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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Miglioramento del correttore di ottani. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Automobile. Accensione Questo articolo è dedicato all'ulteriore miglioramento del design del correttore di ottano, popolare tra gli automobilisti. Il dispositivo aggiuntivo proposto aumenta notevolmente l'efficienza della sua applicazione. Il correttore elettronico di ottano di V. Sidorchuk [1], modificato da E. Adigamov [2], è sicuramente semplice, affidabile nel funzionamento e ha un'ottima compatibilità con vari sistemi di accensione. Sfortunatamente, per lui, come per altri dispositivi simili, il tempo di ritardo degli impulsi di accensione dipende solo dalla posizione della manopola di fasatura dell'accensione (IDO). Ciò significa che l'angolo impostato è ottimale, in senso stretto, solo per un valore della velocità dell'albero motore (o velocità del veicolo in una particolare marcia). È noto che il motore dell'auto è dotato di dispositivi automatici centrifughi e sottovuoto che correggono l'UOZ in base alla velocità dell'albero motore e al carico del motore, nonché di un correttore meccanico di regolazione dell'ottano. L'SPD effettivo in ogni momento è determinato dall'azione totale di tutti questi dispositivi e, quando si utilizza un correttore elettronico di ottano, al risultato viene aggiunto un altro termine significativo. UOZ fornito da un correttore di ottano elettronico [2], A N = 750 min -1, il tempo di ritardo corrisponderà a 4,5 deg., ea 3000 min -1 - 18 deg. angolo di rotazione dell'albero motore. A 750 min -1 l'UOP risultante è +10,5 gradi, a 1500 min -1 - +6 gradi e a 3000 min -1 - meno 3 gradi. Inoltre, al momento del funzionamento dell'unità di spegnimento del ritardo di accensione (N = 3000 min -1 ), l'UOP cambierà bruscamente immediatamente di 18 gradi. Questo esempio è illustrato in Fig. 1 grafico di dipendenza di UOP (
Allo stesso tempo, è possibile, con una semplice modifica, eliminare questo inconveniente e trasformare il correttore di ottano in un dispositivo che consente di mantenere l'UOZ richiesto in un'ampia gamma di velocità dell'albero motore. Sulla fig. La Figura 2 mostra un diagramma schematico dell'unità che deve essere integrata con un correttore di ottani [2].
Il nodo funziona come segue. Gli impulsi di basso livello prelevati dall'uscita dell'inverter DD1.1, attraverso il circuito di differenziazione C1R1VD1, vengono inviati all'ingresso del timer DA1, che è collegato secondo il circuito one-shot. Gli impulsi rettangolari di uscita di un singolo vibratore hanno durata e ampiezza costanti e la frequenza è proporzionale alla velocità del motore. Dal partitore di tensione R3, questi impulsi vengono inviati al circuito integratore R4C4, che li converte in una tensione costante, che è direttamente proporzionale alla velocità dell'albero motore. Questa tensione carica il condensatore di temporizzazione C2 del correttore di ottano. Pertanto, con un aumento della velocità dell'albero motore, il tempo di carica del condensatore di temporizzazione viene ridotto proporzionalmente alla tensione di commutazione dell'elemento logico DD1.4 e, di conseguenza, viene ridotto il tempo di ritardo introdotto dal correttore elettronico di ottano. La dipendenza richiesta della variazione della tensione di carica dalla frequenza viene fornita impostando la tensione iniziale sul condensatore C4, prelevata dal resistore motore R3, nonché regolando la durata degli impulsi di uscita del singolo resistore vibratore R2. Inoltre, nel correttore di ottano [2], la resistenza del resistore R4 deve essere aumentata da 6,8 a 22 kOhm e la capacità del condensatore C2 deve essere ridotta da 0,05 a 0,033 μF. L'uscita sinistra del resistore R6 (X1) secondo lo schema è scollegata dal filo positivo e collegata al punto comune del condensatore C4 e al resistore R4 del nodo aggiunto. La tensione di alimentazione al correttore di ottano è fornita dallo stabilizzatore parametrico R5VD2 del nodo aggiuntivo. Il correttore di ottano con le modifiche indicate fornisce la regolazione del ritardo di fasatura dell'accensione, equivalente a una variazione dell'SPD entro 0 ... -10 gradi. rispetto al valore impostato dal correttore meccanico di ottano. La caratteristica del funzionamento del dispositivo nelle stesse condizioni iniziali dell'esempio precedente è mostrata in Fig. 1 curva 3. Al massimo tempo di ritardo del momento di accensione, l'errore nel mantenere l'UOZ nell'intervallo della velocità dell'albero motore di 1200 ... 3000 min -1 è praticamente assente, a 900 min -1 non supera 0,5 gradi, e in la modalità inattiva - non più di 1,5 ...2 gradi. Il ritardo non dipende dalla variazione della tensione della rete di bordo dell'auto entro 9 ... 15 V. Il correttore di ottano modificato mantiene la capacità di fornire scintille quando la tensione di alimentazione viene ridotta a 6 V. Se si desidera espandere l'intervallo di regolazione dell'UOZ, si consiglia di aumentare la resistenza del resistore variabile R6. Il dispositivo proposto differisce da quelli descritti in [3; 4], semplicità circuitale, affidabilità di funzionamento, nonché capacità di interfacciarsi con quasi tutti i sistemi di accensione. Il nodo aggiuntivo utilizzava resistori fissi MLT, resistori di trimming R2, R3 - CP5-2, condensatori C1-C3 - KM-5, KM-6, C4 - K52-1B. Il diodo zener VD2 deve essere selezionato con una tensione di stabilizzazione di 7,5 ... 7,7 V. Le parti dell'unità sono posizionate su un circuito stampato in lamina di fibra di vetro con uno spessore di 1 ... 1,5 mm. Il disegno della tavola è mostrato in fig. 3.
La scheda del nodo è collegata alla scheda del correttore di ottani. È meglio montare l'intero gruppo del dispositivo in un involucro separato e resistente, fissato vicino all'unità di accensione. È necessario prestare attenzione per proteggere il correttore di ottano da umidità e polvere. Può essere realizzato sotto forma di un'unità facilmente rimovibile installata nell'abitacolo, ad esempio, sulla parete laterale sottostante, a sinistra del posto di guida. In questo caso, quando il correttore di ottano viene rimosso, il circuito di accensione sarà aperto, il che renderà almeno molto difficile l'avvio del motore a una persona non autorizzata. Pertanto, il correttore di ottano svolgerà anche la funzione di un dispositivo antifurto. Allo stesso scopo, è consigliabile utilizzare un resistore variabile regolabile SP3-30 (R6) con un interruttore che apra il circuito elettrico di questo resistore. Per configurare il dispositivo, avrai bisogno di un alimentatore con una tensione di 12 ... 15 V, qualsiasi oscilloscopio a bassa frequenza, voltmetro e generatore di impulsi, che può essere eseguito come indicato in [1]. Innanzitutto, il circuito di ingresso del timer DA1 viene temporaneamente disattivato e il cursore del resistore R3 viene impostato nella posizione inferiore (secondo lo schema). Impulsi con una frequenza di 40 Hz vengono inviati all'ingresso del correttore di ottano e, collegando l'oscilloscopio alla sua uscita, la tensione attraverso il condensatore C3 viene gradualmente aumentata dal resistore R4 fino a quando non compaiono impulsi di uscita. Quindi il circuito di ingresso del timer viene ripristinato, l'oscilloscopio è collegato alla sua uscita 3 e la durata degli impulsi di uscita del singolo colpo pari a 2 ... 7,5 ms viene impostata con il resistore R8. L'oscilloscopio viene ricollegato, commutato sulla modalità di sincronizzazione esterna con uno sweep di attesa attivato dagli impulsi di ingresso (è meglio utilizzare l'interruttore a due canali più semplice), il tempo di ritardo dell'impulso di uscita di 6 ms è impostato sull'uscita del correttore di ottano e resistenza R1. La frequenza del generatore viene aumentata a 80 Hz e il tempo di ritardo viene impostato a 2 ms con la resistenza R0,5. Dopo aver verificato la durata del ritardo dell'impulso alla frequenza di 40 Hz, la regolazione viene ripetuta, se necessario, fino a quando la durata alla frequenza di 80 Hz è esattamente la metà di quella alla frequenza di 40 Hz. Si tenga presente che per garantire un funzionamento stabile del singolo motovibratore fino alla frequenza di intervento del gruppo di spegnimento ritardato di accensione (100 Hz), la durata dei suoi impulsi di uscita non deve superare i 9,5 ms. Infatti, in un dispositivo consolidato, non supera gli 8 ms. Quindi la frequenza del generatore viene ridotta a 20 Hz e viene misurato il ritardo dell'impulso di ingresso ottenuto a questa frequenza. Se è almeno 1,6 ... 1,7 ms, la regolazione è completata, le viti di regolazione dei resistori di sintonia sono fissate con vernice e la scheda, sul lato dei conduttori stampati, è ricoperta di vernice nitro. In caso contrario, il resistore R3 riduce leggermente la tensione iniziale ai capi del condensatore C4, aumentando il tempo di ritardo al valore specificato, dopodiché controllano e, se necessario, regolano nuovamente alla frequenza di 40 e 80 Hz. Non si dovrebbe lottare per una rigorosa linearità della dipendenza dalla frequenza del tempo di ritardo nella sezione inferiore a 40 ... 30 Hz, poiché ciò richiede una significativa riduzione della tensione iniziale sul condensatore C4, che può portare alla scomparsa dell'accensione impulsi alle velocità più basse dell'albero motore o funzionamento instabile del sistema di accensione all'avvio del motore. Un piccolo errore residuo, espresso come una leggera diminuzione del tempo di ritardo dell'accensione nel tratto iniziale (vedi curva 3 di Fig. 1), ha un effetto piuttosto positivo che negativo, in quanto (l'automobilista lo sa bene) alle basse velocità il il motore funziona in modo più stabile con un'accensione leggermente anticipata. È possibile regolare il dispositivo con una precisione abbastanza accettabile senza un oscilloscopio. Lo fanno così. Innanzitutto, viene verificata la funzionalità del nodo aggiuntivo. Per fare ciò, i motori dei resistori R2 e R3 sono impostati in posizione centrale, un voltmetro è collegato al condensatore C4, il dispositivo è acceso e gli impulsi con una frequenza di 20 ... 80 Hz vengono inviati all'ingresso del correttore di ottani. Ruotando il cursore del resistore R2, assicurarsi che le letture del voltmetro cambino. Quindi il cursore del resistore R2 viene riportato nella posizione centrale e il resistore R6 del correttore di ottano viene trasferito nella posizione di massima resistenza. Il generatore di impulsi è spento e sul condensatore C3 con il resistore R4 è impostata una tensione di 3,7 V. Gli impulsi con una frequenza di 80 Hz vengono inviati all'ingresso del correttore di ottano e su questo condensatore è impostata una tensione di 2 V. con resistenza R5,7. In conclusione, prendi le letture del voltmetro a tre frequenze: 0, 20 e 40 Hz. Dovrebbero essere rispettivamente di 3,7, 4,2 e 4,7 V. Se necessario, ripetere la regolazione. Il collegamento del correttore di ottano modificato all'impianto di bordo di vetture di varie marche non presenta particolari caratteristiche rispetto a quanto descritto in [2, 5, 6]. Dopo aver installato il correttore di ottano sull'auto, avviato e riscaldato il motore, il motore del resistore R6 viene spostato nella posizione centrale e l'UOZ ottimale viene impostato con un correttore di ottano meccanico, come indicato nelle istruzioni per l'uso dell'auto, ovvero, ottengono una leggera detonazione a breve termine del motore quando vengono premuti con decisione sul pedale dell'acceleratore mentre l'auto si muove in marcia diretta a una velocità di 30 ... 40 km / h. Questo completa tutte le regolazioni. Un'operazione di tre anni del correttore di ottano modificato dall'autore su un'auto GAZ-2410 dotata di un'unità di accensione 1302.3734-01 con sensore magnetoelettrico ha mostrato un notevole miglioramento delle prestazioni di guida dell'auto. Letteratura
Autore: K. Kupriyanov, San Pietroburgo In generale, la modifica della fasatura dell'accensione impostata dovrebbe essere considerata una misura temporanea e forzata, in particolare, se necessario, utilizzare benzina con numero di ottano che non corrisponde alle caratteristiche del passaporto del motore dell'auto. Al momento, quando la qualità del carburante che riempiamo nel serbatoio della nostra auto è diventata, per usare un eufemismo, imprevedibile, è semplicemente necessario un dispositivo come un correttore elettronico di ottano. Come giustamente notato nell'articolo di K. Kupriyanov, quando viene messo in funzione il correttore di ottani descritto in [1]. si ha un ritardo dell'istante di accensione costante nel tempo, proporzionale in termini angolari ad un aumento della velocità dell'albero a gomiti del motore, seguito da un brusco aumento dell'angolo di accensione. Sebbene in pratica questo fenomeno sia quasi impercettibile, le riserve interne del dispositivo sorgente consentono di eliminare parzialmente il suddetto ritardo. Per fare ciò, è sufficiente introdurre nel dispositivo il transistor VT2, i resistori R3 [8]. R9 e condensatore C6 (vedi diagramma in Fig. 1).
L'algoritmo di funzionamento del correttore di ottani è illustrato qualitativamente dai grafici riportati in fig. 2. I momenti di apertura dei contatti dell'interruttore corrispondono a cadute di tensione positive - da bassa ad alta - all'ingresso del correttore di ottano (diagramma 1). In questi momenti, il condensatore C1 viene rapidamente scaricato quasi a zero attraverso il transistor di apertura VT1 (schema 3). Il condensatore viene caricato relativamente lentamente attraverso il resistore R3.
Non appena la tensione sul condensatore di carica C1 raggiunge la soglia di commutazione dell'elemento logico DD1.2. passa da uno stato singolo a uno stato zero (diagramma 4) e DD1.3 - a uno stato singolo. Il transistor VT2 che si apre in questo momento scarica rapidamente il condensatore C2 (Fig. 5) ad un livello praticamente determinato dalla tensione alla base del transistor VT3. Poiché il ritardo di commutazione dell'elemento DD1.2 non dipende dalla velocità di rotazione, la tensione media alla sua uscita aumenta con l'aumentare della frequenza. Il condensatore C6 fa la media di questa tensione. La successiva carica del condensatore C2 attraverso il resistore R6 inizia esattamente dal livello specificato nel momento in cui il transistor VT2 si chiude. Più basso è il livello iniziale, più a lungo il condensatore si caricherà fino a quando l'elemento DD1.4 non viene commutato, il che significa che il ritardo della scintilla è più lungo (Fig. 6). La caratteristica dell'angolo OZ ottenuta in questo caso è mostrata in fig. 3, simile alla fig. 1 nell'articolo di K. Kupriyanov, sotto forma di curva 4. Nelle stesse condizioni iniziali (tset = 1 ms a N = 1500 min-1), l'errore di controllo nell'intervallo più frequentemente utilizzato della velocità dell'albero motore del motore da Da 1200 a 3000 min-1 quando la guida 3 non supera i XNUMX gradi.
Va notato che il funzionamento di questa versione del correttore di ottano dipende in modo significativo dal ciclo di lavoro degli impulsi di ingresso. Pertanto, per stabilirlo, si consiglia di assemblare il formatore di impulsi secondo lo schema di Fig. 4. Come sapete, gli impulsi del sensore Hall dell'auto VAZ-2108 e le sue modifiche hanno un ciclo di lavoro pari a 3 e l'angolo dello stato chiuso dei contatti φзс dell'interruttore di contatto delle auto VAZ è di 55 gradi , cioè il ciclo di lavoro degli impulsi dall'interruttore "sei" Q = 90/55= 1,63.
Per poter utilizzare lo stesso modellatore di impulsi per stabilire correttori di ottano per diversi modelli di auto con solo una piccola regolazione del ciclo di lavoro, il ciclo di lavoro viene ricalcolato per il sistema di accensione a contatto, tenendo conto dell'inversione: Qinv = 90 / ( 90 - φss). o per VAZ-2106 Qinv = 90/(90 - 55)=2.57. Selezionando il numero di diodi dello shaper e la tensione sinusoidale del generatore di segnale, si ottiene il duty cycle richiesto degli impulsi all'ingresso del correttore di ottano. Nella mia versione pratica, erano necessari quattro diodi per ottenere un duty cycle di 3 con un'ampiezza del segnale del generatore di 5.7 V. Oltre a quelli indicati, i diodi della serie D220 sono adatti allo shaper. Transistor D223, KD521, KD522 e KT315 con qualsiasi indice di lettere. È possibile applicare un modellatore di impulsi di un dato ciclo di lavoro secondo un altro schema. Il correttore per l'auto VAZ-2108 (il ponticello X2.3 è inserito in Fig. 1) viene regolato come segue. Invece del divisore R8R9, collegare temporaneamente qualsiasi resistore variabile del gruppo A con una resistenza di 22 kOhm (il motore alla base del transistor VT3). Innanzitutto, il cursore del resistore è impostato nella posizione estrema in cui la base del transistor è "messa a terra". Uno shaper è collegato all'ingresso del correttore e un oscilloscopio è collegato all'uscita. La potenza del correttore è accesa e la frequenza del generatore è impostata su 120 Hz con il duty cycle degli impulsi di uscita dello shaper uguale a 3. Il resistore R3 è selezionato per disattivare il ritardo a questa frequenza. Quindi la frequenza del generatore viene ridotta a 50 Hz e, spostando alternativamente il cursore del resistore R6 in entrambe le posizioni estreme, viene determinato il tempo massimo di ritardo del momento di accensione introdotto dal correttore di ottano (nel nostro caso, 1 ms) . La frequenza del generatore viene aumentata a 100 Hz e si trova la posizione del motore a resistenza variabile temporanea in cui il massimo ritardo nel momento di accensione è impostato dal resistore R6. pari alla metà del massimo - 0.5 ms. Ora è consigliabile tracciare un grafico della dipendenza del tempo di ritardo del momento di accensione dalla frequenza del generatore con la posizione del motore del resistore variabile temporaneo trovato Ricalcolare la velocità dell'albero del motore in min-1: N = 30 seg. dove f è la frequenza del generatore. Hz. OZ angolo φoz = 6N t, dove t è il tempo di ritardo, ms. L'angolo risultante φres oz = 15 - φoz (vedi tabella) è tracciato sul grafico di fig. 3.
La forma del grafico risultante non dovrebbe differire molto dalla curva 4, sebbene i valori numerici possano essere diversi a seconda del tempo di ritardo massimo. Se necessario, ripetere l'operazione di regolazione. Al termine della regolazione, il resistore variabile temporaneo viene spento e, misurata la resistenza delle sue spalle, vengono saldati i resistori fissi con i valori più vicini a quelli misurati. Va notato che la caratteristica di regolazione può essere modificata in modo significativo variando i valori del resistore R3 (frequenza di ritardo), del partitore R8R9 e del condensatore C6. Le condizioni iniziali della regolazione descritta sono scelte per il confronto con l'opzione scelta da K. Kupriyanov: N = 1500 min-1, t = 1 ms, φmok = +15 deg. (φmok - l'angolo impostato dal correttore di ottano meccanico). Per l'uso su un'auto VAZ-2106, il correttore di ottano viene regolato allo stesso modo (con un ponticello X2.3), ma gli impulsi dello shaper devono avere un ciclo di lavoro di 2.57. Prima di installare il correttore sull'auto, il ponticello X2.3 viene modificato in X2.2. Per finalizzare il correttore di ottano [2], la sua scheda viene rimossa dall'interruttore 3620.3734 e il transistor VT3 e il condensatore C6 vengono saldati mediante montaggio sospeso in modo che la scheda possa essere installata nella vecchia posizione. I resistori selezionati R8 e R9 sono saldati alla scheda. Il transistor V13 e il condensatore C6 devono essere fissati con la colla "Moment" o simili. Invece di KT3102B, qualsiasi transistor di questa serie andrà bene. Condensatore C6 - K53-4 o qualsiasi semiconduttore di tantalio o ossido, adatto per dimensioni e potenza. Letteratura
Autore: E.Adigamov, Tashkent, Uzbekistan
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oz.ok=6Nt, dove N - velocità dell'albero motore del motore, min -1 ; t è il ritardo di fasatura dell'accensione introdotto dal correttore elettronico di ottani, s. Supponiamo che l'impostazione iniziale del correttore meccanico di ottano corrisponda a +15 gradi. ea N = 1500 min -1, il ritardo di accensione ottimale, impostato dal correttore elettronico di ottani, è di 1 ms, che corrisponde a 9 gradi. angolo di rotazione dell'albero motore.
) sul regime del motore. La linea tratteggiata 1 mostra la dipendenza richiesta e la linea continua tratteggiata 2 mostra quella effettivamente ottenuta. È ovvio che questo correttore di ottani è in grado di ottimizzare il funzionamento del motore in termini di fasatura dell'accensione solo quando l'auto si muove a lungo a velocità costante.
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