температуры окру­жающей среды, °С………. — 45 + 65

Габариты (без выступающих шпилек), мм 145 X 101 X 64

Неизменяемая часть схемы, представленной на рис. 1, выполнена с таким расчетом, чтобы каждая изменяемая часть (рис. 2 — 6), обведенная пунктирной линией, могла легко с ней стыковаться простым наложением чертежей.

Основная схема содержит стандартную катушку за­жигания ВК, прерыватель S1, относящиеся к электрообо­рудованию автомобиля, транзисторный ключ V6, V7, на­копительный конденсатор С5, выпрямитель V8, V9, им­пульсный трансформатор 77, разрядный тринистор V12 и цепи его управления С2, V3, R4, R13, измерительные Резисторы Rll, R12, нагрузочный резистор прерывателя R1 и, наконец, элементы С6, R14, R15, VII для создания длительного колебательного процесса в первичной об­мотке катушки зажигания.

Рис. 1. Принципиальная схема устройства

Рис. 2. Принципиальная схема модели M1

Рис. 3. Принципиальная схема модели М2

Рис. 4. Принципиальная схема модели МЗ

Изменяемые части схемы собраны на одной микро­схеме серии К.155 и одном транзисторе для предвари­тельного усиления составного транзисторного ключа. Работоспособность двигателя и параметры искрообразования при использовании любой из приведенных мо­делей равноценны.

Рис. 5. Принципиальная схема модели М5

Рис. 6. Принципиальная схема модели Мб

Рассмотрим порядок работы системы зажигания, на­пример для модели 4.

В исходном состоянии в момент подачи напряжения питания и замкнутом положении контактов прерывателя S1 на выходе 6 микросхемы D1, выполняющей функцию 2-2И-2ИЛИ-НЕ и соединенной по схеме RS-триггера, по­является логическая 1, так как на входе 5, подключен­ном к дифференцирующей цепочке R2C1 VI возникает кратковременно логический 0. Срабатывает триггер D1, который удерживается в этом состоянии до тех пор, пока напряжение на измерительном резисторе R11 не достиг­нет уровня логической 1 вследствие открывания транзи­сторного ключа и экспоненциального возрастания тока в первичной обмотке импульсного трансформатора. При достижении этого уровня триггер мгновенно изменяет свое состояние на противоположное. В результате ток через транзисторный ключ V5 — V7 резко прерывается, и в обмотках импульсного трансформатора возникает ЭДС самоиндукции, приложенная через диоды V8, V9 к накопительному конденсатору С5. Конденсатор полу­чает первую порцию энергии и заряжается до напря­жения Uu.

После размыкания контактов прерывателя ка входе 9, 10 микросхемы возникает положительный импульс, обусловленный разрядным током через открывшийся тринистор V12 и измерительный резистор R12. Этот им­пульс вызывает изменение состояния триггера и логиче­ских уровней на выходах микросхемы. Одновременно с появлением искры вновь открывается транзисторный ключ, и после окончания колебаний в катушке зажига­ния и полной разрядки С5 происходит опять зарядка накопительного конденсатора до напряжения U1. При последующем замыкании контактов триггер изменяет свое состояние уже по входу 5, связанному с коммути­рующим конденсатором С1, и накопительный конденса­тор получает дополнительную порцию энергии. Теперь, к моменту очередного размыкания контактов, конденса­тор С5 окажется заряженным до напряжения

U2 =(2U1)-2,

и энергия искры будет больше первоначальной. В дальнейшем процесс работы системы повторяется.

Рис 7,а. Печатная плата модели Ml

Рис. 7,6. Расположение элементов на плате Ml

Работа остальных схем принципиально мало отли­чается от рассмотренной. В моделях Ml, M5 и Мб RS-триггер собран на элементах И-НЕ. В первой модели связь с транзисторным ключом осуществляется так же, как и в М4, — через разделительный диод V4. Такая связь обеспечивает хорошую развязку ключа с триггером и позволяет увеличить ток базы транзистора V5. В мо­дели МЗ предварительный транзистор V5 используется в режиме фазоинвертора, и для получения необходимой обратной связи его база соединена с противоположным плечом триггера. В этой модели транзистор V5 мэжно выбрать с меньшим допустимым напряжением коллек­тор — база, но в то же время он должен обладать малым напряжением насыщения и должен коммутировать ток около 50 — 60 мА. В моделях Ml, М4, М5 и Мб коллектор транзистора V5 можно подключать либо к базе выходного транзистора V7 (как показано пунктиром), либо через ограничительный резистор R7 к источнику пита­ния + 12 В. В последнем случае требования к макси­мально допустимому напряжению UK3 и к напряжению насыщения Uкэнас транзистора V5 уменьшаются На печатных платах (рис. 7 — 12) соответствующих моделей предусмотрена перемычка, которая устанавливается только при отсутствии резистора R7. В модели 5 для переключения триггера используется разделительный Диод V4, а в Мб — транзистор V4 заменяет недостающую часть инвертора, так как микросхема К. М155ЛА4 состоит только из трех элементов 3И-НЕ.

Рис. 8,а. Печатная плата модели М2

Рис. 8,6. Расположение элементов на плате М2

Рис. 9,а. Печатная плата модели МЗ

Рис. 9,6. Расположение элементов на плате МЗ

С увеличением частоты вращения сокращается время на двукратную зарядку, и на частоте прерывания 120 — 140 Гц (напряжение питания 13,2 В) напряжение на конденсаторе С5 понизится и приблизится к уровню U1, который будет стабильно поддерживаться до макси­мальной частоты вращения (220 — 240 Гц) прерывателя. Следует учесть, что при этом снизится также и пробив­ное напряжение свечей. Таким образом, коэффициент запаса по вторичному напряжению, равный отношению амплитуды вторичного напряжения к пробивному на­пряжению свечи, будет почти постоянным. Более того, снижение вторичного напряжения и энергии искры об­легчает режим работы свечей на больших оборотах дви­гателя и увеличивает их срок службы. Максимальная частота, при которой еще возможно искрообразование, 400 Гц. С уменьшением частоты вращения ниже гранич­ной напряжение на конденсаторе С5 вновь становится равным U2.

Рис. 10,а. Печатная плата модели М4

Рис. 10,6. Расположение элементов на плате М4

Рис. 11, а. Печатная плата модели М5

Элементы R3 и V2 предназначены для стабилизации напряжения питания микросхемы. Стабилитрон VI за­щищает вход микросхемы от перенапряжения. Благодаря элементам С6, R14, R15, VII, как уже было сказано выше, удлиняется затухающий колебательный процесс в катушке зажигания, при этом длительность индуктив­ной фазы искры в зазоре свечи увеличивается до 900 — 1200 мкс (вместо 300 — 400 мкс при одном колебательном процессе). После окончания первого периода колебаний диод V10 запирается, и положительный выброс напряжения с обмотки катушки зажигания поступает через кон­денсатор С6, резистивный делитель R14R15 и диод VII на управляющий электрод разрядного тринистора V12. Последний вновь открывается, и оставшийся после пер­вого периода колебаний заряд на конденсаторе С5 создает в контуре еще одно колебание напряжения в течение второго периода, но уже с меньшей амплитудой, затем следует еще одно колебание и так до тех пор, пока не израсходуется весь заряд накопительного конденсатора. Нисло колебаний можно регулировать резистором R15. Практически в описываемой системе используется максимально возможное число колебаний (3 — 4) и рези­стор R15 выбран так, чтобы конденсатор С5 полностью разряжался. Этим исключается дополнительная регули­ровка системы.

Рис. 11, б. Расположение элементов на плате М5

Рис. 12, а. Печатная плата модели Мб

Рис. 12, б. Расположение элементов на плате Мб

Напряжение на конденсаторе С5 устанавливается резисторами R11 и R6 соответственно грубо и плавно. Из­мерительные резисторы R11 и R12 намотаны на рези­сторах ВС-0,25 манганиновой проволокой диаметром 0,4 — 0,5 мм. Конденсаторы СЗ и С4 предотвращают переключение триггера от воздействия помехи. Конденса­тор С5 — МБГЧ или МБГО, С6 — КБГИ, С2 — МБМ, С1, СЗ и С4 — КМ1.

Импульсный трансформатор Т1 выполнен на сердеч­нике Ш16X32 из трансформаторной стали. Его первич­ная обмотка содержит 63 витка провода диаметром 1 мм марки ПЭВ-2 и намотана поверх вторичной, содержащей 750 витков провода марки ПЭТВ диаметром 0,19 мм. Изоляция между обмотками должна выдерживать на­пряжение 600 В. Сборка трансформатора производится встык с зазором 0,15 мм. После сборки его необходимо пропитать изоляционным лаком, в противном случае может проникнуть влага. Назначение остальных эле­ментов пояснения не требует.

Рис. 13. Эпюры напряжений, измеренные для модели М4

Эпюры напряжений конденсаторной системы зажи­гания, измеренные на модели М4, приведены на рис. 13. Все напряжения измерены относительно минусовой об­щей шины питания.

Наладка системы зажигания производится в следую­щем порядке:

1. Тщательно проверяется качество деталей и мон­тажа.

2. Устанавливается требуемое напряжение на нако­пительном конденсаторе С5.

3. Проверяется частотная характеристика (опреде­ляется граничная частота двукратного заряда).

4. Проверяется сила максимально потребляемого тока и минимально допустимое напряжение питания.

После выполнения условий по п. 1 необходимо под­ключить на выход автомобильную катушку зажигания любого типа, например Б115, и установить зазор 5 — 7 мм между высоковольтным выводом и корпусом. По­дать напряжение +12 В от источника постоянного тока, имеющего предел плавного регулирования напряжения + (4 — 20) В и защиту по перегрузке до 6 — 7 А. Нала­живать систему можно непосредственно от аккумулято­ра, но при этом следует подавать питание через плавкий предохранитель.

При замыкании на корпус вывода контакта S1 и последующем размыкании его в зазоре высоковольтного вывода должна проскакивать искра. Для выполнения п. 2 в качестве прерывателя желательно использовать геркон или реле, обмотки которых можно подключить к генератору прямоугольных импульсов, а для п. 3 — собрать бесконтактный ключ. Напряжение на конденса­торе С5 измеряется осциллографом относительно корпу­са и при напряжении питания +13 В и скважности им­пульсов прерывателя (где Тпр — период, tP — время разомкнутого состояния) должно со­ставлять 430 В на частоте 10 — 100 Гц. Менее точно можно измерить напряжение на С5 стрелочным прибором с входным сопротивлением 20 кОм/В. Показания прибо­ра на частоте 10 Гц должны быть 330 В.

Для увеличения напряжения на конденсаторе С5 следует либо уменьшить сопротивление резистора R6, либо R11. Значительное уменьшение сопротивления резистора R11 говорит о низком качестве изготовленного трансформатора.

Перед выполнением пп. 3 и 4 рекомендуется прове­рить соответствие формы напряжений в контрольных точках схемы и эпюр напряжений на рис. 13. В пра­вильно работающем блоке граничная частота двукрат­ного заряда равна 120 — 140 Гц. На этих же частотах сила максимально потребляемого тока не должна пре­вышать 2,2 А. Для проверки минимально допустимого уровня напряжения питания системы необходимо уста­новить частоту прерывания около 10 Гц, затем плавно снижать напряжение до +5 В и одновременно контро­лировать наличие искры. Уменьшать напряжение ниже указанного уровня не рекомендуется, так как может сгореть плавкий предохранитель. Вторичное напряжение при этом должно уменьшиться на 8 — 10 процентов.

Работу системы зажигания следует проверять на ча­стоте прерывания 0,2 — 0,5 Гц для случая, когда требует­ся ручной пуск двигателя. Энергия искрообразования должна быть такой же; если она будет значительно мень­ше, то необходимо заменить тринистор V12, так как ток утечки у него слишком велик.

На этом наладку системы можно считать закон­ченной.

Конструкция блока зажигания и размещение деталей выполнены с учетом влияния теплового режима элемен­тов. Несущим основанием является дюралюминиевая плата размером 145X101X3,5 мм, на которой установ­лены транзистор V7 (через слюдяную прокладку с наружной стороны), импульсный трансформатор 77, нако­пительный конденсатор С5, нагрузочный резистор R1, печатная плата и два измерительных резистора R11 и R12, причем последние располагаются на краю платы с таким расчетом, чтобы надеваемый кожух не закрывал их и они находились в условиях естественного охлаж­дения.

Блок зажигания закрепляется под капотом двигателя возле катушки зажигания (с любой стороны и в любом положении). После подключения рекомендуется устано­вить рабочий зазор свечей равным 0,9 — 1 мм, так как при его значительном увеличении, например до 1,5 мм, становится недостаточной электрическая прочность изо­ляции высоковольтных проводов и распределителя. Угол опережения зажигания при применении данной системы увеличивается не более чем на 0,5 градуса, поэтому ре­гулировать его практически не нужно.

Длительная эксплуатация описываемой системы на легковых автомобилях показала высокую надежность ее работы, бесперебойность искрообразования при коле­баниях температуры окружающей среды от — 45 до +65° С, при этом значительно улучшились пусковые характеристики двигателя, увеличилась мощность в сред­нем на 10 процентов.

Возможная замена элементов: VI — КС133А; V8, V9 — Д229Е, КД203В, КД203Г, КД209, КД210; V3 — КД105; V10 — КД206В, КД202Р, КД203, КД209, КД210; У5-КТ603, КТ608; VII — Д220Б; V7 — ГТ701А, КТ818ГМ; D1 — серий К.130, КЛЗЗ, К136, К106.

ББК 32.884.19

В80

Рецензент кандидат технических наук А. Г. Андреев

В помощь радиолюбителю: Сборник, Вып. 78/ В80. Сост. С. П. Балешенко.— М.: ДОСААФ, 1982.— 79 с, ил. 30 к.

Приведены принципиальные схемы и описания конструкций рач диотехнических устройств различной степени сложности. Для широкого круга радиолюбителей и специалистов.

2402020000—064

В————–87-82

072(02)—82

ББК 32.884.19

6Ф2.9

В ПОМОЩЬ РАДИОЛЮБИТЕЛЮ

Выпуск 78

Составитель Сергей Павлович Балешенко

Редактор М. Е. Орехова

Художник В. А. Клочков

Художественный редактор Т. А. Хитрова

Технический редактор 3. И, Сарвина

Корректор Е. А. Платонова

ИБ № 1268.

Сдано в набор 10.02.82. Подписано в печать 17.06.82. Г-54221. Формат 84X108/32. Бумага газетная. Гарнитура литературная. Печать высокая. Уел п л. 4,2. Уч.-изд. л. 4,09. Тираж 700 000 экз. (I завод: 1—350 000 экз.) Зак 2—1935. Цена 30 к. Изд. № 2/г-164.

Ордена «Знак Почета» Издательство ДОСААФ СССР

129110, г. Москва, И-110, Олимпийский просп., 22.

Отпечатано с матриц Полиграфкомбината ордена «Знак Почета» издательства ЦК ЛКСМУ «Молодь» на Головном предприятии республиканского производ­ственного объединения «Полиграфкнига», 252057, г. Киев, Довженко, 3.

OCR Pirat

pandia.ru

Конденсаторная система зажигания

АВТОЛЮБИТЕЛЯМА. Курченко, А. СинельниковКОНДЕНСАТОРНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

Предлагаемая система зажигания отличается от описанной в сбор­нике «В помощь радиолюбителю», вып. 73 (М.: ДОСААФ, 1981) тем, что в ней накопительный конденсатор заряжается непрерывно, в связи с чем утечки в элементах вторичной цепи на работу си­стемы не влияют.

Система помехоустойчива, нормально работает при наличии в бортовой сети импульсных помех с амплитудой до 80 В.

Рис. 1. Электрическая принципиальная схема системы зажигания

Режим многократного искрообразования не предусмотрен. Пе­реключение с электронной системы на обычную батарейную про­изводится с помощью штепсельных разъемов.

Система обеспечивает получение стабилизированного вторичного напряжения 360±10 В при изменении напряжения питания от 6,5 до 15 В, а также при изменении температуры от — 40 до +70 °С.

Ток, потребляемый системой, изменяется линейно от 0,4 А при остановленном двигателе до 1,8 А при частоте вращения вала четырехтактного четырехцилиндрового двигателя, равной 6000 об/мин.

Длительность искрового разряда 0,3 мкс, а его энергия не менее 5,9 мДж.

Электрическая принципиальная схема рассматривае­мого устройства зажигания приведена на рис. 1.

Система зажигания состоит из прерывателя Яр, электронного блока ^ устройства переключения с элек­тронного зажигания на батарейное, состоящего из штеп­сельных разъемов ХР1, XS1, ХР2, катушки зажигания КЗ, выключателя зажигания ВЗ, аккумулятора GB, вы­ключателя стартера В Ст.

Электронный блок ЭБ, в свою очередь, состоит из следующих основных узлов:

однотактного преобразователя напряжения на тран­зисторе VT2 и трансформаторе 77;

устройства стабилизации, состоящего из стабилитро­на VD9 и усилителя постоянного тока на транзисторах VTl. VT3, VT4, VT5;

накопительного конденсатора С3;

устройства коммутации, состоящего из тиристора VS1, трансформатора управления Т2, резисторов R5, R6, конденсатора С2 и диода VD8;

разрядного диода VD7.

Работает устройство следующим образом. Допустим, что контакты прерывателя Пр в момент включения пи­тания разомкнуты. После включения питания начинает работать преобразователь напряжения. Напряжение на накопительном конденсаторе СЗ в это время отсутству­ет, поэтому стабилитрон VD9 и транзистор VT3 закрыты. Транзисторы VT4, VT5 при этом открыты. Первый из них током в его базу через резистор R11, а второй — током коллектора транзистора VT4 в его базу через ре­зистор R14. Открытый транзистор VT5 шунтирует пере­ход база — эмиттер транзистора VT1, вследствие чего последний закрыт и на работу преобразователя не влия­ет. Транзистор VT2 преобразователя первоначально от­крывается током в его базу через резистор R1. При этом полное напряжение питания прикладывается к обмотке I трансформатора Т1. В остальных обмотках трансфор­матора индуцируются напряжения. Отрицательное на­пряжение с начала обмотки II (начала обмоток на схе­ме рис. 1 обозначены точками) через диод VD5 и рези­стор R2 поступает на базу транзистора VT2 и переводит транзистор VT2 в состояние насыщения. Через обмотку I трансформатора Т1 начинает протекать линейно нара­стающий ток (t1 на рис. 2). В сердечнике трансформа­тора накапливается электромагнитная энергия L1i21/2, где LI — индуктивность обмотки I, i1 — ток через обмотку I.

Ток в обмотке I нарастает до тех пор, пока обеспе­чивается насыщение транзистора VT2, т. е. до тех пор, пока соблюдается условие:

i1 = iКVT2бVT2 Рнас,

где iKVT2 и IбVТ2 соответственно токи коллектора и ба­зы транзистора VT2, Pнас — коэффициент усиления по току этого транзистора в режиме насыщения (обычно, Рнас = 5...10).

Рис. 2. Временные диаграммы работы однотактного стабилизиро­ванного преобразователя напряжения:

U , U — напряжение соответственно на обмотке III и конденсаторе СЗ, ii — ток через обмотку I трансформатора Т1При достижении током и значения 1р = 1бУТ2&вас, которое будем называть током разрыва, транзистор VT2 начинает запираться. Напряжение на нем увеличивается, а на обмотке I уменьшается. Вследствие этого напряже­ние на обмотке II тоже уменьшается, что ускоряет про­цесс запирания транзистора VT2, который запирается в течение нескольких микросекунд. Напряжение в обмот­ках трансформатора Т1 изменяет свой знак. Положи­тельное напряжение с начала обмотки II через резистор R4 прикладывается к базе транзистора VT2 и надежно запирает его. Ток через транзистор VT2 и обмотку I трансформатора Т1 прекращается (tz на рис. 2). На этом заканчивается прямой ход работы преобразователя. К диоду VD6 во время прямого хода с обмотки III при­кладывается обратное напряжение, поэтому диод закрыт и вторичная цепь (элементы, расположенные на схеме рис. 1 правее диода VD6) на работу преобразователя влияния не оказывает.

После разрыва тока в обмотке I трансформатора Т1 начинается обратный ход работы преобразователя.

Энергия, накопленная в магнитном поле трансформато­ра, создает в его обмотках импульсы напряжения проти­воположной полярности. Положительный импульс с на­чала обмотки III открывает диод VD6 и заряжает нако­пительный конденсатор до напряжения, зависящего от энергии, накопленной в магнитном поле трансформатора во время прямого хода, и емкости накопительного кон­денсатора (ta на рис. 2).

Если принять, что вся энергия, накопленная в магнит­ном поле трансформатора Т1 за время прямого хода, переходит в энергию электрического поля конденсатора, то напряжение, до которого зарядится накопительный конденсатор, будет равно;

где ip — сила тока разрыва; L1 — индуктивность об­мотки I.

Длительность импульса обратного хода также зави­сит от энергии, накопленной в трансформаторе, и емко­сти накопительного конденсатора СЗ и, кроме того, как видно из рис. 2, она уменьшается по мере увеличения амплитуды импульса. Действительно, энергия каждого импульса постоянна — L1i2P/2, следовательно, и площадь импульса постоянна, высота же импульса все время уве­личивается и, следовательно, его длительность должна уменьшаться.

После окончания действия импульса обратного хода (t4 на рис. 2) положительное напряжение в обмотках трансформатора ^ исчезает, транзистор VT2 снова от­крывается и вышеописанные процессы повторяются.

Напряжение на накопительном конденсаторе ступен­чато возрастает. Когда оно достигает заданного значе­ния 350...360 В (t5 на рис. 2), которое определяется со­противлением резисторов R7, R8, R9 и напряжением стабилизации стабилитрона VD9, последний открывает­ся. Открываются транзисторы VT3, VT1, а транзисторы VT4, VT5 закрываются. Положительная обратная связь, осуществляемая через резистор R12, ускоряет процесс переключения транзисторов VT1, VT3, VT4, VT5 релей­ного усилителя и, кроме того, повышает его устойчи­вость. Конденсатор С4 также повышает устойчивость усилителя.

Переход коллектор-эмиттер открытого транзистора VT1 через диод VD1 шунтирует переход эмиттер-база транзистора VT2, вследствие чего последний закрывает­ся, и преобразователь прекращает работу. Накопитель­ный конденсатор медленно разряжается через резисто­ры R7, R8, R9, стабилитрон VD9 и сопротивления утечек тиристора VS1, диодов VD6, VD7 и собственное сопро­тивление изоляции. Через некоторое время напряжение на накопительном конденсаторе уменьшается настолько, что стабилитрон VD9 закрывается. Транзисторы VT3 и VT1 релейного усилителя закрываются, а транзисторы VT4, VT5 открываются. Преобразователь снова начинает работать (U на рис. 2). Первый же импульс обратного хода подзаряжает накопительный конденсатор, напря­жение на нем увеличивается и снова открываются ста­билитрон VD9 и транзисторы VT3 и VT1. Преобразова­тель опять прекращает свою работу и т. д.

Таким образом, средний уровень напряжения на на­копительном конденсаторе поддерживается постоянным. При уменьшении напряжения питания уменьшается сила тока разрыва — iр, а следовательно, и энергия, накапли­ваемая в магнитном поле трансформатора за время прямого хода. Однако при этом частота работы преоб­разователя повышается и накопительный конденсатор начинает чаще подзаряжаться. В результате средний уровень напряжения на нем остается постоянным. Так, например, испытания показали, что при увеличении на­пряжения питания с 6,5 до 15 В, т.е. на 230 %, напря­жение на накопительном конденсаторе увеличивается всего на 2 %, с 360 до 367 В.

То же самое происходит при увеличении тока утечки во вторичной цепи. Накопительный конденсатор начи­нает быстрее разряжаться, но и чаще подзаряжается. В результате средний уровень напряжения на нем оста­ется постоянным.

Амплитуда пульсаций, или величина ступеньки на­пряжения на накопительном конденсаторе, в установив­шемся режиме зависит от энергии, запасаемой в магнит­ном поле трансформатора за время прямого хода. Чем эта энергия меньше, тем меньше величина ступеньки. На практике величина ступеньки не должна превышать 10...15 В. В противном случае напряжение искрообразования получается практически нестабилизированным. Действительно, поскольку работа преобразователя не стабилизирована с работой прерывателя, контакты по­следнего могут размыкаться в любое время. Из рис. 2 видно, что напряжение, подводимое к катушке зажига­ния, будет больше, если прерыватель разомкнется в момент t5, а не t7. Если амплитуда ступеньки, например, будет равна 70 В, то напряжение искрообразования нельзя считать стабилизированным.

Вторым, и в то же время очень важным требованием, предъявляемым к преобразователю, если он предназна­чен для работы в системе зажигания, является его быст­родействие. Он должен успеть зарядить накопительный конденсатор за время между двумя искрами, при макси­мальной частоте искрообразования 200 Гц, т. е. за 5 мс.

Быстродействие преобразователя в основном опреде­ляется силой тока разрыва fp. Чем она больше, тем больше каждая порция энергии и тем быстрее заряжает­ся накопительный конденсатор. При этом, правда, уве­личивается и время нарастания тока. Однако последнее увеличивается пропорционально первой степени тока, а энергия — пропорционально квадрату тока. Поэтому общее время зарядки накопительного конденсатора при увеличении тока разрыва уменьшается. От индуктив­ности же первичной обмотки I трансформатора быстро­действие преобразователя практически не зависит. Чем больше индуктивность, тем больше каждая порция энергии, но настолько же медленнее нарастает ток. Вре­мя прямого хода увеличивается. При увеличении индук­тивности обмотки I, например путем увеличения сечения сердечника трансформатора, частота работы преобразо­вателя снижается, конденсатор полностью заряжается, например, за 3 — 4 импульса обратного хода, однако об­щее время зарядки получается такое же, как и при мень­шей индуктивности, когда конденсатор заряжается за 10 — 15 импульсов. Вместе с тем величина ступеньки в установившемся режиме в первом случае больше и, кро­ме того, трансформатор имеет большие габариты и массу.

Рис. 3. Временные диаграммы работы системы зажигания с непре­рывным накоплением энергии в момент преобразования: Uс3— напряжение на накопительном конденсаторе СЗ, I — ток через первичную обмотку катушки зажигания, U — напряжение на свече зажиганияПоэтому конструкция трансформатора преобразова­теля может быть самой различной. Необходимо только, чтобы потери в меди (в обмотке I) были примерно рав­ны потерям в стали (в сердечнике), что можно опреде­лить по степени нагрева обмотки и сердечника (они должны нагреваться примерно одинаково). Кроме того, частота работы преобразователя в неустановившемся режиме (t1 — t5 на рис. 2) не должна превышать 10... 15 кГц, так как с увеличением частоты возрастают по­тери в транзисторе VT2 и сердечнике трансформа­тора.

При уменьшении напряжения питания уменьшается сила тока разрыва и, следовательно, увеличивается об­щее время зарядки накопительного конденсатора. Одна­ко при этом и частота искрообразования мала, например при пуске двигателя стартером, и накопительный кон­денсатор все равно успевает полностью зарядиться.

Остановимся на назначении некоторых элементов преобразователя.

Диод VD1 защищает транзистор VT1 от напряжения положительной полярности, появляющегося в обмотке II (на базе транзистора VT2) во время обратного хода.

Диод VD4 компенсирует падение напряжения на дио­де VDli что необходимо для надежного запирания тран­зистора VT2 при отпирании транзистора VT1, благодаря диоду VD5, включенному параллельно с резистором R4, отрицательная полуволна напряжения с обмотки II проходит к базе транзистора VT2 через этот диод почти полностью, а положительная полуволна огра­ничивается на допустимом для транзистора VT2 уровне диодами VD2, VD3.

Цепочка R3C1 ограничивает амплитуду выброса на­пряжения на коллекторе транзистора VT2 (в обмотке I) в момент его запирания. Этот импульс возникает вслед­ствие того, что время переключения транзистора КТ837 очень мало, значительно меньше, чем постоянная време­ни трансформатора Т1, поэтому во время действия пе­реднего фронта импульса обратного хода (в течение нескольких микросекунд) обмотка III с диодом VD6 и конденсатором СЗ как бы еще не подключена, и ампли­туда импульса ограничивается лишь паразитной ем­костью обмотки I. Без цепочки R3C1 амплитуда им­пульса может достигать 70...80 В.

При замыкании контактов прерывателя через рези­сторы R5, R6 и диод VD8 начинает протекать ток. На­пряжение на обмотке I трансформатора Т2 ограничено диодом VD8, в связи с чем амплитуда отрицательного импульса на управляющем электроде тиристора VS1 в момент замыкания контактов прерывателя не пргевыша-ет 0,35 В. Ограничение напряжения на обмотке I, кроме того, обеспечивает увеличение времени нарастания тока в обмотке, что позволяет устранить влияние дребезга контактов прерывателя.

Резисторы JR5, R6 ограничивают ток через обмотку I и вместе с конденсатором С2 образуют фильтр НЧ, обеспечивающий необходимую помехоустойчивость системы зажигания.

К моменту размыкания контактов прерывателя ток в обмотке I достигает установившегося значения. В сердечнике трансформатора Т2 накапливается элек­тромагнитная энергия. Поэтому в момент размыкания контактов в обмотках трансформатора возникают им­пульсы напряжения. Положительный импульс с конца обмотки II поступает к управляющему электроду тири­стора VS1, вследствие чего последний переключается (t1 на рис. 3).

Первичная обмотка катушки зажигания подключает­ся к заряженному до напряжения 350 В накопительному конденсатору СЗ и напряжение на ней в течение несколь­ких микросекунд возрастает до 350 В (UКз). Скорость нарастания вторичного напряжения зависит от парамет­ров катушки зажигания. При применении серийных ка­тушек от обычной батарейной- системы зажигания (на­пример, Б117) искра возникает через 3...5 мкс после размыкания контактов прерывателя (ta на рис. 3).

Индуктивность первичной обмотки катушки зажига­ния и накопительный конденсатор СЗ, соединенные меж­ду собой через переключившийся тиристор, образуют колебательный контур, в котором возникают затухающие колебания. Ток в контуре — Iкз, протекающий в это время через тиристор и первичную обмотку катушки зажигания, как видно из рис. 3, отстает от напряжения на 90°. Через четверть периода, в момент t3, ток в кон­туре достигает максимума, а напряжение на конденса­торе становится равным нулю, а затем меняет свой знак и делается отрицательным. Как только напряжение на накопительном конденсаторе становится отрицательным, открывается диод VD6 и через него и обмотку III транс­форматора -Т1 начинает протекать ток Ivm, нагружая преобразователь и не давая ему возможности начать ра­ботать. Через полпериода, в момент ?4, ток в контуре становится равным нулю, и тиристор выключается. Однако благодаря диоду VD7 колебательный контур не разрушается. Напряжение на накопительном конденса­торе в это время (U на рис. 3) отрицательно, диод VD7 открывается и ток контура протекает теперь через него.

Еще через полпериода в момент ts ток в контуре снова уменьшается до нуля, диод VD7 закрывается и колебательный контур разрушается. Первичная обмотка I катушки зажигания отключается от накопительного конденсатора, и искровой разряд в свече прекращается. Однако диод VD6 еще в течение примерно 150 мкс остается открыт, пока энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора Т1 (из-за протекания через обмот­ку III тока IVD6), не будет израсходована на подзаряд накопительного конденсатора (t5 — t6 на рис. 3). Как видно из рис. 3, в момент t5, когда диод VD7 закрывает­ся и колебательный контур разрушается, на накопитель­ном конденсаторе имеется положительное напряжение U2, составляющее примерно 30 % первоначального на­пряжения Ut. Значение напряжения U2 определяется энергией, выделяемой в искровом разряде свечи зажи­гания, которая может быть подсчитана по формуле

Энергия, выделяемая в искровом разряде, при прочих равных условиях зависит от размеров искрового проме­жутка свечи зажигания. С увеличением размеров искро­вого промежутка напряжение U2 уменьшается и, следо­вательно, энергия, выделяемая в искровом разряде, уве­личивается.

Из рис. 3 видно, что длительность искрового разряда в .описываемой системе (при работе с катушкой Б117) равна примерно 0,3 мс. Причем искровой разряд состоит из двух частей — положительной и отрицательной, соот­ветствующих положительной и отрицательной полувол­нам тока в первичной обмотке катушки зажигания.

Сравнительно малая длительность искрового разряда не является недостатком описываемой системы. Как по­казали исследования, в исправном и правильно рассчи­танном двигателе после достижения нормального тепло­вого режима воспламенение рабочей смеси происходит в течение 10...15 мкс, и искровой разряд длительностью свыше 1 мс, имеющий место в батарейной или транзис­торных системах зажигания, бесполезен и вызывает лишь эрозию электродов свечей, сокращая их срок служ­бы. Искра длительностью 1,0 мс и более может оказать­ся полезной лишь при пуске двигателя на переобогащен­ной смеси, как горячего, так и холодного.

Здесь следует отметить, что в описываемой системе зажигания с однотактным преобразователем длитель­ность искрового разряда нельзя увеличить путем подключения диодов параллельно первичной обмотке катуш­ки зажигания, как это сделано в системе с импульсным накоплением энергли, описанной в ВРЛ № 73.

При подключении диодов система прекращает рабо­тать. Потребляемый ток увеличивается до 3 А, и искро-образование прекращается. Это происходит потому, что напряжение на накопительном конденсаторе во время искрробразования теперь не становится отрицательным. Преобразователь продолжает все время работать и ком­мутирующий тиристор не выключается. Преобразователь превращается в генератор тока, питающий тиристор. Напряжение на накопительном конденсаторе при этом равно падению напряжения в переключившемся тиристоре.

Для того чтобы система могла работать с диодом, ее необходимо снабдить дополнительным устройством, например заторможенным мультивибратором, запираю­щим транзистор VT2 преобразователя на время искрово­го разряда.

Конструкций и детали. Конструкция элек­тронного блока может быть самой произвольной. Однако корпус блока должен быть изготовлен из алюминиевого сплава, что обеспечит хороший теплоотвод для нагре­вающихся элементов. Кроме того, он должен быть брыз-гозащищенным, так как попадание воды во время экс­плуатации не исключено.

На радиаторах охлаждения должны быть установ-,лены транзистор VT2, диоды VD4 и VD7, тиристор VS1. Остальные элементы располагаются на печатной плате. Разъем ХР1 устанавливается на корпусе блока. Из разъ­ема ХР1 выходит жгут проводов различной длины и расцветки для подключения к соответствующим точкам схемы на автомобиле. Разъем ХР2 со стороны монтажа закрывается цилиндрической заглушкой, а со сторо­ны штырей крышкой с цепочкой (чтобы крышка не терялась), и закрепляется на жгуте проводов разъема XS1.

Разъемы ХР1, ХР2 применены 2РМ 18Б 7Ш1В1, разъем XS1 - 2РМ 18КПН 7Г1В1.

Типы полупроводниковых приборов, номиналы и мощ­ности резисторов, а также номиналы конденсаторов ука­заны на схеме рис. 1. Постоянные резисторы применены типа МЛТ. Переменный резистор R8 — СП5-1а, СП5-2. От качества этого резистора, от его временной стабилькости зависит временная стабильность вторичного на­пряжения блока.

Конденсаторы Cl, C4 могут быть любого типа: слю­дяные, пленочные, керамические, металло&умажные и т. д., но обязательно неэлектролитические, на напря­жение не менее 50 В, с любым допускаемым отклоне­нием емкости от номинала и любым температурным коэффициентом ёмкости. Конденсатор -€7, например, мо­жет быть МБМ-160-0,05±20 %, а конденсатор С4 — БМ-2-200В — 0,01 ± 20 %.

Конденсатор СЗ — МБГЧ, МБГО, МБГП на напря­жение менее 600 В. Можно также применить два конден­сатора МБМ по 0,5 мкФ на 500 В, включив их парал­лельно.

Электролитические конденсаторы С2 и С5 К50-20, К53, К52 на напряжение не менее 25 В и емкостью, не менее указанной на схеме.

Трансформатор Т1 имеет сердечник Ш16Х16 (сече­ние 256 мм2) из стали ЭЗЗО, Э340, Э44, который соби­рается встык с немагнитным зазором 0,15...0,25 мм (прессшпановая прокладка).

Обомотка I имеет 16 витков провода ПЭВ-2 диамет­ром 0,9...1,12 мм, обмотка II — 11 витков, а III — 290 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,35...0,47 мм.

Для трансформатора Т1 может быть применен и сердечник с другим сечением. Например, от блока с им­пульсным накоплением энергии (ВРЛ № 73). В этом случае витки обмоток изменяются обратно пропорцио­нально корню квадратному из отношения сечений сердечников. Трансформатор Т1 должен быть хорошо стянут специальной обоймой. В противном случае при работе системы он будет создавать сильный шум.

Трансформатор Т2 выполнен на тороидальном сердечнике ОЛ12X20X6,5 из стали ЭЗЗО, Э340. Обмот­ка I имеет 150 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,33 мм, а обмотка II — 75 витков того же провода, но диаметром 0,15 мм,

При замене транзисторов и диодов следует руковод­ствоваться режимами их работы, которые приведены в табл. 1 (диоды) и табл. 2 (транзисторы), В качестве примера в этих таблицах указаны некоторые вариан­ты возможной замены. При замене транзистора VT2 КТ837В на КТ837А(Б) работа блока ухудшается.

Таблица 1

^ Тип диода Импульс­ный пря­мой ток, А Обратное напряже­ние, В ^
VD1 КД209А 0,5 15 КД209Б, КД208А
VD2, VD3 VD4 КД209А КД202А 0,08

7,0

1

7,5

КД209В, КД208А КД202В, Д,Ж,К,М,Р
VD5 КД209А 0,8 40 КД208А
VDS КД209В 3,0 430 КД202Р
VD7 КД202Р 3,2 350 КД202М, К
VD8 КД209А 0,23 8 КД209Б, В, КД208А
Таблица 2
^ Тип транзистора Импульс­ный ток коллекто­ра, А Напряже­ние кол-ректор — ймиттер, ^
VT1 КТ209А,

р-n-р

0,5 2,0 КТ209, КТ208, КТ502 о любым буквенным индек­сом
VT2 КТ837В, р-n-р 7 60 КТ837А, Б
VT3 КТ315А,

n-р-n

0,002 0,6 КТ315, КТ342 с любым буквенным индексом
VT4 КТ315И, n-р-n 0,007 15 КТ315, КТ342 с любым буквенным индексом
VT5 КТ209А, р-n-р 0,05 1,0 КТ209, КТ20.8, КТ502 с любым буквенным индек­сом

Вследствие малого коэффициента усиления по току за­меняющих транзисторов уменьшается сила тока разрыва ip (см рис. 2) и, как следствие, увеличивается время зарядки накопительного конденсатора. Быстродействие системы снижается и, кроме того, увеличивается ее ми­нимальное рабочее напряжение.

При замене транзистора VT4 следует выбирать тран­зистор с максимальным напряжением коллектор — эмит­тер так как на его коллекторе в некоторые моменты времени (t6 — t7 на рис. 2) бывает полное напряжение бортовой электросети с импульсными помехами, в не­сколько раз превышающими номинальное бортовое на­пряжение.

Вместо стабилитрона КС191Ж (VD9) может быть применен любой другой стабилитрон с минимальным то­ком стабилизации не более 0,5 мА. Например, КС175Ж, КС210Ж, 2С191Ц, 2С210Ц и т.д. В случае, если напря­жение стабилизации заменяющего стабилитрона будет значительно отличаться от напряжения стабилизации стабилитрона КС191Ж (7,7...9,6 В), то может потре­боваться некоторое изменение сопротивлений резисто­ров R7, R9.

При налаживании блока катушка зажигания с искровым промежутком и прерыватель должны быть подключены подсхеме рис. 1. Штатный конденсатор С от клеммы прерывателя должен быть отсоединен. Вместо прерывателя может быть также использовано какое-либо поляризованное реле (например, РП-4), обмотку которо­го подключают к звуковому генератору или к сети пере­менного тока 50 Гц, 220 В (в последнем случае — через гасящее сопротивление или понижающий трансформа­тор).

В качестве источника питания используют стартерный аккумулятор или какой-либо стабилизированный источ­ник питания постоянного тока с напряжением от 6,5 до 15 В и током не менее 5 А, например ВС-26, Б5-21 и т.д.

Перед включением питания движок переменного ре­зистора R8 устанавливают в верхнее по схеме положе­ние, чтобы напряжение на накопительном конденсаторе С4 было сначала минимальным. Параллельно обклад­кам конденсатора С4 подключают вольтметр постоянного тока на напряжение 500 В с потребляемым током не более 100 мкА (с входным сопротивлением не менее 5МОм).

Первоначальную проверку блока производят при на­пряжении питания 12...14 В и разомкнутых контактах прерывателя. Если блок собран правильно и все детали исправны, он начинает работать сразу и налаживание его состоит лишь в установке-с помощью переменного резистора R8 нужного напряжения на накопительном конденсаторе. После включения питания должен быть слышен характерный «писк» чистого тона, являющийся следствием работы преобразователя.

Вращая ось переменного резистора R8, выставляют напряжение на накопительном конденсаторе 350...360 В. При этом ток, потребляемый блоком, не должен превы­шать 0,5 А. Затем проверяют работу преобразователя при крайних значениях напряжения питания 6,5 и 15 В. При изменении напряжения питания в этих пределах напряжение на накопительном конденсаторе должно практически оставаться постоянным. Изменяться должен лишь тон «писка» и потребляемый ток, который при 6,5 В должен быть не более 1,5. А, а при 15 В — не более 0,5 А.

Затем вольтметр постоянного тока отсоединяют и проверяют работу системы зажигания при различных частотах вращения вала распределителя (при различных частотах искрообразования). Во время работы прерыва­теля в искровом промежутке разрядника должно наблю­даться устойчивое искрообразование. Напряжение, под­водимое к первичной обмотке катушки зажигания, при этом можно измерить с помощью импульсного вольтмет­ра или осциллографа. Устанавливают напряжение источ­ника питания 14 В и увеличивают частоту работы пре­рывателя (или устройства, его заменяющего) до 200 Гц (6000 об/мин), при этом напряжение, подводимое к пер­вичной обмотке катушки зажигания, не должно умень­шаться. Если же оно уменьшается, это значит, что преобразователь не успевает полностью заряжать нако­пительный конденсатор, т. е. быстродействие преобразо­вателя недостаточно. В этом случае следует увеличить немагнитный зазор в сердечнике трансформатора или же уменьшить пропорционально количество витков всех об­моток с тем, чтобы уменьшить индуктивность обмотки I. Кроме того, это может происходить, если коэффициент усиления по току транзистора VT2 мал. Тогда необхо­димо заменить транзистор или же уменьшить сопротив­ление резистора R2 до 10 Ом.

Установка на автомобиле. На автомобиле электронный блок устанавливается в подкапотном про­странстве, там, где температура не превышает +60°С и где исключено прямое попадание воды.

Провода жгута XS1 подключаются к соответствую­щим точкам схемы электрооборудования автомобиля в соответствии со схемой рис. 1, на которой показано под­ключение к катушке Б117 без дополнительного резисто­ра (автомобили «Жигули»). Провод от вывода 2 в этом случае остается свободным.

Если катушка будет с дополнительным резистором, то вывод 2 подключается к клемме катушки ВК, а вы­вод 7 к клемме ВК-Б.

При установке блока на моделях ВАЗ-2103, 2106, 21021, имеющих электронный тахометр, коричневый про­вод тахометра подключается к клемме I катушки через резистор МЛТ сопротивлением 1...3 кОм и мощностью 1 Вт. При соединении напрямую тахометр работает неустойчиво.

Штатный конденсатор от клеммы прерывателя дол­жен быть обязательно отсоединен и подключен к про­воду вывода 6 (разъема XS1). После монтажа блока на автомобиле и проверки его работоспособности следует проверить устройство переключения с электронного за­жигания на обычное. Для этого при выключенном за­жигании отсоединяют разъем XS1 от разъема ХР1 и соединяют его с разъемом ХР2. Система зажигания должна продолжать исправно работать.^ Приставка обеспечивает получение многократного искро­образования в режиме пуска двигателя стартером. Пер­вая искра возникает, как и обычно, после размыкания контактов прерывателя, затем следует серия искр до тех пор, пока контакты не замкнутся. Отличительной чертой приставки является то, что она не содержит собственного автогенератора и частота многократного искрообра­зования определяется быстродействием самой системы зажигания. Каждая последующая искра возникает лишь после того, как накопительный конденсатор полностью заряжается. Если же накопительный, конденсатор пол­ностью не зарядится, режим многократного искрообразо­вания прекращается и система работает в однократном режиме.

Электрическая принципиальная схема приставки о цепями подключения на автомобиле приведена на рис. 4, Собственно приставка состоит из симметричного тригге­ра на транзисторах VT7, VT8, электронного ключа — имитатора контактов прерывателя на транзисторах VT9, VT10 и импульсного инвертора на транзисторе VT6. К электронному блоку приставка подключается, как по­казано на рис. 4. На этом рисунке элементы системы зажигания и элементы электронного блока обозначены .так же, как на рис. 1: ЭБ - — электронный блок, 53 — выключатель зажигания, ВСт — выключатель стартера, Яр — прерыватель, GB — аккумулятор. Остальные эле­менты и цепи системы зажигания на рис. 4 не показаны, так как они работают так же, как и без приставки.

На рис. 5 приведены временные диаграммы, характе­ризующие работу устройства с приставкой. Система ра­ботает следующим образом. Допустим, что в момент включения выключателя стартера, подающего питание на приставку, контакты прерывателя Пр замкнуты (ti на рис. 5). После включения питания триггер на транзисто­рах VT7, VT8 может установиться в любое состояние. Допустим, что VT7 закрыт, a VT8 открыт. Такое со­стояние триггера будем называть первым устойчивым.

Следовательно, транзистор VT9 будет закрыт, а тран­зистор VT10 открыт током в его базу через резистор R27. Через резисторы R5, R6 электронного блока и об­мотку I трансформатора Т2 протекает ток коллектора транзистора VT10, и в сердечнике трансформатора на­капливается электромагнитная энергия. Причем, если триггер установится во второе устойчивое состояние и транзистор VT10 будет закрыт, ток обмотки I будет про­текать через диод VD16 и замкнутые контакты преры­вателя.

www.userdocs.ru

Конденсаторная система - зажигание - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Конденсаторная система - зажигание

Cтраница 1

Конденсаторная система зажигания с тиристорами обладает рядом специфических особенностей, которые необходимо учитывать при ее изготовлении.  [1]

Конденсаторная система зажигания, схема которой приведена на рис. 12, предназначена для автомобилей, у которых с корпусом соединен отрицательный полюс аккумуляторной батареи.  [2]

Конденсаторные системы зажигания разделяются на системы с импульсным и непрерывным накоплением энергии.  [3]

Конденсаторные системы зажигания, как правило, более экономичны, чем транзисторные и классическая системы.  [4]

Конденсаторная система зажигания работает следующим образом. При вращении вала двигателя вращается кулачок и контакты прерывателя попеременно размыкаются и замыкаются. На выходе преобразователя имеется высокое напряжение 300 - 400 В, до которого заряжается накопительный конденсатор.  [6]

Установка конденсаторной системы зажигания не требует замены или доработки каких-либо стандартных деталей и производится в течение 20 - 30 мин.  [7]

Приборы конденсаторной системы зажигания с непрерывным накоплением энергии, кроме того, позволяют создать дополнительное удобство водителю: при включенном зажигании и неработающем двигателе можно бриться коллекторной электробритвой постоянного тока. Для этого в приборах Электроника - М, Старт, Электроника-ЗМ-К, БЭСЗ-1 предусмотрены специальные розетки 127 В или 110 В постоянного тока. Однако при этом необходимо иметь в виду, что на автомобилях, оборудованных генератором переменного тока, при включенном зажигании и неработающем двигателе через регулятор напряжения и обмотку возбуждения генератора протекает значительный ток - около 3 А. Поэтому при длительном бритье аккумулятор может разрядиться, а регулятор и генератор выйти из строя. Не рекомендуется также бриться при работающем двигателе, так как при этом нагрузка на электронный прибор зажигания может превысить норму.  [8]

Принцип действия конденсаторной системы зажигания позволяет устранить недостатки, присущие батарейной системе, и получить лучшие характеристики.  [10]

При установке приборов конденсаторной системы зажигания следует руководствоваться следующими общими указаниями.  [11]

Ток, потребляемый конденсаторной системой зажигания от аккумуляторной батареи, зависит от числа оборотов и количества цилиндров двигателя.  [12]

Как показала практика эксплуатации конденсаторных систем зажигания на автомобилях различных марок, в некоторых случаях запуск горячего двигателя с этими системами происходит хуже, чем с обычной батарейной системой. Анализ показал, что это имеет место при неправильной регулировке карбюратора, когда в цилиндры прогретого двигателя поступает слишком богатая смесь.  [13]

Кроме того, в конденсаторной системе зажигания устраняется также и третий недостаток, присущий обычной батарейной системе зажигания: большая чувствительность к значению сопротивления Rm, шунтирующего вторичную цепь.  [14]

Например, если в описанной выше конденсаторной системе зажигания ( см. рис. 12) дополнительные отводы обмотки Ш4 сделать от 37-го и 63-го витков, то накопительные конденсаторы Cj и Ci и диоды Д - Дь должны быть рассчитаны на напряжение не менее 600 В. Суммарное напряжение переключения тиристоров Дъ и Дл также должно быть не менее 600 В, чтобы не произошло их самопроизвольного переключения. Отводы обмотки Wi на рис. 26 облегчают настройку схемы.  [15]

Страницы:      1    2    3

www.ngpedia.ru

Конденсаторная система зажигания - Энциклопедия по машиностроению XXL

Конденсаторная система зажигания  [c.18]

В конденсаторной системе зажигания энергия искрообразования накапливается не в магнитном поле катушки зажигания, как это имеет место в батарейной или транзисторной системе, а в электри-  [c.18]

Принцип действия конденсаторной системы зажигания позволяет устранить недостатки, присущие батарейной системе, и получить лучшие характеристики.  [c.19]

На рис. 9 приведена принципиальная схема конденсаторной системы зажигания. Как видно, новыми по сравнению с батарейной системой зажигания элементами являются преобразователь напряжения ПН, накопительный конденсатор Си коммутатор К и схема управления СУ.  [c.19]

Конденсаторная система зажигания работает следующим образом. При вращении вала двигателя вращается кулачок и контакты прерывателя попеременно размыкаются и замыкаются. При замыкании контактов сигнал от схемы управления устанавливает коммутатор в положение 1. На выходе преобразователя имеется высокое напряжение 300—400 В, до которого заряжается накопительный конденсатор.  [c.19]
Рис. 10. Схема замещения конденсаторной системы зажигания после переключения коммутатора в положение 1. Рис. 10. <a href="/info/16374">Схема замещения</a> конденсаторной системы зажигания после переключения коммутатора в положение 1.
Необходимым условием нормальной работы конденсаторной системы зажигания является полный заряд конденсатора С1 до напряжения за время между двумя искрами при максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя, т. е. выполнение неравенства  [c.20]

Таким образом, принципиальный недостаток батарейной системы зажигания, заключающийся в снижении вторичного напряжения (а значит, и энергии искрообразования) при малых и больших частотах вращения коленчатого вала двигателя, в конденсаторной системе зажигания полностью устраняется.  [c.21]

Рис. 11. Схема замещения конденсаторной системы зажигания после размыкания контактов прерывателя и переключения коммутатора в положение 2. Рис. 11. <a href="/info/16374">Схема замещения</a> конденсаторной системы зажигания после размыкания контактов прерывателя и переключения коммутатора в положение 2.
Кроме того, в конденсаторной системе зажигания устраняется также и третий недостаток, присущий обычной батарейной системе зажигания большая чувствительность к значению сопротивления Ят, шунтирующего вторичную цепь.  [c.22]

Это объясняется тем, что в качестве коммутатора в конденсаторной системе зажигания обычно применяют тиристоры, время переключения которых, определяющее длительность фронта первично-  [c.22]

Сравнительно малую длительность искры следует отнести к преимуществам конденсаторной системы зажигания. Как показывают исследования [3], в исправном и правильно рассчитанном двигателе после достижения нормального теплового режима воспламенение рабочей смеси происходит в течение 10—15 мкс, и искра длительностью свыше 1000 мкс, имеющая место в батарейной системе зажигания [1], бесполезна и вызывает лишь эрозию электродов свечей, сокращая их срок службы. Срок службы свечей в конденсаторной системе зажигания поэтому увеличивается в несколько раз.  [c.27]

На рис, 14 показана осциллограмма напряжения на контактах прерывателя в описываемой конденсаторной системе зажигания. Сравним ее с осциллограммой напряжения на контактах прерывателя в обычной батарейной системе зажигания (см. рис. 5). Амплитуда напряжения на контактах в конденсаторной системе не превышает напряжения аккумуляторной батареи (12 В), а в батарейной системе превышает 300 В.  [c.27]

Нагрузка контактов прерывателя в конденсаторной системе чисто активная — это параллельно соединенные резисторы и Яц (см. рис. 12). Ток через контакты не превышает 200 мА. В батарейной же системе зажигания нагрузка контактов индуктивная, а ток через контакты достигает 4 А. Поэтому можно утверждать, что в конденсаторной системе зажигания проблема сохранения контактов от эрозии полностью решена. Срок службы контактов определяется лишь их механическим износом применение вольфрама для изготовления контактов делается необязательным.  [c.27]

Конденсаторная система зажигания с тиристорами обладает рядом специфических особенностей, которые необходимо учитывать при ее изготовлении. Рассмотрим их.  [c.27]

Рис. 14. Осциллограмма напряжения на контактах прерывателя в конденсаторной системе зажигания. Рис. 14. Осциллограмма напряжения на контактах прерывателя в конденсаторной системе зажигания.
Ток, потребляемый конденсаторной системой зажигания от аккумуляторной батареи, зависит от числа оборотов и количества цилиндров двигателя. Для четырехцилиндрового четырехтактного двигателя потребляемый ток изменяется от 0,5 А при остановленном двигателе и замкнутых контактах прерывателя до 1,5 А при 6000 об/мин коленчатого вала (рис. 15).  [c.30]

Конденсаторная система зажигания, схема которой приведена на рис. 12, предназначена для автомобилей, у которых с корпусом соединен отрицательный полюс аккумуляторной батареи. Схема конденсаторного зажигания для автомобилей, у которых с корпусом соединен положительный полюс аккумуляторной батареи с номинальным напряжением 12 В, приведена на рис. 16. Работает эта схема аналогично описанной выше с той лишь разницей, что постоянное отрицательное смещение на управляющий электрод тиристора Да подается от специального выпрямителя (Дъ, Се), выпрямляющего переменное напряжение обмотки 5. Остальные элементы схемы остались без изменений.  [c.30]

Описанная конденсаторная система зажигания может быть установлена на любом легковом или грузовом автомобиле, для которого выполняется следующее неравенство  [c.35]

Установка конденсаторной системы зажигания не требует замены или доработки каких-либо стандартных деталей и производится в течение 20—30 мин.  [c.35]

Описанная конденсаторная система зажигания в течение 8 лет эксплуатируется на легковых и грузовых автомобилях различных марок и показала хорошие результаты. Облегчился запуск двигателя, особенно в холодное время года, повысилась приемистость  [c.35]

Б заключение отметим еще одно преимущество конденсаторной системы зажигания перед батарейной (а также перед транзисторными). Если, например, водитель забудет выключить зажигание и контакты прерывателя окажутся при этом замкнутыми, в батарейной системе может выйти из строя катушка зажигания, так как через нее длительное время будет протекать значительный ток (3— 4 А). В конденсаторной же системе это не вызывает никаких вредных последствий, если не считать некоторой разрядки аккумулятора током 0,5—0,6 А.  [c.36]

Описанная конденсаторная система зажигания может работать и при напряжении питания 6 В, причем характеристики ее не ухудшатся.  [c.36]

Недостатком описанных конденсаторных систем зажигания является падение вторичного напряжения и энергии искрообразования при уменьшении напряжения питания. При исправной аккумуляторной батарее и соответствующем масле в картере двигателя описанные выше конденсаторные системы зажигания обеспечивают уверенный запуск двигателя стартером в холодное время года при температуре до минус 15° С. Однако в случае применения старого аккумулятора, у которого емкость значительно снизилась и соответственно увеличилось внутреннее сопротивление, а также если в дви-  [c.37]

Компенсацию снижения энергии искрообразования в конденсаторной системе зажигания в момент запуска двигателя стартером можно осуществить двумя путями.  [c.38]

Здесь следует отметить, что даже и в этом случае описанные конденсаторные системы зажигания имеют преимущество перед обычной батарейной, обеспечивая уверенный запуск двигателя рукояткой, что связано с малым потреблением тока в режиме пуска — всего 0,5 А, в то время как батарейная система потребляет ток до 4 А.  [c.38]

ПРИСТАВКИ к ЭЛЕКТРОННЫМ БЛОКАМ КОНДЕНСАТОРНОЙ СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМОГО МНОГОКРАТНОГО ИСКРООБРАЗОВАНИЯ  [c.43]

Принципиальная схема конденсаторной системы зажигания со стабилизированным вторичным напряжением приведена на рис. 29.  [c.46]

Индуктивность первичной обмотки катушки зажигания и накопительные конденсаторы, соединенные между собой через переключившийся тиристор, образуют колебательный контур, в котором возникают затухающие электрические колебания. Как видно из рис. 31, ток в контуре отстает от напряжения на первичной обмотке катушки зажигания на 90°. Через четверть периода (примерно через 60 мкс) напряжение на первичной обмотке катушки зажигания делается равным нулю ( 2 на рис. 31) и затем меняет свой знак, тиристор выключается и колебательный контур разрушается . Однако благодаря наличию диода Да ток в первичной обмотке катушки зажигания продолжает протекать в первоначальном направлении и разряд во вторичной цепи продолжается до тех пор, пока практически вся энергия, запасенная в магнитном поле катушки зажигания, не будет израсходована (/з на рис. 31). В результате возникает дуга более высокой энергии и температуры, чем в обычных конденсаторных системах зажигания длительность дугового разряда увеличивается почти в 3 раза. Это обстоятельство положительно влияет на работу двигателя (особенно при частичных нагрузках), уменьшая токсичность выхлопных газов, и, кроме того, облегчает запуск прогретого двигателя на богатой смеси.  [c.50]

КОНДЕНСАТОРНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ Общие сведения  [c.14]

Наряду с этими двумя системами все чаще упоминают о так называемой конденсаторной системе зажигания низкого напряжения. В этой системе имеется конденсатор, между обкладками которого создается разность потенциалов в несколько тысяч вольт и который дает в момент зажигания искровой разряд в свечах оссбой конструкции. Искра, создаваемая такой системой зажигания, по своей природе отличается от обычной искры высокого напряжения (см. фиг. 1) тем, что в ней отсутствует дуга (хвост). При конденсаторном зажигании используются свечи оссбой конструкции, так называемые свечи скользящей искры в этих свечах искра скользит вдоль поверхности полупроводника по направлению к электроду, соединенному с массой. Для свечей такого типа достаточно менее высокое пробивное напряжение, чем для свечей, в которых искра проскакивает через воздушный промежуток между электродами однако указанные свечи не обладают достаточным сроком службы.  [c.226]

Крутой фронт вторичного напряжения в конденсаторной системе зажигания обеспечивает ее работоспособность при низких значениях шунтирующего сопротивления Яш до 100 кОм. Как известно, потери энергии при конкретных значениях шунтирующего сопротивления и вторичного напряжения пропорциональны времени действия этого напряжения. Поэтому при крутом фронте потери в Яш за время, пока напряжение достигнет максимума, будут меньше, чем при пологом фронте. Этим объясняется малая зависимость /г макс В КОН" денсаторной тиристорной системе зажигания от сопротивления, шунтирующего вторичную цепь.  [c.23]

Рис. 13. Ток первичной обмотки катушки зажигания (/]) и напряжения на управляющем электроде тиристора на первичной обмотке катушки зажигания Ш ), на конденсаторах Сз и С4(ис), на выходе преобразователя (ивыт.вр) и на свече ( /св) в конденсаторной системе зажигания. Рис. 13. Ток первичной обмотки <a href="/info/205258">катушки зажигания</a> (/]) и напряжения на управляющем электроде тиристора на первичной обмотке <a href="/info/205258">катушки зажигания</a> Ш ), на конденсаторах Сз и С4(ис), на выходе преобразователя (ивыт.вр) и на свече ( /св) в конденсаторной системе зажигания.
Применение более мощного преобразователя напряжения обеспечит более быстрый заряд накопительных конденсаторов и нормальную работу конденсаторной системы зажигания при более высоких частотах вращения коленчатогсГ вала двигаггмя.  [c.29]

Схемы конденсаторной системы зажигания для напряжения питания 6 В приведены на рис. 22 и 23. Первая предназначена для применения на мотоциклах и автомобилях, у которых с корпусом соединен минус аккумуляторной батареи, а вторая — для тех, у которых с корпусом соединен плюс. В обоих случаях по-другому подключены контакты прерывателя. Дело в том, что напряжения 6 В недостаточно для надежного управления тиристором, поэтому последовательно с аккумуляторной батареей и контактами прерыва-  [c.36]

Известны также другие схемные решения, обеспечивающие компенсацию снижения энергии искрообразования в конденсаторной системе зажигания в момент запуска двигателя стартером. Например, питание системы зажигания может быть осуществлено от стабилизатора напряжения, поддерживающего напряжение питания постоянным независи.мо от того, включен стартер или нет. Однако такой способ неэкономичен, так как часть мощности батареи бесполезно теряется на стабилизаторе.  [c.42]

Длительность искрового разряда (искры) в описанных выше конденсаторных системах зажигания значительно меньше, чем в обычной батарейной или транзисторной системе. Это является преимуществом конденсаторной системы зажигания с точки зрения срока службы свечей, так как устраняется бесполезная эрозия их электродов. Однако при запуске холодного двигателя на переобогащенной смеси длинная искра может оказаться весьма полезной.  [c.42]

Увеличение длительности искрового разряда в конденсаторных системах зажигания может быть достигнуто путем подключения параллельно первичной обмотке катушки зажигания кремниевого диода, рассчитанного на напряжение не менее 600 В и ток в импульсе не менее 9А, например типа КД202Р. Анод диода подключают к клемме блока КЗ, а катод — к клемме ВК (см. рис. 12). В этом случае разряд в свече зажигания будет продолжаться до тех пор, пока вся запасенная в конденсаторах Сз и С4 энергия не будет израсходована и конденсаторы полностью не разрядятся (см. 6). При этом длительность искрового разряда увеличивается почти в 3 раза. Однако к моменту запуска преобразователя напряжение на конденсаторах Сз и С4 в этом случае близко к нулю (без дополнительного диода, как видно из рис. 13, оно составляет 50% номинального) и время заряда конденсаторов увеличивается. Это приводит к ухудшению частотной характеристики системы зажигания, и, следовательно, после запуска двигателя дополнительный диод должен быть отключен. Однако применение более мощного преобразователя напряжения позволяет оставить диод включенным постоянно, как это сделано, например, в схеме на рис. 29 (диод Да).  [c.42]

Конденсаторная система зажигания принципиально отличается от обычной батарейной системы зажигания тем, что энергия искро-образования накапливается не в магнитном поле катушки зажига-ния, как это имеет место в батарейной системе, а в электрическом поле специального иакопительного конденсатора, который в нужные моменты времени подключается к катушке зажигания.  [c.14]

mash-xxl.info

Конденсаторные системы зажигания

Конденсаторные системы зажигания работают подобно индукционным системам зажигания, но в них для заряда катушки используется высоковольтный ёмкостный разряд или же катушка отсутствует вообще. Конденсатор похож на аккумулятор тем, что он может хранить заряд, но затем при замыкании цепи конденсатор может отдать заряд практически мгновенно.

В обычных системах конденсаторного зажигания используется трансформатор импульсного постоянного тока для повышения напряжения с 12В до 350 – 400В, которое заряжает конденсатор, который в свою очередь заряжает более мощную катушку зажигания, которая может выдавать напряжение постоянного тока 40 000В на каждый поджиг рабочей смеси (обычно это напряжение гораздо ниже).

С 90-х годов конденсаторные системы зажигания стали доминирующими ввиду более высокой надёжности своих электронных компонентов и их точной синхронизации зажигания. Конденсаторные системы зажигания для двигателей гоночных автомобилей способны давать искру 8 – 12 раз за каждый рабочий такт на холостых оборотах и обычно только одну искру свыше 3 000 об./мин. Это позволяет лучше сжигать топливо и обеспечивает более высокую мощность.

Конденсаторные системы зажигания позволяют двигателям развивать более высокие обороты (до 19 000 об./мин у двигателей гоночных автомобилей), так как период горения искры гораздо короче по сравнению с искрой в индукционных системах зажигания, а время заряда меньше. В случае гоночных автомобилей это может быть преимуществом, однако в случае водяного двигателя такая система может не обеспечить достаточной силы тока и напряжения.

Обычно конденсаторные системы зажигания гоночных автомобилей дают искру 0,1Дж за период 1–2 мсек по сравнению с более длительным и мощным разрядом в индукционной системе зажигания. Это можно исправить простой заменой конденсатора в ёмкостной цепи зажигания. Удачи! Блоки конденсаторного зажигания обычно герметично закрыты. Лучше связаться с производителем и оформить спецзаказ. В противном случае придётся делать такую систему самому.

Обычно в конденсаторных системах зажигания используются «малоомные катушки», что означает применение более толстых проводов в обмотках катушки. Так как разряд конденсатора выше по напряжению и быстрее, то требуется меньшее сопротивление.

Катушка зажигания
Улучшенная схема № 3
  Аккумулятор
Искровой зазор
Распределитель

Вышеприведённая схема представляет собой реализацию конденсаторной системы зажигания, где используется импульсный постоянный ток от инвертора для заряда электролитического конденсатора (C1), который разряжается через тиристор в момент открытия цепи по синхронизации от крышки/ротора распределителя.

Резистор (R1) используется для управления конденсатором. Первый диод (D1) может быть одиночным диодом (с однополупериодным выпрямлением) или представлять собой мостовой выпрямитель. Второй диод (D2) служит для защиты конденсатора от всплесков высокого напряжения и должен иметь достаточный номинал для обеспечения соответствующего блокирующего сопротивления. Третий диод (D3) подобным же образом предотвращает течение ёмкостного разряда обратно к катушке.

Используемые диоды представляют собой обычные высоковольтные диоды, используемые в микроволновых печах или других высоковольтных цепях, например, в телевизорах. Если номинал диодов недостаточно высок для создания блокирующего эффекта, то их можно соединить последовательно.

Чем больше ёмкость конденсатора в этой цепи, тем больше будет разряд, но при этом понадобится более длительное время для перезарядки. В выокооборотистых двигателях может потребоваться батарея конденсаторов для каждого цилиндра или последовательно соединённые менее ёмкие и более быстрые конденсаторы вместо более ёмких больших конденсаторов.

Обычно конденсаторы очень высокого напряжения слишком долго заряжаются для того, чтобы эффективно работать в цепи зажигания двигателя внутреннего сгорания. И, наоборот, обычные маленькие конденсаторы не могут накопить заряд достаточного напряжения для реакции плазменного разряда, но так как они установлены на высокоамперной линии инвертора, то они могут усилить искру. Технически на выходной линии инвертора можно было бы установить серию более маленьких конденсаторов с параллельным или последовательным соединением для получения такого напряжения, которое достаточно для плазменной реакции, и тем самым можно было бы удалить из схемы катушку индуктивности.

Количество джоулей, разряжаемых через конденсатор, зависит от номинальной ёмкости конденсатора (обычно указываемой в микро или пикофарадах или 10E-6/10E-12), поделённой на два квадрата напряжения (J = C/2 * V*V).

Ёмкость и напряжение обычно указываются на самом конденсаторе. Тем не менее, в действительности в обычных электроцепях конденсаторы никогда полностью не разряжаются, поэтому выдаваемая ими мощность немного ниже той, что рассчитывается по указанной выше формуле.



infopedia.su

Конденсаторная система зажигания

АВТОЛЮБИТЕЛЯМА. Курченко, А. СинельниковКОНДЕНСАТОРНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

Предлагаемая система зажигания отличается от описанной в сбор­нике «В помощь радиолюбителю», вып. 73 (М.: ДОСААФ, 1981) тем, что в ней накопительный конденсатор заряжается непрерывно, в связи с чем утечки в элементах вторичной цепи на работу си­стемы не влияют.

Система помехоустойчива, нормально работает при наличии в бортовой сети импульсных помех с амплитудой до 80 В.

Рис. 1. Электрическая принципиальная схема системы зажигания

Режим многократного искрообразования не предусмотрен. Пе­реключение с электронной системы на обычную батарейную про­изводится с помощью штепсельных разъемов.

Система обеспечивает получение стабилизированного вторичного напряжения 360±10 В при изменении напряжения питания от 6,5 до 15 В, а также при изменении температуры от — 40 до +70 °С.

Ток, потребляемый системой, изменяется линейно от 0,4 А при остановленном двигателе до 1,8 А при частоте вращения вала четырехтактного четырехцилиндрового двигателя, равной 6000 об/мин.

Длительность искрового разряда 0,3 мкс, а его энергия не менее 5,9 мДж.

Электрическая принципиальная схема рассматривае­мого устройства зажигания приведена на рис. 1.

Система зажигания состоит из прерывателя Яр, электронного блока ^ устройства переключения с элек­тронного зажигания на батарейное, состоящего из штеп­сельных разъемов ХР1, XS1, ХР2, катушки зажигания КЗ, выключателя зажигания ВЗ, аккумулятора GB, вы­ключателя стартера В Ст.

Электронный блок ЭБ, в свою очередь, состоит из следующих основных узлов:

однотактного преобразователя напряжения на тран­зисторе VT2 и трансформаторе 77;

устройства стабилизации, состоящего из стабилитро­на VD9 и усилителя постоянного тока на транзисторах VTl. VT3, VT4, VT5;

накопительного конденсатора С3;

устройства коммутации, состоящего из тиристора VS1, трансформатора управления Т2, резисторов R5, R6, конденсатора С2 и диода VD8;

разрядного диода VD7.

Работает устройство следующим образом. Допустим, что контакты прерывателя Пр в момент включения пи­тания разомкнуты. После включения питания начинает работать преобразователь напряжения. Напряжение на накопительном конденсаторе СЗ в это время отсутству­ет, поэтому стабилитрон VD9 и транзистор VT3 закрыты. Транзисторы VT4, VT5 при этом открыты. Первый из них током в его базу через резистор R11, а второй — током коллектора транзистора VT4 в его базу через ре­зистор R14. Открытый транзистор VT5 шунтирует пере­ход база — эмиттер транзистора VT1, вследствие чего последний закрыт и на работу преобразователя не влия­ет. Транзистор VT2 преобразователя первоначально от­крывается током в его базу через резистор R1. При этом полное напряжение питания прикладывается к обмотке I трансформатора Т1. В остальных обмотках трансфор­матора индуцируются напряжения. Отрицательное на­пряжение с начала обмотки II (начала обмоток на схе­ме рис. 1 обозначены точками) через диод VD5 и рези­стор R2 поступает на базу транзистора VT2 и переводит транзистор VT2 в состояние насыщения. Через обмотку I трансформатора Т1 начинает протекать линейно нара­стающий ток (t1 на рис. 2). В сердечнике трансформа­тора накапливается электромагнитная энергия L1i21/2, где LI — индуктивность обмотки I, i1 — ток через обмотку I.

Ток в обмотке I нарастает до тех пор, пока обеспе­чивается насыщение транзистора VT2, т. е. до тех пор, пока соблюдается условие:

i1 = iКVT2бVT2 Рнас,

где iKVT2 и IбVТ2 соответственно токи коллектора и ба­зы транзистора VT2, Pнас — коэффициент усиления по току этого транзистора в режиме насыщения (обычно, Рнас = 5...10).

Рис. 2. Временные диаграммы работы однотактного стабилизиро­ванного преобразователя напряжения:

U , U — напряжение соответственно на обмотке III и конденсаторе СЗ, ii — ток через обмотку I трансформатора Т1При достижении током и значения 1р = 1бУТ2&вас, которое будем называть током разрыва, транзистор VT2 начинает запираться. Напряжение на нем увеличивается, а на обмотке I уменьшается. Вследствие этого напряже­ние на обмотке II тоже уменьшается, что ускоряет про­цесс запирания транзистора VT2, который запирается в течение нескольких микросекунд. Напряжение в обмот­ках трансформатора Т1 изменяет свой знак. Положи­тельное напряжение с начала обмотки II через резистор R4 прикладывается к базе транзистора VT2 и надежно запирает его. Ток через транзистор VT2 и обмотку I трансформатора Т1 прекращается (tz на рис. 2). На этом заканчивается прямой ход работы преобразователя. К диоду VD6 во время прямого хода с обмотки III при­кладывается обратное напряжение, поэтому диод закрыт и вторичная цепь (элементы, расположенные на схеме рис. 1 правее диода VD6) на работу преобразователя влияния не оказывает.

После разрыва тока в обмотке I трансформатора Т1 начинается обратный ход работы преобразователя.

Энергия, накопленная в магнитном поле трансформато­ра, создает в его обмотках импульсы напряжения проти­воположной полярности. Положительный импульс с на­чала обмотки III открывает диод VD6 и заряжает нако­пительный конденсатор до напряжения, зависящего от энергии, накопленной в магнитном поле трансформатора во время прямого хода, и емкости накопительного кон­денсатора (ta на рис. 2).

Если принять, что вся энергия, накопленная в магнит­ном поле трансформатора Т1 за время прямого хода, переходит в энергию электрического поля конденсатора, то напряжение, до которого зарядится накопительный конденсатор, будет равно;

где ip — сила тока разрыва; L1 — индуктивность об­мотки I.

Длительность импульса обратного хода также зави­сит от энергии, накопленной в трансформаторе, и емко­сти накопительного конденсатора СЗ и, кроме того, как видно из рис. 2, она уменьшается по мере увеличения амплитуды импульса. Действительно, энергия каждого импульса постоянна — L1i2P/2, следовательно, и площадь импульса постоянна, высота же импульса все время уве­личивается и, следовательно, его длительность должна уменьшаться.

После окончания действия импульса обратного хода (t4 на рис. 2) положительное напряжение в обмотках трансформатора ^ исчезает, транзистор VT2 снова от­крывается и вышеописанные процессы повторяются.

Напряжение на накопительном конденсаторе ступен­чато возрастает. Когда оно достигает заданного значе­ния 350...360 В (t5 на рис. 2), которое определяется со­противлением резисторов R7, R8, R9 и напряжением стабилизации стабилитрона VD9, последний открывает­ся. Открываются транзисторы VT3, VT1, а транзисторы VT4, VT5 закрываются. Положительная обратная связь, осуществляемая через резистор R12, ускоряет процесс переключения транзисторов VT1, VT3, VT4, VT5 релей­ного усилителя и, кроме того, повышает его устойчи­вость. Конденсатор С4 также повышает устойчивость усилителя.

Переход коллектор-эмиттер открытого транзистора VT1 через диод VD1 шунтирует переход эмиттер-база транзистора VT2, вследствие чего последний закрывает­ся, и преобразователь прекращает работу. Накопитель­ный конденсатор медленно разряжается через резисто­ры R7, R8, R9, стабилитрон VD9 и сопротивления утечек тиристора VS1, диодов VD6, VD7 и собственное сопро­тивление изоляции. Через некоторое время напряжение на накопительном конденсаторе уменьшается настолько, что стабилитрон VD9 закрывается. Транзисторы VT3 и VT1 релейного усилителя закрываются, а транзисторы VT4, VT5 открываются. Преобразователь снова начинает работать (U на рис. 2). Первый же импульс обратного хода подзаряжает накопительный конденсатор, напря­жение на нем увеличивается и снова открываются ста­билитрон VD9 и транзисторы VT3 и VT1. Преобразова­тель опять прекращает свою работу и т. д.

Таким образом, средний уровень напряжения на на­копительном конденсаторе поддерживается постоянным. При уменьшении напряжения питания уменьшается сила тока разрыва — iр, а следовательно, и энергия, накапли­ваемая в магнитном поле трансформатора за время прямого хода. Однако при этом частота работы преоб­разователя повышается и накопительный конденсатор начинает чаще подзаряжаться. В результате средний уровень напряжения на нем остается постоянным. Так, например, испытания показали, что при увеличении на­пряжения питания с 6,5 до 15 В, т.е. на 230 %, напря­жение на накопительном конденсаторе увеличивается всего на 2 %, с 360 до 367 В.

То же самое происходит при увеличении тока утечки во вторичной цепи. Накопительный конденсатор начи­нает быстрее разряжаться, но и чаще подзаряжается. В результате средний уровень напряжения на нем оста­ется постоянным.

Амплитуда пульсаций, или величина ступеньки на­пряжения на накопительном конденсаторе, в установив­шемся режиме зависит от энергии, запасаемой в магнит­ном поле трансформатора за время прямого хода. Чем эта энергия меньше, тем меньше величина ступеньки. На практике величина ступеньки не должна превышать 10...15 В. В противном случае напряжение искрообразования получается практически нестабилизированным. Действительно, поскольку работа преобразователя не стабилизирована с работой прерывателя, контакты по­следнего могут размыкаться в любое время. Из рис. 2 видно, что напряжение, подводимое к катушке зажига­ния, будет больше, если прерыватель разомкнется в момент t5, а не t7. Если амплитуда ступеньки, например, будет равна 70 В, то напряжение искрообразования нельзя считать стабилизированным.

Вторым, и в то же время очень важным требованием, предъявляемым к преобразователю, если он предназна­чен для работы в системе зажигания, является его быст­родействие. Он должен успеть зарядить накопительный конденсатор за время между двумя искрами, при макси­мальной частоте искрообразования 200 Гц, т. е. за 5 мс.

Быстродействие преобразователя в основном опреде­ляется силой тока разрыва fp. Чем она больше, тем больше каждая порция энергии и тем быстрее заряжает­ся накопительный конденсатор. При этом, правда, уве­личивается и время нарастания тока. Однако последнее увеличивается пропорционально первой степени тока, а энергия — пропорционально квадрату тока. Поэтому общее время зарядки накопительного конденсатора при увеличении тока разрыва уменьшается. От индуктив­ности же первичной обмотки I трансформатора быстро­действие преобразователя практически не зависит. Чем больше индуктивность, тем больше каждая порция энергии, но настолько же медленнее нарастает ток. Вре­мя прямого хода увеличивается. При увеличении индук­тивности обмотки I, например путем увеличения сечения сердечника трансформатора, частота работы преобразо­вателя снижается, конденсатор полностью заряжается, например, за 3 — 4 импульса обратного хода, однако об­щее время зарядки получается такое же, как и при мень­шей индуктивности, когда конденсатор заряжается за 10 — 15 импульсов. Вместе с тем величина ступеньки в установившемся режиме в первом случае больше и, кро­ме того, трансформатор имеет большие габариты и массу.

Рис. 3. Временные диаграммы работы системы зажигания с непре­рывным накоплением энергии в момент преобразования: Uс3— напряжение на накопительном конденсаторе СЗ, I — ток через первичную обмотку катушки зажигания, U — напряжение на свече зажиганияПоэтому конструкция трансформатора преобразова­теля может быть самой различной. Необходимо только, чтобы потери в меди (в обмотке I) были примерно рав­ны потерям в стали (в сердечнике), что можно опреде­лить по степени нагрева обмотки и сердечника (они должны нагреваться примерно одинаково). Кроме того, частота работы преобразователя в неустановившемся режиме (t1 — t5 на рис. 2) не должна превышать 10... 15 кГц, так как с увеличением частоты возрастают по­тери в транзисторе VT2 и сердечнике трансформа­тора.

При уменьшении напряжения питания уменьшается сила тока разрыва и, следовательно, увеличивается об­щее время зарядки накопительного конденсатора. Одна­ко при этом и частота искрообразования мала, например при пуске двигателя стартером, и накопительный кон­денсатор все равно успевает полностью зарядиться.

Остановимся на назначении некоторых элементов преобразователя.

Диод VD1 защищает транзистор VT1 от напряжения положительной полярности, появляющегося в обмотке II (на базе транзистора VT2) во время обратного хода.

Диод VD4 компенсирует падение напряжения на дио­де VDli что необходимо для надежного запирания тран­зистора VT2 при отпирании транзистора VT1, благодаря диоду VD5, включенному параллельно с резистором R4, отрицательная полуволна напряжения с обмотки II проходит к базе транзистора VT2 через этот диод почти полностью, а положительная полуволна огра­ничивается на допустимом для транзистора VT2 уровне диодами VD2, VD3.

Цепочка R3C1 ограничивает амплитуду выброса на­пряжения на коллекторе транзистора VT2 (в обмотке I) в момент его запирания. Этот импульс возникает вслед­ствие того, что время переключения транзистора КТ837 очень мало, значительно меньше, чем постоянная време­ни трансформатора Т1, поэтому во время действия пе­реднего фронта импульса обратного хода (в течение нескольких микросекунд) обмотка III с диодом VD6 и конденсатором СЗ как бы еще не подключена, и ампли­туда импульса ограничивается лишь паразитной ем­костью обмотки I. Без цепочки R3C1 амплитуда им­пульса может достигать 70...80 В.

При замыкании контактов прерывателя через рези­сторы R5, R6 и диод VD8 начинает протекать ток. На­пряжение на обмотке I трансформатора Т2 ограничено диодом VD8, в связи с чем амплитуда отрицательного импульса на управляющем электроде тиристора VS1 в момент замыкания контактов прерывателя не пргевыша-ет 0,35 В. Ограничение напряжения на обмотке I, кроме того, обеспечивает увеличение времени нарастания тока в обмотке, что позволяет устранить влияние дребезга контактов прерывателя.

Резисторы JR5, R6 ограничивают ток через обмотку I и вместе с конденсатором С2 образуют фильтр НЧ, обеспечивающий необходимую помехоустойчивость системы зажигания.

К моменту размыкания контактов прерывателя ток в обмотке I достигает установившегося значения. В сердечнике трансформатора Т2 накапливается элек­тромагнитная энергия. Поэтому в момент размыкания контактов в обмотках трансформатора возникают им­пульсы напряжения. Положительный импульс с конца обмотки II поступает к управляющему электроду тири­стора VS1, вследствие чего последний переключается (t1 на рис. 3).

Первичная обмотка катушки зажигания подключает­ся к заряженному до напряжения 350 В накопительному конденсатору СЗ и напряжение на ней в течение несколь­ких микросекунд возрастает до 350 В (UКз). Скорость нарастания вторичного напряжения зависит от парамет­ров катушки зажигания. При применении серийных ка­тушек от обычной батарейной- системы зажигания (на­пример, Б117) искра возникает через 3...5 мкс после размыкания контактов прерывателя (ta на рис. 3).

Индуктивность первичной обмотки катушки зажига­ния и накопительный конденсатор СЗ, соединенные меж­ду собой через переключившийся тиристор, образуют колебательный контур, в котором возникают затухающие колебания. Ток в контуре — Iкз, протекающий в это время через тиристор и первичную обмотку катушки зажигания, как видно из рис. 3, отстает от напряжения на 90°. Через четверть периода, в момент t3, ток в кон­туре достигает максимума, а напряжение на конденса­торе становится равным нулю, а затем меняет свой знак и делается отрицательным. Как только напряжение на накопительном конденсаторе становится отрицательным, открывается диод VD6 и через него и обмотку III транс­форматора -Т1 начинает протекать ток Ivm, нагружая преобразователь и не давая ему возможности начать ра­ботать. Через полпериода, в момент ?4, ток в контуре становится равным нулю, и тиристор выключается. Однако благодаря диоду VD7 колебательный контур не разрушается. Напряжение на накопительном конденса­торе в это время (U на рис. 3) отрицательно, диод VD7 открывается и ток контура протекает теперь через него.

Еще через полпериода в момент ts ток в контуре снова уменьшается до нуля, диод VD7 закрывается и колебательный контур разрушается. Первичная обмотка I катушки зажигания отключается от накопительного конденсатора, и искровой разряд в свече прекращается. Однако диод VD6 еще в течение примерно 150 мкс остается открыт, пока энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора Т1 (из-за протекания через обмот­ку III тока IVD6), не будет израсходована на подзаряд накопительного конденсатора (t5 — t6 на рис. 3). Как видно из рис. 3, в момент t5, когда диод VD7 закрывает­ся и колебательный контур разрушается, на накопитель­ном конденсаторе имеется положительное напряжение U2, составляющее примерно 30 % первоначального на­пряжения Ut. Значение напряжения U2 определяется энергией, выделяемой в искровом разряде свечи зажи­гания, которая может быть подсчитана по формуле

Энергия, выделяемая в искровом разряде, при прочих равных условиях зависит от размеров искрового проме­жутка свечи зажигания. С увеличением размеров искро­вого промежутка напряжение U2 уменьшается и, следо­вательно, энергия, выделяемая в искровом разряде, уве­личивается.

Из рис. 3 видно, что длительность искрового разряда в .описываемой системе (при работе с катушкой Б117) равна примерно 0,3 мс. Причем искровой разряд состоит из двух частей — положительной и отрицательной, соот­ветствующих положительной и отрицательной полувол­нам тока в первичной обмотке катушки зажигания.

Сравнительно малая длительность искрового разряда не является недостатком описываемой системы. Как по­казали исследования, в исправном и правильно рассчи­танном двигателе после достижения нормального тепло­вого режима воспламенение рабочей смеси происходит в течение 10...15 мкс, и искровой разряд длительностью свыше 1 мс, имеющий место в батарейной или транзис­торных системах зажигания, бесполезен и вызывает лишь эрозию электродов свечей, сокращая их срок служ­бы. Искра длительностью 1,0 мс и более может оказать­ся полезной лишь при пуске двигателя на переобогащен­ной смеси, как горячего, так и холодного.

Здесь следует отметить, что в описываемой системе зажигания с однотактным преобразователем длитель­ность искрового разряда нельзя увеличить путем подключения диодов параллельно первичной обмотке катуш­ки зажигания, как это сделано в системе с импульсным накоплением энергли, описанной в ВРЛ № 73.

При подключении диодов система прекращает рабо­тать. Потребляемый ток увеличивается до 3 А, и искро-образование прекращается. Это происходит потому, что напряжение на накопительном конденсаторе во время искрробразования теперь не становится отрицательным. Преобразователь продолжает все время работать и ком­мутирующий тиристор не выключается. Преобразователь превращается в генератор тока, питающий тиристор. Напряжение на накопительном конденсаторе при этом равно падению напряжения в переключившемся тиристоре.

Для того чтобы система могла работать с диодом, ее необходимо снабдить дополнительным устройством, например заторможенным мультивибратором, запираю­щим транзистор VT2 преобразователя на время искрово­го разряда.

Конструкций и детали. Конструкция элек­тронного блока может быть самой произвольной. Однако корпус блока должен быть изготовлен из алюминиевого сплава, что обеспечит хороший теплоотвод для нагре­вающихся элементов. Кроме того, он должен быть брыз-гозащищенным, так как попадание воды во время экс­плуатации не исключено.

На радиаторах охлаждения должны быть установ-,лены транзистор VT2, диоды VD4 и VD7, тиристор VS1. Остальные элементы располагаются на печатной плате. Разъем ХР1 устанавливается на корпусе блока. Из разъ­ема ХР1 выходит жгут проводов различной длины и расцветки для подключения к соответствующим точкам схемы на автомобиле. Разъем ХР2 со стороны монтажа закрывается цилиндрической заглушкой, а со сторо­ны штырей крышкой с цепочкой (чтобы крышка не терялась), и закрепляется на жгуте проводов разъема XS1.

Разъемы ХР1, ХР2 применены 2РМ 18Б 7Ш1В1, разъем XS1 - 2РМ 18КПН 7Г1В1.

Типы полупроводниковых приборов, номиналы и мощ­ности резисторов, а также номиналы конденсаторов ука­заны на схеме рис. 1. Постоянные резисторы применены типа МЛТ. Переменный резистор R8 — СП5-1а, СП5-2. От качества этого резистора, от его временной стабилькости зависит временная стабильность вторичного на­пряжения блока.

Конденсаторы Cl, C4 могут быть любого типа: слю­дяные, пленочные, керамические, металло&умажные и т. д., но обязательно неэлектролитические, на напря­жение не менее 50 В, с любым допускаемым отклоне­нием емкости от номинала и любым температурным коэффициентом ёмкости. Конденсатор -€7, например, мо­жет быть МБМ-160-0,05±20 %, а конденсатор С4 — БМ-2-200В — 0,01 ± 20 %.

Конденсатор СЗ — МБГЧ, МБГО, МБГП на напря­жение менее 600 В. Можно также применить два конден­сатора МБМ по 0,5 мкФ на 500 В, включив их парал­лельно.

Электролитические конденсаторы С2 и С5 К50-20, К53, К52 на напряжение не менее 25 В и емкостью, не менее указанной на схеме.

Трансформатор Т1 имеет сердечник Ш16Х16 (сече­ние 256 мм2) из стали ЭЗЗО, Э340, Э44, который соби­рается встык с немагнитным зазором 0,15...0,25 мм (прессшпановая прокладка).

Обомотка I имеет 16 витков провода ПЭВ-2 диамет­ром 0,9...1,12 мм, обмотка II — 11 витков, а III — 290 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,35...0,47 мм.

Для трансформатора Т1 может быть применен и сердечник с другим сечением. Например, от блока с им­пульсным накоплением энергии (ВРЛ № 73). В этом случае витки обмоток изменяются обратно пропорцио­нально корню квадратному из отношения сечений сердечников. Трансформатор Т1 должен быть хорошо стянут специальной обоймой. В противном случае при работе системы он будет создавать сильный шум.

Трансформатор Т2 выполнен на тороидальном сердечнике ОЛ12X20X6,5 из стали ЭЗЗО, Э340. Обмот­ка I имеет 150 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,33 мм, а обмотка II — 75 витков того же провода, но диаметром 0,15 мм,

При замене транзисторов и диодов следует руковод­ствоваться режимами их работы, которые приведены в табл. 1 (диоды) и табл. 2 (транзисторы), В качестве примера в этих таблицах указаны некоторые вариан­ты возможной замены. При замене транзистора VT2 КТ837В на КТ837А(Б) работа блока ухудшается.

Таблица 1

^ Тип диода Импульс­ный пря­мой ток, А Обратное напряже­ние, В ^
VD1 КД209А 0,5 15 КД209Б, КД208А
VD2, VD3 VD4 КД209А КД202А 0,08

7,0

1

7,5

КД209В, КД208А КД202В, Д,Ж,К,М,Р
VD5 КД209А 0,8 40 КД208А
VDS КД209В 3,0 430 КД202Р
VD7 КД202Р 3,2 350 КД202М, К
VD8 КД209А 0,23 8 КД209Б, В, КД208А
Таблица 2
^ Тип транзистора Импульс­ный ток коллекто­ра, А Напряже­ние кол-ректор — ймиттер, ^
VT1 КТ209А,

р-n-р

0,5 2,0 КТ209, КТ208, КТ502 о любым буквенным индек­сом
VT2 КТ837В, р-n-р 7 60 КТ837А, Б
VT3 КТ315А,

n-р-n

0,002 0,6 КТ315, КТ342 с любым буквенным индексом
VT4 КТ315И, n-р-n 0,007 15 КТ315, КТ342 с любым буквенным индексом
VT5 КТ209А, р-n-р 0,05 1,0 КТ209, КТ20.8, КТ502 с любым буквенным индек­сом

Вследствие малого коэффициента усиления по току за­меняющих транзисторов уменьшается сила тока разрыва ip (см рис. 2) и, как следствие, увеличивается время зарядки накопительного конденсатора. Быстродействие системы снижается и, кроме того, увеличивается ее ми­нимальное рабочее напряжение.

При замене транзистора VT4 следует выбирать тран­зистор с максимальным напряжением коллектор — эмит­тер так как на его коллекторе в некоторые моменты времени (t6 — t7 на рис. 2) бывает полное напряжение бортовой электросети с импульсными помехами, в не­сколько раз превышающими номинальное бортовое на­пряжение.

Вместо стабилитрона КС191Ж (VD9) может быть применен любой другой стабилитрон с минимальным то­ком стабилизации не более 0,5 мА. Например, КС175Ж, КС210Ж, 2С191Ц, 2С210Ц и т.д. В случае, если напря­жение стабилизации заменяющего стабилитрона будет значительно отличаться от напряжения стабилизации стабилитрона КС191Ж (7,7...9,6 В), то может потре­боваться некоторое изменение сопротивлений резисто­ров R7, R9.

При налаживании блока катушка зажигания с искровым промежутком и прерыватель должны быть подключены подсхеме рис. 1. Штатный конденсатор С от клеммы прерывателя должен быть отсоединен. Вместо прерывателя может быть также использовано какое-либо поляризованное реле (например, РП-4), обмотку которо­го подключают к звуковому генератору или к сети пере­менного тока 50 Гц, 220 В (в последнем случае — через гасящее сопротивление или понижающий трансформа­тор).

В качестве источника питания используют стартерный аккумулятор или какой-либо стабилизированный источ­ник питания постоянного тока с напряжением от 6,5 до 15 В и током не менее 5 А, например ВС-26, Б5-21 и т.д.

Перед включением питания движок переменного ре­зистора R8 устанавливают в верхнее по схеме положе­ние, чтобы напряжение на накопительном конденсаторе С4 было сначала минимальным. Параллельно обклад­кам конденсатора С4 подключают вольтметр постоянного тока на напряжение 500 В с потребляемым током не более 100 мкА (с входным сопротивлением не менее 5МОм).

Первоначальную проверку блока производят при на­пряжении питания 12...14 В и разомкнутых контактах прерывателя. Если блок собран правильно и все детали исправны, он начинает работать сразу и налаживание его состоит лишь в установке-с помощью переменного резистора R8 нужного напряжения на накопительном конденсаторе. После включения питания должен быть слышен характерный «писк» чистого тона, являющийся следствием работы преобразователя.

Вращая ось переменного резистора R8, выставляют напряжение на накопительном конденсаторе 350...360 В. При этом ток, потребляемый блоком, не должен превы­шать 0,5 А. Затем проверяют работу преобразователя при крайних значениях напряжения питания 6,5 и 15 В. При изменении напряжения питания в этих пределах напряжение на накопительном конденсаторе должно практически оставаться постоянным. Изменяться должен лишь тон «писка» и потребляемый ток, который при 6,5 В должен быть не более 1,5. А, а при 15 В — не более 0,5 А.

Затем вольтметр постоянного тока отсоединяют и проверяют работу системы зажигания при различных частотах вращения вала распределителя (при различных частотах искрообразования). Во время работы прерыва­теля в искровом промежутке разрядника должно наблю­даться устойчивое искрообразование. Напряжение, под­водимое к первичной обмотке катушки зажигания, при этом можно измерить с помощью импульсного вольтмет­ра или осциллографа. Устанавливают напряжение источ­ника питания 14 В и увеличивают частоту работы пре­рывателя (или устройства, его заменяющего) до 200 Гц (6000 об/мин), при этом напряжение, подводимое к пер­вичной обмотке катушки зажигания, не должно умень­шаться. Если же оно уменьшается, это значит, что преобразователь не успевает полностью заряжать нако­пительный конденсатор, т. е. быстродействие преобразо­вателя недостаточно. В этом случае следует увеличить немагнитный зазор в сердечнике трансформатора или же уменьшить пропорционально количество витков всех об­моток с тем, чтобы уменьшить индуктивность обмотки I. Кроме того, это может происходить, если коэффициент усиления по току транзистора VT2 мал. Тогда необхо­димо заменить транзистор или же уменьшить сопротив­ление резистора R2 до 10 Ом.

Установка на автомобиле. На автомобиле электронный блок устанавливается в подкапотном про­странстве, там, где температура не превышает +60°С и где исключено прямое попадание воды.

Провода жгута XS1 подключаются к соответствую­щим точкам схемы электрооборудования автомобиля в соответствии со схемой рис. 1, на которой показано под­ключение к катушке Б117 без дополнительного резисто­ра (автомобили «Жигули»). Провод от вывода 2 в этом случае остается свободным.

Если катушка будет с дополнительным резистором, то вывод 2 подключается к клемме катушки ВК, а вы­вод 7 к клемме ВК-Б.

При установке блока на моделях ВАЗ-2103, 2106, 21021, имеющих электронный тахометр, коричневый про­вод тахометра подключается к клемме I катушки через резистор МЛТ сопротивлением 1...3 кОм и мощностью 1 Вт. При соединении напрямую тахометр работает неустойчиво.

Штатный конденсатор от клеммы прерывателя дол­жен быть обязательно отсоединен и подключен к про­воду вывода 6 (разъема XS1). После монтажа блока на автомобиле и проверки его работоспособности следует проверить устройство переключения с электронного за­жигания на обычное. Для этого при выключенном за­жигании отсоединяют разъем XS1 от разъема ХР1 и соединяют его с разъемом ХР2. Система зажигания должна продолжать исправно работать.^ Приставка обеспечивает получение многократного искро­образования в режиме пуска двигателя стартером. Пер­вая искра возникает, как и обычно, после размыкания контактов прерывателя, затем следует серия искр до тех пор, пока контакты не замкнутся. Отличительной чертой приставки является то, что она не содержит собственного автогенератора и частота многократного искрообра­зования определяется быстродействием самой системы зажигания. Каждая последующая искра возникает лишь после того, как накопительный конденсатор полностью заряжается. Если же накопительный, конденсатор пол­ностью не зарядится, режим многократного искрообразо­вания прекращается и система работает в однократном режиме.

Электрическая принципиальная схема приставки о цепями подключения на автомобиле приведена на рис. 4, Собственно приставка состоит из симметричного тригге­ра на транзисторах VT7, VT8, электронного ключа — имитатора контактов прерывателя на транзисторах VT9, VT10 и импульсного инвертора на транзисторе VT6. К электронному блоку приставка подключается, как по­казано на рис. 4. На этом рисунке элементы системы зажигания и элементы электронного блока обозначены .так же, как на рис. 1: ЭБ - — электронный блок, 53 — выключатель зажигания, ВСт — выключатель стартера, Яр — прерыватель, GB — аккумулятор. Остальные эле­менты и цепи системы зажигания на рис. 4 не показаны, так как они работают так же, как и без приставки.

На рис. 5 приведены временные диаграммы, характе­ризующие работу устройства с приставкой. Система ра­ботает следующим образом. Допустим, что в момент включения выключателя стартера, подающего питание на приставку, контакты прерывателя Пр замкнуты (ti на рис. 5). После включения питания триггер на транзисто­рах VT7, VT8 может установиться в любое состояние. Допустим, что VT7 закрыт, a VT8 открыт. Такое со­стояние триггера будем называть первым устойчивым.

Следовательно, транзистор VT9 будет закрыт, а тран­зистор VT10 открыт током в его базу через резистор R27. Через резисторы R5, R6 электронного блока и об­мотку I трансформатора Т2 протекает ток коллектора транзистора VT10, и в сердечнике трансформатора на­капливается электромагнитная энергия. Причем, если триггер установится во второе устойчивое состояние и транзистор VT10 будет закрыт, ток обмотки I будет про­текать через диод VD16 и замкнутые контакты преры­вателя.

userdocs.ru

Конденсаторная система зажигания

 

О П ИСАЙ И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ (111 633334

Союз Советски

Социалистических

Республик (61) Допол интел ьное к а вт. с вид-ву (22) Заявлено 04.12.70 (21) 1499080/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.06.78. Бюллетень № 24 (45) Дата опубликования описания 13.06.78 (51) M. Кл.з F 02Р 3/04

Государствоииыа комитет

Совета Мииистров СССР ло лолам изобретений и открытий (53) УДК 621.43.044 (088.8) (72) Автор изобретения

В. И. Степанов (71) Заявитель (54) КОНДЕНСАТОРНАЯ СИСТЕМА ЗАЖИГАНИЯ

Изобретение относится к области электрооборудования двигателей внутреннего сгорания, в частности к электронным системам зажигания двухтактных двигателей.

Известны конденсаторные системы зажигания, в которых используется метод разряда накопительного конденсатора через первичную обмотку катушки зажигания.

Однако в таких системах ток в замкнутых контактах прерывателя, особенно на больших оборотах, не успевает исчезать в связи с колебательным процессом в первичной цепи катушки зажигания, поэтому при размыканип контактора прерывателя в подвижной обмотке катушки зажигания индуктируется ЭДС, вызывающая искрообразование, что приводит к обгоранию контактов прерывателя.

Цель изобретения — повышение надежности системы.

Для этого последовательно контактам прерывателя включаются диоды.

Это уменьшает- длительность колебательного процесс" в первичной обмотке катушки зажигания, а следовательно, и обгорание контактов. Система зажигания может быть выполнена как с одной, так и с двумя катушками зажигания и независимо от количества катушек зажигания с одним или двумя конденсаорами, запасающими энергию искры.

На чертеже приведена электрическая схема системы зажигания (вариант выполнения).

Система зажигания содержит преобразователь 1 постоянного напряжения и два преры5 вателя 2 и 3, последовательно с которыми включены полупроводниковые диоды 4, 5.

Конденсаторы 6, 7 фильтруют напряжение, поступающее от преобразователя 1 напряжения.

Величина емкостей конденсаторов 6, 7 выбирается больше емкости конденсатора 8. При замыкании контактов прерывателя 2 конденсатор 8 заряжается через диод 4 и первичную

15 обмотку катушки зажигания 9 до напряжения большего, чем напряжение на конденсаторе 6.

Разность напряжений на конденсаторах 8 и 6 запрет диод 4, и ток в прерывателе 2 прекратится. Размыкание контактов прерывателя 2

20 в виду отсутствия к этому времени в них тока происходит без искрения. При замыкании контактов прерывателя 3 работа системы происходит так же, как и при замыкании контактов прерывателя 2, при этом в работе участвует

25 диод 5, конденсаторы 6 и 7.

Каждый раз при замыканиях контактов к первичной обмотке катушки 9 зажигания будет приложено напряжение заряда конденсатора 8 и одного из конденсаторов 6, 7.

30 Во вторичной обмотке катушки зажигания

613134

Составитель А. Борзиков

Техред А. Камышникова

Корректор Р, Беркович

Редактор А. Купрякова

Заказ 1149/18 Изд. № 513 Тираж 708 Подписное

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 индуктируется высокое напряжение, которое подается к свечам.

Формула изобретения

Конденсаторная система зажигания преимущественно для двухтактных двигателей внутреннего сгорания, содержащая преобразователь постоянного напряжения, выходная (1 (! ! !

1 !

| ! ! ! ! обмотка трансформатора которого подключена через выпрямитель к параллельно соединенным конденсатору и первичной обмотке катушки зажигания с последовательно включенными контактами прерывателя, о т л и ч а юще еся тем, что, с целью повышения ее надежности, последовательно с прерывателем включен диод в прямом в зправлении.

Конденсаторная система зажигания Конденсаторная система зажигания 

www.findpatent.ru