先进的多火花点火装置。方案、说明

先进的多火花点火装置。无线电电子电气工程百科全书

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该点火装置的特点是在低环境温度下可靠运行和部分放电的电池，这对于冬季启动冷发动机非常重要，特别是在俄罗斯北部地区。此外，该块更抗噪音，易于设置，并允许您调整主要参数。

该设备的基础是 G. Karasev 点火装置，该装置为无线电爱好者和驾车者所熟知，如 [1] 中所述，因此这里仅详细考虑发生变化的节点。

首先，对电压转换器进行了细微调整：添加了分压器R3R4（见图1），电容器C1的正输出连接到分压器和齐纳二极管D817B的中点（ VD4）已被稳定电压为 817 V 的 D56A 取代。这使得可以通过选择电阻器 R3 而不是齐纳二极管 VD4 或次级绕组的匝数来设置转换器的输出电压。变压器 T1，如 Yu. Sverchkov [2] 的块描述中所推荐（顺便说一句，G. Karasev 使用它作为初始块）。

先进的多火花点火装置

现在，当使用 [1] 中提出的设计的变压器 T1 时，通过将电阻器 R3 的电阻从 30 更改为 330 欧姆，您可以在 400 ... 范围内设置转换器输出处的任何电压同样，将电阻R1的阻值增大至1欧姆。

用于生成控制三极管 VS1 开路的脉冲的节点经过了彻底的改造。尽管组件的设计变得更加复杂并且其制造成本增加，但是可以改善点火单元的特性。

该节点由充放电电路(电阻R8、R9、稳压二极管VD9、电容器C6)、晶体管VT2上的电流开关以及转换器R12R13的分压器和存储电容器C7组成。二极管VD8防止通过电阻器R6对电容器C8充电。限流电阻R11还可用于测量晶体管VT2的集电极电流。

当断路器SF1的触点闭合时，电容器C6从车载网络通过电阻器R9充电至齐纳二极管VD9的稳定电压。从断路器触头打开的那一刻起，电容器C6开始通过晶体管VT2的发射结、二极管VD8、三极管VS1的控制结和电阻器R10放电。晶体管VT2打开，并且充电到大约7V的电容器C18的放电脉冲被馈送到三极管的控制电极。

控制脉冲发生单元的这种电路设计并不是偶然选择的。事实是，随着环境温度，或者更准确地说，三极管外壳温度的降低，三极管的开路电流增加。例如，当温度从+202℃变化到-20℃时，KU40系列可控硅的开通电流增加1,5倍。这往往是夏季工作顺利的单位在冬季完全无法工作的原因。

实验表明[3]，在-160°C的外壳温度下，电流为10 mA、持续时间为202 μs的脉冲足以打开KU40系列的任何三极管。这些脉冲是由所描述的形成单元生成的。这样就可以放弃在最低温度下选择 SCR 样品的艰苦且昂贵的过程。当然，如果可以选择三极管，那么应该使用它，因为“敏感”三极管允许您使用 VD3 齐纳二极管来获得较低的稳定电压 - 这将在下面讨论。

采用齐纳二极管VD9限制电容器C6的充电电压，并由稳压转换器为晶体管VT2的集电极电路供电，使得发动机启动时SCR控制脉冲的电平稳定成为可能。电池电压在 7,5 至 14,2 V 之间波动。

降低电容器C6上的电压提高了脉冲形成单元和点火单元整体的抗噪声能力。这个问题通常被认为是第三个问题，但徒劳无功。如果可以忽略灭弧室开路触点干扰的影响，由于干扰引起的火花放电会发生在工作循环所在的气缸中，那么当触点闭合时，发动机可能会出现故障。

但电容器C6上电压的降低导致晶体管VT2的闭合触点变为闭合电压，等于车载网络电压与电容器两端电压之差。换句话说，为了使晶体管VT2打开并产生火花，干扰水平必须大于这个差值，在没有齐纳二极管的情况下，电容器C6两端的电压等于车载网络的电压。由此可见：齐纳二极管VD9的稳定电压越低，点火单元的抗噪声能力越高。

电容器 C4 和 C5 旨在额外保护设备免受板载网络的干扰。

电阻器 R10 决定通过断路器触点的电流。自清洁触点的电流不应太低。通常选择在 0,1 ... 0,2 A 范围内。

多火花工作模式的脉冲整形电路(二极管VD6、VD7、电阻器R5、R6、电容器C3)保持不变，只是将电阻器R6的阻值增加到51欧姆。这样做是为了使“多火花”电路的第一脉冲的电压与形成单元的脉冲相等。

在这里，有必要详细讨论一下当前关于多火花点火模式的无用性甚至有害性的观点。在我看来，这种观点是错误的，因为在多火花点火装置的多年运行过程中，除了使发动机易于启动、提高了发动机功率和效率、降低了发动机中的一氧化碳含量之外，什么也没有。废气已被注意到。“至于蜡烛的侵蚀加剧，那么，考虑到多火花点火的优点，应该接受。

仅当火花在断路器触点打开的整个时间内持续存在时，多重火花点火才会有害 [4]。那么，实际上，在压缩冲程流动的发动机气缸中存在火花放电的危险。当分配器转子在断开触点之后旋转超过45度的角度时，可能会出现这种可能性。

在所描述的点火装置中，火花持续约0,9毫秒，即使在最大发动机转速下，它也会在危险时刻发生之前很久就停止了。

不过，那些不同意我观点的人可以在模块的VD7二极管电路中插入一个开关。然后，在启动发动机并预热后，通过用开关打开电路，始终可以切换到单火花操作模式。

点火单元采用电阻MLT-0,125（R1、R3-R9、R11、R13）、MLT-2（R10）、MLT-1（R12）；电阻R2由两个18欧姆0,5瓦电阻组成。电容器 - MBM (C3)、KM 或 KLS (C5-C7)、K50-6 (C4)。二极管KD102A可用KD102B、KD103A、KD103B替代。除了 KT603B，晶体管 KT603A、KT608A 或任何 KT630 系列都适合。

变压器T1组装在磁路ShL8x16上，三个接头各有0,25毫米的无磁间隙。绕组 I 包含 50 匝 PEV-2 0,7 线，II - 450 匝，III - 70 匝 PELSHO 0,17 线。

点火装置的所有部件均放置在尺寸为 130x100x50 毫米的实心金属盒中。电路板和变压器贴在盒子的底座上，VT1晶体管和VD4齐纳二极管贴在盒子的壁上，充当它们的散热器。保险丝 FU1 放置在模块上或其他地方。

其余部件安装在由 1,5 毫米厚的箔玻璃纤维制成的印刷电路板上。板子的图纸如图所示。 2. 在此提醒您的是，设备的设计和安装必须符合其运行的严酷条件 - 振动、冲击、高湿度、水、燃料和油的飞溅、灰尘、宽温度限制。

先进的多火花点火装置

使用连接了点火线圈和电热塞的示波器来调整该装置。该装置可由任何电压为 8...15 V 的直流电源供电，能够提供高达 2 A 的负载电流。

用自制的前缀更换断路器很方便，其示意图如图3所示。 1、从任意音频发生器的输出端将信号馈入机顶盒的输入端，晶体管VT6的集电极与点火单元的控制脉冲产生单元的电容器CXNUMX相连。

先进的多火花点火装置

电源电压为 14,2 V，火花频率为 20 Hz，电阻器 R3 选择在 30 到 3 欧姆范围内（可以方便地临时用变量代替电阻器 R360），使得初级上的电压幅度点火线圈的绕组在 380 ... 7 V 的范围内然后检查电容器 C18 两端的锯齿波电压的幅度。如果超过20 ... 13 V，则需要弄清楚电阻器RXNUMX的阻值。

将电源电压设置为8V，测量三极管VS1控制转换时的压降Uy和电阻R11两端的压降UR11。开通三极管脉冲的电流按下式计算

Iu.imp \u11d UR11 / R7-Uu / RXNUMX。

如果测量的脉冲参数不符合标准 - 电流为 160 mA，持续时间至少为 10 μs，电平为 0,7，则选择齐纳二极管 VD9，使其稳定电压在 5,6 ... 8 V 范围内，和电容器C7，直到必要的持续时间。

然后，再次将装置的电源电压设置为 14,2 V，并在火花频率的整个工作范围（即 20 至 200 Hz）内检查其性能。打开脉冲的电流随着频率的增加而减小，并且仅在100Hz之后减小变得明显。这是因为电容器 C6 和 C7 没有时间充电至设定电平。

此外，火花频率增加到最大可能的Fmax，此时点火单元停止工作。闭合触点弹跳脉冲保护时间通过公式 tz.dr>1/2Fmax 估算。根据[4]，该时间至少应为 0,2 ms。通过选择电阻R9调整保护时间。

根据图中所示部件的额定值，点火单元在火花频率为 20 Hz 且电源电压从 8 V 变化到 14,2 V 时的参数应如下：转换器输出端的电压幅度 - 360 ... 380 伏； SCR 开启脉冲电流 - 至少 160 mA，脉冲持续时间至少为 10 μs，电平为 0,7；防止触点“弹跳”脉冲的保护时间 - 不少于 1 ms。在电源电压为 14,2 V、火花频率为 200 Hz 时，SCR 开启脉冲电流降至 55 mA。

完全组装好的点火装置安装在汽车引擎盖下点火线圈附近。该块通过四根最小长度的电线连接到电气设备系统：两根连接到点火线圈，第三根连接到外壳，第四根连接到断路器。

必须断开断路器电容器。为了在电子单元发生故障时快速返回到旧的点火选项，需要提供一个特殊的开关，例如[1]中所建议的。

据专家介绍，在运行模式下使用多火花点火时，不应期望功率和效率的提高以及发动机废气中一氧化碳含量的减少。多火花点火只能让寒冷季节的发动机启动更加容易。因此，按照作者的建议，在该块的VD7二极管开路处安装拨动开关应该被认为是合适的。

文学

G·卡拉塞夫。稳定的电子点火装置。 - 广播，1988 年，第 9 期，第 17 页18、XNUMX。
Y.斯维尔奇科夫。稳定的多火花点火装置。 - 广播，1982 年，第 5 期，第 27 页30-XNUMX。
N.戈留诺夫。半导体器件。 - M.：Energoizdat，1983 年，p。 634.
A.西内尔尼科夫。车内的电子产品。 - M.：无线电和通信，1985 年，第 6 页。 16、17、32、XNUMX。

作者：V. Yakovlev，特洛伊茨克，莫斯科地区

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