Il misuratore angolare ZSK più semplice. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica

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È noto che le caratteristiche di potenza ottimali di un motore di un'auto con un tradizionale sistema di accensione a contatto possono essere raggiunte (a parità di altre condizioni) solo nel caso del tempo correttamente selezionato dello stato chiuso, e quindi aperto, del sistema di accensione contatti dell'interruttore. Questo è importante perché il tempo dello stato chiuso determina effettivamente la quantità di energia immagazzinata dalla bobina di accensione in ogni ciclo di scintilla, e il tempo dello stato aperto determina il tempo di combustione della miscela di carburante. Con un'unità di accensione elettronica, i tempi di stato impostati in modo errato possono causare errori nell'avvio del sistema di accensione.

Sfortunatamente, la maggior parte degli appassionati di auto sottovaluta il fattore sopra menzionato. Di solito, la distanza tra i contatti dell'interruttore (vale a dire, il tempo dello stato chiuso dei contatti dipende dalla dimensione della distanza) viene impostata “a occhio”, senza utilizzare alcuno strumento. È chiaro che un simile approccio può portare a un calo di potenza e a una perdita di efficienza del motore. La rivista ha ripetutamente riportato le opzioni per risolvere questo importante problema. L'autore dell'articolo offre un'altra soluzione.

Il tempo dello stato di chiusura dei contatti (CLS) dell'interruttore è solitamente giudicato dall'angolo di rotazione dell'albero motore-interruttore-distributore durante questo periodo. È conveniente determinare l'angolo di rotazione attraverso il valore medio della tensione Ucp, misurata, ad esempio, ai contatti dell'interruttore [1]. Questa tensione diminuisce linearmente con l'aumentare dell'angolo, per cui la scala del voltmetro deve essere letta in senso inverso, secondo la formula (valida nel caso in esame per un motore a quattro cilindri):

αzsk (gradi) = 90 (Uct-Ucp) / Uct (1).

Nella figura è mostrato un circuito di misurazione elettrica semplificato (utilizzato in un autotester industriale).

Il metodo di misurazione dell'angolo SSC descritto in [1] non richiede la calibrazione preliminare del dispositivo durante la manutenzione di qualsiasi auto, ma presenta uno svantaggio significativo: la necessità di una scala "inversa" del dispositivo e della sua digitalizzazione preliminare. Il dispositivo, infatti, misura l'angolo di stato aperto dei contatti.

È possibile misurare l'angolo SSC con un voltmetro CC convenzionale, come descritto in [2]. In questo caso la tensione media viene misurata sui terminali a bassa tensione della bobina di accensione. Il processo viene eseguito in due fasi: prima, con il motore acceso, viene misurata la tensione Ub.s della rete di bordo, quindi viene misurata la tensione media Ucp ai terminali della bobina di accensione. Allora l'angolo ZSK (in gradi) per un motore a quattro cilindri sarà pari a: α90SK=2Usr/Ub.s (XNUMX). La scala di questo dispositivo è diritta e misura l'angolo ZSK.

I vantaggi di questo metodo sono evidenti, ma comporta la necessità di calcoli, il che nella maggior parte dei casi, ovviamente, è scomodo. Nel caso in esame è impossibile fare a meno dei calcoli, perché la tensione della rete di bordo, anche su un'auto, può cambiare per tanti motivi, ma su auto diverse è sempre diversa. Ciò significa che in linea di principio non può esserci una calibrazione costante della scala αXNUMXsk.

Tuttavia, esiste un modo per misurare direttamente l'angolo dell'SSC utilizzando un voltmetro CC (avometro) convenzionale e ampiamente utilizzato, che funge da integratore.

Torniamo alla formula (2) e la riscriviamo in una forma leggermente diversa:

αзск=90nср/n6.с (3),

dove n6.с è il numero di divisioni della scala del voltmetro di cui l'ago ha deviato durante la misurazione U6.с e nср - lo stesso DURANTE la misurazione (sulla stessa scala). Accettiamo n6.con valore costante. In questo caso αзк=К.нср (4), dove К=90/n6.с=const.

Pertanto, otteniamo un'equazione lineare con un coefficiente costante che mostra quanti gradi dell'angolo ZSK cadono su una divisione della scala. È facile vedere che se K = 1, cioè nb.s è considerato uguale a 90 divisioni della scala, allora nср rifletterà direttamente l'angolo ZSK in gradi:

αesc=1ncp(5).

In pratica, di solito non è necessario misurare l'angolo ZSK nell'intervallo compreso tra zero e la deflessione massima dell'indice. È sufficiente evidenziare sulla scala una sezione di valori angolari consentiti (consigliati), e questa sezione può essere calcolata e tracciata in anticipo su di essa, a condizione che il numero nb.s rimanga invariato per tutte le misurazioni. Il valore assoluto di pb.s può essere preso da chiunque, ma per ridurre l'errore di misura è opportuno sceglierlo alla fine della scala e preferibilmente tale che K sia un numero intero. Pertanto, la scala del voltmetro, che ha 90 o 100 divisioni, è molto comoda, poiché consente la lettura diretta dell'angolo CV in conformità con (5), sebbene (4) mostri che sono possibili diverse opzioni di scala.

Come dispositivo di misurazione è adatto qualsiasi voltmetro o avometro CC già pronto, che abbia, tra gli altri, sottocampi 0...1 o 0...10 V. Collegare il dispositivo al circuito in prova tramite un resistore variabile in serie ( reostato); è integrato nel corpo del voltmetro, con la maniglia posizionata su una delle pareti laterali, oppure concepito come attacco separato.

La resistenza di un resistore variabile (in kilo-ohm) può essere calcolata approssimativamente utilizzando la formula:

R \u1,5d 103- 6 (UXNUMX C-Unp) / Ip.o,

dove Unp è il limite della scala del voltmetro utilizzato, V; Ip.o - corrente di deflessione completa dell'ago, µA.

Il processo di misurazione dell'angolo SSC non è fondamentalmente diverso da quello descritto in [2], ma contiene una nuova operazione. Quando si misura la tensione Ubs con un resistore variabile aggiuntivo, impostare l'ago del voltmetro su un valore preselezionato nbs (e questo viene fatto per ogni misura dell'angolo GSK), dopodiché si misura l'angolo stesso tramite lettura diretta del suo valore su la scala.

Nel caso più generale la scala dello strumento, dopo aver selezionato un valore, viene tarata o marcata entro i limiti richiesti secondo la formula (4). Per aumentare l'obiettività delle misurazioni, l'impostazione di nbs e l'acquisizione delle letture di ncp devono essere effettuate a regimi del motore bassi e stabili.

L'errore nella misurazione dell'angolo SSC dipende principalmente dalla classe di precisione dello strumento indicatore utilizzato ed è solitamente compreso tra 3...5% (la precisione dello 2% indicata in [0,3] è errata). Ciò è più che sufficiente, poiché le condizioni tecniche consentono una variazione abbastanza significativa nei valori di questo angolo (per un motore Zhiguli, ad esempio, 52...58 gradi). È quasi impossibile impostare l'angolo ZSK con un errore inferiore a 2...3 gradi a causa del gioco nel meccanismo del motore.

Per coloro che hanno già ripetuto il dispositivo descritto in [2], consiglio di reintrodurre in esso il sottointervallo 0...1 V e di incorporare un resistore variabile che garantisca che nbs sia impostato vicino alla fine o alla fine del scala. Quando realizzi tu stesso un voltmetro, puoi utilizzare microamperometri con una corrente di deflessione completa dell'ago da 50 a 500 μA e una resistenza da 200 a 2000 Ohm. Se la scala è scomoda in termini di calibrazione, consiglio di evidenziare su di essa solo il settore dei valori necessari (accettabili) dell'angolo GSK e di designare le sezioni estreme come "Più" o "Meno". I confini del settore sono determinati dalla formula (4) e i nbs vengono scelti alla fine della scala. Nel caso più semplice, i valori angolari calcolati vengono semplicemente registrati sul pannello frontale del dispositivo.

Per un voltmetro sono più che sufficienti due sottocampi: 0...1 e 0...15 V (o 0...20 V), e il primo di essi può generalmente essere riservato solo per la misurazione dell'angolo ZSK.

Il dispositivo descritto garantisce la regolazione dell'angolo dell'interruttore del sistema di accensione a batteria con la precisione richiesta, che è stata testata nella pratica dall'autore. Se il veicolo è dotato di unità di accensione elettronica, per impostare l'angolo è necessario tornare temporaneamente al sistema batteria.

Letteratura

1. Zatulovsky M Il dispositivo di un automobilista. - Radio, 1981, n. 2, p. 21, 22.
2. Khukhtikov N. Un dispositivo semplice per un appassionato di auto. - Radio, 1994, n. 2, p. 34, 35.

Autore: G. Karasev, San Pietroburgo

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