Stabilizowana elektroniczna jednostka zapłonowa samochodu. Bezpłatny artykuł z Biblioteki Technicznej

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Stabilizowana elektroniczna jednostka zapłonowa samochodu

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Samochód. Urządzenia elektryczne

Komentarze do artykułu

Korzyści z elektronicznego zapłonu w silnikach spalinowych są dobrze znane. Jednocześnie rozpowszechnione obecnie elektroniczne układy zapłonowe nie spełniają jeszcze w pełni zestawu wymagań projektowych i operacyjnych. Układy z pulsacyjnym magazynowaniem energii [1,2, XNUMX] są złożone, nie zawsze niezawodne i praktycznie niedostępne dla większości pasjonatów motoryzacji. Proste układy z ciągłym magazynowaniem energii nie zapewniają stabilizacji zmagazynowanej energii [3], a po osiągnięciu stabilizacji są prawie tak złożone jak układy impulsowe [3,4].

Nic więc dziwnego, że artykuł Yu.Sverchkova [5] opublikowany w czasopiśmie „Radio” wzbudził duże zainteresowanie czytelników. Przemyślany, niezwykle prosty stabilizowany układ zapłonowy może bez przesady służyć jako dobry przykład optymalnego rozwiązania w konstrukcji tego typu urządzeń.

Wyniki eksploatacji jednostki według schematu Yu Sverchkova wykazały, że pomimo ogólnie wysokiej jakości jej działania i wysokiej niezawodności ma ona również znaczne wady. Głównym jest krótki czas trwania iskry (nie więcej niż 280 μs) i odpowiednio jej niska energia (nie więcej niż 5 mJ).

Ta wada, charakterystyczna dla wszystkich kondensatorowych układów zapłonowych z jednym okresem oscylacji w cewce, prowadzi do niestabilnej pracy zimnego silnika, niepełnego spalania wzbogaconej mieszanki podczas rozgrzewania i trudnego rozruchu gorącego silnika. Ponadto stabilność napięcia na uzwojeniu pierwotnym cewki zapłonowej w jednostce Yu.Sverchkov jest nieco niższa niż w najlepszych układach impulsowych. Przy zmianie napięcia zasilania z 6 na 15 V napięcie pierwotne zmienia się z 330 na 390 V (±8%), podczas gdy w złożonych układach impulsowych zmiana ta nie przekracza ±2%.

Wraz ze wzrostem częstotliwości iskrzenia napięcie na uzwojeniu pierwotnym cewki zapłonowej maleje. Tak więc, gdy częstotliwość zmienia się z 20 na 200 Hz (prędkość wału korbowego wynosi 600 i 6000 min^-1odpowiednio) napięcie waha się od 390 do 325 V, co jest również nieco gorsze niż w blokach impulsowych. Jednak ta wada może

praktycznie ignorowane, ponieważ przy częstotliwości 200 Hz napięcie przebicia iskiernika świec (z powodu resztkowej jonizacji i innych czynników) jest prawie o połowę mniejsze.

Autor tych linii, który od ponad 10 lat eksperymentuje z różnymi elektronicznymi układami zapłonowymi, postawił sobie za zadanie poprawę charakterystyki energetycznej bloku Yu.Sverchkova, przy jednoczesnym zachowaniu prostoty konstrukcji. Okazało się, że można go rozwiązać dzięki wewnętrznym rezerwom bloku, ponieważ energia urządzenia magazynującego została w nim wykorzystana tylko w połowie.

Cel ten osiągnięto poprzez wprowadzenie trybu wielookresowego oscylacyjnego rozładowania kondensatora akumulacyjnego do cewki zapłonowej, co prowadzi do jego prawie całkowitego rozładowania. Sama idea takiego rozwiązania nie jest nowa [6], ale jest rzadko stosowana. W rezultacie opracowano ulepszoną elektroniczną jednostkę zapłonową o cechach, które nie mają wszystkie konstrukcje impulsowe.

Przy częstotliwości iskrzenia 20...200 Hz urządzenie zapewnia czas trwania iskry co najmniej 900 µs. Energia iskry uwalniana w świecy zapłonowej przy szczelinie 0,9 ... 1 mm wynosi nie mniej niż 12 mJ. Dokładność utrzymania energii w kondensatorze magazynującym, gdy napięcie zasilania zmienia się z 5,5 na 15 V, a częstotliwość iskrzenia wynosi 20 Hz, nie jest gorsza niż ± 5%. Pozostałe cechy bloku nie uległy zmianie.

Znamienne jest, że wydłużenie czasu trwania wyładowania iskrowego zostało osiągnięte właśnie przez długi oscylacyjny proces rozładowania kondensatora. Iskra w tym przypadku to seria 7-9 niezależnych wyładowań. Takie naprzemienne wyładowanie iskrowe (częstotliwość około 3,5 kHz) przyczynia się do wydajnego spalania mieszanki roboczej przy minimalnej erozji świecy zapłonowej, co korzystnie odróżnia je od prostego wydłużania aperiodycznego wyładowania zasobnika [2].

Obwód konwertera blokowego (ryc. 1) niewiele się zmienił. Wymieniono tylko tranzystor, aby nieco zwiększyć moc przetwornicy i ułatwić reżim termiczny. Wykluczono elementy, które zapewniały niekontrolowaną pracę wieloiskrową. Znacząco zmieniono obwody przełączania energii i obwody sterujące rozładowaniem kondensatora magazynującego SZ. Jest teraz rozładowywany przez trzy (i przy częstotliwości poniżej 20 Hz - lub więcej) okresy naturalnych oscylacji obwodu, składającego się z uzwojenia pierwotnego cewki zapłonowej i kondensatora C2. Elementy C3, R4, R6, VDXNUMX zapewniają ten tryb .

Stabilizowana elektroniczna jednostka zapłonowa samochodu

(kliknij, aby powiększyć)

Biorąc pod uwagę, że działanie przekształtnika zostało szczegółowo opisane w [5], rozpatrzymy jedynie proces oscylacyjnego rozładowania kondensatora C4. Gdy styki wyłącznika są otwarte, kondensator C1, rozładowując się przez przejście sterujące trinistora VS8, diody VD7 i rezystorów R8, R2, otwiera trinistor, który łączy naładowany kondensator CXNUMX z uzwojeniem pierwotnym cewki zapłonowej. Stopniowo rosnący prąd płynący przez uzwojenie pod koniec pierwszej ćwiartki okresu ma wartość maksymalną, a napięcie na kondensatorze CXNUMX w tym momencie staje się równe zeru (ryc. XNUMX).

Cała energia kondensatora (minus straty ciepła) jest przekształcana w pole magnetyczne cewki zapłonowej, która starając się utrzymać wartość i kierunek prądu, zaczyna ładować kondensator C0,85 przez otwarty trinistor. W rezultacie pod koniec drugiego kwartału okresu prąd i pole magnetyczne cewki zapłonowej są równe zeru, kondensator C1 jest ładowany do 280 początkowego (napięciowego) poziomu w przeciwnej biegunowości. Wraz z zakończeniem prądu i zmianą polaryzacji na kondensatorze C0,7 trinistor VSXNUMX zamyka się, ale dioda VDS otwiera się. Następny proces rozładowania kondensatora CXNUMX rozpoczyna się poprzez uzwojenie pierwotne cewki zapłonowej, przez którą kierunek prądu zmienia się na przeciwny. Pod koniec okresu oscylacji (tj. po około XNUMX μs) kondensator CXNUMX jest ładowany z pierwotną polaryzacją do napięcia równego XNUMX początkowego. Napięcie to zamyka diodę VDS, przerywając obwód rozładowania.

W rozpatrywanym przedziale czasu niska rezystancja naprzemiennie otwieranych elementów VD5 i VS1 bocznikuje połączony równolegle z nimi obwód R3R4C2, w wyniku czego napięcie na jego końcach jest bliskie zeru. Pod koniec okresu, gdy trinistor i dioda są zamknięte, napięcie kondensatora C250 (około 3 V) jest przykładane do tego obwodu przez cewkę zapłonową. Impuls napięcia pobrany z rezystora R6, przechodzący przez diodę VD1, ponownie otwiera trinistor VSXNUMX i wszystkie opisane powyżej procesy są powtarzane.

Po tym następuje trzeci, a czasem (przy rozruchu) i czwarty cykl rozładowania. Proces trwa do momentu prawie całkowitego rozładowania kondensatora C3, który traci około 50% energii w każdym cyklu. W efekcie czas trwania iskry wzrasta do 900...1200 µs, a jej energia do 12...16 mJ,

na ryc. 2 przedstawia przybliżony widok przebiegu napięcia na uzwojeniu pierwotnym cewki zapłonowej. Dla porównania linia przerywana pokazuje ten sam oscylogram bloku Yu.Sverchkova (pierwsze okresy oscylacji na obu oscylogramach pokrywają się),

Aby zwiększyć ochronę przed odbiciem styków wyłącznika, trzeba było nieco zmienić węzeł początkowy. Stała czasowa obwodu ładowania kondensatora C4 poprzez dobór odpowiedniego rezystora R6 zostaje zwiększona do 4 ms; zwiększa się również prąd rozładowania kondensatora (tj. prąd rozruchowy trinistora), określony przez rezystancję obwodu rezystorów R7, R8.

Elektroniczna jednostka zapłonowa była testowana przez trzy lata w samochodzie Zhiguli i sprawdziła się bardzo dobrze. Stabilność silnika po uruchomieniu gwałtownie wzrosła. Nawet zimą przy temperaturze około -30°C odpalanie silnika było łatwe, można było ruszyć po rozgrzaniu przez 5 minut. Przerwy w pracy silnika podczas pierwszych minut ruchu, obserwowane podczas korzystania z bloku Yu.Sverchkov, ustały, poprawiła się dynamika przyspieszenia.

W transformatorze T1 zastosowano obwód magnetyczny SHL16X8. Szczelina 0,25 mm jest zapewniona przez trzy uszczelki rozporowe. Uzwojenie I zawiera 50 zwojów drutu PEV-2 0,55; II - 70 zwojów PEV-2 0,25; III - 450 zwojów PEV-2 0,14. W ostatnim uzwojeniu pomiędzy wszystkie warstwy należy położyć jedną uszczelkę z papieru kondensatorowego, a całe uzwojenie oddzielić od reszty jedną lub dwiema warstwami papieru kablowego,

Gotowy transformator pokrywa się 2-3 razy żywicą epoksydową lub całkowicie zalewa żywicą w plastikowym lub metalowym pudełku Nie należy stosować obwodu magnetycznego w kształcie litery E, ponieważ jak pokazuje doświadczenie trudno jest zachować zadaną szczelinę nad całej grubości zestawu, a także aby uniknąć zwarcia płyt zewnętrznych. Oba te czynniki, zwłaszcza drugi, gwałtownie zmniejszają moc generatora impulsów ładowania.

Podczas konfigurowania części generatora bloku można skorzystać z zaleceń Yu.Sverchkova w [5].

Ze względu na dużą niezawodność urządzenie można podłączyć bez złącza X1 (obowiązkowo odłączenie wyłącznika kondensatora Csp), które jest przeznaczone do ewentualnego awaryjnego przejścia na zapłon akumulatorowy, jednak wstępne ustawienie momentu zapłonu będzie znacznie trudniejsze . Przy zachowaniu złącza X1 przejście do zapłonu bateryjnego jest bardzo proste - zamiast kostki w część żeńską złącza X1 wsuwa się kostkę stykową, w której połączone są styki 2, 3 i 4.

literatura

1. A. Sinelnikow. Czym różnią się klocki - Za kierownicą. 1977, nr 10. s. 17,

2. A. Sinelnikow. Elektroniczna jednostka zapłonowa o wysokiej niezawodności. sob. „Aby pomóc radioamatorowi”, t. 73.-- M.: DOSAAF ZSRR, s. 38.

3. A. Sinelnikow. Elektronika w samochodzie. - M.: Energia, 1976.

4. A. Sinelnikow. Elektronika i samochód - M.: Radio i komunikacja, 1985.

5. Yu Sverchkov. Stabilizowany wieloiskrowy układ zapłonowy. - Radio, 1982, nr 5. s. 27.

6. E. Litke. Kondensatorowy układ zapłonowy. sob. „Aby pomóc radioamatorom”, numer 78.- M .: DOSAAF ZSRR, s. 35.

Autor: G. Karasev, Leningrad; Publikacja: cxem.net

Zobacz inne artykuły Sekcja Samochód. Urządzenia elektryczne

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Tranzystory faliste 16.02.2006

Naukowcy z University of Illinois stworzyli tranzystory przypominające harmonijkę.

Aby wykonać półprzewodnikowe harmonijki, naukowcy z University of Illinois (USA) pod kierownictwem profesora Yongana Huanga umieścili ultracienkie paski monokrystalicznych krzemowych elementów półprzewodnikowych na standardowym podłożu krzemowym. Następnie za pomocą trawienia odcięto je, uzyskując wstęgi o grubości 100 nm, a na wierzch nałożono arkusz rozciągniętej gumy. Paski silikonu przyklejone do niego i oddzielone od podłoża.

Kiedy gumowy arkusz się skurczył, w rezultacie powstała pofalowana powierzchnia podobna do miecha akordeonu. Jak prawdziwy akordeon można go wielokrotnie ściskać i rozciągać, co nie wpływa na działanie urządzeń półprzewodnikowych.

"Rozszerzalne diody krzemowe i tranzystory to tylko dwa przykłady falistych urządzeń elektronicznych, które można wykonać za pomocą naszej technologii" - mówi Yongan Huang. sztuczne ludzkie mięśnie lub tkanki.

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Zalecamy pobranie w naszym Bezpłatna biblioteka techniczna:

▪ sekcja strony Dla początkującego radioamatora

▪ czasopisma Electronique et Loisirs (archiwum roczne)

▪ książka Elektroluminescencja i możliwości jej zastosowania. Bogatow W.B., 1960

▪ artykuł Gdzie i kiedy sprawca morderstwa został w pełni uniewinniony na oczach świadków? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Filtr do modemu. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Podajnik efektów antenowych. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ odniesienie Wejście do trybu telewizji zagranicznej. Książka #10

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn