Материал: Экзамен по Электрооборудованию

шунтированную резистором R2 с эмиттером. Малая электрическая нагрузка на контакты способствует увеличению срока их службы. Для защиты транзистора Т от электрического пробоя служит кремниевый стабилитрон T, включаемой параллельно первичной обмотке, катушки зажигания. Напряжение пробоя стабилитрона выбирают ниже опасного для транзистора, оно составляет примерно 100 В. Когда э. д. с. тока самоиндукции, возникающего в первичной обмотке катушки зажигания при размыкании цепи, превышает напряжение пробоя стабилитрона, то через него и диод Д ток самоиндукции замыкается. Диод включают встречно стабилитрону и он не пропускает ток через стабилитрон в прямом направлении от батареи. Электролитический конденсатор С2 большой емкости (50 мкФ) служит для предохранения системы от повреждения в случае кратковременного повышения напряжения источника питания (генератора).

Вслучае если выключатель зажигания ВЗ включен и контакты прерывателя замкнуты, то ток управления от батареи проходит через первичную обмотку катушки зажигания и обмотки импульсного трансформатора ИТ на массу. Напряжение во вто-

ричной обмотке W2 трансформатора при этом падает, и потенциал базы, становится ниже потенциала эмиттера, вследствие чего транзистор Т, переходя в состояние насыщения, открывается и замыкает цепь на массу. Это приводит к нарастанию тока, проходящего через первичную обмотку катушки, зажигания до максимума (примерно 7 А).

При размыкании прерывателя ток управления в первичной обмотке IF, импульсного трансформатора ИТ исчезает, что приводит к наведению э. д. с. во вторичной об-

мотке W2 трансформатора, которая подключается так, что э. д. с. ее создает повышенное напряжение на базе, а когда величина этого напряжения превысит, напряжение эмиттера, транзистор закрывается и, переходя в состояние отсидки, резко прерывает ток в первичной обмотке катушки зажигания. Далее индуктирование во вторичной обмотке тока высокого напряжения протекает, как в обычной системе после размыкания контактов прерывателя. Потери и мощность, выделяемая при закрывании транзистора, а следовательно, и нагревание его, уменьшаются с помощью конденсатора C1 и резистора R1.

Всравнении с обычной батарейной - транзисторная система зажигания повышает эффективность воспламенения обедненных горючих смесей и несколько улучшает экономичность двигателя при работе на частичных нагрузках. Сравнительные испытания контактно-транзисторной системы зажигания АТЭ-2 на двигател е ЗИЛ130, проведенные И. Я._Райковым в Московском автомеханическом институте, показали, что зона устойчивой работы двигателя смещается в область бедных горючих смесей, а оптимальный зазор между электродами свечей возрастает до 1,2 мм. В случае если при этом изменять регулировку карбюратора на приготовление более бедной горючей смеси, то экономичность двигателя на частичных нагрузках повышается в среднем на 3% и одновременно несколько снижается токсичность отработавших газов. (Такими системами оснащают двигатели ЗИЛ/ЗМЗ и др.).

Тиристорная система зажигания характеризуется накоплением энергии, крайне важной для искрообразования в электрическом конденсаторе (в емкости) и отличается малой, продолжительностью разряда, большой силой тока искрового разряда, а стабильность искрообразования сохраняется при этом до 36,тыс. разрядов в минуту

16

благодаря возможности быстрого подзаряда конденсатора. Такие системы нечувствительны к нагарообразованию и более успешно работают, к примеру, в роторно-порш- невых и других двигателях со склонностью к нагарообразованию на свечах. Для отечественных методик, летных двигател ей тиристорную систему применяют с питанием ее от источника переменного тока (маховичного генератора).

При этом электронным системам с контактным управлением свойственны и некоторые недостатки обычных батарейных систем, так как в них сохранен механический прерыватель с присущими ему износом, вибрацией контактов и другими нежелательными свойствами.

Электронные системы с бесконтактным управлением отличаются от рассмотренных как по принципу действия, так и по конструкции; они свободны от упомянутых недостатков, но сложнее и дороже контактных. В отечественной практике бесконтактную транзисторную систему применяют для двигател ей автомобилей ЗИЛ-131, «Урал-375Д» и др. Οʜᴎ оснащены системой «Искра», в состав которой входят следующие устройства:

Транзисторный коммутатор ТК-200, включающий в себя четыре транзистора, в том числе один, мощный высоковольтный. Датчикраспределитель зажигания Р351, включающий в себя высоковольтный распределитель и магнитоэлектрический бесконтактный датчик импульсов момента зажигания, являющийся однофазным генератором переменного тока с постоянным магнитом, число пар полюсов которого равно числу цилиндров. Катушка зажигания Б-118, а так же включатель зажигания, добавочный резистор (сопротивление) и выключатель, сблокированный с включател ем стартера.

Бесконтактные системы зажигания полностью устраняют недостатки, связанные с механическим прерывател ем и центробежно-вакуумными регуляторами опережения зажигания, но распределитель в них имеет механический привод с его цепочкой люфтов, нарушающей в какой-то мере своевременность подачи искры в отдельные цилиндры. Этот недостаток позволяют преодолевать так, называемые цифровые си-

стемы зажигания.

Электронная цифровая система не имеет распределителя с механическим приводом и обеспечивает автоматическое регулирование момента зажигания с помощью электронного цифрового блока в зависимости от многих факторов, а не только от скорости вращения вала и нагрузки. Цифровая система создает, к примеру, благоприятные условия для регулирования момента зажигания и по признаку детонации, которую стремятся предотвращать в современных двигателях. На рис. 4 представлена блок-схема цифровой системы фирмы «Хартинг». На вал двигателя установлен зубчатый диск с равномерно расположенными по его окружности выступами, электромагнитный датчик 2, реагируя на прохождение около него выступов 1, вырабатывает импульсы, пропорциональные частоте вращения вала; второй датчик 3 расположен так, что он реагирует только на установочный выступ, который размещен на диске в зоне за 90° до в.м.т. и вырабатывает один установочный импульс за каждый оборот вала. Электронная часть системы состоит из главного 4 и дополнительного 5 счетчиков, задатчика временных интервалов 6, усилителя мощности 7, блока управления

17

моментом включения 8, датчиков температуры 9, давления 10 и положения дроссельной заслонки карбюратора 11, электронного распределителя 13, а также 1 имеет катушку 12 и свечи зажигания 14.

Счетчик 4 суммирует импульсы, предопределяемые частотой вращения вала, двигателя и только после коррекции этой суммы по числу импульсов от датчиков других устройств выдает сигнал (импульс) на зажигание, а через высоковольтный электронный распределитель искра направляется в соответствующий цилиндр. Следовательно, в системе нет механических промежуточных звеньев и нет, в связи с этим накладок от них на своевременность воспламенения смеси в цилиндрах, вызываемых несовершенством системы зажигания. Параметры системы остаются неизменными в течение вс его срока эксплуатации без обслуживания и дополнительных регулировок, что нужно отнести к большим ее достоинствам. Из известных систем зажигания цифровая - наиболее сложная и дорогая, но и самая перспективная, особенно в случае сочетания ее возможностей с современными системами питания двигател ей с обратной связью.

18

19

7. Исследование датчика частоты вращения двигателя внутреннего сгора-

ния

Разработанный преобразователь (рисунок 3.16) частоты вращения содержит датчик 1 частоты вращения вала, формирователь 2 импульсов, фильтр 3 нижних частот, измерительный прибор 4, диск 5 с прорезями и выступами, установленный на валу, катушка индуктивности 6 с магнитным сердечником, жестко закрепленная вблизи прорезей и выступов диска. Формирователь 2 импульсов изготовлен в виде последовательно соединенных триггера 7 с одним входом, выполненного на двух 8 и 9 биполярных транзисторах с коллекторно-базовыми связями, и эмиттерного повторителя 10. Устройство имеет дифференцирующую цепь 11, входом подключенную к катушке индуктивности 6, последовательно соединенные вторую дифференцирующую цепь 12 и выпрямитель 13, при этом выпрямитель 13 соединен с фильтром 3 нижних частот, база 14 первого биполярного транзистора 8 триггера 7 подключена к дифференцирующей цепи 11, а выход эмиттерного повторителя 10 – ко входу второй дифференцирующей цепи 12. Первая дифференцирующая цепь 11 содержит резисторы

20