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안정화된 자동차 전자 점화 장치

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내연 기관에서 전자 점화의 이점은 잘 알려져 있습니다. 동시에 현재 널리 보급된 전자 점화 시스템은 아직 설계 및 작동 요구 사항을 완전히 충족하지 못합니다. 펄스 에너지 저장 시스템[1,2, XNUMX]은 복잡하고 항상 신뢰할 수 있는 것은 아니며 대부분의 자동차 애호가가 실제로 접근할 수 없습니다. 지속적인 에너지 저장 기능을 갖춘 단순한 시스템은 저장된 에너지의 안정화를 제공하지 않습니다.3], 안정화가 달성되면 거의 임펄스 시스템만큼 복잡합니다.3,4].

따라서 저널 "Radio"에 실린 Yu. Sverchkov [5]의 기사가 독자들 사이에서 큰 관심을 불러일으킨 것은 놀라운 일이 아닙니다. 잘 생각되고 매우 간단한 안정화 된 점화 장치는 과장없이 이러한 장치 설계에서 최적의 솔루션의 좋은 예가 될 수 있습니다.

Yu. Sverchkov의 계획에 따른 장치 작동 결과는 일반적으로 높은 작동 품질과 높은 신뢰성에도 불구하고 상당한 단점이 있음을 보여주었습니다. 주된 것은 스파크의 짧은 지속 시간(280μs 이하)과 그에 따른 낮은 에너지(5mJ 이하)입니다.

코일에 한 주기의 진동이 있는 모든 커패시터 점화 시스템에 내재된 이 단점은 차가운 엔진의 불안정한 작동, 워밍업 중 풍부한 혼합물의 불완전한 연소 및 뜨거운 엔진의 어려운 시동으로 이어집니다. 또한 Yu.Sverchkov 장치의 점화 코일 6차 권선에 대한 전압 안정성은 최고의 펄스 시스템보다 다소 낮습니다. 공급 전압이 15V에서 330V로 변경되면 390차 전압은 8V에서 2V(±XNUMX%)로 변경되는 반면 복잡한 펄스 시스템에서는 이 변경이 ±XNUMX%를 초과하지 않습니다.

스파크 빈도가 증가하면 점화 코일의 20차 권선 전압이 감소합니다. 따라서 주파수가 200Hz에서 600Hz로 변경될 때(크랭크축 속도는 6000 및 XNUMX분^-1각각) 전압은 390V에서 325V까지 다양하며 펄스 블록보다 다소 나쁩니다. 그러나 이러한 단점은

200Hz의 주파수에서 양초 스파크 갭의 항복 전압(잔류 이온화 및 기타 요인으로 인해)이 거의 절반으로 줄어들기 때문에 실질적으로 무시됩니다.

10년 이상 다양한 전자 점화 시스템을 실험해 온 이 라인의 저자는 디자인의 단순성을 유지하면서 Yu.Sverchkov 블록의 에너지 특성을 개선하는 작업을 설정했습니다. 저장 장치의 에너지가 절반 밖에 사용되지 않았기 때문에 블록의 내부 매장량 덕분에 문제를 해결할 수 있는 것으로 밝혀졌습니다.

이 목표는 저장 커패시터의 다주기 진동 방전 모드를 점화 코일에 도입하여 거의 완전한 방전을 유도함으로써 달성되었습니다. 이러한 솔루션에 대한 아이디어는 새로운 것이 아니지만[6], 거의 사용되지 않습니다. 결과적으로 모든 임펄스 설계가 가지고 있지 않은 특성을 가진 개선된 전자 점화 장치가 개발되었습니다.

20...200Hz의 스파크 주파수에서 장치는 최소 900µs의 스파크 지속 시간을 제공합니다. 간격이 0,9 ~ 1mm인 스파크 플러그에서 방출되는 스파크 에너지는 12mJ 이상입니다. 공급 전압이 5,5V에서 15V로 변경되고 스파크 주파수가 20Hz일 때 저장 커패시터의 에너지 유지 정확도는 ±5%보다 나쁘지 않습니다. 블록의 다른 특성은 변경되지 않았습니다.

스파크 방전 기간의 증가가 저장 커패시터를 방전하는 긴 진동 프로세스에 의해 정확하게 달성되었다는 것이 중요합니다. 이 경우 스파크는 일련의 7-9 독립 방전입니다. 이러한 교번 스파크 방전(주파수 약 3,5kHz)은 최소한의 스파크 플러그 침식으로 작업 혼합물의 효율적인 연소에 기여하며, 이는 저장 장치의 비주기적 방전의 단순한 연장과 유리하게 구별됩니다[2].

블록 컨버터 회로(그림 1)는 크게 변경되지 않았습니다. 변환기의 전력을 약간 높이고 열 체계를 용이하게 하기 위해 트랜지스터만 교체되었습니다. 제어되지 않은 다중 스파크 작동을 보장하는 요소는 제외되었습니다. 저장 커패시터 SZ의 방전을 위한 에너지 스위칭 회로 및 제어 회로가 크게 변경되었습니다. 이제 점화 코일의 20차 권선과 커패시터 C2로 구성된 회로의 자연 진동의 3주기(및 4Hz 이하의 주파수 또는 그 이상) 동안 방전됩니다. 요소 C6, RXNUMX, RXNUMX, VDXNUMX이 이 모드를 제공합니다. .

(확대하려면 클릭하십시오)

변환기의 동작은 [5]에 자세히 기술되어 있는 것을 고려하여 커패시터 C4의 발진 방전 과정만을 고려한다. 차단기 접점이 열리면 트리니 스터 VS1, 다이오드 VD8 및 저항 R7, R8의 제어 전환을 통해 방전되는 커패시터 C2가 트리니 스터를 열어 충전 된 커패시터 CXNUMX을 점화 코일의 XNUMX 차 권선에 연결합니다. 기간의 XNUMX/XNUMX 분기가 끝날 때 권선을 통해 점진적으로 증가하는 전류는 최대 값을 가지며 현재 커패시터 CXNUMX의 전압은 XNUMX이됩니다 (그림 XNUMX).

커패시터의 모든 에너지(열 손실 제외)는 점화 코일의 자기장으로 변환되어 전류의 값과 방향을 유지하려고 시도하면서 개방형 트리니스터를 통해 C0,85 커패시터를 재충전하기 시작합니다. 결과적으로 기간의 1/280 분기가 끝나면 점화 코일의 전류와 자기장은 0,7이되고 커패시터 CXNUMX는 반대 극성의 초기 (전압) 레벨의 XNUMX로 충전됩니다. 전류가 종료되고 커패시터 CXNUMX의 극성이 변경되면 trinistor VSXNUMX이 닫히지 만 다이오드 VDS는 열립니다. 점화 코일의 XNUMX차 권선을 통해 커패시터 CXNUMX를 방전하는 다음 과정이 시작되며, 전류의 방향은 반대 방향으로 바뀝니다. 진동 기간이 끝나면(즉, 약 XNUMXμs 후) 커패시터 CXNUMX는 초기 극성의 XNUMX에 해당하는 전압까지 원래 극성으로 충전됩니다. 이 전압은 VDS 다이오드를 닫고 방전 회로를 차단합니다.

고려한 시간 간격에서 교대로 개방 요소 VD5 및 VS1의 낮은 저항은 병렬로 연결된 R3R4C2 회로를 분로하여 그 결과 끝의 전압이 250에 가깝습니다. 기간이 끝나면 트리니 스터와 다이오드가 닫히면 점화 코일을 통해 커패시터 C3의 전압 (약 6V)이이 회로에 적용됩니다. 다이오드 VD1을 통과하는 저항 RXNUMX에서 가져온 전압 펄스는 trinistor VSXNUMX을 다시 열고 위에서 설명한 모든 프로세스가 반복됩니다.

그 다음에는 세 번째, 때로는 (시작 시) 네 번째 방전 주기가 이어집니다. 이 과정은 매 사이클마다 약 3%의 에너지를 잃는 커패시터 C50가 거의 완전히 방전될 때까지 계속됩니다. 결과적으로 스파크 지속 시간은 900...1200 µs로 증가하고 에너지는 최대 12...16 mJ까지 증가합니다.

무화과에. 그림 2는 점화 코일의 XNUMX차 권선에 대한 대략적인 전압 파형을 보여줍니다. 비교를 위해 파선은 Yu.Sverchkov 블록의 동일한 오실로그램을 보여줍니다(두 오실로그램에서 진동의 첫 번째 기간이 일치함).

차단기 접점 바운스에 대한 보호 기능을 높이려면 시작 노드를 약간 변경해야 했습니다. 적절한 저항 R4을 선택하여 커패시터 C6의 충전 회로의 시정수는 4ms로 증가합니다. 저항 R7, R8 회로의 저항에 의해 결정되는 커패시터의 방전 전류(즉, 트리니스터의 시동 전류)도 증가했습니다.

전자 점화 장치는 Zhiguli 자동차에서 30년 동안 테스트를 거쳤으며 매우 잘 입증되었습니다. 시동 후 엔진의 안정성이 크게 향상되었습니다. 겨울에도 -5 ° C 정도의 온도에서 엔진 시동이 쉬웠으며 XNUMX 분 동안 워밍업 후 시동이 가능했습니다. Yu.Sverchkov 블록을 사용할 때 관찰되는 이동 첫 몇 분 동안 엔진 작동 중단, 정지, 가속 역학이 개선되었습니다.

변압기 T1에는 자기 회로 SHL16X8이 사용됩니다. 0,25mm의 간격은 50개의 프레스 스팬 개스킷에 의해 제공됩니다. 권선 I에는 와이어 PEV-2 0,55의 70턴이 포함되어 있습니다. II - PEV-2 0,25의 450턴; III - PEV-2 0,14의 XNUMX턴. 마지막 권선에서 모든 층 사이에 축전기지 한 개스킷을 깔고 전체 권선은 케이블 종이 한두 겹으로 나머지 권선과 분리해야 하며,

완성된 변압기는 에폭시 수지로 2~3회 코팅하거나 플라스틱 또는 금속 상자에 수지로 완전히 채웁니다.E형 자기 회로는 경험에서 알 수 있듯이 일정한 간격을 유지하기 어렵기 때문에 세트의 전체 두께와 외부 플레이트의 단락을 방지합니다. 이 두 가지 요소, 특히 두 번째 요소는 충전 펄스 생성기의 전력을 급격히 감소시킵니다.

블록의 생성기 부분을 설정할 때 [5]에서 Yu.Sverchkov의 권장 사항을 사용할 수 있습니다.

높은 신뢰성으로 인해 배터리 점화로의 비상 전환이 가능한 커넥터 X1 (차단기 Csp 커패시터 분리는 필수)없이 장치를 연결할 수 있지만 점화 순간의 초기 설정은 훨씬 더 어려울 것입니다 . X1 커넥터를 유지하면서 배터리 점화로의 전환은 매우 간단합니다. 블록 블록 대신 접점 블록이 접점 1, 2 및 3가 연결된 X4 커넥터의 암 부분에 삽입됩니다.

문학

1. A. 시넬니코프. 블록이 어떻게 다릅니 까 - 바퀴 뒤에. 1977, No. 10. p. 17,

2. A. Sinelnikov. 고신뢰성 전자 점화 장치. 앉았다. "라디오 아마추어를 돕기 위해", vol. 73.-- M.: DOSAAF 소련, p. 38.

3. A. Sinelnikov. 자동차의 전자 제품. - M.: 에너지, 1976.

4. A. 시넬니코프. 전자 제품 및 자동차 -M .: 라디오 및 통신, 1985.

5. Yu.Sverchkov. 안정화된 멀티 스파크 점화 장치. - 라디오, 1982, No. 5. p. 27.

6. E. 리케. 커패시터 점화 시스템. 앉았다. "라디오 아마추어를 돕기 위해", 문제, 78.- M .: DOSAAF 소련, p. 35.

저자: G. Karasev, Leningrad; 게시: cxem.net

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