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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Zündeinheit für VAZ-2108 und VAZ-2109. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Zündung Die beschriebene Zündeinheit ist für den Einsatz im kontaktlosen Zündsystem der Fahrzeuge VAZ-2108 und VAZ-2109 mit Unterbrecher-Verteiler 40.3706 sowie der modernisierten VAZ-2105 und VAZ-2107 mit Unterbrecher-Verteiler 38.10.3706 ausgelegt und ZAZ-1102 („Tavria“) ab 53.3706. Bei diesen Maschinen dient der Stromschalter, der den Hall-Effekt nutzt, als Funkendrehmomentsensor. Die Zündeinheit ist auch für Wolga- und Moskwitsch-Fahrzeuge geeignet, die mit einem Hall-Effekt-„Unterbrecher“ und einer Serienzündspule 27.3705 (TU 37.0031184 - 83) ausgestattet sind oder von den Parametern her diesem nahe kommen. Es ersetzt Serien-Zündblöcke 36.3734, 3620.3734 und ausländische, die ähnliche Funktionen erfüllen. Nach dem Funktionsprinzip gehört das Gerät zur Klasse der Transistoren mit Normalisierung der Zeit der Energieakkumulation in der Zündspule. Dafür sorgen zwei wartende Multivibratoren, die auf eine bestimmte Weise verbunden sind, wodurch der in bekannten ausländischen und inländischen Geräten verwendete Norton-Quad-Verstärker ausgeschlossen werden konnte. Darüber hinaus zeichnet sich der Block * durch die Verwendung weit verbreiteter Teile aus heimischer Produktion aus, hat ein einfaches Design, erfordert keine spezielle Fertigungstechnologie und ist daher in Wiederholungen erhältlich. Das Gerät erfüllt folgende Funktionen: erzeugt Zündstromimpulse in der Primärwicklung der Zündspule; begrenzt den Strom, der durch die Primärwicklung fließt, und die Spannung an ihr und ihren Ausgangstransistoren; schließt diese Transistoren, wenn die Zündung eingeschaltet ist und der Motor nicht läuft. Die Begrenzung der Stromimpulse verhindert eine Überhitzung der Zündspule und des Ausgangsleistungstransistors des Blocks, und die Begrenzung der Spannung verringert den Verschleiß der Zündkerzen und die Wahrscheinlichkeit eines Ausfalls der Abdeckung und des Schiebers des Zündverteilers sowie der Transistoren der Ausgangsstufen des Blocks . Das Abschalten des Stroms durch die Zündspule bei stehendem Motor verhindert eine unnötige Erwärmung der Elemente des Blocks, der Zündspule, die Entladung der Batterie und erhöht den Brandschutz des Fahrzeugs. Wichtigste technische Merkmale
Der Schaltplan der betrachteten Zündeinheit mit Schaltungen zum Anschluss an das Bordnetz des Fahrzeugs ist in Abb. 1 dargestellt. 1. Der Block enthält einen Triggerknoten an einem VT2-Transistor, zwei einzelne Vibratoren – den ersten an VT3-, VT4-Transistoren und den zweiten an VT5, VT6, einen Stromverstärker an einem VT7-Transistor, einen Stromschalter an VT8-, VTXNUMX-Transistoren, nach der Darlington-Schaltung angeschlossen.
Die in Abb. gezeigten Zeitdiagramme. 2, erläutern Sie die Funktionsweise des Schalters und die darin ablaufenden Prozesse mit zunehmender Funkenfrequenz fi. Diagramm 4 und 5 werden direkt von den Kondensatoren C4 und C5 entnommen, Abb. 7 - vom Widerstand R24, 9 - vom Ausgang des Messspannungsteilers 10 MOhm / 1 kOhm und 10 - vom 10 Ohm-Widerstand, der in Reihe mit einer Funkenstrecke geschaltet ist.
Die Versorgungsspannung des berührungslosen Neoplasma-Impulssensors („Unterbrecher“) wird über den Filterbegrenzer R19VD1C2C8 geliefert. Die Diode VD6 schützt das Gerät vor einer Notumpolung der Versorgungsspannung. Bei eingeschalteter Zündung sind die Transistoren VT2, VT3 und VT4, VT5 geöffnet und VT6 und VT7, VT8 geschlossen. Durch die Zündspule fließt kein Strom. Der Triggerknotentransistor VT1 kann sich abhängig vom Pegel des vom Sensor kommenden Signals in einem beliebigen Zustand befinden. Mit Beginn der Drehung der Kurbelwelle des Motors werden vom Sensor am Eingang des Transistors VT1 Auslöseimpulse der Dauer Td empfangen (Abb. 1). Wenn der Transistor VT1 geschlossen ist (Abbildung 2), wird der Kondensator C3 über den Stromkreis R3R4 und den Emitterübergang des Transistors VT3 aufgeladen. Der Zeitkondensator C4 wird über die Transistoren VT1, VT2, die Diode VD3 und die Widerstände R2, R9 auf eine durch die Zenerdiode VD10 begrenzte Spannung aufgeladen (Diagramm 4). Der Ladevorgang erfolgt in ca. 0,4 s; Diese Zeit hängt hauptsächlich von der Kapazität des Kondensators C4 und dem Widerstandswert der Widerstände R9, R10 ab. Der Zeitkondensator C7 wird ebenfalls über die Transistoren VT4, VT5 und den Widerstand R17 geladen (Abbildung 6). Sobald am Sensorausgang ein High-Pegel-Signal erscheint, öffnet der Transistor VT1, der Kondensator C3 wird über den Stromkreis R4VT1R8 entladen, was zum Schließen des Transistors VT3 führt, der Transistor VT2 schließt ebenfalls. Das Aufladen des Kondensators C4 beginnt über die Schaltung R5, R6, R12, R11, VD3. Somit erzeugt der erste One-Shot einen Verzögerungsimpuls der Dauer T3, der zum Starten des zweiten One-Shot erforderlich ist. Wenn die Spannung am Kondensator C4 den Pegel erreicht, bei dem der Transistor VT2 öffnet, kehrt der erste Einzelvibrator in seinen ursprünglichen Zustand zurück. An seinem Ausgang erfolgt ein Impulsabfall (Abb. 3), der durch den Stromkreis R1ЗС6 verläuft und den zweiten Einzelvibrator auslöst; Transistoren VT4 und VT5 schließen. Dies führt zu einem Anstieg der Spannung am Kollektor des Transistors VT5 (Abb. 6) und zum Aufladen des Zeitkondensators C7 über die Widerstände R14, R18, R17. Dadurch öffnen sich die Transistoren VT6-VT8, Strom fließt von der Stromquelle durch die Primärwicklung der Zündspule T1 (Diagramm 7) und während der Zeit t sammelt sich darin elektromagnetische Energie an. Gleichzeitig mit dem Anstieg der Spannung am Kollektor des Transistors VT5 wird der Kondensator C5 über den Widerstand R18, die Diode VD5, den Transistor VT3 (Abbildung 5) aufgeladen und der Ladekreis des Zeiteinstellkondensators C4 hört auf zu arbeiten , obwohl die Transistoren VT2 und VT3 offen sind (siehe Abb. 3 und 4). Sein Ladevorgang wird um eine Zeitspanne verzögert, bis der zweite One-Shot wieder in seinen ursprünglichen Zustand zurückkehrt. Sobald am Ausgang des „Breaker“-Sensors der Impulsabfall auftritt, schließt der Transistor VT1 der Triggereinheit, der zweite One-Shot kehrt in seinen ursprünglichen Zustand zurück, unabhängig von der Ladung des Kondensators C7 aufgrund der Verbindung durch die Diode VD4 (Abb. 6). Daher wird der Stromschalter VT7, VT8 geschlossen. In diesem Moment wird in der Sekundärwicklung der Zündspule (Abb. 7-9) ein Hochspannungsimpuls induziert, der mit der Spannung Unp die Funkenstrecke der Glühkerze durchstößt. Abhängig vom Burststrom Ip in der Primärwicklung der Zündspule und seinen Parametern kommt es zu einer Funkenentladung mit der Dauer TVW (Diagramm 10). Nachdem der zweite One-Shot in seinen ursprünglichen Zustand zurückgekehrt ist, hört seine Wirkung auf den Ladekreis des Kondensators C4 auf und er wird wieder aufgeladen, und der Kondensator C5 wird über den Widerstand R10 entladen, wodurch das Laden des Kondensators verlangsamt wird Kondensator C4, da an den gemeinsamen Punkt der Widerstände R9 und R10 mit links eine positive Spannung angelegt wird, entsprechend dem Schema der Auskleidung des Kondensators C5. Bei einer niedrigen Häufigkeit des Neoplasmas – beim Starten des Motors – hat der Kondensator C5 Zeit, sich fast vollständig zu entladen, und bei einer hohen Frequenz entlädt er sich in zwei Stufen. Der erste entspricht dem Zeitpunkt des geschlossenen Zustands des Transistors VT1 und der zweite entspricht dem geschlossenen Zustand der Transistoren VT2, VT3 (Abb. 5). Je höher die Frequenz, desto größer ist die Restspannung Ures am Kondensator C5 am Ende der ersten Stufe und desto weniger Ladung erhält der Kondensator C4. Wie aus dem Funktionsprinzip des Geräts hervorgeht, erhöhen der Widerstand R9 und die Schaltung R10C5 die Ladezeit des Kondensators C4 im ersten Schritt, was für die Zeitverzögerung beim Beginn der Ansammlung elektromagnetischer Energie verantwortlich ist die Zündspule. In diesem Fall sorgt die Diode VD3 dafür, dass der Entladestrom des Kondensators C4 durch den Widerstand R11 fließt und dabei den Widerstand R9 und die Schaltung R10C5 umgeht. Die Ladezeitkonstante des Kondensators C4 ist groß, daher hat er mit zunehmender Funkenfrequenz keine Zeit, sich vollständig aufzuladen, was eine ungefähr umgekehrt proportionale Beziehung zwischen der Dauer der vom ersten Einzelvibrator erzeugten Impulse und liefert die Funkenfrequenz. Bei hoher Frequenz werden diese Impulse noch kürzer, da durch die Bremswirkung des R4C10-Kreises auch der Kondensator C5 unterladen ist. Wenn Sie die Zündung einschalten und den Motor nicht starten und das Signal am Ausgang des „Unterbrecher“-Sensors hoch ist, stoppt der Strom durch die Primärwicklung der Zündspule in etwa einer Sekunde, da in diesem Fall die Der zweite Einzelvibrator kehrt durch das Nachladen des Kondensators C7 in seinen ursprünglichen Zustand zurück. Eine Auswahl des Widerstands R6 bestimmt die Zeit der Energieakkumulation in der Zündspule und damit den durch sie fließenden Strom. Durch die Wahl der Zeitkonstante für die Entladung des Kondensators C5 wird das erforderliche Änderungsgesetz dieses Stroms im Intervall der Kurbelwellendrehzahl vom Leerlauf bis zum Maximalwert eingestellt. Das Gerät ist durch die Schaltkreise VD6C8, R19C2VD1 und die Elemente C1, R4, R13 vor Störungen aus dem Bordnetz des Fahrzeugs geschützt. Der Widerstand R23 begrenzt Selbstinduktionsspannungsstöße an den Ausgangstransistoren VT7 und VT8 (Abbildung 8). Der Widerstand R24 begrenzt den Strom dieser Transistoren und der Primärwicklung der Zündspule, und die Diode VD7 blockiert die Rückspannungsimpulse an den Transistoren im Transienten. Die Zündeinheit verwendete Kondensatoren K73-9 für eine Spannung von 100 V - C1, C3, C6; K53-1A (16 V) - C2; K73-17 (63 V) - C4, C7; K73-17 (250 V) - C5, C8. Widerstand R24 - C5-16V mit einer Nennleistung von 10 Watt. Die Dioden KD503A (VD2-VD5) können durch KD509A, KD521A oder ähnliche ersetzt werden. Stecker X1 - Blockstecker ONP-ZG-52-7-V-AE (wie bei handelsüblichen Zündgeräten). Fast alle Teile des Gerätes sind auf einer Leiterplatte aus einseitiger Glasfaserfolie mit einer Dicke von 1,5 mm montiert. Eine Zeichnung einer Leiterplatte und die Lage der Teile darauf sind in Abb. 3 dargestellt. 42.3734. Die Platine wird in ein Metallgehäuse aus dem Werksblock 8 gelegt. Der VT24-Transistor ist durch eine Glimmerdichtung an der Innenwand des Gehäuses befestigt. An der Innenwand ist außerdem der Widerstand RXNUMX angebracht.
Zum Aufbau des Geräts benötigen Sie eine Stromquelle mit einer Ausgangsspannung von 5 bis 18 V bei einem Strom von bis zu 3 A (Welligkeiten sollten 0,5 V bei einer Frequenz von 100 Hz nicht überschreiten), einen Rechteckimpulsgenerator mit eine Ausgangsspannungsamplitude von 3 ... 5 V, eine Impulswiederholfrequenz von 10 ... 250 Hz und ein Tastverhältnis von 3 + 0,25, ein Oszilloskop, das die Parameter von Rechteckimpulsen und Spannungen bis 500 V misst, ein Ableiter mit verstellbarer Funkenstrecke bis 15 mm und einer Standard-Zündspule 27.3705. Nach Überprüfung des korrekten Einbaus werden eine Stromquelle und eine Zündspule mit Funkenstrecke gemäß Schaltplan an das Gerät angeschlossen (ein Widerstand mit einem Widerstandswert von 4,7 ... 5,6 kOhm mit einer Leistung von mindestens 2 W wird angeschlossen). in Reihe damit). Das Signal vom Ausgang des Generators wird dem Eingang des Blocks über einen Puffer-Invertierungsverstärker mit offenem Kollektorausgang zugeführt, der gemäß der Schaltung in Abb. aufgebaut ist. 4.
Stellen Sie die Versorgungsspannung des Gerätes auf 14 V und die Funkenstrecke auf 10 mm ein. Es werden Triggerimpulse mit einer Dauer von 10 ms und einer Wiederholrate von 33,3 Hz bereitgestellt, was dem Betrieb eines Vierzylinder-Viertaktmotors bei einer Kurbelwellendrehzahl von 1000 min-1, also nahe am Leerlauf, entspricht. In diesem Fall muss der vom Gerät verbrauchte Strom innerhalb von 0,9 ... 1,2 A liegen, andernfalls sollte der Widerstand R6 ausgewählt werden (oder sogar der Widerstand des Stromkreises R5R6 geändert werden, normalerweise gleich 240 ... 270 kOhm). Die Amplitude des Spannungsimpulses am Kollektor des Transistors VT7 (VT8) wird vom Oszilloskop gesteuert. Sie sollte im Bereich von 380 ... 420 V liegen. Weicht die Amplitude stark von der angegebenen ab, sollte der Widerstand R23 gewählt werden. Anschließend wird die Versorgungsspannung auf 7,5 V reduziert und ein Funke im Spalt des Ableiters beobachtet. Wenn es instabil ist oder überhaupt nicht vorhanden ist, überprüfen Sie die Genauigkeit der Auswahl der Widerstände R5, R6. Als letzten Ausweg sollten die Transistoren VT6, VT7, VT8 durch andere mit einem großen Wert des statischen Stromübertragungskoeffizienten ersetzt werden. Anschließend prüfen sie die Funktionsfähigkeit des Gerätes bei einer Funkenfrequenz von 50, 100, 250 Hz bei einer Versorgungsspannung von 14 V. Es dürfen keine Ausfälle bei der Funkenbildung auftreten. Noch einfacher lässt sich das Gerät einstellen, wenn es direkt am Auto montiert wird. Dazu müssen Sie in den Bruch des Kabels, das die Primärwicklung der Zündspule mit dem Bordnetz (oder mit Pin 1 des Steckers X1) verbindet, ein Amperemeter einbauen, das beispielsweise den durchschnittlichen Stromwert misst. ein Avometer. Im Leerlauf ist der Widerstand R6 so gewählt, dass das Amperemeter einen Strom von 0,9 ... 1,2 A anzeigt. Anstelle von R6 können Sie vorübergehend einen variablen Widerstand mit einem Widerstand von 68 kOhm anlöten. In diesem Fall ist es wie bei der Laborjustierung sehr ratsam, die Amplitude des Spannungsimpulses am Kollektor des Transistors VT8 zu steuern. Autor: B.Bespalov, Kemerowo
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