Электрооборудование автомобилей - справочник. Страница 2

0,35 ±0,05
1000 20001 3000 4000
144-3 22±3 21-1-3 35 + 3
16,5-4-3,5
0,4 ±0,05
Тип изделия
К. — 4 1
Максимальная частота вращения беспе* ребой-ного искро-обра-зова-ния, зб/мин
Характеристика центробежного автомата (по коленчатому валу)
Характеристика вакуумного автомата (по коленчатому валу)
Зазор между контактами, мм
нутого
состо
Частота вращения, эб/мин
Угол опережения, " град
Разрежение, мм рт. ст.
опере
жения,
0,4 ±0,05
0,4 ±0,05
3±3 104=3 16±3 22 ±3 31 dh3
0,4 ±0,05
га ■ -1
PI 19, Р119-Б
0,4 ±0,05
PI25, Р125-Б, P125-B
0-2 104-2 204-2 30 ±2
0,4 ±0,03
0,04 ±0,05
PI33. Р133-Б
0,35 ±0,05
3,5±3,5 8,5±3,5 23,5 dh 3,5 34 ±3,5
0,35 ±0,05
Тип изделия
Максимальная часто-га вращения бесперебойного искро-обра-зова-ния, эб/мин
Характеристика центробежного автомата (по коленчатому валу)
Характеристика вакуумного автомата (по коленчатому валу)
Зазор между контактами, мм
нутого
состо
Часто-га вращения, эб/мин
опере
жения,
Разрежение, мм рт. ст.
опере
жения,
•*- .i и. • . ■ • Р147-А
4'2 13*3 17-4-3 22 ±3 26 + 3
3>3 12*3 20 + 3
0,4 + 0,05
2 + 2 11+2 16 + 2 18 + 2 20 + 3
0,45 + 0,05
6 + 3 23 + 3 35 + 3
2 + 2 9 + 3 19 + 3 28 + 3
2 + 2 11+3 17 + 3
3 + 3 13 + 3 22 + 3 29 + 3
2 + 2 6 + 2 10 + 2
0,45 + 0,05
5 + 2 18 + 2
25 + 2 28 + 3 31+3
120 150 200 -
3 + 3 7 + 3 13 + 3 t
0,4 + 0,05
3 + 3 12 + 3
25 + 3 29 + 3 32 + 3 35 + 3
3 + 3 7 + 3 15 + 3 18 + 3
Тип изделия
Максимальная частота вращения бесперебойного искро-обра-зова-ния, эб/мин
Характеристика центробежного автомата (по коленчатому валу)
Характеристика вакуумного автомата (по коленчатому валу)
Зазор между контактами, мм
Угол замкнутого состояния кон-так-TQ в , град
Частота вращения, эб/мин
опере
жения,
Разрежение, мм рт. ст.
опере
жения,
27.3706-10
2*2 8*2 16*2
30.3706-01;
30.3706-02
21*2 26 + 2 30 ч-2 31+2
0,4 + 0,03
0-2 38 ±2
0-2 23 + 2
0-2 * 33 + 2
0-2 14 + 2
0 — 2 9±2 15±2 19 + 2 22±2 24 + 2
40.3706.10
0 + 2 10 + 2 17 + 2 22 + 2 27 + 2
0-2 8 + 2 10 + 2
Тип изделия
Максимальная частота вра
Характеристика центробежного автомата (по коленчатому валу)
Характеристика вакуумного автомата (по коленчатому валу)
Зазор между контактами, мм
нутого
состо
щения
беспе
ребой
искро-
эб/мин
Частота вращения, эб/мин
опере
жения,
Разрежение, мм рт. ст.
опере
жения,
2 ± 2 10 ± 2 14 ± 2
4 ± 2 16 ± 2
3 ± 2 9± 2 14 ± 2 19 =Ь 2
2,5±2,5 9,5 =t 2,5 21—5 ±2,5
0 — 2 21 ±3
0 — 2 29 ± 3
0 — 2 21 ± 2
0 — 2 24 ±2
0 — 2 35 ± 2
0 — 2 22 ±2
Пружины, стягивающие пластины, установлены разные, отличающиеся числом витков, диаметром проволоки и длиной. Пружина, имеющая большую упругость, установлена с небольшим натяжением и не дает грузикам расходиться при небольших частотах вращения вала двигателя. Регулятор вступает в работу после достижения коленчатым валом двигателя частоты вращения 1000 об/мин, когда центробежная сила грузиков начинает преодолевать сопротивление этой пружины. При более высоких частотах вращения вступает в действие пружина (более жесткая и установленная на осях свободно). Этим обеспечивается нужное изменение угла опережения зажигания на разных частотах вращения коленчатого вала двигателя.
Высоковольтный распределитель состоит из пластмассового ротора 9 и то-74 копроводящих центрального 12 и боковых электродов Ю\ установленных в пластмассовой крышке 11. Ротор закреплен двумя винтами на пластине 8 регулятора опережения зажигания. Ротор крепится в определенном положении, что обеспечивается квадратным и круглым отверстиями в пластине 8, в которую входят такого же сечения выступы ротора. На роторе приклепаны центральный и наружный 15 контакты ротора, между которыми в специальном углублении находится помехоподави-тельный резистор 14 сопротивлением 5—6 кОм.
На центральный контакт опирается подпружиненный угольный электрод 13, передающий импульсы высокого напряжения от катушки зажигания на центральный электрод к ротору. При вра* щении ротора эти импульсы передаются от наружного контакта к боковым
электродам и далее к свечам зажига-
|ния Провода от свечей зажигания присоединяются к боковым электродам в порядке работы цилиндров, т. е. 1 —
3—4—2 (по часовой стрелке).
На корпусе 2 распределителя зажигания закреплен конденсатор 23 емкостью 0,20—0,25 мкФ, включенный параллельно контактам прерывателя и обеспечивающий уменьшение искрения при их размыкании.
4.6.2. Датчики-распределители
Датчики-распределители контакт-но-транзисторных систем зажигания аналогичны распределителям контактных систем, но в них отсутствует искрогасящий конденсатор.
Для бесконтактных аналоговых электронных систем зажигания применяют датчики-распределители различных типов. Изготавливаются они на базе традиционных распределителей, в которых узел с контактами прерывателя заменен бесконтактным датчиком.
В корпусе 3 (рис. 4.8) на подшипнике 15 установлен статор 13 магнитоэлектрического датчика импульсов. Ротор 11 напрессован на латунную втулку 12, которая своей подковообразной пластиной связана с центробежным регулятором 6 угла опережения зажигания. Статор состоит из обмотки 23 и двух стальных пластин 22 и 24. Один конец обмотки соединяется с корпусом, а второй — с выводом 5 датчика распределителя.
Ротор состоит из кольцевого постоянного магнита 26 и двух клювообразных стальных наконечников 25 и 27, расположенных по обоим торцам постоянного магнита. Один наконечник имеет северный полюс, а другой — южный. Зубцы наконечника с северным полюсом входят в пространство между зубцами у наконечника с южным полюсом. Для правильной установки полюсных наконечников 25 и 27 на втулку 12 в каждом наконечнике имеется шип, а во. втулке 12 паз. Для установки зажигания на статоре и роторе нанесены метки 20, которые совмещаются при положении поршня первого цилиндра двигателя в ВМТ конца такта сжатия.
Датчики-распределители для 6- и 8-Цилиндровых двигателей конструктивно отличаются только числом пар полю-■ -сов статора и ротора и соответствующим числом высоковольтных выводов на крышке. В датчике-распределителе 19.3706 для автомобилей ГАЗ, УАЗ и других центробежный регулятор угла опережения зажигания устанавливается на бронзовой втулке выше статора и ротора датчика, что уменьшает износ подшипников и облегчает регулирование центробежного регулятора угла опережения зажигания.
Высокие требования к точности момента искрообразования системы зажигания двигателей автомобилей ВАЗ-2108, -2109, -1111 определили конструктивные особенности их датчиков-распределителей: применение бесконтактных датчиков Холла; фланцевое крепление распределителя к корпусу двигателя; непосредственная жесткая связь с валиком распределителя; установка валика распределителя на двух опорах.
На рис. 4.9 приведена конструкция 4-искрового датчика-распределителя 40.3706, имеющего вакуумный и центробежный регуляторы угла опережения зажигания, принципы работы которых и конструкция аналогичны ранее рассмотренному распределителю
30.3706.01.
Датчик 13 — бесконтактный микроэлектронный, использующий эффект Холла. Датчик состоит из постоянного магнита, полупроводниковой пластины и интегральной микросхемы.
Между полупроводниковой пластиной и магнитом имеется зазор, через который проходит стальной' экран 14 с четырьмя прорезями (по числу цилиндров). Когда в зазоре находится -прорезь экрана, то магнитное поле воздействует на полупроводниковую пластину и на ней возникает разность потенциалов, которая преобразуется в микросхеме в сигнал на выходе датчика. При прохождении через зазор стального экрана магнитное поле замыкается через него и не действует на полупроводниковую пластину.
Так как стальной экран связан с валиком датчика-распределителя, то при его вращении происходит импульсное воздействие 'магнитного поля на полупроводниковую пластину и на выходе датчика формируются отрицательные импульсы напряжения определенной величины. Когда экран находится в зазоре датчика, то напряжение на
Рис. 4.8. Датчик-распределитель системы зажигания с магнитоэлектрическим датчиком:
/ — муфта распределителя; 2— опорная пластина; 3 — корпус распределителя', 4 — масленка; 5—вывод; 6—вакуумный регулятор; 7 — крышка распределителя; 8 — центральный угольный электрод с пружиной; 9— наружный контакт ротора; 10— Центральный контакт ротора; // — ротор; 12 19 — втулки; 13 — статор магнитоэлектрического датчика; 14 — регулировочные шайбы; 15, 17 — подшипники; 16 Центробежный регулятор опережения зажигания; 18 — валик распределителя; 20 установичные метки; 21 —ротор датчика; 22. 24—пластины; 23 — обмотка; 25, 27 — полюсные наконечники; 26 — кольцевой постоянный магнит
Магнитное поле Вшах
Рис. 4.9. Датчик-распределитель системы зажигания с датчиком Холла:
/ — муфта; 2—валик; 3— маслоотражательное кольцо; 4 — сальник; 5 — корпус распределителя; 6 — втулка; 7 — подшипник; 8 г-- неподвижная пластина;,*? — изоляционная прокладка; /0— крышка; И — ротор; 12—крепежные винты; 13 — датчик Холла; 14 — экран; 15 — втулка крепления экрана, 16 — центробежный автомат; 17 — присоединительный разъем; 18 — вакуумный автомат; ЭХ — чувствительный элемент; В — индукция магнитного поля (изменяется от Во до    — стабилизатор напряжения выходе Umtix меньше напряжения питания примерно на 3 В. Если в зазоре прорезь, то £/min<^0,4 В. Отношение периода Т к длительности, импульса Т\\ (скважность) равно 3. Напряжение питания датчика 8—14 В подается*по проводам от коммутатора через колодку штекерного разъема 17. На эту же колодку выводится сигнал с выхода датчика и далее на вход коммутатора Центробежный регулятор угла опережения зажигания 16 закреплен на валике 3. К втулке ведомой пластины центробежного автомата приклепан экран 14. Таким образом, ведомая пластина составляет единое целое с экраном 14 и может поворачиваться в небольших пределах на валике 3. 4.6.3. Коммутаторы В контактно-транзисторных системах зажигания коммутаторы применяют для увеличения силы тока разрыва в катушке зажигания при одновременном снижении силы тока через контакты прерывателя. В качестве коммутирующего элемента используется мощный транзистор. Транзисторный коммутатор ТК102 (см. рис. 4.3) включает в себя транзистор VT/, стабилитрон VD1, диод VD2, специальный (импульсный) двухобмоточный трансформатор Т. конденсаторы С/ и С2, резисторы R1 и R2. При включенном зажигании после замыкания контактов 10 w 11 прерывателя транзистор открывается и в первичной обмотке катушки зажигания 7 появляется ток. Одновременно от аккумуляторной батареи через резистор R1 заряжается конденсатор С1 до напряжения, равного напряжению на первичной обмотке. После размыкания контактов прерывателя транзистор закрывается (переходит в состояние отсечки). Ток в первичной обмотке катушки зажигания резко уменьшается, во вторичной обмотке создается высокое напряжение, распределяемое по свечам. Импульсы большого напряжения на первичной обмотке из-за ЭДС самоиндукции ограничиваются стабилитроном. Трансформатор Т предназначен для форсирования процесса запирания транзистора. Первичная обмотка этого трансформатора включена последовательно с контактами прерывателя, а вторичная — параллельно эмиттерному переходу транзистора. При размыкании контактов прерывателя уменьшающийся ток в первичной обмотке индуктирует ЭДС в обмотках трансформатора. ЭДС вторичной обмотки приложена к эмиттерному переходу транзистора в запирающем направлении, обеспечивая активное запирание транзистора. Транзисторный коммутатор ТК102 смонтирован в литом алюминиевом корпусе (рис. 4.10), имеющем для увеличения теплоотдачи ребристую наружную поверхность. Внутри корпуса расположены все элементы транзисторного коммутатора, за исключением транзистора, укрепленного снаружи в специальной горловине и залитого для герметичности компаундом. Транзистор установлен непосредственно на корпус коммутатора, что способствует эффективному теплоотводу от транзистора. Стабилитрон, диод, конденсатор С1 и резисторы R1 и R2 конструктивно объединены в общий блок, также зали-78 тый специальным компаундом. Стабилитрон, в котором выделяется значительное количество тепла при ограничении импульсов напряжения от ЭДС самоиндукции в первичной обмотке катушки зажигания, во избежание перегрева установлен на специальном радиаторе. Применение германиевого транзистора определяет необходимость расположения коммутатора на автомобиле в зоне относительно невысоких температур, например, в кабине водителя. Для унифицированной системы зажигания «Искра» (см. рис. 4.4) разработан коммутатор ТК200, предназначенный для совместной работы с бесконтактным магнитоэлектрическим латчиком. Транзисторный коммутатор ГК200 представляет собой трехкаскадное транзисторное (VT1—VT4) реле с гибкой обратной коллекторной связью (СЗ—R5). На маломощных транзисторах выполнен формирующий каскад (VT4) и каскад предварительного усиления (VT3). Выходной каскад (V77'7) выполнен на мощном высоковольтном транзисторе КТ808А. В каскаде согласования (VT2) использован транзистор средней мощности КТ630Б. Защита транзисторов от инверсного включения и переполюсовки осуществляется диодами VD2 и VD1, от сетевого перенапряжения — с помощью цепочки VD7—R9. Выходной транзистор VT1 от коммутационных перенапряжений защищен включением параллельно кол-лекторно-эмиттерному переходу цепи VD8—R1. При включенном зажигании и неработающем двигателе (на выходе датчика нет импульсов) транзистор VT4 закрыт (напряжение пробоя кремниевого стабилитрона VD7 выше напряжения аккумуляторной батареи), транзисторы VT1—VT3 открыты. В первичной обмотке катушки зажигания 7 существует ток 1\. Конденсатор С/, включенный параллельно первичной обмотке катушки зажигания и образующий с ней колебательный контур, заряжен. При вращении коленчатого вала двигателя вращается ротор датчика 20. На выходе датчика появляется сигнал, положительная полуволна которого через однополупериодный выпрямитель YD11 и токоограничивающий резистор R10 открывает транзистор VT4. На- Рис 4 10. Транзисторный коммутатор TKJ02: / — корпус; 2 — блок защиты; 3 — сердечник, 4 — вторичная обмотка; 5 — первичная обмотка; 6 — транзистор; 7 — винт; 8 — крышка; 9 — теплоотвод; 10 — зажимы пряжение на коллекторе VT4 уменьшается, транзисторы VT1—VT3 закрываются. Ток в первичной обмотке катушки зажигания резко уменьшается, а во вторичной обмотке индуктируется высокое напряжение Гибкая обратная связь СЗ—R5 с коллектора VT1 в базу VT4 ускоряет процесс переключения транзис^орой, что, с одной стороны, ведет *к резкому изменению тока в первичной цепи катушки зажигания, а с другой — к уменьшению мощности, рассеиваемой транзисторами при переключении. При частотах вращения коленчатого вала менее 500 об/мин (пуск двигателя) сигнал на выходе датчика изменяется медленно и имеет малую амплитуду. В этом случае за время положительной полуволны с помощью обратной связи осуществляется несколько циклов заряда-разряда конденсатора СЗ, т. е. подается серия искр в один цилиндр, что обеспечивает надежный пуск двигателя. При повышении сетевого напряжения до 16—17 В происходит пробой стабилитрона VD7, и транзистор VT4 открывается, а транзисторы VT 1—VT3 закрываются. В таком состоянии транзисторы находятся постоянно, в течение всего времени действия импульса повышенного напряжения. В результате прекращается процесс искрообразо-вания, и двигатель останавливается. На базе коммутатора ТК200 разработан и серийно выпускается коммутатор 13.3734-01 (рис. 4.11), в схему которого постоянно вносят усовершенствования. Например, введение конденсатора С/ позволяет компенсировать смещение момента искрообразо-вания при изменении частоты вращения коленчатого валз двигателя* Смещение искрообразования обусловлено тем, что при увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя ЭДС в обмотке датчика достигает уровня, при котором открывается транзистор 177 при меньшем угле поворота ротора датчика. Следовательно, происходит более раннее закрывание транзисторов VT2—VT4, что приводит к нежелательному увеличению угла опережения зажигания. Параметры цепочки R2—С1 подобраны таким образом, что она, с одной стороны, обеспечивает электрические углы смещения момента искрообразования 1—2°, а с другой — необходимую скважность работы транзисторного реле в целом, требуемую для обеспечения максимальной частоты враще*ния, соответствующей бесперебойному искрообразованию (для Рис. 4.11. Принципиальная электрическая схема коммутатора 13.3734-01: диоды: VD1, VD2, VD4 — КД209А; VD3 — КС216Ж; конденсаторы: С/ — 10 мкФ; С2 — 0,1 мкФ; СЗ — 0,047 мкФ; С4 — 57 мкФ, С5 — 0,047 мкФ; С6 — 1 мкФ; С7— 0,1 мкФ; резисторы R1—8,2 кОм; R2 — 2 кОм; R3 — 47 кОм; R4— 1 кОм; R5 — 47 кОм, R6 — 1 кОм; R7 — 62 Ом; R8 — 10 Ом; R9 — 1 кОм: R10 — 82 кОм; транзисторы VT1, VT2 — КТ630Б, VT3 — КТ848А
4-цилиндровых двигателей наряду с параметрами цепочки смещение и скважность обеспечены также выбором угловых соотношений статора и ротора датчика) Конструктивно коммутатор выполнен на печатной плате, на которой смонтированы маломощные элементы схемы Плата установлена в оребрен-ном литом дюралюминиевом корпусе. На наружной стенке корпуса смонтированы два изолированных от него транзистора VT3 и VT4. Транзисторные коммутаторы ТК200-01 и 13.3704-01, выполненные на высоковольтном транзисторе КТ848А или по схеме Дарлингтона, имеют меньшие размеры и массу. Применение кремниевых транзисторов позволило во всем диапазоне рабочих температур (— 40... -|-85 °С) обеспечить коэффициент запаса более 1,5 и размещать коммутатор в непосредственной близости от катушки зажигания. Коммутатор 36.3734 с нормируемым временем накопления энергии в катушке зажигания высокой энергии применяется на автомобилях ВАЗ с датчиком Холла в датчике-распределителе. Как видно ^ из структурной схемы (см. рис. 4.5, а), функцию нормирования времени накопления энергии реализует 80 блок времени накопления, состоящий из интегратора и компаратора, выполненных на операционных усилителях DA1.1 и DA1.2. При увеличении частоты вращения коленчатого вала дви гателя, как следует из диаграммы (см. рис. 4.5, в), при различных-напряжениях для двух частот вращения датчика-распределителя время накопления энергии остается неизменным, но меняется скважность импульсов выходного тока. При уменьшении напряжения питания время накопления несколько увеличивается, что позволяет стабилизировать ток в первичной «обмотке катушки зажигани^. Момент искрообразования соответствует положительному перепаду напряжения на выходе инвертора (на коллекторе транзистора VT1), который связан с одним из входов логической схемы И-НЕ. При появлении высокого уровня на одном из входов И-НЕ на его выходе формируется низкий уровень сигнала, при котором выходной транзистор закрывается. Так как на выходе инвертора напряжение изменяется резко (см. рис. 4.5, б), то происходит резкое закрывание выходного транзистора, т, е. формирование импульса высокого напряжения на вторичной обмотке кадушки зажигания. В блоке безыскровой отсечки напряжение на выходе интегратора изменяется медленно, так как постоянная времени интегрирования значительно превышает период .следования искр при минимальной частоте вращения коленчатого вала двигателя (50— 100 об/мин при пуске). Поэтому при остановке двигателя через 2—5 с напряжение на выходе интегратора достигает высокого уровня, при котором происходит запирание выходного транзистора и безыскровое отключение первичной обмотки катушки зажигания. При превышении определенной силы тока в первичной обмотке катушки зажигания срабатывает компаратор в блоке ограничения тока. Это вызывает частичное запирание выходного транзистора — переход его в активный режим работы, при котором происходит увеличение сопротивления участка коллектор — эмиттер, что приводит к ограничению тока в первичной обмотке. Коммутатор 36.3734 (рис. 4.12) выполнен на дискретных элементах, смонтированных на печатной плате (кроме выходного транзистора, стабилитрона, конденсатора СЮ и резистора R30) и установленных в литом корпусе. Недостатками коммутаторов, выполненных на дискретных элементах, являются их большие габариты и масса. Применение специализированных интегральных схем, выполняющих основные функции коммутаторов, позволяет значительно уменьшить их габариты. В коммутаторе 36.3734-20 (рис. 4.13) применена микросхема L497, интегрировавшая большую часть дискретных датчика Выход датчика 6 датчика Катушка Общий Рис. 4.12. Принципиальная схема коммутатора 36.3734: диоды: VD1, VD2 — КД521А; VD3 — КС 133А; VD4 — Д815Ж; VD5 — КС518А; VD6 — КД209А; VD7, VD8 — КД521А; конденсаторы: С/— 3300 нФ; С2, СЗ — 0,82 мкФ; С4, С5, С7 — 0,1 мкФ; С6 — 0,25 мкФ; С10— 1,5 мкФ, микросхема DA 1.1—DA 1.4—К1401УД1; резисторы. Я 1 — 2,7 кОм; R2, R3 — 5,1 кОм; R4 — 2,7 кОм; R5 — 1 МОм; R6 — 28,7 кОм; R7 — 5,11 кОм; R8, R9 — 270 кОм; R10 — 46,4 кОм; R11 — 270 кОм; Я/2—1,5 кОм; R13 — 68,1 кОм; Я/4--5,11 кОм; Я/5—16 кОм, Я/б — 28,7 кОм. Я/7 —43 кОм; Я/5 — 24 кОм; Я/9 — 28,7 кОм; R20 — 46,4 кОм; R21 — 68,1 кОм; R22 — 56,2 кОм; R23—R26— 10 кОм; R27 — 10 кОм; R28 — 1 кОм; R29 — 20 Ом; R30 — 56 Ом: R31 — 47 Ом; R32 — 1 кОм; R33 — 160 Ом; R34 — 2,7 кОм; R35, R36 — 0 1 Ом; R37 — 10 Ом; R38 — 5,1 кОм; R39 — 10 кОм; транзисторы: VT1, VT2 — КТ342А; VT3 — КТ630Б; VT4 — КТ848А После модернизации схемы резисторы R6, R7, R29, R33 и конденсаторы Сб. С8. С9 не устанавливаются Рис 4.13. Принципиальная электрическая схема коммутатора 36.3734-20: VTJ4
Катуш- Общий
Н оптант ’ датп-" чина Контп Выход датчика - "дат чина
С/-0,22 мкФ, С2, С7 2200 пФ СЗ, С4 - 0,1 мкФ, С5, С6 1,0 мкФ, DA1 — микросхема L497, RI, R2, R4— 1 кОм; R3 — 62 кОм; R5— 100 Ом; R6—22 Ом, R7 - 47 Ом, R8 - ЮкОм\ R9 470 Ом, R10 — 330 Ом, R1 / — 680 Ом; R12 подбирается при регулировке R13 0,1 Ом, VDI — стабилитрон КС518А; VD2 — КД521А, VD3; VD4 КД209А, VT1 КТ829А, VT2 - ВИ931
Рис. 4 14. Общий вид интегрального коммутатора ------ ^-* Рис. 4 15. Принципиальная электрическая схема двухканального коммутатора 42 3734 на дискретных элементах. диоды 'VD1—VD5 КД521А; VD6, VD9, VD10— КС518А; VD7, VD8 — Д815Ж VDll, VDI2 КД521А конденсаторы: Cl, С20,82 мкФ; СЗ—С8 — мкФ, С9, СЮ — 0,25 кмФ, микросхема DAJ К1401УД1, резисторы: RI, R2 — 2,7 кОм R3 — 46,4 кОм R5 — 270 кОм; R6 — 28,7 кОм; R7, R8 — 5,1 кОм; R9, R10 5,1 кОм, R1J R12 2,7 кОм, R13 — 6,8 кОм; R14 — 46 4 кОм R15 йб,2 кОм R16 1,5 кОм, R17 -5,1 кОм; R18— 1,5 кОм, R19 — 10 кОм пгЯ~1Л к0м’ R2L R23~ 16 к°м- R22' R24’ R27> R28~ 270 кОм; R25~ 16 кОм R26— 270 кОм, R29 — 56,2 кОм; R30 - R37 — 10 кОм; R38, R39, R42 - 1 kDm ~ 10 k0m:    56 0m* R43> R44 —2,4 кОм; /?45, R47 — 1,2 кОм Я46 R48- 2.7 кОм; #50 0,1 Ом, R51, /?52 — 5,1 кОм; £54 — 12 кОм транзисторы: VT1-VT5 KT324A, VT6, VT7 — КТ630Б; VT8, VT9 — KT848A 82
элементов и обеспечивающая выполнение тех же функций, что и коммутатор Коммутатор 56.3734 (рис. 4 14) выполнен в виде большой гибридной интегральной схемы (БГИС) с использованием толстопленочной технологии. Микросборочные единицы операционной и силовой частей БГЙС смонтированы на медном основании корпуса из полимерного материала. Причем корпус коммутатора выполнен как единое целое с семи штырьковым разъемом. Корпус герметизируется приклейкой крышки. Коммутаторы 36.3734, 36.3734-20 и 56.3734 имеют одинаковые присоединительные размеры и полностью взаимозаменяемы. Коммутатор 42.3734 (рис. 4.15) используется в БСЗ с низковольтным распределением по цилиндрам энергии искрообразования. Он выполнен на той же элементной базе, что и коммутатор 36.3734, и содержит те же функциональные узлы. Основное отличие заключается в наличии двух выходных каска дов (VT4, VT6 и VT5, VT7). управляющих работой выходных транзисторов VT8 и VT9. Выходные каскады, в свою очередь, управляются сигналом ВК («выбор канала» контроллера см. рис. 4.6) через схему разделения каналов коммутатора посредством ключевого каскада .на транзисторе I Г2 (см. рис. 4.15). В коммутаторе формируется также сигнал управления тахометром элементами цепи VD14, VD15. R53 и R54.    > Коне+руктивно коммутатор 42.3734 выполнен на двух печатных платах: плате Л/, на которой размещена опе- Рис, 4.16. Принципиальная электрическая схема двухканального коммутатора 642.3734-20:    '
диоды: VD1 — 1 N3025В; VD2 — 1N3029B; VD3, VD4 — КД209А; конденсаторы: С/— 0,22 мкФ; С2 — 2200 пФ; СЗ. С4 — 0,1 мкФ; С5, С6 — 0 22 мкФ С7, С8 — 33 мкФ; С9—С12 - 1 мкФ. С13—С15— 2200 пФ; микросхемы DAI DA2 — L497B. резисторы: RI — 43 кОм; R2 — 820 Ом; R3 82 Ом. R4 — 30 кОм- R5 R6 — 82 кОм; R7, R8 - 100 Ом; R9 - 100 Ом: RIO RU — 10 кОм; R12. RI3— 2 2 кОм R14 — 330 Ом; -Я/5—120 Ом; RI6 - 47 Ом; Я/7 — 330 Ом; R18 - 470 Ом ’ Я/9 — 47 Ом; R20, R21 —0,1 Ом; R22 — 10 кОм; R23 — 3Q кОм: транзисторы; VTI— КТ342БМ; VT2. VT3 - - BU931 ZP"FI рационная часть коммутатора, и плате А2 с выходными каскадами. Выходные транзисторы смонтированы на дополнительном радиаторе. Обе платы установлены в корпусе коммутатора одна над другой. С 1991 г. выпускается двухканальный коммутатор 64.3734-20 (рис. 4.16) на базе интегральных микросхем L497B. Применение микросхем позволило разместить все элементы, включая силовые транзисторы VT2 и VT3, на одной плате. Коммутатор выполняет все те же функции, что и двухканальный коммутатор 42.3734, и полностью с ним взаимозаменяем. Применение в качестве силовых транзисторов VT2 и VT3 составных' транзисторов BY931ZPFI с внутренней схемой защиты от перенапряжения позволило в значительной степени повысить надежность коммутаторов 6420.3734. 4.6.4. Контроллеры Контроллер микропроцессорной системы управления автомобильным двигателем серии МС2715.03 для автомобилей BA3-21083 и -21093, контроллер 73.376t для ЗАЗ-968М и МС2713.01 для грузовых автомобилей ЗИЛ-4314 управляют углом опережения зажигания и клапаном по оптимальным характеристикам регулирования на основе информации отдатчика начала отсчета, датчика угловых импульсов, датчика температуры охлаждающей жидкости и датчика разрежения в задроссельном пространстве, а также положения дроссельной заслонки (для клапана ЭПХХ). Датчик разрежения (входящий в состав контроллера) с помощью вакуумного патрубка соединяется с впускным трубопроводом двигателя. Индукционные датчики начала отсчета {НО) 4 (см. рис. 4.6) и угловых импульсов {УМ) 5 14.3847 устанавливаются на двигателе таким образом, что в и* магнитном поле проходят .маркерный зуб начала отсчета на маховике двигателя и зубья шестерни венца маховика (соответственно). Взаимное положение маркерного зуба и датчика НО такое, что импульс начала отсчета формируется всегда в определенной фазе работы двигателя (обычно ВМТ поршня 1-го цилиндра) Этот одиночный импульс датчика НО синхронизирует работу контроллера и двигателя Угловые импульсы используются для вычисления частоты вращения и угла поворота коленчатого вала двигателя. Сигнал с выхода полупроводникового датчика температуры охлаждающей жидкости 19.3828 определяет условия коррекции характеристики управления углом опережения зажигания. Датчик положения дроссельной заслонки (конечный выключатель на карбюраторе) регистрирует ее состояние. По этой информации определяются режимы управления ЭПХХ. На выходе контроллера формируются сигналы управления двухканальным коммутатором первичных цепей катушек зажигания К31 и К32. Сигнал зажигания (СЗ) управляет временем накопления энергии в катушках зажигания и устанавливает момент искрооб-разования. Сигнал выбора канала (ВК) указывает канал, коммутирующий первичную цепь (К31 и К32). С помощью двухвыводных катушек осуществляется бесконтактное распределение высокого напряжения на свечи соответствующих цилиндров. Функциональные блоки контроллера (рис. 4.17): преобразователи сигналов датчиков НО и УИ, преобразующие квазиси-нусоидальный сигнал индукционного датчика в прямоугольные импульсы с логическими уровнями интегральных схем; преобразователь сигнал# датчика положения дроссельной заслонки КВ (конечный выключатель), формирующий сигнал управления в соответствии с состоянием контактов датчика; преобразователь Д/°ж порогового типа сигнала полупроводникового датчика температуры, вырабатывающий сигнал логическая единица или логический ноль в зависимости от достижения температуры охлаждающей жидкости заданного уровня; полупроводниковый датчик разрежения АР тензометрического типа, определяющий нагрузку на двигатель по разрежению во впускном трубопроводе Двигателя и создающий на своем выходе постоянное напряжение, пропорциональное разрежению; преобразователь «напряжение — время» U/Т\ устройство ввода-вывода (УВВ)\ 2УИ
но
ж., ж к xWWWW4^
Конец преобразования
Старт /4 ЦП
y//4(w> <ЛАА.
ПЗУ
D0...D7
ИЗ
//
улут&шгЁЬ
ИВ
\^ч\ЧУ\У\Ч\ЧЧ'ч\ЧЧУ
$ т
->
йр

УПРЭПХХ —>
ЭПХХ
с
(РИЗ
1
СЗ
СЗ
,1/

--->| Источнин питания -> +«5#
Ркс. 4.17. Структурная схема контроллера МС2713 «Электроника:
стантами) занимает часть информационной емкости ПЗУ. Там хранятся две такие характеристики — для прогретого двигателя (температура охлаждающей жидкости выше 65 °С) и непрогретого (ниже 65 °С). Логический уровень с выхода преобразователя сигнала датчика температуры охлаждающей жидкости поступает на старший (А10) разряд адреса ПЗУ и выбирает характеристику. Пять следующих разрядов адреса ПЗУ (А9— А5) формируются в УВВ по результату измерения разрежения во впускном трубопроводе двигателя и позволяют вы-' брать из ПЗУ любую из 32 страниц, в каждой из которых хранится информация, описывающая зависимость изменения угла опережения зажигания от частоты вращения коленчатого вала двигателя, соответствующего измеренному разрежению. Разрешающая способность контроллера составляет 20 мм рт ст. по разрежению во впускном трубопроводе и 25 об/мин по частоте вращения коленчатого вала двигателя. Угол зажигания изменяется с дискретностью, равной или кратной половине периода входных угловых импульсов. УВВ формирует сигналы начала отсчета. управления преобразователем
процессор (Р) КМ1823ВУ1; 8-разрядное постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) для хранения закодированных характеристик управ-дспия углом опережения зажигания, клапаном ЭПХХ и служебных констант, необходимых для функционирования процессора и УВВ; 'формирователь импульса зажигания (VH3) Ь^ШгЗАП; мощный выходной ключ управления ЭПХХ, переключающий электромагнитный клапан с активным сопротивлением обмотки 33 Ом±Ю% и имеющий защиту от короткого замыкания на общий провод и от перегрузки по току; выходные ключи сигналов СЗ и ВК для согласования выходов контроллера с входами коммутатора и защиты выходов микросхем от импульсных перенапряжений и помех; источник питания +БС, стабилизирующий напряжение питания всех узлов контроллера на уровне +5 В ±5 % во всем диапазоне питающих напряжений и температур окружающей среды. Характеристика управления углом опережения зажигания — зависимость угла опережения зажигания от частоты вращения коленчатого вала и разрежения во впускном трубопроводе двигателя (вместе со служебными кон-
«напряжение — время», управления электронным коммутатором первичных цепей катушек зажигания и блокирует сигналы управления электронным коммутатором при превышении УИ заданного значения частоты, удваивает частоту УИ, преобразует временной интервал в код, синхронизирует УИ с тактовой частотой, ФИЗ вырабатывает импульсы управления электронным коммутатором первичных цепей катушек зажигания с постоянной скважностью и импульсы, используемые в резервном режиме работы контроллера микропроцессорной системы зажигания с постоянным углом опережения зажигания. Вычисление угла опережении зажигания реализуется аппаратными средствами процессора по жесткому алгоритму. Начало измерения разрежения и вычисления угла опережения зажигания синхронизировано с импульсом НО для исключения влияния пульсации разрежения во впускном трубопроводе и неравномерностью вращения, вызываемых периодической сменой тактов работы цилиндов. По импульсу НО в счетчик угла поворота коленчатого вала, входящего в состав процессора, загружается дополнительный код , угла опережения зажигания, вычисленный в предыдущем цикле работы контроллера, и начинается счет угловых импульсов. При переполнении счетчика на выходе процессора формируется импульс зажигания, который через УВВ поступает в ФИЗ. Последний по импульсу зажигания вырабатывает сигнал постоянной скважности, подаваемый через ключ на выход контроллера. Импульс зажигания используется УВВ при создании сигнала выбора канала. Каналы коммутатора переключаются в момент появления импульса зажигания, а правильность переключения подтверждается сигналом НО, что повышает помехозащищенность контроллера. Контроллер имеет защиту от перемены полярности питающего напряжения и замыкания контактов разъема на «массу» автомобиля, сохраняет работоспособность при подаче питающего напряжения 4-18 В, при наличии в бортовой сети автомобиля импульсных перенапряжений и помех с амплитудой до 150 В, не требует обслуживания и регулировок в процессе эксплуатации. Конструктивно контроллер выполнен на печатной плате 150X60 мм с односторонним расположением элементов и двусторонней металлизацией, которая закреплена на шасси и защищена стальным кожухом. Контроллер МС2713 «Электроника» разработан для автомобиля ВАЗ-21083- 02, но может использоваться для других^ типов двигателей в аналогичных системах зажигания при условии замены ПЗУ, в котором должны быть закодированы характеристики и параметры данного двигателя. 4.6.5. Катушки зажигания Катушки в основном имеют одинаковую конструкцию и содержат следующие элементы: магнитную цепь; первичную и вторичную обмотки, соединенные по трансформаторной или автотрансформаторной схеме; элементы, обеспечивающие ее крепление, возможность коммутации в электрическую цепь системы зажигания; защиту от влияния окружающей среды и др. В маслонаполненной катушке зажигания с разомкнутым магнитопрово-дом (рис. 4 18) обмотки включены по автотрансформаторной схеме. Число витков обмоток катушки зажигания зависит от ее типа и находится в пределах 230—330 для первичной и 18—26 тыс. для вторичной. Соответственно диаметр провода первичной об-, мотки 0,52—0,86 мм, а вторичной 0,07—0,09 мм. Для лучшего теплоотвода первичная обмотка 12 намотана поверх вторичной 13, а пространство между обмотками и кожухом 8 заполнено трансформаторным маслом 11. Герметичность крепления карболитовой крышки 2 в кожухе обеспечивается прокладкой 5, Магнитная цепь катушки зажигания состоит из сердечника /5, набранного из пластин трансформаторной стали, наружного магнитопровода 10, выполненного также из трансформаторной стали, и воздушного зазора между ни* ми, который и определяет магнитное сопротивление всей цепи. Начало вторичной обмотки соединено проводником 9 с пружиной Зг а через нее с латунной вставкой 19, к которой присоединяется вывод высокого напряжения 1. Второй конец 6 вторичной обмотки соединяется с одним из концов первичной обмотки и подключается. к выводу 4. Другой конец первичной обмотки присоединен к другому низковольтному выводу на крышке 2. Рйк:. 4.18. Катушки зажигания: a, V> — конструкция и общий вид маслонаполненной натушки; в — двухвыводная катушка с замкнутым сердечником; / — вывод высокого напряжения; 2— крышка, 3—пружина; 4 — зажим; 5 — п-рокладКа; 6 — конец вторичной обмотки; 7 — скоба; 8—кожух; 9 проводник; 10 — магнит.о провод; 11 — трансформаторное масло; 12—первичная обмотка; 13—вторичная обмотка; 14 — изолятор; 15 — сердечник; 16 — резистор; 17 — держатель резистора, 18 — токоведущая шина; 19 — вставка

Катушки с замкнутым магнитопро-водом имеют небольшой воздушный зазор в магнитной цепи, что обеспечивает относительно низкое магнитное сопротивление и позволяет значительно уменьшить габариты катушки зажигания в целом. Такие катушки зажигания применяют в системе зажигания с низковольтным распределением. Например. двухвыводная катушка зажигания 29.3705 применяется в составе микропроцессорной системы управления двигателем на автомобилях ВАЗ-21083, -21093. Она выполняется по специальной технологии, включающей пропитку обмоток эпоксидными компаундами и последующую опрессовку обмоток морозостойким пропиленом, образующим собственно корпус катушки. Отсутствие трансформаторного масла исключает опасность взрыва и воспламенения катушки зажигания. При пуске двигателя катушка зажигания питается от батареи, напряже ние на которой из-за потребления стартером большого тока понижено (до 6—8 В). С учетом этого обстоятельства первичная обмотка катушки зажигания рассчитывается на напряжение 6—8 В. Остальное напряжение падает на добавочном резисторе, который при пуске двигателя закорачивается контактами реле стартера. 4.6.6. Добавочные резисторы В зависимости от конструкции элементов системы зажигания добавочный резистор может устанавливаться отдельно или, как показано на рис 4.18, а, крепится на корпусе катушки зажигания с помощью скобы Параметры и области применения добавочных резис торов даны в табл. 4.3. В некоторых системах зажигания (например, для автомобилей семейства ВАЗ) добавочный резистор отсутствует. Таблица,4.3. Добавочные резисторы для 12-вольтных систем зажигания Тип ре Сопротивле Тип сопрягаемой Применяемость зистора ние, Ом катушки СЭ40-А* 1,35—1,45 ГАЗ-49Б, -4908, УАЗ-З74106, -3151, агрегат АБ-3 1,55—1,65 ГАЗ-41, -4905, -66-03; -71, -73 2(0,47—0,57) ЗИЛ, ГАЗ, автобусы с двигателями ЗИЛ и ЗМЗ 0,54—0,66 ЭИЛ-131Н, -431917, ГАЗ-66-14, -33015, Урал-375ДМ 0,52—0,71 ГАЗ-24-10, -3102, -53-12, -66-11, УАЗ-31511 *Экранированный.
Особенностью катушек зажигания, применяемых в электронных системах зажигания с повышенной энергией, является высокое напряжение на вторичной обмотке порядка 35—40 кВ при работе на открытую цепь. В связи с этим они имеют усиленную высоковольтную изоляцию. Крышки катушки зажигания выполняются из искродугостойкого материала. Для систем с нормируемым временем накопления первичная обмотка выполняется с относительно низким сопротивлением первичной обмотки. Для катушки зажигания 27.3705 это сопротивление составляет около 0,45 Ом, что позволяет в достаточной мере стабилизировать выходные характеристики системы зажигания при понижении напряжения питания до 6 В. При пробое в коммутаторе выходного транзистора при таком низком сопротивлении первичной обмотки в цепи возникают большие токи, вызывающие сильный разогрев катушки зажигания. В конструкции таких катушек предусмотрен специальный клапан, срабатывающий при увеличении давления паров трансформаторного масла из-за перегрева Введение такого клапана предотвращает опасность взрыва катушки за'жигания 4.6.7. Искровые свечи зажигания Современная свеча зажигания открытого исполнения (рис. 4 19) состоит, как правило, из металлического корпуса, имеющего резьбу для ввертывания в головку блока цилиндров, бокового* электрода, изолятора с центральным электродом и контактной головкой. Уплотнительная прокладка 7 обеспечивает герметизацию цилиндра. Центральный электрод изготовляется из хромотитановой стали 13Х25Т, а у некоторых типов свечей — из нихрома Х20Н80. Корпус свечи — из конструкционных сталей. Боковые электроды прикрепляются к корпусу контактной сваркой и изготавливаются из никель-марганцевого сплава типа НМу-5. Изолятор изготавливают из уралита, боркорунда, хилумина,синоксаля и других материалов, обладающих очень высокой электрической и механической прочностью при высоких температурах. На двигателях с экранированной системой зажигания применяют неразборные герметизированные экранированные свечи (рис. 4.19, в) типа СН443 со встроенным помехоподавительным резистором 14. Резиновая втулка 18 обеспечивает герметичность внутренней полости экрана 13. Керамические втулки 15 и 17 изолируют проводник 16 и другие токоведущие детали от экрана. Экранирующая оплетка 21 проводника 16 закреплена на втулке 20 и гайкой 19 поджимается к экрану. Нормальная работа свечи происходит при температуре теплового конуса изолятора "400—900 °С. Нагар на корпусе свечи исчезает при нагреве его до температуры 400—500 °С (температура самоочищения). При правильном выборе свечи для данного двигателя на нижней части изолятора — налет Окончание табл 4 5 Фирма — изготовитель свечей Модели двигателей (требуемая длина ввертной части свечи, мм; рекомендуемый моторным заводом зазор в свечах, мм) МеМЗ-968 -969 (12; 0,75- 0.9) Москвич-412 (19; 0,8— 0,95) ВАЗ-2101; -21011.-2103; -2106; 2108, -21083 (19, 0.5 —0.6) ЗМЗ-24Д, ЗИЛ-130, -375 (12; 0,6 — 0 75) ЗМЗ-24-01 53 (12; 0,85 — 1.05) МеМЗ-966 (12; 0,75 — 0,85) Москвич-407 -408 (11 0.9—1.05
<<< Предыдущая страница   1  2     Следующая страница >>>


1 A B C D E F G H I J K L M N O P Q R S T U V W X Y Z 
А Б В Г Д Е Ж З И К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Э Ю Я