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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Modernisierung der Zündeinheit. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Zündung Der langjährige Einsatz elektronischer Zündeinheiten in in- und ausländischen Fahrzeugen, die nach dem Artikel von Yu (z. B.) führen ab einer Kurbelwellendrehzahl von 1 min-2 zu Ausfällen der Funkenbildung. Darüber hinaus stellte sich heraus, dass es äußerst schwierig ist, diese Fehler vollständig zu beheben, selbst wenn die Empfehlungen in [3000] strikt befolgt werden. Beim Einrichten des Geräts wurde festgestellt, dass nach dem Schließen der VD5-Diode eine Spannungshalbwelle am „K“-Anschluss der Zündspule auftritt (die Bezeichnungen der Elemente im Folgenden entsprechen dem Diagramm in Abb. 1 in [2]) ist äußerst instabil. Die Eigenschaften dieser Halbwelle hängen nicht nur stark von den Werten des Kondensators C2 und des Widerstands R4 ab, sondern auch von der Versorgungsspannung und in noch größerem Maße von der Breite der Funkenstrecke.
Nach der Installation des Geräts im Auto erfolgt die Einstellung und der störungsfreie Betrieb auf dem Ständer im Pulsformer-Frequenzbereich von 10 ... . Weder eine unterschiedliche Kombination der Kapazitätswerte des Kondensators C200 (von 3 bis 14 μF) und des Widerstandswerts des Widerstands R7 (von 2 bis 0,01 Ohm) noch die Auswahl des Trinistors VS0,047 für den Steuerstrom halfen. Die Ausfälle verschwanden vollständig, wenn der Wert des Widerstands R4 über 1,5 kOhm und der Kondensator C2 0,01 μF betrug, d. h. bei einperiodiger Funkenbildung gemäß dem Blockschaltbild von Yu. Sverchkov. Mehrere Jahre lang funktionierte das Gerät einwandfrei, auch wenn die Funkenverlängerungsschaltung C2R3R4VD6 entfernt wurde. Die Analyse der Oszillogramme der Spannung an der Klemme „K“ der Zündspule, die an der im Fahrzeug eingebauten Zündeinheit mit Funkenverlängerungsschaltung bei unterschiedlichen Funkenfrequenzen erhalten wurden, führt zu dem Schluss, dass die Ursache für Funkenausfälle liegt in der Instabilität der Anstiegsgeschwindigkeit der Spannungshalbwelle am Kondensator C3, das Folgende hinter dem Schließen der Diode VD5. Daher müssen wir zugeben, dass die Methode, die Dauer der Funkenentladung mit einer Trinistor-Kondensator-Einheit durch Anlegen eines wiederholten Öffnungsimpulses an die Steuerelektrode des Trinistors, gebildet durch die Restspannung am Speicherkondensator, zu verlängern, ungeeignet ist praktischer Einsatz im Auto. Die Idee, die Dauer einer Funkenentladung in einer Kondensatorzündeinheit [1] zu verlängern, konnte durch die Verwendung eines leistungsstarken Verbundtransistors KT898A anstelle eines Trinistors, der speziell für Kfz-Zündsysteme entwickelt wurde, in die Tat umgesetzt werden. Das Schema der modernisierten Einheit ist hier in Abb. 1 dargestellt (im Folgenden entsprechen die Bezeichnungen der Elemente diesem Schema). Die Steuerschaltung zur Entladung des Speicherkondensators C2 ist im Vergleich zu [2] deutlich vereinfacht. Die Ladezeitkonstante des Steuerkondensators C3 wird durch die Werte der Elemente C3 und R3 und den Widerstand der Diode VD7 und die Entladezeit durch C3 und R4, VD6 und den Widerstand der Emitterverbindung bestimmt der Transistor VT2. Der Basisstrom des Transistors VT2 hängt von der Spannung am Kondensator C3, dem Widerstand der Diode VD6, dem Widerstand R4 und der Versorgungsspannung ab, sodass Sie das Gerät unter Laborbedingungen einrichten können. Zur Einstellung wird das Gerät an eine einstellbare Stromquelle mit einer Spannung von bis zu 15 V und einem Laststrom von 3 ... 5 A angeschlossen und an die Zündspule wird zwischen ihrem Mittelanschluss eine Funkenstrecke von 7 mm eingestellt und die Klemme „B“. An Pin 6 des Steckers X1.1 schließen Sie den Ausgang des Rechteckimpulsformers mit einem Tastverhältnis von 3 und einer Belastbarkeit von mindestens 0,5 A an. Es ist sehr praktisch, einen Oktankorrektor [4] mit Hilfsgeräten zur Einstellung zu verwenden (Sie müssen lediglich den variablen Widerstand R6 gemäß Abb. 1 in [4] schließen). In der einzustellenden Einheit wird anstelle des Konstantwiderstands R3 Eine Variable mit einem Nennwert von 2,2 kOhm ist angeschlossen und stellt ihren Schieberegler auf die Position maximaler Widerstand. Schalten Sie die Stromversorgung für eine Spannung von 14 V ein und legen Sie Steuerimpulse mit einer Frequenz von 10 bis 200 Hz an den Eingang an, um die Form zu steuern Prüfen Sie mit einem Oszilloskop die Spannung an der Klemme „K“ der Zündspule – sie muss der in Abb. 2 entsprechen.
Wenn im Oszillogramm nur eine Periode der Spannungsschwankung sichtbar ist, wird durch Drehen des Schiebereglers für den variablen Widerstand eine zweite Periode mit einer zwingend sichtbaren klaren Grenze für das Ende der Funkenbildung erreicht. Reduzieren Sie dann die Versorgungsspannung auf 12 V und wiederholen Sie den vorherigen Vorgang. Danach erfolgt eine Kontrollprüfung des Betriebs bei einer Frequenz von 10 ... 200 Hz bei einer Versorgungsspannung von 12 ... 14 V. Der Widerstand des eingeführten Teils des variablen Widerstands wird gemessen und ein konstanter Widerstand von die nächstliegende Nennleistung ist verlötet. Normalerweise liegt der Widerstand R3 im Bereich von 200 bis 680 Ohm. In einigen Fällen kann es erforderlich sein, den Kondensator C3 innerhalb von 1 ... 3,3 uF auszuwählen. Die Verringerung der Ladezeitkonstante des Kondensators C3 aufgrund des Widerstands R3 beeinträchtigt nicht den Schutz des Blocks vor den „Bounce“-Impulsen der Unterbrecherkontakte, da der „Bounce“-Vorgang kürzer ist als die Zeit, in der die Der Basisstrom des Transistors VT2 erreicht einen Wert, der ausreicht, um ihn zu öffnen. Bei Verwendung des Blocks in Verbindung mit einem Oktankorrektor [4; 5] Störungen durch „Bounce“ werden noch zuverlässiger unterdrückt. Die Kapazität des Speicherkondensators C2 der Zündeinheit wurde auf 2 Mikrofarad erhöht, um die Entladezeit zu verlängern. In diesem Fall beträgt die Dauer der ersten Entladeperiode 0,4 ms. Damit der Kondensator vor dem nächsten Funkenzyklus Zeit zum Aufladen hat, muss der Wandler im Block durch Erhöhen der Dicke des Plattensatzes des Transformators T1 auf 8 mm und beim Einrichten des Blocks entsprechend erzwungen werden Methode von Yu. Sverchkov, durch Auswahl des Widerstands R1, eine Spannung von 150 ... 160 V am Kondensator C2 erreichen (in diesem Fall muss der Kondensator mit einem Widerstand mit einem Widerstand von 1,5 kOhm und einer Leistung von mindestens überbrückt werden). 5 W). In dieser Ausführungsform arbeitet der Konverter im Block über mehr als 6 Jahre zuverlässig weiter. Diode VD5 gemäß dem Schema von Abb. 1 in [2] ist vom Block ausgeschlossen; Seine Funktion übernimmt die eingebaute Schutzdiode des Transistors VT2 des Blocks. Kondensator C2 – MBGO, C3 – K53-1 oder K53-4, K53-14, K53-18; Aluminiumkondensatoren können aufgrund des hohen Leckstroms und der geringen Zuverlässigkeit nicht verwendet werden. Der KT898A-Transistor kann nur durch KT897A, KT898A1 oder ausländische BU931Z, BU931ZR BU931ZPF1, BU941ZPF1 ersetzt werden. Der Stecker X1 besteht aus einem ONP-ZG-52-V-AE-Einsatz und einer ONP-ZG-52-R-AE-Buchse. Der beschriebene Block kann in Fahrzeugen der Familien VAZ-2108 und VAZ-2109 verwendet werden, für die eine Verbindung zum Block links vom X1.1-Anschluss gemäß dem Diagramm in Abb. erforderlich ist. 1 passender Knoten, zusammengebaut nach dem Schema in Abb. 3 (das Kreuz markiert den Punkt des Kettenbruchs). Wenn zusammen mit der Zündeinheit ein Oktankorrektor [5] verwendet werden soll, sollten die Widerstände R1, R4 und die Kondensatoren C1, C2 von der Anpasseinheit ausgeschlossen, der Widerstand R2 und die Diode VD1 geschlossen und der Ausgang des Oktankorrektors geschlossen werden [5] (Widerstand R7) sollte mit dem Basistransistor VT1-Knoten verbunden werden. Die Zenerdiode D816A muss durch D815V ersetzt werden, die positive Stromleitung des Korrektors sollte an Pin 5 des Steckers X1.1 angeschlossen werden. Kondensatoren im Knoten C1 – KM-5 (KM-6, K10-7, K10-17), C2 – K73-9 (K73-11). Bei Verwendung des Geräts an Fahrzeugen anderer Typen mit Unterbrecherkontakt sollte ein parametrischer Spannungsstabilisator zur Stromversorgung des Oktanzahlkorrektors installiert werden, Abb. 4.
Der Ausgang des Unterbrecherkondensators Spr wird abgeklemmt und an Pin 7 der Buchse X1.2 angelötet. Um nun auf konventionelle Zündung umzuschalten, genügt es, einen Stecker X1.2 in die Buchse X1.3 zu stecken, in der die Kontakte 1,6,7 miteinander verbunden sind (im Diagramm in Abb. 1 nicht dargestellt). . Um den Draht vom Unterbrecherkondensator Spr zur Buchse X1.2 im Stecker Es wird zwischen den Pins 1.3, 4, 73 und Pin 11 angeschlossen. In diesem Fall wird der Kondensator Spr einfach demontiert. Nach Durchführung der vorgeschriebenen Modernisierung sorgt das Gerät für eine ununterbrochene Funkenbildung mit zwei Perioden mit einer Gesamtfunkendauer von mindestens 0,8 ms bei einer Kurbelwellendrehzahl des Motors von 30 bis 6000 min-1 und einer Spannungsänderung des Bordnetzes des Fahrzeugs von 12 auf 14 V. Der Motor begann „weicher“ zu arbeiten, verbesserte die Dynamik des Autos. Wenn die Versorgungsspannung auf 6 V reduziert wird, hält das Gerät eine ununterbrochene Funkenbildung mit einer Periode innerhalb der angegebenen Grenzen der Kurbelwellendrehzahl aufrecht, und die Funkenbildung mit zwei Perioden wird bis zu einer Drehzahl von 1500 min-1 aufrechterhalten, wobei die Ein- Bordspannung auf 8 V, was den Motorstart erheblich erleichtert. Die Verwendung eines Schalttransistors anstelle eines Trinistors im Gerät ermöglicht auch eine Erhöhung der Funkenenergie durch die nahezu vollständige Entladung des Speicherkondensators durch die Primärwicklung der Zündspule, wie bei Kondensatorzündgeräten mit gepulstem Energiespeicher . Diese Option wurde dadurch möglich, dass die Einheit von Yu. Sverchkov [1] keine Angst davor hat, den Speicherkondensator C2 zu schließen. Die Umsetzung der angegebenen Qualität wird durch das Einschalten der VD8-Diode parallel zur Primärwicklung der Zündspule erreicht (im Blockschaltbild durch gestrichelte Linien dargestellt). Der Vorgang der Entladung des Speicherkondensators ist bei einem Zündgerät mit kontinuierlicher Energiespeicherung im Kondensator etwas ungewöhnlich. Wenn die Unterbrecherkontakte geschlossen sind, wird der Steuerkondensator C3 aufgeladen, und in dem Moment, in dem sie geöffnet werden, stellt sich heraus, dass er durch eine positive Platte über die VD6-Diode mit der Basis des Transistors VT2 und durch eine negative Platte verbunden ist Widerstand R4 an den Emitter anschließen. Der Transistor VT2 öffnet und bleibt geöffnet, solange sein Basisstrom – der Entladestrom des Kondensators C3 – dafür ausreicht. Der Speicherkondensator C2 ist über den Transistor VT2 mit der Primärwicklung der Zündspule verbunden und wird im ersten Viertel der Periode auf die gleiche Weise wie im Block [1] entladen. Wenn die Spannung am „K“-Anschluss der Spule durch Null geht, öffnet die VD8-Diode. Der Strom im Stromkreis erreicht in diesem Moment sein Maximum. Die offene Diode VD8 überbrückt den Kondensator C2, der über einen offenen Transistor VT2 mit der Spulenwicklung I verbunden ist. Daher lädt sich der Kondensator nicht auf, er wird vollständig zur Zündspulenwicklung I entladen und seine gesamte Energie geht in sein Magnetfeld über . Die offene Diode VD8 hält den Strom in dem von ihr und der Wicklung I gebildeten Stromkreis sowie die im ersten Viertel der Periode aufgetretene Funkenentladung aufrecht. Nachdem die gesamte gespeicherte Energie der Spule aufgebraucht ist, stoppt die Funkenentladung. Es ist zu beachten, dass in diesem Fall im Gegensatz zum oszillierenden Prozess der Entladung des Kondensators C2 die Entladedauer nicht vom Zustand des Transistors VT2 abhängt und nur durch die Kapazität des Kondensators C2 und die Eigenschaften des bestimmt wird Zündspule. Somit kann der Transistor VT2 vor oder nach dem Ende der Funkenentladung schließen, was die Anforderungen an die Genauigkeit der Geräteeinstellung verringert. Für den Fall eines oszillierenden Prozesses reicht es aus, ihn am Ständer anzupassen und dann einfach die VD8-Diode einzulöten. Diese Eigenschaft des Blocks macht ihn universell. Wenn beispielsweise eine erhöhte Zündkerzenressource erforderlich ist, wird das Gerät im Oszillationsmodus verwendet, die Dauer der Funkenentladung beträgt 0,8 ms, ein sicherer Motorstart unter allen Bedingungen. Und wenn eine hohe Funkenenergie erforderlich ist (erhöhte Anforderungen an die Abgastoxizität), wird das Gerät mit einem Stromentladungsprozess durch den Einbau einer VD8-Diode verwendet. Die Funkenentladung beim Testen eines Blocks mit einer Diode hat die Form einer blau-purpurnen Schnur, wie bei Transistorsystemen. Für die Modernisierung bereits hergestellter Blöcke [2] sind keine wesentlichen Änderungen erforderlich. Der Transistor KT898A und die Diode KD226V werden anstelle des Trinistors VS1 und der Funkenverlängerungsschaltung C2R3R4VD6 frei auf der vorhandenen Platine platziert. Der Transistor benötigt überhaupt keinen Kühlkörper, da die Dauer des durch ihn fließenden Stromimpulses unverhältnismäßig kürzer ist als bei Transistorsystemen. Nach der Modernisierung steigt der von der Zündeinheit während des Motorbetriebs aufgenommene Impulsstrom deutlich an (bei stehendem Motor blieb der Strom gleich - 0,3 ... 0,4 A). Daher empfiehlt es sich, zwischen Pin 4 des Steckers X1 und der gemeinsamen Leitung einen Oxid-Sperrkondensator mit einer Kapazität von 22 uF für eine Spannung von mindestens 000 V anzuschließen. Natürlich erschöpft die beschriebene Modernisierung des Blocks [1] nicht die Möglichkeiten, die Dauer und Energie der Funkenentladung weiter zu erhöhen. So wurde beispielsweise eine Methode getestet, um die Primärwicklung der Zündspule am Ende des Zündzyklus an eine Stromquelle anzuschließen. Und obwohl sich ein solcher Block in Bezug auf diese Indikatoren im Allgemeinen als komplexer und dementsprechend weniger zuverlässig herausstellt, übertrifft er viele andere in der Zeitschrift beschriebene. Ein Ausschnitt der Schaltung der verbesserten Version ist im Diagramm von Abb. dargestellt. 5 (Wandler bleibt unverändert).
Nach dem Öffnen der Unterbrecherkontakte laufen im Gerät im ersten Viertel der Entladeperiode des Speicherkondensators C2 ähnliche Vorgänge ab wie oben beschrieben (Phase 1 in Abb. 6), jedoch wird zusätzlich der Kondensator C4 aufgeladen über die Widerstände R4, R5 der Emitterübergang des Transistors VT3. Der Ladestrom dieses Kondensators öffnet den Transistor VT3 und hält ihn für eine Zeit in diesem Zustand, die durch die Parameter der Elemente des Ladekreises bestimmt wird.
Nachdem die Spannung am „K“-Anschluss der Zündspule am Ende des ersten Viertels der Periode durch Null geht und die Durchlassspannung der VD9-Diode überschreitet, öffnet sie und der „K“-Anschluss über die VD9-Diode und Der VT3-Transistor wird mit dem gemeinsamen Kabel verbunden. Ein Strom von der Stromquelle fließt durch die Primärwicklung der Zündspule, summiert sich zum Entladestrom des Kondensators C2 und sorgt für die Aufrechterhaltung der resultierenden Funkenentladung (Phase 2). Außerdem wird der Basisstrom des Transistors VT3 so klein, dass der Transistor schließt und die Primärwicklung der Zündspule abschaltet. Der dadurch entstehende Spannungsstoß an der Klemme „K“ von ca. 200 V (Phase 3 in Abb.) reicht für einen zweiten Durchschlag der Funkenstrecke aus, da zu diesem Zeitpunkt die Funkenentladung noch nicht wirklich abgeschlossen ist und der zweite Durchschlag erfolgt findet in einer vorbereiteten Umgebung statt. Darüber hinaus verläuft die Entladung wie in einem Transistorsystem (Phase 4 in Abb. 6). Nachdem die Unterbrecherkontakte geschlossen sind, entlädt sich der Kondensator C4 schnell über den Widerstand R5 und die Diode VD10 und bereitet so den nächsten Funkenzyklus vor. Die Gesamtdauer der Funkenentladung beträgt im verbesserten Gerät 2 ms und bleibt im Frequenzbereich des Impulsformers von 10 bis 200 Hz bei einer Versorgungsspannung von 14 V nahezu konstant. Diesen Block zu etablieren ist nicht schwierig. Zuerst beheben sie das Problem bei ausgeschaltetem Transistor VT3 auf die gleiche Weise wie oben beschrieben. Dann wird der Transistor VT3 angeschlossen, anstelle des Konstantwiderstands R5 wird ein variabler Widerstand von 2,2 kOhm angeschlossen und sein Schieber auf die Position des höchsten Widerstands gestellt. Die Stromquelle wird eingeschaltet und die Spannung auf 14 V eingestellt. Durch Drehen des variablen Widerstandsschiebers entspricht die Form der Spannung am „K“-Anschluss der Zündspule der in Abb. 6 im Frequenzbereich des Impulsformers von 10 bis 200 Hz, wonach anstelle eines variablen Widerstands eine Konstante des entsprechenden Widerstands eingelötet wird (normalerweise von 430 bis 1000 Ohm). Die Tests wurden mit der B115-Zündspule für das Kontaktsystem des GAZ-24-Wagens mit geschlossenem Zusatzwiderstand durchgeführt. Sie müssen keine Angst haben, diesen Widerstand zu schließen – die Spule überhitzt nicht, da die Zeit der von der Einheit in jedem Zyklus erzeugten Funkenentladung kürzer ist als die Zeit, in der die Spule unter Strom steht, wenn die Unterbrecherkontakte geschlossen sind konventionelles Zündsystem. Bei Verwendung anderer Zündspulen muss ggf. die optimale Kapazität der Kondensatoren C3 und C4 experimentell geklärt werden. Die Effizienz des Knotens am Transistor VT3 wird durch Abschalten des Kondensators C4 nach der Einstellung bewertet. Die Funkenfrequenz wird auf 200 Hz eingestellt und der Kondensator C4 wird an der Stelle berührt, an der er ausgeschaltet wird – das Geräusch der Funkenentladung sollte sich ändern und die Funkenschnur sollte etwas dicker werden, wobei sich eine leichte Wolke aus bildet ionisiertes Gas um ihn herum, wie eine Funkenentladung, die von Transistorsystemen erzeugt wird. Es besteht keine Gefahr einer Beschädigung des Transistors VT3. Der VT3-Transistor muss auf dem Blockkörper installiert werden und die angrenzende Oberfläche mit KPT-8-Paste oder Litol-24-Fett geschmiert werden. Wenn anstelle von KT898A1 (oder BU931ZPF1) ein anderer Transistor verwendet wird, muss eine isolierende Glimmerdichtung darunter angebracht werden. Zeichnung der Leiterplatte des Blocks nach dem Schema von Abb. 1 ist in fig. 7.
Die Platine ist so konzipiert, dass die Montage aller im Artikel beschriebenen Varianten der Zündeinheit möglichst einfach ist. Der Widerstand R1 besteht zur einfacheren Einrichtung aus zwei Widerständen: R1.1 und R1.2. Anstelle der Dioden D220 können Sie KD521A, KD521V, KD522B verwenden; Anstelle von D237V sind KD209A-KD209V, KD221V, KD221G, KD226V-KD226D, KD275G und anstelle von KD226V (VD8) KD226G, KD226D, KD275G geeignet. Für einen Oktankorrektor muss eine gesonderte Gebühr erhoben werden. Der Transformator T1 ist auf einem Magnetkreis Ш16х8 montiert. Die Platten werden durchgehend zusammengesetzt, in den Spalt wird ein 0,2 mm dicker Glasfaserstreifen eingelegt. Wicklung I enthält 50 Windungen PEV-2 0,55-Draht (kann dicker sein - bis zu 0,8), Wicklung II - 70 Windungen PEV-2-Draht mit einem Durchmesser von 0,25 bis 0,35 mm, Wicklung III - 420-450 Drahtwindungen PEV-2 mit einem Durchmesser von 0,14 bis 0,25 mm. Ein Foto einer der Optionen für die Zündeinheit (ohne Gehäuse) ist in Abb. acht.
Literatur
Autor: E.Adigamov, Taschkent, Usbekistan
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02.05.2024 Fortschrittliches Infrarot-Mikroskop
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