3. Схема электронного зажигания КЭТ-1а
Здесь предпринята попытка решения одой из проблем запуска двигателя – малое напряжение вырабатываемое генератором при пуске. Для решения этой проблемы в схеме КЭТ-1а применено «умножение» напряжения. Работает данное схемное решение следующим образом: когда полярность обмоток такова, что плюс генератора находится на корпусе, а минус генератора подключён к обкладке конденсатора С1, другая обкладка конденсатора С1 заряжается через стабилитроны VD3 и VD4. Конденсаторы С2 и С3 не заряжаются, так, как диод VD5 препятствует заряду, он включён в обратной полярности для данного напряжения.
В следующий полупериод когда полярность на генераторе меняется, генератор оказывается последовательно включён с емкостью С1, напряжение на генераторе и конденсаторе С1 складывается. Положительное напряжение через резистор R1, подаётся на диод VD5 и открывает его. Положительный заряд подаётся на одну обкладку конденсаторов С2 и С3, отрицательный заряд, через первичную обмотку высоковольтного трансформатора, на другую обкладку. Во время заряда конденсаторов С2 и С3, ток может достигать больших величин и повредить зарядную обмотку генератора и первичную обмотку высоковольтного трансформатора, для ограничения ток заряда установлен резистор R1. По мере разряда конденсатора С1, открывается диод VD1 и дальнейший ток заряда конденсаторов С2 и С3 протекает через этот диод. Стабилитроны VD3 и VD4 препятствуют возникновению напряжения более 140В, предохраняя элементы схемы от пробоя.
Тиристор КУ201И (VD6) управляется по катоду, это означает, что при положительном напряжении между управляющем электродом и катодом (при наличии положительного напряжения между анодом и катодом), происходит пробой тиристора анод - катод. Пробой тиристора будет существовать, даже если напряжение на управляющем электроде будет снято. Это означает, что достаточно любого импульса, который «прейдет и уйдёт», а пробой тиристора будет оставаться до тех пор, пока не будет снято положительное напряжение с анода (положительное напряжение на аноде тиристора VD6 обеспечивают конденсаторы С2 и С3, минус этих конденсаторов, через низковольтную обмотку приложен к катоду тиристора). В нашем случае, положительный импульс от датчика (положительную полярность открывающего импульса обеспечивает диод VD2) открывает тиристор VD6 и тиристор остаётся открытым до тех пор, пока не разрядятся конденсаторы С2 и С3. Резистор R2 является нагрузочным и обеспечивает стабильность порога срабатывания тиристора.
Почему собственно выбран тиристор, а не транзистор, в качестве управляющего элемента схемы? Это связанно с тем, что включение тиристора основано на пробое его переходов, который возникает почти мгновенно (что очень важно, так, как амплитуда импульса на вторичной обмотке высоковольтного трансформатора напрямую зависит от скорости нарастания напряжения/тока в первичной обмотке). У транзистора много разных паразитных параметров, которые не позволяют ему быстро открываться, следовательно, он не может обеспечить быстрого изменения тока/напряжения в высоковольтном трансформаторе, отсюда и малое напряжение на свече зажигания. Возможно, сей час, и существуют необходимые транзисторы, но их цена наверняка значительно выше тиристора, а схема значительно сложнее, по этому с тиристором получается дёшево и «сердито».
Однако, в рассмотренной схеме опережение угла зажигания автоматически регулируется только в определённых пределах. Дело в том, что с ростом оборотов период и длительность импульсов зажигания изменяется на столько, что, как видно на графике, при 4500 об/мин угол опережения зажигания перестаёт расти, а при 7500 об/мин он вообще уменьшается!
Для уменьшения этого эффекта в схему ввели RC цепь, включив её в разрыв в точке А.
RC цепочка обеспечивает сдвиг максимальной амплитуды импульса, делая импульс не симметричным. Сдвиг будет зависеть от длительности импульса и крутизны фронта, при 7500 об/мин он, почти, отсутствует. Однако, это позволило улучшить зажигание и довести автоматическое регулирование опережения угла до 4500 об/мин.
Хотелось бы обратить внимание на выбор порога срабатывания тиристора. Кажется, если настроить порог срабатывания (при 1500 об/мин), на самую вершину импульса (для этого используют резистивный делитель R1 и R2 в цепи управляющего электрода тиристора) то автоматическая регулировка угла зажигания возрастёт.
Автоматическая регулировка угла зажигания возрастёт совсем не на много, за то потеряется стабильность работы системы зажигания. Так, как при изменении оборотов меняется амплитуда импульса с датчика угла зажигания, что может привести к пропускам зажигания. При изменении температуры у тиристора неизбежен дрейф порога срабатывания, что тоже приведёт к пропускам зажигания, в плоть до отсутствия искры. Пропуск искры может быть один на десяток импульсов. Увидеть такой пропуск на свече сложно, для этого нужен осциллограф. Однако такие пропуски приводят к потере мощности двигателя. Для надёжного срабатывания тиристора, амплитуда импульса с датчика угла зажигания должна быть намного выше порога срабатывания тиристора, так, что бы при всех дестабилизирующих факторах тиристор уверенно открывался. И ещё, Размещать электронное устройство зажигания лучше в не корпуса генератора, так, как в корпусе генератора высокая, и не стабильная температура.
В качестве датчика угла зажигания лучше используется катушка индуктивности, а не датчик Холла. Это связанно с тем, что датчик Холла внутри генератора подвергается воздействию больших электромагнитных полей, от которых он может неверно срабатывать.
В место датчика угла зажигания можно использовать импульсы зарядной обмотки генератора, если положение катушки генератора позволяет формировать импульс зажигания в нужный момент времени. Отдельный датчик хорош тем, что его можно перемещать в генераторе, подбирая оптимальный угла зажигания. Форма напряжения зарядной обмотки генератора отличаться от формы импульса с датчика. У зарядной обмотки генератора форма напряжения ближе к синусоиде, у датчика форма более «остроконечная» колоколообразная, что предпочтительнее. О переделке генератора можно посмотреть здесь: http://lochvica.narod.ru/zag/zg.html и здесь http://lochvica.narod.ru/zag/zag.html.
