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安定化された車の電子点火ユニット

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内燃エンジンにおける電子点火の利点はよく知られています。同時に、現在普及している電子点火システムは、設計および操作上の一連の要件をまだ完全には満たしていません。パルスエネルギー貯蔵システム [1,2, XNUMX] は複雑で、常に信頼できるとは限らず、ほとんどの自動車愛好家には実際にはアクセスできません。連続エネルギー貯蔵を備えた単純なシステムは、貯蔵エネルギーの安定化を提供しない [3]、そして安定化が達成されると、それらは衝撃システムとほぼ同じくらい複雑になります [3、4]。

したがって、雑誌「Radio」に掲載された Yu. Sverchkov [5] の記事が読者の間で大きな関心を集めたことは驚くべきことではありません。よく考え抜かれた非常にシンプルな安定化点火ユニットは、誇張することなく、そのようなデバイスの設計における最適なソリューションの良い例として役立ちます。

Yu. Sverchkovのスキームに従ったユニットの操作の結果は、一般的に操作の質が高く、信頼性が高いにもかかわらず、重大な欠点もあることが示されました。主なものは、スパークの持続時間が短いこと（280μs以下）であり、したがって、エネルギーが低いこと（5mJ以下）です。

この欠点は、コイルに 6 周期の振動があるすべてのコンデンサ点火システムに固有のものであり、冷えたエンジンの不安定な動作、ウォームアップ中の濃縮混合気の不完全な燃焼、および高温のエンジンの始動の困難につながります。さらに、Yu. Sverchkovユニットのイグニッションコイルの一次巻線の電圧安定性は、最良のパルスシステムよりもやや低くなります。電源電圧が 15 V から 330 V に変化すると、一次電圧は 390 V から 8 V (±2%) に変化しますが、複雑なパルスシステムでは、この変化は ±XNUMX% を超えません。

スパークの頻度が高くなると、イグニッションコイルの一次巻線の電圧が低下します。したがって、周波数が 20 から 200 Hz に変化すると (クランクシャフトの速度は 600 と 6000 min^-1それぞれ）電圧は390から325 Vまで変化しますが、これもパルスブロックよりもいくらか悪いです。ただし、この欠点は

200 Hzの周波数では、ろうそくの火花ギャップの絶縁破壊電圧（残留イオン化およびその他の要因による）がほぼ半分になるため、実際には無視されます。

10年以上にわたってさまざまな電子点火システムを実験してきたこれらの行の作成者は、設計のシンプルさを維持しながら、Yu. Sverchkovブロックのエネルギー特性を改善するという課題を設定しました。ストレージデバイスのエネルギーが半分しか使用されていなかったため、ブロックの内部埋蔵量のおかげで解決できることが判明しました。

この目標は、蓄電コンデンサの多周期振動放電モードをイグニッションコイルに導入することで達成されました。これにより、ほぼ完全な放電が実現します。このようなソリューションのアイデア自体は新しいものではありませんが [6]、めったに使用されません。その結果、改良された電子点火ユニットが開発され、すべてのインパルス設計が備えているわけではありません。

20...200 Hz のスパーク周波数で、ユニットは少なくとも 900 µs のスパーク持続時間を提供します。ギャップが 0,9 ～ 1 mm のスパークプラグで放出されるスパークエネルギーは 12 mJ 以上です。供給電圧が 5,5 V から 15 V に変化し、火花周波数が 20 Hz の場合、蓄電コンデンサにエネルギーを維持する精度は ± 5% 未満です。ブロックのその他の特性は変更されていません。

火花放電の持続時間の増加が、蓄電コンデンサを放電する長い振動プロセスによって正確に達成されたことは重要です。この場合の火花は、一連の 7 ～ 9 回の独立した放電です。このような交互火花放電 (約 3,5 kHz の周波数) は、最小限の火花プラグ侵食で作動混合気の効率的な燃焼に貢献します。

ブロックコンバータ回路 (図 1) はあまり変わっていません。コンバーターの電力をわずかに増加させ、熱体制を促進するために、トランジスタのみが交換されています。制御されていないマルチスパーク操作を保証する要素は除外されました。蓄積コンデンサＳＺの放電のためのエネルギースイッチング回路および制御回路が大幅に変更された。これは、イグニッションコイルとコンデンサ C20 の一次巻線で構成される回路の固有振動の 2 つの周期 (および 3 Hz 以下の周波数で - またはそれ以上) で放電されます。要素 C4、R6、RXNUMX、VDXNUMX は、このモードを提供します。 .

（クリックして拡大）

コンバータの動作が[5]で詳細に説明されていることを考慮して、コンデンサC4の振動放電のプロセスのみを検討します。ブレーカーの接点が開くと、コンデンサC1は、トリニスタVS8、ダイオードVD7、および抵抗R8、R2の制御遷移を介して放電し、トリニスタを開きます。トリニスタは、充電されたコンデンサCXNUMXをイグニッションコイルの一次巻線に接続します。周期の第XNUMX四半期の終わりに巻線を流れる電流が徐々に増加すると最大値になり、この時点でのコンデンサCXNUMXの電圧はゼロに等しくなります（図XNUMX）。

コンデンサのすべてのエネルギー（熱損失を差し引いたもの）はイグニッションコイルの磁場に変換され、電流の値と方向を維持しようとして、オープントリニスタを介してC0,85コンデンサを再充電し始めます。その結果、期間の第1四半期の終わりに、イグニッションコイルの電流と磁場はゼロに等しくなり、コンデンサC280は反対の極性で初期（電圧）レベルの0,7に充電されます。電流の終了とコンデンサ CXNUMX の極性の変化により、トリニスタ VSXNUMX は閉じますが、ダイオード VDS は開きます。コンデンサ CXNUMX を放電する次のプロセスは、イグニッションコイルの一次巻線から始まり、電流の方向が反対に変わります。振動期間の終わりに（すなわち、約２８０μｓの後）、コンデンサＣ３は、最初の極性の０．７に等しい電圧まで元の極性で充電される。この電圧は VDS ダイオードを閉じ、放電回路を遮断します。

考慮された時間間隔では、交互に開く要素VD5とVS1の低抵抗が、それらに並列に接続されたR3R4C2回路をシャントし、その結果、その両端の電圧はゼロに近くなります。期間の終わりに、トリニスタとダイオードが閉じると、コンデンサ C250 の電圧 (約 3 V) がイグニッションコイルを介してこの回路に印加されます。ダイオード VD6 を通過する抵抗 R1 から取得された電圧パルスは、トリニスタ VSXNUMX を再開し、上記のすべてのプロセスが繰り返されます。

これに続いて、3 回目、場合によっては (起動時)、50 回目の放電サイクルが続きます。このプロセスは、各サイクルで約 900% のエネルギーを失うコンデンサ C1200 がほぼ完全に放電されるまで続きます。その結果、スパークの持続時間は 12 ～ 16 µs に増加し、そのエネルギーは最大 XNUMX ～ XNUMX mJ になります。

図上。図２は、点火コイルの一次巻線の電圧波形の近似図を示す。比較のために、破線は Yu. Sverchkov のブロックの同じオシログラムを示しています (両方のオシログラムの振動の最初の周期が一致しています)。

ブレーカーの接点の跳ね返りに対する保護を強化するには、開始ノードを多少変更する必要がありました。適切な抵抗R4を選択することによるコンデンサC6の充電回路の時定数は4msに増加します。抵抗R7、R8の回路の抵抗によって決定されるコンデンサの放電電流（つまり、トリニスタの起動電流）も増加しています。

電子点火ユニットは、Zhiguli 車で 30 年間テストされており、非常に優れていることが証明されています。始動後のエンジン作動の安定性が大幅に向上しました。マイナス5℃くらいの冬でもエンジン始動は楽で、XNUMX分暖気で動き出すことができました。 Yu. Sverchkovブロックを使用したときに観察された、動きの最初の数分間のエンジン動作の中断が停止し、加速ダイナミクスが改善されました。

トランスT1では、磁気回路SHL16X8が使用されています。 0,25 mm のギャップは、50 つのプレススパンガスケットによって提供されます。巻線 I には 2 ターンのワイヤ PEV-0,55 70 が含まれています。 II - PEV-2 0,25 の 450 ターン。 III - PEV-2 0,14 の XNUMX ターン。最後の巻線では、コンデンサ紙のXNUMXつのガスケットをすべての層の間に配置し、巻線全体をXNUMX層またはXNUMX層のケーブル紙で残りから分離する必要があります。

完成したトランスは、エポキシ樹脂で2〜3回コーティングするか、プラスチックまたは金属の箱に完全に樹脂で埋めます.E字型の磁気回路は使用しないでください,経験が示すように、所定のギャップを維持することは困難です.セットの全体の厚さ、および外側のプレートのショートを避けるためにも。これらの両方の要因、特に XNUMX 番目の要因は、充電パルス発生器の電力を急激に低下させます。

ブロックのジェネレーター部分をセットアップするときは、[5]のYu。Sverchkovの推奨事項を使用できます。

信頼性が高いため、ユニットはコネクタX1なしで接続できます（遮断器のコンデンサCspの切断が必須です）。これは、バッテリー点火への緊急移行の可能性を目的としていますが、点火モーメントの初期設定は非常に長くなります。より困難。 X1コネクタを維持しながら、バッテリー点火への移行は非常に簡単です.ブロックブロックの代わりに、X1コネクタのメス部分にコンタクトブロックが挿入され、コンタクト2、3、および4が接続されます。

文学

1. A.シネルニコフ。ブロックの違い - 車輪の後ろ。 1977 年、第 10 号。 17,

2. A.シネルニコフ。信頼性の高い電子点火ユニット。土曜日「アマチュア無線を助けるために」vol. 73.-- M.: DOSAAF USSR、p. 38.

3. A.シネルニコフ。車内の電子機器。 - M.: エネルギー、1976 年。

4. A.シネルニコフ。エレクトロニクスと自動車. - M .: ラジオと通信, 1985.

5.ユ・スヴェルチコフ。安定化マルチスパーク点火ユニット。 - ラジオ、1982 年、第 5 号。 27.

6. E.リトケ。コンデンサ点火システム。土曜日「無線アマチュアを助けるために」、発行、78.- M .: DOSAAF USSR、p。 35.

著者：G.カラセフ、レニングラード。出版物: cxem.net

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