Усовершенствованный многоискровый блок зажигания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Зажигание

Комментарии к статье

Этот блок зажигания отличается надежной работой при низкой температуре окружающей среды и частично разряженной аккумуляторной батарее, что очень важно для пуска холодного двигателя в зимнее время, особенно в северных районах России. Кроме того, блок более помехоустойчив, прост в налаживании и позволяет регулировать основные параметры.

Основой устройства послужил широко известный радиолюбителям и автолюбителям блок зажигания Г. Карасева, описанный в [1], поэтому здесь подробно рассмотрены лишь узлы, подвергшиеся изменениям.

Во-первых, незначительные коррективы внесены в преобразователь напряжения: добавлен делитель напряжения R3R4 (см. схему на рис. 1), конденсатор С1 плюсовым выводом подключен к средней точке делителя и стабилитрон Д817Б (VD4) заменен на Д817А с напряжением стабилизации 56 В. Это позволило устанавливать выходное напряжение преобразователя подборкой резистора R3, а не стабилитрона VD4 или числа витков вторичной обмотки трансформатора Т1, как рекомендовано в описании блока Ю. Сверчкова [2] (который, кстати, был использован Г. Карасевым как исходный).

Теперь при использовании трансформатора Т1 конструкции, представленной в [1], изменением сопротивления резистора R3 от нуля до 30 Ом можно установить на выходе преобразователя любое напряжение в пределах 330...400 В. Чтобы после добавления делителя напряжения режим работы транзистора VT1 по постоянному току остался прежним, сопротивление резистора R1 увеличено до 560 Ом.

Полной переделке подвергся узел формирования импульсов, управляющих открыванием тринистора VS1. Хотя конструкция узла усложнилась и возросли затраты на его изготовление, удалось улучшить характеристики блока зажигания.

Узел состоит из зарядно-разрядной цепи (резисторы R8, R9, стабилитрон VD9, конденсатор С6), коммутатора тока на транзисторе VT2 и делителя напряжения преобразователя R12R13 с накопительным конденсатором С7. Диод VD8 препятствует зарядке конденсатора С6 через резистор R8. Токоограничительный резистор R11 может также быть использован для измерения тока коллектора транзистора VT2.

При замыкании контактов прерывателя SF1 конденсатор С6 заряжается от бортовой сети через резистор R9 до напряжения стабилизации стабилитрона VD9. С момента размыкания контактов прерывателя конденсатор С6 начинает разряжаться через эмиттерный переход транзистора VT2, диод VD8, управляющий переход тринистора VS1 и резистор R10. Транзистор VT2 открывается, и разрядный импульс конденсатора С7, заряженного примерно до 18 В, поступает на управляющий электрод тринистора.

Такое схемное решение узла формирования управляющих импульсов выбрано не случайно. Дело в том, что с понижением температуры окружающей среды или, точнее, температуры корпуса тринистора ток открывания тринистора увеличивается. Например, ток открывания тринисторов серии КУ202 при изменении температуры от +20 до -40 о С увеличивается в 1,5 раза. Нередко в этом причина того, что блок, работавший бесперебойно летом, совсем отказывается работать зимой.

Эксперименты показывают [3], что импульс током 160 мА и длительностью 10 мкс достаточен для открывания любого тринистора серии КУ202 при температуре его корпуса -40°С. Именно такие импульсы вырабатывает описываемый узел формирования. Это позволяет отказаться от кропотливой и дорогостоящей подборки экземпляра тринистора при минимальной температуре. Разумеется, если есть возможность выбирать тринисторы, то ею следует воспользоваться, так как "чувствительный" тринистор позволяет применить стабилитрон VD3 на меньшее напряжение стабилизации - об этом будет сказано ниже.

Применение стабилитрона VD9 для ограничения напряжения зарядки конденсатора С6 и питание коллекторной цепи транзистора VT2 от стабилизированного преобразователя напряжения позволили стабилизировать уровень импульса управления тринистором во время пуска двигателя при колебаниях напряжения аккумуляторной батареи от 7,5 до 14,2 В.

Снижение напряжения на конденсаторе С6 повысило помехоустойчивость узла формирования импульсов и блока зажигания в целом. Эту проблему обычно считают третьестепенной, и напрасно. Если влиянием помех при разомкнутых контактах прерывателя можно пренебречь, так как искровой разряд, вызванный помехой, будет происходить в том цилиндре, где идет рабочий такт, то при замкнутых контактах могут быть сбои в работе двигателя.

Но снижение напряжения на конденсаторе С6 привело к тому, что транзистор VT2 при замкнутых контактах оказывается закрытым напряжением, равным разности между напряжением бортовой сети и напряжением на конденсаторе. Говоря иначе, чтобы транзистор VT2 открылся и возникло искрообразование, уровень помехи должен быть больше этой разности, без стабилитрона же напряжение на конденсаторе С6 равно напряжению бортовой сети. Отсюда следует: чем меньше напряжение стабилизации стабилитрона VD9, тем выше помехоустойчивость блока зажигания.

Конденсаторы С4 и С5 предназначены для дополнительной защиты блока от помех в бортовой сети.

Резистор R10 определяет ток через контакты прерывателя. Этот ток для самоочищения контактов не должен быть слишком малым. Его выбирают обычно в пределах 0,1...0,2 А.

Цепь формирования импульсов для многоискрового режима работы (диоды VD6, VD7, резисторы R5, R6, конденсатор C3) осталась без изменений, за исключением увеличения сопротивления резистора R6 до 51 Ом. Это сделано с целью выравнивания напряжения первого импульса "многоискровой" цепи с импульсами узла формирования.

Здесь уместно остановиться на бытующем сейчас мнении о бесполезности и даже вредности многоискрового режима зажигания. На мой взгляд, это мнение ошибочно, так как в течение многолетней эксплуатации блока многоискрового зажигания ничего, кроме легкого пуска двигателя, увеличения мощности и экономичности двигателя, снижения содержания окиси углерода в выхлопных газах, не замечено". Что касается повышенной эрозии свечей, то, учитывая преимущества многоискрового зажигания, с ней следует смириться.

Многоискровое зажигание может принести вред лишь в том случае, если искрообразование продолжается в течение всего времени разомкнутого состояния контактов прерывателя [4]. Тогда, действительно, существует опасность возникновения искрового разряда в том цилиндре двигателя, где протекает такт сжатия. Такая возможность может возникнуть, когда ротор распределителя после размыкания контактов повернется на угол, больший чем 45 град.

В описываемом блоке зажигания искрообразование длится около 0,9 мс и даже на максимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя прекращается задолго до наступления опасного момента.

Тем не менее те, кто не разделяет моей точки зрения, могут в разрыв цепи диода VD7 блока ввести выключатель. Тогда после запуска двигателя и его прогрева, разомкнув цепь выключателем, всегда можно будет перейти на одноискровой режим работы.

В блоке зажигания использованы резисторы МЛТ-0,125 (R1, R3-R9, R11, R13), МЛТ-2 (R10), МЛТ-1 (R12); резистор R2 составлен из двух по 18 Ом 0,5 Вт. Конденсаторы - МБМ (C3), КМ или КЛС (С5-С7), К50-6 (С4). Диоды КД102А могут быть заменены на КД102Б, КД103А, КД103Б. Вместо КТ603Б подойдут транзисторы КТ603А, КТ608А или любой из серии КТ630.

Трансформатор Т1 собран на магнитопроводе ШЛ8х16 с немагнитным зазором 0,25 мм в каждом из трех стыков. Обмотка I содержит 50 витков провода ПЭВ-2 0,7, II - 450 витков, а III - 70 витков провода ПЭЛШО 0,17.

Все детали блока зажигания размещены в прочной металлической коробке размерами 130x100x50 мм. Монтажную плату и трансформатор крепят к основанию коробки, а транзистор VT1 и стабилитрон VD4 - к ее стенке, которая служит для них теплоотводом. Предохранитель FU1 размещают либо на блоке, либо в ином месте.

Остальные детали монтируют на печатной плате, изготовленной из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы представлен на рис. 2. Нелишне напомнить здесь, что конструкция и монтаж блока должны соответствовать тяжелым условиям его эксплуатации - вибрация, удары, повышенная влажность, брызги воды, топлива и масел, пыль, широкие температурные пределы.

Налаживают блок с помощью осциллографа при подключенных катушке зажигания и запальной свече. Питать блок можно от любого источника постоянного тока напряжением 8...15 В, способного обеспечить нагрузочный ток до 2 А.

Прерыватель удобно заменить самодельной приставкой, схема которой показана на рис. 3. На вход приставки подают сигнал с выхода любого генератора звуковой частоты, а коллектор транзистора VT1 соединяют с конденсатором С6 узла формирования управляющих импульсов блока зажигания.

При напряжении питания 14,2 В и частоте искрообразования 20 Гц подбирают резистор R3 в пределах от нуля до 30 Ом (удобно на время заменить резистор R3 переменным) так, чтобы амплитуда напряжения на первичной обмотке катушки зажигания находилась в пределах 360...380 В. Затем проверяют амплитуду пилообразного напряжения на конденсаторе С7. Если она выходит за пределы 18...20 В, надо уточнить сопротивление резистора R13.

Устанавливают напряжение питания 8 В, измеряют падение напряжения Uу на управляющем переходе тринистора VS1 и падение напряжения UR11 на резисторе R11. Ток открывающего тринистор импульса вычисляют по формуле

Iу.имп=UR11/R11-Uу/R7.

Если измеренные параметры импульса не соответствуют норме - ток 160 мА, длительность не менее 10 мкс на уровне 0,7, подбирают стабилитрон VD9 так, чтобы его напряжение стабилизации было в пределах 5,6...8 В, и конденсатор С7 до получения необходимой длительности.

Затем снова устанавливают напряжение питания блока 14,2 В и проверяют его работоспособность во всем рабочем интервале частоты искрообразования, т. е. от 20 до 200 Гц. Ток импульса открывания с увеличением частоты уменьшается, причем уменьшение становится заметным лишь после 100 Гц. Это происходит из-за того, что конденсаторы С6 и С7 не успевают зарядиться до установленного уровня.

Далее увеличивают частоту искрообразования до максимально возможной Fmax, при которой блок зажигания перестает работать. Время защиты от импульсов дребезга замыкающихся контактов оценивают по формуле tз.др>1/2Fmax. Согласно [4] это время должно быть не менее 0,2 мс. Регулируют время защиты подборкой резистора R9.

При номиналах деталей, указанных на схеме, параметры блока зажигания при частоте искрообразования 20 Гц и изменении напряжения питания от 8 до 14,2 В должны быть следующими: амплитуда напряжения на выходе преобразователя - 360...380 В; ток импульса открывания тринистора - не менее 160 мА при длительности импульса не менее 10 мкс на уровне 0,7; время защиты от импульсов "дребезга" контактов - не менее 1 мс. При напряжении питания 14,2 В и частоте искрообразования 200 Гц ток импульса открывания тринистора уменьшался до 55 мА.

Полностью смонтированный блок зажигания устанавливают под капотом автомобиля вблизи катушки зажигания. С системой электрооборудования блок соединяют четырьмя проводами минимальной длины: два - к катушке зажигания, третий - к корпусу, четвертый - к прерывателю.

Конденсатор прерывателя необходимо отключить. Для быстрого возвращения к старому варианту зажигания в случае отказа электронного блока желательно предусмотреть специальный переключатель, как это предложено, например, в [1].

По мнению специалистов, при использовании многоискрового зажигания в эксплуатационном режиме от двигателя не следует ожидать увеличения мощности и экономичности, снижения содержания окиси углерода в отработавших газах. Многоискровое зажигание может лишь облегчить запуск двигателя в холодное время года. Поэтому установку тумблера в разрыв цепи диода VD7 блока, как это предлагает автор, следует признать целесообразной.

Литература

1. Г. Карасев. Стабилизированный блок электронного зажигания. - Радио, 1988, № 9, с. 17, 18.
2. Ю. Сверчков. Стабилизированный многоискровой блок зажигания. - Радио, 1982, № 5, с. 27-30.
3. Н. Горюнов. Полупроводниковые приборы. - М.: Энергоиздат, 1983, с. 634.
4. А. Синельников. Электроника в автомобиле. - М.: Радио и связь, 1985, с. 6, 16, 17, 32.

Автор: В.Яковлев, г.Троицк Московской обл.

Смотрите другие статьи раздела Автомобиль. Зажигание.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ферроэлектрики научились выдерживать более 10 миллиардов циклов перезаписи 11.10.2026

Энергонезависимая память должна не только быстро записывать и сохранять информацию без постоянного питания, но и выдерживать огромное количество циклов перезаписи. Одним из перспективных вариантов такой технологии считаются ферроэлектрические материалы, однако их практическое применение долгое время ограничивалось сравнительно быстрым разрушением. Исследователям удалось установить механизм этого процесса на атомном уровне и предложить способ, который значительно увеличивает срок службы таких материалов. Работу выполнила группа ученых из Университета электронной науки и техники Сианя (Xidian University) совместно с коллегами из Гонконгского университета и Фуданского университета. Особый интерес специалистов вызвали ферроэлектрики со структурой вюрцита, в частности нитрид алюминия-скандия (AlScN). Эти материалы способны сохранять информацию благодаря изменению направления электрической поляризации на атомном уровне и хорошо совместимы с современными технологиями производства микросхем ...>>

Электромобиль VENTRA с системой очистки воздуха 11.10.2026

Даже автомобили без двигателя внутреннего сгорания не являются полностью безвредными для окружающей среды. При движении любой автомобиль изнашивает шины и тормозные элементы, в результате чего в воздух и на дорожное покрытие попадают мельчайшие частицы. Студенты Эйндховенского технологического университета решили обратить внимание именно на этот мало заметный источник загрязнения и создали концептуальный электромобиль VENTRA, способный собирать часть таких загрязняющих веществ непосредственно во время движения. Проект разработала команда TU/ecomotive, которая оснастила VENTRA специальной системой улавливания частиц, образующихся при износе шин и торможении. Авторы концепта считают, что переход на электрическую тягу сам по себе не решает проблему автомобильных выбросов. Более тяжелые электромобили дополнительно нагружают шины, а их электродвигатели способны обеспечивать очень быстрое ускорение, что также может способствовать повышенному износу резины. Собранные около колес частицы си ...>>

Лазерное переключение магнитов 10.10.2026

Технологии хранения данных постоянно стремятся уменьшить размеры элементов памяти и одновременно увеличить скорость записи информации. Один из возможных путей связан с использованием света, который способен переносить энергию с огромной скоростью и воздействовать на очень небольшие области материала. Инженеры Университета Калифорнии в Сан-Диего (UC San Diego) продемонстрировали необычный способ управления магнитным состоянием вещества, при котором внешнее магнитное поле вообще не требуется. В обычных жестких дисках информация записывается в виде последовательности крошечных магнитных областей, соответствующих значениям 1 и 0. Для изменения их состояния обычно необходимо внешнее магнитное поле, однако такой способ требует значительных энергетических затрат и ограничивает скорость записи. Исследователи UC San Diego предложили альтернативу - так называемое оптическое переключение, при котором магнитное состояние изменяется под воздействием лазерного излучения. По оценкам специалистов, ...>>

Случайная новость из Архива Для предсказания инфаркта кватит капельки крови 08.04.2012 Ученые из Института трансляционной медицины им. Э. Скриппс начали испытания нового теста, способного обнаружить скорый сердечный приступ. Простой тест предсказывает возможный сердечный приступ с помощью образца крови и клеток, которые отшелушиваются от поврежденных стенок кровеносных сосудов. Это изобретение закрывает важнейший пробел в диагностике кардиологических заболеваний. Сегодня врачи могут обнаружить сердечный приступ, только когда он уже случился. При этом каждый год десятки тысяч пациентов, даже после стресс-тестов в кабинете врача, через несколько недель сталкиваются с разрушительными последствиями сердечного приступа, который угрожает их жизни. Сердечный приступ происходит после разрыва атеросклеротической бляшки в артерии. В результате образуется сгусток, блокирующий приток крови к сердцу. Таким образом происходит повреждение тканей сердца, зачастую опасное для жизни пациента, особенно если речь идет о разрыве холестериновых бляшек. В последнем случае болезнь часто протекает бессимптомно, и сердечный приступ случается неожиданно. Новый тест позволяет решить эту проблему, т.е. заранее узнать о повышенном риске повреждения тканей сердца. Теперь врач сможет узнать о повреждении эндотелия (слой клеток на внутренней поверхности сосудов) еще до образования опасного тромба и предупредить сердечный приступ или инсульт. К сожалению, новый тест пока не позволяет точно определить, когда именно случиться приступ: через день, два или неделю. Поэтому людям из группы повышенного риска придется проходить тест регулярно. В настоящее время ученые обсуждают возможность создания портативного прибора, позволяющего быстро обнаруживать циркулирующие эндотелиальные клетки, указывающие на повреждение кровеносных сосудов.

Другие интересные новости:

▪ Звуки передают эмоции лучше слов

▪ Игровая консоль Microsoft Xbox One X (Project Scorpio)

▪ Квантовый радиоприемник уловит самые слабые сигналы

▪ Ультразвук помогает лекарствам дойти до цели

▪ Флейта, которой девять тысячелетий

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цветомузыкальные установки. Подборка статей

▪ статья Роберт Хайнлайн. Знаменитые афоризмы

▪ статья Может ли самец морского конька иметь детенышей? Подробный ответ

▪ статья Электрощетка. Домашняя мастерская

▪ статья Смазка для уплотнения кранов. Простые рецепты и советы

▪ статья Радиоимпульсное умножение частоты. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026