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:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Флайбэк без оптрона Maxim Integrated MAX17690 15.12.2018 Компания Maxim выпустила новую микросхему MAX17690 - ШИМ-контроллер обратноходового преобразователя, у которого регулирование выходного напряжения производится по первичной стороне (Primary Side Regulation). Данный подход к регулированию позволяет сократить количество компонентов на плате на 30%. Регулирование без оптронной развязки реализуется путем измерения отраженного выходного напряжения на первичной стороне. Микросхему можно смоделировать в онлайн-инструменте от Maxim Integrated - EE-Sim. Технические параметры: диапазон входных напряжений - 4,5...60 В; реализация алгоритма регулирования выходного напряжения по первичной стороне; частота коммутации настраивается в диапазоне 50...250 кГц; выходной ток драйвера +2,0/-4,0 А; программируемый мягкий запуск; встроенная защита от короткого замыкания ("икающий" режим); входная защита от перенапряжения; микросхема реализует метод управления PSR (Primary Side Regulation). Типовые применения: изолированные DC-DC преобразователи с широким входом; индустриальная электроника; телекоммуникации; системы PLC (Power Line Communication). Типовая схема применения микросхемы MAX17690 Для MAX17690 есть несколько опорных дизайнов: MAXREFDES1053 (Vin = 42-56 В, Vout = 12 В, Iout = 2,5 А); MAXREFDES1040 (Vin = 18-60 В, Vout = 54 В, Iout = 1,1 А); MAXREFDES1103 (Vin = 19-40 В, Vout = 24 В, Iout = 0,3 А).

Другие интересные новости:

▪ Канатная аккумуляторная лебедка

▪ Летающая солнечная обсерватория

▪ Похудение и склонность к рисковому поведению

▪ Еда из воздуха

▪ Облака далекой планеты

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Усилители мощности. Подборка статей

▪ статья Мотолебедка. Чертеж, описание

▪ статья Как появилась арифметика? Подробный ответ

▪ статья Колокольчик рапунцель. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Люминесцентные лампы. Принцип построения. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Сетевой источник питания с высокими удельными параметрами. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025