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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Unidade de ignição para VAZ-2108 e VAZ-2109. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Ignição A unidade de ignição descrita foi projetada para funcionar no sistema de ignição sem contato dos veículos VAZ-2108 e VAZ-2109 equipados com um disjuntor-distribuidor 40.3706, bem como no VAZ-2105 e VAZ-2107 atualizados com um disjuntor-distribuidor 38.10.3706 e ZAZ-1102 ("Tavria" ) de 53.3706. Nessas máquinas, a chave de corrente usando o efeito Hall serve como um sensor de torque de faísca. A unidade de ignição também é adequada para veículos Volga e Moskvich equipados com um "disjuntor" de efeito Hall e uma bobina de ignição serial 27.3705 (TU 37.0031184 - 83) ou próximo a ela em termos de parâmetros. Substitui os blocos de ignição seriais 36.3734, 3620.3734 e estrangeiros que desempenham funções semelhantes. Pelo princípio de funcionamento, a unidade pertence à classe dos transistores com normalização do tempo de acúmulo de energia na bobina de ignição. Isso é fornecido por dois multivibradores de espera conectados de uma determinada maneira, o que possibilitou excluir o amplificador quádruplo Norton usado em dispositivos estrangeiros e domésticos conhecidos. Além disso, o bloco * se distingue pelo uso de peças de produção nacional amplamente utilizadas, design simples, não requer tecnologia de fabricação especial, portanto, está disponível em repetição. O dispositivo executa as seguintes funções: gera pulsos de corrente de ignição no enrolamento primário da bobina de ignição; limita a corrente que flui através do enrolamento primário e a tensão entre ele e seus transistores de saída; fecha esses transistores quando a ignição está ligada e o motor não está funcionando. A limitação dos pulsos de corrente elimina o superaquecimento da bobina de ignição e do transistor de potência de saída do bloco, e a limitação da tensão reduz o desgaste das velas de ignição e a probabilidade de falha da tampa e do controle deslizante do distribuidor de ignição, transistores dos estágios de saída do bloco . Desligar a corrente pela bobina de ignição quando o motor não está funcionando evita o aquecimento inútil dos elementos do bloco, a bobina de ignição, o descarregamento da bateria e aumenta a segurança contra incêndio do carro. Principais características técnicas
O diagrama de circuitos da unidade de ignição considerada com circuitos para conectá-la ao sistema elétrico do veículo é mostrado na fig. 1. O bloco contém um nó de gatilho em um transistor VT1, dois vibradores únicos - o primeiro em VT2, transistores VT3 e o segundo em VT4, VT5, um amplificador de corrente em um transistor VT6, um interruptor de corrente em VT7, transistores VT8, conectados de acordo com o circuito de Darlington.
Os diagramas de tempo mostrados na fig. 2, explique o funcionamento do interruptor e os processos que ocorrem nele com o aumento da frequência de faísca fi. Diagrama 4 e 5 são retirados diretamente dos capacitores C4 e C5, diagr. 7 - do resistor R24, 9 - da saída do divisor de tensão de medição 10 MOhm / 1 kOhm e 10 - do resistor de 10 Ohm conectado em série com um centelhador.
A tensão de alimentação para o sensor de pulso de neoplasia sem contato ("disjuntor") é fornecida através do filtro-limitador R19VD1C2C8. O diodo VD6 protege a unidade contra inversão de polaridade de emergência da tensão de alimentação. Quando a ignição está ligada, os transistores VT2, VT3 e VT4, VT5 estão abertos e VT6 e VT7, VT8 estão fechados. Nenhuma corrente flui através da bobina de ignição. O transistor do nó de disparo VT1 pode estar em qualquer estado, dependendo do nível do sinal vindo do sensor. Com o início da rotação do virabrequim do motor, pulsos de disparo de duração Td são recebidos do sensor na entrada do transistor VT1 (Fig. 1). Quando o transistor VT1 está fechado (Diagrama 2), o capacitor C3 é carregado através do circuito R3R4 e da junção do emissor do transistor VT3. O capacitor de temporização C4 é carregado a uma tensão limitada pelo diodo zener VD1 através dos transistores VT2, VT3, diodo VD2 e resistores R9, R10 (diagrama 4). O carregamento ocorre em cerca de 0,4 s; este tempo depende principalmente da capacitância do capacitor C4 e da resistência dos resistores R9, R10. O capacitor de temporização C7 também é carregado através dos transistores VT4, VT5 e resistor R17 (diagrama 6). Assim que um sinal de alto nível aparece na saída do sensor, o transistor VT1 abre, o capacitor C3 é descarregado pelo circuito R4VT1R8, o que levará ao fechamento do transistor VT3, o transistor VT2 também fecha. A recarga do capacitor C4 começa pelo circuito R5, R6, R12, R11, VD3. Assim, o primeiro disparo gera um pulso de atraso de duração T3, necessário para iniciar o segundo disparo. Quando a tensão no capacitor C4 atinge o nível em que o transistor VT2 abre, o primeiro vibrador retorna ao seu estado original. Em sua saída, ocorre uma queda de pulso (Fig. 3), passando pelo circuito R1ЗС6 e acionando o segundo vibrador único; os transistores VT4 e VT5 estão fechados. Isso leva a um aumento da tensão no coletor do transistor VT5 (Fig. 6) e à recarga do capacitor de temporização C7 por meio dos resistores R14, R18, R17. Como resultado, os transistores VT6-VT8 abrem, a corrente começa a fluir através do enrolamento primário da bobina de ignição T1 (diagrama 7) da fonte de alimentação e a energia eletromagnética se acumula nela durante o tempo t. Simultaneamente com o aumento da tensão no coletor do transistor VT5, o capacitor C5 é carregado através do resistor R18, do diodo VD5, do transistor VT3 (diagrama 5) e o circuito de carga do capacitor de ajuste de tempo C4 para de funcionar , apesar dos transistores VT2 e VT3 estarem abertos (ver Diag. 3 e 4). Seu carregamento é atrasado por um tempo tac até que o segundo one-shot retorne ao seu estado original. Assim que a queda de pulso aparecer na saída do sensor "disjuntor", o transistor VT1 da unidade de disparo se fechar, o segundo disparo retornará ao seu estado original, independentemente da carga no capacitor C7 devido à conexão através do diodo VD4 (Fig. 6). Portanto, a chave atual VT7, VT8 será fechada. Neste momento, um pulso de alta tensão é induzido no enrolamento secundário da bobina de ignição (Fig. 7-9), que, na tensão Unp, perfura o centelhador da vela incandescente. Uma descarga de faísca ocorre com uma duração de TVW, dependendo da corrente de ruptura Ip no enrolamento primário da bobina de ignição e seus parâmetros (diagrama 10). Após o retorno do segundo one-shot ao seu estado original, sua ação no circuito de carga do capacitor C4 para, e é carregada novamente, e o capacitor C5 é descarregado através do resistor R10, retardando assim o carregamento do capacitor C4, pois uma tensão positiva é aplicada ao ponto comum dos resistores R9 e R10 com esquerda de acordo com o esquema do revestimento do capacitor C5. Em baixa frequência da neoplasia - quando o motor é ligado - o capacitor C5 tem tempo para descarregar quase completamente, e em alta frequência descarrega em dois estágios. O primeiro corresponde ao tempo do estado fechado do transistor VT1, e o segundo corresponde ao estado fechado dos transistores VT2, VT3 (Fig. 5). Quanto maior a frequência, maior a tensão residual Ures no capacitor C5 no final do primeiro estágio e menos carga o capacitor C4 receberá. Como decorre do princípio de funcionamento do dispositivo, o resistor R9 e o circuito R10C5 aumentam o tempo de carregamento do capacitor C4 no primeiro disparo, que é responsável pelo atraso no início do acúmulo de energia eletromagnética em a bobina de ignição. Nesse caso, o diodo VD3 garante o fluxo da corrente de descarga do capacitor C4 através do resistor R11, contornando o resistor R9 e o circuito R10C5. A constante de tempo de carregamento do capacitor C4 é grande, portanto, com o aumento da frequência de centelhamento, ele não tem tempo para carregar totalmente, o que fornece uma relação aproximadamente inversamente proporcional entre a duração dos pulsos gerados pelo primeiro vibrador único e a frequência de faísca. Em alta frequência, esses pulsos tornam-se ainda mais curtos, pois o capacitor C4 também está subcarregado devido à ação de frenagem do circuito R10C5. Se você ligar a ignição e não ligar o motor, e o sinal na saída do sensor "disjuntor" for alto, a corrente através do enrolamento primário da bobina de ignição irá parar em cerca de um segundo, pois neste caso o segundo vibrador único retorna ao seu estado original como resultado da recarga do capacitor C7. Uma seleção do resistor R6 define o tempo de acúmulo de energia na bobina de ignição e, portanto, a corrente que flui através dela. Ao escolher a constante de tempo para a descarga do capacitor C5, a lei necessária de mudança dessa corrente é definida no intervalo da velocidade do virabrequim de marcha lenta até o valor máximo. A unidade está protegida contra interferências da rede de bordo do veículo pelos circuitos VD6C8, R19C2VD1 e elementos C1, R4, R13. O resistor R23 limita os surtos de tensão de auto-indução nos transistores de saída VT7 e VT8 (diagrama 8). O resistor R24 limita a corrente desses transistores e o enrolamento primário da bobina de ignição, e o diodo VD7 bloqueia os pulsos de tensão reversa nos transistores no transiente. A unidade de ignição usava capacitores K73-9 para uma tensão de 100 V - C1, C3, C6; K53-1A (16 V) - C2; K73-17 (63 V) - C4, C7; K73-17 (250 V) - C5, C8. Resistor R24 - C5-16V com potência nominal de 10 watts. Os diodos KD503A (VD2-VD5) podem ser substituídos por KD509A, KD521A ou outros similares. Conector X1 - plugue de bloco ONP-ZG-52-7-V-AE (o mesmo que nas unidades de ignição disponíveis comercialmente). Quase todas as partes do dispositivo são montadas em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro de folha unilateral com 1,5 mm de espessura. Um desenho de uma placa de circuito impresso e a localização das peças nela são mostrados na fig. 3. A placa é colocada em uma caixa de metal do bloco de fábrica 42.3734. O transistor VT8 é preso à parede interna da caixa por meio de uma junta de mica. O resistor R24 também está preso à parede interna.
Para estabelecer a unidade, você precisará de uma fonte de alimentação com tensão de saída que varia de 5 a 18 V em uma corrente de até 3 A (ondulações não devem exceder 0,5 V em uma frequência de 100 Hz), um gerador de pulso retangular com uma amplitude de tensão de saída de 3 ... 5 V , uma taxa de repetição de pulso de 10 ... 250 Hz e um ciclo de trabalho de 3 + 0,25, um osciloscópio que mede os parâmetros de pulsos retangulares e tensões de até 500 V, um pára-raios com centelhador ajustável de até 15 mm e bobina de ignição padrão 27.3705. Após verificar a instalação correta, uma fonte de alimentação e uma bobina de ignição com centelhador são conectadas à unidade de acordo com o diagrama de circuito (um resistor com resistência de 4,7 ... 5,6 kOhm com potência de pelo menos 2 W é conectado em série com ele). O sinal da saída do gerador é alimentado na entrada do bloco através de um amplificador inversor de buffer com saída de coletor aberto, montado de acordo com o circuito da Fig. 4.
Defina a tensão de alimentação da unidade para 14 V e o centelhador de 10 mm. Servindo pulsos de disparo com duração de 10 ms com taxa de repetição de 33,3 Hz, o que corresponde à operação de um motor de quatro cilindros a quatro tempos com uma rotação do virabrequim de 1000 min-1, ou seja, próximo à marcha lenta. Nesse caso, a corrente consumida pela unidade deve estar dentro de 0,9 ... 1,2 A, caso contrário, deve-se selecionar o resistor R6 (ou mesmo alterar a resistência do circuito R5R6, geralmente igual a 240 ... 270 kOhm). A amplitude do pulso de tensão no coletor do transistor VT7 (VT8) é controlada pelo osciloscópio. Deve estar na faixa de 380 ... 420 V. Se a amplitude for muito diferente da especificada, o resistor R23 deve ser selecionado. Em seguida, a tensão de alimentação é reduzida para 7,5 V e uma faísca é observada no vão do pára-raios. Se estiver instável ou ausente, verifique a precisão da seleção dos resistores R5, R6. Como último recurso, os transistores VT6, VT7, VT8 devem ser substituídos por outros com um grande valor do coeficiente de transferência de corrente estática. Em seguida, eles verificam a operacionalidade da unidade em uma frequência de centelhamento de 50, 100, 250 Hz em uma tensão de alimentação de 14 V. Não deve haver falhas na centelha. É ainda mais fácil ajustar a unidade se ela for instalada diretamente no carro. Para isso, no rompimento do fio que conecta o enrolamento primário da bobina de ignição com a rede de bordo (ou com o pino 1 do conector X1), é necessário incluir um amperímetro que meça o valor médio da corrente, por exemplo, um avômetro. Em marcha lenta, o resistor R6 é selecionado para que o amperímetro mostre uma corrente de 0,9 ... 1,2 A. Em vez de R6, você pode soldar temporariamente um resistor variável com uma resistência de 68 kOhm. Neste caso, como no ajuste de laboratório, é muito aconselhável controlar a amplitude do pulso de tensão no coletor do transistor VT8. Autor: B.Bespalov, Kemerovo
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