Aklaypart.ru

Авто Журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Электронные схемы зажигания для двигателя

Система зажигания автомобиля представляет собой комплекс из приборов и устройств, которые работают на обеспечение своевременного появления электрического разряда, воспламеняющего смесь в цилиндре. Она является неотъемлемой деталью электронного оборудования и в своем большинстве завязана на работе механических компонентов мотора. Этот процесс присущ всем моторам, которые не используют для воспламенения сильно нагретый воздух (дизель, компрессионные карбюраторные). Искровое воспламенение смеси применяется и в гибридных моторах, работающих на бензине и газу.

Принцип работы системы зажигания зависит от ее вида, но если обобщать ее работу, можно выделить следующие этапы:

  • процесс накопления высоковольтного импульса;
  • проход заряда через повышающий трансформатор;
  • синхронизация и распределения импульса;
  • возникновение искры на контактах свечи;
  • поджог топливной смеси.


Важным параметром является угол или момент опережения – это время, в которое осуществляется поджог воздушно-топливной смеси. Подбор момента происходит так, чтобы предельное давление возникало при попадании поршня в верхнюю точку. В случае с механическими системами его придется выставлять вручную, а в электронно-управляемых системах настройка происходит автоматически. На оптимальный угол опережения влияет скорость движения, качество бензина, состав смеси и другие параметры.

Одинаковы элементы разных систем зажигания автомобиля

Незаменимым и наиболее востребованным является наличие аккумуляторной батареи. Даже в отсутствие или при поломке генератора при помощи неё можно ещё некоторое время продолжать движение. Генератор также есть неотъемлемой частью, без которой нормальное функционирование любой из систем невозможно. Свечи зажигания, бронепровода, высоковольтная катушка и управляющие элементы дополняют любую из упомянутых систем. Основное различие меду ними заключается в типе, управляющего моментом зажигания и отвечающего за искрообразование устройства.

Обработка сигналов в ECU

Рисунок 3 –Электронное зажигание, обработка сигнала: 1- частота вращения коленчатого вала двигателя; 2 – сигналы включения; 3 – CAN (последовательно подключенный канал передачи информации); 4 – давление во впускном трубопроводе двигателя; 5 – температура двигателя; 6 – температура воздуха на впуске; 7 – напряжение аккумуляторной батареи; 8 – микропроцессор; 9 – аналого-цифровой преобразователь; 10 – задающий каскад (каскад усиления мощности)

После первоначальной обработки сигналы в цифровой форме направляются непосредственно в микропроцессор. Аналоговые сигналы сначала преобразуются в цифровую форму. Существуют разные варианты системы зажигания ESA. Сравнение программ работы систем электронного зажигания и работы систем с распределителем зажигания показывает, что в первом случае имеется возможность программировать каждую точку поля углов опережения зажигания. Таким образом, оптимальный момент зажигания (например, для получения максимальной топливной экономичности) может быть выбран для каждого из условий работы в соответствии с ограничениями, накладываемыми такими факторами, как токсичность, пределы воспламенения рабочей смеси и динамические характеристики самого автомобиля. ECU не требует обслуживания и регулировок за весь срок службы двигателя.

Где используется?

Устройство системы зажигания На рисунке представлена система зажигания, которая применяется в бензиновых автомобилях. Этот процесс присущ всем моторам, которые не используют для воспламенения сильно нагретый воздух дизель, компрессионные карбюраторные.

Отсутствует необходимость очень долго выбирать и устанавливать момент, когда будет выполняться подача тока. Проверка состояния и исправности зажигания Время от времени система зажигания автомобиля для нормальной работы требует проверки целостности и слаженности элементов системы воспламенения.

Далее по сигналам датчиков ДХ G, ДТ G и ДД G в цифровом микропроцессоре производится вычисление текущего необходимого для данного режима работы ДВС значения угла опережения зажигания, который с помощью электронной схемы переключения каналов подается в виде основного импульса S зажигания в соответствующий канал электронного коммутатора К Вторичная обмотка выходного трансформатора катушки зажигания высоковольтным выводом соединена с центральным бегунком распределителя, а другой вывод обмотки является нулевым, так как во время разряда накопителя соединяется с «массой» автомобиля см.

Простейшая схема Уязвимой частью такого варианта является естественный механический износ. Чтобы устранить этот недостаток, в современных микропроцессорных системах зажигания стали применять грязевлагозащиту высоковольтных проводов и свечей зажигания укрытие проводов в изоляционную трубку или под пластмассовую крышку вместе со свечами. На этом этапе происходит подключение первичной обмотки катушки зажигания накопителя к источнику тока. В современных авто возможно использование двух видов накопителей: индукционных либо емкостных.

Читать еще:  Чем отогреть масло в двигателе

Схема электропроводки ГАЗ 3307, замена проводки своими руками: инструкция, фото и видео

Энергия вспомогательной искры в распределителе тратится бесполезно, и эту искру стремятся всячески подавить. В это время во вторичной обмотке создается повышенное напряжение, необходимое для пробоя на свече воздушного зазора. Поэтому в вычислителе микропроцессорной системы зажигания имеется электронная память постоянная и оперативная.

Для шестицилиндрового двигателя потребуется три двухвыводных катушки зажигания и три энергетических канала. Первичная обмотка устройства питается от плюса батареи и приходит через прерыватель к ее минусу. Такое возможно, если был использован низкооктановый бензин, либо была неправильная установка момента произведения зажигания.

Общий принцип работы

Причем как выяснилось в большинстве коммутаторов под транзистором отсутствовала термо-отводящая паста, так что замене транзистора следует эту пасту нанести. Энергия вспомогательной искры в распределителе тратится бесполезно, и эту искру стремятся всячески подавить. Отечественные провода светло-коричневой или пестрой расцветки — низкоомные.

Преобразование осуществляется за счет прохождения тока через две обмотки этой катушки. Рассмотрим более подробно устройство и схему системы зажигания авто. Для того чтобы повысить вторичное напряжение, которое генерируется такой системой, можно воспользовавшись приборами, на основе полупроводников, которые будут работать в качестве ключей управления. Недостатки классической системы батарейного зажигания автомобилей. Подбор момента происходит так, чтобы предельное давление возникало при попадании поршня в верхнюю точку.
Система зажигания и как её можно проверить.

Формирователь угла опережения зажигания

Второе устройство формирует угол опережения зажигания в зависимости от частоты вращения коленчатого вала , и от разряжения во впускном коллекторе – в этом случае блокируются и центробежный и вакуумный регуляторы .
На Рис.5 приведены графики угла опережения зажигания, формируемые устройством .

Кривая “0,9в” формируется при минимальном разряжении (напряжение на входе аналого-цифрового преобразователя микроконтроллера равно 0,9в, дроссельная заслонка полностью открыта ), а кривая “0,6в” формируется при максимальном разрежении. График зависимости УОЗ, при 1/2 от максимального разрежения (кривая “0,75 в”), от 830 до 2800 мин-1, проходит по границе детонации для бензина АИ — 92 и двигателя ВАЗ – 2101…ВАЗ- 2107. Далее кривая графика соответствует оптимальному углу опережения зажигания в диапазоне частот от 2800 мин-1 до 6000 мин-1 . Кривая “0,75 в ” соответствует кривым 2 и 4 на графике из статьи Тюфякова (Рис. 1) .

Схемы регуляторов УОЗ приведены на Рис.6 и Рис.7 .
Программа , в части регулировки УОЗ в зависимости от частоты вращения коленчатого вала , полностью идентична программе первого устройства.

Здесь дополнительно введена подпрограмма коррекции формируемого УОЗ в зависимости от разряжения во впускном коллекторе двигателя . Диапазон регулировки УОЗ в зависимости от разряжения был определен в ходе испытания устройства на автомобиле .
Угол ОЗ корректируется в зависимости от напряжения на входе аналого-цифрового преобразователя ( вывод 8 PIC16F676 ) в соответствии с графиком на Рис.5 .

В программе так же предусмотрено ограничение диапазона регулирования угла ОЗ по разряжению. Угол ОЗ изменяется в пределах указанных на Рис.5 , даже если напряжение на входе АЦП будет меньше 0,6в или больше 0,9в .

Работа датчика разрежения — основана на изменении индуктивного сопротивления катушки L1, при вводе внутрь сердечника из феррита.

Датчик разрежения сделан из дополнительного вакуумного регулятора (штатный вакуумный регулятор оставлен на двигателе, тяга его зафиксирована и шланг отбора разрежения отключен). Шланг отбора разрежения для регулятора угла ОЗ на микроконтроллере , соединяется с патрубком отбора разряжения на карбюраторе .

Сердечник катушки L1 связан с тягой предварительно переделанного вакуумного регулятора. К тяге вакуумного регулятора прикреплен удлинитель (стержень из стеклотекстолита диаметром 7мм ), на котором закреплены 1-2 ферритовых кольца 7x10x12, являющиеся сердечником катушки L1. Ход тяги увеличен до 5,5-6мм. На катушку с вывода 3 микроконтроллера через R11
поступает переменное напряжение с частотой 1,0мгц и амплитудой около 4в. При втягивании сердечника в катушку увеличивается индуктивное сопротивление и следовательно напряжение на C3, это напряжение поступает на вход АЦП микроконтроллера.

Читать еще:  Боинг 737 двигатели характеристики

Рис. 6.

Рис.7

Настройка устройства сводиться к установке на входе АЦП пределов изменения напряжения от 0,6в, при сердечнике вне катушки (максимальное разрежение во впускном коллекторе) до 0,9в при сердечнике, полностью введенном в катушку (минимальное разрежение). Это достигается подбором ферритовых колец (количества колец или марки феррита) и подбором резистора R8 на Рис.6 или R7 на Рис.7 .

Катушка L1 намотана на каркасе длиной 6мм и диаметром 12мм и имеет 80 -100 витков провода ПЭВ-0,2 .
Устройство собрано в металлическом корпусе от блока электронного зажигания, вакуумная камера регулятора закреплена снаружи корпуса, в корпусе просверлено отверстие для тяги вакуумного регулятора .Катушка L1
закреплена на плате устройства . Транзистор КТ898А изолирован от корпуса блока прокладкой из слюды . Ниже приведена “прошивка” микроконтроллера PIC16F676 .

В блоках зажигания не предусмотрена защита ключей на КТ898А от короткого замыкания . Оба устройства рассчитаны на работу с катушкой зажигания типа Б117А .

Программу блока зажигания наPIC16F676 несложно адаптировать для совместной работы с датчиком абсолютного давления типа 45.3829 .

  • «Прошивка» микроконтроллера ruoz+676.HEX

Результаты испытания устройств на автомобиле ВАЗ-21053 удовлетворили автора :

  1. Двигатель работает ровно, без пропусков зажигания на холостых оборотах.
  2. Увеличилась мощность на низких оборотах .
  3. Значительно улучшилась динамика разгона автомобиля, при разгоне двигатель уверенно набирает обороты, на педаль “газа” реагирует мгновенно, без былой “задумчивости”, исчез эффект “стенки “- когда сколько ни жми на “газ”- обороты не увеличиваются.

Далее приведен усовершенствованный вариант блока зажигания

В схему добавлена емкость C4 , которая входит в колебательный контур L1…C4 . (Рис.8)
Это упрощает настройку датчика разрежения .
Сначала добиваемся подбором C4 максимального напряжения на C3
(резонанса в контуре C4..L1 на частоте 1,0мгц ), при сердечнике полностью введенном в катушку (минимальное разрежение , дроссельная заслонка полностью открыта).
Затем резистором R8 устанавливаем диапазон изменения напряжения на входе АЦП ( от 0,6 – до 0,9в) соответственно при сердечнике вне катушки и сердечнике в катушке .
С этой схемой (Рис.8) можно использовать как старую прошивку так и новую.
В новую прошивку добавлены две команды калибровки тактового RC
генератора 4,0мгц
CALL 03FF
MOVWF OSCCAL
Если у вас новый микроконтроллер , то необходимо в окне Icprog 105D
прочитать содержимое ячейки памяти программ с адресом 03FF.
Там будет записано что-то вроде 34xx .Это значение необходимо сохранить и перед программированием заносить в эту же (03FF) ячейку .

Если не сделать этого, то программа не будет работать вообще (зациклиться).
В старой прошивке, команд калибровки нет, но и частота тактового генератора может отличаться от 4,0мгц на 7-10% .

Проконтролировать работу системы зажигания можно при помощи устройства , которое позволяет измерить частоту вращения коленчатого вала двигателя , угол замкнутого состояния контактов прерывателя и угол опережения зажигания ,формируемый приведенными выше устройствами .

Тахометр , измеритель угла замкнутого состояния контактов прерывателя и измеритель угла опережения зажигания на PIC16F84A.

В данном устройстве при измерении частоты вращения вала двигателя , также как и в тахометре из “Радио” № 7 за 2004г. стр.45-46 ( автор А.Ульянов ) , используется метод измерения периода импульсов зажигания с дальнейшим пересчетом в мин-1 (Рис.8) .
Тахометр дополнен функцией измерения угла замкнутого состояния контактов прерывателя и угла опережения зажигания .
Основной режим устройства – режим тахометра , при нажатой кнопке “ УЗСК “ устройство измеряет угол замкнутого состояния контактов прерывателя (от 0 до 900 по углу поворота вала трамблера ) , при нажатой кнопке “ УОЗ “ , устройство измеряет угол опережения зажигания ( от 0 до 1800 по углу поворота коленчатого вала двигателя ), формируемый регулятором угла ОЗ на микроконтроллере .

Вывод показаний на светодиодный дисплей происходит посегментно (в каждый момент времени горит только один сегмент) , с гашением незначащих нулей , поэтому устройство потребляет ток всего около 30мА .

Читать еще:  Характеристика двигателя с вариатором

Тахометр-измеритель УЗСК – измеритель УОЗ , собран на самодельной плате из двухстороннего фольгированного стеклотекстолита , размер платы 33*55 мм , с одной стороны платы на предварительно нарезанных дорожках распаян светодиодный дисплей , на противоположной стороне контроллер и остальная часть схемы . Монтаж выполнен проводом МГТФ .
Тахометр подключается следующим образом : R3 к прерывателю , R6 к катодам VD3, VD4 (Рис.3) .
Работа устройства проверена на автомобиле ВАЗ-21053 .

Рис.9

  • «Прошивка» для тахометра 3_oatax.HEX

PS. В настоящее время , на автомобиле автора работают устройства , приведенные на Рис.8 и Рис.9 .

1)Источник питания системы зажигания.

  • Аккумуляторная батарея (АКБ) – является источником питания при неработающем двигателе и в момент запуска двигателя.
  • Генератор – является источником питания во время работы двигателя.

2) Замок зажигания (выключатель зажигания) служит для передачи напряжения на систему зажигания, бортовую сеть и втягивающее реле стартера.

3) Катушка зажигания служит для создания тока высокого напряжения.

4) Свечи зажигания – устройство для воспламенения горючей смеси, которое имеет два электрода, зазор между, которыми составляет 0,15-0,25 мм.

5) Распределитель зажигания

6) Трамблер – устройство распределения тока высокого напряжения через провода к свечам зажигания.

7) Коммутатор – электронное устройство, которое генерирует импульсы для управления катушкой зажигания.

8) Блок управления устройство микропроцессорного типа, которое регулируетмоменты подачи импульсов в катушку зажигания с учетом информации поступающих от датчиков: положения коленчатого вала, датчика положения распределительного вала, датчика температуры, лямбда-зонд (кислородного датчика).

Выбор БСЗ

При покупке нового БСЗ следует обратить внимание на наличие составляющих всего комплекта. В заводском комплекте должно быть:

    1. Трамблер (главный распределитель). Шифр для двигателей 1.5 и 1.6 — 38.37061. Для двигателей 1.3 номер будет 38.3706–01, потому что высота блока 1.3 мотора ниже, а вал трамблера короче.
    2. Коммутатор с номером 36.3734 или 3620.3734.
    3. Высоковольтная катушка (бобина). Маркировка 27.3705
    4. Тонкие провода с разъемами.

По внешнему виду очень похож комплект БСЗ для машины ВАЗ 2121 «НИВА». Но лучше не ставить этот комплект на Ваз 2107 или на Ваз 2106, потому как характеристики «шестерки» и «семерки» сильно отличаются от «нивы». Марки трамблера для Нивы: 3810.3706 или 38.3706–10.

Лучшим производителем электронной системы зажигания для старых авто ВАЗ является компания «СОАТЭ». База производственной мощности находится в городе Старый Оскол. По отзывам автовладельцев классических моделей БСЗ СОАТЭ отличный вариант.

Что в итоге

Как видно, если сравнивать контактную и бесконтактную систему зажигания, именно второй вариант работает лучше. Также такую систему не нужно регулировать и настраивать, то есть отпадает вопрос, как выставить зажигание. Причина — обслуживание сведено к минимуму.

Если же приобретается электронное зажигание на ВАЗ, желательно подбирать все составные элементы хорошего качества, то есть не следует спешить купить бесконтактное зажигание комплектом по самой низкой цене. Как правило, нужно отдельно остановиться на качестве и надежности компонентов в таких комплектах.

Регулировка зажигания на популярных «классических» моделях ВАЗ (2106, 2107 и т.д.). Как настроить зажигание своими руками и проверить качество настройки.

Признаки для определения правильности выставленного угла опережения зажигания. Последствия некорректно настроенного УОЗ, способы выставления зажигания.

Почему важен корректный угол опережения зажигания. Настройка УОЗ на авто с карбюратором. Зажигание на моторах с электронным впрыском и двигателях с ГБО.

Выставление зажигания ВАЗ 2106 своими руками: признаки необходимости регулировки, как отрегулировать зажигание правильно. Порядок выполнения работ.

Что такое моноинжектор: главные отличия и особенности одноточечной системы впрыска топлива. Как проверить и самостоятельно настроить моновпрыск .

Как выставить начало момента впрыска топлива на дизельном двигателе. Различные способы настройки УОВ. Советы и рекомендации при самостоятельной настройке.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector