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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Unidade avançada de ignição multifaísca. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Ignição Esta unidade de ignição se distingue por uma operação confiável em baixas temperaturas ambientes e uma bateria parcialmente descarregada, o que é muito importante para dar partida em um motor frio no inverno, especialmente nas regiões do norte da Rússia. Além disso, o bloco é mais resistente a ruídos, fácil de configurar e permite ajustar os principais parâmetros. A base do dispositivo foi a unidade de ignição G. Karasev, amplamente conhecida por radioamadores e motoristas, descrita em [1], portanto, apenas os nós que sofreram alterações são considerados aqui em detalhes. Em primeiro lugar, pequenos ajustes foram feitos no conversor de tensão: um divisor de tensão R3R4 foi adicionado (veja o diagrama na Fig. 1), o capacitor C1 é conectado com uma saída positiva ao ponto médio do divisor e o diodo Zener D817B ( VD4) foi substituído por D817A com tensão de estabilização de 56 V. Isso possibilitou definir a tensão de saída do conversor selecionando o resistor R3, e não o diodo zener VD4 ou o número de voltas do enrolamento secundário do transformador T1, conforme recomendado na descrição do bloco por Yu Sverchkov [2] (que, aliás, foi usado por G. Karasev como inicial).
Agora, ao usar o transformador T1 do projeto apresentado em [1], alterando a resistência do resistor R3 de zero para 30 Ohm, você pode definir qualquer tensão na saída do conversor na faixa de 330 ... permaneceu da mesma forma, a resistência do resistor R400 é aumentada para 1 ohms. O nó de geração de pulsos que controlam a abertura do trinistor VS1 passou por uma reformulação completa. Embora o projeto do conjunto tenha se tornado mais complicado e o custo de sua fabricação tenha aumentado, foi possível melhorar as características da unidade de ignição. O nó consiste em um circuito de descarga de carga (resistores R8, R9, um diodo zener VD9, um capacitor C6), uma chave de corrente no transistor VT2 e um divisor de tensão do conversor R12R13 com um capacitor de armazenamento C7. O diodo VD8 impede o carregamento do capacitor C6 através do resistor R8. O resistor limitador de corrente R11 também pode ser usado para medir a corrente de coletor do transistor VT2. Quando os contatos do disjuntor SF1 estão fechados, o capacitor C6 é carregado da rede de bordo através do resistor R9 para a tensão de estabilização do diodo zener VD9. A partir do momento em que os contatos do disjuntor se abrem, o capacitor C6 começa a descarregar através da junção do emissor do transistor VT2, do diodo VD8, da junção de controle do trinistor VS1 e do resistor R10. O transistor VT2 abre e o pulso de descarga do capacitor C7, carregado em cerca de 18 V, é alimentado no eletrodo de controle do trinistor. Esse projeto de circuito da unidade de geração de pulso de controle não foi escolhido por acaso. O fato é que com a diminuição da temperatura ambiente, ou, mais precisamente, da temperatura da caixa do trinistor, a corrente de abertura do trinistor aumenta. Por exemplo, a corrente de abertura dos SCRs da série KU202 aumenta 20 vezes quando a temperatura muda de +40 para -1,5 ° C. Freqüentemente, esse é o motivo pelo qual a unidade, que funcionou sem problemas no verão, se recusa completamente a funcionar no inverno. Experimentos mostram [3] que um pulso com corrente de 160 mA e duração de 10 μs é suficiente para abrir qualquer trinistor da série KU202 a uma temperatura de caixa de -40°C. São esses impulsos que são gerados pela unidade de formação descrita. Isso torna possível abandonar a seleção meticulosa e cara de uma amostra SCR a uma temperatura mínima. Obviamente, se for possível escolher trinistores, ele deve ser usado, pois um trinistor "sensível" permite que você use um diodo zener VD3 para uma tensão de estabilização mais baixa - isso será discutido a seguir. O uso do diodo Zener VD9 para limitar a tensão de carga do capacitor C6 e a alimentação do circuito coletor do transistor VT2 a partir de um conversor de tensão estabilizado possibilitou estabilizar o nível do pulso de controle SCR durante a partida do motor quando o a voltagem da bateria varia de 7,5 a 14,2 V. A redução da tensão no capacitor C6 aumentou a imunidade ao ruído da unidade de formação de pulso e da unidade de ignição como um todo. Este problema é geralmente considerado terciário e em vão. Se o efeito da interferência com contatos abertos do interruptor puder ser desprezado, uma vez que a descarga de faísca causada pela interferência ocorrerá no cilindro onde está ocorrendo o ciclo de trabalho, então com contatos fechados pode haver mau funcionamento do motor. Mas a diminuição da tensão no capacitor C6 levou ao fato de que o transistor VT2, com contatos fechados, passa a ser uma tensão fechada igual à diferença entre a tensão da rede de bordo e a tensão no capacitor. Ou seja, para que o transistor VT2 abra e ocorra faísca, o nível de interferência deve ser maior que essa diferença, sem diodo zener, a tensão no capacitor C6 é igual à tensão da rede de bordo. Segue-se disso: quanto menor a tensão de estabilização do diodo zener VD9, maior a imunidade a ruído da unidade de ignição. Os capacitores C4 e C5 são projetados para proteger adicionalmente a unidade contra interferências na rede integrada. O resistor R10 determina a corrente através dos contatos do disjuntor. Esta corrente para contatos autolimpantes não deve ser muito baixa. Geralmente é escolhido na faixa de 0,1 ... 0,2 A. O circuito de modelagem de pulso para o modo de operação multifaísca (diodos VD6, VD7, resistores R5, R6, capacitor C3) permaneceu inalterado, com exceção de um aumento na resistência do resistor R6 para 51 ohms. Isso é feito para equalizar a tensão do primeiro pulso do circuito "multi-faísca" com os pulsos do nó de formação. Aqui é apropriado insistir na opinião atual sobre a inutilidade e até mesmo a nocividade do modo de ignição multifaísca. Na minha opinião, esta opinião é errônea, pois durante os muitos anos de operação da unidade de ignição multifaísca, nada além de uma partida fácil do motor, aumento da potência e eficiência do motor, diminuição do teor de monóxido de carbono em gases de escape, foi notado. "Quanto ao aumento da erosão das velas, então, dadas as vantagens da ignição multifaísca, deve ser aceito. A ignição multifaísca só pode ser prejudicial se a centelha continuar durante todo o tempo em que os contatos do disjuntor estiverem abertos [4]. Então, de fato, existe o perigo de uma descarga de faísca no cilindro do motor onde flui o curso de compressão. Tal possibilidade pode surgir quando o rotor do distribuidor, após abrir os contatos, gira em um ângulo maior que 45 graus. Na unidade de ignição descrita, a faísca dura cerca de 0,9 ms e, mesmo na rotação máxima do motor, para muito antes de ocorrer um momento perigoso. No entanto, quem não compartilha do meu ponto de vista pode inserir uma chave no circuito do diodo VD7 do bloco. Então, depois de ligar o motor e aquecê-lo, abrindo o circuito com um interruptor, sempre será possível mudar para o modo de operação de uma faísca. Os resistores MLT-0,125 (R1, R3-R9, R11, R13), MLT-2 (R10), MLT-1 (R12) são usados na unidade de ignição; resistor R2 é composto de dois 18 ohm 0,5 watts. Capacitores - MBM (C3), KM ou KLS (C5-C7), K50-6 (C4). Os diodos KD102A podem ser substituídos por KD102B, KD103A, KD103B. Em vez de KT603B, os transistores KT603A, KT608A ou qualquer uma das séries KT630 são adequados. O transformador T1 é montado em um circuito magnético ShL8x16 com folga não magnética de 0,25 mm em cada uma das três juntas. O enrolamento I contém 50 voltas de fio PEV-2 0,7, II - 450 voltas e III - 70 voltas de fio PELSHO 0,17. Todas as partes da unidade de ignição são colocadas em uma caixa de metal sólido medindo 130x100x50 mm. A placa de circuito e o transformador são fixados na base da caixa, e o transistor VT1 e o diodo zener VD4 são fixados em sua parede, que serve como dissipador de calor para eles. O fusível FU1 é colocado no bloco ou em outro lugar. As partes restantes são montadas em uma placa de circuito impresso feita de fibra de vidro de 1,5 mm de espessura. O desenho da placa é mostrado na fig. 2. Não é demais lembrar aqui que o projeto e a instalação da unidade devem obedecer às severas condições de operação - vibração, choque, alta umidade, respingos de água, combustível e óleos, poeira, amplos limites de temperatura.
A unidade é ajustada usando um osciloscópio com a bobina de ignição e a vela incandescente conectadas. A unidade pode ser alimentada por qualquer fonte CC com tensão de 8...15 V, capaz de fornecer uma corrente de carga de até 2 A. É conveniente substituir o disjuntor por um prefixo caseiro, cujo diagrama é mostrado na fig. 3. Um sinal é alimentado na entrada do decodificador da saída de qualquer gerador de frequência de áudio, e o coletor do transistor VT1 é conectado ao capacitor C6 da unidade para gerar pulsos de controle da unidade de ignição.
Com uma tensão de alimentação de 14,2 V e uma frequência de ignição de 20 Hz, um resistor R3 é selecionado na faixa de zero a 30 Ohms (é conveniente substituir temporariamente o resistor R3 por uma variável) para que a amplitude da tensão no primário o enrolamento da bobina de ignição está na faixa de 360 ... 380 V Em seguida, verifique a amplitude da tensão do dente de serra no capacitor C7. Se ultrapassar 18 ... 20 V, é necessário esclarecer a resistência do resistor R13. Defina a tensão de alimentação para 8 V, meça a queda de tensão Uy na transição de controle do trinistor VS1 e a queda de tensão UR11 no resistor R11. A corrente do pulso trinistor de abertura é calculada pela fórmula Iu.imp \u11d UR11 / R7-Uu / RXNUMX. Se os parâmetros de pulso medidos não corresponderem à norma - uma corrente de 160 mA, uma duração de pelo menos 10 μs em um nível de 0,7, um diodo Zener VD9 é selecionado para que sua tensão de estabilização esteja dentro de 5,6 ... 8 V , e o capacitor C7 até a duração necessária. Em seguida, a tensão de alimentação da unidade é novamente ajustada para 14,2 V e seu desempenho é verificado em toda a faixa de operação da frequência de centelhamento, ou seja, de 20 a 200 Hz. A corrente do pulso de abertura diminui com o aumento da frequência e a diminuição torna-se perceptível somente após 100 Hz. Isso se deve ao fato de que os capacitores C6 e C7 não têm tempo para carregar até o nível definido. Além disso, a frequência de centelhamento é aumentada para o máximo Fmax possível, no qual a unidade de ignição para de funcionar. O tempo de proteção contra impulsos de ressalto de contatos de fechamento é estimado pela fórmula tz.dr>1/2Fmax. Segundo [4], este tempo deve ser de no mínimo 0,2 ms. Ajuste o tempo de proteção selecionando o resistor R9. Com as classificações das peças indicadas no diagrama, os parâmetros da unidade de ignição com frequência de faísca de 20 Hz e variação da tensão de alimentação de 8 para 14,2 V devem ser os seguintes: amplitude da tensão na saída do conversor - 360 ... 380 V; Corrente de pulso de abertura SCR - pelo menos 160 mA com duração de pulso de pelo menos 10 μs em um nível de 0,7; tempo de proteção contra impulsos de "salto" de contatos - não menos de 1 ms. Com uma tensão de alimentação de 14,2 V e uma frequência de ignição de 200 Hz, a corrente do pulso de abertura do SCR diminuiu para 55 mA. Uma unidade de ignição totalmente montada é instalada sob o capô do carro perto da bobina de ignição. O bloco é conectado ao sistema de equipamentos elétricos com quatro fios de comprimento mínimo: dois - para a bobina de ignição, o terceiro - para a carcaça, o quarto - para o disjuntor. O capacitor do disjuntor deve ser desconectado. Para retornar rapidamente à opção de ignição antiga em caso de falha da unidade eletrônica, é desejável fornecer um interruptor especial, conforme sugerido, por exemplo, em [1]. Segundo os especialistas, ao usar a ignição multifaísca no modo de operação, não se deve esperar aumento de potência e eficiência, diminuição do teor de monóxido de carbono nos gases de escape do motor. A ignição multifaísca só pode facilitar a partida do motor na estação fria. Portanto, a instalação de uma chave seletora no circuito aberto do diodo VD7 do bloco, conforme sugerido pelo autor, deve ser reconhecida como adequada. Literatura
Autor: V. Yakovlev, Troitsk, região de Moscou
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