Электронный блок системы ЭПХХ

После замыкания контактов MB (Tt

на рис. 28) конденсатор С5 быстро заряжается через низкоомный резистор R15, и триггер переключается во вто­рое устойчивое состояние: транзисторы V21, V22 закрываются, а транзисторы V20, V23 открываются. Таким образом, напряжение на электромагнитный кла­пан и светодиод поступает сразу же после замыкания контактов микровыклю­чателя MB.

При размыкании контактов MB (T2 на рис. 28) триггер переключается в основное устойчивое состояние не сразу. Конденсатор С5 разряжается через резисторы R18, R20 и переход база — эмиттер транзистора V20, удерживая его в течение некоторого времени в открытом состоянии. Следовательно, мо­мент закрывания транзистора V23 задерживается и происходит примерно че­рез 0,5 с после размыкания контактов микровыключателя MB (t3, рис. 28). Задержку можно регулировать с помощью переменного резистора R18.

Наличие триггеров Шмитта в ТХР и УВЗ позволяет повысить достовер­ность контроля за работой системы. Благодаря триггерам напряжение на электромагнитный клапан и светодиод поступает скачком, и загорание светодио­да однозначно указывает на срабатывание электромагнитного клапана (если он, конечно, исправен).

Выбросы напряжения, .возникающие в обмотке электромагнитного клапа­на при его выключении, устраняются диодом VI9, тем самым предохраняя транзисторы VI7 и V23 от пробоя.

Конструкция и детали. Конструкция электронного блока показана на рис. 31. Корпус блока изготовлен из листового дюралюминия толщиной 1,5 мм и состоит из основания 1 и крышки 2. Основание имеет две лапки с отверстиями 0 6 мм, расположенные на расстоянии 60 мм, что позволяет крепить блок на автомобиле без сверления дополнительных отверстий. При этом блок устанавливают рядом с одним из штатных реле, например РС752 на модели ВАЗ 2106, вводя лапки под штатные элементы крепления реле.

На боковой стенке основания имеется отверстие -38 мм с резиновой втулкой, через которое выходит жгут проводов. В нижней части основания имеются четыре отверстия 0 2 мм для крепления печатных плат. Два отвер­стия с резьбовыми втулками М2 в верхней части основания служат для уста­новки винтов, крепящих крышку. В крышке имеются три отверстия для пере­менных резисторов R9, R13, R18, рядом с которыми указано назначение каж­дого резистора.

Все детали схемы, кроме переменных резисторов, расположены на двух печатных платах типа «шахматное поле». На нижней плате собрано ТХР, на верхней — УВЗ. В блоке применены переменные резисторы типа СПО-0,5. Конденсаторы С1 — СЗ могут быть любого типа с рабочим напряжением не менее 25 В, конденсатор С 4 — К74П-3 160 В (от качества этого конденсато­ра зависит термостабильность ТХР), конденсаторы С5 и С6 типа К53-1 15 В.
Выводы блока 2, 4, 5, оканчивают стандартными автомобильными гнезда­ми Х2, Х4, Х5, а вывод 3 — специальным переходником ХЗ, который можно изготовить из стандартного гнезда, припаяв к нему П-образную пластинку — штырь (см. рис. 31). Вывод 1 оканчивают пружинным зажимом XI типа «крокодил», зубья которого нужно спилить, чтобы не повредить изоляцию вы­соковольтного провода.
Микровыключатель MB — типа МП10. Его устанавливают с помощью двух винтов М2 на специальном кронштейне (рис. 32), который закрепляют на шпильках крепления карбюратора. Светодиод устанавливают на кронштей­не, показанном на рис. 33.

Кронштейн для установки микровыключателя в системе ЭПХХ

Налаживание. Правильно со­бранный из исправных деталей блок работает сразу и налажива­ние его заключается лишь в уста­новке соответствующих значений n,

An и At. Для автономного нала­живания блока требуются источник питания постоянного тока с напряжением 13 — 14 В и током не менее 150 мА и какой-либо генератор прямоугольных импульсов с частотой от 20 до 100 Гц и амплитудой импульсов не менее 5 В, например Г5-50, Г5-75 и т. п. Блок включают по схеме рис. 29, подключив генератор к зажиму XI. Со­противление резистора R1 на время налаживания уменьшают до 5 — 10 кОм. Обмотку электромагнитного клапана карбюратора можно заменить резистором 90 — 400 Ом, 2 Вт. Движки переменных резисторов R9 и R13 устанавли­вают в средние положения, a R19 — в крайнее левое по схеме рис. 29.

Внешний вид кронштей­на со светодиодом системы ЭПХХ

Включают питание и от генератора импульсов подают сигнал частотой 5 — 10 Гц с амплитудой 5 — 10 В. Светодиод должен светиться, в противном случае этого следует добиться, вращая ось переменного резистора R9. Затем увеличивают частоту импульсов от генератора до тех пор, пока оветодиод не погаснет, после чего плавно уменьшают частоту до тех пор, пока светодиод не зажжется. Изменением сопротивления переменного резистора R9 добивают­ся, чтобы светодиод зажигался при частоте 40±1 Гц. При увеличении со­противления резистора R9 частота, при которой зажигается светодиод, сни­жается, а при уменьшении — увеличивается.

Затем, изменяя сопротивление резистора R13, добиваются, чтобы светоди­од гас (при увеличении частоты) при частоте 53±1 Гц, т. е. чтобы петля ги­стерезиса характеристики была в пределах нормы. Уменьшение сопротивления резистора R13 увеличивает петлю гистерезиса, а увеличение — уменьшает. Правильно отрегулированное ТХР должно иметь характеристику, показан­ную на рис. 27. В случае необходимости частоты градуировки можно рассчи­тать по формуле F=N/30, где N — частота вращения вала двигателя, об/мин; F — частота следования импульсов от генератора, Гц.

Регулировку ТХР можно также производить непосредственно на авто­мобиле, пользуясь имеющимся на моделях ВАЗ 2103, 2106, 2121 тахометром. Однако такой способ менее точен и

более трудоемок, тем более, что штатные тахометры имеют большую погрешность в начале шкалы.

Для проверки УВЗ частоту от генератора импульсов увеличивают до тех пор, пока оветодиод не погаснет (F>53) Гц, после чего замыкают контакты ми­кровыключателя. Светодиод сразу же должен зажечься. При размыкании кон­тактов светодиод должен погаснуть не сразу, а примерно через 0,3 — 0,5 с. Задержку регулируют после установки системы на автомобиль.

Установка на автомобиле. Электронный блок устанавливают под капо­том, на правом брызговике крыла автомобиля, позади реле РС752, и закреп­ляют шурупами по металлу, крепящими это реле.

Кронштейн с микровыключателем устанавливают на шпильках крепления карбюратора и закрепляют штатными гайками, крепящими карбюратор. Крон­штейн должен быть установлен таким образом, чтобы при отпущенной педа­ли акселератора рычаг дроссельной заслонки давил на кнопку микровыключа­теля, не смещая его корпус. При этом контакты микровыключателя должны быть разомкнуты. При малейшем нажатии на педаль акселератора контакты микровыключателя должны замыкаться. Положение микровыключателя отно­сительно рычага дроссельной заслонки регулируют передвижением кронштей­на относительно шпилек и микровыключателя относительно кронштейна, пред­варительно ослабив соответствующие гайки и винты. Кроме того, консольную часть кронштейна с микровыключателем можно перемещать вниз или вверх путем подгибания.
Светодиод устанавливают в салоне автомобиля на приборном щитке, что­бы он был в поле зрения водителя, например между спидометром и тахомет­ром на специальном кронштейне (рис. 33), который закрепляют гайкой втул­ки ручки установки на нуль счетчика дневного пробега.
Электрические соединения производят в соответствии с рис. 29.
После установки системы на автомобиль следует проверить ее работоспособность, а также отрегулировать временную задержку. Проверку произво­дят на прогретом двигателе с полностью открытой воздушной заслонкой кар­бюратора.
Одновременно с включением зажигания должен загореться светодиод и продолжать гореть после запуска двигателя при его работе на холостом ходу (N=700 — 1000 об/мин) с отпущенной педалью акселератора. Затем, на­жимая на педаль акселератора, устанавливают частоту вращения вала двига­теля 2000 — 2500 об/мин и резко отпускают педаль. Светодиод не должен гас­нуть, и двигатель не должен глохнуть. После этого с помощью переменного резистора R18 (ЛТ) уменьшают временную задержку до тех пор, пока свето­диод при резком отпускании педали акселератора не будет кратковременно гаснуть. При этом двигатель может глохнуть или работать некоторое время неустойчиво. Затем несколько увеличивают временную задержку, чтобы иск­лючить эти явления.


С точки зрения экономии горючего временная задержка должна быть ми­нимальной, однако такой, чтобы двигатель при резком отпускании педали ак­селератора не глох.
Затем проверяют работу системы при движении автомобиля. Разгоняют автомобиль на прямой передаче до скорости, соответствующей 2500 — 3000 об/мин вала двигателя. Светодиод должен при этом гореть. Затем от­пускают педаль акселератора и, наблюдая за показаниями тахометра, двига­ются по инерции с включенной передачей и сцеплением. Через 0,3 — 0,5 с по­сле отпускания педали акселератора светодиод должен погаснуть и зажечься лишь при снижении частоты примерно до 1200 об/мин.
Экономия топлива, получаемая при установке описываемой системы, во многом зависит от стиля езды водителя, от того, насколько полно использу­ется режим принудительного холостого хода. Наличие светодиода на панели приборов позволяет наиболее полно использовать этот режим. Когда свето­диод не горит, двигатель топлива не потребляет.
В заключение следует отметить, что если при установке ЭПХХ доработать карбюратор [9], перенеся электромагнитный клапан в нижнюю часть системы холостого хода, с тем, чтобы он перекрывал не только топливный жиклер, но и всю систему холостого хода, исключая тем самым ее продувку в режиме ПХХ через воздушный жиклер, то устройство временной задержки можно исключить, а микровыключатель MB подсоединить непосредственно к электро­магнитному клапану. Эффективность ЭПХХ при этом возрастает.
Электронный регулятор напряжения для автомобилей «Жигули»
В настоящее время на большинстве автомобилей применяют трех­фазные генераторы переменного тока с независимым возбуждением, обмотки статора которых соединены в звезду, со встроенным кремниевым выпрямите­лем, осуществляющим трехфазное двухполупериодное выпрямление. Обмотка возбуждения вращается на роторе и через контактные кольца соединяется с соответствующими выводами генератора и редуктора.
Задача регулятора состоит в поддержании постоянства напряжения, раз­виваемого генератором, при изменении частоты вращения его ротора и на­грузки, причем условия работы автомобильного генератора таковы, что частота вращения его ротора изменяется в 8 — 10 раз, а ток нагрузки — более чем в 10 раз. Поддержание постоянства напряжения в этих условиях достигает­ся соответствующим изменением тока обмотки возбуждения.


Применяемые в настоящее время на автомобилях как электромеханиче­ские (РР362, РР380 и т. п.), так и электронные (РР350, ЯП2А и т.п.) ре­гуляторы напряжения имеют весьма существенный недостаток, заключающийся в том, что они поддерживают напряжение в заданных пределах лишь на сво­их собственных зажимах, и, несмотря на исправность регулятора, напряжение в бортовой электросети автомобиля может значительно превышать заданное значение. Это происходит потому, что по цепи, к которой подключен регу­лятор на автомобиле, протекает значительный ток, являющийся суммарным током обмотки возбуждения генератора, катушки зажигания и прерывателя указателей поворота. Вследствие этого напряжение заряда аккумулятора за­висит не только от исправности самого регулятора, но и в большой степени от сопротивления в цепи между зажимами регулятора и аккумулятора.
В новом, исправном автомобиле это сопротивление обычно не превыша­ет 0,05 — 0,10 Ом. Однако в процессе эксплуатации вследствие окисления и об-горания контактов в выключателе зажигания, ослабления пружин держателя предохранителя и других подобных факторов оно увеличивается до 0,25 — 0,35 Ом, что приводит к перезаряду аккумулятора, к сокращению срока его службы, к выкипанию и выбрызгиванию электролита. Причем повышение на­пряжения всего на 10 — 12% относительно оптимального сокращает срок служ­бы аккумулятора и ламп в 2 — 2,5 раза [11].
Описываемая в настоящем разделе практическая конструкция автомобиль­ного регулятора свободна от указанного недостатка. Особенностью регулятора является наличие у него специального измерительного вывода, подключаемого не­посредственно к положительному зажиму аккумулятора, что устраняет влияние переходных сопротивлений и нагрузок в силовой цепи регулятора на величину поддерживаемого напряжения.
Таким образом, обладая всеми преимуществами, присущими обычным электронным регуляторам (высокая стабильность и надежность, практически неограниченный срок службы), описываемый |регулятор, кроме того, обеспе­чивает поддержание напряжения в заданных пределах непосредственно на за­жимах аккумулятора. Это существенно повышает стабильность напряжения в бортовой электросети и упрощает обслуживание автомобиля. Увеличивается срок службы аккумулятора и ламп, устраняется необходимость частой до­ливки воды в аккумулятор. Аккумулятор всегда имеет чистую поверхность, что не только приятно для глаз, но и уменьшает саморазряд.


Особенностью описываемого регулятора является то, что наряду с основ­ной функцией — поддержанием напряжения в бортовой электросети в задан­ных пределах, он выполняет также функцию включения и отключения кон­трольной лампы заряда аккумулятора.
Дело в том, что применяемая на автомобилях «Жигули» система контро­ля работы генератора, регулятора, аккумулятора с помощью реле РС702, вы­ключающего контрольную лампу заряда аккумулятора, не обеспечивает не­обходимой достоверности контроля. Контрольная лампа зажигается лишь в том случае, если генератор совсем перестал работать. В случае же недозарядки аккумулятора, например вследствие слабого натяжения ремня генератора или неисправности регулятора, а также в случае перезарядки аккумулятора, например вследствие спекания контактов регулятора, контрольная лампа оcтается отключенной, и водитель не получает необходимой информации об ава­рийной ситуации в системе.
Применение описываемого регулятора позволяет устранить указанный не­достаток. В случае любой неисправности зажигается контрольная лампа, пре­дупреждая водителя о неисправности в системе. Осуществляется также по­стоянный контроль за исправностью самой лампы, которая загорается при работе двигателя на холостых оборотах.
Другой особенностью описываемого регулятора напряжения является от­ключение обмотки возбуждения генератора при остановленном двигателе и включенном зажигании. Действительно, часто бывает, что при производстве каких-либо работ в автомобиле необходимо включить зажигание при оста­новленном двигателе. С обычным регулятором при этом через обмотку воз­буждения сразу же начинает протекать бесполезный в данном случае ток. Он нагревает обмотку возбуждения и при длительном протекании может выз­вать пригорание контактных колец неподвижного ротора. Кроме того, про­исходит бесполезный разряд аккумулятора. Применение описываемого регуля­тора позволяет устранить указанный недостаток.
Описываемый регулятор предназначен для применения на автомобилях ВАЗ, укомплектованных генераторами Г221, вместо штатного элекромехани-ческого регулятора РР380. Однако он может быть применен и на автомо­билях других марок, снабженных генератором переменного тока с номиналь­ным напряжением 12 В и током обмотки возбуждения не более 3,2 А. к. Номинальное напряжение, поддерживаемое регулятором, можно регули­ровать в пределах от 13 до 15 В, что позволяет выбирать оптимальный ре­жим работы аккумулятора в зависимости от времени года и климатических условий (табл. 5). Погрешность стабилизации напряжения во всех условиях эксплуатации не более 0,1 В. Падение напряжения внутри регулятора между выводами 15 и 67 не более 0,9 В (практически 0,25 — 0,45 В).

Вариант конструкции регулятора напряжения для автомобилей «Жи­гули»

Один из вариантов конструкции регулятора показан на рис. 35. Осно­вание выполнено из алюминиевого сплава фрезерованием. Корпус разъема ХЗ состоит из двух половин, изготовленных из эбонита также фрезерованием. Корпус имеет отверстие, через которое проходят провода выводов «+» и ДДМ. Монтаж элементов выполнен на двух печатных платах, одна из кото­рых закреплена горизонтально внизу на приливах основания, а другая и теп­лоотвод — вертикально на нижней плате. Сверху основание закрыто сталь­ной крышкой, которая крепится четырьми винтами к основанию.

В регуляторе применены постоянные резисторы типа МЛТ и переменный ;резистор типа СП5-1А (от стабильности этого резистора зависит стабильность напряжения, поддерживаемого регулятором); конденсаторы С1 — типы МБМ с рабочим напряжением 160 В, С2, С4 — - типа БМ-2 200 В, СЗ — БМ-2 300 В, электролитические конденсаторы типа К.50-20 (С5, С6 с рабочим напряжени­ем 25 В, С7 — 50 В). Могут быть применены конденсаторы других типов на напряжение не менее 25 В (С7 — не менее 50 В).

Транзисторы КТ209Д могут быть заменены на транзисторы КТ209, КТ208 с любым буквенным индексом. Однако предпочтение следует отдавать тран­зисторам с большим допустимым напряжением коллектор — эмиттер. Транзи­сторы КТ645А могут быть заменены на КТ342А(Б), а транзистор КТ646А на КТ630А(Б), КТ608А(Б).

Транзистор КТ837С можно заменить на любой другой транзистор этой серии. Однако следует иметь в виду, что чем ниже допустимое напряжение коллектор — эмиттер этого транзистора, тем вероятней его пробой и тем ниже надежность регулятора. Кроме того, этот транзистор должен иметь мини­мальное напряжение насыщения коллектор — эмиттер, так как от его зна­чения зависит качество регулятора и его надежность. Чем это напряжение меньше, тем меньше энергии теряется внутри регулятора и тем легче его -температурный режим.

Транзистор КТ814Г можно заменить на КТ814А (Б, В) или же КТ837 с любым буквенным индексом.

Налаживание. Если регулятор собран правильно из исправных деталей, то он работает сразу, и налаживание его заключается лишь в регулировке значения поддерживаемого напряжения и, при необходимости, установке рези­стора R14. Налаживание регулятора можно производить как в автономном режиме, так и после установки его на автомобиль. В любом случае оконча­тельную установку значения поддерживаемого напряжения производят на ав­томобиле.

Установка и регулировка на автомобиле. На автомобилях «Жигули» элек­тронный регулятор устанавливают на шпильках крепления штатного регуля­тора РР380 вместо него. Провода штекеров 15 и 67 — оранжевый и синий, отключают от штырей разъема регулятора РР380 и подключают к одноимен­ным штырям разъема электронного регулятора. Черный провод вставки разъ­ема 30/15 отключают от штыря 30/51 реле PC 702, освобождают на необхо­димую длину из общего жгута проводов, прокладывают вместе с проводами этого жгута и подключают к одноименному штырю 30/51 разъема электрон­ного регулятора. Остальные провода также отключают от штырей реле PC 702, изолируют и закрепляют в удобном месте. Провод вывода + элект­ронного регулятора, снабженный наконечником с отверстием диаметром 6 мм, прокладывают вместе с проводами штатного жгута к аккумулятору и под­ключают к его положительному зажиму под гайку клеммного болта.
Прежде чем приступить к регулировке регулятора на автомобиле, необ­ходимо специально убедиться в исправности генератора, поскольку штатная система контроля не выявляет некоторые его неисправности, наличие которых не позволит обеспечить нормальный режим работы регулятора.
Исправность генератора проверяют следующим образом. К зажимам ак­кумулятора подсоединяют вольтметр постоянного тока со шкалой 20 или 30 В. Запускают двигатель и устанавливают частоту вращения его вала в пределах 1000 — 2000 об/мин. После чего отсоединяют провода 15 и 67 от штырей регу­лятора и, избегая касания корпуса автомобиля, замыкают их между собой. При этом, если генератор исправен, показания вольтметра должны превышать 15 В. В противном случае следует устранить неисправность генератора.
Регулировку производят следующим образом. Параллельно выводам акку­мулятора подключают вольтметр постоянного тока со шкалой 15 В класса точности не ниже 1,5. Все потребители электроэнергии выключают. Запуска­ют двигатель и устанавливают частоту вращения вала в пределах 1200 — -1600 об/мин. Вращая ось переменного резистора R2, устанавливают значение напряжения в соответствии с табл. 5. Затем увеличивают и уменьшают ча­стоту вращения вала двигателя, включают и отключают потребители. При этом показания вольтметра должны оставаться практически, постоянными. До­пускается лишь кратковременное незначительное дрожание стрелки вольтметра при включении или выключении нагрузки.


Затем при остановленном двигателе и. снятой с датчика давления мас­ла вставке разъема Х2 включают зажигание и вольтметром постоянного тока со шкалой 1,5 — 3 В измеряют падение напряжения между выводами 15 и 67 регулятора. Измеренное значение не должно превышать 0,5 В, в противном случае следует установить резистор R14.
Частоту вращения вала двигателя на оборотах холостого хода желатель­но отрегулировать таким образом, чтобы контрольная лампа заряда аккуму­лятора на оборотах холостого хода горела. Это обеспечит повышение досто­верности контроля работы системы, так как водитель будет периодически по­лучать информацию об исправности самой лампы.
В процессе эксплуатации описанного регулятора, как и других электрон­ных регуляторов, имеющих каскад включения контрольной лампы, последняя может обеспечить проведение диагностики некоторых неисправностей системы генератор — регулятор — аккумулятор [5].
Описанный регулятор может быть применен и на автомобилях других ти­пов. В этом случае его устанавливают в месте, где температура не превыша­ет +65° С, и подключают по схеме рис. 34. Если на автомобиле нет контроль­ной лампы заряда аккумулятора и контактного датчика давления масла, вы­воды 30/51 и Х2 регулятора оставляют свободными. Следует иметь в виду, что вывод ДДМ нельзя подключать к вибрационному датчику масляного ма­нометра. В этом случае регулятор работать не будет. Очевидно, что приме­нительно к автомобилям, на которых нет контрольной лампы заряда аккуму­лятора и контактного датчика давления масла, из схемы регулятора напря­жения (рис. 34) можно исключить каскад включения контрольной лампы и цепь блокировки обмотки возбуждения, а диод V5 заменить перемычкой.

Вариант конструкции электронного сторожа

При срабатывании сторожа и замыкании контактов 8 — 7 дистанционного переключателя К4 минус питания поступает на реле времени РВ1. Однако, пока хотя бы один из выключателей S4 — Sn замкнут (пока открыта какая-либо дверь, багажник, капот и т. д.), конденсатор С1 зашунтирован диодом VI (при замыкании контакта S4) или диодами VI и V14 (при замыкании контактов S5 — Sn), и реле времени не работает. Когда же последняя из две­рей (багажник, капот и т. д.) будет закрыта и все контакты S4 — Sn разом­кнутся, реле времени РВ1 начинает работать, т. е. конденсатор С1 начинает заряжаться через резистор R1.

Реле времени РВ1 собрано по такой же схеме, как и реле времени РВ2, и работа его ничем не отличается от работы реле времени РВ2. Разница меж­ду этими реле состоит лишь в величине временной задержки, которая у ре­ле времени РВ1 больше, что достигается увеличением сопротивления время-задающего резистора R1 (у реле РВ2 — R6). Реле времени собраны по мосто­вой схеме, малочувствительной к изменениям напряжения питания, что особен­но важно в связи с условиями работы на автомобиле, где напряжение акку-| мулятора изменяется в зависимости от его состояния, длительности стоянки, а также тока, потребляемого звуковыми сигналами. Через 100 — 120 с после размыкания последнего из контактов S4 — Sn реле времени РВ1 срабатывает, контакты 3 — 5 реле К1 замыкаются и подключают питание к правой по схе­ме обмотке дистанционного переключателя К4 (выводы 1 — 10). Дистанцион­ный переключатель переключается, и его контакты К4.1 и К4.2 возвращают­ся в исходные положения, показанные на схеме. Звуковые сигналы выключа­ются, реле времени РВ1 обесточивается, и сторож возвращается в режим ох­раны.

Остановимся на назначении некоторых элементов схемы. Диоды V5, V9, Vll, V15 устраняют выбросы напряжения, возникающие в обмотках дистан­ционных переключателей и реле при их отключении, тем самым предохраняя контакты коммутирующих элементов от обгорания, а транзисторы от пробоя. Диоды VI, V2, V12, V16 предотвращают попадание плюса питания к элемен­там сторожа, минуя переключатель S2, что нарушало бы нормальную работу схемы.

Диод V8 не пропускает положительное напряжение от реле времени РВ1 при замыкании контактов К1-1 к правой по схеме обмотке дистанционного переключателя К2. Без этого диода сторож при срабатывании реле времени РВ1 переключался бы не в режим охраны, а в исходное состояние. Резистор R5 служит для разряда конденсатора С2 после выключения переключателя S2. Контакты К2.1 дистанционного переключателя К2 служат для блокировки системы зажигания.
Конструкция и детали. На рис. 38 показан вариант конструкции сторо­жа. Основание и крышка выполнены из прозрачного оргстекла путем фрезе­рования. Все элементы схемы размещены на печатной плате с 12 втулками, к которым припаяны латунные пластины с отверстиями диаметром 3 мм, служа­щие выводами сторожа. Внешние провода подсоединяют с помощью зажи­мов, состоящих из винтов М2,5, которые пропускают в отверстия выводных пластин и вворачивают в латунные пластины прямоугольной формы с отвер­стиями М2,5.
Печатная плата с элементами и припаянными выводными пластинами свободно устанавливается в соответствующие пазы основания. Для крепле­ния на автомобиле- основание имеет четыре прилива с отверстиями диаметром 4 мм. По периметру основания имеется паз для уплотнительной резиновой прокладки. Сверху основание закрывается крышкой, по периметру которой имеется паз, аналогичный пазу основания, в который входит верхняя часть резиновой уплотнительной прокладки.
В нижней части крышки имеются два прилива с 12 отверстиями диамет­ром 6 мм для головки винтов контактных зажимов и четыре отверстия диа­метром 3 мм по углам для крепления крышки к основанию. Крышка крепится к основанию винтами и гайками М2,5. Снизу основания для этих гаек сде­ланы соответствующие отверстия. Крышка саоими приливами прижимает кон­тактные пластины к основанию и тем самым фиксирует положение печатной платы. Сверху на крышке выгравированы номера выводов сторожа.
В приборе применены резисторы типа МЛТ и конденсаторы типа К50-20 с рабочим напряжением 25 В. Могут быть применены и другие электролити­ческие конденсаторы, способные работать в диапазоне температур от — 30 до +50° С. Конденсатор С2 должен иметь емкость не менее 200 мкФ, а конден­саторы С1, СЗ-реле времени — емкость, как меньше, так и больше указанной на схеме. При этом необходимо, чтобы постоянная времени R1C1 была при­мерно 50 с, a R6C3 — 10 с, и сопротивления резисторов R1 и R6 не превышали 5 МОм. Следует иметь в виду, что если сопротивления этих резисторов пре­вышают 1 — 2 МОм, то на работу реле времени начинают влиять влажность ок­ружающего воздуха и токи утечки конденсаторов С1, СЗ. Эти конденсато­ры в любом случае следует выбирать с минимальным током утечки, особен­но С1.


Дистанционные переключатели К2, К4 — типа РПС-32, паспорт РС4.524.204 (220, 212), но могут быть применены также и дистанционные пе­реключатели РПС-20, паспорт РС4.521.752. При этом следует иметь в виду, что РПС-20 имеют другую нумерацию выводов, а ток, коммутируемый контак­тами, у них меньше (3 А), чем у РПС-32 (10 А).
Реле К1, КЗ типа РЭС-10, паспорт РС4.524.303 (308). Транзисторы КТ209Б могут быть заменены на КТ209 или КТ208 с любыми буквенными индексами, а диоды КД209А на КД209Б, В, КД208А, Д226, КД106А и КД105 с любыми буквенными индексами.
Налаживание и установка на автомобиле. Если все детали исправны и схема собрана правильно, то прибор работает сразу и налаживание его заклю­чается лишь в подборе сопротивлений резисторов Rl, R6 для получения же­лаемых выдержек времени. Обычно для входа в автомобиль достаточно 5 — 10 с, а прекращение сигнала тревоги должно происходить не ранее, чем че­рез 1,5 — 2 мин.
На автомобиле сторож монтируют в моторном отсеке, в месте, где темпе­ратура не превышает 50е
С и где исключено прямое попадание, воды, масла, бензина. На автомобилях «Жигули» сторож устанавливают на кронштейнах рас­ширительного бачка радиатора или бачка опрыскивателя стекол. Пульт уп­равления ПУ устанавливают в потайном месте салона. Причем для большей секретности устройства переключатель S2 можно установить в одном месте, а кнопку S3 в другом. Кроме того, устанавливают кнопочные выключатели в багажнике, моторном отсеке и в других необходимых местах.
Все соединения выполняют в соответствии со схемой рис. 37. При этом используют штатные дверные кнопочные выключатели, служащие для вклю­чения ламп. плафонов. Однако в схему их соединения необходимо внести из­менения. На автомобилях «Жигули» все дверные выключатели и лампы пла­фонов салона включены параллельно. Для работы сторожа необходимо вык­лючатель двери водителя S4 и лампу Н5 левого плафона отсоединить от ос­тальных выключателей S5 — Sn и лампы Н4 правого плафона. Это делают следующим образом. Снимают обивку левой центральной стойки, для чего вы­нимают левый плафон с выключателем, раздвигают уплотнители дверей, рас­положенные на левой центральной стойке, отвинчивают болты крепления рем­ней безопасности и два самонарезающих винта, крепящие нижнюю часть обив­ки. После чего нижнюю часть обивки сдвигают вверх и снимают, затем сдви­гают вверх и снимают верхнюю длинную часть обивки. Снимают переднюю и зад­нюю левые накладки ковриков, для чего отворачиваются семь самонарезающих винтов.


В жгуте проводов, выходящих из левой центральной стойки к полу са­лона, находят два белых с черной полоской провода: один идет в сторону сидения водителя, а другой в сторону багажника. Оба эти провода переку­сывают, концы зачищают и соединяют таким образом, чтобы провод, который шел в сторону сидения водителя, теперь шел в сторону багажника, и наобо­рот. К проводу, который теперь идет в сторону водителя, подсоединяют длин­ный дополнительный провод, который другим концом подключают к выводу 8 сторожа, а провод, который теперь идет в сторону багажника, аналогич­ным путем подключают к выводу 10 сторожа. В середине левой центральной стойки отыскивают белый с черной полоской провод, соединяющий выключа­тель левой задней двери с выключателем левого плафона, и перекусывают. Места соединений и разрывов изолируют лентой.
После такой переделки при открывании двери водителя будет зажигать­ся только левый плафон, а при открывании остальных дверей (багажника, ка­пота) — -оба плафона. Затем необходимо лампу HI левого переднего указа­теля поворота отключить от общей цепи ламп Н2, НЗ левых указателей по­ворота и подключить к выводу 1 сторожа, а общую цепь подключить к выво­ду 2.
Блокировку системы зажигания можно осуществить различными спосо­бами. Например, выводы 3, 4 сторожа могут быть включены последователь­но с контактами прерывателя. В этом случае после переключения сторожа в режим охраны цепь прерывателя будет разомкнута.
Другой вариант блокировки системы зажигания может быть осуществ­лен путем замыкания на массу вывода прерывателя. В этом случае вывод 4 сторожа соединяют с выводом прерывателя, а вывод 12 — с массой. Причем последовательно в цепь вывода 4 можно включить какой-либо неполярный конденсатор емкостью 10 — 20 мкФ на напряжение не менее 200 В. В этом случае в заблокированной системе будет «слабая искра», и отыскать «не­исправность» будет значительно труднее. На автомобиле с электронной си­стемой зажигания вариантов для ее блокировки контактами К2.1 еще больше.


Описываемый сторож может быть установлен и на автомобили других марок. Все соединения в этом случае также выполняют в соответствии со схе­мой рис. 37, причем наличие лампы Н5, включенной между выводом 8 сторо­жа и плюсом аккумулятора, является обязательным. Если этой лампы не будет или ее мощность будет меньше 4 — 5 Вт, сторож в режим охраны не пе­реключится.
Эксплуатация. Перед выходом из автомобиля необходимо убедиться, что выключатели плафонов салона отключены и при закрытых дверях, багажни­ке и капоте лампы плафонов салона не горят. После чего включить переклю­чатель S2. При этом должна зажечься лампа HI левого бокового указателя поворота. Если она не зажигается, необходимо отключить переключатель S2, нажать на кнопку S3 и затем снова включить S2.
Выйдя из автомобиля, необходимо убедиться, что лампа HI левого боко­вого указателя поворота горит, после чего закрыть дверь. Лампа HI должна погаснуть. Это свидетельствует об исправности системы и о том, что сторож переключился в режим охраны.
Если лампа H1 при закрывании двери не гаснет, необходимо еще раз проверить, хорошо ли закрыты остальные двери, багажник, капот, исправны ли кнопочные выключатели, не находится ли выключатель лампы левого пла­фона в среднем положении, не перегорела ли лампа в левом плафоне, не пере­горел ли предохранитель № 1.
Вход в автомобиль должен осуществляться только через дверь водите­ля или, точнее, через ту дверь, выключатель которой подключен к выводу 8 сторожа.
После входа в автомобиль необходимо не позднее чем через 2 с отключить S2. Однако и после его отключения система зажигания остается заблокированной. Для возврата сторожа в исходное состояние и снятия блокировки системы за­жигания необходимо после отключения переключателя S2 нажать на кнопку S3. Время, в течение которого это будет сделано, не имеет значения. Указан­ное обстоятельство позволяет в случае необходимости осуществлять только блокировку системы зажигания без блокировки дверей, багажника и капота.
Для этого после переключения сторожа в режим охраны снова входят в са­лон и не позднее, чем через 8 с, выключают тумблер S2, не нажимая на кноп­ку S3.
Если водитель не успел или забыл отключить переключатель S2 в тече­ние 8 с, а звуковой сигнал включился, отключение S2 не приведет к выключе­нию сигнала. Необходимо после отключения переключателя S2 нажать на кнопку S3.
В заключение следует отметить, что если автоматический возврат сторо­жа в режим охраны через 1,5 — 2 мин после срабатывания почему-либо неже­лателен, то реле времени РВ1 из схемы можно исключить или же в цепь кон­тактов 3 — 5 реле К1 включить дополнительный выключатель. В этом случае в зависимости от обстоятельств можно будет выбирать нужный режим рабо­ты сторожа.

Электрическая схема автомобильного стробоскопа на кремниевых транзисторах

Трансформатор Т1 в стробоскопе с кремниевыми транзисторами имеет следующие данные: магнитопровод (два кольца ОЛ-20/32-10) из стальной лен­ты ЭЗЗО (Э340) толщиной 0,08 мм; обмотки наматывают проводом ПЭВ-2. Обмотка wl имеет 30+30 витков, обмотки w2 и w3 по 11 витков провода диаметром 0,51 мм, причем эти обмотки наматывают первыми в последова­тельности w2, wl, w3 и обязательно в один слой. Обмотка w4 имеет 390 вит­ков провода диаметром 0,19 мм, а обмотка w5 — 815 витков провода диамет­ром. 0,1 мм.

Преобразователь с таким трансформатором работает с частотой около 500 Гц.

Следует отметить, что от конструкции трансформатора в большой степе­ни зависит устойчивость работы преобразователя и величина выбросов напряжения на коллекторах транзисторов. При другой конструкции трансформатора выбросы могут возрасти до недопустимо больших величин.

В стробоскопе применены конденсаторы С1, С7 типа БМ-2 на рабочее напряжение 200 В, однако могут быть применены и другие типы конденсато­ров с рабочими напряжениями не менее 50 В.

Как видно из схемы рис. 40, вместо выпрямительного блока КЦ402А применены более высоковольтные диоды КД209В. Это сделано для повыше­ния надежности и связано с наличием выбросов напряжения в обмотках трансформатора.

Требования к конструкции стробоскопа на кремниевых транзисторах ничем не отличается от аналогичных требований, предъявляемых к стробоскопу на германиевых транзисторах, за исключением того, что в результате меньшей мощности, рассеиваемой в транзисторах, площадь радиаторов охлаждения может быть значительно уменьшена (в данном случае каждый транзистор должен иметь свой, отдельный радиатор).

При отсутствии лампы СШ-5 может быть применена лампа ИФК-120,-однако конструкция стробоскопа при этом должна быть соответственно изме­нена. В электрическую схему прибора также необходимо внести изменения: из нее исключают конденсаторы поджига и провод ПВ.С подключают непо­средственно к поджигающему электроду лампы.

Срок службы лампы ИФК-120 значительно меньше, чем СШ-5, поэтому при применении лампы ИФК-120 для увеличения срока службы прибора це­лесообразно в цепь питания преобразователя ввести кнопку с замыкающим» контактами, рассчитанную на ток не менее 1 А. Зто исключит бесполезные вспышки лампы в процессе подготовки к работе после запуска двигателя. Вариант конструкции стробоскопа с лампой СШ-5 показан на рис. 41.

Работа с прибором. Прибор подключают к зажимам аккумулятора с по­мощью пружинных зажимов «крокодил» при остановленном двигателе. Подключение с ошибочной полярностью не опасно: прибор просто не будет ра­ботать. При правильном подключении должен быть слышен характерный «писк» трансформатора с частотой около 800 Гц.
При пользовании электробритвой последнюю подключают к гнездам ХЗ, Х4, предварительно установив переключатель S1 в положение «Бритва».
При регулировании и контроле системы зажигания из гнезда крышки рас­пределителя вынимают высоковольтный провод, идущий к свече первого ци­линдра, и вставляют его в гнездо XI корпуса разрядника F1. Специальную вилку Х2 корпуса разрядника вставляют в освободившееся гнездо крышки распределителя. Переключатель S1 устанавливают в положение «Стробоскоп». Далее запускают двигатель и мигающий луч стробоскопа направляют на ус­тановочные метки на шкиве или маховике коленчатого вала двигателя.

Электрическая принципиальная схема автомобильного тахометра

В исходном состоянии диод VI и транзистор V2 открыты, транзистор V3 закрыт, ток через микроамперметр не течет и конденсатор С2 заряжен до на­пряжения стабилизации стабилитрона V4.

При подаче от системы зажигания двигателя на зажим XI прибора от­рицательного электрического импульса диод VI и транзистор V2 запираются, а транзистор V3 открывается. Конденсатор С2 начинает перезаряжаться через резистор R3 и открытый транзистор V3. Когда напряжение на аноде диода VI достигает примерно +1,2 В, диод VI и транзистор V2 открываются, тран­зистор V3 закрывается и ток через микроамперметр РА1 прекращается.

Таким образом, каждый отрицательный импульс, поступивший на вход прибора от системы зажигания, вызывает фиксированный по амплитуде и дли­тельности импульс тока через микроамперметр РА1. Длительность этого им­пульса определяется постоянной времени R3, С2, а амплитуда — напряжением стабилизации стабилитрона V4 и сопротивлениями резисторов R7, R8. В ре­зультате показания прибора РА1 оказываются пропорциональными частоте искрообразования в системе зажигания двигателя или числу оборотов его ко­ленчатого вала.

Конструкция и детали. В приборе применены: переменный резистор R8 типа СП5-1А; постоянные резисторы типа, МЛТ; электролитические конденса­торы типа К50-16 в рабочим напряжением 16 В; конденсатор С1КМ-ЗА, С2-КМ-5; микроамперметр РА1 типа М4200 на 100 мкА. Могут быть приме­нены также конденсаторы других типов: С1 на рабочее напряжение не менее 200 В, С2 — С4 — 15 В, СЗ — 6 В. Микроамперметр РА1 также может быть другого типа на ток до 500 мкА, при этом может понадобиться увеличить ем­кость конденсатора С2.

Транзисторы КТ315А могут быть заменены любыми другими маломощ­ными кремниевыми транзисторами типа n-р-n. Например КТ315, КТ342, КТ3102, МП101, МШИ и т. д. с любым буквенным индексом. Диод Д223 мо­жет быть заменен на Д219, Д220. Стабилитрон Д814А — на Д814Б, Д808, Д809.

Вариант конструкции автомобильного тахометра

На рис. 43 показан вариант конструкции автомобильного тахометра. Все элементы прибора размещены на печатной плате из фольгированного стекло­текстолита, закрепленной на выводных зажимах микроамперметра. Микроам­перметр вместе с печатной платой вставлен в стальную коробку 2 с крышкой 3 — корпус прибора. Через отверстия в корпусе, снабженные резиновыми втулками, выведены провода для внешних подсоединений. Провода снабжены зажимами «крокодил» с гравировками в соответствии с обозначениями на рис. 42. Масса прибора 400 г, габаритные размеры 110X100X60 мм.

Градуировка прибора. Для градуировки прибора необходим источник пи­тания постоянного тока с напряжением 12 В и током 150 — 200 мА и генера­тор импульсов с частотой следования от 20 до 200 Гц и амплитудой не ме­нее 20 В, например типа Г5-54. Сопротивление резистора R8 первоначально устанавливают максимальным. При включенном питании и отсутствии сигна­ла от генератора стрелка микроамперметра должна находиться на нулевом делении шкалы (транзистор V3 закрыт).

Частоту градуировки F рассчитывают по формуле

где n — точка градуировки по шкале прибора, об/мин; Nц — число цилиндров;

Кт — количество тактов двигателя (два или четыре).

Например, для четырехцилиндрового четырехтактного двигателя частота Градуировки точки шкалы, соответствующей 6000 об/мин, равна 200 Гц.

Шкала прибора линейна, поэтому градуировку можно производить по од­ной точке, соответствующей, например, максимальному числу оборотов, одна­ко промежуточные точки шкалы также следует проверить.

Работа с прибором. Подключение прибора производят при остановлен­ном двигателе. Зажим « — » соединяют с корпусом автомобиля, зажим «+» — с положительным зажимом аккумулятора, а зажим XI надевают на изоляцию высоковольтного провода, идущего к распределителю от катушки зажигания (центральный высоковольтный провод). Запускают двигатель и по шкале при­бора отсчитывают число оборотов коленчатого вала в минуту.

Вариант конструкции реле блокировки стартера

Со штыря 30/51 реле РС702 снимают гнездо черного провода, идущего к контрольной лампе заряда аккумулятора, и надевают на штырь штекера-пере­ходника Х2, гнездо которого надевают на освободившийся штырь 30/51 реле РС702. Корпус реле блокировки стартера должен иметь хороший электриче­ский контакт с массой автомобиля.

После установки реле блокировки стартера, если оно исправно, двигатель должен нормально запускаться стартером, однако при повороте ключа зажи­гания в положение запуска стартером во время работы двигателя стартер не должен включаться.

В заключение следует отметить, что если на автомобиле с установленным реле блокировки стартер перестает работать, необходимо в первую очередь проверить исправность предохранителя № 9 (F1 на рис. 44). Через этот предо­хранитель поступает питание к контактам реле РС702 и управляющему элек­троду тиристора VI реле блокировки стартера.

Список литературы

1. Основы электрооборудования самолетов и автомашин/В. Н. Акимов, Б. П. Апаров, В. А. Балагуров и др.; Под ред. А. Н. Ларионова. — М.: Госэнергоиздат, 1955. — 384 с.

2. Глезер Г. Н., Опарин И. М. Автомобильные электронные системы за!жига-ния. — М.: Машиностроение, 1977. — 144 с.

3. Моргулев А. С, Сонин Е. К. Полупроводниковые системы зажигания. — М: Энергия, 1972. — 80 с.

4. Синельников А. X. Электроника в автомобиле. 2-е изд., перераб. и доп. — . М.: Энергия, 1976. — 80 с.

5. Синельников А. X. Электронные приборы для автомобилей — М.: Энергоиз-дат, 1981. — 162 с.

6. Ванеев А. И. Влияние искрового разряда в цилиндрах на пуск карбюратор­ного двигателя. — Автомобильная и тракторная промышленность, 1950, №3, с. 3 — 9.

7. Осипов Г., Яковлев Г. ВАЗ 2105. Система питания. — За рулем, 1980, № 12, с. 16.

8. Банников В., Янковский А. Экономайзер для автомобильного двигателя. — Радио, 1982, № 11, с. 27 — 28.

9. Моисеевич А. ЭПХХ в работе. — . За рулем, 1983, № 7, с. 6 — 7.

10. Моисеевич А. Что дает ЭПХХ. — За рулем, 1983, № 6, с. 14 — 15.

11. Ильин Н. М., Тимофеев Ю. Л., Ваняев В. А. Электрооборудование автомо­билей. — М.: Транспорт, 19718. — 58 с.
12. Бела Буна. Электроника на автомобиле: Пер. с венгер. — М.: Транспорт, 1979. — 180 с.
13. Автомобильные электронные системы: Пер. с англ./Под ред. Ю. М. Галки­на — М. Машиностроение, 1982. — 144 с
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие к третьему изданию
Применение электроники в системе зажигания карбюраторных двигателей
Общие характеристики электронных систем зажигания
Принципы построения транзисторных систем зажигания
Принципы построения конденсаторных (тиристорных) систем зажи­гания
Конденсаторная система зажигания с импульсным накоплением энергии
Приставка к электронным блокам конденсаторной системы зажигания с импульсным накоплением энергии для увеличения длительности искрового разряда
Конденсаторная система зажигания с непрерывным накоплением энергии
Приставка к электронному блоку конденсаторной системы зажигания с непрерывным накоплением энергии для получения многократного новообразования
Применение электроники в электрооборудовании и вспомогательных при­борах автомобиля
Экономайзер принудительного холостого хода для автомобилей ВАЗ 2103, 2106, 2121
Электронный регулятор напряжения для автомобилей «Жигули»
Автомобильные сторожа
Автомобильный стробоскоп
Автомобильный тахометр
Реле блокировки стартера
Список литературы
ББК 32.84
С38
УДК 621.37/39
Редакционная коллегия:
Б. Г. Белкин, С. А. Бирюков, В. М. Бондаренко, В. Г. Борисов, Ь. Н. Геништа, А. В. Гороховский, С. А. Ельяшкевич, И П Же­ребцов В. Г. Корольков, В. Т. Поляков, А. Д. Смирнов, Ф. И. Тарасов, О. П. Фролов, Ю. Л. Хотунцев, Н. И. Чистяков
РЕЦЕНЗЕНТ канд. техн. наук Я. Н. НЕФЕДЬЕВ
Синельников А. X.
С38 Электроника в автомобиле. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1985. — 96с, ил. — (Массо­вая радиобиблиотека; Вып. 1084). 55 к.
Подробно рассмотрены практические конструкции электронных систем и приборов для автомобиля: конденсаторных систем зажигания, регуля­торов напряжения, экономайзера принудительного холостого хода, проти­воугонных устройств, реле блокировки стартера, а также приборов для определения характеристик системы зажигания автомобиля.


По сравнению со вторым изданием (1976 г.) материал полностью обновлен.
Для радио- и автолюбителей.
 2402020000 — 019                                                        ББК 84.32
С----------------36-85
 046(01)-85                                                              6ФО.З
Александр Хананович Синельников
ЭЛЕКТРОНИКА В АВТОМОБИЛЕ
Редактор В. С. Темкин
Редактор издательства Я. Я. Суслова
Обложка художника Л. Г. Прохорова
Художественный редактор Н. С. Шеин
Технический редактор А. Н. Золотарева
Корректор Г. Г. Казакова
ИБ № 761
Сдано в набор 13.08.84 Подписано в печать 29.10.84
Т-21139 Формат 6OX90/16
Бумага тип. № 2 Гарнитура литературная Печать высокая Усл. печ. л. 6,0 Усл. кр.-отт. 6,375 Уч.-изд. л. 7,27 Тираж 130 000 экз. (1-й завод: 1 — 80 000 экз.) Изд. № 20568 Зак. № 93 Цена 55 к.
Издательство «Радио и связь». 101000 Москва, Почтамт, а/я 693
Московская типография № 5 ВГО «Союзучетиздат» 101000 Москва, ул. Кирова, д. 40
OCR Pirat

Автомобильные сторожа

Каждый автомобиль желательно оборудовать дополнительным уст­ройством, предотвращающим проникновение в его салон, багажник и мотор­ный отсек посторонних лиц, а также пуск двигателя этими лицами.

Известная схема простого автомобильного сторожа приведена на рис. 36. Кнопочные выключатели S2 — Sn устанавливают в дверях, багажнике и капо­те автомобиля.- Выключатель S1 располагают снаружи автомобиля. При от­крывании какой-нибудь из дверей, багажника или капота замыкаются контакты соответствующего выключателя S2 — Sn, и если выключатель S1 вклю­чен, реле К2 срабатывает и его контакты 4 — 5 и 7 — 6 замыкаются. Контакты 7 — 6 блокируют кнопочные выключатели S2 — Sn, а контакты 4 — 5 замыкают цепь питания реле сигналов К1, включающее звуковые сигналы ЗС. Теперь, даже если двери, багажник и капот закрыть, реле К1 и К2 не обесточатся и сигналы будут продолжать звучать. Для выключения сигналов необходимо разомкнуть контакты выключателя SL.

На автомобилях «Жигули» установка дополнительных дверных выключа­телей не требуется, поскольку используются штатные дверные выключатели, служащие для включения ламп HI и Н2 плафонов салона при открывании две­рей. Это упрощает монтаж сторожа на автомобиле и позволяет постоянно кон­тролировать исправность выключателей. В случае неисправности любого из них плафоны в салоне будут гореть при закрытых дверях, багажнике и капо­те или, наоборот, не будут зажигаться при их открывании. Однако плафоны салона теперь будут гореть не только при открытых дверях, но и при откры­том багажнике или капоте. Если это нежелательно, выключатели багажника и капота следует подключить к аноду диода VI, однако контроль исправности этих выключателей при этом осуществляться не будет.

Диод VI предназначен для разгрузки контактов реле К2 от тока ламп HI, H2 плафонов. Диод может быть любого типа на ток не менее 100 мА и напряжение 15 В, например Д226. Реле К2 может быть также любого типа, например РЭС9, паспорт РС4.524.202, на напряжение 12 В с двумя парами замыкающих контактов, рассчитанных на ток, потребляемый реле сигналов К1 или, если его нет, на ток, потребляемый самими сигналами.

Рис. 36. Электрическая принципиальная схема простого автомобильного сто­рожа



Рис. 37. Электрическая принципиальная схема электронного автомобильного» сторожа с цепями подключения на автомобиле «Жигули»:

а — лампа левого переднего указателя поворота; Н2, НЗ — лампы левых переднего и заднего указателей поворота, F1 — предохранитель № 1, Н4 — лампа правого плафона салона, Н5 - лампа левого плафона салона, S4 - выключатель двери водителя, S5-Sn - выключатели остальных дверей багажника, капота и т. п.

Расцветка проводов: Р-розовый, Кр - красный, Ч- черный, Бел. - белый, ГЧ - голубой с черной полоской, Бел.Ч - белый с черной полоской, СЧ - серый с черной полоской

Недостатком простого автомобильного сторожа является необходимость его включения и отключения снаружи автомобиля, что по понятным причинам не всегда удобно. Ниже описан электронный автомобильный сторож, свобод­ный от этого недостатка. Управление сторожем осуществляется с помощью переключателя и кнопки, установленных в удобном для водителя потайном месте внутри салона, и с помощью кнопочных выключателей, установленных в дверях, багажнике, капоте, на ветровом стекле и в других необходимых ме­стах. Причем на автомобилях «Жигули», так же как и при установке просто­го сторожа, используют штатные дверные выключатели, служащие для включевия ламп плафонов при открывании дверей. В режим охраны сторож перек­лючается автоматически после закрывания последней из дверей, багажника ил» капота. При этом сразу же блокируется система зажигания.

Включение звукового сигнала происходит через 8 — 15 с после открыва­ния двери водителя и немедленно при открывании остальных дверей, багажника, капота или попытки снятия ветрового стекла и других деталей, забло­кированных выключателями.

Сторож имеет следующие преимущества перед аналогичными приборами: предусмотрен контроль за исправностью сторожа с помощью лампы ле­вого бокового указателя поворота;

при неисправности какого-либо из кнопочных выключателей не происхо­дит ложного срабатывания сторожа, он просто не переключается в режим охраны;



сторож автоматически возвращается в режим охраны через 100 — 120 с после устранения причины его срабатывания, при этом звуковой сигнал пре­кращается, но система зажигания остается заблокированной;

выход из салона автомобиля после включения сторожа возможен через любую дверь;

сторож невозможно вернуть в исходное состояние путем кратковременно­го отключения аккумулятора: после его подключения сигнал зазвучит снова;

управление сторожем осуществляется переключателем и кнопкой, представ­ляющими собой по существу, простейший кодовый замок.

Электрическая принципиальная схема электронного автомобильного сторо­жа с цепями подключения на автомобилях «Жигули» приведена на рис. 37. Она содержит следующие основные узлы и элементы:

устройство переключения в режим охраны, состоящее из дистанционного переключателя К2, конденсатора С2, диода V6 и резистора R5;

два реле времени РВ1, РВ2, элементы которых на схеме обведены пунк­тиром; РВ1 предназначено для создания временной задержки при автомати­ческом возврате сторожа в режим охраны, а РВ2 создает временную задерж­ку, необходимую для отключения сторожа после входа в салон автомобиля;

реле КЗ блокировки кнопочных выключателей S4 — Sn;

элементы развязки и защиты: V2, V3, V12, V14, V16, R10;

пульт управления ПУ, содержащий переключатель S2 и кнопку S3 с за­мыкающими контактами.

Сторож работает следующим образом. В исходном состоянии все элемен­ты сторожа обесточены. Все двери, капот и багажник автомобиля закрыты. Контакты выключателя S2 и кнопки S3 пульта управления, дверных выклю­чателей S4 — Sn, дистанционных переключателей К2, К4 и реле К1, КЗ нахо­дятся в положениях, показанных на схеме рис. 37.

Для приведения сторожа в это состояние необходима кратковременная подача питания на правые по схеме обмотки дистанционных переключателей К2, К4 (выводы 1 — 10), т. е. на вывод 7 сторожа. Осуществляется это с по­мощью кнопки S3 при положении переключателя S2 «Откл».

После установки переключателя S2 в положение «Вкл» зажигается лампа HI левого бокового указателя поворота, питание к которой поступает через замкнутые контакты 8 — 9 дистанционного переключателя К2 и диод V2. При этом диод V3 препятствует прохождению тока через остальные лампы левых указателей поворота Н2, НЗ, разгружая контакты К2.2 дистанционного пере­ключателя и диод V2 от излишнего тока.



При открывании двери водителя контакты дверного выключателя S4 за­мыкаются и конденсатор С2 сторожа заряжается до напряжения, близкого к напряжению питания. Заряд конденсатора происходит по цепи переключате­ля S2, вывод 5 сторожа, конденсатор С2, диод V6, вывод 8, замкнутые кон­такты S4. В случае открывания какой-либо другой двери, багажника или ка­пота замыкаются контакты соответствующего выключателя S5 — Sn, и конден­сатор С2 заряжается через диод и вывод 10. Если в момент включения S2 какой-либо из выключателей S4 — Sn уже замкнут (например, открыт багажник), заряд конденсатора С2 происходит аналогично описанному, однако сра­зу же после включения S2.

При закрывании последней из дверей (багажника, капота), точнее, при размыкании контактов последнего из выключателей S4 — Sn, происходит раз­ряд конденсатора С2 через левую по схеме обмотку дистанционного переклю­чателя К2 по цепи вывод 5 сторожа, замкнутые контакты переключателя S2, предохранитель F1, лампа плафона салона Н5, вывод 8 сторожа, обмотка дистанционного переключателя К2 (выводы 6 — 5). Дистанционный переклю­чатель переключается, его контакты 3 и 8 соединяются соответственно с кон­тактами 4 и 7, лампа HI левого бокового указателя поворота гаснет, вывод 1 обмотки реле КЗ и ;реле времени РВ2 через замкнутые контакты 2 — 3 дистан­ционного переключателя К4 подключаются к плюсу источника питания, и сто­рож переключается в режим охраны. В этом режиме он тока не потребляет и может находиться неопределенно долгое время.

Таким образом, наличие лампы Н5, включенной между выводом 8 сторо­жа и плюсом источника питания, является необходимым условием его нор­мальной работы. Без этой лампы сторож в режим охраны не переключится. Мощность лампы Н5 должна быть не менее 5 Вт. На автомобилях «Жигули» в плафонах салона применяются именно такие лампы.

При замыкании любого из выключателей S5 — Sn, подключенных к выводу 10 сторожа, что происходит при открывании любой двери (кроме двери во­дителя), багажника, капота или попытке снятия ветрового стекла или других заблокированных выключателями деталей, открывается транзистор VI7 через диод VI6 и резистор R10. Коллекторный ток этого транзистора протекает че­рез левую по схеме обмотку дистанционного переключателя К4 (выводы 5 — 6), вследствие чего последний переключается. Его контакты 8 — 7 замыкаются и включают звуковой сигнал ЗС, а контакты 2 — 3 размыкаются и отключают питание от реле времени РВ2 и дистанционного переключателя К4.



Последующее размыкание контактов выключателей S5 — Sn (закрывание дверей, багажника, капота} на состояние дистанционного переключателя К4 не влияет, и звуковой сигнал продолжает звучать.

При замыкании контактов дверного выключателя S4, подключенного к выводу 8 сторожа, что происходит при открывании двери водителя, срабаты­вает реле КЗ, его контакты 3 — 5 замыкаются и удерживают реле во включен­ном состоянии независимо от дальнейшего состояния дверного выключателя S4. Одновременно контакты 3 — 5 реле КЗ подключают минус источника пита­ния к реле времени РВ1. Конденсатор СЗ начинает заряжаться через рези­стор R6. До тех пор, пока напряжение на конденсаторе СЗ меньше, чем напря­жение на истоке полевого транзистора V13, определяемое соотношением меж­ду сопротивлениями резисторов R7 и R8 и напряжением источника питания, полевой транзистор V13 закрыт и, следовательно, закрыт транзистор V17.

Когда же напряжение на конденсаторе СЗ достигает напряжения на исто­ке транзистора V13, последний открывается и открывает транзистор V17. Ди­станционный переключатель К4 переключается и включает звуковые сигналы. Диод V10 служит для разряда конденсатора СЗ после срабатывания реле времени, что необходимо для его подготовки к следующему циклу работы. Задержка реле времени РВ2 составляет 8 — 15 с, и этого достаточно для вы­ключения сторожа водителем.

Автомобильный стробоскоп

Автомобилистам хорошо известно, насколько важна правильная ус­тановка начального момента зажигания, а также исправная работа центро­бежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания. Неправильная установка момента зажигания всего на 2 — 3° и неисправности регуляторов могут явиться причиной повышенного расхода топлива, перегрева двигателя, потери мощности и могут даже сократить срок службы двигателя.

Однако проверка и регулировка системы зажигания являются довольно сложными операциями, которые не всегда доступны даже опытному автолю­бителю.

Автомобильный стробоскоп позволяет упростить обслуживание системы зажигания. С его помощью, даже малоопытный автолюбитель может в тече­ние 5 — 10 мин проверить и отрегулировать начальную установку момента за­жигания, а также проверить исправность центробежного и вакуумного регу­ляторов опережения.

Стробоскоп может быть использован также в качестве преобразователя постоянного напряжения аккумулятора 12 В постоянное напряжение 110 — 127 В для питания коллекторной электробритвы постоянного тока.

Основным элементом прибора является импульсная безынерционная стро­боскопическая лампа H1 типа СШ-5, вспышки которой происходят в моменты появления искры в свече первого цилиндра двигателя. Вследствие этого уста­новочные метки, нанесенные на маховике или шкиве коленчатого вала, а так­же другие детали двигателя, вращающиеся или перемещающиеся синхронно с коленчатым валом, при освещении их стробоскопической лампой кажутся не­подвижными. Это позволяет наблюдать сдвиг между моментом зажигания и моментом прохождения поршнем верхней мертвой точки на всех режимах ра­боты двигателя, т. е. контролировать правильность установки начального мо­мента зажигания и проверять работоспособность центробежного и вакуумно­го регуляторов опережения зажигания.

Электрическая принципиальная схема автомобильного стробоскопа при­ведена на рис. 39. Прибор состоит из двухтактного преобразователя напря­жения на транзисторах VI, V2, выпрямителя, состоящего из выпрямительно­го блока V3 и конденсатор С1, ограничивающих резисторов R5, R6, накопи­тельных конденсаторов С2, СЗ, стробоскопической лампы HI, цепи поджига дампы, состоящей из конденсаторов С4, С5 и разрядника F1, защитного дио­да V4 и переключателя S1 режима работы «бритва» или «стробоскоп».

Рис. 39. Электрическая схема автомобильного стробоскопа на германиевых транзисторах

Прибор работает следующим образом. После подключения выводов Х5, Х6 к аккумулятору начинает работать преобразователь напряжения, представ­ляющий собой симметричный мультивибратор. Первоначальное открывающее напряжение на базы транзисторов VI, V2 преобразователя подается с делите­лей R2 — Rl, R4 — R3. Транзисторы VI, V2 начинают открываться, причем один из них обязательно быстрее. Это закрывает другой транзистор, так как к его базе при этом с обмотки w2 или w3 будет прикладываться запирающее (по­ложительное) напряжение. Затем транзисторы VI, V2 поочередно открывают­ся, подключая то одну, то другую половины обмотки wl трансформатора Tl : к аккумулятору. Во вторичных обмотках w4, w5 при этом индуцируется пе­ременное напряжение прямоугольной формы с частотой около 800 Гц, значе­ние которого пропорционально количеству витков обмоток.

Переменное напряжение с обмотки w4 через размыкающие контакты пе­реключателя S1, показанные на рис. 39 в положении «Бритва», поступает к выпрямительному блоку V3, выпрямляется и заряжает конденсатор С1 до на­пряжения 120 — 130 В (конденсаторы С2, СЗ при этом тоже заряжаются че­рез резисторы R5, R6 до этого напряжения). Напряжение с конденсатора С1 поступает к гнездам ХЗ, Х4 для подключения электробритвы.

При положении переключателя S1 «Стробоскоп» к выпрямительному блоку поступает суммарное напряжение с обмоток w4, w5, и конденсаторы С1 — СЗ заряжаются до напряжения 420 — 450 В.

В момент искрообразования в первом цилиндре двигателя высоковольт­ный импульс от гнезда распределителя через специальную вилку Х2 разряд­ника и конденсаторы С4, С5 поступает на поджигающие электроды стробо­скопической лампы HI. Лампа зажигается, и накопительные конденсаторы С2, СЗ разряжаются через нее. При этом энергия, накопленная в конденсаторах С2, СЗ, преобразуется в световую энергию вспышки лампы. После разряда кон­денсаторов С2, СЗ лампа HI гаснет, и конденсаторы снова заряжаются через резисторы R5, R6 до напряжения 420 — 450 В. Тем самым заканчивается под­готовка схемы к следующей вспышке.



Резисторы R5, R6 предотвращают закорачивание обмоток w4, w5 транс­форматора в момент вспышки лампы. Диод V4 защищает транзисторы преоб­разователя при случайном подключении стробоскопа в ошибочной полярности.

Разрядник F1, включенный между распределителем и свечей зажигания, обеспечивает необходимое напряжение высоковольтного импульса для поджи-га лампы вне зависимости от расстояния между электродами свечи, давления в камере сгорания и других факторов. Благодаря разряднику обеспечивается бесперебойная работа стробоскопа даже при закороченных электродах свечи зажигания.

Конструкция и детали. Конструкция стробоскопа может быть произволь­ной. Он может быть собран в одной упаковке или в двух. Необходимо толь­ко чтобы им было удобно работать, чтобы его удобно было держать в руках при освещении установочных меток на автомобиле и чтобы была обеспечена хорошая фокусировка луча. Например, стробоскоп может быть выполнен в одной упаковке в виде пистолета, как стробоскоп СТБ-1, выпускаемый про­мышленностью [5], с фокусировкой луча с помощью линзы.

Стробоскоп можно также собрать в двух упаковках, например, преобра­зователь в одной упаковке, а стробоскопическую лампу с накопительными конденсаторами С2, СЗ и конденсаторами поджига С4, С5 в другой, снаб­див лампу рефлектором или линзой.

Разрядник F1 размещают в любом случае в отдельном корпусе из орг­стекла, который должен иметь вилку Х2 для подключения к гнезду распреде­лителя и гнездо XI для подключения провода свечи зажигания, вынутого из гнезда распределителя. Расстояние между электродами разрядника 3 — 4 мм. Электроды разрядника выполняют из стальных или латунных прутков, заост­ренных на концах. Со стробоскопом корпус разрядника соединяют высоко­вольтным проводом ПВС длиной 0,7 — 1,0 м.

Конденсаторы С4, С5 представляют собой латунные трубки длиной около 60 мм, надетые на изоляцию провода ПВС внутри корпуса стробоскопа око­ло лампы. К каждой трубке припаивают провод МГТФ, соединяющий ее с , соответствующим выводом (1, 6) ламповой панели. Снаружи трубки изолиру­ют изоляционной лентой. Кроме того, на торец провода ПВС, входящего в стробоскоп, надевают изоляционный колпачок, который вытачивают из орг­стекла или фторопласта.



Подключение к аккумулятору (выводы Х5, Х6) производят с помощью пружинных зажимов «крокодил».

В стробоскопе применены резисторы типа МЛТ и конденсаторы типа МБМ с рабочим напряжением 500 В.

Трасформатор намотан проводом ПЭВ-2 на тороидальном сердечнике ОЛ20/32-8 из стальной ленты ЭЗЗО (Э340) толщиной 0,08 мм. Обмотка wl имеет 50+50 витков .провода диаметром, 0,51 мм, w2 и w3 по 10 витков, w4 — 550 витков провода диаметром 0,19 мм, a w5 — 1450 витков провода ди­аметром 0,1 мм. В качестве S1 применен переключатель типа ТЗ. Ламповая панель керамическая типа ПЛК-9.

При отсутствии выпрямительного блока КЦ402А вместо него могут быть применены четыре диода типа КД209В. Транзисторы П214А должны быть установлены на радиатор, от площади поверхности которого зависит время непрерывной работы стробоскопа. При отсутствии транзисторов П214А вместо-них могут быть применены германиевые транзисторы П215, П216Д, П217, П217А-Г. При этом, однако, может потребоваться несколько уменьшить соп­ротивление резисторов R2, R4.

В случае замены германиевых транзисторов П214А кремниевыми типг КТ837Д(Е) схема преобразователя, да и всего стробоскопа, должна быть существенно изменена. Изменяются данные трансформатора и выдвигаются дополнительные требования к его исполнению. Это связано с тем, что кремни­евые транзисторы серии КТ837 более высокочастотны и схема, выполненная на них, склонна к возбуждению. Кроме того, чтобы открыть эти транзисторы,, нужно большее напряжение, чем для германиевых транзисторов. Так, напри­мер, если в стробоскоп, собранный по схеме рис. 39, впаять вместо транзисто­ров П214А, например, транзисторы КТ837Д, ничего не изменяя, преобразова-тель работать не будет, оба транзистора будут закрыты. Для того чтобы пре­образователь начал работать, сопротивления резисторов R2, R4 надо умень­шить до 200 — 300 Ом. При этом снижается коэффициент полезного действия преобразователя, а главное, он без каких-либо видимых причин может начать генерировать высокочастотные синусоидальные колебания с частотой 50 — 100 кГц.



Мощность, рассеиваемая в транзисторах, резко возрастает, и транзисторы через несколько минут выходят из строя.

На рис. 40 приведена электрическая принципиальная схема автомобильно­го стробоскопа на кремниевых транзисторах КТ837Д. Мощность, рассеиваемая в транзисторах преобразователя, в данном случае значительно меньше благо­даря большему быстродействию транзисторов КТ837Д, и следовательнв, боль­шей крутизне фронтов импульсов преобразователя; выше и надежность пре­образователя. Рассмотрим особенности этой схемы. Конденсаторы Cl, C7. включенные между «базами транзисторов преобразователя и минусом источника питания, предотвращают возникновение высокочастотной генерации.

Начальное отпирающее смещение на базы транзисторов V6, V7 подается с достаточно высокоомных делителей напряжения R3, R2, Rl, R9, R10, R11 и суммарным сопротивлением около 1000 Ом, нижние плечи которых имеют со­противление 100 Ом (коэффициент деления 1/10). Однако благодаря диодам V5, V10 базовый ток транзисторов от обмоток wl, w3 протекает через низ­коомные резисторы Rl, R11 (10 Ом). Таким образом, удается выполнить два противоречивых требования: получить высокоомный делитель для начальной смещения при низкоомном резисторе в цепи тока базы.

Цепи С2, R5 и СЗ, R4 уменьшают до допустимого уровня выбросы напря­жения, возникающие при закрывании транзисторов V6, V8, являющиеся след­ствием их чрезмерного быстродействия, Значения С2, СЗ, R4, R5 подбираются экспериментально для каждой конкретной конструкции трансформатора Т1. Резистор R8 обеспечивает разряд конденсаторов С4, С5, С6 в промежут­ках между этими выбросами, благодаря чему напряжение на конденсаторах яри остановленном двигателе не превышает нормы. Диоды V7, V9-устраняют обратные выбросы тока коллектора транзисторов V6, V8 в моменты их закрывания. Без этих диодов амплитуда обратного выброса тока достигает 2 А. Кроме того, эти диоды защищают транзисторы V6, V8 в случае ошибочной полярности подключения стробоскопа.

Автомобильный тахометр

Автомобильный тахометр предназначен для измерения числа оборо­тов коленчатого вала карбюраторных двигателей внутреннего сгорания. Та­хометр может быть полезен при регулировке и проверке двигателя, регулиров­ке и проверке автомобильных регуляторов напряжения, а также для контроля режима работы двигателя во время движения автомобиля. В последнем слу­чае тахометр устанавливают на приборном щитке в поле зрения водителя. Питание прибора производится от бортовой электросети автомобиля с номи- нальньш напряжением 12 В. Потребляемый тахометром ток не превышает 0,1 А.

Электрическая принципиальная схема прибора (рис. 42) состоит из жду­щего мультивибратора на транзисторах V2, V3, стабилизатора напряжения на стабилитроне V4 и микроамперметра РА1.

Как известно, двигатели автомобилей ВАЗ

Как известно, двигатели автомобилей ВАЗ 2105 и 2107 оборудовав ны новой системой питания «Каскад», которая по данным [10] позволяет на-5% повысить экономичность автомобиля при езде по городу.

Основным элементом этой системы является специальное устройство, на­зываемое экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ), которым снабжен карбюратор. Кроме того, в систему входят электронный блок управ­ления, электропневмоклапан и микровыключатель, устанавливаемый на кар­бюраторе.

Принцип действия системы состоит в том, что в режиме принудительного холостого хода, т. е. при торможении двигателем или при движении под ук­лон с включенной передачей и отпущенной педалью акселератора, подача топ­ливной смеси в двигатель отключается. Это и создает экономию и, кроме то­го, резко снижает токсичность отработавших газов.

Система «Каскад» может быть установлена на любую модель автомоби­ля «Жигули» путем соответствующей замены карбюратора и установки до­полнительных элементов — электронного блока и электропневмоклапана. Одна­ко такой подход не всегда целесообразен в связи с дефицитностью указанных элементов, а также их значительной стоимостью.

Вместе с тем на моделях ВАЗ 2103, 2106, 2121 система, подобная систе­ме «Каскад», может быть установлена без замены карбюратора и без уста­новки пневмоклапана. Дело в том, что карбюратор у этих моделей имеет специальный клапан в системе холостого хода, предназначенный для отклю­чения подачи топливной смеси после выключения зажигания, с целью предо- i твращения калильного зажигания. Этот клапан и может быть использован-: для отключения подачи топливной смеси на принудительном холостом ходу [8, 9].

Предлагаемая система ЭПХХ обладает рядом преимуществ по сравнению с описанными ранее. Принцип работы системы рассмотрим по структурной схе­ме, показанной на рис. 26, на которой: ВЗ — выключатель зажигания; MB — микровыключатель; ЭБ — электронный блок, состоящий из тахометрического реле ТХР и устройства временной задержки УВЗ; ЭК — электромагнитный клапан карбюратора; СД — светодиод.



Контакты MB разомкнуты только тогда, когда педаль акселератора пол­ностью отпущена.







Рис. 26. Структурная схема системы ЭПХХ

 

Рис. 27. Частотная характеристика тахеометрического реле системы ЭПХХ

Рис. 28. Временные диаграммы работы устройства временной задержки системы ЭПХХ

Тахометрическое реле имеет частотную характеристику, показанную на рис. 27. После включения питания выключателем ВЗ на выходе ТХР сразу же появляется полное напряжение питания 12 В и остается после запуска дви­гателя до тех пор, пока частота вращения коленчатого вала jV не достигнет 1600 об/мин. При достижении этой частоты напряжение на выходе ТХР ис­чезает и при дальнейшем увеличении частоты больше не появляется. При уменьшении частоты вращения вала двигателя напряжение на выходе ТХР появляется при частоте 1200 об/мин, т. е. на 400 об/мин меньшей. Гистерезис характеристики ТХР предотвращает автоколебания частоты вращения вала дви­гателя на режимах работы вблизи частоты переключения.

Напряжение с выхода ТХР поступает на электромагнитный клапан кар­бюратора.ЭК. Кроме того, напряжение на ЭК поступает также с выхода УВЗ, временные диаграммы работы которого показаны на рис. 28.

При подаче напряжения UВХ на вход УВЗ (от микровыключателя MB) такое же напряжение UВЫХ сразу появляется на его выходе (Tf, рис. 28). При снятии же напряжения со входа УВЗ (t2, на рис. 28) напряжение на его вы­ходе исчезает не сразу, а лишь через некоторое время ДТ в момент Т3. Вре­менная задержка AT предотвращает нежелательную остановку двигателя пос­ле резкого отпускания педали акселератора при выключенной трансмиссии, ес­ли до этого частота вращения вала двигателя была больше 1600 об/мин.

Когда педаль акселератора нажата, контакты MB замкнуты и на ЭК от УВЗ поступает напряжение питания. Кроме того, напряжение на ЭК может по­ступать и от ТХР при малой частоте вращения вала двигателя N. При N> > 1600 об/мин напряжение на ЭК поступает только от УВЗ. Однако, если ча­стота вращения вала двигателя N>1600 об/мин, а дроссельная заслонка за­крыта (режим принудительного холостого хода), то напряжение на ЭК вооб­ще не поступает и подача топливной смеси перекрыта.



Принципиальная электрическая схема электронного блока системы ЭПХХ с цепями подключения на автомобиле приведена на рис. 29.

Тахометрическое реле состоит из заторможенного мультивибратора на транзисторах V2, V3, электронного ключа на транзисторе V5, компаратора на микросхеме D1, триггера Шмитта на транзисторах V13, V14 и электронных ключей на транзисторах V15 — V17.

Временные диаграммы работы ТХР приведены на рис. 30. Оно работа­ет следующим образом. После включения питания мультивибратор устанавливается в исходное устойчивое состояние, при котором транзистор V2 от­крыт через резистор R3 и диод VI, а транзистор V3 закрыт. Конденсатор С2 заряжен почти до полного напряжения питания через резистор R6, диод VI и переход база — эмиттер транзистора V2. Транзистор V5 закрыт, и конденса­тор С4 заряжен через резисторы R9, R10 до напряжения стабилизации ста­билитрона V10 (tu рис. 4). Положительное напряжение с конденсатора С4 через диод V6 поступает на неинвертирующий вход 10 микросхемы D1, на инвертирующий вход 9 которой подается опорное напряжение UОп с дели-Теля Rll, R12.

При неработающем двигателе UOn меньше чем напряжение на конденса­торе С4, поэтому на выходе 5 микросхемы имеется положительное постоян­ное напряжение, которое через диод VII и резистор R17 поступает на вход Триггера Шмитта и устанавливает его во второе устойчивое состояние: тран­зистор V13 открыт, а транзистор V14 закрывается. При этом закрывается и Транзистор V16, а транзисторы V17, V15 открыты. Напряжение питания по­ступает к электромагнитному клапану и светодиоду.



Рис. 29. Схема электронного блока системы ЭПХХ с цепями подключения на автомобиле

Вывод XI электронного блока с помощью пружинного зажима «кроко­1дил» подключен к изоляции центрального высоковольтного провода распреде­лителя. Импульсы высокого напряжения, возникающие в момент искрообразования {U, рис. 30), проходят через емкость между высоковольтным прово-дом и зажимом «крокодил», ослабляются делителем напряжения на резисто­рах Rl, R2 и через конденсатор С1 поступают на вход заторможенного муль­тивибратора.



Отрицательная полуволна импульса зажигания закрывает транзистор V2, переводя мультивибратор во второе, временно устойчивое состояние. При этом заряженный конденсатор С2 через открывшийся транзистор V3 и рези­стор R4 подключается к диоду VI в запирающей полярности и тем самым удерживает мультивибратор во временно устойчивом состоянии после окон­чания действия импульса зажигания. Конденсатор С2 начинает перезаря­жаться через резистор R3 и транзистор V3.



Рис. 30. Временные диаграммы работы тахометрического реле при низких (а), средних (б) и больших (в) частотах вращения коленчатого вала

Через некоторое время, которое определяется постоянной времени цепи R3C2, напряжение на левой по схеме обкладке конденсатора С2 становится положительным, диод VI и транзистор V2 открываются, а транзистор V3 за­крывается. Мультивибратор возвращается в исходное устойчивое состояние (Тз на рис. 30).

Таким образом, во время работы двигателя на выходе мультивибратора (на коллекторе транзистора V3) появляется последовательность прямоуголь­ных положительных импульсов, длительность которых обратно пропорциональ­на частоте искрообразования, а промежутки между импульсами имеют фик­сированную длительность (примерно 0,5 мс), определяемую постоянной вре­мени цепи R3C2.

Положительные импульсы с выхода мультивибратора через диод V4 и конденсатор СЗ поступают на базу транзистора V5 и открывают его на вре­мя заряда конденсатора СЗ через резистор R6 (примерно на 0,05 мс). В ре­зультате конденсатор С4 в течение нескольких микросекунд разряжается че­рез открывшийся транзистор V5 (t3, t4, рис. 30).

После закрывания транзистора V5 конденсатор С4 снова заряжается че­рез резисторы R9, R10, причем напряжение, до которого он зарядится (t4, рис. 30), зависит от длительности положительного импульса на коллекторе транзистора V3 или, что то же самое, от частоты вращения вала двигателя. Чем частота выше, тем импульс короче и тем до меньшего напряжения заря­дится конденсатор С4.



При низких частотах вращения коленчатого вала двигателя конденсатор С4 успевает зарядиться до напряжения, превышающего опорное (рис. 30,а, б), в результате чего на выходе 5 микросхемы D1 появляется последователь­ность положительных импульсов. Постоянная составляющая напряжения этих импульсов выделяется на конденсаторе С6 и через резистор R17 поступает на вход триггера Шмитта, удерживая его во втором устойчивом состоянии. Транзисторы VI5, VI7 остаются открытыми, и напряжение питания продол­жает поступать к электромагнитному клапану и светодиоду.

При увеличении частоты вращения вала двигателя длительность положи­тельных импульсов на коллекторе транзистора уменьшается (рис. 30,6), сле­довательно, уменьшается и время заряда конденсатора С4, теперь он успевает зарядиться до меньшего напряжения. Длительность импульсов на выходе 5 ми- | кросхемы D1 уменьшается. Уменьшается и положительное напряжение, по­ступающее от выпрямителя V11C6 на вход триггера Шмитта. Однако триг­гер до определенного уровня входного напряжения остается во втором устой­чивом состоянии, и электромагнитный клапан и светодиод не обесточиваются.

При дальнейшем увеличении частоты наступает момент, когда напряжение на конденсаторе С4 не успевает достичь значения опорного напряжения (рис. 30,в), и положительное напряжение на входе триггера Шмитта исчезает. Триг­гер переключается в основное устойчивое состояние: транзистор V13 закры­вается, а транзистор V14 открывается через резистор R21. Транзистор V16 от­крывается коллекторным током транзистора V14, а транзисторы V17 и VI5 закрываются. Электромагнитный клапан и светодиод обесточиваются.

Точность работы ТХР обеспечивается тем, что заряд конденсатора С4 и питание делителя Rll, R12 опорного напряжения производятся от одного и того же и при том стабилизованного источника питания — стабилитрона V10, а также соответствующим выбором типа конденсатора С4.

Цепь, состоящая из транзистора V15, диода V12 и резисторов R13, R14 служит для получения заданной величины петли гистерезиса частотной харак­теристики ТХР. Когда электромагнитный клапан и светодиод обесточены, транзистор V15 и диод V12 закрыты, и эта цепь не оказывает влияния на работу ТХР. Когда же при уменьшении частоты транзистор VI5 открывается, резистор R13 через диод V12 и транзистор V15 подключается параллельно ре­зистору R12, вследствие чего опорное напряжение на входе 9 микросхемы D! уменьшается, и переключение схемы (снятие питания с электромагнитного кла­пана и светодиода) происходит теперь уже при большей частоте (см. рис. 27).



С помощью переменного резистора R9 выставляют частоту я включения электромагнитного клапана и светодиода при уменьшении частоты вращения вала двигателя, а с помощью переменного резистора R13 — величину петли ги­стерезиса An. Диоды V8, V9 ограничивают напряжение между входами микро­схемы D1 на допустимом уровне.

Устройство временной задержки УВЗ состоит из цепи временной задерж­ки С5, R18, R20, триггера Шмитта на транзисторах V20, V21 и электронного ключа на транзисторах V22, V23, причем триггер Шмитта и электронный ключ такие же, как и в ТХР. Устройство временной задержки работает следующим образом. Допустим, что контакты микровыключателя MB разомкнуты. Тог­да после включения питания триггер Шмитта устанавливается в основное ус­тойчивое состояние, когда транзистор V20 закрыт, а транзистор V21 открыт. Следовательно, открыт также транзистор V22, а транзистор V23 заперт. На- . пряжение к электромагнитному клапану и светодиоду от УВЗ не поступает.

ЭЛЕКТРОНИКА В АВТОМОБИЛЕ

© Издательство «Радио и связь», 1985

Предисловие к третьему изданию

Главными проблемами, стоящими сегодня перед создателями автомобилей, являются улучшение топливной экономичности, снижение токсичности отработав­ших газов, повышение безопасности и надежности автомобиля. Электроника в значительной мере помогает решать эти проблемы.

В настоящее время разработаны микропроцессорные системы зажигания, в которых угол зажигания корректируется не только в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя и разряжения во всасывающем коллек­торе, но также и от температуры охлаждающей жидкости, температуры всасы­ваемого воздуха, от положения и скорости открытия дроссельной заслонки кар­бюратора и сигналов от датчика детонации. Такие системы позволяют более полно использовать термодинамический цикл рабочего процесса двигателя, спо­собствуют улучшению топливной экономичности и динамических качеств авто­мобиля.

В последние годы в автомобилях почти полностью отказались от механи­ческих контактов в регуляторах напряжения, заменив их электронными на дискретных элементах или интегральных микросхемах, что позволило повысить надежность и долговечность электрооборудования автомобиля и упростить его обслуживание.

Требование к безопасности пассажиров стимулирует разработку систем с надувными подушками, заполнением которых управляет аналоговая интеграль­ная микросхема. Электронные приборы используются в устройствах для управ­ления антиюзовыми системами, обеспечивая оптимальное тормозное усилие в любых дорожных условиях, а также в системах переключения передач и регу­лирования скорости автомобиля, для управления пневмоподвеской, для конт­роля давления в шинах во время движения автомобиля. Среди других вспомо­гательных систем следует отметить электронные системы управления стекло­очистителем, прерывателем указателя поворотов и аварийной сигнализации, электронные противоугонные устройства, электронные спидометры и тахометры, в том числе цифровые с индикацией с помощью жидкокристаллических инди­каторов, вакуумных люминесцентных трубок и дисплеев на электронно-лучевых трубках.

Очевидно, что применение электроники в автомобиле будет в дальнейшем расширяться.

Со времени выхода в свет второго издания книги прошло около девяти лет. За это время автор и редакция получили большое количество писем читателей, свидетельствующих о том, что книга в целом вызвала большой интерес.

В последние годы разработан ряд новых электронных приборов для авто­мобилей. Опыт эксплуатации показал преимущества и недостатки существующих приборов. В связи с этим возникла необходимость третьего издания книги «Электроника в автомобиле», в которой автор знакомит читателей с новыми разработками.

В настоящем издании заново написаны главы «Электроника в системе за­жигания карбюраторных двигателей», «Электронные регуляторы напряжения»,

«Автоиобилыше сторожа» и «Автомобильный стробоскоп», в которых приводят» ся описания усовершенствованных помехоустойчивых конструкций повышенно! надежности. Описание бесконтактных систем зажигания в настоящем изданий исключено из-за их низкой надежности и незначительного положительного эф­фекта. Исключено также описание систем зажигания для автомобилей с «плю­сом на массе» и регулятора напряжения для генератора постоянного тока, так как автомобили, для которых они предназначены, сейчас уже не выпускаются. Настоящее издание дополнено описанием системы экономайзера принудительного холостого хода и реле блокировки стартера для автомобилей «Жигули».

Автор с благодарностью примет все замечания и пожелания по книге, ка­торые следует направлять по адресу: 101000, Москва, Почтамт, а/я 693, изда­тельство «Радио и связь», Массовая радиобиблиотека.

Автор

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОНИКИ В СИСТЕМЕ ЗАЖИГАНИЯ КАРБЮРАТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

Конденсаторная система зажигания с импульсным накоплением энергии

Конденсаторная система зажигания с импульсным накоплением энер« гии обеспечивает получение стабилизирэваннего напряжения на первичной об­мотке катушки зажигания в пределах 360±5 В при изменении напряжения пи-гания от 6,5 до 15 В и температуры от — 40 до +70* С. Ток, потребляемый системой, зависит от частоты вращения вала двигателя и изменяется от 0,3 А при 600 об/мин до 1,9 А при 6000 об/мин четырехтактного четырехцилиндро-вого двигателя (частоты искревбразования соответственно 20 и 200 Гц). Дли­тельность искревого разряда 0,4 — 0,5 мс в зависимости от зазора в свече за­жигания. Энергия искрообразования, выделяемая в свече зажигания, не ме-аее 10 мДж.

Система отличается рядом новых схемотехнических решений, направлен-вых на устранение недостатков ранее разработанных систем.

Основным недостатком конденсаторных систем зажигания ранних разрабо­ток являлась их низкая помехоустойчивость. Машина с электронной системой зажигания вдруг начинала дергаться, например, при включении звукового сигнала, электродвигателя епрыскивателя стекол и т. п. Иногда двигатель уда­валось запустить лишь после выключения стартера, когда вал двигателя еще продолжал вращаться ао инерции, но электрическая цепь стартера уже раз­мыкалась. И наконец, наблюдались совершенно непонятные выхеды из строя транзисторов и других полупроводниковых элементов, находившихся в допу­стимых электрических режимах,

Причиной этих неприятностей были импульсные помехи, всегда имеющи­еся в бортовой электросети автомебиля. Источниками этих помех могут быть индуктивные и коммутационные элементы, электродвигатели, вибрационные приборы, а также регуяятер напряжения и генератор. От состояния этих при­боров, а также от состояния аккумулятора, электропроводки и контактных соединений зависит амплитуда помех, которая может превышать 100 В1 Дли­тельность помех обычно не превышает долей миллисекунды.

Импульсные помехи воздействуют на приборы электронных систем зажига­ния и могут вызывать нарушения их нормальной работы (сбои), например несвоевременное переключение триггеров, тиристоров и т. п., а также отказа элементов.

В описываемой системе указанный недостаток устранен. Все слаботочные цепи защищены RC-фильтрами, а измерительная цепь (цепь стабилизации) раз­вязана от источника питания с помощью тиристорного оптрона. Это позволило обеспечить работоспособность системы в условиях воздействия на нее по цепям питания импульсных помех с амплитудой до 120 В.

Новым в системе является также режим трехкратного искрообразования во время пуска двигателя стартером (не многократного, как, например, в систе­мах «Старт», «Искра-3», БЭСЗ-1 [5], а именно трехкратнеге).

Дело в том, что режим многократноге искровбразования, т. е. такой ре­жим, при котвром искрввбразование првделжается в течение всего времени, пока кютакты прерывателя разомкнуты, иногда не только ие облегчает, но, наоборот, затрудняет пуск двигателя, останавливая вращение его вала. Если зазвр в прерывателе велик или вал кулачка имеет люфт, в связи с чем гово­рить о каком-либо определенном зазоре вообще нельзя, те искрообразование в системе продолжается и тогда, когда ротор распределителя повернется на 45° или даже больше относительно момента начала размыкания контактов пре­рывателя. Вследствие этого искровой разряд возникает не только в основном, но и в следующем по ходу вращения ротора цилиндре, в котором в это время только что начался такт сжатия. При этом наблюдаются «обратные удары», останавливающие вращение вала двигателя.

Это создает серьезные эксплуатационные неудобства. Во-первых, выдвига­ется дополнительное требование об уменьшении зазора в прерывателе относи­тельно рекомендуемого заводом-изготовителем автомобиля, а во-вторых, си­стему нельзя применять на изношенных двигателях, где обычно люфт вала распределителя велик и где именно эта система особенно нужна.



Рис. 7. Электрическая схема конденсаторной системы зажигания с импульсным накоплением энергии:

а - с тиристорным оптроном, б — с заменой оптрона транзистором, в — с гер- маниевыми транзисторами в силовом ключе

В описываемой конструкции указанный недвстаток устранен. В режиме пу­ска стартером система обеспечивает три искры после каждого размыкания контактов прерывателя. Искрообразо1вание заканчивается задолго до того, как ротор повернется на 45°. Для облегчения же пуска двигателя, как показала практика, трехкратное искрообразование ничуть не хуже многократного.



В системе предусмотрено удобное переключение на классическую и обрат­но песредством разъема-заглушки.

Электрическая принципиальная схема приведена на рис. 7. Система состоит из электронного блока ЭБ и разъемов Х2, ХЗ устрвйства переключения с электронного зажигания на обычное, а также штатных эле­ментов — катушки зажигания КЗ, выключателя зажигания ВЗ, выключателя стартера ВСт, аккумулятора GB и прерывателя Пр. Электронный блок имеет следующие основные узлы:

преобразователь напряжения бортсети в высокое напряжение заряда на­копительного конденсатора, содержащий силовой транзисторный ключ на транзисторах V29, V30, V32 и диодах V24, V25, V26, тиристор V22, трансфор­матер Т1, выпрямитель V33, накопительный конденсатор С14 и устройство ста­билизации на оптроне V23;

коммутатор на тиристоре V37 и трансформаторе Т2, подключающий заря­женный накопительный конденсатор С14 к первичной обмотке wl катушки за­жигания КЗ в момент размыкания контактов прерывателя;

разрядные диоды V35, V36, обеспечивающие полное использование энер­гии накопительного конденсатора для искрообразования; каскад антидребезга на транзисторах V20, V21;

каскад трехкратного искрообразования при пуске двигателя, состоящий из двух триггеров на транзисторах VI, V5 и V6, V9 и четырех транзисторных ключей — V10, Vll, V13, V14.

Система работает следующим образом.

Допустим, что контакты прерывателя Пр и выключателя ВСт разомкну­ты (каскад трехкратного искрообразования выключен). Тогда после включения питания выключателем зажигания ВЗ открывается транзистор V20 (t±, рис. 8), базовый ток которого протекает через резисторы R43, R42, диоды VI9, VI8, V17 и резисторы R23, R22. Конденсатор С5 заряжается почти до полного на­пряжения питания. Открытый транзистор V20 шунтирует базу транзистора V21, вследствие чего последний закрыт. Тиристор V22 в это время выключен, так как выключен тиристор оптрона V23.

Силовой транзисторный ключ открывается током, протекающим через ре­зисторы R46 — R49, обмотку wl трансформатора Т2, резистор R25 и диоды V26, V25, V24. Ток коллектора транзистора V29 протекает через переход ба­за — эмиттер транзистора V30, который открывается, открывая в свою оче­редь транзистор V32. Через первичную обмотку wl трансформатора Т1 и ре­зистор R32 протекает линейно-нарастающий ток. По мере увеличения этого то­ка увеличивается падение напряжения на резисторе R32 и ток через светодиод оптрона V23. При токе через светодиод 10 — 20 мА тиристор оптрона переклю­чается и подключает управляющий электрод тиристора V22 через обмотку дросселя L1, диод V31 и резисторы R46 — JR49 к плюсу источника питания.





Рис. 8. Временные диаграммы работы конденсаторной систе­мы зажигания с им­пульсным накопле­нием энергии

Тиристор V22 переключается (Т2 на рис. 8) и шунтирует базу транзистора V29. При этом ток анода тиристора V22 сначала протекает через диод V31, а затем через обмотку wl трансформатора Т2. В магнитном поле трансформа­тора Т2 накапливается энергия, которая в дальнейшем используется для уп­равления коммутирующим тиристором V37. Транзисторы V29, V30, V32 за­крываются, и ток в первичной обмотке wl трансформатора Т1 прекращается. Энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора Т1, создает в его обмотках импульсы напряжения. Положительный импульс с конца обмотки w3 проходит через диод V33 и заряжает накопительный конденсатор С14 до напряжения 350 — 360 В (Т3, рис. 3).

После замыкания контактов прерывателя (ti, рис. 8) базовая цепь транзи­стора V20 шунтируется через диод V16. Однако транзистор V20 еще некоторое время остается открытым, пока не разрядится конденсатор С5. В момент Т» транзистор V20 закрывается, а транзистор V21 открывается, выключая тири­стор V22. Однако ток через обмотку wl трансформатора Т2 не прекращается. Теперь он протекает через транзистор V21.

Задержка открывания транзистора V21 примерно на 0,4 мс после замыка­ния контактов прерывателя необходима для устранения влияния дребезга кон­тактов прерывателя на работу системы. На рис. 8 дребезг контактов показан в виде одного короткого импульса, следующего сразу же после замыкания кон­тактов (в действительности таких импульсов бывает несколько).

В момент размыкания контактвв прерывателя (Тв на рис. 8) транзистор V20 открывается, а транзистор V21 закрывается. Ток в обмотке wl трансфор­матора Т2 резко уменьшается, протекая теперь через резистор R25, диоды V26, V25, V24 и переход база — эмиттер транзистора V29. Во вторичной обмотке w2 трансформатора Т2 возникает положительный импульс, который поступает на управляющий электрод коммутирующего тиристора V37. Последний пере­ключается и подключает первичную обмотку wl катушки зажигания КЗ к заряженному до напряжения 350 — 360 В накопительному конденсатору С14. На­пряжение на вторичной обмотке w2 катушки зажигания в течение нескольких микросекунд достигает напряжения пробоя искрового промежутка свечи за­жигания (8 — 10 кВ), и между электродами свечи возникает искровой разряд (ti, рис. 9).



Первичная обмотка wl катушки зажигания и накопительный конденсатор С14, соединенные между собой через переключившийся тиристор V37, образу­ют колебательный контур, в котором возникают затухающие колебания. Ток в этом контуре отстает от напряжения на первичной обмотке катушки зажига­ния на 90°. Через четверть периода (примерно через 60 мкс) напряжение на первичной обмотке катушки зажигания становится равным нулю (h, рис. 9) и затем меняет свой знак. Тиристор V37 выключается, разрывая колебательный контур.



Рис. 9. Временные диа­граммы работы конден­саторной системы зажи­гания с импульсным на­коплением энергии в мо­мент искрообразования

Однако ток в первичной обмотке катушки зажигания продолжает проте­кать в первоначальном направлении через диоды V35, V36, и искровой разряд во вторичной цепи продолжается до тех пор, пока почти вся энергия, за­пасенная в магнитном поле катушки зажигания, не будет израсходована (t3, рис. 9). Благодаря диодам V35, V36 длительность искрового разряда увеличи­вается почти в 3 раза, что существенно увеличивает его энергию. Это обстоя­тельство положительно влияет на работу двигателя, уменьшая токсичность отработавших газов и облегчая пуск горячего двигателя.

Одновременно с возникновением искры в свече зажигания при размыкании контактов прерывателя (t$, рис. 8) через первичную обмотку wl трансформа­тора Т1 снова начинает протекать линейно нарастающий ток, и, когда он до­стигает заданного значения (Т7, рис. 8), силовой транзисторный ключ размы­кается и накопительный конденсатор С14 снова заряжается до напряжения 350 — 360 В, т. е. повторяются процессы, имевшие место после включения пи­тания.

При включении выключателя РСт плюс источника питания через низкоча­стотный фильтр R20, С4 и резистор R17 поступает к базе транзистора V13, который открывается, и система начинает работать в режиме трехкратного ис-крообразования. В момент первого размыкания контактов прерывателя поло­жительный импульс «сброса», сформированный дифференцирующей цепью С6, R38, через резистор R36 и диоды V3, V8 открывает левые по схеме транзи­сторы обоих триггеров (VI, V6), устанавливая их в строго определенные со­стояния, которые условно назовем первыми. Транзисторы VI, V6 при этом открыты, a V5, V9 закрыты. Транзистор V10 открыт по цепи R14, R13, а тран­зистор VI1 закрыт.



Как и при работе в режиме однократного искрообразования, искра в свече возникает при размыкании контактов прерывателя (tu рис. 10), и одно­временно в обмотке wl трансформатора Т1 начинает протекать линейно-нара­стающий ток. В момент Т2

ток, достигнув заданного значения, прекращается и происходит заряд накопительного конденсатора С14. Однако в отличие от ре­жима однократного искрообразования теперь в работу вступает транзистор V14, ток через который в режиме однократного искрообразования не протекал, так как был закрыт транзистор V13, включенный в его эмиттерную цепь.

В момент разрыва тока в обмотке wl (t2, рис. 10) положительный импульс напряжения длительностью примерно 1 мс с конца обмотки w2 через рези­стор R16 поступает на базу транзистора V14 и открывает его. В момент Т3, совпадающий с окончанием заряда накопительного конденсатора, импульс ис­чезает и транзистор V14 закрывается. Поскольку транзистор V14 через диод VI5 подключен к той же точке схемы, к которой через диод V16 подключен прерыватель, запирание транзистора V14 эквивалентно размыканию контактов прерывателя, и, следовательно, в этот момент (1з, рис. 10) в свече зажигания возникает вторая искра.

Положительный импульс, появляющийся на коллекторе транзистора V14 при его запирании, поступает через резистор R7 на счетный вход триггера на транзисторах VI, V5, который переходит во второе устойчивое состояние: тран­зистор V5 открывается, а VI закрывается. Состояние триггера на транзисторах V6, V9, а также транзисторов V10, VII не изменяется. Транзистор V10 оста­ется открытым, а VII — закрытым.



Рис. 10. Временные диаграммы работы конденсаторной системы зажигания С импульсным накоплением энергии в режиме трехкратного искрообразования

Так же как и при размыкании контактов прерывателя, при закрывании транзистора V14 в момент Т3 в обмотке wl трансформатора Т1 начинает про­текать линейно-нарастающий ток, после чего описанные процессы повторяются. В момент Т4 транзистор V14 открывается, а в момент t5 снова закрывает­ся. В свече зажигания возникает третья искра. На счетный вход триггера на транзисторах VI, V5 опять поступает положительный импульс (второй), и триггер переходит снова в первое устойчивое состояние: транзистор VI открывается, a V5 закрывается. Положительный импульс с коллектора транзистора-V5 дифференцируется цепью C3R11 и через диод V7 поступает на базу тран­зистора V9. Триггер на транзисторах V6, V9 переходит во второе устойчивое состояние: транзистор V9 открывается, a V6 закрывается. При этом транзи­стор V10 закрывается, а транзистор VII открывается. Открытый транзистор VII шунтирует цепь базы транзистора V14, и он остается запертым независи­мо от сигнала, поступающего с обмотки w2 трансформатора Т1. Режим трех­кратного искрообразования прекращается.



Остановимся на назначении некоторых элементов схемы. Цепи R20C4, R37C7, R41C8, R43C9, R45C10, R47R49C12 образуют фильтры низких частот, защищающие элементы блока от импульсных помех в бортовой электросети.

Диоды V15, V16 осуществляют развязку прерывателя от выходного клю­ча каскада трехкратного искрообразования — транзистора V14, что необходи­мо для нормальной работы счетной схемы каскада. Диод V12 защищает базу транзистора V14 от напряжения отрицательной полярности, возникающего в обмотке w2 трансформатора Т1 в момент включения силввого транзисторного ключа.

Дроссель L1 и конденсатор С13 обеспечивают уменьшение скорости нара­стания напряжения на аноде тиристора оптрона V23 до нормы технических условий — . 3 — 4 В/мкс. При большей скорости тиристор оптрона может пере­ключаться самопроизвольно, без подачи входного сигнала.

Терморезисторы R27, R28 обеспечивают компенсацию температурных ха­рактеристик оптрона V23 и других элементов схемы с целью стабилизации на­пряжения заряда накопительного конденсатора С14 при изменениях темпера­туры окружающей среды.

Стабилитрон V27 ограничивает на уровне 22 В амплитуду положительно­го импульса в обмотке wl трансформатора Т2, возникающего в момент закры­вания транзистора V21, предотвращая выход этого транзистора из строя. Диод V28 исключает протекание прямого тока через стабилитрон.

Диод V31 обеспечивает надежное включение тиристора V22, нейтрализуя влияние индуктивности обмотки wl трансформатора Т2, и ограничивает воз­никающий при этом отрицательный импульс на уровне 0,6 — 0,7 В.

В цепь базы транзистора V20 включены последовательно три диода VI7 — V19, хотя принципиально можно было бы ограничиться и одним, исключаю­щим разряд конденсатора С5 через замкнутые контакты прерывателя. Дело в том, что при плохом электрическом контакте массы двигателя с массой ку­зова, что обычно бывает на старых автомобилях, а также в случае применения самодельных разъединителей массы, во время работы стартера между кузо­вом и двигателем появляется паразитная разность потенциалов, достигающая иногда 2 В, которая прикладывается плюсом к выводу блока Пр через зам­кнутые контакты прерывателя. В случае отсутствия диодов V17 — V19 транзи­стор V20 будет открыт и при замкнутых контактах прерывателя, что равно­сильно отказу системы зажигания. Двигатель запустить стартером было бы нельзя. Падение напряжения в диодах V17 — V19, равное примерно 2,3 В, ней­трализует эту разность потенциалов.



Диоды V24 — V26 обеспечивают надежную коммутацию тока силввого тран­зисторного ключа. Падение напряжения на включенном тиристоре V22 может составить 2 В, поэтому без этих диодов транзистор V29 мог бы остаться от­крытым и после включения тиристора V22.

Стабилитрон V34 ограничивает амплитуду паразитного импульса, возни­кающего в обмотке wl трансформатора Т1 в момент запирания транзистора V32. Этот импульс появляется вследствие того, что время закрывания транзи­стора V32 типа КТ818Г (около 0,05 мкс) значительно меньше, чем постоянная времени трансформатора Т1 (примерно 0,3 мкс). Поэтому в течение интерва­ла времени, равного примерно 0,25 мкс, накопительный конденсатор С14 как бы еще не подключен и амплитуда импульса ограничивается лишь паразитной емкостью обметки wl и может достичь ПО — 120 В. Еетественно, что если не принять специальных мер защиты, транзисторы силового ключа могут выйти из строя.

Следует отметить, что в случае применения транзистора V32 с меньшим быстродействием, например П210Ш, паразитный импульс не возникает и ста­билитрон V34 не нужен. Однако германиевые транзисторы имеют меньшую ра» бочую температуру, что снижает надежность блока.

Применение двух последовательно включенных разрядных диодов V35, V3§ объясняется малым быстродействием имеющихся мощных диодов. Несмотря на то что диод КД202 рассчитан на напряжение 600 В, при установке лишь од­ного диода наблюдаются частые выходы его из строя. Анализ показал, что при больших частотах вращения вала двигателя (при больших частотах искро-образования) каждый новый цикл искрообразования начинается раньше, чем прекращается ток через разрядный диод, который протекает некоторое время и после окончания искрообразования (см. рис. 9). Он обусловлен оставшейся неизрасходованной в искровом разряде энергией катушки зажигания. При этом к открытому диоду, внутреннее сопротивление которого в это время мало, в цемент включения тиристора V37 прикладывается обратное напряжение 350 — 360 В.

Диод не может мгновенно закрыться, и в течение нескольких микросекунд через него протекает ток, значение которого ограничено лишь сопротивлением резистора R50 (2 Ом) и внутренними сопротивлениями открытого диода в включившегося тиристора. Измерения показали, что амплитуда импульса то­ка может достигать при этом 80 AI Ее значение зависит от индивидуальных свойств разрядного диода и в первую очередь от его быстродействия, или от времени установления обратного сопротивления.



Последовательное включение двух диодов ускоряет процесс затухания то» ка в контуре, образованном первичной обмоткой катушки зажигания и раз­рядными диодами, и указанное выше явление не наступает даже при макси­мальной частоте искрообразования. Резисторы R34, R35 выравнивают об­ратные напряжения на диодах. Резистор R50 устраняет выброс напряжения на диодах V35, V36 в момент включения тиристора V37.

Конструкция и детали. Конструкция электронного блока может быть до­статочно произвольной, однако при конструировании необходимо руководст­воваться следующими соображениями.

Во-первых, конструкция должна быть брызгозащищенной, так как блок устанавливается в моторном отсеке и попадание воды на него не исключено.

Во-вторых, корпус блока должен быть изготовлен из алюминиевого спла­ва, имеющего хорошую теплопроводность. Это обеспечит хороший теплоотвод от нагревающихся элементов, которые должны быть установлены непосредст­венно на корпусе. К таким элементам относятся транзисторы V30, V32, тири­стор V37, диоды V33, V36, V36, стабилитрон V34. Тиристор V22 может быть установлен как на корпусе, так и на печатной плате. Элементы, не имеющие электрического соединения с корпусом, изолируют при установке с помощью тонких слюдяных или лавсановых прокладок. Остальные элементы размещаю» на печатной плате или плате из текстолита (гетинакса) с контактными лепе­стками. При размещении деталей следует иметь в виду, что резисторы R42, R43, R46, R47, R48, R49 и трансформатор Т1 при работе блока нагреваются, и их не следует располагать рядом с полупроводниковыми элементами и термо­резисторами R27, R28. Кроме того, необходимо, чтобы цепь светодиода оптро-на V23 была непосредственно соединена с резистором R32, как это показано на схема рис. 7.

В качестве примера конструктивного исполнения блока рассмотрим рис. 11.

Блок собрав в корпусе из алюминиевого сплава Д1Т, изготовленном фре­зерованием, Непосредственно ва корпусе размещены транзисторы V30, V32, тиристор V37, диоды V33, V35, V36 и конденсатор С15, выводн которого присоединяются непосредственно к корпусу блока и штырю разъема XI. Ос­тальные детали размещены на печатной плате и двух текстолитовых платах с контактными лепестками. Манганиновый резистор R32 припаян к контактным лепесткам, расположенным на изоляционных втулках на специальных прили­вах корпуса. Сверху и снизу корпус закрывается крышками с резиновыми про­кладками по периметру. Крышки стягиваются между собой винтом.





Рис. 11. Электронный блок конденсаторной системы-зажигания с импульсным накоплением энергии

Общие характеристики электронных систем зажигания

Подавляющее большинство современных легковых автомобилей с кар­бюраторными двигателями снабжено батарейной системой зажигания, которую в дальнейшем будем называть классической. Эта система, подробно описанная в [1, 2, 4], без каких-либо существенных изменений применяется почти с мо­мента изобретения автомобиля. Однако автомобильные двигатели стали сущест­венно более высокооборотными и имеют высокие степени сжатия, что налагает дополнительные требования на системы зажигания. Кроме того, в последнее время к этим системам стали предъявлять требования, направленные на ради­кальное повышение топливной экономичности и экологической чистоты автомо­бильных двигателей.

В связи с этим как у. нас в стране, так и за рубежом проводятся много­численные исследования по усовершенствованию классической системы зажига­ния или замене ее принципиально новой, с лучшими характеристиками. Эти исследования направлены прежде всего на устранение основного недостатка классической системы — снижения вторичного напряжения при малых и боль­ших частотах вращения вала двигателя, при загрязнении свечей, при уменьше­нии напряжения аккумулятора, при загрязнении или обгорании контактов прерывателя и т. п.

В настоящее время распространение получили две принципиально различ­ные электронные системы зажигания — с накоплением энергии в индуктивности и емкости. Первую из них называют транзисторной, а вторую — тиристорной, или конденсаторной (по названию основных элементов, применяемых в этих системах).

Транзисторная система состоит из тех же самых элементов, что и класси­ческая, и работает по тому же принципу. Отличие транзисторной системы от классической состоит в том, что в нее вводится мощный транзистор, который коммутирует ток катушки зажигания, контакты же прерывателя коммутируют лишь относительно небольшой ток базы транзистора. Однако полностью реали­зовать положительные свойства транзисторной системы зажигания удается лишь с применением специальной катушки зажигания. Последнее обстоятельство ог­раничивает возможности изготовления транзисторной системы в любительских условиях.

Тиристорная или конденсаторная система зажигания принципиально отли­чается от классической и транзисторной тем, что энергия искрообразования ней накапливается не в катушке зажигания, а в специальном накопительном кон­денсаторе. Принцип действия конденсаторной системы зажигания позволяет в наибольшей мере устранить недостатки классической системы без замены стан­дартной катушки зажигания. Поэтому изготовление конденсаторной системы в любительских условиях предпочтительней.

Иногда при установке электронной системы зажигания на новом автомобиле водитель не замечает улучшений в работе двигателя. Это происходит потому, что на новом автомобиле все новое — и свечи, и контакты прерывателя, и аккумулятор. Напряжения, развиваемого классической системой зажигания, в этих условиях достаточно для надежного пуска двигателя и нормальной его работы. Однако по мере эксплуатации контакты прерывателя обгорают, свечи покрываются нагаром, емкость аккумулятора уменьшается, что вызывает посте­пенное ухудшение в работе двигателя, которое может быть весьма значитель­ным, но не заметным. Поэтому многие водители чистят или заменяют контакты прерывателя только тогда, когда двигатель уже совсем не запускается.

Электронная система зажигания в процессе эксплуатации практически не требует обслуживания.

Применение электронных систем зажигания обеспечивает следующие пре­имущества:

напряжение, подводимое к свечам зажигания, увеличивается по сравнению с напряжением в классической системе, что позволяет увеличить зазор в свечах зажигания на 20 — 30 % относительно стандартного, в связи с чем происходит более полное сгорание топлива и связанные с ним повышение мощности и эко­номичности двигателя, уменьшение нагарообразования, снижение токсичности отработавших газов;

облегчается пуск холодного двигателя при низких температурах; снижается электрическая нагрузка на контакты прерывателя, и срок их службы определяется лишь механическим износом.

Применение конденсаторных систем зажигания, кроме того, обеспечивает дополнительные преимущества:



более высокая крутизна фронта импульса высокого напряжения делает сис­тему малочувствительной к загрязнению свечей, что позволяет уменьшать тру­доемкость обслуживания; срок службы свечей увеличивается;

разгружается катушка зажигания (средний ток через ее первичную обмотку уменьшается почти в 10 раз);

конденсаторные системы зажигания более экономичны, чем транзисторные и классические.

Основными характеристиками электронных систем зажигания являются ми­нимальное рабочее напряжение, напряжение, подводимое к первичной обмотке катушки зажигания (только для конденсаторных систем), энергия и длитель­ность искрового разряда.

Минимальное рабочее напряжение — это минимальное напряжение питания, шри котором система еще работоспособна. Чем оно меньше, тем лучше, посколь-жу при пуске холодного двигателя в зимнее время года напряжение аккумуля­тора может уменьшиться во время работы стартера до 7 — 7,6 В.

Напряжение подводимое к первичной обмотке катушки зажигания, опре­деляет напряжение искрообразования, с которым оно связано через коэффициент трансформации катушки. Для надежного искрообразования необходимо, чтобы напряжение, подводимое к первичной обмотке стандартной катушки зажигания, при всех условиях эксплуатации было не меньше ЗОО В. Вместе с тем оно не должно быть больше 400 В, так как в противном случае может произойти про­бой изоляции элементов системы — катушки зажигания, крышки распредели-теля и т. п.

Длительность искрового разряда, характеризующая при прочих равных ус­ловиях его энергию, существенно влияет на процессы воспламенения и горения топливной смеси при работе и пуске как холодного, так и горячего двигателя, а следовательно, и на его эксплуатационные характеристики. Допустимыми зна­чениями следует считать 0,2 — 0,6 мс. При меньших значениях ухудшаются ус­ловия пуска двигателя, а при больших увеличивается эрозия электродов свечей и уменьшается их срок службы. Наиболее целесообразным является установле­ние различной длительности искрового разряда при пуске и после него.



Важными характеристиками системы зажигания являются также характерис­тики ее надежности: безотказность, ремонтопригодность и помехоустойчивость. Здесь следует отметить, что классическая система обладает пока большими безотказностью и особенно ремонтопригодностью, чем электронные системы.

Действительно, в классической системе всего несколько элементов, которые легко проверить даже без специальных измерительных приборов. Замена этих элементов не встречает затруднений. Например, состояние контактов прерывате­ля можно проверить просто внешним осмотром. Замена контактов в пути дос­тупна любому водителю. Для ремонта же или проверки электронного блока требуется специальное оборудование и соответствующая квалификация.

Повысить надежность электронных систем зажигания можно путем резер­вирования, или снабжения их устройством быстрого переключения с электрон­ной системы на классическую. Проще всего это сделать в конденсаторных сис­темах, так как в них используется стандартная катушка зажигания.

Кроме того, электронные блоки систем зажигания обязательно должны иметь средства защиты от импульсных помех, достигающих в бортовой электро­сети автомобиля амплитуды более 100 В.

При принятии перечисленных мер повышения надежности преимущества электронных систем зажигания становятся бесспорными, что подтвердила дол­голетняя практика. Следует ожидать, что в недалеком будущем электронные системы зажигания будут устанавливаться на подавляющее большинство авто­мобилей как штатное оборудование.

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОНИКИ

В ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИИ

И ВСПОМОГАТЕЛЬНЫХ ПРИБОРАХ АВТОМОБИЛЯ

Принципы построения конденсаторных

(тиристорных) систем зажигания

В конденсаторных системах зажигания энергия искроебразевания на­капливается не в магнитнем ивле катушки зажигания, как это имеет место в классической или транзисторней системах, а в электрическом поле специального накопительного конденсатора, .который в нужные моменты времени подключа­ется к катушке зажигания. Конденсаторные системы зажигания подразделяются на системы с импульсным и непрерывным накоплением энергии.

В системах с импульсным накоплением энергии процессы заряда и разряда накопительного конденсатора разделены паузами, а в системах с непрерывным накоплением таких пауз нет.

Системы с импульсным накоплением позволяют простыми средствами ста­билизировать напряжение заряда накопительного конденсатора, т. е. сделать его независящим от изменений напряжения питания и других дестабилизирующих факторов. Однако при малой пусковой частоте вращения вала двигателя в этих системах вследствие увеличения времени паузы накопительный конденсатор к моменту искрообразования успевает несколько разрядиться, и напряжение иск­рообразования уменьшается. Это налагает жесткие требования на значения токов утечки в элементах вторичной цепи — тиристоре, накопительном конден­саторе, выпрямительном диоде — и является недостатком систем с импульсным накоплением.

Системы с непрерывным накоплением энергии свободны от указанного не­достатка. Эти системы практически нечувствительны к утечкам в элементах вторичной цепи и обеспечивают независимость напряжения искрообразования от частоты вращения вала двигателя.

На рис. 2 приведена принципиальная схема конденсаторной системы зажигания с непрерывным накоплением энергии.

            

Рис. 2. Схема конденсаторной системы зажигания с непре­рывным накоплением энергии

Рис. 3. Схема замещения конденсаторной системы зажига­ния с непрерывным накопле­нием энергии для этапа 1

Как видно, новыми элементами по сравнению с классической системой за­жигания являются преобразователь напряжения ПН, накопительный конденса­тор С1, коммутатор S2 и схема управления СУ.

Преобразователь преобразует напряжение аккумуляторной батареи 12 В в высокое 350 В. В накопительном конденсаторе накапливается энергия искрообразования. Коммутатор подключает накопительный конденсатор то к выходу преобразователя, то к первичной обмотке катушки зажигания. Схема управ­ления управляет работой коммутатора. Назначение остальных элементов то же, что и в классической системе зажигания.

Система зажигания работает следующим образом. При вращении вала дви­гателя контакты прерывателя Пр попеременно размыкаются и замыкаются. При замыкании контактов сигнал от схемы управления устанавливает комму­татор S2 в положение 1. На выходе преобразователя имеется высокое напря­жение 350 В, до которого заряжается накопительный конденсатор.

В момент размыкания контактов прерывателя схема управления вырабаты­вает сигнал, который переключает коммутатор в положение 2. Заряженный до высокого напряжения 350 В накопительный конденсатор подключается к пер­вичной обмотке wl катушки зажигания КЗ. В контуре, образованном конденса­тором С1 и первичной обмоткой катушки зажигания, возникают затухающие синусоидальные колебания, амплитуда напряжения первой полуволны которых близка к напряжению заряда накопительного конденсатора. При этом во вто­ричной обмотке w2 катушки зажигания индуцируется высокое напряжение, до­стигающее 20 — 30 кВ.

Рассмотрим подробнее основные этапы работы системы: заряд накопитель­ного конденсатора после переключения коммутатора в положение 1 (этап 1) и процессы, происходящие после размыкания контактов прерывателя и переклю­чения коммутатора в положение 2 (этап 2).

Этап 1. Согласно схеме замещения (рис. 3) цепь, состоящая из накопитель­ного конденсатора С1, резистора Rbu, сопротивление которого равно внутренне­му сопротивлению преобразователя, и резистора i?yT, сопротивление которого равно результирующему сопротивлению утечки во вторичной цепи, с помощью коммутатора S2 подключается к источнику постоянного напряжения ив, кото­рым является преобразователь.



Напряжение на конденсаторе возрастает по экспоненциальному закону

                                                                                                                     (1)

где   — постоянная времени цепи заряда конденсатора.

Как правило, Rут > Rвн

(в противном случае, как будет показано ниже, система вообще не работоспособна), и напряжение на накопительном конденса­торе через время t=Зт=3RвнС1

практически достигает установившегося зна­чения Uk.

Энергия, запасенная в электрическом поле конденсатора, при этом равна

                                                                                                                                                           (2)

Необходимым условием нормальной работы системы является полный за­ряд конденсатора С1 до напряжения Un за время между двумя искрами при максимальной частоте вращения вала двигателя.

Учитывая, что конденсатор в схеме рис. 2 начинает заряжаться лишь после замыкания контактов прерывателя, и считая скважность работы прерывателя равной 2, это условие для четырехтактного двигателя будет иметь вид:

                                                                                                                                          (3)

где Nц — число цилиндров двигателя; nМакс — максимальная частота вращения коленчатого вала двигателя, об/мин. Для двухтактного двигателя числитель правой части (3) должен быть равен 10.

Так, если емкость накопительного конденсатора С1 — 1 мкФ, двигатель че­тырехтактный четырехцллиндровый, имеющий максимальную частоту вращения коленчатого вала nМакС = 6000 об/мин, то т<0,83 мс, и внутреннее сопротивле­ние преобразователя не должно превышать



Рассмотрим подробнее влияние сопротивления утечки RyT

на работу систе­мы. Сопротивление утечки в основном определяется током утечки тиристора, используемого в качестве коммутатора. Максимальное значение тока утечки име­ют тиристоры типа КУ202М (Н): до 10 мА при напряжении 400 В. Сопротив­ление утечки в этом случае





Таким образом, условие RУт>Rвн выполняется даже и в этом крайнем слу­чае, и, следовательно, влиянием сопротивления утечки в системах с непрерывным накоплением энергии можно пренебречь. Тем более что в действительности ток утечки у подавляющего большинства тиристоров этого типа не превышает 0,2 — 0,3 мА.

В случае же, если сопротивление утечки по каким-либо причинам станет соизмеримым с внутренним сопротивлением преобразователя, то напряжение за­ряда накопительного конденсатора резко уменьшится [см. (1)] и система станет неработоспособной. Энергия преобразователя будет в основном расходоваться в паразитных цепях утечки.

На практике выполнение неравенства (3) не встречает затруднений. Задав­шись определенной энергией Wc и выбрав значение выходного напряжения пре­образователя Uв, из выражения (2) определяют емкость накопительного кон­денсатора. Внутреннее сопротивление преобразователя RBB определяется его мощностью. Чем больше мощность преобразователя, тем меньше его внутреннее сопротивление.

Применяя достаточно мощный преобразователь, можно добиться того, что­бы энергия Wc, а значит, и вторичное напряжение, были постоянными вплоть до самой высокой частоты вращения коленчатого вала двигателя. Что же каса­ется малой частоты вращения, то очевидно, что если накопительный конденсатор успел зарядиться до напряжения UB при максимальной частоте вращения, он тем более успеет зарядиться до этого напряжения при малой частоте вращения коленчатого вала.

Этап 2. На рис. 4 дана упрощенная схема замещения для второго этапа рабочего процесса. При ее составлении и анализе приняты следующие допуще­ния: гальваническая связь между обмотками катушки зажигания устранена, искровой контакт распределителя заменен скользящим, распределенные емкости вторичной цепи заменены одной сосредоточенной емкостью С1, активные солро-

тявления обмоток катушки зажигания равны нулю, коэффициент связи между обмотками равен единице, шунтирование вторичной цепи отсутствует.



          

Рис. 4. Схема замещения кон­денсаторной системы зажига­ния с непрерывным накопле­нием энергии для этапа 2

Рис. 5. Схема конденсаторной системы зажигания с импульс­ным накоплением энергии

Согласно схеме замещения после размыкания контактов прерывателя и пе­реключения коммутатора S2 в положение 2 в первичной цепи образуется колебательный контур, состоящий из индуктивности L1 первичной обмотки wl ка­тушки зажигания и суммы емкостей накопительного конденсатора 01 и вторич­ной цепи C2(w2/w1)2, приведенной к первичной. Поскольку до коммутации кон­денсатор Q был заряжен, после нее в первичном контуре возникают собствен­ные затухающие колебания, частота которых (без учета процессов во вторичной цепи)

                                                                                                                         (4)

Вследствие того что в момент коммутации параллельно накопительному конденсатору подключается емкость C2(w2/w1)2, напряжение на накопительном конденсаторе уменьшается, и максимум первичного напряжения, определенный из условий сохранения заряда, будет равен



Очевидно, что если U1макс является максимумом первичного напряжения, то максимум вторичного напряжения определится выражением:

                                                                                        (5)

Из этого выражения следует, что, выбрав соответствующим образом емкость накопительного конденсатора 01 так, чтобы С1>С2(w2/w1)2, можно добиться малой зависимости вторичного напряжения U2макc от значения емкости С2, что принципиально невозможно в классической системе зажигания.

Кроме того, в конденсаторной системе зажигания максимум вторичного напряжения мало зависит от значения сопротивления, шунтирующего вторич­ную цепь. Практика подтверждает, что конденсаторная система зажигания сохра­няет работоспособность при низких значениях шунтирующего сопротивления, вплоть до 100 кО;м. Это существенно снижает требования к уходу за свечами зажигания (их чистке, регулировке зазора и т. п.). Срок использования свечей иожет быть значительно увеличен, поскольку свечи, которые уже нельзя исполь­зовать в классической системе зажигания, могут удовлетворительно ра1ботать в конденсаторной системе.



Это связано с тем, что в качестве коммутатора в конденсаторной системе зажигания обычно применяют тиристоры, время переключения которых, опреде­ляющее длительность фронта первичного напряжения, всего несколько микросе­кунд. Конечно, длительность фронта вторичного напряжения зависит, кроме того, от параметров катушки зажигания. Однако даже при применении катушек от классической системы зажигания фронт импульса вторичного напряжения в конденсаторной системе получается значительно круче, чем в классической.

Очевидно, что потери энергии при конкретных значениях шунтирующего соп­ротивления и вторичного напряжения пропорциональны времени действия это­го напряжения. Поэтому при крутом фронте потери за время, пока напряжение достигнет максимума, будут меньше, чем при пологом фронте. Этим и объяс­няется малая зависимость U2макc в конденсаторной системе зажигания от соп­ротивления, шунтирующего вторичную цепь.

В системах с импульсным накоплением энергии накопительный конденсатор заряжается одним мощным импульсом сразу же после окончания искрового разряда в свече зажигания. На рис. 5 приведена принципиальная схема кон­денсаторной системы зажигания с импульсным накоплением энергии, а на рис. 8 временные диаграммы ее работы. Система работает следующим образом. В .ис­ходном состоянии ключи S2.1 и S2.2 разомкнуты, поэтому после включения питания выключателем S1 ток по цепям системы не протекает, и накопительный конденсатор С1 разряжен. В момент размыкания контактов прерывателя (ti, рис. 6) по сигналу от схемы управления СУ ключи S2.1 и S2.2 замыкаются и через обмотку wl трансформатора Т1 и резистор R1 начинает протекать линей­но-нарастающий ток. В магнитном поле трансформатора накапливается энергия.



Рис. 6. Временные диаграммы работы конденсаторной системы зажигания с импульсным накоплением энергии: S2 — положение переключателя S2, Тж

— моменты искрообразования

По мере увеличения тока в обмотке wl увеличивается падение напряжения на резисторе R1. Это напряжение поступает на вход схемы управления и, когда ток достигает заданного значения Iр, ключи S2.1 и S2.2 по сигналу от схемы управления размыкаются. Ток в обмотке wl прекращается (h, рис. 6). Энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора Т1, равная L1I2p/2, где L1 — индуктивность обмотки wl трансформатора Т1, создает в его обмотках импуль­сы напряжения. Положительный импульс с конца обмотки w2 (начала обмоток на рис. 5 обозначены точками) проходит через диод VI и заряжает накопитель­ный конденсатор С1 до высокого напряжения 350 В (t3, рис. 6). Диод VI пре- -дотвращает разряд конденсатора 01 через обмотку w2 после окончания дейст­вия импульса.



Если считать, что энергия магнитного поля трансформатора Т1 преобразу­ется в энергию электрического поля конденсатора С1 с коэффициентом полезно­го действия т), то можно написать



откуда напряжение заряда накопительного конденсатора определится выраже­нием

                                                                                                                                                                (6)

Как видно из этого выражения, напряжение заряда накопительного конденса­тора от напряжения питания не зависит и при постоянных значениях n, L1 и Ci Определяется лишь током разрыва IР.

Указанное свойство системы позволяет относительно простыми средства­ми получить стабилизированное вторичное напряжение. Для этого необходи­мо иметь схему управления со стабильным порогом срабатывания. Практиче­ская реализация такой схемы не встречает затруднений.

В момент tk контакты прерывателя замыкаются, что не оказывает влияния на работу системы.

В момент Ts контакты прерывателя снова размыкаются, а ключи S2.1 и S2.2 замыкаются. Ключ S2.1 подключает обмотку wl трансформатора Т1 к источнику питания и через нее снова начинает протекать линейно-нарастающий ток. Ключ S2.2 подключает заряженный до напряжения 350 В накопитель­ный конденсатор к первичной обмотке wl катушки зажигания КЗ. Во вторич­ной обмотке w2 катушки индуцируется высокое напряжение, которое через распределитель поступает к свечам зажигания. Затем описанные процессы повторяются. В момент Тв ток в обмотке wl трансформатора достигает задан­ного значения Iр, в момент U накопительный конденсатор снова заряжается. В момент U контакты прерывателя размыкаются .и в свече зажигания проис­ходит искровой разряд.

Между моментами окончания заряда накопительного конденсатора (Тз, U, рис. 6) и моментами, когда конденсатор подключается к катушке зажигания (t5, t8) проходит интервал времени т1. В течение этого времени накопитель­ный конденсатор разряжается через обратные сопротивления диода VI, ключа S2.2 (обычно тиристора) и свое собственное сопротивление изоляции, и напря­жение на нем к моменту искрообразования уменьшается на ДU. На рис. 6 пунктирной линией показан идеальный случай, когда утечек нет.



Чем ниже частота искрообразования и, следовательно, больше период Т и интервал ть тем больше разрядится накопительный конденсатор и тем ни­же будет напряжение искрообразования. При значительном токе утечки может случиться, что вторичное напряжение при малых пусковых частотах вращения вала двигателя упадет настолько, что окажется недостаточным для пробоя искрового промежутка свечи зажигания.

Определим допустимый ток утечки ,во вторичной цепи системы с импульс­ным накоплением энергии, при котором система остается работоспособной при самых малых пусковых частотах вращения вала двигателя, для которых

Количество электричества, первоначально запасенное в накопительном кон­денсаторе Cl, Q1 = C1U1, где С4 — емкость накопительного конденсатора; U1

— первоначальное напряжение его заряда. Суммарный ток утечки во вторичной цепи обозначим Iут — . Тогда количество электричества, потерянное накопитель­ным конденсатором за время т1=T, будет равно: AQ = IУTT = IyT/F, где F — частота искрообразования.

Количество электричества, оставшееся в накопительном конденсаторе к мо­менту искрообразования, определим выражением Q2 = Q1 — AQ = C1U1 — Iyi/F, а напряжение Иг на накопительном конденсаторе, соответствующее этому ко­личеству электричества, определится как U2 = Q2lC1 = U1 — IyT/(FC1), и, следо­вательно, уменьшение напряжения к моменту искрообразования будет равно AU = IyJ(FC1).

Окончательное выражение для определения допустимого суммарного тока утечки Iут, мА, для четырехтактного четырехцилиндрового двигателя будет иметь вид

                                                                                                                                                                (7)

где n — частота вращения вала двигателя, об/мин; y= 100AU/U1 — допусти­мое уменьшение напряжения искрообразования при частоте n, %; U1 — пер­воначальное напряжение заряда накопительного конденсатора, В; С1 — емкость накопительного конденсатора, Ф.

В качестве примера определим допустимое значение тока утечки для сле­дующего практического случая: минимальная пусковая частота вращения вала двигателя n= 150 об/мин; емкость накопительного конденсатора C1



— 1 мкФ; первоначальное напряжение на накопительном конденсаторе U1 = 350 В, а до­пустимое его уменьшение у=15% (ДU = 52 В):



Как было указано выше, ток утечки тиристора типа КУ202М (Н) согласно его техническим условиям может достигать 10 мА, и несмотря на это такой тири­стор работоспособен в системе с непрерывным накоплением энергии. Для сис­темы же с импульсным накоплением такой тиристор непригоден. Даже если ток утечки тиристора будет равен 1 мА, то напряжение искрообразования при пусковой частоте вращения вала двигателя л= 150 об/мин уменьшится на 57%, т. е. к первичной обмотке катушки зажигания будет подводиться не 350 В, а всего 150 В, и система будет неработоспособна.

В связи с этим тиристоры для систем с импульсным накоплением энергии необходимо специально отбирать по току утечки. На практике, правда, это не встречает затруднений, так как у подавляющего большинства тиристоров ток утечки составляет 0,2 — 0,3 мА.

Как и в системе с непрерывным накоплением энергии, в данном случае на­вбходимым условием нормальной работы системы является также полный ва­ряд накопительного конденсатора к моменту искровбразовавня при макси­мальной частоте вращения вала двигателя.

Из рис. 6 видно, что время заряда накопительного конденсатора склады­вается из двух фаз — времени т2 нарастания тока в обмотке wl трансформа­тора Т1 и времени t3

непосредственного заряда конденсатора после разрыва «ока. Ввиду того что нарастание тока в обмотке wl начинается одновремен­но с размыканием контактов прерывателя, условие нормальней работы систе­мы с импульсным накоплением для четырехтактного двигателя будет иметь вид

                                                                                                                                             (8)

где Nn — число цилиндров; naaK, — максимальная частота вращения вала дви­гателя.

Сравнение этого условия с (3) показывает, что оно менее жесткое, в в я практике его выпелнение не встречает затруднений.

Процессы, происходящие в момент размыкания контактов прерывателя переключения коммутатора в положение 2, в системе с импульсным накопле-«ием энергии не отличаются от аналогичных процессов в системе с непрерыв­ным накоплением.

Принципы построения транзисторных систем зажигания

Транзисторная система зажигания (рис. 1) состоит в основном из тех же элементов, что и классическая, и отличается от «ее наличием транзистора V, резисторов Rl, R2 и отсутствием конденсатора С, ранее шунтировавшего контакты прерывателя [2].

Работает система зажигания следующим образом. Когда контакты преры­вателя Пр разомкнуты, транзистор V закрыт и ток в первичной обмотке ка­тушки зажигания wl отсутствует. При замыкании контактов транзистор V от­крывается и через первичную обмотку катушки зажигания wl начинает проте­кать ток, нарастающий от нуля до некоторого значения, определяемое пара­метрами первичной цепи и временем, в течение которого контакты замкнуты. В сердечнике катушки накапливается электромагнитная энергия. При размыкании контактов прерывателя транзистор V закрывается и ток в первичной обмотке катушки зажигания резко уменьшается. При этом в ее вторичной обмотке w2 возникает высокое напряжение, которое через обычный распределитель поступа­ет к соответствующей свече зажигания.

Резистор R2 служит для ограничения твка базы транзистора V, а резистор R1 обеспечивает запирание транзистора, когда контакты прерывателя разомкну­ты.

Особенностью такой системы является то, что в ней контакты прерывателя коммутируют только незначительный ток базы транзистора V, в то время как ток через первичную обмотку катушки зажигания коммутируется транзистором. При этом вторичное напряжение U2МАКС, развиваемое катушкой зажигания, мо­жет быть значительно повышено, ибо увеличение тока разрыва Iр уже не огра­ничено электроэрозивнной стойкостью контактов прерывателя, а зависит только от параметров транзистора.

Рис. 1. Схема траизисторвой системы зажигания

Однако следует иметь в виду, что преимущества транзисторной системы зажигания могут быть реализованы лишь при применении специальной катушки зажигания, имеющей низкоомную первичную обмотку с малой индуктивностью я большой коэффициент трансформации. В этом случае необходимые энергия искрообразования и вторичное напряжение достигаются соответствующим уве­личением тока разрыва и коэффициента трансформации.

Необходимость в специальной катушке зажигания делает транзисторную систему малопригодной для изготовления в любительских условиях. Применять же транзисторную систему зажигания с обычной катушкой нецелесообразно, так как при этом, кроме увеличения срока службы контактов прерывателя, ни­каких преимуществ получить не удается. Более того, в результате неизбежного падения напряжения на транзисторе общая энергия искрообразования умень­шится.

В случае же если автолюбителю удастся изготовить или приобрести спе­циальную катушку зажигания (например, типа БГ14), ему придется иметь с со­бой еще и обычную катушку на случай выхода транзисторной системы из строя, так как специальную катушку подключать непосредственно к контактам преры­вателя по классической схеме нельзя. К недостаткам транзисторной системы зажигания (со специальной катушкой) следует отнести также большую потреб­ляемую мощность, что связано с необходимостью увеличения тока разрыва.

Приставка к электронному блоку конденсаторной системы зажигания

с непрерывным накоплением энергии для получения многократного искрообразования

Приставка обеспечивает получение многократного искрообразования в режиме пуска двигателя стартером. Первая искра возникает, как и обычно, после размыкания контактов прерывателя, затем следует серия искр до тех пор, пока контакты не замкнутся. Отличительной чертой приставки является отсутствие собственного автогенератора, и частота многократного искрообразо­вания определяется быстродействием самой системы зажигания. Каждая по­следующая искра возникает лишь после того, как накопительный конденсатор полностью заряжается. Если же накопительный конденсатор не успеет полно­стью зарядится, режим многократного искрообразования прекращается и си­стема работает в однократном режиме.

Электрическая принципиальная схема приставки с цепями подключения на автомобиле приведена на рис. 24. Приставка состоит из симметричного триг­гера на транзисторах V4, V7, электронного ключа — эмитатора контактов пре­рывателя — на транзисторах VT0, VII и импульсного инвертора на транзисто­ре V3. К электронному блоку приставка подключается, как показано на рис. 24. На рис. 24 элементы электронного блока обозначены так же, как на рис. 21.

Рис. 24. Электрическая схема приставки к электронному блоку конденсаторной системы зажигания с непрерывным накоп­лением энергии для получения многократного искрообразования

Система с приставкой работает следующим образом. Допустим, что в мо­мент подачи питания на приставку выключателем стартера ВСт контакты прерывателя Пр замкнуты {tu рис. 25). После включения питания триггер на транзисторах V4, V9 может установиться в любое состояние. Допустим, что V4 закрыт, a V9 открыт. Такое состояние триггера будем называть первым. При этом транзистор V10 будет закрыт, а транзистор VII открыт через резистор R12. Через резисторы R5, R6 электронного блока и обмотку wl трансформа­тора Т2 протекает ток коллектора транзистора VII, и в магнитопроводе трансформатора накапливается электромагнитная энергия. Если триггер устано­вится во второе устойчивое состояние, транзистор V11 будет закрыт, ток об­мотки wl будет протекать через диод V12 и замкнутые контакты прерывателя. Первое размыкание (tz, рис. 25) контактов прерывателя, если транзистор VI1 открыт, ничего не изменит. При замыкании контактов прерывателя (t3, рис. 25) конденсатор С7 заряжается через переход эмиттер — база транзистора V3, резистор R2 и диод V2. Транзистор V8 на короткое время открывается и положительный импульс с его коллектора через резистор R4, конденсатор С1 и диод V6 поступает на базу транзистора V4. Триггер переключается во второе устойчивое состояние, транзистор V4 открывается, a V9 закрывается. Транзистор V10 открывается через резисторы R9, R11, а транзистор VII закрывается. Ток обмотки wl трансформатора Т1 теперь протекает через диод V12 и замкнутые контакты прерывателя.

Рис. 25. Временные диаграммы работы системы с приставкой в режиме мно­гократного искрообразования

В момент размыкания контактов прерывателя, как и обычно, в системе происходит искрообразование (t4, рис. 25). Кроме того, положительный им­пульс, образующийся при этом в обмотке wl трансформатора Т1, проходит через конденсатор С5, диод V7 и резистор R7 к базе транзистора V9, и триггер снова переключается в первое устойчивое состояние. Транзистор V9 открывается, и, следовательно, открывается транзистор VII, что равносильно замыканию контактов прерывателя. Через обмотку wl трансформатора Т1 начинает протекать коллекторный ток транзистора VII.

После прекращения искрообразования в свече зажигания (U, рис. 25) преобразователь начинает работать и в момент t&

заряжает накопительный конденсатор до заданного напряжения 350 — 360 В. Как только это произойдет, стабилитрон VII (рис. 21) устройства стабилизации электронного блока от­крывается, транзисторы V12 — V14 релейного усилителя переключаются, причем транзистор V13 закрывается, и напряжение на его коллекторе скачком ста­новится положительным. Положительный импульс с коллектора транзистора V13 через конденсатор СЗ и диод V6 поступает на базу транзистора V4. Триггер переключается во второе устойчивое состояние — транзистор V4 от­крывается, а транзисторы V9 и VII закрываются. Закрывание транзистора VII равносильно размыканию контактов прерывателя. В системе возникает вторая искра. Одновременно положительный импульс с коллектора транзисто­ра VII через конденсатор С5, диод V7 резистор R7 поступает на базу тран­зистора V9, вследствие чего триггер снова переключается в первое устойчивое состояние (tj на рис. 25). Транзистор V4 закрывается, a V9 открывается. В результате напряжение на коллекторах транзисторов V4, V9, VII имеет вид коротких импульсов длительностью несколько микросекунд. На рис. 25 дли­тельность этих импульсов для большей наглядности условно увеличена.

Описанные процессы многократно повторяются до момента замыкания кон­тактов прерывателя {tg на рис. 25). В этот момент на базу транзистора V4 с коллектора V3 поступает положительный импульс, и триггер переключается во второе устойчивое состояние. Транзистор V4 открывается, а транзисторы V9 и VII закрываются. Однако искра в системе не возникает, так как тран­зистор VII в это время зашунтирован замкнутыми контактами прерывателя, и ток через обмотку wl трансформатора Т1 не прекращается.



Положительный импульс, возникающий на коллекторе транзистора V13 и поступающий на базу транзистора V4 в момент окончания заряда накопи- ; тельного конденсатора . (Т9 на рис. 25), тоже ничего не изменяет, так как триг­гер уже находится во втором устойчивом состоянии.

Таким образом, в режиме многократного искрообразования, когда кон­такты прерывателя разомкнуты, сигналом для каждой последующей искры служит положительный импульс, возникающий на коллекторе транзистора V13 в момент окончания заряда накопительного конденсатора. Если накопи­тельный конденсатор по каким-либо причинам не успеет полностью зарядить­ся до момента замыкания контактов прерывателя и указанный импульс не возникнет, то в момент замыкания контактов благодаря импульсу от инверто­ра на транзисторе V3 триггер переключится во второе устойчивое состояние i и система сможет работать в режиме однократного искрообразования.

Диоды VI, V5, V8 предназначены для разряда конденсаторов С1, СЗ, С5, С7 после окончания действия рабочих импульсов. Резистор R10 и конденсатор ч С6 образуют фильтр низких частот, защищающий приставку от импульсных помех бортовой сети автомобиля, интенсивность которых усиливается во вре­мя работы стартера.

Конструкция и детали. Приставка не имеет элементов, нагревающихся при работе, поэтому все элементы располагают на печатной или монтажной пла­тах из текстолита или гетинакса с контактными лепестками. Плату помеща­ют в металлический кожух или коробку, защищающую от попадания воды и пыли. Приставка может быть собрана также в одном корпусе с электрон­ным блоком, тем более что в этом случае не потребуются дополнительные контакты в штепсельном разъеме. Как видно из рис. 21, контакт 1 РСт в разъеме XI свободен.

В приставке применены резисторы типа МЛТ и конденсаторы любого ти­па с рабочим напряжением не менее 50 В. Электролитический конденсатор С6 должен иметь емкость не менее 20 мкФ и допускать работу при темпе­ратурах от — 30 до +60° С, Например, конденсатор типа К50-6 в данном слу­чае не подходит.



Все указания, приведенные выше по элементам электронного блока и их г возможной замене, остаются в силе в данном случае.

Налаживание и установка на автомобиле. Если приставка собрана пра­вильно и ее детали исправны, то она начинает работать сразу и никакого на­лаживания не требует. Проверку ее работоспособности следует производить совместно с исправным электронным блоком, собранным по схеме рис. 21, при­чем именно тем, с которым приставка будет работать на автомобиле. Это требование связано с необходимостью некоторой доработки электронного блока для работы с приставкой. Необходимо вывести из блока два прово­да — от коллектора транзистора V13 (5) и от контакта 1 разъема XI, кото­рые подключают к одноименным выводам приставки. Подключение приставки производят в соответствии со схемой рис. 24. Провод от прерывателя разры­вают и его концы подключают к выводам приставки 4 и прерывателя Пр.

Проверку работоспособности производят при напряжении питания 12 — 15 В и частоте искрообразования не более 20 Гц (не более 600 об/мин). Сна­чала проверяют работоспособность системы в режиме однократного искрооб­разования, т. е. при разомкнутом выключателе ВСт, после чего включают вы­ключатель ВСт. Ток, потребляемый системой, должен сразу возрасти и дол­жен повыситься тон «писка» преобразователя.

Удобно контролировать работу системы с помощью осциллографа, под­ключив его через делитель напряжения параллельно первичной обмотке ка­тушки зажигания. При работе в режиме однократного искрообразования на экране осциллографа должны наблюдаться импульсы с амплитудой около 350 В, частота следования которых равна частоте размыкания контактов пре­рывателя. При включении выключателя ВСт количество импульсов должно увеличиться (примерно половина периода должна быть заполнена импуль­сами).

Проверку работы приставки можно производить также непосредственно на автомобиле, используя электронный тахометр, измеряющий частоту искро­образования, или же на наличие искры. В последнем случае отсоединяют центральный высоковольтный провод распределителя и приближают его на расстояние 10 — 15 мм к массе двигателя. Вывод блока 1 РСт сначала не подключают. Затем, вращая вал двигателя стартером и наблюдая за искрообра-зованием между центральным проводом и массой, «на ходу» подключают вы­вод 1 РСт. Звук искрообразования и цвет искры должны измениться.

Реле блокировки стартера

Реле блокировки стартера предназначено для применения на автомо­билях «Жигули». Оно служит для предотвращения включения стартера при работающем двигателе и разгрузки контактов замка зажигания от экстрато­ков тягового реле стартера, возникающих в момент его включения.

Двигатель автомобилей «Жигули» работает относительно тихо. Поэтому иногда при движении в потоке машин, когда окружающий шум сильнее, чем шум собственного двигателя, водитель может подумать, что двигатель заглох, и включить стартер. Раздастся неприятный скрежет шестерен, сообща­ющий водителю, что двигатель работает. Такие случаи, наверняка, бывали с каждым водителем. Включение стартера при работающем двигателе вызы­вает повышенный износ деталей привода и может привести даже к их по­ломке.

Кроме того, тяговое реле стартера автомобиля, потребляя ток около 30 А и обладая значительной индуктивностью создает при его выключении на контактах замка зажигания сильное искрение, которое приводит к обгоранию контактов и в конце концов к выходу их из строя.

Описываемое реле блокировки стартера устраняет указанные недостатки; Оно исключает возможность включения стартера при работающем двигателе­и устраняет искрение на контактах замка зажигания.

Применение реле блокировки стартера увеличивает срок службы контак­тов замка зажигания и деталей привода стартера.

Электрическая принципиальная схема реле блокировки стартера для под­ключения на автомобиле «Жигули» приведена на рис. 44.Основным элементом­реле является тиристор VI, включенный в цепь обмотки тягового реле стар­тера. Управляющим сигналом для работы реле блокировки стартера служит­положительное напряжение, поступающее от реле РС702 включения контроль­ной лампы заряда аккумулятора.

Рис. 44. Электрическая принципиальная схема реле блокировки стартера с це­пями подключения на автомобиле «Жигули»

Реле блокировки стартера работает следующим образом. При неработа­ющем двигателе и включенном зажигании выключателем ВЗ положительное-напряжение от аккумулятора GB через предохранитель F1, замкнутые кон­такты К1.1 реле РС702 включения контрольной лампы заряда аккумулятора, штекер-переходник Х2 поступает к контрольной лампе HI заряда аккумуля­тора и через резистор R1 к управляющему электроду тиристора VI. Поэтому при включении стартера выключателем ВСт тиристор VI включается, и на­пряжение аккумулятора поступает к обмотке wl тягового реле стартера,, включая стартер.

После запуска двигателя контакты К11 реле РС702 размыкаются, лам­па HI гаснет ,и положительное напряжение снижается с управляющего элек­трода тиристора V1. Поэтому, если теперь замкнуть контакты выключателя стартера, тиристор V1 останется в выключенном состоянии, и напряжение на обмотку wl тягового реле стартера не попадет.

Резистор R1 ограничивает ток управляющего электрода тиристора VI, а резистор R2 предотвращает его самопроизвольное переключение. Через диод V2 замыкаются экстратоки обмотки тягового реле стартера, возникающие при раз­мыкании контактов выключателя стартера.

Конструкция и детали. К конструкции реле блокировки стартера предъяв­ляются следующие требования. Тиристор V1 должен быть установлен на ра­диаторе, изготовленном из алюминиевого сплава с массой не менее 40 г. В данном случае важна именно масса радиатора, а не площадь его поверхности. Это связано с кратковременностью рабочих циклов и длительными промежут­ками между ними. Необходимо, чтобы за время рабочего цикла (за время работы стартера) радиатор не успел нагреться. Электрически радиатор должен быть изолирован от массы.

Для облегчения установки на автомобиль выводы XI, ХЗ реле следует -снабдить стандартными автомобильными вставками разъемов (XI — штырь, ХЗ — гнездо), а вывод Х2 — штекером-переходником, содержащим одновремен­но штырь и гнездо.

Кроме того, желательно, чтобы при установке прибора на автомобиле не тадо было сверлить дополнительных отверстий. Для этого корпус прибора должен иметь две длинные лапки с отверстиями диаметром 6 мм и рассто­янием между их центрами 60 мм. В этом случае прибор можно будет за­крепить винтами, крепящими штатные автомобильные реле, например PC 752, вместе с ним. Ну и, конечно, конструкция должна быть брызгозащищенвой.

Вместо тиристора Т10-25 и диода Д242 могут быть применены другие аналогичные приборы. Тиристор должен быть рассчитан на ток не менее 25 А, а диод на 5 — 10 А.

На рис. 45 показан вариант конструкции реле блокировки стартера, ко­торый удовлетворяет всем перечисленным требованиям.



Основание 1 выполнено из алюминиевого сплава фрезерованием и имеет две лапки с отверстиями диаметром 6 мм для крепления на автомобиле и приливы для крепления элементов прибора и радиатора 2. Сверху основание закрывается крышкой 3, которую закрепляют винтом, устанавливаемым в прилив основания. Провода длиной 280 мм выводятся через резиновый уплотнитель. Оканчивают провода стандартными автомобильными штекерами и штекером-переходником.

Установка на автомобиле. На автомобиле реле блокировки стартера уста­навливают на брызговике правого крыла в подкапотном пространстве рядом с реле РС702 включения контрольной лампы заряда аккумулятора и прово­дом, идущим от замка зажигания к тяговому реле стартера (толстый красный провод в нижней части брызговика). Разъединяют разъем этого провода и его штекеры подключают к штекерам XI, ХЗ реле блокировки стартера.

сталь ЭЗЗО или Э44. Все

Обозначе­ние на схеме (рис. 7)	Магнитопровод	Обозначение обмоток	Число витков	Диаметр провода, мм	Сопротивление постоянному току, Ом
Т1	Ш16Х24	Wl w2 w3	72 12 860	1,2 0,18 0,18	0,125 1,77 74
Т2	О Л 12X20X6,5	wl w2	150 75	0,33 0,15	1,0 2,0
L1	ОЛ10Х 16X6,5	—	100	0,31	0,6

Примечание. Материал магнитопровода — сталь ЭЗЗО или Э44. Все обмотки намо­таны проводом ПЭВ-2. Магнитопровод трансформатора Т1 собран «встык» с зазором 0.15 — -0,25 мм из немагнитного материала (картон, прессшпан).

Все примененные резисторы, кроме R32

Обозначение на схеме (рис. 7)	Рекомендован­ный тип прибора	Возможная замена	Предельные экв­плуатацногеные данные
VI, V5, V6, V9 — Vll, V20	КТ315В КТ342А	КТ342А(Б,В), КТ645А, КТ315А(Б,Г,Ж), КТ340А(Б,В,Г,Д)	UKЭ = 15 В Iк=50 мА
V12, V13, V21, V29	КТ646А	КТ608А(Б), КТ630А(Б,В,Г,Д,Е), КТ815В(Г)	UКэ=60В Iк=400 мА
V37	КУ202М	КУ202Н; Т 10 — 25 кл. 5 и выше	(УА=400 В Iа=10 А
V2 — V4, V7, V8, VI2, V17 — V19	КД2О9А	Д223А(Б,В), Д219, Д220, Д220А	UO6p = 50 В Iпр — 50 мА
V15, V16, V24 — V26, V28, V31	КД209А	КД209Б(В); КД105Б(В,Г), КД208А	Uoбp = 100 В Iпр = 300 мА
V33	КД209В	КД105Г, КД202Р	(7овр = 600 В Iпр = 300 мА
V23	А0У103А	А0У103В	—

Примечание. Uv — напряжение коллектор — эмиттер; IK — ток коллектора; IA — КЭ гок в открытом состоянии; Uo6p — обратное напряжение; Iпр — прямой ток.
Все примененные резисторы, кроме R32 и R50, — типа МЛТ; терморезисто-ры R27, R28 — типа СТЗ-17. Резистор R32 выполнен в виде спирали из ман­ганинового провода диаметром 1,0 мм. Резистор R50 наматывают на корпусе резистора МЛТ-0,5 любого сопротивления манганиновым проводом ПЭШОМ ди­аметром 0,25 мм.
Конденсаторы С1, С2, СЗ, 05, С6, СП — типа КМ-6А, С13 — КМ-4, С1й — МБМ с рабочим напряжением 160 В; электролитические конденсаторы типа К53-1А 16 В. Накопительный конденсатор С14 состоит из двух конденсаторов МБМ 0,5 мкФ, 500 В, соединенных параллельно. Могут быть применены также конденсаторы других типов с соответствующими рабочими напряжениями. Хо­рошие результаты дает применение конденсатора типа МБГЧ 1,0 мкФ, 500 В в качестве накопительного.
Данные трансформаторов Tl, T2 и дросселя L1 приведены в табл. I.
Коммутирующий тиристор V37 перед установкой в блок должен быть про» верен по току утечки. Пригодны лишь те экземпляры, у которых ток утечки при напряжении 400 В не превышает 120 мкА.
В табл. 2 приведены возможные варианты замены полупроводниковых приборов.


При отсутствии оптрона V23 его можно заменить транзистором типа р-n-р, рассчитанным на напряжение не менее 50 В и ток в импульсе не менее 50 мА, например КТ208М или КТ208Л. В этом случае схему устройства стабилизации изменяют, как показано на рис. 7. Точки 1, 3, 4 схемы рис. 7,а соответству­ют точкам 1, 3, 4, схемы рис. 7,6. При этом дроссель L1 и конденсатор С13 ис­ключают, и точка 2 схемы рис. 7,а остается свободной.
Однако следует иметь в виду, что при замене оптрона транзистором по­мехоустойчивость блока ухудшается до 50 — 60 В в зависимости от типа и конкретного экземпляра примененного транзистора. Хорошие результаты дает применение транзисторов типа МП104 или МП114, некоторые экземпляры ко­торых обеспечивают помехоустойчивость до 80 В. При замене оптрона тран­зистором для повышения помехоустойчивости блока, точнее для снижения уровня помех на его выводах, параллельно конденсатору С15 подключают электролитический конденсатор емкостью 20 — 50 мкФ на напряжение не ме­нее 50 В, который вместе с индуктивностью подводящих проводов питания образует фильтр нижних частот.
При отсутствии кремниевых транзисторов типа КТ818Г и КТ814Г (V30, V32) их можно заменить германиевыми типа П210А, П210Ш (V32) и П215 (V30). При этом схему силового транзисторного ключа изменяют, как пока­зано на рис. 7,в.
Налаживание. Если блок собран правильно из заведомо исправных дета­лей, то налаживание его заключается лишь в регулировке напряжения на на­копительном конденсаторе, которое должно находиться в пределах 350 — 360 В. Регулировку ведут подбором сопротивления резистора R32. Сначала его уста­навливают максимальным (0,3 Ом), а затем уменьшают до тех пор, пока на­пряжение на накопительном конденсаторе не возрастет до заданного значе­ния. При этом следует иметь в виду, что для нормальной работы блока не­обходимо, чтобы транзистор V21 открывался (Т5, рис. 8) после того, как ток в обмотке wl трансформатора Т1 достигнет заданного значения IР (t2, рис. 8). В противном случае ток в обмотке wl будет прекращаться в момент откры­вания транзистора V21, не достигнув заданного значения. Устройство стабили-


зации при этом участвовать в работе блока не будет, и напряжение на нако­пительном конденсаторе нельзя будет отрегулировать с помощью резистора R32. Ранее было отмечено, что транзистор V21 открывается примерно через 0,4 мс после замыкания контактов прерывателя (ts, рис. 8). Поэтому, если вре­мя нарастания тока в обмотке wl до значения Iр
обозначить т (рис. 8), а время разомкнутого состояния контактов прерывателя ti, to условие нормаль­ной работы блока можно записать так:

Однако с увеличением частоты искрообразования F время разомкнутого со­стояния контактов Ti уменьшается: T1=l/(2F). Время же нарастания тока % остается постоянным. Оно зависит лишь от величины немагнитного зазора в трансформаторе и от напряжения питания. При увеличении последнего оно уменьшается.
Следовательно, для того чтобы блок нормально работал до частоты 200 Гц (6000 об/мин четырехтактного четырехцилиндрового двигателя) значение т не должно превышать

Поэтому при налаживании блока желательно с помощью осциллографа, подключив его параллельно резистору R32, измерить время т и, изменяя ве­личину немагнитного зазора в магнитопроводе трансформатора Т1, добиться, чтобы при напряжении питания 14 В (именно такое напряжение бывает в ис­правной бортовой сети автомобиля при работе двигателя на средних и боль­ших частотах) соблюдалось условие т<2,9 мс.
Если же это условие не выполняется, то напряжение на накопительном конденсаторе начнет плавно уменьшаться после достижения определенной ча­стоты искрообразования при дальнейшем ее увеличении. В остальном блок будет работать нормально.
Значение граничной частоты FTV, Гц, после которой напряжение начинает уменьшаться при скважности работы прерывателя, равной 2, можно опреде­лить по формуле:

Регулировку блока осуществляют с подключенной катушкой зажигания и прерывателем при напряжении питания 13 — 14 В и частоте искрообразования 50 — 100 Гц в режиме однократного искрообразования (вывод РСт к источни­ку питания сначала не подключают).


В качестве источника питания следует использовать стартерный аккумуля­тор или стабилизированный источник питания, рассчитанный на ток не менее 5 А, Вместо прерывателя можно использовать электронное реле, рассчитанное на ток не менее 150 мА, или поляризованное электромагнитное реле, напри­мер типа РП-4, обмотку которого подсоединяют к звуковому генератору. Об­мотку реле можно включить в сеть переменного тока 127 или 220 В, 50 Гц через понижающий трансформатор или гасящее сопротивление. Контакты ре­ле включают вместо контактов прерывателя. Конденсатор параллельно коя-таксам можно не подключать.
Перед началом регулировки блока необходимо проверить с помощью ос­циллографа работу прерывателя или устройства, его заменяющего, и добиться, чтобы скважность его работы была примерно 2.
Напряжение на накопительном конденсаторе нельзя измерять обычным вольтметром. Надо пользоваться осциллографом (Cl-19, Cl-49, C1-83 и т. д.) или импульсным вольтметром, например ИЧ-3. Если их нет, можно произво­дить измерение по схеме рис. 12. При этом вольтметр постоянного тока PV должен быть на напряжение не менее 400 В с током потребления не более 50 мкА.
Для облегчения поиска неисправностей на схеме рис. 7 указаны значения напряжений в характерных точках ис правного блока. Они измерены отно­сительно корпуса блока вольтоммет-ром типа ТТ-3 с внутренним сопро­тивлением 10 кОм/В и шкалами 1, 3, 10, 30 В при напряжении питания 12 В после размыкания контактов прерывателя. При включении питания контакты должны быть замкнуты, а перед измерением их следует разом­кнуть и оставить разомкнутыми. Проверку работы блока в режиме трехкратного искрообразования произ­водят с помощью осциллографа. Его подключают (на пределе 500 В) парал­лельно первичной обмотке катушки зажигания. Частоту искрообразования уста­навливают в пределах 20 — 30 Гц. При работе в режиме однократного искро­образования на экране осциллографа видны импульсы, показанные на рис. 9 (Мкз), частота следования которых равна частоте искрообразования или, что то же самое, частоте размыкания контактов прерывателя. При подаче же плю­са питания на вывод РСт количество импульсов должно увеличиться в трч раза, причем импульсы должны следовать пачками по три импульса с той же частотой следования пачек. Эту же проверку можно произвести с помощью электронного тахометра, описанного ниже. При подаче питания на вывод. РСт блока частота по шкале тахометра должна увеличиться в три раза.



Рис. 12. Схема измерения напряжения на накопительном конденсаторе
Установка на автомобиле. На автомобиле блок устанавливают в подкапот­ном пространстве и подключают по схеме рис. 7, где сплошными линиями по­казано подключение к катушке зажигания с добавочным резистором (автомо­били «Волга», «Москвич», «Запорожец»), а пунктирными — к катушке зажига­ния без добавочного резистора (автомобили «Жигули», «Нива»). На автомо­билях «Жигули» ВАЗ 2103, 2106, 2107, «Нива», имеющих тахометр, его про­вод (коричневый) должен остаться подключенным к выводу 1 катушки за­жигания. Коричневый провод от блока экономайзера принудительного холо­стого хода (ЭПХХ) также остается на этом выводе.
Температура в месте установки блока не должна превышать +60° С. Штатный конденсатор должен остаться подключенным к выводу прерывате­ля, в противном случа нельзя будет осуществить переход к классической си­стеме. Электронная же система одинаково работает как с конденсатором, так и без него.
Контакты прерывателя при установке блока следует дополнительно зачи­стить. Дело в том, что при установке блока ток через контакты уменьшается с нескольких ампер до сотен миллиампер, и если контакты перед этим долго работали в классической системе и сильно обгорели, то для малого тока элек­тронной системы они могут представлять очень большое сопротивление и элек­тронная система работать не будет. В дальнейшем же срок службы контактов будет определяться лишь механическим износом.
Зазор между контактами прерывателя при установке блока следует оста­вить в пределах нормы, указанной заводом-изготовителем автомобиля. Это связано с обеспечением возможности быстрого перехода с электронной систе­мы на классическую. При работе же с электронной системой величина зазора в прерывателе на интенсивность искрообразования не влияет. При изменении зазора изменяется лишь установка момента зажигания.

Рис. 13. Упрощенная часть схемы электронного блока
Катушка зажигания может быть любого типа от классической системы. Катушки от транзисторных систем применять нельзя.


Зазор в свечах при установке электронного блока следует увеличить на 30 — 50% относительно рекомендуемого заводом-изготовителем автомобиля. Это обеспечит более полное сгорание топлива и связанные с этим увеличение мощ­ности и экономичности двигателя, а также снижение токсичности отработав­ших газов. В случае же аварийного перехода обратно к классической системе увеличенный зазор в свечах не помешает доехать до гаража.
Некоторые упрощения. Если режим трехкратного искрообразозания может быть заменен режимом многократного искрообразования или если этот режим вообще не нужен, схема электронного блока (рис. 7) может быть существен­но упрощена.
Для получения режима многократного искрообразования вместо трехкратно­го из схемы рис. 7 исключают триггеры на транзисторах VI, V5, V6, V9, два транзисторных ключа V10, VII, диоды V15, V16, резисторы R36 — R41 и кон­денсаторы С6 — С8. Всего из схемы исключают 40 элементов. Измененная часть схемы показана на рис. 13, причем обозначения элементов сохранены в соот­ветствии со схемой рис. 7.

Рис. 14. Доработка ротора распределителя для режима многократного искрообразо­вания
Выше был отмечен существенный недостаток режима многократного искро­образования, заключающийся в преждевременном возникновении искровых раз­рядов («обратных ударов») в следующем по ходу распределителя цилиндре при запуске двигателя. Эффективным способом борьбы с этим явлением может быть доработка ротора стандартного распредели­теля. Из латуни толщиной 0,8 — 1,2 мм вы­резают часть кольца по диаметру вращения бокового электрода ротора с угловой дли­ной 50 — 60° и радиальной шириной 5 — 10 мм и припаивают к боковому электроду рото­ра, как показано на рис, 14. Благодаря «хвосту», образованному частью кольца, расстояние между боковым электродом ра­бочего цилиндра крышки распределителя и боковым электродом ротора оказывается меньше, чем до следующего по ходу вра­щения ротора бокового электрода крышки, вплоть до поворота ротора на 50 — 60, ког­да контакты прерывателя уже замыкаются, В результате искра попадает всегда в ра­бочий цилиндр и обратные удары не возни­кают. Если режим многократного искрообразования вообще не нужен, например, если автомобиль эксплуатируют в районах с умеренным или теплым климатом, то из устройства исключают транзисторы V13, V14, резисторы R16 — R20, кон­денсатор С4, диод VI2 и обмотку w2 трансформатора Т1.


На рис. 15 приведена электрическая принципиальная схема еще одного ва­рианта упрощенной конденсаторной системы зажигания с импульсным накопле­нием энергии и однократным искрообразованием при запуске двигателя. Основ­ное отличие этой схемы от схемы рис. 7 состоит в отсутствии трансформатора управления (Т2 на рис. 7). Вместо него у трансформатора Т1 имеется специаль­ная обмотка w3 управления тиристором VI8.
Кроме того, обмотка w3 нагружена резистором R22, который устраняет па­разитные колебания, возникающие в обмотках трансформатора в момент запи­рания диода Vli6 после окончания заряда накопительного конденсатора С4. Без этого резистора тиристор V18 будет включаться не в момент размыкания кон­тактов прерывателя, а в момент окончания заряда накопительного конденсатора. В остальном схема рис. 15 аналогична схеме рис. 7.
При необходимости схема рис. 15 может быть дополнена устройством пе­реключения с электронной системы на классическую, аналогичным устройству, показанному на рис. 7 (разъемы XI — ХЗ). Все рекомендации относительно кон­струкции блока, возможной замены элементов, а также налаживания, данные относительно схемы рис. 7 в этом случае остаются в силе. Электролитический конденсатор Сб, предназначенный для подавления помех по цепи питания, дол­жен быть рассчитан на напряжение не менее 50 В.

Рис. 15. Электрическая схема упрощенной конденсаторной системы зажигания с однократным искрообразованием при за­пуске двигателя.

Рис. 16. Электрическая схема упрощенной конденсаторной системы зажигания с многократным ценообразованием при за­пуске двигателя
На рис. 16 приведена электрическая принципиальная схема другого вариан­та упрощенной конденсаторной системы зажигания с импульсным накоплением энергии и режимом многократного новообразования при запуске двигателя.
Особенностью этой схемы является наличие отдельного трансформатора уп­равления Т2 и отсутствие каскада антидребезга. Выключение тиристора VI про­исходит при замыкании контактов прерывателя. Дребезг контактов при этом на работу системы не влияет, так как трансформатор Т1 не имеет связи с уп­равляющим электродом коммутирующего тиристора V14, а постоянная временя обмотки wl трансформатора Т2 выбрана достаточно большой, и за время дре­безга контактов паразитный импульс во вторичной обмотке не возникает.


К моменту размыкания контактов прерывателя ток в обмотке wl трансфор­матора Т2 достигает установившегося значения, определяемого сопротивлениями резисторов Rl — R4 (при напряжении питания 12 В примерно 230 мА). При этом в магнитном поле трансформатора Т2 накапливается энергия, достаточная для включения тиристора V14 в момент размыкания контактов прерывателя.
Диод VI0 имеет двойное назначение. Во-первых, он ограничивает напряже­ние на обмотке wl трансформатора Т2 в момент замыкания контактов преры­вателя на уровне 0,65 — 0,7i5 В, что увеличивает время нарастания тока в об­мотке в 2 — 3 раза (с 0,1 мс без диода до 0,2 — 0,3 мс с диодом) и позволяет эффективно бороться с влиянием дребезга контактов прерывателя, а во-вторых, ограничивает амплитуду паразитного отрицательного импульса в обмотке w2 на уровне примерно 0,36 В.
Трансформатор Т2, а также остальные элементы схемы рис. 16 применены те же, что и в схеме рис. 7, за исключением транзисторов VIS, V17, которые в данном случае более высоковольтные (рассчитанные на напряжение 120 В). Это связано с тем, что в момент размыкания контактов прерывателя в обмотке wl трансформатора Т2 возникает кратковременный положительный импульс значи­тельной амплитуды, который прикладывается между коллектором транзистора V15 и эмиттером транзистора V17.
При установке блока электронного зажигания, собранного по схеме рис. 16 на автомобиле, штатный конденсатор С должен быть обязательно отсоединен от контактов прерывателя. В противном случае этот конденсатор шунтирует трансформатор Т2, вследствие чего амплитуда импульса, поступающего к уп­равляющему электроду тиристора VI4 в момент размыкания контактов преры­вателя уменьшается, и тиристор может не переключиться. При этом напряже­ние на накопительном конденсаторе начнет возрастать, и элементы блока (V8, V9, СЗ и др.) могут выйти из строя.
Приставка к электронным блокам конденсаторной системы зажигания
с импульсным накоплением энергии для увеличения длительности искрового разряда


Длительность искрового разряда в конденсаторных системах зажига­ния значительно меньше, чем в классической и транзисторных системах. Соот­ветственно меньше и энергия искрового разряда, выделяемая в свече зажига­ния. Однако в подавляющем большинстве случаев длительности искрового раз­ряда, обеспечиваемой конденсаторными системами зажигания, вполне достаточно для нормальной работы двигателя. Вместе с тем, если двигатель по каким-либо причинам работает на переобогащенной смеси, например вследствие неисправности карбюратора или при запуске холодного двигателя при низких температурах, увеличение энергии и длительности искрового разряда может оказаться полезным.
Предлагаемая приставка к электронным блокам, описанным в предыдущем разделе, обеспечивает увеличение энергии и длительности искрового разряда в свече зажигания в 2 — 3 раза. Причем все преимущества, присущие конденса­торным системам зажигания, а именно крутой фронт высокого напряжения и малая чувствительность к шунтированию вторичной цепи, остаются в силе. При­ставка может также работать с промышленными блоками конденсаторной сис­темы зажигания с импульсным накоплением энергии, такими как «Искра-1», «Искра-2», «Искра-3», ПАЗ-2 и т. д. [5].
Принцип работы приставки состоит в том, что во время искрового разряда, когда напряжение на первичной обмотке катушки зажигания становится близ­ким к нулю, а гок максимальным (t2, рис. 9), первичная обмотка катушки за­жигания подключается непосредственно к источнику питания — аккумулятору, что замедляет процесс затухания тока в обмотке и увеличивает длительность и энергию искрового разряда.
Принципиальная электрическая схема приставки с цепями подключения к системе зажигания приведена на рис. 17 (электронный блок ЭБ конденсаторной системы зажигания выполнен по схеме рис. 7).
Приставка состоит из регулируемого .заторможенного мультивибратора на транзисторах V3, V4, электронного ключа на транзисторах V5 — V8, защитных диода V9 и стабилитрона VI0.


Приставка работает следующим образом. После включения питания затор­моженный мультивибратор устанавливается в основное устойчивое состояние, когда транзистор V3 закрыт, a V4 открыт по цепи R7, R8. При этом транзис­тор V5 тоже открыт, а транзисторы V6, V7, V8 закрыты.. Конденсатор С4 за­ряжается через резистор R6 и переходы база — эмиттер транзисторов V4, V5 почти до полного напряжения питания.
В момент новообразования на выводе 3 электронного блока появляется положительный импульс (ti, рис. 9) с амплитудой около 350 В, который через делитель напряжения на резисторах Rl, R2, конденсатор С1 и диод VI посту­пает на базу транзистора V3 заторможенного мультивибратора.
Транзистор V3 открывается, подключая заряженный конденсатор С4 к пере­ходу база — эмиттер транзистора V4 в запирающей для него полярности. Транзистор V4 запирается. Положительное напряжение с его коллектора через резистор R5 и диод V2 поступает на базу транзистора V3 и удерживает его в открытом состоянии после окончания действия входного импульса, пока тран­зистор V4 закрыт. Последний же будет закрыт до тех пор, пока конденсатор С4 не перезарядится через резисторы R7, R8 и открытый транзистор V3. Время перезаряда конденсатора С4 определяется его емкостью и сопротивлениями ре­зисторов R7, R8.
Одновременно с транзистором V4 закрывается транзистор V5, а транзис­торы V6 — V8 открываются, подключая аккумулятор через диод V9 к первичной обмотке катушки зажигания. Однако во время действия высоковольтного им-пудьса на первичной обмотке катушки зажигания (ti — tz, рис. 9) диод V9 за­крыт и через первичную обмотку катушки зажигания от аккумулятора ток не протекает. Когда же положительное напряжение на первичной обмотке катушка зажигания становится меньше напряжения аккумулятора, диод V9 открываете» и через первичную обмотку катушки зажигания начинает протекать ток непос­редственно от аккумулятора. В свече зажигания продолжается искровой разряд-
Диоды V35, V36 электронного блока, подключенные параллельно первичной-обмотке катушки зажигания, в это время закрыты, так как к первичной обмот­ке катушки зажигания приложено почти полное напряжение аккумулятора а запирающей для диодов V35, V36 полярности.



Рис. 17. Электрическая схема приставки к электронным блокам конденсаторной системы зажигания с импульсным накоп­лением энергии для увеличения энергии и длительности искрового разряда
Примерно через 0,7 — 1,7 мс заканчивается перезаряд конденсатора С4 и-транзистор V4 открывается, что вызывает закрывание транзистора V3, т. е. пе­реход заторможенного мультивибратора в основное устойчивое состояние. Транзисторы V6 — V8 закрываются, и ток через первичною обмотку катушки зажигания прекращается. Возникающий при этом в обмотке отрицательный им­пульс напряжения замыкается через диоды V35, V36 электронного блока, и его амплитуда ограничивается на уровне 1,4 — 1,7 В.
На рис. 18 показаны осциллограммы напряжения UСВ и тока Icв свечи за­жигания в электронном блоке конденсаторной системы при его работе с при­ставкой и без нее. Эти осциллограммы сняты при напряжении питания 14 В,. частоте искрообразования 100 Гц и зазоре в свече зажигания 1 мм.
С приставкой длительность искрового разряда увеличивается с 0,5 мс до 1,0 мс, т. е. в два раза. Соответственно возрастает и энергия искрообразования: с 10 мДж (без приставки) до 20 мДж (с приставкой).
При этом также возрастает и коэффициент полезного действия блока, т. е. увеличивается отношение энергии искрообразования, выделяемой в свече зажи­гания, к потребляемой мощности. Так при правильно выбранной длительности импульса заторможенного мультивибратора ток, потребляемый блоком при работе с приставкой, при частоте искрообразования 100 Гц и напряжении питания 14 В возрастает с 1 до 1,25 А, т. е. потребляемая мощность воз­растает при этом с 14 до 17,5 Вт (на 25%), энергия же искрообразования увеличивается при этом вдвое. При необходимости энергия искрового разряда и его длительность могут быть еще увеличены. Для этого в приставке устанав­ливают стабилитрон VI0, как показано на схеме рис. 17 пунктиром, а диоды V36, V35 и резисторы R34, R35 в электронном блоке отсоединяют.

Рис. 18. Осциллограммы напряжения и тока в свече при работе электронного блока конденсаторной системы зажигания с импульсным накоплением энергииг а — с приставкой, б — без приставки


В этом случае в момент разрыва тока в первичной обмотке катушки зажи­ гания при закрывании транзисторов V6, V7,- V8 в первичной обмотке катушки зажигания возникает отрицательный импульс напряжения, амплитуда которого ограничена напряжением стабилизации стабилитрона V10 на уровне 50 — 60 В. Вследствие этого в свече зажигания возникает второй искровой разряд поло­жительной полярности (рис. 19). Длительность суммарного искрового разряда увеличивается до 2,7 мс, а энергия до 30 мДж.

Рис. 19. Осциллограммы напряжения и тока в свече при работе электронного блока конденсаторной системы зажигания с импульсным накоплением энергии с приставкой со стабилитроном
Остановимся на назначении некоторых элементов приставки. Диод V2 ком­пенсирует падение напряжения на транзисторах V4 и V5, что обеспечивает на­дежное закрывание транзистора V3, когда транзисторы V4 и V5 открыты. Ре­зистор R11 и конденсатор СЗ образуют фильтр низких частот, защищающий за­торможенный мультивибратор от помех бортовой сети автомобиля. С помощью переменного резистора R7 регулируют длительность импульса заторможенного мультивибратора.
Конструкция и детали. Транзисторы V7, V8, диод V9 и стабилитрон V10 должны быть установлены на теплоотводящих радиаторах. Остальные элементы приставки размещают на печатной или монтажной плате с контактными лепест­ками. Конструкция приставки должна обеспечивать защиту элементов и платы от попадания воды, пыли и т. п. Ось переменного резистора R7 выводят под шлиц.
В приставке применены постоянные резисторы типа МЛТ, переменный ре­зистор — СП5-1а, СП5-2 и т. п. Конденсаторы могут быть любого типа на нап­ряжение не менее 50 В; электролитический конденсатор СЗ на напряжение не менее 25 В с емкостью не менее указанной на схеме.
Транзисторы КТ342А можно заменить на КТ342(В), а также на КТ315 с любым буквенным индексом, транзистор К.Т608А — на КТ608Б, К.Т646А, КТ630А, Б, а транзистор КТ935А — на любой другой транзистор, имеющий допустимое напряжение коллектор — эмиттер не менее 80 В и ток коллектора не менее 5 А. Важным параметром для этого транзистора является также напряжение насы­щения коллектор — эмиттер. Чем оно меньше, тем лучше, тем будет больше длительность искрового разряда и его энергия.


Диоды КД209А (VI, V2) можно заменить любыми маломощными кремние­ выми диодами, рассчитанными на ток не менее 10 мА с любым обратным нап­ряжением, например КД103А, Д223, Д219 и т. п.; диод ВД202Р (V9) — лю­бым мощным кремниевым диодом, рассчитанным на ток не менее 5А и обратное напряжение не менее 400 В.
При замене стабилитрона Д817А (V10) следует иметь в виду, что напря­жение стабилизации заменяющего стабилитрона (с учетом разброса) должно быть меньше, чем допустимое напряжение коллектор — эмиттер транзисторов V7, V8. Допустимая мощность, рассеиваемая стабилитроном, должна быть не менее 5 Вт, а максимальный ток стабилизации не менее 90 мА.

Рис. 20. Схема дели­теля напряжения для подключения осцилло­графа к свече зажига­ния
Налаживание приставки я проверку правильности ее работы производят с помощью осциллографа и специального делителя напряжения, собранного по схеме рис. 20 на пластине из оргстекла. Налажива­ние приставки лучше производить непосредственно на автомобиле, так как параметры искрового проме­жутка свечи зажигания существенно влияют на дли­тельность искрового разряда.
Первоначально движок переменного резистора R7 устанавливают в нижнее по схеме положение, чтобы длительность импульса мультивибратора была мак­симальной. Затем запускают двигатель и наблюдают за экраном осциллографа, где должна быть видна осциллограмма напряжения, показанная на рис. 18 (имеется в виду, что приставка работает без стаби­литрона V10 и диоды V35, V36 в электронном блоке подсоединены).
Плавно вращая ось переменного резистора R7, уменьшают длительность импульса мультивибратора до тех пор, пока длительность искрового разряда на экране осциллографа не начнет уменьшаться, после чего слегка поворачивают ось резистора в обрат­ную сторону до тех пор, пока не восстановится пер­воначальная (максимальная) длительность искрового разряда. На этом налаживание заканчивается. Смысл этой операции заключается в том, чтобы исключить бесполезное протекание тока через первичную обмотку катушки зажигания после оконча­ния искрового разряда в свече и вместе с тем получить искровой разряд мак­симальной энергии и длительности.


Если в приставке установлен стабилитрон, а диоды V35, V36 в электрон­ ном блоке отсоединены, на экране осциллографа должна наблюдаться осциллог­рамма напряжения, показанная на рис. 19. Вращая ось переменного резистора R7, добиваются, чтобы положительная часть искрового разряда сразу же, без паузы, следовала за отрицательной, как это показано на рис. 19.
При чрезмерно большой длительности импульса от мультивибратора меж­ду отрицательной и положительной частями искрового разряда появится пау­за, а при чрезмерном уменьшении длительности импульса уменьшится длитель­ность отрицательной части искрового разряда.
Конденсаторная система зажигания с непрерывным накоплением энергии
Предлагаемая система зажигания отличается от описанных в преды­дущем разделе тем, что в ней накопительный конденсатор заряжается непре­рывно, в связи с чем утечки элементов вторичной цепи на работу системы не влияют. Система нормально работает при наличии в бортовой сети импульсных помех с амплитудой до 80 В. Режим многократного искрообразования в сис­теме не предусмотрен.
Система обеспечивает получение стабилизированного напряжения на пер­вичной обмотке катушки зажигания 360±10 В при изменении напряжения питания от 6,5 до 15 В и температуры от — 40 до +70° С. Ток, потребляемый системой, изменяется линейно от 0,4 А при остановленном двигателе до 1,8 А при 6000 об/мин четырехтактного четырехцилиндрового двигателя. Длительность искрового разряда 0,3 мс, а его энергия не менее 4 мДж.
К недостаткам системы можно отнести малые длительность и энергию иск­рового разряда (0,3 мс и 4 мДж против 0,4 — 0,5 мс и 10 мДж в ранее описан­ных системах), а также отсутствие режима многократного искрообразования. Однако простота схемы, значительно меньшее количество элементов, а также нечувствительность к утечкам в элементах вторичной цепи и простота регули­ровки в ряде случаев делают эту систему предпочтительной.
Электрическая принципиальная схема системы приведена на рис. 21.


Система состоит из электронного блока, устройства переключения с элект­ронного зажигания на обычное, включающее в себя разъемы XI — ХЗ, а также штатных элементов — катушки зажигания КЗ, выключателя зажигания ВЗ, ак­кумулятора GB, выключателя стартера ВСт и прерывателя Пр.
Электронный блок имеет следующие основные узлы и элементы:
однотактный преобразователь напряжения на транзисторе V4 и трансфор­маторе Т1;
устройство стабилизации, состоящее из стабилитрона VII и релейного уси­лителя постоянного тока на транзисторах V12, V13, V14, VI;
накопительный конденсатор С4;
устройство коммутации, состоящее из тиристора V8, трансформатора уп­равления Т2, резисторов R5, R6, конденсатора СЗ и диода V10;
разрядный диод V9.

Рис. 21. Электрическая схема конденсаторной системы зажигания с непрерывным накоплением энергии
Система работает следующим образом. Допустим, что контакты преры­вателя Пр в момент включения питания разомкнуты. После включения пи­тания начинает работать преобразователь напряжения. Напряжение на нако­пительном конденсаторе С4 в этот момент еще отсутствует, поэтому стабилитрон VII и транзистор V12 закрыты, а транзисторы V13, V14 открыты. Открытый транзистор V14 шунтирует цепь базы транзистора VI, вследствие чего последний закрыт и на работу преобразователя не влияет.
Транзистор V4 преобразователя первоначально открывается через рези­стор R1. При этом почти полное напряжение питания прикладывается к об­мотке wl трансформатора Т1 и через нее начинает протекать линейно-нарастаю­щий ток (t1
на рис. 22). В остальных обмотках трансформатора при этом инду­цируются напряжения. Отрицательное напряжение с начала обмотки w2 че­рез диод V6 и резистор R2 поступает на базу транзистора V4 и переводит его в состояние глубокого насыщения.

Рис. 22. Временные диаграммы работы однотактного стабилизированного пре« образователя напряжения конденсаторной системы зажигания с импульсным накоплением энергии
Ток I1 в обмотке wl нарастает до тех пор, пока обеспечивается насыщение транзистора V4, т. е. до тех пор, пока соблюдается условие



где Ikv4 и IBV4
— токи коллектора и базы транзистора V4 соответственно,
h21 э нас — коэффициент передачи тока этого транзистора в режиме насыще­ния (обычно h21Энас
= 5 — 10).
При достижении током h значения IP = IBV4
h2i3
Hac, которое будем назы­вать током разрыва, транзистор V4 начинает закрываться. Напряжение на нем увеличивается, а на обмотке wl уменьшается. Вследствие этого напряжение на обмотке w2 тоже уменьшается, способствуя запиранию транзистора V4, который закрывается в течение нескольких микросекунд. Напряжение затем изменяет свой знак. Положительное напряжение с начала обмотки w2 через резисторы R4 и R2 прикладывается к базе транзистора V4 и надежно запирает его. Процесс выключения транзистора V4 длится всего несколько микросекунд, ток через обмотку wl трансформатора Т1 прекращается (Т2, рис. 22), на чем заканчивается прямой ход работы преобразователя. Диод V7 во время прямого хода преобразователя закрыт.
После разрыва тока в обмотке wl трансформатора Т1 начинается обрат­ный ход работы преобразователя. Энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора, создает в его обмотках импульсы напряжения противополож­ной полярности. Положительный импульс с обмотки w3 открывает диод V7 и заряжает накопительный конденсатор до напряжения, зависящего от энер­гии, накопленной в магнитном поле трансформатора во время прямого хода, и емкости накопительного конденсатора. Значение этого напряжения можно определить по формуле (6).
После окончания действия импульса обратного хода (t3
на рис. 22) по­ложительное напряжение в обмотках трансформатора Т1 исчезает, транзистор V4 снова открывается и процессы повторяются. Напряжение на накопитель­ном конденсаторе ступенчато возрастает. Длительность импульса обратного хо­да уменьшается по мере увеличения его амплитуды, что связано с постоянст­вом энергии каждого импульса и, следовательно, его вольт-секундной площади.
Когда напряжение на конденсаторе С4 достигает 350 — 360 В (Т4, рис. 22), заданного сопротивлениями резисторов R? — R9 и напряжением стабилизации-стабилитрона VII, последний открывается. Открываются транзисторы VI, V12, а транзисторы V13, V14 закрываются. Положительная обратная связь, осущест­вляемая через резистор R12, ускоряет процесс переключения транзисторов V12 — V14 релейного усилителя и, кроме того, повышает его устойчивость. Конденсатор С5 также повышает устойчивость усилителя.


Открытый транзистор VI через диод V2 шунтирует цепь базы транзисто­ра V4, вследствие чего последний закрывается и преобразователь прекращает работу. Накопительный конденсатор медленно разряжается через резисторы R7 — R9, стабилитрон VII и сопротивления утечек тиристора V8, диодов V7, V9 и собственное сопротивление изоляции. Через некоторое время напряжение на накопительном конденсаторе уменьшается настолько, что стабилитрон VII закрывается. Транзисторы VI и V12 также закрываются, а транзисторы V13, V14 открываются. Преобразователь снова начинает работать (Ts, рис. 22). Пер­вый же импульс обратного хода подзаряжает накопительный конденсатор, на­пряжение на нем увеличивается и снова открывается стабилитрон VII и тран­зисторы VI и V12. Преобразователь опять прекращает свою работу и т. д. Таким образом, средний уровень напряжения на накопительном конденсаторе поддерживается постоянным.
В установившемся режиме амплитуда пульсаций напряжения на накопи­тельном конденсаторе не превышает 10 — 15 В. Эта величина зависит от энер­гии, запасаемой в магнитном поле трансформатора за время прямого хода.
При замыкании контактов прерывателя через резисторы R5, R6 и диод V10 начинает протекать ток. Напряжение на обмотке wl трансформатора Т2 ограничено диодом V10, в связи с чем амплитуда отрицательного импульса на управляющем электроде тиристора V8 в момент замыкания контактов прерывателя не превышает 0,35 В. Ограничение напряжения на обмотке wl, кроме того, обеспечивает увеличение времени нарастания тока в обмотке, что позво­ляет устранить влияние дребезга контактов прерывателя.
К моменту размыкания контактов прерывателя ток в обмотке wl дости­гает установившегося значения, и в магнитопроводе трансформатора Т2 на­каоливается электромагнитная энергия, поэтому в момент размыкания контак­тов прерывателя в обмотках трансформатора возникают импульсы напряже­ния. Положительный импульс с конца обмотки w2 поступает к управляюще­му электроду тиристора V8, вследствие чего последний включается (U, рис. 23).



Рис. 23. Временные диаграммы работы системы зажигания с непрерывным на­коплением энергии в момент искрообразования
Первичная обмотка катушки зажигания подключается к заряженному до напряжения 350 В накопительному конденсатору С4, и напряжение на ней в течение нескольких микросекунд возрастает до 350 В (UK3). Скорость нара­стания вторичного напряжения зависит от параметров катушки зажигания. При применении серийных катушек от классической системы зажигания, например типа БМ7, искра возникает через 3 — 5 мкс после размыкания контактов пре­рывателя (h, рис. 23),
Первичная обмотка катушки зажигания и накопительный конденсатор С4, соединенные между собой через включившийся тиристор, образуют колеба­тельный контур, в котором возникают затухающие колебания. Ток в контуре IКЗ, как видно из рис. 23, отстает от напряжения на 90°. Через четверть пери­ода, в момент Т3, ток в контуре достигает максимального значения, а напря­жение на конденсаторе становится равным нулю и затем меняет свой знак. Как только напряжение на накопительном конденсаторе становится отрица­тельным, открывается диод V7, и через него и обмотку w3 трансформатора Т1 начинает протекать ток Iri, нагружая преобразователь и не давая ему на­чать работу. Через полпериода, в момент tit ток в контуре становится равным иулю и тиристор выключается. Однако благодаря диоду V9 колебательный кон­тур сохраняется. Напряжение ва накопительном конденсаторе в это время {ti, рис. 23) отрицательно, диод V9 открывается, и ток контура протекает те­перь через него.
Еще через полпериода, в момент tb, ток в контуре снова уменьшается до нуля, диод V9 закрывается и колебательный контур разрывается. Первичная обмотка wl катушки зажигания отключается от накопительного конденсато­ра, и искровой разряд в свече прекращается. Однако диод V7 еще в течение примерно 150 мкс остается открытым, пока энергия, накопленная в магнит­ном поле трансформатора Т1, вследствие протекания через обмотку w3 тока IV7 не будет израсходована на подзаряд накопительного конденсатора (k — Т6, рис. 23). Как видно из рис. 23, в момент h, когда диод V9 закрывается и коле­бательный контур разрывается, на накопительном конденсаторе имеется поло­жительное напряжение U1, составляющее примерно 30% первоначального на­пряжения U1. Напряжение U2 определяется энергией, выделяемой в искровом разряде свечи зажигания, которая может быть подсчитана по формуле №и = = (U21-U22)C4/2.


Энергия, выделяемая при искровом разряде, при прочих равных условиях зависит от величины искрового промежутка свечи зажигания. С увеличением искрового промежутка напряжение Uz уменьшается, и, следовательно, энергия, выделяемая в искровом разряде, увеличивается.
Следует отметить, что в описываемой системе зажигания длительность искрового разряда нельзя увеличить путем подключения диодов параллельно первичной обмотке катушки зажигания, как это сделайо в системах с импульс­ным накоплением энергии (диоды V35, V36, рис. 7). Нельзя также подклю­чать ранее описанную приставку для увеличения длительности искрового раз­ряда.
При подключении диодов или приставки напряжение на накопительном конденсаторе во время искрообразования не становится отрицательным, пре­образователь продолжает все время работать, коммутирующий тиристор не выключается и искрообразование прекращается.
Чтобы система могла работать с диодами или приставкой, ее необходимо снабдить дополнительным устройством, например заторможенным мультивибратором, запирающим транзистор V4 преобразователя на время искрового разряда.
Остановимся на назначении некоторых элементов преобразователя.
Диод V2 защищает транзистор VI от напряжения положительной поляр­ности, возникающего в обмотке w2 (на базе транзистора V4) во время обрат­ного хода. Диод V3 компенсирует падение напряжения в диоде V2, что не­обходимо для надежного закрывания транзистора V4 при открывании тран­зистора VI.
Благодаря диоду V6 отрицательная полуволна напряжения с обмотки w2 проходит к базе транзистора V4 почти полностью, а положительная полувол­на ограничивается на допустимом для транзистора V4 уровне делителем R4, R2, R1. Конденсатор С1 при этом устраняет положительный выброс напряже­ния на базе транзистора V4, появляющийся в момент действия переднего фронта импульса обратного хода вследствие малого быстродействия диода V6.
Стабилитрон V5 и цепь R3C2 ограничивают амплитуду выброса напряже­ния на коллекторе транзистора V4 при его закрывании. Этот импульс возни» кает потому, что время переключения транзистора типа КТ837 значительно меньше, чем постоянная времени трансформатора Т1, вследствие чего во вре­мя действия переднего фронта импульса обратного хода (в течение несколь-ких микросекунд) обмотка w3 с диодом V7 и конденсатором С4 как бы еще не подключена. Без цепи R3C2 амплитуда импульса может достигать 70 — 80 В, и ток через стабилитрон V5 будет превышать допустимое значение.


Резисторы R5, R6 ограничивают ток через обмотку wl и вместе с конден­сатором С1 образуют фильтр нижних частот, обеспечивающий необходимую помехоустойчивость системы зажигания.
Конструкция и детали. Все рекомендации по конструкции электронного блока системы зажигания, описанной в предыдущем разделе, остаются в силе и в данном случае. Разъем XI устанавливают на корпусе блока. Из разъема Х2 выводят жгут проводов различной расцветки для подключения к соответ­ствующим точкам схемы на автомобиле. Разъем ХЗ со стороны монтажа за­крывают цилиндрической заглушкой, а со стороны штырей — крышкой с це­почкой (чтобы крышка не потерялась) и закрепляют на жгуте проводов разъ­ема Х2.
На радиаторах охлаждения должны быть установлены транзистор V4, стабилитрон V5, диоды V3 и V9, тиристор V8. Остальные элементы распола­гают на печатной плате.
В конденсаторной системе зажигания применены постоянные резисторы ти­па МЛТ, переменный резистор R8 — СПб-1а, СП5-2 (от качества этого рези­стора, от его временной стабильности зависит временная стабильность вторич­ного напряжения блока).
Конденсаторы С1, С2, С5 могут быть выбраны любого типа, но обязатель­но неэлектролитические, на напряжение не менее 50 В, конденсатор С4 типов МБГЧ, МБГО, МБГП на напряжение не менее 500 В (можно также приме­нить два конденсатора типа МБМ по 0,5 мкФ на 500 В), электролитические конденсаторы СЗ и С6 типа К50-20, К53, К52 на напряжение не менее 25 В.
Трансформатор Т1 имеет магнитопровод Ш16Х16 из стали ЭЗЗО, Э340, Э44, который собирают встык с немагнитным зазором 0,15 — 0,25 мм (пресс-шпановая прокладка). Обмотка wl имеет 16 витков провода ПЗВ-2 диамет­ром 0,9 — 1,2 мм, обмотка w2 — 11 витков, a w3 — 290 витков проводом ПЭВ-2 диаметром 0,35 — 0,5 мм. Трансформатор должен быть хорошо стянут специаль-нои обоймой. В противном случае при работе системы он будет создавать сильный шум.
Для трансформатора Т1 может быть применен магнитопровод с другим сшчением, например от блока с импульсным накоплением энергии. В этом слу­чав числа витков обмоток изменяют обратно пропорционально корню квадрат­дому из отношения сечений магннтопроводов.
Трансформатор Т2 наматывается на тороидальном магнитопроводе ОЛ12Х Х20Х6.5 из стали ЭЗЗО, Э340. Обмотка wl имеет 150 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,33 мм, а обмотка w2 — 75 витков того же провода диаметром 0,15 мм.
При замене диодов и транзисторов следует руководствоваться режимами их работы, приведенными в табл. 3 и 4. В этих же таблицах указаны некото­рые варианты возможной замены диодов и транзисторов. При замене транзи­стора V4 КТ837В на КТ837А(Б) работа блока ухудшается. Вследствие мало­го коэффициента передачи тока заменяющих транзисторов уменьшается ток разрыва (Iр, см. рис. 22) и увеличивается время заряда накопительного кон­денсатора. Быстродействие системы снижается и, кроме того, увеличивается ее минимальное рабочее напряжение. Следует также иметь в виду, что допусти­мое обратное напряжение база — эмиттер у заменяющего V4 транзистора дол­жно быть не менее 15 В.

При замене транзистора V13 следует

Обозна­чение	Тип диода	Импульсный прямой ток, А	Обратное на­пряжение, В	Возможная замена
V2	КД209А	0,5	15	КД209Б, КД208А
V3	КД202А	7,0	7.5	КД202В(Д,Ж,К,М,Р)
V6	КД209А	0,8	40	КД208А
V7	КД202Р	1,0	430	КД209В
V9	КД202Р	3,2	350	КД202М(К)
V10	КД209А	0,23	8	КД209Б(В)
				КД208А
Таблица 4
Обозна- чение	Тип транзи- стора	Импульсный ток коллек- тора, А	Напряжение на коллекто- ре, В	Возможная замена
VI	КТ209А (р-n-р)	0,5	2,0	КТ209, КТ208, КТ502 с любым буквенным индексом
V4	КТ837В (р-n-р)	7	60	КТ837А(Б)
V12	КТ315А (n-р-n)	0,002	0,6	КТ315, КТ342 с любым буквен ным индексом
V13	КТ315И (n-р-n)	0,007	15	КТ315, КТ342 с любым буквенным индексом
V14	КТ209А (р-n-р)	0,05	1,0	КТ209, КТ208, КТ502 с любым буквенным индексом

При замене транзистора V13 следует выбирать транзистор с максималь­ным напряжением коллектор — эмиттер, так как в закрытом состоянии на его коллекторе бывает полное напряжение бортовой сети с импульсными помеха­ми, в несколько раз превышающими номинальное.
Вместо стабилитрона КС191Ж (VII) может быть применен любой дру­гой стабилитрон с минимальным током стабилизации не более 0,5 мА, напри­мер КС175Ж, 2С191Ц, КС210Ж, 2С210Ц и т. д. Если напряжение стабилизации заменяющего стабилитрона будет значительно отличаться от напряжения стаби­лизации стабилитрона КС191Ж (7,7 — 9,6 В), то может потребоваться некоторое изменение сопротивлений резисторов R7, R9.
Налаживание электронного блока с непрерывным накоплением энергия про­изводится в основном так же, как и электронного блока с импульсным накоп­лением энергии, описанного в предыдущем разделе.
Катушка зажигания с искровым промежутком и прерыватель должны быть подключены по схеме рис. 21. Штатный конденсатор С от клеммы прерывате­ля должен быть отсоединен. Все указания насчет источника питания и имита­торов прерывателя остаются в силе. Однако налаживание в данном случае име­ет некоторые особенности. Так, например, напряжение на накопительном кон­денсаторе может быть измерено обычным вольтметром постоянного тока.


Перед включением питания движок переменного резистора R8 устанавли­вают в верхнее по схеме положение, чтобы напряжение на накопительном кон­денсаторе С4 было минимальным. К конденсатору С4 подключают вольтметр постоянного тока на напряжение 500 В с потребляемым током не более 100 мкА.
Первоначальную проверку блока производят при напряжении питания 12 — 14 В и разомкнутых контактах прерывателя. Если блок собран правиль­но и все детали исправны, он начинает работать сразу и налаживание его со­стоит лишь в установке с помощью переменного резистора R8 нужного напря­жения на накопительном конденсаторе. После включения питания должен быть слышен характерный «писк» чистого тона, который является следствием рабо­ты преобразователя.
Вращая вал переменного резистора R8, выставляют напряжение на нако­пительном конденсаторе 350 — 360 В. При этом ток, потребляемый блоком, не должен превышать 0,5 А. Затем проверяют работу преобразователя при край­них значениях напряжения питания 6,5 и 15 В. При изменении напряжения пи­тания в этих пределах напряжение на накопительном конденсаторе должно практически оставаться постоянным. Изменяться должен лишь тон «писка» и потребляемый ток, который при 6,5 В должен быть не более 1,5 А, а при 15 В — не более 0,5 А.
Затем вольтметр постоянного тока отсоединяют и проверяют работу си­стемы зажигания при различных частотах искрообразования. Во время рабо­ты прерывателя в искровом промежутке разрядника должно наблюдаться устойчивое искрообразование. Напряжение, подводимое к первичной обмотке катушки зажигания, при этом можно измерять с помощью импульсного вольт­метра, описанного в предыдущем разделе (см. рис. 12), или осциллографа. Устанавливают напряжение источника питания 14 В и увеличивают частоту работы прерывателя (или устройства, его заменяющего) до 200 Гц (6000 об/мин), при этом напряжение, подводимое к первичной обмотке катушки зажигания, не должно уменьшаться. Если же оно уменьшается, это значит, что преобразователь не успевает полностью заряжать накопительный конденсатор, т. е, быстродействие преобразователя недостаточно. В этом случае следует увеличить немагнитный зазор в сердечнике трансформатора Т1 или уменьшить пропорционально количество витков всех обмоток, с тем, чтобы уменьшить индуктивность обмотки wl. Кроме того, это может происходить, если коэф­фициент передачи тока транзистора V4 мал. В этом случае необходимо за­менить транзистор или уменьшить сопротивление резистора R2 до 10 Ом.


Установка на автомобиле. На автомобиле электронный блок устанавливают в подкапотном пространстве в месте, где температура не превышает +60° С и где исключено прямое попадание воды.
Провода жгута Х2 подключают к соответствующим точкам схемы электро­оборудования автомобиля по схеме рис. 21, на которой показано подключение к катушке типа Б117 без дополнительного резистора (автомобили «Жигули», «Нива»). Провод от вывода 2 в этом случае оставляют свободным. Если катушка будет с дополнительным резистором, то вывод 2 подключают к выводу катушки ВК, а вывод 7 — к ВК-Б.
При установке блока на моделях ВАЗ-2103, 2106, 2107, 2121, имеющих электронный тахометр, коричневый провод тахометра подключают к выводу 1 катушки через резистор МЛТ сопротивлением 1 — 3 кОм и мощностью 1 Вт. При соединении напрямую тахометр работает неустойчиво. Штатный конден­сатор от зажима прерывателя должен быть обязательно отсоединен.
После монтажа блока на автомобиле и проверки его работоспособности следует проверить устройство переключения с электронного зажигания на обы­чное. Для этого при выключенном зажигании отсоединяют от электронного блока разъем Х2 и соединяют его с разъемом ХЗ. Система зажигания долж­на продолжать исправно работать.

Электрическая схема регулятора напряжения для

Климатический район	Время года	Установка аккумулятора
наружная	подкапотная
зарядное напряжение, В
Северные районы и районы с резко кон-	Зима	15,0	14,5
тинентальным климатом с температурой эимой ниже — 40° С	Лето	14,0	13,7
Центральные районы с температурой зи­мой до — 40° С	В течение года	14,2	13,7
Южные районы	В течение года	13,5	13,5

Рис. 34. Электрическая схема регулятора напряжения для автомобилей «Жигули» с цепями подключения на автомобиле
Электрическая принципиальная схема регулятора с цепями подключения иа автомобиле «Жигули» приведена на рис. 34. Регулятор имеет следующие основные узлы:
измерительное пороговое устройство с фильтром нижних частот на ста­билитроне V2, диоде V3, резисторах R1 — R3 и конденсаторе С1;
усилитель постоянного тока на транзисторах V6, V8, V9, нагрузкой кото­рого является обмотка возбуждения ОВ генератора Г221;
каскад включения контрольной лампы заряда аккумулятора, состоящий из выпрямителя на диодах VI2, V13 и усилителя постоянного тока на транзи­сторах V11, V14; ключевое устройство на транзисторах V1, V4; цепь блокировки обмотки возбуждения на диоде V7.
Регулятор работает следующим образом. При включении питания выклю-чателем зажигания ВЗ при неработающем двигателе транзистор V4 остает-ся закрытым, так как его базовая цепь зашунтирована через диод V7 зам­кнутыми контактами датчика давления масла ДДМ. При этом диод V5 обес­печивает надежное закрывание транзистора V4. Контрольная дампа Н2 дав­ления масла в это время горит. Поскольку транзистор V4 закрыт, транзистор V1 тоже закрыт, и напряжение на базе V8 отсутствует. Стабилитрон V2 и транзисторы V6, V8, V9 усилителя постоянного тока закрыты. Обмотка воз-буждения генератора обесточена. Транзистор V14 каскада включения конт-рольной лампы заряда аккумулятора закрыт, а VI1 открыт через резистор R17 и диод V15. Контрольная лампа заряда аккумулятора HI горит. После запуска двигателя и появления давления в масляной магистрали контакты ДДМ размыкаются и лампа Н2 гаснет. Транзисторы V4 и VI от­крываются, первый через резистор R9, а второй через резистор R5. Напря­жение питания через транзистор VI поступает к измерительному пороговому устройству и к базе транзистора V8. Однако до тех пор, пока напряжение в бортовой электросети меньше заданного, стабилитрон V2 и транзистор V6 за-крыты, транзисторы V8 и V9 открыты, вследствие чего через обмотку возбуж­дения протекает ток.


По мере увеличения частоты вращения ротора генератора напряжение в бортовой электросети увеличивается и, когда оно достигает заданного значе­ния, стабилитрон V2 открывается, что вызывает открывание транзистора V6, (запирание транзисторов V8, V9 и отключение обмотки возбуждения ОВ от ис­точника питания. Напряжение на обмотке возбуждения меняет свой знак, и ток в обмотке убывает, протекая теперь через диод V10. Напряжение в бор-говой электросети (напряжение, развиваемое генератором) уменьшается. Ста­билитрон V2 и транзистор V6 снова закрываются, а транзисторы V8, V9. открываются. Обмотка возбуждения снова подключается к источнику пита­ния, и ток через нее увеличивается. Напряжение в бортовой сети снова уве­личивается и так продолжается в течение всего времени работы регулятора. Процесс переключения транзисторов регулятора происходит с частотой 80 — 100 Гц, и напряжение в бортовой электросети пульсирует с этой частотой около заданного значения с амплитудой около 0,1 В.
При изменении частоты вращения ротора генератора или изменении то-%й нагрузки изменяется лишь скважность и частота переключения транзисто-Ьов, тем самым изменяя средний ток через обмотку возбуждения. Напряже­ние же, развиваемое генератором, остается практически постоянным.
Таким образом, признаком исправной работы системы генератор — регу­лятор — аккумулятор является наличие на коллекторе транзистора V9 импуль­сного напряжения с частотой 80 — 100 Гц и амплитудой около 14 В. Это напряжение выпрямляется выпрямителем, выполненным на диодах V12, V13 в конденсаторе С5 по схеме удвоения напряжения, и открывает транзистор V14. Транзистор V14 шунтирует цепь базы транзистора VII, и он закрывает­ся. Контрольная лампа заряда аккумулятора HI гаснет, сигнализируя об ис­правности системы генератор — регулятор — аккумулятор, о выходе ее на стационарный режим работы. Конденсатор С6 сглаживает пульсации напря­жения на базе транзистора V14, в результате чего последний остается в от­крытом состоянии и во время действия положительных полуволн импульсно­го напряжения.


В случае любой неисправности в системе или слишком большой нагрузки при малой частоте вращения ротора генератора импульсное напряжение на коллекторе транзистора V9 исчезает, транзистор V14 закрывается, а транзи­стор VII открывается, включая контрольную лампу HI. To же самое проис­ходит в случае пробоя транзисторов V9 или V14.
Остановимся на назначении некоторых элементов схемы регулятора.
Конденсатор С1 совместно с резисторами Rl — R3 образует фильтр ниж­них частот, сглаживающий пульсации напряжения генератора переменного то­ка. Без этого фильтра переключение транзисторов регулятора происходило бы с частотой пульсации напряжения генератора — несколько килогерц, что на­рушало бы нормальную работу регулятора и увеличило бы мощность, рассе­иваемую транзисторами. Диод V3 компенсирует температурные изменения напряжения стабилизации стабилитрона V2, что повышает термостабильность регулятора.
С помощью цепи R10, СЗ осуществляется положительная обратная связь с коллектора транзистора V8 на базу транзистора V6 через стабилитрон V2 и диод VI3. Такая обратная связь ускоряет процесс переключения транзисто­ров усилителя регулятора, тем самым уменьшая рассеиваемую ими мощность.
Резистор R15 ограничивает ток через диоды V12, V13 на допустимом уровне. Диод V15 обеспечивает однополярное напряжение на электролитиче­ском конденсаторе Сб. Без этого диода, когда транзистор V14 открыт, на верхней по схеме обкладке конденсатора было бы небольшое отрицательное напряжение, что приводило бы к расформовке электролитического конденсато­ра. Конденсаторы С2, С4 устраняют самовозбуждение усилителя регулятора.
Конденсатор С7 уменьшает амплитуду импульсных помех на выводах ре­гулятора, тем самым защищая транзисторы от пробоя и повышая надеж­ность регулятора. С помощью переменного резистора R2 производят регули­ровку напряжения, поддерживаемого регулятором.
Конструкция и детали. Конструкция регулятора должна быть брызгоза-щищенной. Посадочные и присоединительные размеры регулятора должны быть такими же, как и у штатного регулятора РР380, чтобы регулятор можно было установить на шпильках, крепящих штатный регулятор, и под­ключить с помощью стандартных автомобильных вставок разъемов. Вывод ДДМ оканчивают переходником Х2, состоящим из гнезда и впаянного шты­ря. Длина вывода ДДМ — 300 — 400 мм. Провод вывода «+» должен иметь длину 2000±50 мм и оканчиваться наконечником XI с отверстием диаметром 6,2 — 6,5 мм для подключения к зажиму аккумулятора.


Транзисторы V9, VII и диод V10 должны быть установлены на теплоот-аоде площадью не менее 18 см2, причем транзистор V1-1 — на тонкой лавса-шовой или слюдяной прокладке, обеспечивающей электрическую изоляцию его корпуса от теплоотвода. Сам же теплоотвод должен быть изолирован от мас­сы. Остальные элементы размещают на печатной или монтажной плате с кон­тактными лепестками. При этом следует иметь в виду, что резисторы R12 — R14 во время работы регулятора сильно нагреваются, поэтому их не следует располагать рядом с элементами измерительного порогового устройства щ транзисторами. Переменный резистор R2 устанавливают так, чтобы к его ва­лу был обеспечен доступ после установки регулятора на автомобиле. Резистор R14 при сборке не устанавливают: необходимость в нем определяют при на­лаживании регулятора.
Электрические соединения на плате должны быть выполнены так, чтобы, элементы измерительного порогового устройства и эмиттер транзистора V6« сначала были соединены между собой, а затем уже подключены к массе, как. это показано на схеме рис. 34.

---

---