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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA Dispositivo de sinalização para operação não ideal do motor. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Dispositivos eletrônicos O dispositivo descrito no artigo foi projetado para controlar os parâmetros do disjuntor-distribuidor do sistema de ignição e a velocidade do virabrequim de um motor de automóvel. Quando desviam da norma, são emitidos sinais luminosos e sonoros, lembrando ao motorista a necessidade de fazer os devidos ajustes no conjunto do disjuntor ou trocar para outra marcha para reduzir o consumo de combustível. A maioria dos carros domésticos de passageiros VAZ, AZLK, GAZ e ZAZ está equipada com um sistema de ignição clássico, cuja unidade central é um disjuntor-distribuidor [1]. As características de tração do motor e, consequentemente, o consumo de combustível dependem muito de seu estado técnico e regulagens. Os principais parâmetros deste nó são o ângulo do estado fechado dos contatos (UZSK) do interruptor e sua resistência elétrica. O desvio desses parâmetros da norma leva a uma queda na potência da faísca, causando combustão incompleta do combustível. O controle desses parâmetros é bastante complicado, muitos proprietários de automóveis simplesmente o negligenciam, preferindo pagar pelo consumo excessivo de combustível e enfrentando certas dificuldades para dar partida no motor em baixas temperaturas ambientes. Enquanto isso, durante a operação do motor, o sinal elétrico do interruptor (Fig. 1) contém todas as informações necessárias não apenas para medir os parâmetros acima, mas também para medir o teste ultrassônico de todos os quatro cilindros. Isso permite calcular os desvios dos ângulos do valor médio e, assim, avaliar indiretamente o estado do came do interruptor e o grau de desgaste de seu rolo. (Deve-se notar que um mau funcionamento pode ocorrer não apenas devido ao desgaste, por exemplo, devido à lubrificação insuficiente das peças do distribuidor, mas também quando as fixações dos elementos de ajuste são afrouxadas devido à vibração). Além disso, o sinal do chopper permite determinar a velocidade do virabrequim do motor. Se for excessivamente pequeno ao dirigir com a marcha engatada ou, inversamente, excessivamente grande, o motor também não funcionará de maneira ideal e consumirá combustível em excesso. Esta situação indica a necessidade de mudar para uma marcha mais baixa no primeiro caso ou para uma marcha mais alta no segundo.
Como pode ser visto a partir da fig. 1, a resistência de contato é caracterizada pela tensão U0 (é diretamente proporcional à resistência). UZSK a para cada um dos cilindros pode ser calculado (em graus) pela fórmula α = 90ti1/(ti1+ti2); e a velocidade do virabrequim do motor F (em rotações por minuto) - de acordo com a fórmula
onde i é o número do cilindro. O diagrama do circuito do dispositivo de sinalização é mostrado na fig. 2. Sua base é MK Z86E0208PEC (DD1), a frequência do relógio é definida pelo ressonador de quartzo ZQ1 a uma frequência de 8 MHz. O dispositivo é alimentado por uma bateria de carro de 12 volts por meio de um regulador de tensão paramétrico R1VD1. Para atenuar a interferência no circuito de potência, são fornecidos um capacitor de óxido C1 e um capacitor de cerâmica C2.
O sinal de entrada é alimentado através do limitador de amplitude R2VD3VD5 para a saída P32 da porta P3, que é a entrada não inversora de um dos dois comparadores embutidos MK [2] O sinal do circuito integrador R3C6, que fornece o função de conversão analógico-digital, é alimentado na saída R2Z - comum para as entradas inversoras de ambos os comparadores XNUMX]. O resultado do processamento do software dos sinais recebidos é exibido nos LEDs HL1, HL2 e no emissor piezo de som BQ1, conectados diretamente aos pinos P26 e P27 da porta P2. Com base nos resultados da medição, o dispositivo gera os seguintes sinais: - sinal de luz verde (HL2) quando a resistência dos contatos do disjuntor é suficientemente baixa e quando os valores do valor médio do UZSK do disjuntor e sua propagação para diferentes cilindros estão dentro da faixa normal; - um sinal luminoso vermelho (HL1) em caso de desvio dos valores indicados da norma, indicando a necessidade de manutenção preventiva ou reparo do disjuntor-distribuidor; - um sinal sonoro quando a rotação do motor é muito baixa ou muito alta, alertando o motorista para a mudança de marcha (em baixa frequência - tom baixo, em alta frequência - alto). Como o MC opera em condições de forte interferência, para evitar sua transição acidental para o modo de programação PROM, os diodos de proteção VD2-VD4 e o capacitor C5 são introduzidos no dispositivo (de acordo com as recomendações do fabricante). A configuração do dispositivo para funcionar em uma determinada classe de veículos é realizada pelas chaves SA1 e SA2 de acordo com a Tabela. 1.
O funcionamento do dispositivo é ilustrado pelo gráfico de transição mostrado na Fig. 3.
O gráfico inclui quatro vértices de estado correspondentes aos modos:
As transições entre estados, mostradas pelas arestas do gráfico, são acionadas pelos seguintes eventos:
Depois de ligar a energia, o MK reinicializa automaticamente e o estado TMEAS é inicializado. Inicialmente, a interrupção é permitida apenas na queda do sinal de entrada (ver Fig. 1), e se houver queda, o MC a “captura” e passa a medir intervalos de tempo. As interrupções do temporizador são então habilitadas. Ao contar seu número, a duração do primeiro intervalo de tempo é calculada. Quando um sinal frontal chega na entrada do MC, o valor da contagem é armazenado e a medição do próximo intervalo começa. Da mesma forma, a duração de todos os oito intervalos é medida, após o que o MC entra no estado de medição de tensão U0 (U_MEAS). Neste estado, o MK gera um potencial log na saída de P00. 1, devido ao qual começa a formação de uma tensão crescente quase linear na entrada RZZ usando o circuito R3C6. Ao mesmo tempo, o temporizador MK é iniciado por um tempo correspondente ao nível U0 \u0,2d XNUMX V. São permitidas interrupções do temporizador e do comparador. Se a primeira interrupção vier do comparador, o fato do estado normal dos contatos é corrigido e, se do temporizador, o estado dos contatos é insatisfatório. Em seguida, o dispositivo muda para o modo CALCUL, quando a velocidade do virabrequim, o valor médio do UZSK e o valor de seu desvio desse valor são calculados. Além disso, os dois últimos parâmetros são calculados apenas se a frequência calculada não exceder 1000 min-1 (o valor nominal de UZSK é medido apenas em marcha lenta). Após a conclusão dos cálculos, o programa muda para o modo DISPLAY. Neste modo, o código do tipo de veículo definido pelos interruptores SA1, SA2 é lido, os valores calculados da irregularidade UZSK e UZSK são comparados com as constantes correspondentes "hardwired" no PROM e com base nos resultados da comparação , é gerado um sinal de ignição de um ou outro LED. Em seguida, é verificado o “acerto” da rotação atual do virabrequim dentro dos limites selecionados e, caso esteja fora dos valores ajustados, é acionado o som do tom correspondente. Em seguida, todo o ciclo de trabalho é repetido. Uma impressão do módulo de inicialização do programa é mostrada na Tabela. 2. A quantidade de código do programa - 504 bytes.
Os detalhes do dispositivo são colocados em uma placa de circuito impresso feita de acordo com o desenho mostrado na Fig. 4. A placa é projetada para a instalação de resistores MLT, capacitores K50-35 (C1) e KM (outros), interruptores PD9-2 (SA1, SA2), bloco de três slots KSK1.5-3. Um painel de 18 slots foi usado para conectar o microcontrolador.
A configuração do dispositivo começa com a verificação da tensão de alimentação. Para isso, sem reinstalar o microcontrolador, ligue a energia e meça a tensão no pino 5 de seu painel. Deve ser no mínimo 4,5 V, caso contrário o diodo zener VD1 deve ser substituído por outro com a tensão de estabilização desejada. Em seguida, verificam a operacionalidade dos LEDs (para isso, o contato 5 do painel MK é conectado sucessivamente com seus contatos 12 e 13 com um pedaço de fio). Além disso, com a energia desligada, o MK programado é instalado no painel e o dispositivo é conectado ao terminal do disjuntor. Se o dispositivo não funcionar quando a energia for ligada, um osciloscópio (com uma resistência de entrada de pelo menos 6 MΩ) é conectado ao pino 1 do microcircuito DD10 e verifique se o gerador de clock MK está excitado. A ausência de oscilações de uma forma de onda senoidal com frequência de 8 MHz indica que o gerador não está funcionando. Nesse caso, você precisa verificar o ressonador de quartzo ZQ1 e os capacitores C3 e C4. No carro, o dispositivo é colocado no painel frontal no campo de visão do motorista. As funções do dispositivo podem ser significativamente expandidas usando modificações do MK com índices 86, 0208 em vez do Z04E08PEC, que são compatíveis em termos de saídas e possuem grandes recursos de memória de programa e dados. Literatura
Autores: M. Gladstein, M. Pudov, Rybinsk
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