Формирователь оптимального угла опережения зажигания. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Автомобиль. Зажигание

 Комментарии к статье

Проблема получения от двигателя внутреннего сгорания максимальной мощности интересует многих автолюбителей Для повышения мощности двигателя можно произвести расточку и полировку топливопроводов, подгонку их стыков с камерой сгорания, форсирование и т д Но, кроме этого, существует и другой способ повышения мощности двигателя - минимизация потерь за счет поддержания оптимального угла опережения зажигания (УОЗ) во всем диапазоне скорости вращения коленчатого вала (KB).

Большинство "западных" фирм этот вопрос решило давно - бортовой компьютер контролирует все процессы в работе двигателя и управляет ими. В отечественном автомобилестроении этому вопросу не уделяли должного внимания и, как следствие, характеристика УОЗ, формируемая центробежным регулятором, установленным почти на всех отечественных автомобилях, совпадает с оптимальной характеристикой в лучшем случае в 2-3 точках (рис 1) На некоторых участках она может отличаться от оптимальной более чем на 30%, и при длительной эксплуатации автомобиля эта величина растет.

Рис.1

Первыми на это среагировали авторадиолюбители. Благодаря им появились довольно простые схемы корректоров опережения зажигания В основу их работы заложен принцип формирования регулируемого интервала времени на который задерживается искрообразование Поскольку УОЗ и указанный интервал времени при различной скорости вращения KB - величины не пропорциональные, то при такой коррекции на больших оборотах KB двигателя УОЗ возрастает настолько, что вреда от нее больше, чем пользы Поэтому некоторые авторы отключают коррекцию при оборотах KB выше 2000 2500 об/мин.

Следующим этапом было создание корректоров, в принцип работы которых было заложено формирование непосредственно регулируемого УОЗ Несмотря на то, что этот способ более прогрессивный, в нем, как и в предыдущем, есть один недостаток - оба они формируют задержки, которые добавляются к изначально неправильной характеристике, сформированной центробежным регулятором Поэтому следующим этапом является отказ от использования центробежного регулятора и создание формирователей оптимального УОЗ на базе ПЗУ содержащего коды оптимального распределения УОЗ в зависимости от часто ты вращения KB Одно из таких устройств описано ниже.

В работу устройства заложен принцип, по которому оптимальная характеристика УОЗ во всем диапазоне работы двигателя (от 600 до 6000 об/мин) разбивается на 256 участков На каждом участке фиксируется величина УОЗ кодируется в диапазоне от 0 до 256 и записывается в ПЗУ емкостью 256 байт Предусмотрено оперативное смещение указанной характеристики по вертикальной (плавное) и горизонтальной (ступенчатое) осям что дает возможность адаптировать ее под разные типы двигателей и разные марки бензина.

(нажмите для увеличения)

Работа схемы

Схема формирователя показана на рис 2.

Его работу можно раз делить на три этапа

- этап измерения угловой частоты вращения KB - этап формирования регулируемого УОЗ (регулировка по вертикали)

- этап формирования оптимального УОЗ .

Первый этап начинается при поступлении высокого логического уровня от магнитного датчика на вход устройства При этом интегрирующей цепочкой С4 R6 формируется импульс по переднему фронту которого начинает работать генератор(Г1) собранный на DD1 3

Импульсы частотой f1 через D3 3 поступают на вход каскадно-соединенных счетчиков DD4, DD5, работающих на увеличение счета и накапливающих информацию о длительности входного импульса По завершении входного импульса информация о его длительности (т е о значении оборотов KB) с выходов DD4 DD5 в двоичном коде поступает на адресные входы ПЗУ В ПЗУ в соответствии с поступившим адресом формируется код временной задержки, соответствующей оптимальному УОЗ (для измеренной величины оборотов KB) Этот код в двоичном виде параллельно записывается в регистры счетчиков DD7, DD8 импульсом сформированным цепочкой С7 R9 Одновременно с этим генератор Г1 блокируется генератор Г2 собранный на DD1 4 начинает вырабатывать импульсы частотой f2 а счетчики DD4 DD5 на чинают работать на уменьшение счета т. ею начинается второй этап.

Следует отметить, что на первом этапе в режиме пуска двигателя (при оборотах KB ниже 600 об/мин) происходит переполнение счетчиков DD4 DD5 При этом на выводе 7 счетчика DD5 формируется короткий отрицательный импульс, переключающий триггер DD2 3, DD3 2 (Т1), который в свою очередь блокирует работу счетчиков DD4, DD5 с записанной в них максимальной информацией (код 255) В этом состоянии схема находится до окончания входного импульса по спаду которого через интегрирующую цепочку С7 R9 формируется отрицательный импульс, записывающий код 255 в DD7 DD8 Одновременно через цепочку С5 R5 происходит обратное переключение триггера Т1 и разрешается работа на вычитание счетчиков DD4 DD5.

Когда счетчики D4, D5 "досчитают до нулевого значения, на выводе 7 счетчика DD5 формируется короткий отрицательный импульс, переключающий триггер Т1, который в свою очередь блокирует работу счетчиков DD4, DD5 и разрешает работу DD7, DD8. На этом второй этап заканчивается и начинается третий.

Счетчики DD7, DD8 с записанной в конце первого этапа информацией работают на вычитание. По сигналу разрешения триггера Т1, поступающему через элемент DD2.1, они начинают воспринимать импульсы, вырабатываемые генератором ГЗ, собранным на DD1.1, и при достижении нулевого значения вырабатывают отрицательный импульс (на выводе 7 DD8), переключающий триггер на DD3.1, DD3.4 (Т2), который в свою очередь через DD2.1 блокирует работу счетчиков DD7, DD8, а через VT1 формирует задержанный выходной сигнал.

Временные диаграммы работы схемы приведены на рис.3.

Рис.3

Характерные точки диаграмм:

О - начало положительного входного импульса, разрешение работы счетчиков DD4, DD5 на приращение до окончания входного импульса или до их переполнения;

1 (только для режима запуска двигателя) - содержимое счетчиков DD4, DD5 достигло максимума (255); блокировка DD4, DD5 до окончания входного импульса;

2 - запись содержимого DD4, DD6 через преобразователь кода DD6 в DD7, DD8; конец работы Г1; сброс блокировки DD4, DD5 и начало их работы от Г2 на вычитание;

3 - содержимое DD4, DD5 достигло нуля, и их работа блокируется; разрешение работы DD7, DD8;

4 - содержимое DD7, DD8 достигло нуля, и их работа блокируется; на коллекторе VT1 формируется сигнал, по переднему фронту которого происходит зажигание;

5 - верхняя мертвая точка соответствующего поршня;

6 - сброс блокировки DD4, DD5; начало следующего цикла.

Для наладки устройства необходимо знать два параметра: -длину импульса, выдаваемого магнитным датчиком, выраженную в угловых величинах (градусах) относительно периода вращения KB; - оптимальную характеристику УОЗ (зависимость от оборотов KB). Поскольку указанная характеристика специфична для разных автомобилей, можно поступить двумя способами.

Первый способ.

Используя свободные адресные разряды применяемого ПЗУ (А8, А9, А10), коммутируемые переключателями S1 ...S3 (рис.2), записываем в него 8 вариантов характеристик, получаемых смещением по горизонтальной оси через каждые 50... 100 об/ мин исходной характеристики 2 (рис.1), которая характерна для многих автомобилей. После этого, оперируя переключателями S1...S3 и регулятором R2, в ходе многочисленных проб, по субъективным признакам, определяем наиболее подходящую. Следует заметить, что при переходе на бензин с меньшим октановым числом необходимо переходить на характеристику, которая находится левее от исходной, и наоборот. Найдя наиболее подходящую характеристику, целесообразно переписать ПЗУ, снова смещая полученную характеристику, но с меньшим шагом, например через 20...30 об/мин, при этом выбор необходимой марки бензина производится переключателями S1...S3.

К недостаткам данной схемы относится низкая стабильность генераторов. Для ее увеличения и генераторах нужно применять резисторы с минимальным ТКС и конденсаторы с нулевым ТКЕ (группы МПО). По этой же причине устройство лучше разместить в салоне автомобиля, где перепады температур меньше, чем под капотом.

Для уменьшения помех на выводы питания каждой микросхемы целесообразно установить керамические конденсаторы емкостью 0,1 мкФ, а при длинных коммутационных связях на входе микросхемы DD1.2 - простейший фильтр НЧ с постоянной времени порядка 0,01 мс (например R=30 кОм, С=300 пФ). Кроме того, в некоторых экземплярах счетчиков при совпадении фронтов счетных и управляющих сигналов, а также при переходе счета из одного каскада в другой возникают сбои в работе. Для устранения указанного явления необходимо установить конденсаторы емкостью 100...200 пФ между выводами 6 DD2, 7 DD8 и общим проводом питания.

Формирователь устанавливается в разрыв между магнитным датчиком оборотов распредвала и системой электронного зажигания. При установке формирователя шторку штатного центробежного регулятора необходимо застопорить в положении, соответствующем максимальной скорости вращения КВ.

Дополнительно, для организации противоугонной функции, удобно применить резистор R2 с выключателем, который включается последовательно с регулятором. При размыкании контактов выключателя в крайнем положении R2 двигатель не запустится. Для этих целей можно также применить кодовый замок, выход которого необходимо подключить к выводам 9 счетчиков DD4, DD5. При наборе правильного кода на указанные выводы должен поступать низкий логический уровень.

Авторы: В.Петик, В.Чемерис; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

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 Китайские города-призраки вредят экологии 15.03.2025 За последние полвека в Китае было построено около 500 новых городов, значительная часть которых так и осталась незаселенной. Эти так называемые "города-призраки" возводились не столько для удовлетворения потребностей населения, сколько в качестве инвестиционных проектов. Однако сегодня ученые предупреждают, что такие масштабные, но нерациональные застройки наносят серьезный ущерб окружающей среде. Группа исследователей из Университета Цинхуа в Пекине во главе с Хефаном Чжэном изучила влияние пустующего жилья на экологическую ситуацию. Согласно их выводам, ежегодные выбросы углекислого газа от 500 пустых домов эквивалентны выбросам целой страны среднего размера. В количественном выражении это составляет 55,81 миллиона тонн CO2 в год - 6,9% от всех выбросов жилого фонда Китая. Этот показатель превышает уровень выбросов таких стран, как Португалия или Монголия. Основной причиной столь значительных загрязнений являются строительные материалы, используемые при возведении зданий. Цемент, сталь и другие компоненты выделяют огромные объемы углекислого газа, а каждый новый квадратный метр жилья добавляет в атмосферу порядка ста килограммов CO2. Однако проблема не ограничивается только строительством. В северных регионах Китая централизованные системы отопления продолжают работать даже для незаселенных домов, расходуя большое количество энергии впустую. Точных официальных данных о количестве пустующего жилья в стране нет, но, по различным оценкам, от 20 до 65 миллионов жилых единиц остаются без жильцов. Чтобы лучше понять масштаб проблемы, исследователи проанализировали 1,2 миллиона объявлений о продаже недвижимости в 56 крупнейших городах Китая. Используя алгоритм глубокого обучения ResNet-50, они классифицировали фотографии жилья на полностью меблированные, частично меблированные и пустые. Результаты подтвердили, что огромное количество жилья простаивает без использования. Специалисты пришли к выводу, что такое положение дел является следствием сочетания нескольких факторов: политических стимулов, экономических спекуляций и хаотичного городского планирования. Если власти Китая действительно намерены сокращать вредные выбросы, борьба с пустующими домами должна стать приоритетной задачей. Один из наиболее эффективных способов решения проблемы, по мнению исследователей, - введение налога на неиспользуемые объекты недвижимости. Это вынудит владельцев либо сдавать жилье в аренду, либо продавать его, уменьшая количество пустующих строений. Проблема незаселенных домов характерна не только для Китая. В США доля неиспользуемой недвижимости составляет около 11-12%, а в Японии миллионы домов остаются пустыми из-за демографического кризиса и снижения спроса на жилье в сельской местности. Таким образом, вопрос эффективного управления жилым фондом становится глобальной задачей, требующей комплексных решений.

Другие интересные новости:

▪ Больные деревья меняют мировой климат

▪ Mercedes на топливных элементах

▪ Новый рекорд скорости для электромобилей

▪ Смартфон на запястье

▪ Малярия приманивает комаров к людям

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Нормативная документация по охране труда. Подборка статей

▪ статья Плясать под чужую дудку. Крылатое выражение

▪ статья На гербе какой республики вместо молота в композиции с серпом были изображены грабли? Подробный ответ

▪ статья Шенандоа. Чудо природы

▪ статья Коммутатор стеклоочистителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Источник питания на микросхеме UCC28810 для светодиодного светильника мощностью 18...48 Вт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025