Проблема отримання від двигуна внутрішнього згоряння максимальної потужності цікавить багатьох автолюбителів Для підвищення потужності двигуна можна зробити розточування та полірування паливопроводів, підгонку їх стиків з камерою згоряння, форсування і т д Але, крім цього, існує й інший спосіб підвищення потужності двигуна - мінімізація втрат за рахунок підтримки оптимального кута випередження запалювання (УОЗ) у всьому діапазоні швидкості обертання колінчастого валу (KB).

Більшість західних фірм це питання вирішив давно - бортовий комп'ютер контролює всі процеси в роботі двигуна і керує ними. У вітчизняному автомобілебудуванні цьому питанню не приділяли належної уваги і, як наслідок, характеристика УОЗ, формована відцентровим регулятором, встановленим майже на всіх вітчизняних автомобілях, збігається з оптимальною характеристикою в кращому випадку 2-3 точках (рис 1) На деяких ділянках вона може відрізнятися від оптимальної більш ніж на 30%, і при тривалій експлуатації автомобіля ця величина зростає.

Формувач оптимального кута випередження запалювання
Рис.1

Першими на це зреагували авторадиолюбители. Завдяки їм з'явилися досить прості схеми коректорів випередження запалювання В основу їх роботи покладено принцип формування регульованого інтервалу часу на який затримується іскроутворення Оскільки УОЗ та зазначений інтервал часу при різній швидкості обертання KB - величини не пропорційні, то при такій корекції на великих обертах KB двигуна УОЗ зростає настільки, що шкоди від них більше, ніж користі Тому деякі автори відключають корекцію при обертах KB вище 2000 2500 об/х в.

Наступним етапом було створення коректорів, принцип роботи яких було закладено формування безпосередньо регульованого УОЗ Незважаючи на те, що цей спосіб більш прогресивний, в ньому, як і в попередньому, є один недолік - обидва вони формують затримки, які додаються до початку неправильної характеристиці, сформованої відцентровим регулятором Тому наступним етапом є відмова від використання відцентрового регулятора і створення формувачів оптимального УОЗ на базі ПЗП містить коди оптимального розподілу УОЗ в залежності від часто ти обертання KB Одне з таких пристроїв описано нижче.

В роботу пристрою закладений принцип, за яким оптимальна характеристика УОЗ у всьому діапазоні роботи двигуна (від 600 до 6000 об/хв) розбивається на 256 ділянок На кожній ділянці фіксується величина УОЗ кодується в діапазоні від 0 до 256 і записується в ПЗП ємністю 256 байт Передбачено оперативне зміщення зазначеної характеристики по вертикальній (плавне) і горизонтальної (ступеневу) осях що дає можливість адаптувати її під різні типи двигунів і різні марки бензину.

Робота схеми

Схема формувача показана на рис 2.

Його роботу можна раз ділити на три етапи

- етап вимірювання кутової частоти обертання KB - етап формування регульованого УОЗ (регулювання по вертикалі)

- етап формування оптимального УОЗ .

Перший етап починається при вступі високого логічного рівня від магнітного датчика на вхід пристрою При цьому інтегруючої ланцюжком С4 R6 формується імпульс по передньому фронту якого починає працювати генератор(Г1) зібраний на DD1 3

Імпульси частотою f1 через D3 3 надходять на вхід каскадно-сполучених лічильників DD4, DD5, що працюють на збільшення рахунку та накопичують інформацію про тривалості вхідного імпульсу По завершенні вхідного імпульсу інформація про його тривалості (т е про значення оборотів KB) з виходів DD4 DD5 в двійковому коді надходить на адресні входи ПЗП В ПЗУ згідно з отриманою адресою формується код тимчасової затримки, що відповідає оптимальному УОЗ (для вимірюваної величини оборотів KB) Цей код у двійковому вигляді паралельно записується в регістри лічильників DD7, DD8 імпульсом сформованим ланцюжком С7 R9 Одночасно з цим генератор Г1 блокується генератор Г2 зібраний на DD1 4 починає виробляти імпульси частотою f2 а лічильники DD4 DD5 на чину працювати на зменшення рахунки т. нею починається другий етап.

Слід зазначити, що на першому етапі в режимі пуску двигуна (при обертах KB нижче 600 об/хв) відбувається переповнення лічильників DD4 DD5 При цьому на виводі 7 лічильника DD5 формується короткий негативний імпульс, перемикає тригер DD2 3, DD3 2 (Т1), який в свою чергу блокує роботу лічильників DD4, DD5 із записаною на них максимальної інформацією (код 255) В цьому стані схема знаходиться до закінчення вхідного імпульсу по спаду якого через інтегруючу ланцюг С7 R9 формується негативний імпульс, що записує код 255 в DD7 DD8 Одночасно через ланцюжок С5 R5 відбувається зворотне перемикання тригера Т1 і дозволяється робота на віднімання лічильників DD4 DD5.

Коли лічильники D4, D5 "досчитают до нульового значення, на виводі 7 лічильника DD5 формується короткий негативний імпульс, перемикає тригер Т1, який в свою чергу блокує роботу лічильників DD4, DD5 і дозволяє роботу DD7, DD8. На цьому другий етап закінчується і починається третій.

Лічильники DD7, DD8 із записаною в кінці першого етапу інформацією працюють на віднімання. За сигналом дозволу тригера Т1, що надходить через елемент DD2.1, вони починають сприймати імпульси, що виробляються генератором ГЗ, зібраним на DD1.1, і при досягненні нульового значення виробляють негативний імпульс (на виводі 7 DD8), перемикає тригер на DD3.1, DD3.4 (Т2), який в свою чергу через DD2.1 блокує роботу лічильників DD7, DD8, а через VT1 формує затриманий вихідний сигнал.

Часові діаграми роботи схеми наведено на рис.3.


Рис.3

Характерні точки діаграми:

Про - початок позитивного вхідного імпульсу, дозвіл роботи лічильників DD4, DD5 на прирощення до закінчення вхідного імпульсу або до їх переповнення;

1 (тільки для режиму запуску двигуна) - вміст лічильників DD4, DD5 досягло максимуму (255); блокування DD4, DD5 до закінчення вхідного імпульсу;

2 - запис вмісту DD4, DD6 через перетворювач коду DD6 в DD7, DD8; кінець роботи Г1; скидання блокування DD4, DD5 і початок їх роботи від Г2 на віднімання;

3 - вміст DD4, DD5 досягла нуля, і їх робота блокується; дозвіл роботи DD7, DD8;

4 - вміст DD7, DD8 досягла нуля, і їх робота блокується; на колекторі VT1 формується сигнал, по передньому фронту якого відбувається запалювання;

5 - верхня мертва точка відповідного поршня;

6 - скидання блокування DD4, DD5; початок наступного циклу.

Для налагодження пристрою необхідно знати два параметри: -довжину імпульсу, що видається магнітним датчиком, виражену в кутових величинах (градусах) щодо періоду обертання KB; - оптимальну характеристику УОЗ (залежність від оборотів KB). Оскільки зазначена характеристика специфічна для різних автомобілів, можна зробити двома способами.

Перший спосіб.

Використовуючи вільні адресні розряди застосовуваного ПЗУ (А8, А9, А10), комутовані перемикачами S1 ...S3 (рис.2), записуємо в нього 8 варіантів характеристик, одержуваних зміщенням по горизонтальній осі через кожні 50... 100 об/ хв вихідної характеристики 2 (рис.1), яка характерна для багатьох автомобілів. Після цього, оперуючи перемикачами S1 S3...і регулятором R2, в ході численних проб, за суб'єктивними ознаками, визначаємо найбільш підходящу. Слід зауважити, що при переході на бензин з меншим октановим числом необхідно переходити на характеристику, яка знаходиться лівіше від вихідної, і навпаки. Знайшовши найбільш відповідну характеристику, доцільно переписати ПЗУ, знову зміщуючи отриману характеристику, але з меншим кроком, наприклад через 20...30 об/хв, при цьому вибір необхідної марки бензину здійснюється перемикачами S1...S3.

До недоліків даної схеми відноситься низька стабільність генераторів. Для її збільшення і генераторах потрібно застосовувати резистори з мінімальним ТКС і конденсатори з нульовим ТКЕ (групи МПО). З цієї ж причини пристрій краще розмістити в салоні автомобіля, де перепади температур менше, ніж під капотом.

Для зменшення перешкод на висновки живлення кожної мікросхеми доцільно встановити керамічні конденсатори ємністю 0,1 мкФ, а при довгих комутаційних зв'язках на вході мікросхеми DD1.2 - найпростіший фільтр НЧ з постійною часу близько 0,01 мс (наприклад R=30 кОм, С=300 пФ). Крім того, в деяких примірниках лічильників при збігу фронтів рахувальних і керуючих сигналів, а також при переході рахунки з одного каскаду в інший виникають збої в роботі. Для усунення зазначеного явища необхідно встановити конденсатори ємністю 100...200 пФ між висновками 6 DD2, 7 DD8 і загальним проводом живлення.

Формувач встановлюється в розрив між магнітним датчиком обертів розподільного вала і системою електронного запалювання. При установці формувача шторку штатного відцентрового регулятора необхідно застопорити в положенні, відповідному максимальної швидкості обертання КВ.

Додатково, для організації протиугінної функції, зручно застосувати резистор R2 з вимикачем, який включається послідовно з регулятором. При розмиканні контактів вимикача в крайньому положенні R2 двигун не запуститься. Для цих цілей можна також застосувати кодовий замок, вихід якого необхідно підключити до висновків 9 лічильників DD4, DD5. При наборі правильного коду на зазначені висновки повинен надходити низький логічний рівень.

Автори: Ст. Петік, Ст. Чемерис; Публікація: М. Большаков, rf.atnn.ru

Add comment

Навігація

Інструкції з експлуатації

Copyright © 2019 Електричні принципові схеми.