гри загрязненных и покрытых нагаром изоляторах свечи. Потребляемая мощность тиристорных систем меньше транзисторных. Недостатком тиристорной системы зажигания по сравнению с транзисторной является существенно меньшая длительность искры (обычно менее 0,3 Мс), большее на 30 % наиряжение пробоя искрового промежутка в свече зажигания, ухудшение воспламенения и сгорания рабочей смеси в цилиндрах двигателя на режимах частичных нагрузок, меньший допуск установки оптимального угла опережения зажигания (il вместо d=3°), при котором незначительно снижается крутящий момент на валу двигателя. При использовании тиристорных систем зажигания наблюдается большая чувствительность двига-

Рис. 17.6. Схема тирнсторного миогоискрового устройства зажигания

теля к низкосортным бензинам и не полное сгорание бензиновой смеси. Для улучшения запуска холодных двигателей в тиристорных системах зажигания часто используют многоискровой режим.

Схема тнристорного устройства зажигания, предложенного Г. Срединиковым, изображена на рис. 17.6. Достоинством этого устройства является автоматическое отключение многоискрового режима после пуска двигателя. Благодаря этому исключается возможность остановки двигателя при многопскровом зажигании, если в контактах прерывателя размер зазора больше оптимального. При больших углах разомкнутого состояния контактов прерывателя нскрл может проскочить в следующий по ходу распределителя цилиндр, что вызовет остановку двигателя. Схема может работать при напряжении питания от 5 до 20 В. При частоте вращения вала Д1игателя 1000 об/мин устройство электронного зажигания потребляет ток около 0,3 А. С увеличением оборотов двигателя потребляемый ток растет и прн 6000 об/мни досгигаег величины примерно 1 А . Напряжение около 4000 В, до которого заряжается накопительный

пнденсатор С8, формируется с помощью преобразователя напряже-Пня выполненного по схеме с внешним возбуждением. Задающий

рнеоатор, выполненный по схеме мультивибратора на элементах п2 / и D2.2, работает на частоте 5...6 кГц, когда на входах 2 п 13 пиисутствует логическая 1 .

Разделительные инвертирующие каскады на элементах D2.3 и D2 4 обеспечивают передачу противофазных прямоугольных импульсов мультивибратора на входы ключей V6, V7 и V8, V9, подключенных к обмоткам I и II трансформатора TJ. В обмотке / индуцируется наиряжение прямоугольной формы с амплитудой около 400 В. Это напряжение выпрямляется с помощью моста VIZ и заряжает накопительный конденсатор С8.

Многонскровый режим зажигания при запуске двигателя обеспечивается с помощью мультивибратора на элементах DI.3 и D1.4. Частота мультивибратора около 200 Гц устанавливается подбором конденсаторов С1 и С2. Мультивибратор переходит в автоколебательный режим, когда с реле включения стартера поступает 12 В на катод диода V2 и закрывает его. С выхода 3 элемента D1.3 прямоугольные импульсы мультивибратора поступают на вход 4 триггера Шмнтта, выполненного на элементах D1.1 и D1.2. Когда контакты прерывателя замкнуты, на входе 5 элемента D1.1. присутствует логический О , а на его инверсном выходе - логическая Ь независимо от уровня напряжения на входе 4. Тогда мультивибратор D2.1, D2.2 работает, н накопительный конденсатор заряжается до напряжения 400 В. Если контакты прерывателя разомкнуты, то на выходе б элемента D7.7 логическая 1 появляется с частотой мультивибратора D1.3, D1A. Отрицательным перепадом напряжения продифференцированный нмпульс с этого выхода открывает транзистор УЗ, обеспечивающий запуск тиристора V10. Конденсатор С8 разряжается через тиристор и первичную обмотку катушки зажигания, создавая искру в свече. Этот же отрицательный перепад напряжения поступает на входы 2 и 13 мультивибратора D2.1, D2.2 и затормаживает его, благодаря чему ключи V6...V9 закрыты, и энергия от аккумулятора не потребляется. После разряда конденсатора С8 тиристор V10 закрывается. Благодаря колебательному процессу в первичной обмотке катушки зажигания конденсатор С8 . заряжается до уровня 0,4...0,5 первоначального напряжения. Процесс многократного искрообразования происходит до тех пор, пока контактные пластины прерывателя разомкнуты. После запуска двигателя и отключения стартера диод V2 открывается, мультивибратор D1.3, D1.4 затормаживается и устройство переходит в од-ноискровый режим зажигания. Конденсатор С, шунтирующий прерыватель, обеспечивает защиту от дребезга контактов. С помощью выключателя SI включается преобразователь напряжения для питания электробритвы. Этот тумблер может быть использован в качестве противоугонного средства.

V Ра сформатор Т1 намотан на ферритовом сердечнике Щ16 X X 8 типа М2000НМ и состоит из четырех половинок Ш8 X 8. Обмотки / и I/ содержат по 22 витка провода ПЭВ-2 0,25. В устройстве РДенены резисторы МЛТ-0,25, электролитические конденсаторы С8-МБГ0, 1,0 X 600 В. Транзисторы V6, V8 типа КТ503, ТвЗО, МП37, V7, V9 - КТ817, КТ819, КТ805 А, КТ808 А с коэф-MnorJJ передачи тока не менее 10. Транзисторы V3 - КТ502Г, МП25Б, МП26Б, V/- КТ815 А ...Г, КТ404 А...Г. Диоды VI, V2 - любые маломощные. Транзисторы V7, V9 установлены на тдельных радиаторах с суммарной площадью рассеивания не менее 50 см.

При установке устройства зажигания откорректировать угол опережения зажигания целесообразно с помощью стробоскопа. Правильно собранное устройство в налаживании не нуждается.

Для увеличения долговечности автомобильных двигателей (особенно новых) целесообразно ограничивать частоту вращения коленчатого вала автомобильного двигателя. Это снижает износ двигателя и препятствует возможности возникновения его аварийного режима работы, снижает нагрузку на коробку перемены передач.

Ограничитель частоты вращения коленчатого вала автомобильного двигателя, предложенный А. Копаневым, изображен на рис. 17.7. В схеме предусмотрена защита системы зажигания от перебоев н отказов в работе при возникновении дребезга контактов прерывателя. Управление запуском тиристора V3 производится с помощью

формирователя, выполненного - иа транзисторах VI и V2. При + 8 замкнутых контактах прерывателя S1 транзистор V2 закрыт и с его коллекторной нагрузки R5, R6 напряжение около 10,3 В подается на одну из баз однопереходиого транзистора VI (точка А). При этом конденсатор С1 заряжается до напряжения, которое определяется коэффициентом передачи транзистора VI и напряжением в точке А. Прн размыкании контактов прерывателя SI транзистор V2 открывается и шуи-

Преобразок-Н тель напряш-ния

сзго.

Рис. 17.7. Схема ограничителя частоты вращения коленчатого вала автомобильного двигателя

тирует транзистор VI. Напряжение в точке А становится рав-II4М примерно половине напряжения источника питания, а значит, н меньше напряжения на конденсаторе С1, который начинает разряжаться. Благодаря этому однопереходный транзистор VI открывается и входит в лавинный режим. В результате на резисторе Rt формируется импульс, открывающий тиристор V3 и осуществляющий разряд накопительного конденсатора СЗ через первичную обмотку катушки зажигания. В результате этого во вторичной обмотке катушки зажигания возникает высокое напряжение, как в обычной тяристорной системе зажигания. При достаточно низкой частоте замыкания контактов S1 за время их замкнутого состояния конденсатор С1 успевает зарядиться так, что напряжение заряженного конденсатора существенно превышает напряжение разряженного. Пютому частота формирования импульсов, управляющих работой тиристора V3. определяется только частотой размыкания контактов прерывателя SI. При повышении частоты вращения коленчатого вала двигателя сверх некоторого предельного значения конденсатор С] уже не будет успевать заряжаться до напряжения включения транзистора VI. Поэтому воспламеняющие импульсы будут сформированы не при каждом цикле размыкания контактов S1, а через один. В результате снижается реальная мощность двигателя и обороты коленчатого вала не могут быть повышены. Описанная

схема ограничения частоты вращения коленчатого вала исключает рывки двигателя. Требуемую максимальную частоту вращения устанавливают подбором конденсатора CI и регулировкой потенциометра R6. Увеличение емкости конденсатора С/ приводит к снижению максимальной частоты вращения коленчатого вала. При емкости С1 около 0,3 мкФ максимальная частота вращения коленчатого вала четырехцилиндрового двигателя не превышает 5000 об/мин. Точная установка максимальной частоты вращения должна контролироваться с помощью тахометра. В схеме транзистор КТ117Б можно заменить иа КТ117Г, а КТ315Б - на любой из серий. КТ315, КТ312 со статическим коэффициентом передачи тока не.менее 60. В приведенном устройстве вместо двух включенных параллельно резисторов R9 н R10 можно использовать лишь один. Однако при этом может ухудшиться работа устройства при загрязненных контактах прерывателя S1.

Рис. 17.8. Схема конденсаторно-транзисторного устройства зажигания

Конденсаторио-транзисторное устройство зажигания, разработанное С. Стефаиовым, изображено на рис. 17.8. В отличие от тиристорного конденсаторного такое устройство позволяет формировать искру зажигания с большой длительностью. Благодаря этому процесс сгорания рабочей смеси в двигателе внутреннего сгорания становится близким к оптимальному в большом диапазоне изменения оборотов двигателя и его нагрузки.

Переключатель S1 в устройстве позволяет перейти с электронного зажигания (положение 2) на обычное (положение 1).

Конденсаторио-транзисторное устройство зажигания состоит из триггера Шмитта на транзисторах VI и V2, развязывающих усилителей V3, V4 и электронного ключа V5, с помощью которого коммутируется ток в первичной обмотке катушки зажигания. Триггер Шмитта позволяет формировать коммутирующие импульсы с крутым фронтом и спадом при замыкании и размыкании контактов прерывателя. Благодаря этому в первичной обмотке катушки зажигания увеличивается скорость прерывания тока, что увеличивает скорость изменения и амплитуду высоковольтного напряжения на Выходе вторичной обмотки катушки. В результате существенно улучшаются условия для возникновения искры в свече зажигания. Когда контакты прерывателя Пр замыкаются, транзистор VI закрывается, а транзистор V2 форсированно открывается. Перепад напряжения с коллектора V2 передается через усилители VS, V4 ил <азу ключевого транзистора V5 и открывает его. Через первичну вбмотку катушки зажигания начинает протекать ток, идет процесс

накопления энергии в катушке зажигания. При этом конденсатор С2 заряжается до напряжения, которое подведено к первичной обмотке катущки зажигания. Прн размыкании контактов прерывателя транзистор VI открывается, а V2 запирается. В результате ключ V5 скачкообразно закрывается и резко прерывает ток в первичной обмотке катушки зажигания. Благодаря этому на первичной обмотке появляется импульс напряжения с амплитудой, примерно на 20 % большей, чем в стандартной системе зажигания. В катушке зажигания возникает переходной процесс в двух индуктивно связанных контурах: один образован первичной обмоткой катушки емкостью первичной цепи и конденсатором С2, а другой - вторич ной обмоткой катушкн и емкостью вторичной цепи. Применение вы соковольтного стабилитрона Д817Г, включенного последовательно с конденсатором С2, позволяет изменять во времени частоту колеба НИИ в первичной обмотке катушки зажигания. До тех пор, пока на пряжение на стабилитроне не превысит 100 В и он находится в за пертом состоянии, конденсатор С2 отключен от первичной обмотки катушки зажигания и частота колебательного процесса в ней вы сокая. При напряжении на стабилитроне, превышающем 100 В конденсатор С2 подключается к первичной обмотке катушкн зажн гания н скорость изменения напряжения в ней уменьшается. Бла годаря этому на выходе вторичной обмотки катушкн зажигания формируется напряжение, создающее пакет искр в катушке зажига ння. Общая продолжительнось такого пакета искр несколько пре вышает длительность искры в обычной системе зажигания. В они санном устройстве магнитные потери в катушке зажигания умень шаются, благодаря чему КПД такой системы достигает 95 % при 65...70 % в электромеханической системе.

Высокие энергетические характеристики искры в описанной системе зажигания способствуют улучшению запуска автомобильного двигателя и более полному сгоранию горючей смеси. При эксплуатации конденсаторно-транзисторного устройства зажигания было зарегис1рировано снижение в выхлопных газах окиси углерода с 2,4 до 0,2 %, а также снижение расхода горючего примерно на 4 % -

В устройстве зажигания могут быть применены стандартные катушки зажигания (Б 115, Б117), используемые в легковых автомобилях.

В свечах зажигания целесообразно увеличить зазор искрового промежутка примерно на 20 %. В устройстве применены транзисторы VI, V2, V3- КТ312В, V4~ КТ608, V5 - КТ809А. Конденсатор С2 - с рабочим напряжением не ниже 400 В. Правильно собранное устройство зажигания не нуждается в дополнительной настройке.

17.3. ЭЛЕКТРОННЫЕ РЕГУЛЯТОРЫ НАПРЯЛЕНИЯ

Регуляторы напряжения в автомобиле поддерживают напряжение генератора в определенных границах при изменении оборотов двигателя и потребляемой мощности в бортовой сети автомобиля.

При существенной нестабильности напряжения бортовой сети (±1,5...2 Б) сокращается вдвое срок службы аккумуляторной батареи и осветительных ламп автомобиля. Даже отклонение напряжения заряда аккумулятора только на 0,2. ..0,4 В сокращает срок его службы почти на 25 %.

Рекомендуемая величина напряжения заряда батарей в зависимости от температуры электролита может быть определена с помощыО

~ Возбушдений генератора

>-

-Д2375

м п улы и = 14.56 - 0,024, где U - напряжение бортовой ти В измеренное на клеммах аккумулятора; - температура атектролпта в градусах Цельсия. Например, прн = О и / 20 С птнмальное напряжение заряда должно примерно составлять соответственно 14,6 и 14,1 В.

Если измерение температуры электролита затруднено, то для эеде.тения напряжения бортовой сети можно пользоваться сле-.,о-дими рекомендациями. Для северных районов страны и районов с резко континентальным климатом при подкапотной установке аккумулятора поддерживаемое напряжение зимой должно быть равным 14,5, а летом - 13,7 В, Для центральных районов страны с температурой зимой до минус 40 °С при эксплуатации автомобиля в те-ченчегода поддерживаемое напряжение должно равняться 13,7... 13,9 В. ,Для ю:кных районов страны летом напряжение бортовой сети должно равняться 13,5, а зимой 13,7 В. При наружной вне-капотной установке аккумулятора поддержи- ,-, , Обмотка

ваемое напряжение летом следует увеличить на О 3, а зимой - на 0,5 В.

В большинстве случаев для стабилизации напряжения бортовой сети применяют электромеханические устройства, в которых с помощью вибрирующих контактов изменяется ток в об.мотке возбуж- ,

дения генераторов переменного тока. Работа вибрирующих контактов обеспечивается таким образом, чтобы с ростом напряжения бортовой сети уменьшался ток в обмотке возбуждения.

Однако вг[брационные регуляторы напряжения обладают рядом существенных недостатков. Точность поддержания напряжения низка и составляет 5... 10 % от номинального напряжения. Из-за этого существенно снижается долговечность аккумулятора и осве-тите.тьных лами автомобиля. Регуляторы ненадежны в работе, настройка их может изменяться при тряске, подгорании контактов, изменении температуры и влажности \\ др. .Электронные регуляторы напряжения лишены перечисленных недостатков.

Простая схема электронного регулятора напряжения, которая может устанавливаться па автомобилях с генератором переменного тока U минусом, подсоединенным к массе, показана на ррс. 17.9. Ь схеме могут быть выделены измерительный элемент VI, уснли-тетьний V2 и управляющий V3. В качестве измерительного элемента применен высокостабильный стабилитрон VI типа Д818Е. В соответствии с ранее приведенной зависимостью напряжения заряда батареи от температуры электролита определяют величину оптимального напряжения бортовой сети (обычно 14,2 rt 0,2 В). При работающем двигателе с помощью делителя напряжения RI, R2, R3 устанавливают такое регулируемое напряжение генератора, которое обеспечивает необходимое напряжение бортовой сети. Измери-cnfi * элемент позволяет выработать сигнал, необходимый для раоатывания регулятора, если напряжение бортовой сети превы-ит Номинальное значение. С помощью транзпсгора VI повышают Увствительность электронного регулятора. Мощный транзистор

Рис. 17.9. Схема простого электрзнпого регулятора напряжения