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稳定的汽车电子点火装置

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内燃机中电子点火的好处是众所周知的。同时，目前广泛使用的电子点火系统尚未完全满足设计和操作要求。具有脉冲能量存储的系统 [1,2, XNUMX] 很复杂，并不总是可靠的，而且对于大多数汽车爱好者来说几乎无法使用。具有连续能量储存的简单系统不能提供储存能量的稳定性[3]，当达到稳定时，它们几乎和脉冲系统一样复杂[3,四]。

因此，Yu. Sverchkov [5] 发表在《无线电》杂志上的文章引起了读者的极大兴趣也就不足为奇了。一个经过深思熟虑、极其简单的稳定点火装置可以毫不夸张地作为此类设备设计中最佳解决方案的一个很好的例子。

根据 Yu. Sverchkov 的方案对机组的运行结果表明，尽管其运行质量和可靠性普遍较高，但也存在明显的缺陷。主要的原因是火花的持续时间短（不超过 280 μs），因此其能量低（不超过 5 mJ）。

这一缺陷是所有电容器点火系统中固有的，在线圈中有一个周期的振荡，导致冷发动机运行不稳定，在暖机期间浓缩混合物的不完全燃烧，以及热发动机难以启动。此外，Yu. Sverchkov 装置点火线圈初级绕组的电压稳定性略低于最佳脉冲系统。当电源电压从 6 V 变化到 15 V 时，初级电压从 330 V 变化到 390 V (±8%)，而在复杂脉冲系统中，这种变化不超过 ±2%。

随着火花频率的增加，点火线圈初级绕组上的电压降低。因此，当频率从 20 到 200 Hz 变化时（曲轴转速为 600 和 6000 min^-1分别）电压从 390 到 325 V 不等，这也比脉冲块差一些。不过这个缺点可以

实际上被忽略了，因为在 200 Hz 的频率下，蜡烛火花隙的击穿电压（由于残余电离和其他因素）几乎减半。

这些线路的作者已经对各种电子点火系统进行了 10 多年的试验，他的任务是改善 Yu.Sverchkov 块的能量特性，同时保持设计的简单性。由于块的内部储备，事实证明可以解决它，因为存储设备的能量仅在其中使用了一半。

该目标是通过将存储电容器的多周期振荡放电模式引入点火线圈来实现的，这导致其几乎完全放电。这种解决方案的想法并不新鲜[6]，但很少使用。因此，开发了一种改进的电子点火装置，它具有并非所有脉冲设计都具有的特性。

在 20...200 Hz 的火花频率下，该装置提供至少 900 µs 的火花持续时间。间隙为0,9 ... 1 mm的火花塞中释放的火花能量不小于12 mJ。当电源电压从 5,5 变为 15 V 且火花频率为 20 Hz 时，储能电容器中保持能量的精度不差于 ± 5%。该块的其他特征没有改变。

重要的是，火花放电持续时间的增加是通过存储电容器放电的长振荡过程精确实现的。这种情况下的火花是一系列 7-9 次独立放电。这种交变火花放电（频率约为 3,5 kHz）有助于工作混合物的有效燃烧，而火花塞腐蚀最小，这有利于将其与简单延长存储设备的非周期性放电 [2] 区分开来。

块转换器电路（图 1）没有太大变化。仅更换了晶体管以略微增加转换器的功率并促进热状态。确保不受控制的多火花操作的元素被排除在外。储能电容器SZ的能量开关电路和放电控制电路发生了显着变化。它现在被放电三个（频率低于 20 Hz 或更多）的电路自然振荡周期，由点火线圈的初级绕组和电容器 C2 组成。元件 C3、R4、R6、VDXNUMX 提供这种模式.

（点击放大）

考虑到[5]中详细描述了转换器的操作，我们将只考虑电容器C4的振荡放电过程。当断路器触点打开时，电容器 C1 通过三极管 VS8、二极管 VD7 和电阻器 R8、R2 的控制转换放电，打开三极管，将充电的电容器 CXNUMX 连接到点火线圈的初级绕组。在第一季度末通过绕组逐渐增加的电流具有最大值，此时电容器CXNUMX上的电压为零（图XNUMX）。

电容器的所有能量（减去热损失）都转换为点火线圈的磁场，点火线圈试图保持电流的值和方向，开始通过一个开路的三极管为 C0,85 电容器充电。结果，在第二季度结束时，点火线圈的电流和磁场均为零，电容器 C1 以相反极性充电至初始（电压）电平的 280。随着电流的终止和电容 C0,7 上的极性变化，三极管 VSXNUMX 闭合，而二极管 VDS 打开。通过点火线圈的初级绕组对电容器 CXNUMX 进行放电的下一个过程开始，电流方向变为相反。在振荡周期结束时（即大约 XNUMX μs 之后），电容器 CXNUMX 以原始极性充电至等于初始极性的 XNUMX 的电压。该电压关闭 VDS 二极管，断开放电电路。

在所考虑的时间间隔内，交替断开的元件 VD5 和 VS1 的低电阻分流了与它们并联的 R3R4C2 电路，因此其两端的电压接近于零。在周期结束时，当三极管和二极管闭合时，电容器C250的电压（约3 V）通过点火线圈施加到该电路上。来自电阻R6的电压脉冲通过二极管VD1，重新打开三极管VSXNUMX，并重复上述所有过程。

接下来是第三次，有时是（在启动时）和第四次放电循环。该过程一直持续到电容器 C3（每个循环损失约 50% 的能量）几乎完全放电。结果，火花的持续时间增加到 900...1200 µs，其能量高达 12...16 mJ，

图上。图 2 显示了点火线圈初级绕组上的电压波形的概略图。为了比较，虚线显示了 Yu.Sverchkov 块的相同波形图（两个波形图上的第一个振荡周期重合），

为了增加对断路器触点弹跳的保护，必须稍微改变启动节点。通过选择合适的电阻R4，使电容C6的充电电路的时间常数增加到4ms；由电阻器 R7、R8 电路的电阻决定的电容器的放电电流（即三极管的启动电流）也增加了。

电子点火装置已经在智古力汽车上进行了三年的测试，并证明了自己的良好状态。启动后发动机运行的稳定性急剧增加。即使在-30°C左右的冬天，启动发动机也很容易，预热5分钟后就可以开始移动了。在使用 Yu. Sverchkov 块时观察到在运动的最初几分钟内发动机运行中断，停止，加速动力学得到改善。

在变压器T1中，使用了磁路SHL16X8。三个压跨垫圈提供 0,25 毫米的间隙。绕组 I 包含 50 匝导线 PEV-2 0,55； II - 70转PEV-2 0,25； III - 450 圈 PEV-2 0,14。在最后一个绕组中，应在所有层之间铺设一个电容器纸垫片，并用一层或两层电缆纸将整个绕组与其余部分隔开，

成品变压器在塑料或金属盒中涂上 2-3 次环氧树脂或用树脂完全填充。不应使用 E 形磁路，因为根据经验，很难保持给定的磁路整套厚度，也避免外板短路。这两个因素，尤其是第二个因素，都急剧降低了充电脉冲发生器的功率。

在设置块的生成器部分时，可以使用 [5] 中 Yu. Sverchkov 的建议。

由于可靠性高，该单元可以在没有连接器 X1 的情况下连接（必须断开断路器的电容器 Csp），这是为了可能的紧急过渡到电池点火，但点火时刻的初始设置会很大更加困难。在保持 X1 连接器的同时，向电池点火的过渡非常简单 - 代替块状块，将触点块插入 X1 连接器的母头部分，其中连接触点 2、3 和 4。

文学

1. A.Sinelnikov。积木有何不同 - 在车轮后面。 1977 年，第 10 期。 17,

2. A.Sinelnikov。高可靠性电子点火装置。星期六。 “帮助无线电爱好者”，卷。 73.-- M.: DOSAAF 苏联, p. 38.

3. A.Sinelnikov。车内的电子设备。 - M.：能源，1976 年。

4. A.Sinelnikov。电子和汽车。- M .：无线电和通信，1985。

5. Yu. Sverchkov。稳定的多火花点火装置。 - 广播，1982 年，第 5 期。 27.

6. E.利特克。电容点火系统。星期六。 “帮助业余无线电爱好者”，第 78 期。- M .: DOSAAF 苏联，p。 35.

作者：G. Karasev，列宁格勒；出版：cxem.net

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