Тиристорне запалювання з оптичним датчиком. Конденсаторна (тиристорна) система запалювання
П. ОЛЕКСЄЄВ
Тиристорна система запалювання в двигуні автомобіля завоювала настільки велику популярність, що сьогодні практично немає автолюбителів, які не виявляють до неї інтересу.
Принципова схема перевіреного варіанта блоку тиристорної системи запалення зображено на рис. 1.
Мал. 1. Принципова схема блоку тиристорного запалення
Штрих-пунктирними лініями виділено складові частини блоку: джерело високої напруги, накопичувач енергії, формувач пускових імпульсів, комутатор запалення «Електронне – звичайне».
Джерело високої напруги,являє собою двотактний транзисторний перетворювач (однотактний може не забезпечити необхідну швидкість заряду накопичувача енергії), призначений для перетворення низької напруги (12-14 В) акумуляторної батареї або генератора автомобіля у відносно високу постійну напругу 380-400 В. Вибір такої напруги не випадковий. Справа в тому, що енергія в іскрі запальної свічки двигуна при тиристорній системі запалювання визначається виразом А = C * U 2 /2. з якого випливає, що чим більша ємність (С) накопичувача енергії та вища напруга (U), тим більша енергія в іскрі. Підвищення напруги обмежується межею електроміцності ізоляції первинної обмотки котушки запалювання (400-450 В), а збільшення ємності-часом заряду накопичувального конденсатора, яке має бути меншим за тривалість міжіскрового проміжку. Виходячи з цього в тиристорній системі запалювання вихідна напруга перетворювача зазвичай становить 300-400, а ємність накопичувального конденсатора дорівнює 1-2 мкФ.
Трансформатор перетворювача напруги є трудомістким елементом системи запалювання. У аматорських умовах не завжди є можливість застосувати трансформаторну сталь, рекомендовану автором тієї чи іншої статті. Найчастіше використовують магнітопроводи з невідомими характеристиками від розібраних старих трансформаторів, дроселів. Як показав досвід, трансформатор перетворювача напруги можна виконати без попередніх розрахунків залежно від якості трансформаторної сталі, але з дещо завищеною потужністю, що покращить роботу перетворювача.
Дані трансформатора можуть бути такими: переріз магнітопроводу 3,5-4,5 см2; обмотки I та IV-по 9 витків дроту ПЕВ-2 0,47-0,53; обмотки II і III - по 32 витки дроту ПЕВ-2 1,0-1,1; обмотка V - 830-880 витків дроту ПЕЛШО або ПЕВ-2 0,31-0,35.
Між рядами високовольтної обмотки, а також між обмотками, необхідно прокладати лакоткань або конденсаторний папір. Складання пластин магнітопроводу проводять щільно і без зазорів (наявність стикувальних зазорів різко знижує якість трансформатора).
Після складання всього перетворювача з випрямлячем на діодах Д3-Д6 у вигляді одного вузла слід провести його перевірку за такими параметрами: сила споживаного струму холостого ходу, величина постійної напруги на виході перетворювача, форма кривої напруги на вихідній обмотці V, частота перетворювача струму.
Перевірку здійснюють за схемою, наведеною на рис. 2.
Мал. 2. Схема перевірки перетворювача напруги
При правильному включенніобмоток I, II, III і IV перетворювач напруги повинен відразу ж заробити (чутний слабкий звук, створюваний магнітопроводом трансформатора). Споживана перетворювачем напруги сила струму, виміряна амперметром ИП1, повинна бути в межах 0,6-0,8 А (залежить від перерізу та марки сталі магнітопроводу трансформатора).
Вимкнувши живлення, резистор R1 (див. рис. 2) видаляють, вхід «Y» осцилографа перемикають до точок 3 і 4 (див. рис. 1) випрямного моста, а до точок 1 і 2 підключають конденсатор ємністю 0,25-1, 0 мкФ на номінальну напругу 600 В і паралельно йому вольтметр постійного струму зі шкалою 0-600 В. Подавши знову живлення на перетворювач, вимірюють постійну напругу на виході випрямляча. На холостому ходу воно може досягати 480 -550 (залежить від числа витків обмотки V). Підбираючи резистор R5 (починаючи з ближнього номіналу), домагаються зниження цієї напрузі до 370-420 В. Одночасно на екрані осцилографа спостерігають за формою кривої вихідної напруги перетворювача. На неодруженому ходу вона повинна відповідати рис. 3 а (викиди фронтів можуть досягати 25-30% від амплітуди вторинної напруги), а при підключеному резисторі R5 - кривої, показаної на рис. 3 б (викиди фронтів знижуються до 10 - 15%). Далі за допомогою осцилографа вимірюють частоту роботи перетворювача - вона може бути в межах 300-800 Гц (вища частота, яка може бути при недостатньо ретельному складання магнітопроводу трансформатора, небажана, так як веде до підвищеного нагрівання трансформатора).
Мал. 3. Епюри вихідної напруги перетворювача
У цьому перевірку роботи перетворювача напруги закінчують.
Діоди Д1 і Д2 обмежують на рівні 0,6-0,8 напруги, що закривають транзистори, і тим самим оберігають емітерні переходи від пробою, а також сприяють зменшенню амплітуди викидів фронтів вторинної напруги.
У перетворювачі напруги добре працюють транзистори типу П210А, П209, П217 та інші аналогічні їм з коефіцієнтом передачі струму не менше 12-15. Обов'язковою умовоює вибір пари транзисторів з однаковим коефіцієнтом передачі струму.
У випрямлячі (Д3-Д6) можна використовувати будь-які кремнієві діоди з Uобр>500-600 В і Iпр>1 А.
Накопичувач енергіїявляє собою конденсатор ємністю 1-2 мкФ, що заряджається від випрямляча перетворювача до напруги 400-300 В і розряджається в момент іскроутворення через тиристор Д7, що відкривається, і первинну обмотку котушки запалювання. У системі запалювання роль накопичувача енергії виконує конденсатор С2. Можна використовувати будь-які паперові конденсатори (МБГП, МБГО та ін.) з номінальною напругою 500-600 В. Бажано відібрати конденсатор, ємність якого дещо більша за номінальну, що позитивно позначиться на енергії в іскрі (особливо при напрузі випрямляча менше 380 В).
У тиристорної системи запалення, зібраної за схемою, зображеною на рис. 1, крім основного накопичувача енергії (конденсатор С2) передбачений «пусковий» конденсатор С3, що підключається паралельно конденсатору С2 за допомогою контактів реле Р1 (напруга спрацьовування реле 6-8 В), яке спрацьовує від напруги, що надходить на затискач «ВК» під час пуску двигуна стартером. Це зроблено з метою підвищення енергії в іскрі за рахунок збільшення ємності накопичувача при зниженні напруги акумуляторної батареї до 7-9 Ст.
Напруга включення тиристора, що використовується в системі запалювання, повинна бути меншою за 500 В, а сила струму витоку при робочій напрузі 400 В не повинна перевищувати 1 мА. На жаль, напруга включення тиристорів навіть однієї партії може значно відрізнятися, тому дуже бажано провести перевірку тиристора на напругу включення та струм витоку.
Формувач пускових імпульсіву тиристорній системі запалювання виконує найвідповідальнішу функцію: формує імпульси певної форми, тривалості та амплітуди і подає їх на керуючий електрод тиристора точно в момент розмикання контактів переривника. Можна вважати, що якісні показники тиристорного блоку запалювання визначаються тим, наскільки досконалий формувач пускових імпульсів. Він, крім того, повинен мати високу завадостійкість до всякого роду сплесків і перепадів напруги бортової мережі автомобіля і бути невибагливим до якості роботи переривника і, в першу чергу, брязкіт його контактів. Найкращі показники із цього погляду забезпечує трансформаторний формувач пускових імпульсів. Він складається з імпульсного трансформатора Тр2, діодів Д8 та Д9, конденсатора С4 та резисторів R7, R8. Коли контакти переривника замкнуті, струм, поточний через резистори R7, R8 і первинну обмотку трансформатора створює запас енергії в обмотках трансформатора, що забезпечує поява імпульсу позитивної полярності у вторинній обмотці в момент розмикання контактів переривника. Це імпульс надходить безпосередньо на керуючий електрод тиристора Д7, відкриває його і тим самим забезпечує розряд конденсатора С2 через котушку запалювання.
Для виключення хибних пускових імпульсів, що виникають у момент брязкоту контактів переривника, первинну обмотку трансформатора шунтують паралельно з'єднані діод Д9 і конденсатор С4. Місткість цього конденсатора, що залежить від даних імпульсного трансформатора, підбирають дослідним шляхом. Діод Д8 обмежує на рівні 0,6-0,8 негативний імпульс на обмотці II трансформатора, що виникає при замиканні контактів переривника, оберігаючи керуючий перехід тиристора від пробою.
Надійне відкривання тиристора забезпечується імпульсом з амплітудою порядку 5-7 і тривалістю 100-200 мкс.
Для імпульсного трансформатора можна використовувати будь-який Ш-подібний магнітопровід перетином 0,7-1,5 см2. Спочатку бажано випробувати досвідчений варіант трансформатора: на каркас намотують внавал 80-120 витків дроту ПЕВ-0,35-0,5 (обмотка I), а поверх них 35-40 витків такого ж дроту (обмотка II). Після складання магнітопроводу, не стягуючи його, до трансформатора (рис. 4)
Мал. 4. Схема перевірки та налаштування формувача імпульсів
Тимчасово підключають усі елементи формувача пускових імпульсів (Д8, Д9, С4, R7 та R8), керуючий електрод та катод тиристора (анод тиристора залишається вільним). В якості переривника в ланцюг первинної обмотки трансформатора включають контакти Р1/1 електромагнітного реле Р1 (типу РЕМ-6 або РЕМ-22), обмотку якого через резистор, що гасить (Rгac) або понижуючий трансформатор підключають до електромережі. На контактну групу реле надягають гумове кільце зменшення дребезга контактів. Такий пристрій забезпечує роботу формувача пускових імпульсів з частотою 100 Гц, що відповідає частоті обертання колінчастого валу чотирициліндрового двигуна, що дорівнює 3000 об/хв. Неминучий брязкіт контактів реле дозволяє налаштувати формувач пускових імпульсів на роботу в більш жорстких умовах порівняно з реальним переривником (саме з цієї причини не слід використовувати поляризоване реле, що не дає брязкальця контактів). Включивши живлення, спостерігають на екрані осцилографа криву напруги на вході тиристора, яка повинна мати вигляд, наведений на рис. 5 а, з'ясовують вихідні параметри пускового імпульсу. Зменшуючи або збільшуючи число витків вторинної обмотки трансформатора, можна відповідно зменшити або збільшити амплітуду імпульсу, а підбором числа витків первинної обмотки та ємності конденсатора С4 - змінювати тривалість імпульсу та його «чистоту» з точки зору захисту від брязкальця контактів переривника. Як правило, після двох-трьох проб вдається підібрати дані деталей так, щоб імпульс мав необхідну тривалість і амплітуду, а безліч контактів переривника не позначався на стійкості роботи і формі кривої напруги пускових імпульсів. За даними, отриманими в результаті випробувань, виготовляють робочий варіант імпульсного трансформатора.
Мал. 5. Епюри напруги пускового імпульсу (а) та імпульсу розряду накопичувального конденсатора (б)
Комутатор запалення "електронне - звичайне",зібраний на тумблерах або галетному перемикачі, забезпечує швидкий перехід з одного виду запалювання на інший (щоб уникнути виведення з ладу блоку тиристорного запалення перемикання проводять тільки при відключеному джерелі живлення). Конденсатор С5, що підключається в режимі звичайного запалення паралельно контактам переривника (Пр), заміщає конденсатор, що знаходиться на корпусі розподільника запалення (він обов'язково повинен бути знятий або відключений, оскільки порушує нормальну роботу тиристорної системи запалювання). Висновки провідників, позначені ВК, ВКБ, Загальн і Пр, підключають до відповідних затискачів котушки запалювання та переривника, а контакти ВКБ та ВК обведені штрих-пунктирними лініями, служать для приєднання проводом, що раніше з'єдналися з однойменними затискачами.
Повністю зібраний блок тиристорного запалення слід підключити до переривника і котушки запалення зі свічкою (включеної між високовольтним виведенням і мінусом джерела живлення), а потім, подавши на нього напругу, перевірити за такими параметрами: сила споживаного струму, вихідна напруга випрямляча, амп імпульсу, розрядний імпульс накопичувального конденсатора.
Сила споживаного струму навантаженого перетворювача, виміряна амперметром, включеним у ланцюг живлення блоку, повинна становити 1,3-1,5 А. Вихідна напруга випрямляча (на конденсаторі С2), виміряна за схемою, наведеною на рис. 6, повинно дорівнювати напрузі холостого ходу або менше його на 5-7% (іноді до 10%).
Мал. 6. Схема вимірювання напруги на накопичувачі енергії при працюючому блоці тиристорного запалення
Амплітуда і тривалість пускового імпульсу, виміряні осцилографом, повинні дорівнювати відповідно 5-7 В і 150-250 мкс. У проміжку між імпульсами виникають (у момент замикання контактів) невеликі перешкоди з малою амплітудою (не більше 01-02 від амплітуди пускового імпульсу). Якщо ж проглядаються невеликі «зазубрини» (зазвичай із частотою роботи перетворювача), слід підібрати ємність конденсатора С1.
Розрядний імпульс накопичувального конденсатора С2, що проглядається на екрані осцилографа, має вигляд, зображений на рис. 5, б. Заряд конденсатора повинен закінчуватися пізніше 2/3 проміжку між імпульсами (зазвичай він закінчується на 1/3-1/2 проміжку).
Перевірений блок тиристорного запалення слід залишити у робочому стані на 30-40 хв для контролю за тепловим режимом. За цей час трансформатор перетворювача повинен нагріватися до температури, що не перевищує 70-80 ° С (терпить рука), а тепловідведення транзисторів - до 35-45 ° С.
Конструктивне оформлення блоку довільне. Транзистори перетворювача напруги кріплять на пластинчастих тепловідведеннях або профільованому дюралюмінії товщиною 4-5 мм. загальною площею 60-80 см2.
Можлива конструкція блоку тиристорної системи запалювання, змонтованого в металевому корпусі розмірами 130х130х60 мм, показана на рис. 7.
Мал. 7. Конструкція блоку тиристорної системи запалювання
Розміщувати блок на автомобілі (під капотом) слід так, щоб його вихідні проводи ВКБ, ВК, та «Загальн» можна було підключити до відповідних затискачів котушки запалювання (провід, що з'єднує затискач «Загальний» котушки запалення з переривником, видаляють). До контактів «ВКБ» та «ВК» колодки блоку запалювання підключають дроти, які раніше стояли на однойменних затискачах котушки запалювання.
У системах запалення з накопиченням енергії в електростатичному полі конденсатора функцію електронного реле виконують тиристори, що керуються контактним переривником, тому такі системи називають контактно-тиристорними. Відомі системи з імпульсним та з безперервним накопиченням енергії в електростатичному полі.
Система з безперервним накопиченням енергії містить двотактний перетворювач напруги, що складається з двох транзисторів VT1 та VT2, трансформатора Т1, резисторів R2 та R3 та конденсатора С1. Двонапівперіодний випрямляч з нульовою точкою (діоди VD1 і VD2) служить для випрямлення вихідної напруги перетворювача. Випрямляч навантажений накопичувальним конденсатором С2, паралельно якому підключений резистор R4. Тиристор VS перериває струм у первинній обмотці L1 котушки запалювання (трансформатор Т2). Управління тиристором здійснюється контактним синхронізатором S2 моменту запалювання.
Мал. Тиристорна система запалювання з безперервним накопиченням енергії в електростатичному полі конденсатора
При замиканні контактів S1 вимикача запалювання спрацьовує двотактний перетворювач напруги. На висновках вторинної обмотки L2 трансформатора Т1 з'являється змінна напруга прямокутної форми з амплітудою 200-500 В. Постійна випрямлена напруга подається на заряд накопичувального конденсатора С2, якщо контакти S2 синхронізатора моменту запалення замкнуті. Тиристор перебуває у закритому стані, оскільки його ланцюг управління шунтована замкнутими контактами S2 синхронізатора.
У момент розмикання контактів S2 синхронізатора напруга від GB подається через резистор R1 до електрода керуючого тиристора VS. Через відкритий тиристор відбувається розряд конденсатора С2 на первинну обмотку L1 котушки запалення Т2, внаслідок чого її вторинної обмотці L2 індуктується висока ЕРС. При відповідному підборі параметрів елементів розглянутої системи запалювання можна на всіх режимах роботи двигуна забезпечити повний заряд конденсатора і отримати практично не залежить від частоти обертання колінчастого валу вторинну напругу. Ланцюжок C1-R2 забезпечує надійний запуск транзисторного перетворювача.
У системі з імпульсним накопиченням енергії при замиканні контактів S1 вимикача запалення та розмикання контактів S2 синхронізатора моменту запалення на базу транзистора VT подається позитивний імпульс напруги від акумуляторної батареї GB. Транзистор переходить у стан насичення, пропускаючи через емітер-колекторний перехід і первинну обмотку L1 трансформатора струм, що створює магнітне поле трансформатора. У момент замикання контактів S2 синхронізатора ланцюг бази транзистора КГ замикається коротко, транзистор перетворюється на стан відсічки, струм в обмотці L1трансформатора зникає, тоді як у вторинної обмотці індуктується висока ЭРС. У цей час замкнуті контакти S2 синхронізатора шунтують ланцюг керування тиристором. Тиристор закритий, а конденсатор через діод VD1 заряджається до напруги 200-400 В.
Мал. Тиристорна система запалювання з імпульсним накопиченням енергії в електростатичному полі конденсатора
При наступному замиканні контактів S2 синхронізатора до керуючого тиристора електроду через резистори Ra, Rl, R3 подається напруга від акумуляторної батареї. Тиристор відкривається. Струм розряду конденсатора проходить через первинну обмотку L1 котушки трансформатора і на висновках вторинної обмотки з'являється імпульс високої напруги, що подається на свічку запалювання.
У системах запалювання з накопиченням енергії в електростатичному полі конденсатора забезпечується більш висока швидкість наростання вторинної напруги, що робить її менш чутливою до наявності резисторів нагару, що шунтують. Однак внаслідок високої швидкості зростання вторинної напруги зростає напруга пробою порівняно із системами із накопиченням енергії в магнітному полі. Крім того, через скорочення тривалості індуктивної складової іскрового розряду погіршуються займання та згоряння паливоповітряної суміші при пуску двигуна та роботі його на режимах часткових навантажень.
Перевагою цього пристрою є автоматичне відключення багатоіскрового режиму після запуску двигуна. Завдяки цьому виключається можливість зупинки двигуна при багатоіскровому запалюванні, якщо в контактах переривника розмір зазору більший за оптимальний. При великих кутах розімкнутого стану контактів переривника іскра може проскочити в наступний по ходу розподільника циліндр, що викличе зупинку двигуна. Схема може працювати при напрузі живлення від 5 до 20 В. При частоті обертання валу двигуна 1000 об/хв пристрій електронного запалювання споживає струм близько 0,3 А. Зі збільшенням оборотів двигуна струм, що споживається, зростає і при 6000 об/хв досягає величини приблизно 1 А .
Напруга близько 4000, до якого заряджається накопичувальний конденсатор С8, формується за допомогою перетворювача напруги, виконаного за схемою із зовнішнім збудженням. Задає генератор, виконаний за схемою мультивібратора на елементах D2.1 і D2.2, працює на частоті 5...6 кГц, коли на входах 2 і 13 є логічна "1". Роздільні каскади, що інвертують, на елементах D2.3 і D2.4 забезпечують передачу протифазних прямокутних імпульсів мультивібратора на входи ключів V6, V7 і V8, V9, підключених до обмоток I я II трансформатора Т1. В обмотці III індукується напруга прямокутної форми з амплітудою близько 400 В. Ця напруга випрямляється за допомогою моста V12 і заряджає накопичувальний конденсатор С8.
Багатоіскровий режим запалювання під час запуску двигуна забезпечується за допомогою мультивібратора на елементах D1.3 та D1.4. Частота мультивібратора близько 200 Гц встановлюється підбором конденсаторів С1 та С2. Мультивібратор переходить в автоколивальний режим, коли з реле включення стартера надходить 12 на катод діода V2 і закриває його. З виходу 3 елементи D1.3 прямокутні імпульси мультивібратора надходять на вхід 4 тригера Шмітта, виконаного на елементах D1.1 та D1.2. Коли контакти переривника замкнуті, на вході елемента 5 D1.1. є логічний "0", а на його інверсному виході - "логічна 1" незалежно від рівня напруги на вході 4. Тоді мультивібратор D2.1, D2.2 працює, і накопичувальний конденсатор заряджається до напруги 400 В. Якщо контакти переривника розімкнені, то на виході елемента 6 D1.1 "логічна 1" з'являється з частотою мультивібратора D1.3, D1A. Негативним перепадом напруги продиференційований імпульс цього виходу відкриває транзистор V3, що забезпечує запуск тиристора V10. Конденсатор С8 розряджається через тиристор та первинну обмотку котушки запалювання, створюючи іскру у свічці. Цей негативний перепад напруги надходить на входи 2 до 13 мультивібратора D2 1, D2.2 і загальмовує його, завдяки чому ключі V6 ... V9 закриті, і енергія від акумулятора не споживається. Після розряду конденсатора С8 тиристор V10 закривається. Завдяки коливальному процесу первинної обмотці котушки запалення конденсатор С8 заряджається до рівня 0,4...0,5 початкової напруги. Процес багаторазового іскроутворення відбувається до тих пір, поки контактні пластини переривника розімкнені. Після запуску двигуна та відключення стартера діод V2 відкривається, мультивібратор D1.3, D1.4 загальмовується та пристрій переходить в одноіскровий режим запалювання. Конденсатор С, шунтуючий переривник, забезпечує захист від "брязкоту" контактів. За допомогою вимикача S1 включається перетворювач напруги живлення електробритви. Цей тумблер може бути використаний як протиугінний засіб.
Трансформатор Т1 намотаний на феритовому сердечнику Ш16x8 типу М2000НМ і складається з чотирьох половинок Ш8 X 8. Обмотки I і II містять по 22 витки дроту ПЕВ-2 0,26. У пристрої застосовані резистори МЛТ-0,25, електролітичні конденсатори К50-6, С8-МБГО, 1,0 X 600 Ст. З коефіцієнтом передачі струму щонайменше 10. Транзистори V3 - КТ502Г, МП25Б, МП26Б, V4 - КТ815 А...Г, КТ404 А...Г. Діоди VI, V2 – будь-які малопотужні. Транзистори V7, V9 встановлені на окремих радіаторах із сумарною площею розсіювання не менше 50 см2.
При установці пристрою запалення відкоригувати кут випередження запалення доцільно за допомогою стробоскопа. Правильно зібраний пристрій налагодження не потребує.
Сучасний автомобіль важко уявити без запалювання. Основні переваги, які дає система електронного запалення загальновідомі, такі:
більш повне згоряння палива та пов'язане з цим підвищення потужності та економічності;
зниження токсичності газів, що відпрацювали;
полегшення холодного запуску;
збільшення ресурсу свічок запалювання;
зниження енергоспоживання;
можливість мікропроцесорного керування запаленням.
Але все це в основному стосується системи CDI
на Наразі, В автомобільній промисловості практично відсутні системи запалення, засновані на накопиченні енергії в конденсаторі: CDI (Capacitor Discharge Ignition) - вона ж тиристорна (конденсаторна) (крім 2-х тактних імпортних двигунів). А системи запалення засновані на накопиченні енергії в індуктивності: ICI (ignition coil inductor) пережили момент переходу з контактів на комутатори, де контакти переривника були банально замінені транзисторним ключем і датчиком Холла, не зазнавши принципових змін (приклад запалювання у ВАЗ 2101…0 системи запалення ВАЗ 2108 ... 2115 і далі). Основна причина домінуючого поширення систем запалення ICI - це можливість інтегрального виконання, що тягне за собою здешевлення виробництва, спрощення складання та монтажу, за яке розплачується кінцевий користувач.
При цій, так би мовити, ICI системи всі недоліки, основним з яких є відносно низька швидкість перемагнічування сердечника і як наслідок різке зростання струму первинної обмотки зі зростанням оборотів двигуна, і втрата енергії. Що призводить до того, що зі зростанням оборотів погіршується займання суміші, як наслідок збивається фаза початкового моменту зростання тиску спалаху, погіршується економічність.
Часткове, але далеко не краще рішенняцієї проблеми, є застосування здвоєних і счетверенных котушок запалювання (т.зв.) цим виробник розподілив навантаження по частоті перемагнічування з однієї котушки запалення на дві або чотири, тим самим, знижуючи частоту перемагнічування сердечника для однієї котушки запалення.
Хочу зауважити, що на машинах зі схемою запалювання (ВАЗ 2101…2107), де іскра формується за рахунок переривання струму в досить високоомній котушці механічним переривником, що заміна на електронний комутатор від подібний до автомобілів з високоомною котушкою не дає нічого, крім зниження струмового навантаження на контакт.
Справа в тому, що RL-параметри котушки повинні відповідати суперечливим вимогам. По-перше, активний опір R повинен обмежувати струм на рівні достатньому для накопичення необхідної кількості енергії при пуску, коли напруга акумулятора може впасти в 1,5 рази. З іншого боку, занадто великий струм призводить до передчасного виходу з ладу контактної групи, тому обмежений варіатором або тривалістю імпульсу накачування. По-друге, збільшення кількості запасеної енергії необхідно збільшувати індуктивність котушки. При цьому зі зростанням обертів сердечник не встигає перемагнітитись (про що писалося вище). Як наслідок, вторинне напруження в котушці не встигає досягти номінального значення, і енергія іскри, пропорційна квадрату струму, різко знижується на високих (більш ~3000) оборотах двигуна.
Найбільш повно переваги електронної системи запалення проявляються в конденсаторній системі запалення з накопиченням енергії в ємності, а не в осерді. Один із варіантів конденсаторної системи запалення та описаний у цій статті. Подібні пристрої відповідають більшості вимог до системи запалення. Однак їх масовому поширенню перешкоджає наявність у схемі високовольтного імпульсного трансформатора, виготовлення якого становить певну складність (про це нижче).
У цій схемі високовольтний конденсатор заряджається від DC/DC перетворювача, на транзисторах П210 при надходженні сигналу управління тиристор підключає заряджений конденсатор до первинної обмотки котушки запалювання, при цьому DC-DC працює в режимі блокінг-генератора зупиняється. Котушка запалювання використовується лише як трансформатор (ударний LC контур).
Зазвичай напруга на первинній обмотці нормується лише на рівні 450…500В. Наявність високочастотного генератора і стабілізація напруги робить величину енергії, що запасається, практично незалежною від напруги акумулятора і частоти обертання валу. Така структура виходить набагато економічнішою, ніж при накопиченні енергії в індуктивності, тому що струм через котушку запалювання тече тільки в момент іскроутворення. Застосування 2-х тактного автогенераторного перетворювача дозволило підняти ККД до 0,85. Нижченаведена схема має свої переваги та недоліки. До перевагамтреба віднести:
нормування вторинної напруги, незалежно від частоти обертання колінчастого валу в робочому діапазоні обертів.
простота конструкції та як наслідок – висока надійність;
високий ККД.
До недоліків:
сильне нагрівання і, як наслідок, - небажано розміщувати в місці моторного відсіку. Найкраще, на мій погляд, вдале місце розташування - бампер автомобіля.
Порівняно із системою запалювання ICI з накопиченням енергії в котушці запалювання, конденсаторна (CDI) має такі переваги:
висока швидкість наростання високовольтної напруги;
і достатнє (0,8мс) час горіння дугового розряду і, як наслідок, - зростання тиску спалаху паливної суміші в циліндрі, через це підвищується стійкість двигуна до детонації;
енергія вторинної ланцюга вище, т.к. нормована за часом горіння дуги від моменту запалення (МОЗ) до верхньої точки (ВМТ) і не обмежена сердечником котушки. Як наслідок – найкраща займистість палива;
повніше згоряння палива;
найкраще самоочищення свічок запалювання, камер згоряння;
відсутність калільного запалення.
менший ерозійний знос контактів свічок запалювання, розподільника. Як наслідок – більший термін служби;
впевнений запуск у будь-яку погоду, навіть на АКБ, що підсіла. Блок починає впевнено працювати від 7;
м'яка робота двигуна, через тільки один фронт горіння.
Для трансформатора застосовується кільце магнітною проникністю ч=2000, перетином >=1,5см 2 (наприклад, непогані результати показав: "сердечник М2000НМ1-36 45х28х12").
Намотувальні дані:
Технологія збирання:
Обмотка накладається виток до витка по просоченої епоксидної смолою прокладці.
Після закінчення шару або обмотки в одному шарі - обмотка покривається епоксидною смолою до заповнення міжвиткових порожнин.
Обмотка закривається прокладкою по свіжій смолі епоксидної з видавлюванням надлишку. (через відсутність вакуумного просочення)
Також слід звернути увагу на закладення висновків:
на одягається фторопластова трубка і фіксується капроновою ниткою. На підвищує обмотці висновки гнучкі, виконані проводом: МГТФ-0,2 ... 0,35.
Після просочення та ізоляції першого ряду (обмотки 1-2-3, 4-5-6) по всьому кільцю намотується обмотка (7-8), що підвищує, пошарово, виток до витка. , оголення шарів, «баранчики» - не допускаються.
Від якості виготовлення трансформатора практично залежить надійність і довговічність роботи блоку.
Розташування обмоток показано малюнку 3.
Для кращого тепловідведення блок рекомендується збирати в алюмінієвому корпусі, приблизний розмір - 120 x 100 x 60 мм, товщина матеріалу - 4 ... 5 мм.
На стінку корпусу через ізоляційну теплопровідну прокладку ставляться транзистори П210.
Монтаж виконується підвісним монтажем з урахуванням правил монтажу високовольтних, імпульсних пристроїв.
Плату управління можна виконувати на друкованій або на макетній платі.
Готовий пристрій налагодження не вимагає, необхідно лише уточнити включення обмоток 1, 3 у базовому ланцюзі транзисторів, і якщо генератор не запускається – поміняти місцями.
Конденсатор, встановлений на трамблері, при використанні CDI відключають.
Деталі
Практика показала, що спроба замінити транзистори П210 на сучасні кремнієві призводить до значного ускладнення. електричної схеми(Див. 2 нижні схеми на КТ819 і TL494), необхідністю ретельного налаштування, яку після одного - двох років експлуатації у важких режимах (нагрів, вібрація) доводиться виконувати повторно.
Особиста практика з 1968 року показала, що застосування транзисторів П210 дозволяє забути про електронний блок на 5...10 років, а застосування високоякісних компонентів (особливо накопичувального конденсатора (МБГЧ) з довго нестаріючим діелектриком) та акуратне виготовлення трансформатора – і на більш тривалий термін .
1969-2006 Усі права на це схемне рішення належать В.В.Алексєєву. При передруку посилання обов'язкове.
Задати питання можна за адресою, вказаною в нижньому правому кутку.
Література
А. Кузьмінський, В. Ломанівнч
Звичайна батарейна система запалювання має серйозні недоліки. Найбільш суттєві з них: мала потужність іскри, швидке зношування контактів переривника, що комутують струм порядку 4 А в ланцюгу первинної обмотки котушки запалювання, і велика споживана потужність (порядку 50 Вт).
Пропоновані тиристорні системи запалення дозволяють у кілька разів зменшити потужність, яку споживають від бортмережі автомобіля, і в 20—30 разів знизити струм, що протікає через контакти переривника. Потужність іскри при цьому зростає не менше ніж у 5 разів і майже не залежить від стану свічок та переривача.
Нижче наводиться опис двох конструкцій блоків електронного запалювання на тиристорах "БТЗ-1" та "БТЗ-2". Вони дуже добре зарекомендували себе під час тривалої експлуатації на автомобілях марки "Москвич", "Волга" та "Запорожець". Блоки тиристорного запалення зібрані із звичайних деталей широкого застосування.
Принципова схема "БТЗ-1" наведено на рис. 1. Крім живлення високовольтною напругою свічок запалювання, цей блок дозволяє використовувати в автомобілі різні малопотужні побутові прилади, розраховані на підключення до електромережі з напругою 220 В (електробритва, зубна щітка та ін.).
Так як стартер споживає великий струм від акумуляторної батареї, то в холодну пору року напруга батареї при запуску двигуна може знижуватися до 6-7 В. Природно, що в цей момент погіршуються умови іскроутворення і пуск двигуна. Для підтримки необхідної потужності іскри
у схему блоку запалювання "БТЗ-2" (рис. 2) введено електромагнітне реле Р1, обмотка якого включається тим же вимикачем, що і стартер. Контакти P1/1 і Р1/2 при спрацьовуванні реле включають додаткову обмотку (V) трансформатора Tp1, що підвищує. Таким чином вдається підтримувати необхідну потужність іскри навіть при падінні напруги акумуляторної батареї до 5-6 В. Низькочастотний фільтр Др1 і С1 ланцюга живлення служить для придушення радіоперешкод.
Обидва блоки електронного запалення виконані за конденсаторно-контактною схемою з комутуючим тиристором. Для отримання необхідної енергії іскроутворення використовується накопичувальний конденсатор С2 (ЗЗ), що заряджається від високовольтного перетворювача напруги та розряджається через тиристор на первинну обмотку котушки запалювання. На вторинній обмотці котушки запалення при цьому індукується висока напруга, що надходить свічки двигуна через розподільник. Перетворювачі напруги в обох системах запалювання виконані за схемою симетричного блокінг-генератора. Схема дозволяє використовувати для встановлення транзисторів 77 і Т2 загальний неізольований тепловідведення, з'єднаний з шасі (загальний мінус). При цьому крім конструктивного спрощення вузла перетворювача значно покращується тепловий режим всього пристрою і підвищується надійність його роботи.
Розглянемо докладніше схему блоку запалювання "БТЗ-1", наведену на рис. 1. Принцип роботи двотактних транзисторних генераторів із трансформаторним зворотним зв'язком досить добре відомий. Транзистори T1 і Т2 працюють у ключовому режимі, комутуючи струм у первинній обмотці трансформатора Tp1. У вторинній обмотці Tp1 при цьому індукується висока напруга симетричної форми (близька прямокутна). До вторинної обмотки Tpl підключений випрямний міст Д1-Д4, з якого знімається постійна напруга близько 400 В, що використовується для
зарядки конденсатора С2. Тиристор Д5 спочатку закритий. У момент замикання контактів переривника, що закорочує затискачі 3 і 7 пристрою запалювання, конденсатор СЗ заряджається через діоди Д8-Д9 і резистор R7 майже до напруги акумуляторної батареї. Резистор R7 забезпечує деяку затримку часу заряду, усуваючи вплив "брязкоту" контактів переривника в момент замикання.
При розмиканні контактів переривника (затискачі 3-7 БТЗ) конденсатор СЗ розряджається через діод Д7, керуючий електрод тиристора Д5 та резистори R9-R10. При цьому на керуючий електрод тиристора Д5 надходить позитивний імпульс, що відкриває тиристор. Накопичувальний конденсатор С2, заряджений до напруги близько 400, розряджається через тиристор-Д5 і первинну обмотку котушки запалювання (затискачі 1 і 2 БТЗ). Тиристор Д5, що одночасно відкрився, шунтує вихідний ланцюг перетворювача напруги, зриваючи генерацію.
Негативний імпульс, що надходить із первинної обмотки котушки запалювання через ланцюжок R8-Д6 після перемикання тиристора Д5, миттєво перезаряджає конденсатор СЗ. Внаслідок цього тривалість керуючого імпульсу, що відкриває тиристор, не перевищує 2 мкс. Це забезпечує утворення однієї іскри і водночас оберігає тиристор від багаторазового перемикання. Після розряду конденсатора С2 тиристор Д5 закривається, відновлюється генерація перетворювачі і весь процес повторюється.
Для полегшення запуску перетворювача напруги бази транзисторів 77 і Т2 задається невелике негативне зміщення з дільників напруги R1, R2 і R3, R4. З метою запобігання мимовільному перемиканню тиристора Д5 під впливом перешкод, що виникають при роботі перетворювача напруги та деяких елементів електрообладнання автомобіля (генератор, реле-регулятор, покажчики поворотів і т. д.), ланцюг управління тиристора введений фільтр С1 Д9. Крім того, додатково на керуючий електрод тиристора Д5 задається захисне негативне зміщення 0,5-0,7, що знімається з ланцюжка R6 Д8.
Відмінність другого перетворювача напруги (рис. 2) від першого полягає в тому, що він має дві обмотки, що підвищують (I і V). З допомогою контактів електромагнітного реле R1 ці обмотки можуть включатися послідовно збільшення напруги, що надходить на вхід випрямного моста Д1—Д4 при утрудненому запуску двигуна. Другий випрямний міст, зібраний на діодах Д5-Д8, призначений для живлення додаткових малопотужних споживачів струму. Він може забезпечити потужність близько 20 Вт, при навантаженні 220-230 В. Затискач VI (“синхр.”) служить підключення допоміжних приладів системи контролю та регулювання роботи двигуна (тахометрического стабілізатора напруги та інших.). Деталі та конструкція блоків запалювання. При виготовленні пристрою запалення особливу увагу слід приділити трансформатору перетворювача напруги, від якого залежить надійність роботи електронного блоку. Найкраще скористатися для виготовлення цього трансформатора тороїдальним осердям із сталі марки Е330-Е340 (ХВП) або зі сплаву 34НКМП або 79НМ (пермалою). У першому випадку можна застосувати сердечник ОЛ25/40Х12.5 або подібний до нього, але з дещо більшим перетином. З пермалоєвих сердечників можна рекомендувати ОЛ25/40Х6.5 (2 шт.).
Можна також використовувати для виготовлення цього трансформатора осердя із звичайної трансформаторної сталі марки Е42 або Е43 (пластини Ш16, набір 16 мм). При підборі осердя слід враховувати, що перетин його магнітопроводу має бути не менше 2 см2. Каркас для котушки трансформатора роблять із електрокартону, висновки обмоток закріплюють на периметрі щічки каркаса. Для надання трансформатору підвищеної вологостійкості котушку після намотування просочують електроізоляційним лаком або компаундом (наприклад, КП-10).
Намотувальні дані трансформатора Tp1, виконаного на Ш-подібному і тороїдальному сердечниках, наведені в таблиці.
Спочатку на котушку намотують підвищуючу обмотку I. Для міжшарової ізоляції можна використовувати кабельний папір. Тороїдальний сердечник перед укладанням обмотки, що підвищує, ізолюють двома-трьома шарами лакоткані або фторопласту. Потім намотують обмотки II, III та IV. Для поліпшення симетрії перетворювача та зменшення індуктивності розсіювання трансформатора базові та емітерні обмотки намотують у два дроти, розташовуючи витки обмоток III та IV між витками обмотки II.
|
Число витків |
Примітка |
|||
|
сердечник Ш16Х16 |
сердечник ОЛ25/40Х12Б |
|||
|
Намотування ведеться у два дроти |
||||
Трансформатор Tp1 у схемі на рис. 2 виконаний на тороїдальному осерді типу ОЛ32/50 X 16. Основна підвищуюча обмотка I у нього містить 1200 витків дроту ПЕЛШО 0,25; додаткова підвищуюча обмотка V має 600 витків того ж дроту; емітерна обмотка II містить 33 + 33 витка дроту ПЕВ-2 1,0; базові обмотки III і IV мають по 10 витків дроту ПЕЛШО 0,41. Обмотки розташовуються у тому порядку, як і у Tp1 у схемою на рис. 1.
Якщо відсутні осердя зазначених марок і типорозмірів, то нескладно визначити придатність наявного осердя для зазначених трансформаторів. Загальна потужність трансформатора, який використовується в перетворювачі напруги, визначається його сумарним навантаженням. Вона, у свою чергу, дорівнює потужності, що витрачається на іскроутворення при максимальних оборотах двигуна та максимальної потужності одного або кількох споживачів струму, які можуть підключатися до електронного блоку. Якщо ці споживачі струму під час руху автомобіля не використовуються, враховується лише одне із зазначених навантажень (максимальне).
Величина корисної потужності, що витрачається на іскроутворення, залежить від числа циліндрів двигуна та швидкості обертання колінчастого валу.
Для чотиритактного двигуна частота іскроутворення дорівнює:
п - число оборотів колінчастого валу за хвилину; Nц - Число циліндрів.
С - ємність накопичувального конденсатора (фарад)
U – напруга на накопичувальному конденсаторі. У нашому випадку при С = 1,0 мкФ до U = 400 В
Потужність, що витрачається на іскроутворення при 6000 об/хв:
Приблизно така ж потужність витрачається під час роботи електробритви (15—18 Вт). Так як зазвичай електронний блок використовується для живлення одного із зазначених навантажень, то очевидно, що максимальна потужність перетворювача може не перевищувати 18-20 Вт.
У тому випадку, коли величина індукції насичення (Вт), наявного сердечника, невідома, вдаються до експериментальним методом. На сердечник намотують базові та емітерні обмотки для включення в перетворювач. Їх з'єднують один з одним і підключають до транзисторів T1 та Т2, як це показано на схемі на рис. 1. Намотка ведеться у два дроти; базові обмотки повинні мати по 10-15 витків дроту ПЕЛШО 0,25-0,31, емітерні - по 30-50 витків дроту ПЕЛ-2 1,0. Підключивши джерело живлення, визначають частоту генерації та струм, споживаний пристроєм. Для вимірювання частоти найкраще скористатися електронним осцилографом чи частотоміром. У домашніх умовах можна приблизно визна-
лити частоту генератора, порівнявши висоту звуку прослуховуваного під час роботи перетворювача з тоном музичного інструменту, наприклад, піаніно. Зазвичай частота генерації вбирається у 200—600 Гц (залежно від сердечника). Форма коливань, що генеруються, повинна бути по можливості близька до прямокутної, струм, споживаний пристроєм, не повинен перевищувати 0,5-0,6 А при напрузі джерела живлення 12 В. Значення Вт визначають за формулою:
де f - Частота, що виробляється перетворювачем, Гц;
Sст - переріз сердечника, см2;
Кст - коефіцієнт заповнення сердечника сталлю;
Uе - значення змінної напруги на половині емітерної обмотки, Ст.
Для стрічкових тороїдальних сердечників величина Кст знаходиться в межах 0,9 – 0,95. У осердя, набраних із звичайних Ш-подібних пластин, Кст = 0,75 -0,8.
Максимальна потужність, яка може бути знята з трансформатора, виконаного на даному осерді, визначається за допомогою наступної формули:
Величини I, Вт, Sст, Кст нам відомі, а щільність струму в обмотках трансформатора (а) вибирають зазвичай у межах 3-5 А/мм2.
nтР - коефіцієнт корисної дії трансформатора (для тороїдальних сердечників т) = 0,9, для сердечників типу ШЛ n = 0,85 і для Ш-подібних сердечників із звичайної трансформаторної сталі n = 0,75-0,8);
Sокна - переріз вікна сердечника в см2;
Кмеді - коефіцієнт заповнення вікна обмотками вибирають у межах 0,2 - 0,25.
Слід зазначити, що оптимальна частота для перетворювача з трансформатором, виконаному на звичайному осерді з трансформаторної сталі, не повинна перевищувати 200 - 250 Гц. В іншому випадку, теплові
втрати в осерді трансформатора різко зростають, так що нагрівання його може перевищити допустиму величину. Зауважимо також, що при використанні сердечників з низькими електромагнітними параметрами збільшення частоти перетворювача призводить до спотворення форми напруги, що генерується, і значного зниження к. п. д. перетворювача. Для сердечників типу ОЛ оптимальна частота перетворювача лежить в межах 250-300 Гц і для осердя типу ОЛ - 600-700 Гц. Необхідно враховувати також, що зі збільшенням частоти перетворювача зростають втрати напівпровідникових приладах і збільшується струм споживання перетворювача.
З метою підвищення надійності роботи пристрою бажано при розрахунку передбачити дворазовий запас потужності у трансформатора перетворювача.
Після вибору сердечника визначають намотувальні дані трансформатора. Число витків половини емітерної обмотки (припадають на один транзистор) знаходимо за допомогою наступного виразу:
де Uе = Umax -Uке;
Uке - падіння напруги на відкритому транзисторі (напруга насичення) = 0,5 - 1 В. Якщо напруга акумуляторної батареї 12 В, Uц = 12 - 0,5 = 11,5 В. Інші параметри нам також відомі і можуть бути використані для розрахунку .
Число витків підвищує обмотки знаходимо за допомогою виразу:
Потім визначаємо діаметр дроту всім обмоток трансформатора перетворювача. Для цього спочатку знаходимо амплітудне значення струму колектора транзисторів Т1 та Т2.
де Pзаг = 20 Вт;
nпр (к. п. д. перетворювача) = 0,7;
Знаходимо діюче значення струму в емітерній обмотці Tp1:
Якщо прийняти середній коефіцієнт посилення струму (Вст) для транзисторів Т1 і Т2 рівним 10, то діюче значення струму в базовій обмотці можна визначити за допомогою наступного співвідношення:
(б - щільність струму в обмотках трансформатора 3-5 А/мм2). Потім, задавшись вихідною напругою перетворювача (400 В) при номінальній потужності 20 Вт, визначаємо діюче значення струму в обмотці, що підвищує Tp1 в схемі рис. 1:
Таким же чином визначаємо діюче значення струму додаткової підвищує обмотці Tpl в схемі рис. 2:
Перед встановленням транзисторів на тепловідвід потрібно переконатися в їх справності. Бажано підібрати транзистори з рівними (або наскільки можна близькими) величинами зворотних струмів колекторних переходів і коефіцієнтів посилення струмом (Вст). Площина тепловідведення повинна бути ретельно відшліфована, щоб забезпечити надійне прилягання до поверхні транзисторів, які закріплюють на тепловідводі за допомогою чотирьох гвинтів із різьбленням МОЗ. Зауважимо, що у схемах на рис. 1 і 2 можна використовувати будь-які потужні транзистори (наприклад, П213-217, П210 та ін.). Слід лише враховувати допустиму напругу між колектором та емітером транзистора та потужність розсіювання. Сумарна потужність розсіювання, що виділяється на транзисторах 77 та Т2, знаходиться в межах 15 - 22 Вт. Поверхня пластинчастого охолоджувача (радіатора), що використовується для встановлення транзисторів T1 та Т2, повинна мати площу не менше 25 - 30 см2. У цьому гранична температура для транзисторів перетворювача перевищуватиме 60 - 70° З.
Усі випрямляючі діоди перед встановленням у схему блоків запалювання обов'язково перевіряють. При підключенні діодів Д1-Д4 і Д10 до джерела постійної напруги 600 В струм витоку не повинен перевищувати 10 мкА. Для перевірки діодів Д5-Д8 у схемі на рис. 2 випробувальна напруга може бути знижена до 400 Ст.
Тиристори Д5 і Д11 бажано перевірити на напругу та струм перемикання. Для цього збирають схеми, наведені на рис. 3,а і б. Потім поступово збільшуючи напругу джерела живлення (наприклад, автотрансформатором ЛАТР-1 або ЛАТР-2), перевіряють зазначені параметри тиристорів. Показання вольтметра В1 (рис. 3,а) у момент перемикання тиристора Д5, стрибком впадуть до нуля, а міліамперметр А1 при цьому відзначить різке збільшення струму. Зауважимо, що тиристори з напругою перемикання нижче 500 В пристроях запалювання застосовувати не слід. Так само не рекомендується використовувати в схемах на рис. 1 і 2 тиристори зі струмом витоку понад 1 мА (рис. 3,6). Такі тиристори під час роботи будуть сильно перегріватись і швидко вийдуть з ладу. При перевірці тиристорів потрібно врахувати, що в деяких з них (наприклад, у тиристорів типу КУ202Н) напруга перемикання може досягати 700 В, а струм витоку при робочій напрузі 400-450 не перевищує декількох десятків мкА.
Усі постійні резистори, які у схемах на рис. 1 та 2, типу МЛТ-0,5 та МЛТ-2. У схемі на рис. 1 конденсатор С1 - електролітичний, типу К.50-6, С2 - типу МБГО на номінальну напругу 400 В, СЗ - металообладнання, МБМ. У схемі на рис. 2 конденсатор С1 — електролітичний типу К50-6, С2 — три паралельно включені конденсатори типу К50-6 100,0X25 В, СЗ — МБГО на номінальну напругу 600 В, С4 — металобужний, МБМ.
Дросель Др1 (рис. 2) виконаний на осерді КД-ТД-4 (ШЛ 16X20). Обмотка його містить 120 витків дроту ПЕВ-2 1,0. Електромагнітне реле Р1 (рис. 2) типу РЕМ-9 (паспорт № РС4.524.203).
Підставою блоку запалювання, виконаного за схемою на рис. 1 служить дюралюмінієва пластина розміром 160X70X6 мм. Транзистори 77 та Т2 укріплені
на дюралюмінієвій пластині розміром 70 х 45 х 6 мм. Її встановлюють на відстані 50 мм від краю пластини-основи та закріплюють у вертикальному положенні за допомогою двох гвинтів з різьбленням М4. На верхній торцевій частині цієї пластини закріплюють трьома гвинтами з різьбленням МЗ вільний від деталей край верхньої плати колончастого модуля, що поєднує майже всі дрібні схемні деталі блоку запалювання (виключаючи трансформатор Tp1, накопичувальний конденсатор С2, транзистори T1 і Т5 і тирис). Всі деталі, що підлягають монтажу в модулі, розташовують у рис. 4 порядку між верхньою та нижньою платами модуля, встановленими на відстані 35 мм один від одного. Схема сполучних перемичок на платах модуля наведено на рис. 5,а і б. Зазначимо, що якість монтажу та надійність всіх пайок у модулі повинні бути бездоганними, оскільки інакше він швидко вийде з ладу під час роботи на автомобілі. Плати модуля можуть бути виконані способом друкованого монтажу із фольгованого склотекстоліту або гетинаксу. Однак практика показала, що значно надійнішими в експлуатації виявилися об'ємні модулі з навісними деталями, встановленими на монтажних пелюстках або пістонах. Для монтажу найкраще використовувати мідний посріблений провід діаметром 05-075 мм.
Закріпивши об'ємний модуль на радіаторі транзисторів T1 і Т2, поруч із ним на пластині-основі встановлюють трансформатор Tp1. З іншого боку модуля мають накопичувальний конденсатор С2 і тиристор Д5, який закріплюють на підставі за допомогою невеликого мідного або латунного косинця, що виконує також роль додаткового тепловідведення для тиристора. Корпус тиристора ізолюють за допомогою двох слюдяних шайб товщиною 0,05-0,1 мм і прохідної фторопластової втулки, одягненої на гвинт кріплення.
Блок запалення, виконаний за схемою рис. 1, поміщають у захисний металевий кожух розміром 155X80X75 мм. Його можна виготовити з листового дюралюмінію завтовшки 1,5-2,0 мм або сталевого листа завтовшки 1,0 мм. Для кращої герметизації рекомендується прокласти гумову окантовку між основою та кожухом блоку.
Правильно зібраний блок запалення, особливо при ретельній перевірці всіх деталей, що встановлюються в схему, зазвичай додаткової налагодження не потребує. Якщо пристрій запалення перетворюється на режим безперервної генерації і керується контактами переривника, або ньому застосований тиристор з низькою напругою перемикання, або пробитий діод Д9. Іноді це може спостерігатися через недостатню ємність конденсатора С1 і несправності діода Д6. Якщо транзистори T1 і Т2 свідомо справні, а генерації все ж таки немає, то для виявлення причини несправності перетворювача напруги відключають спочатку від обмотки трансформатора Tpl, що підвищує, конденсатор С2, потім тиристор Д5 і випрямний міст Д1—Д4 і замінюють несправні деталі. У тих випадках, коли робота перетворювача супроводжується хрипким або шиплячим звуком, перевіряють справність діодів Д1-Д4 та транзисторів T1-Т2. Причиною несправності накопичувального конденсатора С2 може бути замикання одного з висновків на корпус або пробій між обкладинками конденсатора. У разі несправності тиристора Д5 насамперед потрібно переконатися в цілості слюдяних шайб та прохідної втулки, що ізолюють корпус тиристора від кутового кріплення. Якщо ізоляція не пошкоджена і сам тиристор справний, а генерації все ж таки немає навіть при відключенні обмотки Tpl, що підвищує, від усіх перерахованих деталей, то причину несправності слід шукати в самому трансформаторі перетворювача напруги (неправильне включення, обрив або міжвиткові замикання в обмотках).
Відсутність новоутворення при розмиканні контактів переривника вказує на те, що ланцюг керування тиристором розімкнений (наприклад, при пошкодженні діода Д9).
При перевірці пристрою запалення поза автомобілем слід обов'язково з'єднати корпус котушки запалення з корпусом електронного блоку, оскільки в іншому випадку може статися пробою котушки та пошкодження деталей електронного блоку.
При монтажі блоку запалення на автомобілі його встановлюють під капотом наскільки можна далі від випускного колектора двигуна і закріплюють за допомогою чотирьох гвинтів з різьбленням М5 або М6. Температура в місці встановлення блоку не повинна перевищувати + 70° С, інакше надійність роботи пристрою запалення знижується через сильне перегрівання напівпровідникових приладів.
Для підключення пристрою запалювання до бортмережі автомобіля найкраще скористатися будь-яким відповідним штепсельним роз'ємом (наприклад, типу РШАБПБ-14), як показано на рис. 6. При цьому
забезпечується швидкий перехід від одного виду запалювання до іншого. Для цього достатньо змінити положення вилки в гнізді роз'єму на 180 °, як показано на рис. 6 (“ОЗ” – звичайне запалювання, “ТЗ” – тиристорне запалення). Крім того, вилка може бути "ключом" протиугінного пристрою - якщо вийняти її з гнізда, то обидві системи запалення виявляться відключеними. Не знаючи схеми "ключа", запустити двигун буде важко, оскільки крім зазначених на рис. 6, можливо безліч інших варіантів розташування перемичок у вилці.
У разі використання блоку запалювання на автомобілях з 6-вольтовою акумуляторною батареєю необхідно крім перерахунку намотувальних даних трансформатора перетворювача напруги також скоригувати величину опору резисторів R1-R2 та R3-R4 (дільники напруги в ланцюгах баз транзисторів Т1-Т2).
Завантаження...
