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I vantaggi dell'accensione elettronica nei motori a combustione interna sono ben noti. Allo stesso tempo, i sistemi di accensione elettronica attualmente diffusi non soddisfano ancora pienamente l'insieme dei requisiti progettuali e operativi. I sistemi con accumulo di energia pulsata [1,2, XNUMX] sono complessi, non sempre affidabili e praticamente inaccessibili alla maggior parte degli appassionati di auto. Sistemi semplici con accumulo continuo di energia non forniscono la stabilizzazione dell'energia immagazzinata [3], e quando si ottiene la stabilizzazione, sono complessi quasi quanto i sistemi a impulsi [3,quattro].

Non sorprende, quindi, che l'articolo di Yu. Sverchkov [5] pubblicato sulla rivista "Radio" abbia suscitato grande interesse tra i lettori. Un'unità di accensione stabilizzata ben congegnata ed estremamente semplice può, senza alcuna esagerazione, servire da buon esempio della soluzione ottimale nella progettazione di tali dispositivi.

I risultati del funzionamento dell'unità secondo lo schema di Yu Sverchkov hanno mostrato che, nonostante la qualità complessiva piuttosto elevata del suo funzionamento e l'elevata affidabilità, presenta anche notevoli inconvenienti. Il principale è la breve durata della scintilla (non più di 280 μs) e, di conseguenza, la sua bassa energia (non più di 5 mJ).

Questo inconveniente, inerente a tutti i sistemi di accensione del condensatore con un periodo di oscillazione nella bobina, porta al funzionamento instabile di un motore freddo, alla combustione incompleta di una miscela arricchita durante il riscaldamento e all'avviamento difficile di un motore caldo. Inoltre, la stabilità della tensione sull'avvolgimento primario della bobina di accensione nell'unità Yu. Sverchkov è leggermente inferiore rispetto ai migliori sistemi a impulsi. Al variare della tensione di alimentazione da 6 a 15 V, la tensione primaria passa da 330 a 390 V (±8%), mentre nei sistemi a impulsi complessi tale variazione non supera il ±2%.

Con un aumento della frequenza delle scintille, la tensione sull'avvolgimento primario della bobina di accensione diminuisce. Quindi, quando la frequenza cambia da 20 a 200 Hz (la velocità dell'albero motore è 600 e 6000 min^-1rispettivamente) la tensione varia da 390 a 325 V, che è anche leggermente peggiore rispetto ai blocchi di impulsi. Tuttavia, questa mancanza può

praticamente ignorato, poiché ad una frequenza di 200 Hz la tensione di rottura dello spinterometro delle candele (dovuta alla ionizzazione residua e ad altri fattori) è quasi dimezzata.

L'autore di queste linee, che da oltre 10 anni sperimenta vari sistemi di accensione elettronica, si è posto il compito di migliorare le caratteristiche energetiche del blocco Yu. Sverchkov, pur mantenendo la semplicità del design. Si è rivelato possibile risolverlo grazie alle riserve interne del blocco, poiché l'energia del dispositivo di accumulo veniva utilizzata solo per metà.

L'obiettivo è stato raggiunto introducendo la modalità di scarica oscillatoria multiperiodo del condensatore di accumulo alla bobina di accensione, che porta alla sua scarica quasi completa. L'idea stessa di una tale soluzione non è nuova [6], ma è usata raramente. Di conseguenza, è stata sviluppata un'unità di accensione elettronica migliorata con caratteristiche che non tutti i modelli a impulsi hanno.

Con una frequenza di scintilla di 20...200 Hz, l'unità fornisce una durata della scintilla di almeno 900 µs. L'energia della scintilla rilasciata nella candela con una distanza di 0,9 ... 1 mm non è inferiore a 12 mJ. La precisione di mantenimento dell'energia nel condensatore di accumulo quando la tensione di alimentazione cambia da 5,5 a 15 V e la frequenza di accensione è di 20 Hz non è peggiore del ± 5%. Altre caratteristiche del blocco non sono cambiate.

È significativo che l'aumento della durata della scarica della scintilla sia stato ottenuto proprio mediante un lungo processo oscillatorio di scarica del condensatore di accumulo. La scintilla in questo caso è una serie di 7-9 scariche indipendenti. Tale scarica alternata (frequenza circa 3,5 kHz) contribuisce a una combustione efficiente della miscela di lavoro con una minima erosione della candela, che la distingue favorevolmente da un semplice allungamento della scarica aperiodica del dispositivo di accumulo [2].

Il circuito del convertitore di blocchi (Fig. 1) non è cambiato molto. Solo il transistor è stato sostituito per aumentare leggermente la potenza del convertitore e facilitare il regime termico. Sono stati esclusi gli elementi che garantivano un funzionamento multi-scintilla incontrollato. I circuiti di commutazione dell'energia e i circuiti di controllo per la scarica del condensatore di accumulo SZ sono stati notevolmente modificati. Ora viene scaricato per tre (e a una frequenza inferiore a 20 Hz - o più) periodi di oscillazioni naturali del circuito, costituiti dall'avvolgimento primario della bobina di accensione e dal condensatore C2 Gli elementi C3, R4, R6, VDXNUMX forniscono questa modalità .

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Considerando che il funzionamento del convertitore è descritto in dettaglio in [5], considereremo solo il processo di scarica oscillatoria del condensatore C4. Quando i contatti dell'interruttore si aprono, il condensatore C1, scaricandosi attraverso la transizione di controllo del trinistor VS8, diodo VD7 e resistori R8, R2, apre il trinistor, che collega il condensatore carico CXNUMX all'avvolgimento primario della bobina di accensione. La corrente gradualmente crescente attraverso l'avvolgimento alla fine del primo quarto del periodo ha un valore massimo e la tensione sul condensatore CXNUMX in questo momento diventa uguale a zero (Fig. XNUMX).

Tutta l'energia del condensatore (meno le perdite di calore) viene convertita nel campo magnetico della bobina di accensione, che, cercando di mantenere il valore e la direzione della corrente, inizia a ricaricare il condensatore C0,85 attraverso un trinistor aperto. Di conseguenza, alla fine del secondo quarto del periodo, la corrente e il campo magnetico della bobina di accensione sono pari a zero, il condensatore C1 viene caricato a 280 del livello iniziale (in tensione) nella polarità opposta. Con la cessazione della corrente e il cambio di polarità sul condensatore C0,7, il trinistor VSXNUMX si chiude, ma il diodo VDS si apre. Il successivo processo di scarica del condensatore CXNUMX inizia attraverso l'avvolgimento primario della bobina di accensione, la direzione della corrente attraverso la quale cambia nell'opposto. Al termine del periodo di oscillazione (cioè dopo circa XNUMX μs), il condensatore CXNUMX risulta essere caricato nella polarità iniziale ad una tensione pari a XNUMX di quella iniziale. Questa tensione chiude il diodo VDS, interrompendo il circuito di scarica.

Nell'intervallo di tempo considerato, la bassa resistenza degli elementi ad apertura alternata VD5 e VS1 devia il circuito R3R4C2 collegato in parallelo ad essi, per cui la tensione ai suoi capi è prossima allo zero. Alla fine del periodo, quando il trinistore e il diodo sono chiusi, la tensione del condensatore C250 (circa 3 V) viene applicata a questo circuito attraverso la bobina di accensione. L'impulso di tensione prelevato dal resistore R6, passando attraverso il diodo VD1, riapre il trinistor VSXNUMX e si ripetono tutti i processi sopra descritti.

Questo è seguito dal terzo, e talvolta (all'avvio) e dal quarto ciclo di scarica. Il processo continua fino a quando il condensatore C3, che perde circa il 50% di energia ad ogni ciclo, si scarica quasi completamente. Di conseguenza, la durata della scintilla aumenta a 900...1200 µs e la sua energia - fino a 12...16 mJ,

Sulla fig. 2 mostra una vista approssimativa della forma d'onda di tensione sull'avvolgimento primario della bobina di accensione. Per confronto, la linea tratteggiata mostra lo stesso oscillogramma del blocco di Yu. Sverchkov (i primi periodi di oscillazione su entrambi gli oscillogrammi coincidono),

Per aumentare la protezione contro il rimbalzo dei contatti dell'interruttore, è stato necessario modificare in qualche modo il nodo di partenza. La costante di tempo del circuito di carica del condensatore C4 selezionando l'opportuna resistenza R6 viene aumentata a 4 ms; aumenta anche la corrente di scarica del condensatore (cioè la corrente di avviamento del trinistor), determinata dalla resistenza del circuito dei resistori R7, R8.

L'unità di accensione elettronica è stata testata per tre anni su un'auto Zhiguli e si è dimostrata molto valida. La stabilità del funzionamento del motore dopo l'avvio è notevolmente aumentata. Anche in inverno ad una temperatura di circa -30°C, l'avviamento del motore era facile, era possibile mettersi in movimento dopo aver scaldato per 5 minuti. Interruzioni nel funzionamento del motore durante i primi minuti di movimento, osservate durante l'utilizzo del blocco Yu. Sverchkov, si sono fermate, la dinamica dell'accelerazione è migliorata.

Nel trasformatore T1 viene utilizzato il circuito magnetico SHL16X8. Uno spazio di 0,25 mm è fornito da tre guarnizioni press-span. L'avvolgimento I contiene 50 giri di filo PEV-2 0,55; II - 70 giri di PEV-2 0,25; III - 450 giri di PEV-2 0,14. Nell'ultimo avvolgimento, tra tutti gli strati, deve essere posata una guarnizione di carta del condensatore e l'intero avvolgimento deve essere separato dal resto da uno o due strati di carta per cavi,

Il trasformatore finito viene rivestito 2-3 volte con resina epossidica o riempito di resina completamente in una scatola di plastica o metallo.Non si dovrebbe utilizzare un circuito magnetico a forma di E, poiché, come mostra l'esperienza, è difficile mantenere un determinato spazio tra l'intero spessore del set, e anche per evitare il cortocircuito delle piastre esterne. Entrambi questi fattori, in particolare il secondo, riducono drasticamente la potenza del generatore di impulsi di carica.

Quando si imposta la parte del generatore del blocco, è possibile utilizzare i consigli di Yu. Sverchkov in [5].

A causa dell'elevata affidabilità, l'unità può essere collegata senza connettore X1 (è obbligatorio scollegare il condensatore Csp dell'ampolla), che è destinato a un possibile passaggio di emergenza all'accensione della batteria, ma l'impostazione iniziale del momento di accensione sarà molto più difficile. Pur mantenendo il connettore X1, il passaggio all'accensione a batteria è molto semplice: al posto del blocchetto viene inserito un blocchetto di contatti nella parte femmina del connettore X1, in cui sono collegati i contatti 2, 3 e 4.

Letteratura

1. A. Sinelnikov. In che cosa differiscono i blocchi - Al volante. 1977, n. 10. pag. 17,

2. A. Sinelnikov. Unità di accensione elettronica ad alta affidabilità. Sab. "Per aiutare il radioamatore", vol. 73.-- M.: DOSAAF URSS, p. 38.

3. A. Sinelnikov. Elettronica in macchina. - M.: Energia, 1976.

4. A. Sinelnikov. Elettronica e auto - M.: Radio e comunicazione, 1985.

5. Yu Sverchkov. Gruppo accensione multi-scintilla stabilizzato. - Radio, 1982, n. 5. p. 27.

6. E. Come. Sistema di accensione a condensatore. Sab. "Per aiutare il radioamatore", numero 78.- M .: DOSAAF USSR, p. 35.

Autore: G. Karasev, Leningrado; Pubblicazione: cxem.net

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