Integrierte Anzeige der Winkelabweichung des ZSK. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Zündung

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Das oben beschriebene Gerät ist für den Einsatz in einer Werkstatt bei der Reparatur eines Motors bestimmt. Im weiteren Betrieb des Fahrzeugs kommt es zu einem allmählichen Anstieg des Spiels im Antriebsmechanismus des Leistungsschalter-Verteilers, zum Verschleiß seines Nockens und der Auskleidung des beweglichen Kontakts, zu elektrischer Erosion der Kontakte usw. Und das nur, wenn eine Fehlfunktion auftritt Im Motor erinnern sie sich normalerweise an den Winkel des ZSK.

Es ist bekannt, dass sich die Verschlechterung der Motorleistung bemerkbar macht, wenn der CSC-Winkel ±5...7 % seines optimalen Wertes überschreitet. Diese Tatsache ermöglicht es, das Fahrzeug mit einer einfachen Anzeige auszustatten, die den Fahrer rechtzeitig über den bevorstehenden Moment informiert, in dem der ZSK-Winkel die festgelegten Grenzen überschreitet.

Das Indikatorschema ist in Abb. 3 dargestellt. XNUMX.

(zum Vergrößern klicken)

Mit dem Gerät können Sie den Winkel des ZSK im Bereich von 30 bis 60 Grad steuern, was für die meisten inländischen Pkw völlig ausreicht. Während des Einstellvorgangs werden bestimmte Winkelgrenzen festgelegt. Bei den im Diagramm angegebenen Bewertungen der Teile entspricht der Winkel einem Wert von 55 ± 3 Grad (für Fahrzeuge der VAZ-Familie).

Auf den Elementen DD1.1-DD1.3 ist ein rechteckiger Impulsformer aufgebaut, und auf den Widerständen R3-R5 und den Elementen DD2.1-DD2.5 ist ein Zweikanal-Schwellenwertgerät aufgebaut. Bei jedem Öffnen der Unterbrecherkontakte werden positive Spannungsabfälle dem Eingang des DD1.1-Elements zugeführt, das vom Wechselrichter eingeschaltet wird. Die Dauer des geschlossenen Zustands der Unterbrecherkontakte entspricht der Dauer des High-Pegel-Impulses am Ausgang dieses Elements.

Nach Durchlaufen der Pufferelemente DD1.2 und DD1.3 werden Rechteckimpulse dem Spannungsteiler R3-R5 zugeführt, der einen Integrationskondensator C5 enthält. Da die Elemente des DD1-Chips mit einer stabilen Spannung (9 V) versorgt werden, ist die Amplitude der Impulse in jedem Motorbetriebsmodus konstant.

Am Kondensator C5 entsteht eine konstante Spannung, proportional zum Tastverhältnis der Impulse vom Chopper, also proportional zum Winkel des ZSK. Durch die Wahl der Werte der Widerstände R4, R5 werden die Spannungspegel entsprechend den gesteuerten Winkelgrenzen eingestellt.

Der Schwellenwert-Gerätekanal, der den unteren Grenzwert steuert, ist auf den Wechselrichtern DD2.1-DD2.3 und der obere auf DD2.4, DD2.5 aufgebaut. Die Ausgänge beider Kanäle werden mit einer gemeinsamen zweifarbigen LED HL1 belastet. Um den Bereich der gesteuerten Spannung nach unten zu erweitern, wird die DD2-Mikroschaltung von einem Fünf-Volt-DA2-Stabilisator gespeist.

Die Widerstände R3-R5 sind so gewählt, dass für den Fall, dass die Spannung am Kondensator C5 dem optimalen Wert des Winkels des ZSK entspricht, der Eingang des Wechselrichters DD2.1 hoch war und der Eingang des Wechselrichters DD2.4 hoch war war niedrig. Die Ausgänge der Kanäle sind niedrig – die LED ist aus.

Wenn die Spannung abnimmt, ändert sich der hohe Pegel am Eingang des Wechselrichters DD2.1 auf niedrig und am Eingang des Wechselrichters DD2.4 bleibt er gleich. Daher ist der Ausgang des Wechselrichters DD2.3 auf Pegel 1 und der Ausgang bleibt Null – die HL1-Anzeige leuchtet grün.

Es ist leicht zu erkennen, dass das Ergebnis einer Erhöhung der Spannung über den Nennwert ein rotes Leuchten der Anzeige ist. Die Übereinstimmung der Spannungspegel mit den Eingangs- und Ausgangscodes der Kanäle und die Farbe des Leuchtens der Anzeigen ist in der Tabelle aufgeführt.

Betrachten Sie das Verfahren zur Berechnung der Werte der Widerstände R3-R5.

Der maximale ZSK-Winkel (theoretischer Wert, da die Kontakte ständig geschlossen sind, es gibt keine Funkenbildung) für einen Vierzylindermotor beträgt 360 Grad: 4 \u90d 9 Grad. Ein solcher Winkel würde einer konstanten Spannung von 1.3 V am Ausgang des Shapers (am Ausgang des Elements DDXNUMX) entsprechen. Der minimale ZSK-Winkel (ebenfalls theoretisch – die Kontakte sind ständig geöffnet, es entsteht keine Funkenbildung) ist gleich Null; die Spannung am Ausgang des Shapers ist nahe Null.

Dadurch können Sie die Zwischenwerte des Winkels gleich der entsprechenden Ausgangsspannung multipliziert mit zehn nehmen: 9 V – 90 Grad, 5 V – 50 Grad, 1 V – 10 Grad. Berechnen wir die Widerstandswerte für die Regelzone 52...58 Grad. Die Spannungswerte von 5,2 und 5,8 V entsprechen den Zonengrenzen. Die Schwellenspannung Unop für die Wechselrichter des K561LN2-Chips beträgt UnfcTT / 2 = 2,5 V.

Stellen wir den Mindeststrom durch den Stromkreis der Widerstände R3-R5 des Teilers Un = 0,01 mA ein. Dann ist Rtot = R3 + R4 + + R5 = Umin/Imin = 5,2/0,01 = 520 kOhm. Maximaler Strom durch den Teiler lmax = Umax/Rtot = 5,8/520 = 0,0112 mA.

Also R5 = Unop/lmax = 223 kΩ;

R4 + R5 \u250d Unop / lmax \uXNUMXd XNUMX kOhm;

R4 \u250d 223-27 \uXNUMXd XNUMX kOhm;

R3 \u4d Rtot - (R5 + R270) \uXNUMXd XNUMX kOhm.

Basierend auf den berechneten Werten werden die nächstliegenden Werte der Teilerwiderstände ausgewählt. Auf die gleiche Weise werden die Widerstandswerte für andere Grenzen der Kontrollzone berechnet.

Die entsprechenden Mikroschaltungen anderer Serien können im Indikator funktionieren - K564, K176, KR1561. Anstelle von Schmitt-Triggern im Impulsformer können Elemente der Mikroschaltung K561LA7, K561LE5 verwendet werden. Anstelle der Stabilisatoren 78L09, 78L05 sind auch Haushaltsstabilisatoren geeignet: KR1157EN9A, KR1157EN9B, KR1157EN901A, KR1157EN901B, KR1157EN902A, KR1157EN902B (DA1), KR1157EN5A, KR1157EN5B, KR1157EN 501A, KR1157EN501B, KR1157EN502A, KP1157EH502B(DA2).

Der Kondensator C5 sollte mit einem minimalen Leckstrom ausgewählt werden; Am besten verwenden Sie einen Tantalkondensator K52-1, K52-9 usw. Seine Kapazität ist nicht kritisch und kann im Bereich von 5 ... 20 Mikrofarad liegen.

Anstelle der Diode KD522B können Sie jede Diode der Serien KD521 und KD522 verwenden. Wir werden die LED KIPD45A-M durch KIPD45V-M, KIPD41A-M, KIPD41B-M (rot-grün), KIPD45AZ-M, KIPD45BZ-M (rot-gelb) ersetzen. Im Extremfall können Sie ein beliebiges Paar herkömmlicher LEDs unterschiedlicher Leuchtfarben verwenden und diese parallel in entgegengesetzte Richtungen einschalten.

Alle Teile der Anzeige, mit Ausnahme der HL1-LED, sind auf einer Leiterplatte aus 1,5 mm dickem Folienfiberglas montiert. Die Zeichnung der Platine ist in Abb. dargestellt. 4.

Wenn die Werte der Widerstände R3-R5 richtig gewählt sind, ist die Anpassung des Indikators normalerweise nicht erforderlich. Dennoch sollte die Genauigkeit der Festlegung der Grenzen der Kontrollzone überprüft werden. Hierzu ist als Modell ein beliebiges Schwerpunktwinkelmessgerät erforderlich (entweder im ersten Teil dieses Artikels oder in Fachzeitschriftenpublikationen [1–3] beschrieben). Ein beispielhaftes Gerät und ein Indikator werden an den Unterbrecher eines betriebsbereiten Motors angeschlossen und durch schrittweises Ändern der Breite des Spalts zwischen den Unterbrecherkontakten in die eine und andere Richtung werden die Grenzen markiert, an denen der Indikator ausgelöst wird. Wenn eine Korrektur erforderlich ist, wird Widerstand R3 ausgewählt.

Sie können die Grenzen der Anzeigesteuerzone mit einem 3H-Generator überprüfen, der Rechteckimpulse mit einer Amplitude von 9 ... 20 V und einem einstellbaren Arbeitszyklus erzeugen kann.

Die fertige Platte sollte zum Schutz vor Feuchtigkeit lackiert und in eine Abschirmbox aus Metall gelegt werden. Die LED wird in einem speziell gebohrten Loch an der Instrumententafel montiert und die Box mit der Platine wird hinter der Instrumententafel platziert.

Autor: I.Potachin, Fokino, Oblast Brjansk

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