点火装置的现代化。方案、说明

点火装置的现代化。无线电电子电气工程百科全书

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根据 Yu. Sverchkov [1] 的文章和 G. Karasev [2] 提出的改进组装的电子点火装置在国内外汽车上的多年运行表明，这些改进以及积极的品质（增加火花持续时间），例如），导致曲轴转速为 3000 min-1 或更高时无法打火。而且，事实证明，即使严格遵循[3]中给出的建议，完全消除这些故障也是极其困难的。

在机组安装阶段，发现闭合VD5二极管后，点火线圈“K”端出现电压半波（下文各元件名称对应图1）。 2 in [2]) 极其不稳定。该半波的特性不仅很大程度上取决于电容器 C4 和电阻器 RXNUMX 的值，还取决于电源电压，并且在更大程度上取决于火花隙的宽度。

点火装置的现代化改造

将装置安装到汽车上后，在脉冲整形器频率范围 10 ... 内进行调整并在台上运行，无故障。电容器 C200 的电容值（从 3 到 14 μF）和电阻器 R7 的电阻（从 2 到 0,01 欧姆）的不同组合都没有帮助，甚至选择用于控制电流的三极管 VS0,047 也没有帮助。

当电阻器 R4 的值超过 1,5 kOhm 且电容器 C2 为 0,01 μF 时，故障完全消失，即根据 Yu. Sverchkov 的框图出现单周期火花。多年来，在移除 C2R3R4VD6 火花扩展电路的情况下，该装置都能完美工作。

对装有火花延长电路的汽车上安装的点火装置在不同的火花频率下获得的点火线圈端子“K”电压的波形图进行分析，得出以下结论：火花故障的原因在于当电容器C3上的电压半波上升率不稳定时，紧接在二极管VD5的截止之后。

因此，我们不得不承认，通过向三极管的控制电极施加由存储电容器上的残余电压形成的重复开路脉冲来增加三极管电容器单元的火花放电持续时间的方法并不适合在汽车中的实际使用。

由于使用了强大的复合晶体管 KT1A 而不是专为汽车点火系统设计的三极管，因此可以将增加电容器点火单元 [898] 中火花放电持续时间的想法付诸实践。升级单元的方案如图1所示(下文中元件的名称与该方案相对应)。

与[2]相比，存储电容C2放电的控制电路明显简化。控制电容器C3的充电时间常数由元件C3和R3的值以及二极管VD7的电阻决定，放电时间常数由C3和R4、VD6以及发射结的电阻决定晶体管VT2的。

晶体管 VT2 的基极电流取决于电容器 C3 两端的电压、二极管 VD6 的电阻、电阻器 R4 和电源电压，这允许您在工作台条件下设置该装置。

为了进行调节，该装置连接到电压高达 15 V、负载电流为 3 ... 5 A 的可调电源，并连接到点火线圈，在其中心端子之间设置了 7 mm 的火花间隙和“B”端子。连接器 X6 的引脚 1.1 连接占空比为 3、负载能力至少为 0,5 A 的矩形脉冲整形器的输出。

使用辛烷值校正器[4]配合辅助装置进行调节非常方便（只需按照[6]中图1关闭可变电阻R4即可。在被调节的机组中，代替恒定电阻R3，连接标称值为 2,2 kOhm 的变量，将其滑块设置到最大电阻位置打开电压为 14 V 的电源，并向输入施加频率为 10 至 200 Hz 的控制脉冲，控制波形用示波器测量点火线圈“K”端子上的电压 - 它必须与图 2 所示相符。

点火装置的现代化改造

如果在示波图上只能看到一个周期的电压波动，则通过旋转可变电阻滑块，可以实现第二个周期，并在火花结束时强制可见清晰的边界。然后将电源电压降低至 12 V，并重复之前的操作。之后，在电源电压为 10 ... 200 V 的情况下，以 12 ... 14 Hz 的频率进行操作控制检查。测量可变电阻器引入部分的电阻，并测量恒定电阻器的电阻值。最接近的额定值被焊接。通常，电阻R3在200至680欧姆范围内。在某些情况下，可能需要选择 3 ... 1 uF 范围内的电容器 C3,3。

由于电阻器 R3 而减小电容器 C3 的充电时间常数不会削弱块对断路器触点“弹跳”脉冲的保护，因为“弹跳”过程比基极电流的时间短。晶体管VT2的值达到足以使其打开的值。当将该块与辛烷值校正器结合使用时 [4; 5]与“跳动”相关的干扰被更可靠地抑制。

点火单元的存储电容器C2的电容已增加至2微法，以增加其放电时间。在这种情况下，第一放电周期的持续时间是0,4ms。为了使电容器在下一个火花周期之前有时间充电，必须通过将变压器T1的一组板的厚度增加到8毫米来强制块中的转换器，并且在根据按照 Yu. Sverchkov 的方法，通过选择电阻器 R1，在电容器 C150 上实现 160 ... 2 V 的电压（在这种情况下，电容器必须与电阻为 1,5 kOhm 的电阻器并联，功率至少为5瓦）。本实施例中，区块内变流器持续可靠工作6年以上。

根据图5的方案的二极管VD1。 [2]中的2被排除在块之外；其功能由该块的晶体管VT2的内置保护二极管执行。电容器C3-MBGO，C53-K1-53或K4-53，K14-53，K18-898；铝电容器因漏电流大、可靠性低而不能使用。 KT897A三极管只能用KT898A、KT1A931或国外BU931Z、BU931ZR BU1ZPF941、BU1ZPF1替代。连接器 X52 由 ONP-ZG-52-V-AE 插头和 ONP-ZG-XNUMX-R-AE 插座组成。

所描述的块可用于 VAZ-2108 和 VAZ-2109 系列的汽车，为此需要根据图 1.1 中的图表连接到 X1 连接器左侧的块。 3个匹配节点，按照图5的方案组装。 1（十字标记链条断裂点）。如果要与点火单元一起使用辛烷值校正器[4]，则应将电阻器R1、R2和电容器C2、C1排除在匹配单元之外，电阻器R5和二极管VD7应闭合，辛烷值校正器的输出[1]（电阻器R816）应连接至晶体管VT815基极节点。齐纳二极管D5A必须更换为D1.1V，校正器的正极电源线应连接到连接器X1的引脚5。节点 C6 - KM-10 (KM-7、K10-17、K2-73)、C9 - K73-11 (KXNUMX-XNUMX) 中的电容器。

当在带有接触断路器的其他类型的汽车上使用该装置时，应安装参数稳压器为辛烷值校正器供电，如图 4 所示。 XNUMX.

点火装置的现代化改造

断路器电容器Spr 的输出断开并焊接到插座X7 的引脚1.2。现在，要切换到传统点火，只需将插头X1.2插入插座X1.3即可，其中触点1,6,7、1、1.2连接在一起（图1.3中未示出）。为了不将断路器电容器 Spr 的电线输出到 X4 插头中的 X73 插座，可以提供一个容量为 11 µF、电压为 0,22 V 的电容器 C400 K1-6，方法是将它位于引脚 7、2、XNUMX 和引脚 XNUMX 之间。这种情况下，只需拆除电容器 Spr。

进行指定的现代化改造后，该装置可在发动机曲轴转速为 0,8 至 30 min-6000 且汽车车载网络电压发生变化时，提供两个周期的不间断火花，总火花持续时间至少为 1 毫秒从12伏到14伏。发动机开始“更柔和”地工作，改善了汽车的动力。

当电源电压降低至 6 V 时，装置在指定的曲轴转速范围内维持一个周期的不间断火花，并在最高 1500 min-1 的速度下维持两周期火花，同时导通电压降低。板电压达到8V，极大地方便了发动机启动。

在单元中使用开关晶体管代替三极管还可以增加火花能量，因为存储电容器通过点火线圈的初级绕组几乎完全放电，就像在具有脉冲能量存储的电容器点火单元中一样。由于 Yu. Sverchkov 的单元 [1] 不害怕关闭存储电容器 C2，因此该选项成为可能。通过导通与点火线圈初级绕组并联的 VD8 二极管来实现指定的质量（在框图中用虚线表示）。

对于电容器中具有连续能量存储的点火单元来说，对存储电容器进行放电的过程有些不寻常。当断路器触头闭合时，控制电容器C3充电，在断开的瞬间，其正极通过二极管VD6连接到晶体管VT2的基极，负极通过二极管连接到晶体管VT4的基极。电阻R2连接到发射极。晶体管 VT3 打开并保持打开状态，只要其基极电流（电容器 CXNUMX 的放电电流）仍然足够。

存储电容器C2通过晶体管VT2连接到点火线圈的初级绕组，并在周期的第一四分之一期间以与方框[1]中相同的方式放电。当线圈“K”端电压过零时，VD8二极管开通。此时电路中的电流达到最大值。开路二极管 VD8 并联电容器 C2，通过开路晶体管 VT2 连接到线圈绕组 I，因此电容器不会再充电，它完全放电到点火线圈绕组 I，其所有能量都进入其磁场。

开路二极管VD8维持其与绕组I形成的电路中的电流，以及第一季度期间发生的火花放电。当线圈储存的能量全部用完后，火花放电停止。需要说明的是，在这种情况下，与电容C2放电的振荡过程相比，放电持续时间不依赖于晶体管VT2的状态，而仅由电容C2的电容值和电容的特性决定。点火线圈。

这样，晶体管VT2可以在火花放电结束之前或之后关闭，降低了对单元调节精度的要求。对于振荡过程的情况，只需在支架上进行调整即可，然后只需焊接 VD8 二极管即可。块的这一特性使其具有通用性。例如，如果需要增加火花塞的资源，则该装置以振荡模式使用，火花放电的持续时间为0,8毫秒，在任何条件下都能自信地启动发动机。当需要高火花能量时（对排气毒性水平的要求提高），该装置通过安装VD8二极管来进行电流放电过程。在测试带有二极管的模块时，火花放电具有蓝深红色线的形式，就像晶体管系统一样。

对于已制造的块的现代化改造[2]，不需要进行重大改变。 KT898A三极管和KD226V二极管自由放置在现有板上，代替VS1三极管和C2R3R4VD6火花扩展电路。晶体管根本不需要散热器，因为流过晶体管的电流脉冲的持续时间比晶体管系统短得多。

现代化后，点火装置在发动机运行期间消耗的脉冲电流显着增加（发动机停止时，电流保持不变 - 0,3 ... 0,4 A）。因此，建议在连接器 X4 的引脚 1 和公共线之间连接一个容量为 22 uF 的氧化物阻挡电容器，电压至少为 000 V。

当然，所描述的块[1]的现代化并没有穷尽进一步增加火花放电的持续时间和能量的可能性。例如，测试了一种在火花循环结束时将点火线圈的初级绕组连接到电源的方法。尽管这样的块变得更加复杂，因此可靠性也较差，但总的来说，就这些指标而言，它超过了杂志中描述的许多其他块。

改进版本的电路片段如图5所示。 XNUMX（传感器仍然保持不变）。

点火装置的现代化改造

断路器触头断开后，在存储电容C2放电的前四分之一周期内，单元内发生的过程与上述类似（图1中的阶段6），但除此之外，还对电容C4进行充电通过电阻器R4、R5，晶体管VT3的发射结。该电容器的充电电流打开晶体管 VT3，并将其保持在该状态一段时间，该时间由充电电路元件的参数确定。

点火装置的现代化改造

点火线圈“K”端电压在第一个四分之一周期结束时过零并超过VD9二极管的正向电压后，将打开，“K”端通过VD9二极管和VT3晶体管将连接到公共线。来自电源的电流将流过点火线圈的初级绕组，累加到电容器 C2 的放电电流并维持所产生的火花放电（阶段 2）。

此外，晶体管VT3的基极电流变得如此小，以致晶体管截止，从而关断点火线圈的初级绕组。在端子“K”处产生的电压浪涌 - 大约 200 V（图中的第 3 相） - 足以使火花隙发生第二次击穿，因为此时火花放电实际上尚未完成，并且第二次击穿发生在准备好的环境中。此外，放电如在晶体管系统中一样进行(图4中的阶段6)。

断路器触头闭合后，电容器C4通过电阻R5和二极管VD10快速放电，为下一个火花周期做准备。

改进后的装置中火花放电的总持续时间为 2 ms，并且在 10 V 电源电压下，在 200 至 14 Hz 的脉冲整形器频率范围内几乎保持恒定。

建立这个区块并不困难。首先，他们以与上述相同的方式在 VT3 晶体管关闭的情况下修复它。然后连接晶体管VT3，代替恒定电阻R5，连接2,2kOhm的可变电阻，并将其滑块设置到最高电阻的位置。

打开电源，电压设置为 14 V。通过旋转可变电阻滑块，点火线圈“K”端子处的电压形状与图 6 所示匹配。脉冲整形器的频率范围为10至200Hz，如图430所示，之后，代替可变电阻器，焊接相应电阻的常数（通常为1000至XNUMX欧姆）。

测试是使用 GAZ-115 汽车接触系统的 B24 点火线圈（带有闭合附加电阻）进行的。无需担心闭合该电阻 - 线圈不会过热，因为每个周期中装置产生的火花放电时间小于断路器触点闭合时线圈处于电流状态的时间。传统的点火系统。在使用其他点火线圈的情况下，电容器C3和C4的最佳容量可能需要通过实验来确定。

通过调整后关断电容C3来评估晶体管VT4上节点的效率。火花频率设置为 200 Hz，在关闭点触摸电容器 C4 - 火花放电的声音应发生变化，火花线应变粗一点，并形成一团轻云。它周围的电离气体，就像晶体管系统产生的火花放电。不会有损坏晶体管VT3的危险。

VT3晶体管必须安装在块体上，并用KPT-8膏或Litol-24润滑脂润滑与其相邻的表面。如果使用另一个晶体管代替 KT898A1（或 BU931ZPF1），则必须在其下方放置绝缘云母垫片。

根据图1的方案绘制块的印刷电路板。 7如图所示。 XNUMX.

点火装置的现代化改造

该板的设计方式是为了尽可能轻松地组装本文中描述的点火装置的任何变体。为便于搭建，电阻R1由两个电阻R1.1和R1.2组成。可以用KD220A、KD521V、KD521B代替二极管D522；适合用 KD237A-KD209V、KD209V、KD221G、KD221V-KD226D、KD226G 代替 D275V，用 KD226G、KD8D、KD226G 代替 KD226V (VD275)。对于辛烷值校正器，必须单独支付费用。

变压器T1安装在磁路Ш16х8上。将板首尾相连，将 0,2 毫米厚的玻璃纤维条插入间隙中。绕组I包含50匝PEV-2 0,55电线（可以更粗 - 最多0,8），绕组II - 70匝PEV-2电线，直径为0,25至0,35毫米，绕组III - 420-450匝电线PEV-2，直径为0,14至0,25毫米。

图 8 显示了点火装置的一种变体（不带外壳）的照片。八。

点火装置的现代化改造

文学

Sverchkov Yu。稳定的多火花点火装置。 - 广播，1982 年，第 5 期，第 27 页30-XNUMX。
Karasev G. 电子点火稳定块。 - 广播，1988 年，第 9 期，第 17 页18、XNUMX。
文章作者和顾问回答读者的问题。 - 广播，1993 年，第 6 期，第 44,45 页1988（G. Karasev。稳定电子点火装置。- Radio，9 年，第 17,18 期，第 1989 页；5 年，第 91 期，第 1990 页；1 年，第 77.S.XNUMX 页）。
Sidorchuk V. 电子辛烷值校正器。 - 广播，1991 年，第 11 期，p。 25. 26.
Adigamov E 改进的电子辛烷值校正器。 - 广播，1994 年，第 10 期，第 30,31 页XNUMX。

作者：E.Adigamov，塔什干，乌兹别克斯坦

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