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無線電子工学および電気工学の百科事典 車用アドバンストイグニッションユニット
無線電子工学と電気工学の百科事典 / 自動車。 電子デバイス この設計は、単純な点火ブロックの製造経験があり、比喩的に言えば、今日可能と思われるすべてのものを「絞り出す」デバイスが必要な、訓練を受けたアマチュア無線家に推奨できます。 過去数年間、安定した点火ユニット[1]は多くの自動車やアマチュア無線家によって繰り返され、特定された欠点にもかかわらず、それは時の試練に耐えてきたと推測できます。 同様のパラメータを備えた単純さにおいて同様の構造の出版物がまだ文献に現れていないことも重要である。 これらの状況により、著者は、その単純さを維持しながら、点火ユニットの性能を徹底的に改善するための別の試みを行うようになりました。
改善された点火ブロックと [1] の主な違いは、そのエネルギー特性の顕著な改善です。 元のブロックの最大スパーク持続時間が1,2ミリ秒を超えず、スパーク周波数の最低値でのみ取得できた場合、新しいブロックの場合、スパーク持続時間は5の動作帯域全体で一定です... 200 Hz で、1,2 .. .1,4 ms に相当します。 これは、中速および最大エンジン回転数 (最も一般的に使用されるモード) で、スパークの持続時間が現在確立されている要件に実質的に対応することを意味します。
イグニッションコイルに供給される電力も大きく変わりました。 B-20コイルを使用した115 Hzの周波数では50 ... 52 mJに達し、200 Hzでは約16 mJに達します。 ユニットが動作可能な電源電圧の制限も拡張されました。 エンジン始動時の確実なスパークは 3,5 V のオンボード電圧で保証されますが、ユニットは 2,5 V でも動作し続けます。最大周波数では、電源電圧が 6 V に達し、スパーク持続時間が0,5ミリ秒。 これらの結果は、主にコンバータの動作モード、特にその励磁条件を変更することによって得られました。 著者によると、これらのインジケータは、XNUMX つのトランジスタのみを使用する場合の実用的な可能性の限界にあり、コンバータ トランスでフェライト磁気回路を使用することによっても保証されます。
図1に示すイグニッションブロックの回路図からわかるように、その主な変更点はコンバーターに関連しています。 蓄積コンデンサC2に給電する充電パルス発生器。 コンバーターを始動するための回路は単純化されており、以前と同様に、シングルサイクル安定化ブロッキングジェネレーターのスキームに従って作成されています。 始動ダイオードと放電ダイオードの機能 (前のスキームではそれぞれ VD3 と VD9) は、1 つのツェナー ダイオード VD1 によって実行されます。 このソリューションは、トランジスタ VTXNUMX のエミッタ接合における初期バイアスを大幅に増加させることにより、各スパーク サイクルの後に発電機のより信頼性の高い始動を提供します。 それにもかかわらず、トランジスタモードはどのパラメータでも許容値を超えなかったため、これによって点火ユニットの全体的な信頼性が低下することはありませんでした。
遅延コンデンサ C1 の充電回路も変更されています。 ここで、ストレージ コンデンサを充電した後、抵抗 R1 とツェナー ダイオード VD1 および V03 を介して充電されます。 したがって、2つのツェナーダイオードが安定化に関与し、それらが開いたときの合計電圧がストレージコンデンサC345の電圧レベルを決定します。 このコンデンサの電圧のいくらかの増加は、トランスのベース巻線IIの巻数の対応する増加によって補償されます。 蓄電コンデンサの平均電圧レベルは 365 ... XNUMX V に低下し、イグニッション ユニットの全体的な信頼性が向上すると同時に、必要なスパーク パワーが提供されます。
 （クリックして拡大） コンデンサC1の放電回路では、スタビスタVD2が使用されています。これにより、オンボード電圧の低下に伴い、1つまたは9つの従来の直列ダイオードと同じ程度の過補償を得ることができます。 このコンデンサが放電されると、ツェナー ダイオード VDXNUMX は順方向に開いています (元のユニットのダイオード VDXNUMX と同様)。
コンデンサC1は、トリニスタVS2を開くパルスの持続時間と電力を増加させます。 これは、コンデンサCXNUMXの両端の平均電圧レベルが大幅に低下する高スパーク周波数で特に必要です。
点火コイルへの蓄積コンデンサの複数回の放電[1,2、XNUMX]を備えた電子点火ユニットでは、スパークの持続時間と、ある程度まで、その電力がトリニスタの品質を決定します。最初のものは、蓄積エネルギーによってのみ作成および維持されます。 トリニスターを組み込むごとのエネルギー消費量が少ないほど、より多くの始動が可能になり、より多くのエネルギー量 (およびより長い時間にわたって) がイグニッション コイルに転送されます。 したがって、最小の開放電流を持つトリニスタを選択することが非常に望ましいです。
ユニットが 1 V の電圧で電力を供給されているときに、イグニッション ユニットが火花の開始 (周波数 2 ... 3 Hz) を提供する場合、トリニスターは良好であると見なすことができます。満足のいく品質は、電圧 4 での動作に対応します。 .. 5 V. 良好なトリニスタでは、スパーク持続時間は 1,3 ～ 1,5 ms で、不良の場合は 1 ～ 1,2 ms に減少します。 この場合、奇妙に思えるかもしれませんが、コンバーターの電力が制限されているため、両方のケースの火花電力はほぼ同じになります。 より長い期間の場合、ストレージ コンデンサはほぼ完全に放電され、コンバータによって設定されるコンデンサの初期 (別名平均) 電圧レベルは、より短い期間の場合よりもわずかに低くなります。 持続時間が短いほど、初期レベルは高くなりますが、放電が不完全なため、コンデンサの残留電圧レベルも高くなります。 したがって、蓄電装置の初期電圧レベルと最終電圧レベルの差は、どちらの場合も実質的に同じであり、イグニッション コイルに導入されるエネルギー量はそれに依存します [8]。 それでも、スパーク持続時間が長くなると、エンジンシリンダー内の可燃性混合気の後燃焼が改善されます。 その効率を高めます。
点火ユニットの通常の動作中、各スパークの形成は、点火コイルの4,5周期の振動に対応します。 その意味は。 スパークは、スパークプラグ内の4回の交互放電であり、次々と連続して続きます。 したがって、2番目以降の寄与はどのような条件下でも検出できないという意見（[4]で説明）に同意することはできません。 実際、各期間は、火花の総エネルギーに独自の非常に具体的で具体的な貢献をします。これは、他の出版物、たとえば[XNUMX]でも確認されています。 ただし、オンボード電圧源が回路要素と直列に接続されている場合（つまり、イグニッションコイルとストレージと直列に接続されている場合）、他の要素ではなく、電源によって導入される強い減衰は、実際には上記を許可しません-検出される言及された貢献。 まさにそのような包含が[XNUMX]で使用されました。
記載された点火ユニットでは、オンボード電圧源は振動プロセスに関与せず、もちろん、言及された損失を導入しません。
点火ユニットの最も重要なコンポーネントの 1 つは、T15 トランスです。 その磁気回路Sh12x2000はNM1 oxyferで作られています。 巻線 52 には 2 ターンのワイヤ PEV-0,8 11 が含まれます。 PEV-90 2; ワイヤーの 0,25-450 ターン。 III - ワイヤ PEV-2 0,25 の XNUMX ターン。
磁気回路のW字型部分の間のギャップは、可能な限り正確に維持する必要があります。 これを行うには、組み立て中に極端なロッドの間に、厚さ1,2 + 0,05 mmのgetinax（またはtextolite）ガスケットに沿って接着剤なしで配置し、その後、磁気回路の部品を強力な糸で引っ張ります。
外側では、変圧器はエポキシ、ニトロ接着剤、またはニトロエナメルのいくつかの層で覆われている必要があります。
コイルは、チークのない長方形のスプールで作成できます。 巻線 III が最初に巻かれ、各層は薄い絶縁ガスケットで次の層から分離され、1 層ガスケットで完成します。 次に巻線IIを巻く。 巻線 XNUMX は、XNUMX 層の絶縁体によって前の巻線と分離されています。 スプールに巻くときの各レイヤーの極端なターンは、ニトロ接着剤で固定する必要があります。
柔軟なコイルリードは、巻線全体の終わりで行うのが最適です。 巻線IとIIの端は、巻線IIIの端と正反対の方向に引く必要がありますが、すべてのリードはコイルの一方の端にある必要があります。 同じ順序で、電気板紙（プレスボード）製のガスケットにネジ山と接着剤で固定されたフレキシブルリードも配置されます。 注ぐ前に、結論がマークされます。
KU202N に加えて、文字インデックスが A ～ G の KU221 トリニスタがブロックで使用できます。 トリニスタを選択するときは、経験が示すように、ほとんどの場合、KU202 と比較して KU221N はより低い開放電流を持ちますが、トリガー パルスのパラメーター (持続時間と周波数) にとってより重要であることを考慮に入れる必要があります。 したがって、KU221シリーズのトリニスタを使用する場合、火花延長回路の要素の値を調整する必要があります.コンデンサC0,25には4μFの静電容量が必要であり、抵抗R620にはXNUMX オームの抵抗が必要です。
KT837 トランジスタは、Zh、I、K、T、U、F を除く任意の文字インデックスを使用できます。静的電流伝達係数が 40 以上であることが望ましいです。別のタイプのトランジスタの使用は望ましくありません。 トランジスタのヒートシンクには、少なくとも 250 cm2 の使用可能な領域が必要です。 ヒートシンクとして、冷却フィンを追加する必要があるブロックまたはそのベースの金属ケーシングを使用すると便利です。 ケーシングは、ユニットの飛沫に対する保護も提供する必要があります。
VD3 ツェナー ダイオードもヒートシンクに取り付ける必要があります。 ブロックでは、サイズが60x25x2 mmの817つのストリップで構成され、U字型に曲げられ、一方が他方の内側に入れ子になっています。 D16B ツェナー ダイオードは、14 つの DV20V ツェナー ダイオードの直列回路に置き換えることができます。 オンボード電圧 350 V、スパーク周波数 360 Hz の場合、このペアはドライブに XNUMX ... .XNUMX V の電圧を供給し、それぞれが小さなヒートシンクに取り付けられています。 ツェナー ダイオードは、トリニスタの選択と取り付け後にのみ選択されます。
ツェナー ダイオード VD1 を選択する必要はありませんが、金属ケースに入っている必要があります。 ブロックの全体的な信頼性を高めるために、このツェナー ダイオードに、薄いジュラルミンのストリップからの圧着の形で小さなヒートシンクを提供することをお勧めします。
スタビスタ KS119A (VD2) は、直列に接続された 223 つの D0,5A ダイオード (または少なくとも 1,5 A のパルス直接ボリュームを持つ他のシリコン ダイオード) に置き換えることができます。 点火ユニットの部品のほとんどは、厚さ 2 mm のホイル グラスファイバー プリント回路基板に取り付けられています。 ボードの図面を図 XNUMX に示します。 ボードは、さまざまな交換オプションで部品を取り付ける可能性を考慮して設計されています。
過酷な冬の気候の地域で動作するように設計された点火ユニットの場合、動作電圧が1V以上の酸化タンタラムコンデンサC10を使用することをお勧めします。大多数の気候帯での動作に適した酸化アルミニウムコンデンサ（ボードに表示）のポイントは、適切な長さのジャンパで閉じる必要があります。 コンデンサC2-MBGO、MBGCH、またはK73-17、電圧400〜600V。
トリニスタを取り付けるときは、固定用のネジの XNUMX つを共通ワイヤのプリント トラックから分離する必要があります。
パフォーマンスチェック、さらには調整は、イグニッションユニットが将来動作するイグニッションコイルで実行する必要があります。 グロープラグを搭載したイグニッションコイルなしでユニットをオンにすることは、まったく受け入れられないことに注意してください。 確認するには、ピーク電圧計で蓄電コンデンサC2の両端の電圧を測定するだけで十分です。 500 V の定電圧制限を持つアボメータは、このような電圧計として機能します. アボメータは、D2B ダイオード (または類似のもの) を介してコンデンサ C226 に接続され、アボメータ クランプは、容量が 0,1 ... 0,5 ... 400 V の電圧に対して 600 μF .
公称供給電圧（14 V）とスパーク周波数が20 Hzの場合、ドライブの電圧は345〜365 Vの範囲にある必要があります。電圧が低い場合は、まずトリニスタを選択します。上記を考慮に入れてください。 選択後、供給電圧が3 Vに低下したときにスパークが保証されているが、定格供給電圧でコンデンサC2の電圧が上昇している場合は、安定化電圧がわずかに低いVD3ツェナーダイオードを選択する必要があります。
次に、公称オンボード電圧を維持しながら、最高スパーク周波数 (200 Hz) でブロックをチェックします。 コンデンサ C2 の電圧は 185 ～ 200 V の範囲内である必要があり、15 ～ 20 分間の連続動作後にイグニッション ユニットが消費する電流は 2,2 A を超えてはなりません。室温で 60 ° C を超える場合は、放熱面をわずかに増やす必要があります。
コンデンサC4と抵抗R200は、原則として選択する必要はありません。 ただし、（両方のタイプの）サイリスタの個々のインスタンスについて、XNUMX Hzの周波数でスパークの不安定性が検出された場合は、定格を調整する必要がある場合があります。 これは通常、ドライブに接続された電圧計の読み取り値の短期的な障害の形で現れ、耳ではっきりと目立ちます。
この場合、C0,1 コンデンサの静電容量を 0,2 ～ 4 μF 増やします。これで問題が解決しない場合は、前の値に戻し、抵抗 R100 の抵抗値を 200 ～ XNUMX オーム増やします。 これらの対策の XNUMX つ、場合によっては両方を併用することで、通常は打ち上げの不安定性が解消されます。 抵抗の増加は減少し、静電容量の増加はスパークの持続時間を増加させることに注意してください。
オシロスコープを使用できる場合は、点火コイルの振動プロセスの通常の経過とその実際の持続時間を確認すると便利です。 完全に減衰するまで、9 ～ 11 個の半波が明確に区別できるはずであり、その合計持続時間は、どのスパーク周波数でも 1,3 ～ 1,5 ms に等しくなければなりません。 オシロスコープの X 入力は、点火コイル巻線の共通点に接続する必要があります。
オシログラムの典型的な図を図 4 に示します。 負の半波の中間でのバーストは、イグニッション コイルの電流の方向が変化したときのブロッキング ジェネレーターの単一パルスに対応します。
また、蓄電コンデンサの電圧のオンボード電圧への依存性を確認することをお勧めします。 その外観は、図 5 に示されているものと著しく異なるべきではありません。
製造されたイグニッションユニットは、フロントのクーラー部分のエンジンコンパートメントに取り付けることをお勧めします。 遮断器の火花抑制コンデンサを外し、その出力をX1ソケットソケットの対応する接点に接続する必要があります。 クラシックイグニッションへの移行は、以前の設計と同様に、X1.3コンタクトインサートを取り付けることによって実行されます。
結論として、最高品質の鋼からでも、鋼の磁気回路上の変圧器で同等に「長い」火花を得ようとしても成功しないことに注意してください。 達成可能な最長時間は 0,8...0,85 ミリ秒です。 それにもかかわらず、ユニットはほとんど変更されておらず (抵抗器 R1 の抵抗値は 6...80m に減少する必要があります)、指定された巻線特性を持つ鋼製磁気コア トランスで動作可能であり、ユニットの性能はそのプロトタイプ [1]。
文学 1. G.カラセフ。 安定化電子点火ユニット。 - ラジオ、1988 年、第 9 号、p. 17; 1989年、第5号、91ページ 2. P.ガツァニュク。 改良された電子点火システム。 土曜：「アマチュア無線のお手伝い」vol. 101、p。 52、 - M .: DOSAAF 3. A.シネルニコフ。 車内の電子機器。 - M.: 無線と通信、1985 年、p.46 4.ユ・アルヒポフ。 セミオートイグニッションユニット。 - ラジオ、1990 年、No. 1、p. 31-34; No.2、p。 39-42。 出版物: cxem.net
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