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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Случайная новость из Архива Аляска тает 17.09.2011 Практически все побережье Арктики держится на вечной мерзлоте. Некоторые участки берега Аляски вдоль моря Бофорта более чем на 70% состоят из льда. Глобальное потепление ослабляет мерзлоту, и при сильных штормах в океан отваливаются куски берега шириной до 10 метров и толщиной несколько метров. Вдобавок от берега отступает многометровый океанский лед, защищавший землю от волновой эрозии. По всему побережью Аляски (с учетом извилистой береговой линии его длина 60 тысяч километров) берег тает со скоростью полметра в год. Под угрозой 178 городков и поселков. Правда, согласно расчетам, прибрежные дома большинства этих поселений повалятся в океан только через 350 лет, но три поселка продержатся не более 10-15 лет. Среди них, например, поселок Шишмарев, где непосредственно у моря оказались построенные много лет назад вдали от воды школа, кожевенные мастерские и другие здания.

Другие интересные новости:

▪ Миниатюрный ключевой компонент для квантового компьютера

▪ Подводный вулкан

▪ Глаза в глаза

▪ Высокоточный оптический зонд для изучения человеческого мозга

▪ Генеалогия цыган

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Интересные факты. Подборка статей

▪ статья Мать Тереза. Знаменитые афоризмы

▪ статья Какие различают голоса у вокалистов? Подробный ответ

▪ статья Яблоня лесная. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Простое твердое и жидкое мыло. Простые рецепты и советы

▪ статья Схема, распиновка (распайка) кабеля Alcatel Dual Band. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025