El principal mal funcionamiento de un condensador en un sistema de encendido por contacto es su ruptura a tierra. En este caso, el motor del automóvil puede fallar por completo o repentinamente. Característica signos externos Las averías son: fuertes chispas entre los contactos del disyuntor al arrancar el motor y una chispa muy débil o su ausencia total.
Hay varias formas de comprobar el condensador en los automóviles VAZ 2105, 2107.
— Utilizando una lámpara de control.
Desconectamos el cable procedente de la bobina de encendido y el cable del condensador del distribuidor (están unidos a un terminal “K” del disyuntor). Conectamos una lámpara de prueba entre ellos, encendemos el encendido y lo observamos. Si se enciende, el condensador está “roto” y debe ser reemplazado. No, está bien.
1 - bobina de encendido, 2 - tapa del distribuidor, 3 - distribuidor, 4 - condensador. — Usando un cable de la bobina de encendido.
Como en el método descrito anteriormente, desconectamos el cable de la bobina y el cable del condensador del terminal del distribuidor. Encienda el encendido. Tocamos las puntas de los cables. Aparecen chispas: el condensador está defectuoso. No, todo está bien.
1 — bobina de encendido, 2 — tapa del distribuidor, 3 — distribuidor, 4 — condensador. - Utilizando una carga de alto voltaje y posterior descarga a tierra.
Giramos el cigüeñal para que se cierren los contactos del disyuntor del distribuidor. Desconectamos solo el cable del condensador del distribuidor. Encienda el encendido. Llevamos la punta del cable central de alto voltaje de la bobina de encendido a la punta del cable del condensador. Utilice un destornillador para abrir los contactos del disyuntor (o puede girar ligeramente el distribuidor con la mano para que los contactos se separen). Saltará una chispa entre la punta del cable de alto voltaje y la punta del cable del capacitor; el capacitor se cargará con una corriente de alto voltaje. Llevamos la punta del cable del condensador a su cuerpo. La aparición de una chispa de descarga con un clic indica el estado normal del condensador. No hay chispa: el condensador está defectuoso.
Notas y adiciones
— El condensador en los automóviles VAZ 2105, 2107 y sus modificaciones con sistema de encendido por contacto se instala en el distribuidor (30.3706-01) paralelo a los contactos del disyuntor y sirve para aumentar el voltaje secundario y evitar que los contactos se quemen. Se carga cuando se abren los contactos y se descarga a través del devanado secundario de la bobina de encendido, lo que provoca un aumento del voltaje secundario.
— Parámetros de funcionamiento del condensador de los automóviles VAZ 2105, 2107: la capacitancia del condensador se mide en el rango de frecuencia de 50 – 1000 Hz y está en el rango de 0,20-0,25 μF, la resistencia del aislamiento a una temperatura de (100±2)ºС y Voltaje corriente continua 100 V debe ser superior a 1 MΩ/uF.
Es difícil imaginar un coche moderno sin encendido. Las principales ventajas que proporciona el sistema de encendido electrónico son bien conocidas, son las siguientes:
combustión más completa de combustible y el consiguiente aumento de potencia y eficiencia;
reducción de la toxicidad de los gases de escape;
arranque en frío más fácil;
aumentar la vida útil de las bujías;
reducción del consumo de energía;
Posibilidad de control de encendido por microprocesador.
Pero todo esto se aplica principalmente al sistema CDI.
Por el momento, en la industria automotriz prácticamente no existen sistemas de encendido basados en la acumulación de energía en un capacitor: CDI (Capacitor Discharge Ignition), también tiristor (condensador) (excepto para motores importados de 2 tiempos). Y los sistemas de encendido basados en la acumulación de energía en inductancia: ICI (inductor de bobina de encendido) sobrevivió a la transición de contactos a interruptores, donde los contactos del interruptor simplemente fueron reemplazados por un interruptor de transistor y un sensor Hall sin sufrir cambios fundamentales (un ejemplo de encendido en un VAZ 2101...07 y en sistemas de encendido integrados VAZ 2108...2115 y en adelante). La razón principal de la distribución dominante de los sistemas de encendido ICI es la posibilidad de un diseño integral, que implica una producción más barata, un montaje e instalación simplificados, por lo que paga el usuario final.
Este, por así decirlo, sistema ICI tiene todas las desventajas, la principal de las cuales es la tasa relativamente baja de inversión de magnetización del núcleo y, como consecuencia, un fuerte aumento en la corriente del devanado primario al aumentar la velocidad del motor y la pérdida. de energía. Lo que lleva al hecho de que a medida que aumenta la velocidad, la ignición de la mezcla empeora, como resultado, se interrumpe la fase del momento inicial de aumento de la presión de inflamación y se deteriora la eficiencia.
Parcial, pero no lejos mejor solución Este problema se resuelve mediante el uso de bobinas de encendido dobles y cuádruples (así llamadas), por lo que el fabricante distribuyó la carga de acuerdo con la frecuencia de inversión de magnetización de una bobina de encendido a dos o cuatro, reduciendo así la frecuencia de inversión de magnetización del núcleo para una bobina de encendido.
Me gustaría señalar que en los automóviles con circuito de encendido (VAZ 2101...2107), donde la chispa se forma interrumpiendo la corriente en una bobina de bastante alta resistencia con un disyuntor mecánico, su reemplazo por un interruptor electrónico de o similar en automóviles con una bobina de alta resistencia no da nada más que una disminución de la carga de corriente en el contacto.
El hecho es que los parámetros RL de la bobina deben satisfacer requisitos contradictorios. En primer lugar, la resistencia activa R debe limitar la corriente a un nivel suficiente para acumular la cantidad requerida de energía en el arranque, cuando el voltaje de la batería puede caer 1,5 veces. Por otro lado, demasiada corriente provoca un fallo prematuro del grupo de contactos, por lo que está limitado por el variador o la duración del impulso de la bomba. En segundo lugar, para aumentar la cantidad de energía almacenada, es necesario aumentar la inductancia de la bobina. Al mismo tiempo, a medida que aumenta la velocidad, el núcleo no tiene tiempo de remagnetizarse (como se describe anteriormente). Como resultado, el voltaje secundario en la bobina no tiene tiempo de alcanzar el valor nominal, y la energía de la chispa, proporcional al cuadrado de la corriente, disminuye bruscamente a altas velocidades (más de ~3000) del motor.
Las ventajas de un sistema de encendido electrónico se manifiestan más plenamente en un sistema de encendido por condensador con almacenamiento de energía en un contenedor en lugar de en un núcleo. En este artículo se describe una de las opciones para un sistema de encendido por condensador. Estos dispositivos cumplen con la mayoría de los requisitos del sistema de encendido. Sin embargo, su distribución masiva se ve obstaculizada por la presencia en el circuito de un transformador de impulsos de alto voltaje, cuya fabricación, como se sabe, es difícil (más sobre esto a continuación).
En este circuito, se carga un capacitor de alto voltaje desde un convertidor CC/CC usando transistores P210 cuando se recibe una señal de control, el tiristor conecta el capacitor cargado al devanado primario de la bobina de encendido, mientras el CC-CC opera en; Se detiene el modo de bloqueo del generador. La bobina de encendido se utiliza únicamente como transformador (circuito LC de impacto).
Normalmente, el voltaje en el devanado primario se normaliza en 450...500V. La presencia de un generador de alta frecuencia y estabilización de voltaje hace que la cantidad de energía almacenada sea prácticamente independiente del voltaje de la batería y de la velocidad del eje. Esta estructura resulta mucho más económica que cuando se almacena energía en una inductancia, ya que la corriente fluye a través de la bobina de encendido solo en el momento de la formación de la chispa. El uso de un convertidor autooscilador de 2 tiempos permitió aumentar la eficiencia a 0,85. El siguiente esquema tiene sus ventajas y desventajas. A méritos debe atribuirse:
Normalización de la tensión secundaria, independientemente de la velocidad del cigüeñal en el rango de velocidad de funcionamiento.
simplicidad de diseño y, como resultado, alta confiabilidad;
alta eficiencia.
Desventajas:
Calentamiento fuerte y, como resultado, no es deseable colocarlo en el compartimiento del motor. Lo más, en mi opinión, buen lugar ubicación – parachoques del coche.
En comparación con el sistema de encendido ICI con energía almacenada en la bobina de encendido, el sistema de encendido por condensador (CDI) tiene las siguientes ventajas:
alta tasa de aumento de voltaje de alto voltaje;
y un tiempo de combustión suficiente (0,8 ms) de la descarga del arco y, como consecuencia, un aumento en la presión de la combustión de la mezcla de combustible en el cilindro, debido a esto aumenta la resistencia del motor a la detonación;
la energía del circuito secundario es mayor, porque normalizado por el tiempo de combustión del arco desde el momento del encendido (IM) hasta el punto muerto superior (TDC) y no está limitado por el núcleo de la bobina. Como resultado, mejora la inflamabilidad del combustible;
combustión de combustible más completa;
mejor autolimpieza de bujías y cámaras de combustión;
falta de encendido por incandescencia.
Menos desgaste erosivo de los contactos de las bujías y del distribuidor. Como resultado, una vida útil más larga;
Arranque seguro en cualquier clima, incluso con la batería agotada. La unidad comienza a funcionar con confianza a partir de 7 V;
Funcionamiento suave del motor debido a un solo frente de combustión.
Para el transformador se utiliza un anillo con permeabilidad magnética h = 2000, sección transversal > = 1,5 cm 2 (por ejemplo, el “núcleo M2000NM1-36 45x28x12” mostró buenos resultados).
Datos de bobinado:
Tecnología de montaje:
El devanado se aplica vuelta a vuelta sobre una junta recién impregnada de resina epoxi.
Después de terminar una capa o enrollar en una capa, el devanado se cubre con resina epoxi hasta que se llenan los huecos entre vueltas.
El devanado se sella con una junta sobre resina epoxi nueva, exprimiendo el exceso. (por falta de impregnación al vacío)
También debes prestar atención a la terminación de los terminales:
Se coloca un tubo fluoroplástico y se fija con hilo de nailon. En el devanado elevador, los terminales son flexibles, fabricados con cable: MGTF-0,2...0,35.
Después de la impregnación y aislamiento de la primera fila (devanados 1-2-3, 4-5-6), se enrolla un devanado elevador (7-8) alrededor de todo el anillo capa por capa, vuelta por vuelta. , no se permite la exposición de ponedoras, “corderos”.
La fiabilidad y durabilidad de la unidad depende prácticamente de la calidad del transformador.
La ubicación de los devanados se muestra en la Figura 3.
Para una mejor disipación del calor, se recomienda ensamblar el bloque en una carcasa con aletas de duraluminio, tamaño aproximado - 120 x 100 x 60 mm, espesor del material - 4...5 mm.
Los transistores P210 se colocan en la pared de la carcasa a través de una junta aislante termoconductora.
La instalación se realiza mediante instalación colgante, teniendo en cuenta las reglas para la instalación de dispositivos pulsados de alto voltaje.
El tablero de control se puede fabricar en una placa de circuito impreso o en una placa de pruebas.
El dispositivo terminado no requiere ajuste; solo es necesario aclarar la inclusión de los devanados 1, 3 en el circuito base de los transistores y, si el generador no arranca, cambiar de lugar.
El condensador instalado en el distribuidor se apaga cuando se usa CDI.
Detalles
La práctica ha demostrado que un intento de reemplazar los transistores P210 por transistores modernos de silicio conduce a una complicación significativa del circuito eléctrico (consulte los 2 diagramas inferiores en KT819 y TL494), la necesidad de un ajuste cuidadoso, que después de uno o dos años de funcionamiento en condiciones severas condiciones (calefacción, vibración) deben realizarse nuevamente.
La práctica personal desde 1968 ha demostrado que el uso de transistores P210 permite olvidarse de la unidad electrónica durante 5...10 años y el uso de componentes de alta calidad (especialmente un condensador de almacenamiento (MBGC) con un dieléctrico de larga duración). ) y una cuidadosa fabricación del transformador, incluso durante un período de tiempo más largo.
1969-2006 Todos los derechos sobre este diseño de circuito Pertenece a V.V. Alekseev. Al reimprimir, se requiere un enlace.
Puede hacer una pregunta en la dirección indicada en la esquina inferior derecha.
Literatura
El momento más crucial al operar un automóvil es arrancar el motor. Esta cuestión es especialmente relevante en horario de invierno años en los que hace mucho frío afuera. Todos los lubricantes, incluido el aceite del cárter de un motor de combustión interna, pierden viscosidad y crean una carga mecánica adicional excesiva en el motor de arranque.
En Internet hay muchísimas recomendaciones para solucionar este problema, desde calentar el aceite en el cárter del motor con un calentador adicional hasta inyectar sustancias inflamables en los cilindros del motor antes de arrancar. Se están mejorando los interruptores del sistema de encendido, proporcionan un modo de encendido multichispa y optimizan posición relativa y la forma de los electrodos de las bujías.
Pero todo esto no produce el máximo efecto por una simple razón: al arrancar el motor, el voltaje de la red de a bordo del vehículo cae a 9,5 V y, en consecuencia, el valor de alto voltaje en la salida de la bobina de encendido cae significativamente. La modificación propuesta del sistema de encendido elimina este inconveniente.
El principio de funcionamiento del sistema de encendido del automóvil.
Veamos la parte del circuito eléctrico del automóvil que constituye el sistema de encendido. Desde la batería, se suministra voltaje de polaridad positiva a través del fusible a los contactos del interruptor de encendido y al relé de encendido.
Cuando se retira la llave del interruptor de encendido del vehículo, todos los contactos del interruptor de encendido están abiertos y no se suministra voltaje al sistema de encendido. Si se inserta la llave en el interruptor de encendido y se gira un sector en el sentido de las agujas del reloj, los contactos en el interruptor de encendido se cerrarán y el voltaje fluirá hacia el devanado del relé de encendido, la corriente fluirá a través del devanado, creando un campo magnético que atraerá la armadura del relé.
Los contactos del relé se cierran, la tensión de alimentación se suministra al devanado de baja tensión de la bobina de encendido y, a través de ella, al colector del transistor del interruptor VT. Mientras el eje del motor no gira, los impulsos de control de apertura no llegan a la base del transistor y, cuando está cerrado, la corriente no fluye más. En los circuitos de encendido de automóviles utilizados actualmente, no hay elementos dibujados en azul (diodo VD1 y condensador C1).
Para arrancar el motor, debe girar la llave de encendido en el sentido de las agujas del reloj un sector más. El motor de arranque comenzará a girar y se enviarán pulsos de control al interruptor desde el sensor de rotación. El transistor VT se abrirá durante 1 a 2,5 ms y la corriente fluirá a través del devanado de bajo voltaje de la bobina de encendido. El núcleo de la bobina comenzará a magnetizarse y creará un alto voltaje en el devanado de alto voltaje de la bobina de encendido. El valor del voltaje dependerá de la relación del número de vueltas de las bobinas.
Para un funcionamiento confiable del motor, el sistema de encendido debe crear un alto voltaje con un margen de al menos 25 kV. El voltaje al que se produce la ruptura (se forma una chispa) entre los electrodos de la bujía es de 14 a 17 kV. Por lo tanto, se debe proporcionar una reserva de alto voltaje de aproximadamente 7 kV, lo que garantiza una chispa estable en las bujías en cualquier condición de arranque del motor.
Valor de alto voltaje
cuando el motor del auto arranca
Cuando el motor está en marcha, debido al funcionamiento del generador, el voltaje en la red de a bordo del vehículo suele ser de 14,1 ± 0,2 V. En el devanado primario de la bobina de encendido se reciben pulsos de 14, menos la caída de voltaje (1,2 V) en el transistor VT, 1 V-1,2 V = 12,9 V. En este modo, la magnitud de los pulsos en el devanado secundario de la bobina de encendido para producir una chispa en las bujías es de 27 kV.
Cuando el motor arranca, el voltaje en los terminales de una batería cargada puede caer a 9,5 V; si la batería no está completamente cargada, el voltaje puede ser menor. Luego, teniendo en cuenta la caída de voltaje en el transistor VT, el voltaje en el devanado primario de la bobina será 9,5 V-1,2 V = 8,3 V, esto es un 35% menos que el voltaje cuando el motor está en marcha. Al mismo tiempo, el valor de alto voltaje también disminuirá en un 35% y ascenderá a 17 kV. vela nueva Crea una chispa a un voltaje de 12-17 kV. Si se instalan bujías con una tensión de ruptura de 17 kV, las chispas pueden ser inestables. Los cálculos han demostrado que incluso para un automóvil nuevo con componentes y piezas del sistema de encendido en buenas condiciones, es posible que no haya una reserva de alto voltaje.
¿Qué podemos decir entonces del sistema de encendido de un coche que lleva más de un año en funcionamiento? El aislamiento de la bujía envejece y sus electrodos se queman. En los cables de alta tensión y en la bobina de encendido, el aislamiento también envejece, lo que provoca pérdidas adicionales. Una batería que lleva varios años de uso también aporta su contribución. La ruta de corriente desde la batería hasta la bobina de encendido pasa a través de cables a través de contactos de fusibles, relés de encendido, bloques de conexión y terminales. También experimentan una caída de voltaje.
Además, para que se produzca una chispa estable en el espacio de la bujía con una mezcla de aire y gasolina muy enfriada, se le debe aplicar un voltaje más alto. Por lo tanto, el circuito de encendido existente no puede garantizar que el motor de un automóvil viejo arranque al primer intento en caso de heladas severas. Los intentos posteriores de arrancar el motor pueden agotar completamente la batería, algo que la mayoría de los entusiastas de los automóviles han experimentado.
Refinamiento del circuito de encendido.
Me encontré con el problema de arrancar el motor en días con heladas severas hace mucho tiempo cuando conducía un automóvil Oka. Dado que el Oka tiene un motor de dos cilindros, arrancarlo, debido a la presencia de un punto muerto, es mucho más difícil que uno de cuatro cilindros. Cambié el sensor Hall, el interruptor, la bobina de encendido, los cables de alto voltaje y las bujías, pero no fue posible lograr un arranque confiable del motor en climas fríos.
habiendo analizado diagrama electrico Encendido, llegué a la conclusión de que si conecta un condensador electrolítico al terminal de la bobina de encendido, al que se suministra +12 V, entonces todos los contactos defectuosos a través de los cuales se suministra el voltaje que suministra la bobina, por el contrario, Juegan un papel positivo, ya que reducirán la descarga del condensador. Al principio instalé sólo el condensador C1; no quería cortar los cables para soldar el diodo VD. El arranque del motor ha mejorado significativamente. Tras instalar un diodo que evita que el condensador se descargue en el cableado eléctrico del coche al arrancar el motor, el Oka arrancó por primera vez, para sorpresa de muchos, incluso a 25 grados bajo cero.
El esquema funciona de la siguiente manera. Cuando se inserta la llave de encendido y se gira a la primera posición fija, el condensador C1 a través del diodo VD se cargará rápidamente desde la batería, teniendo en cuenta la caída de voltaje a través del diodo de aproximadamente 1,2 V, a un voltaje de 11,5 V. Al arrancar el motor, no se suministrará energía a la bobina de encendido, el voltaje de la batería es de 9,5 V y el voltaje del condensador cargado es de 11,5 V. Por lo tanto, el alto voltaje no caerá en un 35%, sino solo en un 20% y el alto voltaje será de al menos 23 kV, lo que es suficiente para que las bujías funcionen con seguridad.
La eficiencia del circuito se puede mejorar aún más si instala un relé de automóvil adicional, conecta su devanado en paralelo con el relé de arranque y un par de contactos normalmente cerrados en paralelo con el diodo. Luego, cuando se apaga el motor de arranque, se suministrará voltaje desde la batería a la bobina de encendido, sin pasar por el diodo. Si el relé de arranque tiene un par libre de contactos normalmente cerrados, entonces puede usarlos y no instalar un relé adicional. Cerrar los terminales del diodo con un relé aumentará aún más el alto voltaje en la salida de la bobina de encendido en varios kilovoltios.
Construcción y detalles
El diodo VD1 es adecuado para cualquier tipo, diseñado para una corriente de al menos 8 A y una tensión inversa de al menos 25 V. Es incluso mejor utilizar un diodo Schottky, por ejemplo 90SQ045 (45 V, 9 A). Entonces no es necesario instalar un relé adicional, ya que la caída en el diodo Schottky será de solo 0,2 V, lo que aumentará el alto voltaje en varios kilovoltios incluso sin instalar un relé adicional. Estos diodos se utilizan en rectificadores de bajo voltaje para fuentes de alimentación de computadoras.
Un condensador electrolítico es adecuado para cualquier tipo, diseñado para un voltaje de al menos 25 V y una capacidad de al menos 20.000 microfaradios. El condensador debe estar diseñado para funcionar en un amplio rango de temperatura, menos 30-65 grados Celsius. Lo más adecuado es un diseño de condensador con terminales diseñados para conexión por tornillo. Instalé el condensador como en la foto.
Si no hay un condensador adecuado para la capacitancia, entonces puede conectar en paralelo, observando la polaridad, varios condensadores de menor capacidad. En una conexión en paralelo, los terminales positivos de los condensadores están conectados a los terminales positivos y los terminales negativos a los terminales negativos. La capacitancia total será entonces la suma de todos los capacitores conectados en paralelo.
Por ejemplo, hay 4 condensadores con una capacidad de 4700 μF, conectándolos en paralelo obtenemos un condensador con una capacidad de 18800 μF.
En cuanto al relé, puede utilizar cualquier relé de automóvil que tenga contactos normalmente cerrados.
Es aconsejable instalar el condensador muy cerca de la bobina de encendido, pero, para evitar su sobrecalentamiento, a la mayor distancia posible del motor. El lugar de instalación debe evitar que entre humedad en los terminales del condensador mientras el vehículo está en movimiento. Es difícil ofrecer una solución preparada para la colocación del diodo y el condensador, ya que cada marca de automóvil tiene un diseño original y el lugar de instalación de las piezas debe elegirse individualmente.
En lugar de un condensador, puede utilizar una batería ácida de pequeña capacidad, por ejemplo de una computadora UPS. es aun mas mejor opción que instalar un condensador. La batería adicional se recargará constantemente mientras el motor esté en marcha y, debido a que el sistema de encendido funcionará con dos baterías, la batería adicional siempre estará completamente cargada. Al arrancar el motor, el sistema de encendido siempre recibirá una tensión de alimentación superior a 12 V.
Procedimiento para arrancar el motor de un automóvil en clima frío.
Para garantizar un arranque sin problemas del motor, es necesario preparar el vehículo para el uso en invierno antes de que llegue el frío. Es necesario llenar el motor y la caja de cambios con aceite diseñado para funcionar a bajas temperaturas. Es imperativo el reemplazo de bujías y filtros, aceite, aire y gasolina. Y, por supuesto, lo más importante es el estado técnico de la batería. Incluso si la batería es nueva, debe cargarse con un cargador externo. Si se cumplen todos estos requisitos de antemano, no habrá problemas para arrancar el motor en la estación fría.
- Debe insertar la llave en el encendido, girarla un sector en el sentido de las agujas del reloj y asegurarse de que todos los aparatos eléctricos estén apagados. Aunque deberían apagarse automáticamente cuando el motor de arranque está en marcha, es mejor apagarlos para no crear una carga adicional en el motor en el primer momento después de arrancarlo.
- Para que una batería fría funcione correctamente, debe calentarla encendiendo los faros o las luces de posición durante 20 a 30 segundos.
- Si la transmisión no es automática, asegúrese de pisar el pedal del embrague hasta el fondo. En este caso, la caja de cambios se desconectará del motor, lo que reducirá significativamente la carga en el motor de arranque.
4. Encienda el encendido durante medio segundo para que el eje del motor se mueva desde el punto muerto y el aceite lubrique las superficies de fricción del motor. - Vuelva a encender el encendido durante no más de 3 segundos. Si el motor no arranca, deberá esperar al menos 15 segundos antes de volver a arrancar. Durante este tiempo, la batería, calentada debido a un arranque fallido del motor, ganará fuerza. Si después de 5-6 intentos con pausas no fue posible arrancar el motor y la batería no se agotó, significa que el agua que entró en los mecanismos se congeló y es necesario calentar el automóvil colocándolo en un lugar cálido. cochera. O ha ocurrido un mal funcionamiento y necesita comunicarse con el servicio.
- Si el motor del automóvil arranca, debe soltar suavemente el pedal del embrague. Después del calentamiento, el coche está listo para funcionar.
A. Kurchenko, A. Sinelnikov
El sistema de encendido propuesto difiere del descrito en la colección “Para ayudar al radioaficionado”, núm. 73 (M.: DOSAAF, 1981) porque el condensador de almacenamiento que contiene se carga continuamente y, por lo tanto, las fugas en los elementos del circuito secundario no afectan el funcionamiento del sistema.
El sistema es resistente al ruido; Funciona normalmente en presencia de ruido impulsivo con una amplitud de hasta 80 V en la red de a bordo.
No se proporciona el modo de chispas múltiples. El cambio de un sistema electrónico a un sistema de batería convencional se realiza mediante conectores enchufables.
El sistema proporciona una tensión secundaria estabilizada de 360±10 V cuando la tensión de alimentación cambia de 6,5 a 15 V, así como cuando la temperatura cambia de -40 a +70 °C.
La corriente consumida por el sistema varía linealmente desde 0,4 A con el motor parado hasta 1,8 A con un motor de cuatro tiempos y cuatro cilindros a 6.000 rpm.
La duración de la descarga de chispa es de 0,3 μs y su energía es de al menos 5,9 mJ.
El diagrama del circuito eléctrico del dispositivo de encendido en cuestión se muestra en la Fig. 1.
El sistema de encendido consta de un disyuntor Pr, una unidad electrónica EB, un dispositivo de conmutación de encendido electrónico a encendido por batería, que consta de conectores enchufables XP1, XS1, XP2, bobina de encendido KZ, interruptor de encendido VZ, batería GB, interruptor de arranque VSt.
La unidad electrónica, a su vez, consta de los siguientes componentes principales:
convertidor de voltaje de un solo extremo en transistor VT2 y transformador T1;
dispositivo de estabilización, que consta de un diodo zener VD9 y un amplificador de corriente continua en transistores VT1 VT3, VT4, VT5;
condensador de almacenamiento C3
un dispositivo de conmutación que consta de tiristor VS1, transformador de control T2, resistencias R5, R6, condensador C2 y diodo VD8;
diodo de descarga VD7.
El dispositivo funciona de la siguiente manera. Supongamos que los contactos del disyuntor Pr están abiertos en el momento en que se enciende la alimentación. Después de encender la alimentación, el convertidor de voltaje comienza a funcionar. No hay voltaje en el capacitor de almacenamiento C3 en este momento, por lo que el diodo zener VD9 y el transistor VT3 están cerrados. Los transistores VT4, VT5 están abiertos. El primero de ellos es la corriente que ingresa a su base a través de la resistencia R11, y el segundo es la corriente del colector del transistor VT4 a su base a través de la resistencia R14. El transistor abierto VT5 pasa por alto la unión base-emisor del transistor VT1, por lo que este último está cerrado y no afecta el funcionamiento del convertidor. El transistor VT2 del convertidor se abre inicialmente con corriente hacia su base a través de la resistencia R1. En este caso, la tensión de alimentación total se aplica al devanado 1 del transformador T1. Se inducen voltajes en los devanados restantes del transformador. El voltaje negativo desde el comienzo del devanado II (los comienzos de los devanados en el diagrama de la Fig. 1 están indicados con puntos) a través del diodo VD5 y la resistencia R2 se suministra a la base del transistor VT2 y pone el transistor VT2 en estado de saturación. Una corriente que aumenta linealmente comienza a fluir a través del devanado I del transformador T1 (t1 en la Fig. 2).
Lo que llamaremos corriente de interrupción, el transistor VT2 comienza a apagarse. El voltaje en él aumenta y en el devanado I disminuye. Como resultado, el voltaje en el devanado II también disminuye, lo que acelera el proceso de apagado del transistor VT2, que se apaga en unos pocos microsegundos. La tensión en los devanados del transformador T1 cambia de signo. Se aplica voltaje positivo desde el comienzo del devanado II a través de la resistencia R4 a la base del transistor VT2 y lo bloquea de manera confiable. La corriente a través del transistor VT2 y el devanado I del transformador T1 se detiene (t2 en la Fig. 2). Esto pone fin al funcionamiento directo del convertidor. Durante la carrera directa, se aplica voltaje inverso al diodo VD6 desde el devanado III, por lo que el diodo está cerrado y el circuito secundario (elementos ubicados en el diagrama de la Fig. 1 a la derecha del diodo VD6) no afecta el funcionamiento del convertidor.
Arroz. 2. Diagramas de tiempo del funcionamiento de un convertidor de voltaje estabilizado de ciclo único: UIII, Uc3 - voltaje, respectivamente, en el devanado III y el capacitor C3, i1, - corriente a través del devanado I del transformador T1
Después de que se interrumpe la corriente en el devanado I del transformador T1, comienza el funcionamiento inverso del convertidor.
La energía acumulada en el campo magnético del transformador crea pulsos de voltaje de polaridad opuesta en sus devanados. Un pulso positivo desde el comienzo del devanado III abre el diodo VD6 y carga el capacitor de almacenamiento a un voltaje que depende de la energía acumulada en el campo magnético del transformador durante la carrera directa y la capacidad del capacitor de almacenamiento (t3 en la Fig. 2). .
Si asumimos que toda la energía acumulada en el campo magnético del transformador T1 durante el recorrido de avance se transforma en energía campo eléctrico condensador, entonces el voltaje al que se cargará el condensador de almacenamiento será igual a:
Donde ir es la fuerza de la corriente de ruptura; L1 - inductancia del devanado I.
La duración del pulso inverso también depende de la energía acumulada en el transformador y de la capacitancia del condensador de almacenamiento C3 y, además, como se puede ver en la Fig. 2, disminuye a medida que aumenta la amplitud del pulso. De hecho, la energía de cada pulso es constante - L1(ip) al cuadrado/2, por lo tanto, el área del pulso es constante, pero la altura del pulso aumenta todo el tiempo y, por lo tanto, su duración debería disminuir.
Después del final del pulso inverso (t4 en la Fig. 2), el voltaje positivo en los devanados del transformador T1 desaparece, el transistor VT2 se abre nuevamente y se repiten los procesos anteriores.
El voltaje a través del capacitor de almacenamiento aumenta gradualmente. Cuando alcanza un valor dado de 350...360 V (t5 en la Fig. 2), que está determinado por la resistencia de las resistencias R7, R8, R9 y el voltaje de estabilización del diodo zener VD9, este último se abre. Los transistores VT3, VT1 se abren y los transistores VT4, VT5 se cierran. La retroalimentación positiva realizada a través de la resistencia R12 acelera el proceso de conmutación de los transistores VT1, VT3, VT4, VT5 del amplificador de relé y, además, aumenta su estabilidad. El condensador C4 también aumenta la estabilidad del amplificador.
La transición colector-emisor del transistor abierto VT1 a través del diodo VD1 pasa por alto la transición emisor-base del transistor VT2, como resultado de lo cual este último se cierra y el convertidor deja de funcionar. El condensador de almacenamiento se descarga lentamente a través de las resistencias R7, R8, R9, el diodo Zener VD9 y las resistencias de fuga del tiristor VS1, los diodos VD6, VD7 y su propia resistencia de aislamiento. Después de un tiempo, el voltaje en el condensador de almacenamiento disminuye tanto que el diodo zener VD9 se cierra. Los transistores VT3 y VT1 del amplificador de relé se cierran y los transistores VT4, VT5 se abren. El convertidor vuelve a funcionar (t6 en la Fig. 2). El primer pulso inverso recarga el condensador de almacenamiento, el voltaje aumenta y el diodo zener VD9 y los transistores VT3 y VT1 se abren nuevamente. El convertidor deja de funcionar nuevamente, etc.
Por lo tanto, el nivel de voltaje promedio a través del capacitor de almacenamiento se mantiene constante. Cuando la tensión de alimentación disminuye, la intensidad de la corriente de interrupción (ip) disminuye y, por lo tanto, la energía acumulada en el campo magnético del transformador durante el movimiento de avance disminuye. Sin embargo, al mismo tiempo, la frecuencia de funcionamiento del convertidor aumenta y el condensador de almacenamiento comienza a recargarse con más frecuencia. Como resultado, el nivel de voltaje promedio a través de él permanece constante. Por ejemplo, las pruebas han demostrado que cuando la tensión de alimentación aumenta de 6,5 a 15 V, es decir en un 230%, el voltaje en el condensador de almacenamiento aumenta sólo un 2%, de 360 a 367 V.
Lo mismo sucede cuando aumenta la corriente de fuga en el circuito secundario. El condensador de almacenamiento comienza a descargarse más rápido, pero también se recarga con más frecuencia. Como resultado, el nivel de voltaje promedio a través de él permanece constante.
La amplitud de ondulación, o la magnitud del paso de voltaje en el capacitor de almacenamiento, en estado estacionario depende de la energía almacenada en el campo magnético del transformador durante la carrera de avance. Cuanto menor sea esta energía, menor será el tamaño del paso. En la práctica, el tamaño del paso no debe exceder los 10...15 V. De lo contrario, la tensión de chispa resulta prácticamente desestabilizada. En efecto, dado que el funcionamiento del convertidor no se estabiliza con el funcionamiento del interruptor, los contactos de este último pueden abrirse en cualquier momento. De la Fig. 2 se puede observar que la tensión suministrada a la bobina de encendido será mayor si el interruptor se abre en el momento t5 en lugar de en el momento t7. Si la amplitud del paso, por ejemplo, es de 70 V, entonces la tensión de chispa no puede considerarse estabilizada.
El segundo requisito, y al mismo tiempo muy importante, para el convertidor, si está destinado a funcionar en el sistema de encendido, es su velocidad. Debe tener tiempo para cargar el condensador de almacenamiento durante el tiempo entre dos chispas, a una frecuencia máxima de chispas de 200 Hz, es decir, en 5 ms.
La velocidad del convertidor está determinada principalmente por la intensidad de la corriente de interrupción ip. Cuanto más grande es, mayor es cada porción de energía y más rápido se carga el condensador de almacenamiento. Sin embargo, en este caso también aumenta el tiempo de subida de la corriente. Sin embargo, esta última aumenta en proporción a la primera potencia de la corriente y la energía es proporcional al cuadrado de la corriente. Por lo tanto, el tiempo total de carga del condensador de almacenamiento disminuye al aumentar la corriente de corte. La velocidad del convertidor prácticamente no depende de la inductancia del devanado primario I del transformador. Cuanto mayor es la inductancia, mayor es cada porción de energía, pero la corriente aumenta con la misma lentitud. El tiempo de avance aumenta. Cuando aumenta la inductancia del devanado I, por ejemplo al aumentar la sección transversal del núcleo del transformador, la frecuencia de funcionamiento del convertidor disminuye, el condensador se carga completamente, por ejemplo, en 3-4 pulsos inversos, pero el tiempo total de carga es lo mismo que con una inductancia más baja, cuando el condensador se carga en 10-15 pulsos. Al mismo tiempo, el tamaño del paso en estado estacionario en el primer caso es mayor y, además, el transformador tiene grandes dimensiones y peso.
Por tanto, el diseño del transformador convertidor puede ser muy diferente. Sólo es necesario que las pérdidas de cobre (en el devanado I) sean aproximadamente iguales a las pérdidas de acero (en el núcleo), lo cual puede determinarse por el grado de calentamiento del devanado y del núcleo (deben calentarse aproximadamente por igual). . Además, la frecuencia de funcionamiento del convertidor en modo inestable (t1 - t5 en la Fig. 2) no debe exceder los 10... 15 kHz, ya que a medida que aumenta la frecuencia, aumentan las pérdidas en el transistor VT2 y en el núcleo del transformador.
A medida que disminuye la tensión de alimentación, disminuye la corriente de corte y, en consecuencia, aumenta el tiempo total de carga del condensador de almacenamiento. Sin embargo, al mismo tiempo, la frecuencia de formación de chispas es baja, por ejemplo al arrancar el motor con el motor de arranque, y el condensador de almacenamiento logra estar completamente cargado.
Detengámonos en el propósito de algunos elementos del convertidor.
El diodo VD1 protege el transistor VT1 del voltaje de polaridad positiva que aparece en el devanado II (basado en el transistor VT2) durante la carrera inversa.
El diodo VD4 compensa la caída de voltaje en el diodo VD1, que es necesaria para bloquear confiablemente el transistor VT2 al desbloquear el transistor VT1.
Gracias al diodo VD5, conectado en paralelo con la resistencia R4, la media onda negativa de voltaje del devanado II pasa a la base del transistor VT2 a través de este diodo casi por completo, y la media onda positiva se limita a un nivel aceptable para el transistor. VT2 por diodos VD2, VD3.
Cuando los contactos del interruptor están cerrados, la corriente comienza a fluir a través de las resistencias R5, R6 y el diodo VD8. El voltaje en el devanado I del transformador T2 está limitado por el diodo VD8 y, por lo tanto, la amplitud del pulso negativo en el electrodo de control del tiristor VS1 en el momento en que se cierran los contactos del interruptor no excede 0,35 V. Limitando el voltaje en el devanado I, además, asegura un aumento del tiempo de subida actual.
Las resistencias R5, R6 limitan la corriente a través del devanado I y, junto con el condensador C2, forman un filtro de paso bajo que proporciona la inmunidad al ruido necesaria al sistema de encendido.
Cuando se abren los contactos del interruptor, la corriente en el devanado I alcanza un valor de estado estable. La energía electromagnética se acumula en el núcleo del transformador T2. Por lo tanto, en el momento en que se abren los contactos, aparecen pulsos de voltaje en los devanados del transformador. Un pulso positivo desde el extremo del devanado II llega al electrodo de control del tiristor VS1, como resultado de lo cual este último conmuta (t1 en la Fig. 3).
Arroz. 3. Diagramas de tiempo del funcionamiento del sistema de encendido con acumulación continua de energía en el momento de la conversión: Uc3 - voltaje en el condensador de almacenamiento C3, Is - corriente a través del devanado primario de la bobina de encendido, Ucv - voltaje en la bujía en el devanado, lo que elimina la influencia del rebote de los contactos del interruptor.
El devanado primario de la bobina de encendido está conectado a un condensador de almacenamiento C3 cargado a un voltaje de 350 V, y el voltaje en él aumenta a 350 V (Uk) en unos pocos microsegundos. La tasa de aumento del voltaje secundario depende de los parámetros de la bobina de encendido. Cuando se utilizan bobinas en serie de un sistema de encendido de batería convencional (por ejemplo, B117), se produce una chispa 3...5 μs después de que se abren los contactos del interruptor (t2 en la Fig. 3).
La inductancia del devanado primario de la bobina de encendido y el condensador acumulador C3, conectados entre sí a través de un tiristor conmutado, forman un circuito oscilatorio en el que se producen oscilaciones amortiguadas. La corriente en el circuito es Isk, que fluye en este momento a través del tiristor y el devanado primario de la bobina de encendido, como se puede ver en la Fig. 3, retrasa el voltaje en 90°. Después de un cuarto del período, en el momento t3, la corriente en el circuito alcanza su máximo y el voltaje a través del capacitor se vuelve igual a cero, y luego cambia de signo y se vuelve negativo. Tan pronto como el voltaje en el capacitor de almacenamiento se vuelve negativo, el diodo VD6 se abre y la corriente Ivd6 comienza a fluir a través de él y del devanado III del transformador T1, cargando el convertidor e impidiendo que comience a funcionar. Después de medio ciclo, en el momento t4, la corriente en el circuito se vuelve cero y el tiristor se apaga. Sin embargo, gracias al diodo VD7, el circuito oscilatorio no se destruye. El voltaje en el capacitor de almacenamiento en este momento (t4 en la Fig. 3) es negativo, el diodo VD7 se abre y la corriente del circuito ahora fluye a través de él.
Después de otro medio ciclo en el momento t5, la corriente en el circuito vuelve a disminuir a cero, el diodo VD7 se cierra y el circuito oscilatorio se destruye. El devanado primario I de la bobina de encendido se desconecta del condensador de almacenamiento y se detiene la descarga de chispas en la bujía. Sin embargo, el diodo VD6 permanece abierto durante aproximadamente 150 μs hasta que la energía acumulada en el campo magnético del transformador T1 (debido a la corriente Ivd6 que fluye a través del devanado III) se gasta en recargar el condensador de almacenamiento (t5 -t6 en la Fig. 3). Como se puede ver en la Fig. 3, en el momento t5, cuando el diodo VD7 se cierra y el circuito oscilatorio se destruye, hay un voltaje positivo U2 a través del capacitor de almacenamiento, que es aproximadamente el 30% del voltaje inicial U1. El valor del voltaje U2 está determinado por la energía liberada en la descarga de chispa de la bujía, que se puede calcular mediante la fórmula
La energía liberada en una descarga de chispa, en igualdad de condiciones, depende del tamaño de la distancia entre chispas de la bujía. A medida que aumenta el tamaño de la descarga de chispa, el voltaje U2 disminuye y, en consecuencia, aumenta la energía liberada en la descarga de chispa.
De la Fig. 3 se puede ver que la duración de la descarga de chispa en el sistema descrito (cuando se trabaja con la bobina B117) es de aproximadamente 0,3 ms. Además, la descarga de chispa consta de dos partes: positiva y negativa, correspondientes a las medias ondas positivas y negativas de la corriente en el devanado primario de la bobina de encendido.
La duración relativamente corta de la descarga de chispa no es una desventaja del sistema descrito. Como han demostrado los estudios, en un motor en buen estado y correctamente calculado, después de alcanzar las condiciones térmicas normales, la ignición de la mezcla de trabajo se produce en 10... 15 μs y una descarga de chispa que dura más de 1 ms, que se produce durante el encendido de una batería o de un transistor. sistemas, es inútil y sólo provoca erosión en los electrodos de las bujías, reduciendo su vida útil. Una chispa que dure 1,0 ms o más puede ser útil sólo cuando se arranca el motor con una mezcla demasiado rica, tanto caliente como fría.
Cabe señalar aquí que en el sistema de encendido descrito con un convertidor de un solo ciclo, la duración de la descarga de chispa no se puede aumentar conectando diodos en paralelo con el devanado primario de la bobina de encendido, como se hace en el sistema con energía pulsada. almacenamiento descrito en el VRL N° 73.
Cuando se conectan los diodos, el sistema deja de funcionar. El consumo de corriente aumenta a 3 A y se detienen las chispas. Esto ocurre porque el voltaje a través del capacitor de almacenamiento ya no se vuelve negativo durante la generación de chispas. El convertidor sigue funcionando todo el tiempo y el tiristor de conmutación no se apaga. El convertidor se convierte en un generador de corriente que alimenta el tiristor.
El voltaje en el capacitor de almacenamiento es igual a la caída de voltaje en el tiristor conmutado.
Para que el sistema funcione con un diodo, debe estar equipado con dispositivo adicional, por ejemplo, un multivibrador inhibido que bloquea el transistor VT2 del convertidor mientras dura la descarga de chispa.
Construcción y detalles. El diseño de la unidad electrónica puede ser muy arbitrario. Sin embargo, el cuerpo del bloque debe estar hecho de una aleación de aluminio, lo que proporcionará una buena disipación de calor para los elementos calefactores. Además, debe ser resistente a salpicaduras, ya que durante el funcionamiento es posible que entre agua.
En los radiadores de refrigeración se deben instalar el transistor VT2, los diodos VD4 y VD7 y el tiristor VS1. El resto de elementos se encuentran en la placa de circuito impreso. El conector XP1 está instalado en el cuerpo de la unidad. Del conector XP1 sale un mazo de cables de varias longitudes y colores para conectarlos a los puntos correspondientes del circuito del coche. El conector XP2 se cierra en el lado de montaje con un enchufe cilíndrico y en el lado del pin con una tapa con cadena (para que la tapa no se pierda), y se fija al mazo de cables del conector XS1.
Se utilizan conectores XP1, XP2 2РМ 18B 7Ш1В1, conector XS1 - 2РМ. 18KPN 7G1V1.
Los tipos de dispositivos semiconductores, las capacidades y potencias de resistencias, así como las capacidades de los condensadores, se indican en el diagrama de la Fig. 1. Las resistencias fijas se utilizan como MLT. Resistencia variable R8-SP5-1a, SP5-2. La estabilidad temporal de la tensión secundaria de la unidad depende de la calidad de esta resistencia, de su estabilidad temporal.
Los condensadores C1, C4 pueden ser de cualquier tipo: mica, película, cerámica, papel metálico, etc., pero deben ser no electrolíticos, para una tensión de al menos 50 V, con cualquier desviación admisible de la capacitancia del valor nominal y cualquier coeficiente de temperatura de la capacitancia. El condensador C1, por ejemplo, puede ser MBM-160-0,05 ± 20% y el condensador C4 puede ser BM-2-200V-0,01 ± 20%.
Condensador C3 - MBGCh, MBGO, MBGP para tensiones inferiores a 500 V. También se pueden utilizar dos condensadores MBM de 0,5 μF para 500 V, conectándolos en paralelo.
Condensadores electrolíticos C2 y C5 K50-20, K53, K52 para una tensión de al menos 25 V y una capacidad no inferior a la indicada en el diagrama.
El transformador T1 tiene un núcleo Ш16x16 (sección 256 mm2) de acero E330, E340, E44, que se ensambla extremo a extremo con un espacio no magnético de 0,15...0,25 mm (junta prensada).
El devanado I tiene 16 vueltas de alambre PEV-2 con un diámetro de 0,9...1,12 mm, el devanado II tiene 11 vueltas y el devanado III tiene 290 vueltas de alambre PEV-2 con un diámetro de 0,35...0,47 mm.
Para el transformador T1 se puede utilizar un núcleo con otra sección transversal. Por ejemplo, de una unidad con almacenamiento de energía pulsada (VRL No. 73). En este caso, las vueltas de los devanados cambian en proporción inversa a la raíz cuadrada de la relación de las secciones transversales de los núcleos. El transformador T1 debe quedar bien sujeto con un clip especial. De lo contrario, se generará mucho ruido cuando el sistema funcione.
El transformador T2 está fabricado sobre un núcleo toroidal OL12X20X6,5 de acero E330, E340. El devanado I tiene 150 vueltas de alambre PEV-2 con un diámetro de 0,33 mm y el devanado II tiene 75 vueltas del mismo alambre, pero con un diámetro de 0,15 mm.
Al reemplazar transistores y diodos, debe guiarse por sus modos de funcionamiento, que se muestran en la tabla. 1 (diodos) y mesa. 2 (transistores).
A modo de ejemplo, estas tablas muestran algunas posibles opciones de reemplazo. Al reemplazar el transistor VT2 KT837V por KT837A(B), el funcionamiento de la unidad se deteriora.
Debido a la baja ganancia de corriente de los transistores de reemplazo, la corriente de corte ip disminuye (ver Fig. 2) y, como resultado, aumenta el tiempo de carga del capacitor de almacenamiento. El rendimiento del sistema disminuye y, además, aumenta su tensión mínima de funcionamiento.
Al reemplazar el transistor VT4, debe elegir un transistor con un voltaje máximo de colector-emisor, ya que su colector en algunos momentos (t6 -t7 en la Fig. 2) experimenta el voltaje total de la red eléctrica de a bordo con ruido impulsivo durante varios veces superior a la tensión nominal de a bordo.
En lugar del diodo zener KS191Zh (VD9), se puede utilizar cualquier otro diodo zener con una corriente de estabilización mínima de no más de 0,5 mA. Por ejemplo, KS175Zh, KS210Zh, 2S191Ts, 2S210Ts, etc. Si el voltaje de estabilización del diodo Zener de repuesto difiere significativamente del voltaje de estabilización del diodo Zener KS191Zh (7,7...9,6 V), es posible que sea necesario algún cambio en la resistencia de las resistencias R7, R9.
Al configurar la unidad, la bobina de encendido con un vía de chispas y el disyuntor deben conectarse de acuerdo con el diagrama de la Fig. 1. El condensador estándar C debe desconectarse del terminal del disyuntor. En lugar de un disyuntor, también se puede utilizar cualquier relé polarizado (por ejemplo, RP-4), cuyo devanado esté conectado a un generador de audio o a una red de corriente alterna de 50 Hz, 220 V (en este último caso, a través de una resistencia de amortiguación o un transformador reductor).
Como fuente de alimentación se utiliza una batería de arranque o cualquier fuente de alimentación de CC estabilizada con un voltaje de 6,5 a 15 V y una corriente de al menos 5 A, por ejemplo VS-26, B5-21, etc.
Antes de encender la alimentación, el control deslizante de la resistencia variable R8 se coloca en la posición superior del circuito para que el voltaje en el condensador de almacenamiento C4 sea inicialmente mínimo. En paralelo a las placas del condensador C4 se conecta un voltímetro de CC con un voltaje de 500 V con un consumo de corriente de no más de 100 μA (con una resistencia de entrada de al menos 5 MΩ).
La verificación inicial de la unidad se realiza con una tensión de alimentación de 12...14 V y contactos del disyuntor abiertos. Si el equipo está correctamente montado y todas las piezas están en buen estado, empieza a funcionar inmediatamente y su puesta en funcionamiento sólo consiste en instalarlo mediante una resistencia variable R8. voltaje requerido en un condensador de almacenamiento. Después de conectar la alimentación, se debe escuchar un característico "chirrido" de tono puro, que es consecuencia del funcionamiento del convertidor.
Girando el eje de la resistencia variable R8, ajuste el voltaje en el condensador de almacenamiento a 350...360 V. En este caso, la corriente consumida por la unidad no debe exceder los 0,5 A. Luego verifique el funcionamiento del convertidor en condiciones extremas. valores de la tensión de alimentación de 6,5 y 15 V. Cuando la tensión de alimentación cambia dentro de estos límites, la tensión en el condensador de almacenamiento debe permanecer prácticamente constante. Sólo debería cambiar el tono del "chirrido" y el consumo de corriente, que a 6,5 V no debe ser más de 1,5 A, y a 15 V, no más de 0,5 A.
Luego se desconecta el voltímetro de CC y se verifica el funcionamiento del sistema de encendido a diferentes velocidades del eje distribuidor (a diferentes frecuencias de chispa). Durante el funcionamiento del interruptor, se debe observar una chispa estable en el explosor del pararrayos. El voltaje suministrado al devanado primario de la bobina de encendido se puede medir utilizando un voltímetro de pulso o un osciloscopio. Establezca el voltaje de la fuente de alimentación en 14 V y aumente la frecuencia de operación del disyuntor (o un dispositivo que lo reemplace) a 200 Hz (6000 rpm), mientras que el voltaje suministrado al devanado primario de la bobina de encendido no debe disminuir. Si disminuye, esto significa que el convertidor no tiene tiempo para cargar completamente el condensador de almacenamiento, es decir, la velocidad del convertidor no es suficiente. En este caso, se debe aumentar el espacio no magnético en el núcleo del transformador o reducir proporcionalmente el número de vueltas de todos los devanados para reducir la inductancia del devanado I. Además, esto puede ocurrir si la ganancia de corriente del transistor VT2 es pequeño. Entonces es necesario reemplazar el transistor o reducir la resistencia de la resistencia R2 a 10 ohmios.
Instalación en un coche. En un automóvil, la unidad electrónica se instala en el compartimento del motor, donde la temperatura no supera los +60°C y donde se excluye la entrada directa de agua.
Los cables del mazo de cables XS1 se conectan a los puntos correspondientes del circuito eléctrico del vehículo de acuerdo con el diagrama de la Fig. 1, que muestra la conexión a la bobina B117 sin resistencia adicional (automóviles Zhiguli). El cable del pin 2 en este caso queda libre.
Si la bobina tiene una resistencia adicional, entonces el pin 2 está conectado al terminal de la bobina VK y el pin 7 al terminal VK-B.
Al instalar la unidad en los modelos VAZ-2103, 2106, 21021 que tienen tacómetro electrónico, el cable marrón del tacómetro se conecta al terminal 1 de la bobina a través de una resistencia MLT con una resistencia de 1...3 kOhm y una potencia de 1 w. Cuando se conecta directamente, el tacómetro es inestable.
El condensador estándar del terminal del disyuntor debe desconectarse y conectarse al pin 6 (conector XS1). Después de instalar la unidad en el automóvil y verificar su funcionalidad, debe verificar el dispositivo de conmutación del encendido electrónico al convencional. Para ello, con el contacto cortado, desconectar el conector XS1 del conector XP1 y conectarlo al conector XP2. El sistema de encendido debería seguir funcionando correctamente.
Accesorio a la unidad electrónica de un sistema de encendido por condensador con almacenamiento continuo de energía para obtener múltiples chispas.
El accesorio produce múltiples chispas al arrancar el motor con un motor de arranque. La primera chispa se produce, como de costumbre, después de que se abren los contactos del interruptor, seguida de una serie de chispas hasta que los contactos se cierran. Una característica distintiva de la consola es que no contiene su propio autogenerador y la frecuencia de las chispas múltiples está determinada por la velocidad del propio sistema de encendido. Cada chispa posterior se produce sólo después de que el condensador de almacenamiento esté completamente cargado. Si el condensador de almacenamiento no está completamente cargado, el modo de chispas múltiples se detiene y el sistema funciona en modo de disparo único.
El diagrama del circuito eléctrico del accesorio con circuitos de conexión al automóvil se muestra en la Fig. 4. El decodificador en sí consta de un disparador simétrico en los transistores VT7, VT8, un simulador de interruptor electrónico de contactos de interruptor en los transistores VT9, VT10 y un inversor de pulso en el transistor VT6. El decodificador está conectado a la unidad electrónica como se muestra en la Fig. 4. En esta figura, los elementos del sistema de encendido y los elementos de la unidad electrónica se indican de la misma forma que en la Fig. 1: EB - unidad electrónica, VZ - interruptor de encendido, VSt - interruptor de arranque, Pr - disyuntor, GB - batería. Los demás elementos y circuitos del sistema de encendido de la Fig. 4 no se muestran porque funcionan igual que sin el prefijo.
Arroz. 4. Diagrama esquemático consolas
En la figura. La Figura 5 muestra diagramas de tiempo que caracterizan el funcionamiento del dispositivo con el decodificador. El sistema funciona de la siguiente manera. Supongamos que en el momento en que se activa el interruptor de arranque, suministrando energía a la consola, los contactos del disyuntor Pr están cerrados (t1 en la Fig. 5). Después de encender la alimentación, el disparador de los transistores VT7, VT8 se puede configurar en cualquier estado. Supongamos que VT7 está cerrado y VT8 está abierto. A este estado del disparador lo llamaremos primer estado estable.
Arroz. 5. Diagramas de tiempo del funcionamiento del sistema de encendido con acumulación continua de energía en el modo de chispas múltiples (con accesorio):
En consecuencia, el transistor VT9 se cerrará y el transistor VT10 se abrirá cuando la corriente fluya hacia su base a través de la resistencia R27. La corriente del colector del transistor VT10 fluye a través de las resistencias R5, R6 de la unidad electrónica y el devanado I del transformador T2, y la energía electromagnética se acumula en el núcleo del transformador. Además, si el disparador se establece en el segundo estado estable y el transistor VT10 está cerrado, la corriente del devanado I fluirá a través del diodo VD16 y los contactos cerrados del disyuntor.
La primera apertura (t2 en la Fig. 5) de los contactos del interruptor, si el transistor VT10 está abierto, no cambiará el estado de los elementos en el dispositivo. Cuando los contactos del disyuntor están cerrados, el condensador C12 se carga a través de la unión emisor-base del transistor VT6, la resistencia R17 y el diodo VD11. El transistor VT6 se abre por un corto tiempo y un pulso positivo de su colector a través de la resistencia R19, el capacitor C6 y el diodo VD13 llega a la base del transistor VT7. El disparador cambia al segundo estado estable (t3 en la Fig. 5), el transistor VT7 se abre y el transistor VT8 se cierra. El transistor VT9 se abre con corriente hacia su base a través de las resistencias R24, R26 y se cierra el transistor VT10. La corriente del devanado I del transformador T2 fluye ahora a través del diodo VD16 y los contactos cerrados del interruptor.
En el momento en que se abren los contactos del interruptor, como es habitual, se producen chispas en el sistema (t4 en la Fig. 5), además, el pulso positivo generado en el devanado I del transformador T2 pasa a través del capacitor C10, el diodo VD14 y la resistencia R22 a la base. del transistor VT8, y el flip-flop vuelve al primer estado estable. Se abre el transistor VT8 y, en consecuencia, se abre el transistor VT10, lo que equivale a cerrar los contactos del disyuntor. La corriente del colector del transistor VT10 comienza a fluir a través del devanado I del transformador T2.
Después de que cesa la chispa en la bujía (t5 en la Fig. 5), el convertidor comienza a funcionar y en el momento t6 carga el condensador de almacenamiento a un voltaje establecido de 350...360 V. Tan pronto como el voltaje en el condensador de almacenamiento alcanza el valor especificado (t6 en la Fig. 5), el diodo Zener VD9 (ver Fig. 1) del dispositivo de estabilización de la unidad electrónica se abre, los transistores VT3, VT4, VT5 del amplificador de relé se conmutan y el transistor VT4 se cierra, y el voltaje en su colector de repente se vuelve positivo. Se suministra un impulso positivo desde el colector del transistor VT4 a través del condensador C8 y el diodo VD13 a la base del transistor VT7. El disparador cambia al segundo estado estable: el transistor VT7 está desbloqueado y los transistores VT8 y VT10 están bloqueados. Bloquear el transistor VT10 equivale a abrir los contactos del disyuntor. Se produce una segunda chispa en el sistema. Al mismo tiempo, se suministra un pulso positivo desde el colector del transistor VT10 a través del condensador C10, el diodo VD14 y la resistencia R22 a la base del transistor VT8, como resultado de lo cual el disparador vuelve a cambiar al primer estado estable (t7 en la Fig. 5). El transistor VT7 se cierra y el transistor VT8 se abre. Como resultado, el voltaje en los colectores de los transistores VT7, VT8, VT10 toma la forma de pulsos cortos que duran varios microsegundos. En la figura. 5, la duración de estos pulsos (para mayor claridad) aumenta condicionalmente.
Una vez finalizada la chispa, el condensador de almacenamiento se carga nuevamente y, cuando se carga a un voltaje determinado (t8 en la Fig. 5), el transistor VT4 de la unidad electrónica se apaga y un pulso positivo de su colector transfiere nuevamente el disparador al segundo estado estable. Aparece una tercera chispa en el sistema. Luego, los procesos anteriores se repiten hasta que los contactos del interruptor se cierren (t9 en la Fig. 5).
En el momento en que se cierran los contactos del interruptor, llega un pulso positivo a la base del transistor VT7 desde el colector del transistor VT6 y el disparador cambia al segundo estado estable. El transistor VT7 se abre y los transistores VT8 y VT10 se cierran. Sin embargo, no se produce una chispa en el sistema, ya que el transistor VT10 en este momento es desviado por los contactos cerrados del interruptor y la corriente a través del devanado I del transformador T2 no se detiene.
El pulso positivo que aparece en el colector del transistor VT4 y llega a la base del transistor VT7 en el momento en que finaliza la carga del condensador de almacenamiento (t10 en la Fig. 5) tampoco cambiará el estado de los elementos en el dispositivo, ya que el disparador ya está en el segundo estado estable.
Así, en el modo de chispas múltiples, cuando los contactos del interruptor están abiertos, la señal para cada chispa posterior es un pulso positivo que aparece en el colector del transistor VT4 en el momento en que finaliza la carga del condensador de almacenamiento. Si, por alguna razón, el condensador de almacenamiento, por ejemplo, debido a un bajo voltaje de suministro a una alta velocidad de rotación del cigüeñal, no tiene tiempo de cargarse completamente antes de que se cierren los contactos del interruptor y no se produzca el impulso indicado, entonces en este momento el Los contactos se cierran, gracias al impulso del inversor en el transistor VT6, el disparador cambiará al segundo estado estable: el transistor VT7 se desbloqueará, los transistores VT8 y VT10 se bloquearán y el sistema podrá funcionar en modo monobloque. modo chispa. Sin un inversor de impulsos en el transistor VT6, el sistema de encendido en este caso dejaría de funcionar por completo. El transistor VT10 estaría abierto todo el tiempo hasta que el condensador de almacenamiento comenzara a cargarse completamente nuevamente.
Los diodos VD10, VD12, VD15 están diseñados para descargar los condensadores C12, C6, C8, C10 una vez finalizados los pulsos de funcionamiento.
Las resistencias R17, R19, R22, R26 limitan las corrientes de base de los transistores correspondientes a un nivel aceptable.
La resistencia R25 y el condensador C11 forman un filtro de paso bajo que protege la consola de la interferencia de impulsos de la red eléctrica de a bordo del vehículo, cuya intensidad aumenta durante el funcionamiento del motor de arranque.
Construcción y detalles. El decodificador no tiene elementos que se calienten durante el funcionamiento, por lo que todos los elementos están ubicados sobre una placa de circuito impreso o placa de circuito impreso con pétalos de contacto, la cual se coloca en una especie de carcasa o caja metálica que protege el tablero del agua, polvo, etc.
El decodificador también se puede ensamblar en una carcasa con una unidad electrónica.
Los tipos de dispositivos semiconductores, así como los valores de resistencias y condensadores se indican en el diagrama de la Fig. 4. Todas las resistencias MLT. Condensadores de cualquier tipo para una tensión de al menos 25 V. El condensador electrolítico C11 debe tener una capacidad de al menos 20 μF y permitir el funcionamiento a temperaturas de -30 a +60 ° C.
Todas las instrucciones dadas anteriormente sobre los elementos de la unidad electrónica y su posible sustitución siguen siendo válidas en este caso.
Montaje e instalación en el coche. Si el accesorio está ensamblado correctamente y sus piezas están en buen estado de funcionamiento, comienza a funcionar inmediatamente y no requiere ningún ajuste. La verificación de funcionalidad debe realizarse junto con una unidad electrónica en funcionamiento ensamblada según el diagrama de la Fig. 1. Este requisito se debe a que la unidad electrónica para trabajar con el decodificador requiere alguna modificación. Es necesario quitar dos cables del bloque: del colector del traisistor VT4 y del pin 1 del conector XP1, que están conectados a los mismos terminales del decodificador. El accesorio se conecta según el diagrama de la Fig. 4. Se rompe el cable del disyuntor y sus extremos se conectan a los terminales de la consola 4 y Ave.
La prueba de rendimiento se lleva a cabo con una tensión de alimentación de 12... 15 V y una frecuencia de chispas de no más de 20 Hz (no más de 600 rpm).
Primero, se verifica el funcionamiento del sistema en el modo de chispa única, es decir, con el interruptor VSt abierto, luego se enciende. La corriente consumida por el sistema debería aumentar inmediatamente y el sonido de las chispas debería cambiar. Es conveniente monitorear el funcionamiento del sistema usando un osciloscopio conectándolo a través de un divisor de voltaje paralelo al devanado primario de la bobina de encendido.
Cuando se opera en el modo de chispa única, se deben observar en la pantalla del osciloscopio pulsos con una amplitud de aproximadamente 350 V, cuya frecuencia de repetición es igual a la frecuencia de apertura de los contactos del interruptor. Cuando se enciende el interruptor VST, el número de pulsos debería aumentar: aproximadamente la mitad del período debería estar lleno de pulsos.
El funcionamiento del accesorio también se puede comprobar directamente en el vehículo mediante un tacómetro electrónico que mide la frecuencia de formación de chispas o “chispa”. En este último caso, desconectar el cable central de alta tensión del distribuidor y acercarlo a una distancia de 10...15 mm a la masa del motor. La salida del bloque 1 - VST no está conectada al principio. Luego, girando el eje del motor con el motor de arranque y observando las chispas entre el cable central y tierra, “sobre la marcha” conecta el pin 1 - VSt. El sonido de la chispa y el color de la chispa deberían cambiar.
Literatura
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