オクタン価補正装置の改良。スキーム、説明

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オクタン価補正装置の改良。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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この記事では、自動車運転者に人気のあるオクタン価補正装置の設計をさらに改良することに専念します。提案された追加のデバイスにより、その適用効率が大幅に向上します。

V. Sidorchuk [1] が E. Adigamov [2] によって改良された電子オクタン価補正器は、確かにシンプルで動作の信頼性が高く、さまざまな点火システムとの優れた互換性を備えています。残念なことに、彼にとっては、他の同様のデバイスと同様に、点火パルスの遅延時間は点火タイミングノブ (IDO) の位置にのみ依存します。これは、厳密に言えば、クランクシャフト速度 (または特定のギアでの車両速度) の XNUMX つの値に対してのみ、設定角度が最適であることを意味します。

車のエンジンには、クランクシャフトの速度とエンジン負荷に応じて UOZ を補正する遠心式および真空式の自動装置と、機械的に調整されるオクタン価補正装置が装備されていることが知られています。各瞬間における実際の SPD は、これらすべてのデバイスの合計動作によって決定され、電子オクタン価補正装置を使用すると、さらに XNUMX つの重要な項が結果に追加されます。

電子オクタン補正器によって提供される UOZ [2]、 oz.ok=6Nt、ここで N - エンジンクランクシャフト速度、最小 -1 ; t は、電子オクタン価補正装置によって導入される点火時期の遅延、s です。機械式オクタン価補正器の初期設定が +15 度に相当するとします。 N = 1500 min -1 では、電子オクタン価補正器によって設定される最適な点火タイミング遅延は 1 ms で、これは 9 度に相当します。クランクシャフトの回転角度。

N = 750 min -1 では遅延時間は 4,5 度に相当し、3000 min -1 では 18 度に相当します。クランクシャフトの回転角度。 750 分 -1 では、結果の UOP は +10,5 度、1500 分 -1 ～ +6 度、3000 分 -1 ～マイナス 3 度です。さらに、点火遅延スイッチオフユニットの動作時（N = 3000 min -1 ）、UOS は即座に 18 度劇的に変化します。

この例を図 1 に示します。 XNUMX UOP の依存グラフ () エンジン回転数について。破線 1 は必要な依存関係を示し、実線破線 2 は実際に取得された依存関係を示します。このオクタン価補正装置が点火時期に関してエンジンの動作を最適化できるのは、自動車が長時間一定速度で走行している場合に限られることは明らかです。

オクタン価補正装置の改良

同時に、簡単な変更によってこの欠点を解消し、オクタン価補正装置を、幅広いクランクシャフト速度にわたって必要な UOZ を維持できる装置に変えることができます。図上。図 2 は、オクタン価補正装置を追加する必要があるユニットの概略図を示しています [2]。

オクタン価補正装置の改良

ノードは次のように動作します。インバータDD1.1の出力から微分回路C1R1VD1を介して取得されたローレベルパルスは、ワンショット回路に従って接続されたタイマDA1の入力に供給される。単一のバイブレータの出力方形パルスの持続時間と振幅は一定で、周波数はエンジン速度に比例します。

これらのパルスは分圧器 R3 から積分回路 R4C4 に供給され、そこでクランクシャフト速度に正比例する定電圧に変換されます。この電圧はオクタン価補正器のタイミングコンデンサ C2 を充電します。

したがって、クランクシャフト速度の増加に伴い、タイミングコンデンサの充電時間は論理要素DD1.4のスイッチング電圧に比例して減少し、したがって電子オクタン価補正器によって導入される遅延時間が減少する。充電電圧の変化に必要な周波数依存性は、エンジン抵抗器 R4 から得たコンデンサ C3 の初期電圧を設定し、単一の振動抵抗器 R2 の出力パルスの持続時間を調整することによって提供されます。

さらに、オクタン価補正器 [2] では、抵抗器 R4 の抵抗値を 6,8 kOhm から 22 kOhm に増加する必要があり、コンデンサ C2 の静電容量を 0,05 μF から 0,033 μF に減少させる必要があります。図によると、抵抗器 R6 (X1) の左側の出力は、正のワイヤから切り離され、コンデンサ C4 と追加ノードの抵抗器 R4 の共通点に接続されます。オクタン価補正器への電源電圧は追加ユニットのパラメトリックスタビライザ R5VD2 から供給されます。

示されている変更を加えたオクタン価補正器は、0 ～ -10 度以内の SPD の変化に相当する点火時期の遅れの調整を提供します。機械式オクタン価補正装置によって設定された値を基準とします。上記の例と同じ初期条件でのデバイス動作の特性を図に示します。 1 カーブ 3.

点火瞬間の最大遅延時間では、1200 ... 3000 min -1 のクランクシャフト速度の範囲で UOZ を維持する際の誤差は実質的に存在せず、900 min -1 では 0,5 度を超えず、アイドルモード - 1,5 ...2 度以下遅延は、9 ～ 15 V 以内の車載ネットワークの電圧の変化には依存しません。

改良されたオクタン価補正器は、供給電圧が 6 V に低下したときにスパークを発生させる能力を保持します。UOZ の調整範囲を拡大したい場合は、可変抵抗器 R6 の抵抗を増やすことをお勧めします。

提案されたデバイスは、[3; 4]、回路の単純さ、動作の信頼性、およびほぼすべての点火システムと接続できる機能。

追加ノードでは、固定抵抗 MLT、トリミング抵抗 R2、R3 - CP5-2、コンデンサ C1-C3 - KM-5、KM-6、C4 - K52-1B を使用しました。ツェナーダイオード VD2 は、7,5 ～ 7,7 V の安定化電圧で選択する必要があります。

ユニットの部品は、厚さ 1 ～ 1,5 mm のフォイルグラスファイバーで作られたプリント基板上に配置されます。基板図を図に示します。 3.

オクタン価補正装置の改良

ノードボードはオクタン価補正ボードに取り付けられています。デバイスアセンブリ全体を別の耐久性のあるケースに取り付け、点火ユニットの近くに固定するのが最善です。オクタン価補正装置を湿気や埃から保護するように注意する必要があります。これは、車室内、たとえば運転席の左側の下の側壁に取り付けられる、簡単に取り外し可能なユニットの形で作成できます。この場合、オクタン価補正装置を取り外すと点火回路が開き、少なくとも無許可の人がエンジンを始動することが非常に困難になります。したがって、オクタン価補正装置は盗難防止装置の機能も追加的に実行します。同じ目的のために、この抵抗器の電気回路を開くスイッチを備えた調整用可変抵抗器 SP3-30 (R6) を使用することをお勧めします。

デバイスをセットアップするには、電圧 12 ～ 15 V の電源、低周波オシロスコープ、電圧計、およびパルス発生器が必要です。これらは [1] で示されているように実行できます。まず、DA1タイマの入力回路を一時的にOFFにし、抵抗R3のスライダを図の下側の位置に設定します。

周波数 40 Hz のパルスがオクタン価補正器の入力に供給され、オシロスコープをその出力に接続すると、出力パルスが現れるまでコンデンサ C3 の両端の電圧が抵抗 R4 によって徐々に増加します。次に、タイマーの入力回路が復元され、オシロスコープがその出力 3 に接続され、2 ... 7,5 ms に等しいワンショットの出力パルスの持続時間が抵抗 R8 で設定されます。

オシロスコープが再度接続され、入力パルスによってトリガーされる待機掃引による外部同期モードに切り替えられます (最も単純な 6 チャンネルスイッチを使用するのが最善です)。1 ms の出力パルス遅延時間がオクタン価補正器の出力に設定されます。と抵抗R80。発生器の周波数は 2 Hz に増加し、遅延時間は抵抗 R0,5 で XNUMX ms に設定されます。

その後、周波数 40 Hz でのパルス遅延の持続時間を確認した後、必要に応じて、周波数 80 Hz での持続時間が 40 Hz の持続時間のちょうど半分になるまで調整が繰り返されます。点火遅延スイッチオフユニットの動作周波数（100 Hz）まで単一バイブレータの安定した動作を保証するには、その出力パルスの持続時間は9,5 msを超えてはいけないことに留意する必要があります。実際、十分に確立されたデバイスでは、8 ミリ秒を超えることはありません。

次に、発生器の周波数を 20 Hz に下げ、この周波数で得られる入力パルス遅延を測定します。少なくとも 1,6 ... 1,7 ms であれば調整は完了し、同調抵抗器の調整ネジが塗料で固定され、プリント導体側の基板がニトロラッカーで覆われます。それ以外の場合、抵抗器 R3 によってコンデンサ C4 の初期電圧がわずかに低下し、遅延時間が指定値まで増加します。その後、チェックが行われ、必要に応じて 40 Hz および 80 Hz の周波数で再度調整されます。

40 ～ 30 Hz 未満のセクションでの遅延時間の周波数依存性の厳密な直線性を追求すべきではありません。これには、コンデンサ C4 の初期電圧を大幅に下げる必要があり、点火の消失につながる可能性があるためです。クランクシャフトの最低速度でのパルス、またはエンジン始動時の点火システムの動作が不安定です。

初期セクションでの点火遅れ時間のわずかな減少として表される小さな残留誤差 (図 3 の曲線 1 を参照) は、マイナスの影響よりもむしろプラスの影響を及ぼします。速度を上げると、わずかに早い点火でエンジンがより安定して動作します。

オシロスコープを使用しなくても、かなり許容可能な精度でデバイスを調整することが可能です。彼らはこうやってやります。まず、追加ノードの機能がチェックされます。これを行うには、抵抗器R2とR3のエンジンを中間の位置に設定し、電圧計をコンデンサC4に接続し、デバイスの電源を入れ、20 ... 80 Hzの周波数のパルスを入力に供給します。オクタン価補正装置のこと。抵抗器 R2 のスライダーを回転させ、電圧計の測定値が変化することを確認します。

次に、抵抗器Ｒ２のスライダを中間位置に戻し、オクタン価補正器の抵抗器Ｒ６を最大抵抗値の位置に移動させる。パルス発生器がオフになり、抵抗 R2 を使用してコンデンサ C6 に 3 V の電圧が設定されます。周波数 4 Hz のパルスがオクタン価補正器の入力に供給され、このコンデンサに 3,7 V の電圧が設定されます。抵抗R80付き。

結論として、0、20、40 Hz の 3,7 つの周波数で電圧計の測定値を取得します。それぞれ 4,2、4,7、XNUMX V になるはずです。必要に応じて調整を繰り返します。

改良されたオクタン価補正器をさまざまなブランドの車の車載システムに接続することには、[2、5、6] で説明されているものと比較して特別な特徴はありません。

オクタン価補正器を車に取り付け、エンジンを始動して暖機した後、車の取扱説明書に示されているように、抵抗器 R6 のエンジンが中間位置に移動し、機械式オクタン価補正器を使用して最適な UOZ が設定されます。車が30 ... 40 km / hの速度でダイレクトギアで移動しているときにアクセルペダルを急激に押すと、エンジンがわずかに短時間爆発します。これですべての調整は完了です。

磁電センサーを備えた点火ユニット 2410-1302.3734 を装備した GAZ-01 車で、著者が改造したオクタン価補正装置を XNUMX 年間使用したところ、車の走行性能に顕著な改善が見られました。

文学

SidorchukV.電子オクタン補正器。 -ラジオ、1991年、第11号、p。 25、26。
アディガモフE.オクタン補正剤の改良。 -ラジオ、1994年、第10号、p。 30、31。
Biryukov A. デジタルオクタンコレクター。 - ラジオ、1987 年、No. 10、p。 34 - 37。
Bespalov V. OZ 角度補正器。 - ラジオ、1988 年、第 5 号、p. 17、18。
36.3734 スイッチでのデバイスの使用について。（当社相談）。 - ラジオ、1995 年、第 12 号、p. 59.
Kiselev A. オクタン補正器についてもう一度。 - ラジオ、1996 年、第 6 号、p. 50。

著者：K。Kupriyanov、サンクトペテルブルク

一般に、設定点火時期の変更は一時的かつ強制的な手段として考慮する必要があり、特に必要に応じて、車のエンジンのパスポート特性に対応しないオクタン価のガソリンを使用してください。現在、私たちが車のタンクに充填する燃料の品質が、控えめに言っても予測不可能になっているため、電子オクタン価補正装置のような装置が必要不可欠となっています。

K. Kupriyanov の記事で正しく指摘されているように、[1] で説明されているオクタン価補正装置が作動するとき。点火の瞬間には時定数の遅れがあり、角度的にはエンジンのクランクシャフト速度の増加に比例し、その後点火角が急激に増加します。実際には、この現象はほとんど知覚できませんが、ソースデバイスの内部留保により、前述の遅延を部分的に排除することができます。これを行うには、トランジスタ VT2 と抵抗 R3 をデバイスに導入するだけで十分です [8]。 R9 とコンデンサ C6 (図 1 の図を参照)。

（クリックして拡大）

オクタン価補正装置の動作アルゴリズムは、図 2 に示すグラフで定性的に説明されています。 1. ブレーカー接点の開放瞬間は、オクタン価補正器の入力における低電圧から高電圧への正の電圧降下に対応します (図 1)。これらの瞬間に、コンデンサ C1 は、開放トランジスタ VT3 を通じてほぼゼロまで急速に放電されます (図 3)。コンデンサは抵抗 RXNUMX を介して比較的ゆっくりと充電されます。

オクタン価補正装置の改良

充電コンデンサC1の電圧が論理要素DD1.2のスイッチング閾値に達するとすぐに。単一状態からゼロ状態 (図 4) に移行し、DD1.3 - 単一状態に移行します。この瞬間に開くトランジスタ VT2 は、コンデンサ C2 (図 5) をトランジスタ VT3 のベースの電圧によって実質的に決まるレベルまで急速に放電します。 DD1.2 素子のスイッチング遅延は回転速度に依存しないため、その出力の平均電圧は周波数が増加するにつれて増加します。コンデンサ C6 はこの電圧を平均化します。

抵抗器Ｒ６を介したその後のコンデンサＣ２の充電は、トランジスタＶＴ２が閉じた瞬間に指定されたレベルから正確に開始される。初期レベルが低いほど、要素 DD2 が切り替わるまでのコンデンサの充電時間が長くなります。これは、スパーク遅延が長くなることを意味します (図 6)。

この場合に得られるOZ角の特性を図に示します。 3、図と同様。 K. Kupriyanov による記事の 1 を曲線 4 の形式で示します。同じ初期条件 (N = 1 min-1500 で tset = 1 ms) の下で、エンジンのクランクシャフト速度の最も頻繁に使用される区間での制御誤差は、 1200 ～ 3000 min-1 運転 3 が XNUMX 度を超えない場合

オクタン価補正装置の改良

このバージョンのオクタン価補正器の動作は、入力パルスのデューティサイクルに大きく依存することに注意してください。したがって、これを確立するには、図のスキームに従ってパルス整形器を組み立てることをお勧めします。 4.ご存知のとおり、VAZ-2108車とその改良型のホールセンサーからのパルスのデューティサイクルは3に等しく、VAZ車の接点ブレーカーの接点の閉状態の角度φзсは55度です。つまり、「90」ブレーカーからのパルスのデューティサイクル Q = 55/1,63= XNUMX。

オクタン価補正装置の改良

同じパルス整形器を使用して、デューティサイクルを少し調整するだけでさまざまな車種のオクタン価補正器を確立できるようにするために、反転を考慮して接触点火システムのデューティサイクルが再計算されます: Qinv = 90 / ( 90-φss）。または VAZ-2106 の場合、Qinv = 90/(90 - 55)=2.57。整形器のダイオードの数と信号発生器の正弦波電圧を選択することにより、オクタン価補正器の入力におけるパルスの必要なデューティサイクルが得られます。私の実際のバージョンでは、3 V のジェネレータ信号振幅で 5.7 のデューティサイクルを得るには XNUMX つのダイオードが必要でした。

示されているものに加えて、D220 シリーズのダイオードもシェイパーに適しています。 D223、KD521、KD522、および KT315 トランジスタに任意の文字インデックスを付けます。別の方式に従って、所定のデューティサイクルのパルス整形器を適用することが可能である。

VAZ-2108車の補正器（図2.3ではジャンパX1が挿入されています）は次のように調整されます。分圧器 R8R9 の代わりに、抵抗値 22 kOhm のグループ A の任意の可変抵抗器を一時的に接続します (エンジンとトランジスタ VT3 のベース)。まず、抵抗スライダーを、トランジスタのベースが「接地」される極端な位置に設定します。補正器の入力にはシェイパーが接続され、出力にはオシロスコープが接続されます。

補正器の電源がオンになり、発生器の周波数が 120 Hz に設定され、整形器の出力パルスのデューティサイクルが 3 になります。この周波数での遅延をオフにするために抵抗 R3 が選択されます。次に、発電機の周波数を 50 Hz に下げ、抵抗器 R6 のスライダーを両端の位置に交互に動かすことによって、オクタン価補正器によって導入される最大点火遅れ時間が決定されます (この場合、1 ミリ秒)。発電機の周波数は 100 Hz に増加し、最大点火タイミング遅延が抵抗器 R6 によって設定される一時的な可変抵抗器エンジンの位置が見つかります。最大値の半分の 0.5 ミリ秒に相当します。

ここで、一時的な可変抵抗器のエンジンの位置を見つけて、発電機の周波数に対する点火の瞬間の遅延時間の依存性のグラフを作成することをお勧めします。エンジンのシャフト速度を min-1 で再計算します。N = 30f。ここで、f は発電機の周波数です。ヘルツ。 OZ 角度 φoz = 6N t、ここで t は遅延時間 (ms) です。結果として得られる角度 Φres oz = 15 - Φoz (表を参照) が図のグラフにプロットされています。 3.

オクタン価補正装置の改良

得られるグラフの形状は曲線 4 とあまり変わらないはずですが、最大遅延時間によって数値が異なる場合があります。必要に応じて、調整操作を繰り返します。

調整が完了すると、一時的な可変抵抗器がオフになり、その肩の抵抗を測定した後、測定された値に最も近い値の固定抵抗器がはんだ付けされます。レギュレーション特性は、抵抗R3（遅延オフ周波数）、分圧器R8R9、およびコンデンサC6の値を変えることによって大幅に変更できることに注意してください。説明されている調整の初期条件は、K. Kupriyanov が選択したオプションとの比較のために選択されています: N = 1500 min-1、t = 1 ms、φmok = +15 度。 (φmok - 機械式オクタン価補正器によって設定される角度)。

VAZ-2106 車で使用する場合、オクタン価補正器は同じ方法 (ジャンパー X2.3 を使用) で調整されますが、シェーパーからのパルスのデューティサイクルは 2.57 でなければなりません。コレクターを車に取り付ける前に、X2.3 ジャンパーを X2.2 に変更します。

オクタン価補正器[2]を完成させるには、スイッチ 3620.3734 から基板を取り外し、トランジスタ VT3 とコンデンサ C6 を吊り下げ実装ではんだ付けして、基板を元の場所に設置します。選択した抵抗器 R8 と R9 は基板にはんだ付けされます。トランジスタ V13 とコンデンサ C6 は「モーメント」接着剤などで固定する必要があります。

KT3102B の代わりに、このシリーズのどのトランジスタでも使用できます。コンデンサ C6 - K53-4、またはサイズと定格が適切なタンタルまたは酸化物半導体。

文学

Sidorchuk V. 電子オクタン補正器。 - ラジオ。 1991. No. 11. p. 25、26。
Adigamov E. オクタン補正器の改良。 - ラジオ。 1994 年 No.10 p. 30、31。

著者: E.Adigamov、タシケント、ウズベキスタン

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