Здравствуйте, редакция журнала Мото

Вид материала

Документы

Содержание Привожу описание разработанной системы для использования на двигателе Д8 Доработка магнето состоит в следующем Устройство и принцип работы системы зажигания

Подобный материал:

• Презентация журнала В  Конгресс-центре тпп РФ редакция делового журнала «Мир Африки», 35.31kb.
• Договор об условиях и порядке передачи авторских прав на статью, 41.13kb.
• Мы уже не раз поднимали на страницах журнала вопросы здоровья и спорта, 115.64kb.
• Линейцева Татьяна Ивановна. № Название мероприятия Класс Количество участников Ответственный, 53.32kb.
• Текстовый редактор microsoft word, 53.68kb.
• Фгу «Редакция журнала «родина», 24.47kb.
• Здравствуйте, дорогие друзья, 128.1kb.
• Тысяч людей и в тоже время всего лишь два человека Учитель и Ученик, которые завтра, 89.97kb.
• Правила участия в научных конференциях, 196.71kb.
• Здравствуйте, уважаемая редакция, 84.13kb.

Здравствуйте, редакция журнала Мото! 

Предлагаю вашему вниманию электронную бесконтактную тиристорную систему зажигания. Она предназначена для использования на моторах с генераторами типа магнето – например для наших надежных мопедов – «Газулек» с двигателями Д6–Д8. 
Классические контактные и электронные системы с постоянным углом опережения зажигания (УОЗ) работают, можно было бы сказать – удовлетворительно. Но вот, только те из нас, кто хотел бы добиться от своей мототехники высоких эксплуатационных характеристик, не могут довольствоваться результатом использования таких систем. 
Контактные системы требуют периодической, аккуратной и точной настройки и довольно быстро изнашиваются. Их работа может быть оптимизирована только к очень узкому диапазону оборотов двигателя. 
Существующие электронные схемы так же, по ряду причин, оптимальны только в ограниченном диапазоне оборотов двигателя. При их изготовлении приходится делать выбор – либо обеспечить устойчивый запуск, либо стремится к достижению высоких оборотов мотора. Изготовители вынуждены идти на компромисс и обычно делают системы, хорошо работающие только в среднем диапазоне частот вращения. 
Разработанная и испытанная мною система зажигания избавлена от перечисленных недостатков и приближена к оптимальной – линейной характеристике угла опережения зажигания на всех режимах, от холостого хода, до максимальных оборотов. 

Привожу описание разработанной системы для использования на двигателе Д8 

Данный двигатель имеет своеобразную конструкцию магнето, что позволяет получать управляющий сигнал для срабатывания системы непосредственно с катушки возбуждения. То есть система работает без отдельного датчика момента зажигания. 
Однако, ввиду того, что магнето, изначально, было предназначено для контактного зажигания, требуется произвести несколько несложных доработок его конструкции. Вначале объясню, почему. 
Момент искрообразования, в заводском – контактном исполнении, происходит при таком положении ротора, когда он начинает входить в полюса сердечника катушки зажигания – «подковы». Сила тока к этому моменту - на максимуме. Угол установки ротора и, соответственно, кулачка на коленвалу позволяет получить искру за 3,5 мм от ВМТ – в момент наибольшего тока в катушке возбуждения. С увеличением оборотов угол не изменяется. Этот угол оптимален только для номинальных оборотов. При больших – происходит запаздывание воспламенения топливно-воздушной, при меньших – воспламенение смеси становится ранним. 
Известные тиристорные системы зажигания запасают энергию одной полуволны магнето в конденсаторе, и в тот момент, когда вторая полуволна открывает тиристор – происходит разряд. При увеличении скорости нарастания напряжения (т.е. при росте оборотов) напряжение порога срабатывания тиристора наступает раньше – по углу поворота коленвала. Так задумана реализация автоматического регулирования угла опережения зажигания. Но, при таком нарастании напряжения, какое обеспечивается данной конструкцией магнето, тиристор откроется мгновенно и зажигание будет, фактически, с фиксированным УОЗ, а при высоких оборотах угол будет меняться в позднюю сторону! 
Для получения оптимального сигнала от катушки необходимо добиться такого положения ротора относительно катушки в требуемый момент, чтобы тиристор, на холостых оборотах, открывался бы с опережением 10º, а при увеличении оборотов – УОЗ увеличивался плавно, пропорционально оборотам. 
Это положение ротора было установлено мною опытным путем. Для обеспечения такого положения пришлось произвести небольшую доработку магнето. При этом я стремился обойтись минимальным вмешательством в конструкцию магнето и избежать сложной доработ-ки деталей. 

Доработка магнето состоит в следующем: 
На фланце крепления «подковы» необходимо выполнить новые крепежные отверстия и срезать верхний правый угол по размерам на прилагаемом Эскизе 1 
 

Уточнение размеров требуется в связи с тем, что детали изготовлены заводом с очень большими разбросами допусков. 

На «подкове» также необходимо срезать правый верхний угол, по размерам Эскиза 1. 

Ротор снять с вала, перевернуть лицевой стороной вовнутрь, установить на ту же шпонку и закрепить. 

Есть еще один важный нюанс. Контактной системе зажигания безразлично, какова полярность полюсов у ротора, поэтому встречаются ротора намагниченные с разным расположением полюсов относительно шпоночного паза. Если такой ротор использовать с моей схемой, то момент образования искры развернется на 180º и будет происходить перед НМТ – мотор просто не заведется. О способах исправления такой ситуации скажу чуть позже. 
Катушку можно использовать штатную, но перемотанная по моим параметрам (см. ниже) – работает лучше. 

Устройство и принцип работы системы зажигания: 
Схема зажигания собирается из минимального количества доступных и недорогих радиодеталей. 

 

1 – общий вывод; 2 – вывод датчика; 3 – вывод заряда; 
4 – вывод ВВ катушки; 5 – лампа фары: 2,5В, 0,72А; 
Т1 – Катушка магнето Д8; Т2 – Высоковольтная катушка. 
С1 – 3,3мФ; С2 – 0,068 мФ; 
V1 – КД105Г; V2 – КД105Г; V3 – КД521; 
V4 – КТ361; V5 – КТ315; 
V6 – КД521; V7 – КУ201; V8 – КД105Г; V9 – КД202; 
R1 – 30К; R2 – 3,9К; R3 – 1,8К; R4 – 20К; 

Провод штатной катушки зажигания Т1, который раньше подключался к кулачкам прерывателя, теперь используется для получения сигнала управления. Сигнал поступает на пороговое устройство V4–V5, формирующее импульс для открытия тиристора V7. 
Во время прохождения отрицательной полуволны, через вывод 2, через резистор R1 и диод V6, заряжается конденсатор С2. 
Пороговое в это время заперто резистором R2. 
Далее, при смене полярности входного напряжения (положительная полуволна), при достижении 0,5 В., через резисторы R2, R3 и эмиттерный переход транзистора V4 открывается пороговое устройство V4–V5. 
Таким образом – энергия (левой по схеме обкладки) конденсатора С2 со знаком «минус», через транзисторы V5, V4 и диод V3 замыкается на правую обкладку, а энергия заряда С2 со знаком «плюс» (с правой обкладки) открывает тиристор V7. 
При этом конденсатор С1 через тиристор V7 замыкается на катушку зажигания. Колебательный процесс, происходящий в контуре первичной обмотки ВВ катушки Т2, сначала вызывает высокое напряжение на вторичной обмотке, а затем выдает импульс тока обратного напряжения. 
Этот импульс запирает тиристор V7, и через диод V8 немного заряжает С1. В следующий момент, продолжающийся рост напряжения на катушке Т1 (положительная полуволна), вновь Заряжает С1. Далее процесс повторяется. 

Ротор, относительно катушки, установлен так, что, в момент приближения поршня к точке вспышки, напряжение положительной полуволны только начинает расти от ноля. Рост напряжения, на этом участке поворота ротора, происходит по пологой кривой. 

При росте оборотов, кривая становится круче. Напряжение срабатывания порогового устройства V4–V5 (0,5В) достигается раньше – относительно угла поворота ротора (коленвала). 
Использование области малых напряжений, для управления моментом зажигания, обеспечивает широкий сектор изменения угла опережения зажигания. 
Таким образом, реализуется автоматический УОЗ. 

Удаленность этого рабочего участка от верхней границы напряжения полуволны позволяет получить характеристику роста УОЗ, практически - на любых оборотах 

Замечу, что на отрицательную полуволну магнето нагрузку давать нельзя! В этом случае произойдет разбалансировка колебательного процесса, и момент искрового разряда будет смещен. 

Блок зажигания был выполнен навесным монтажом прямо с выводов тиристора V7. Я разместил его в трубку из пластмассы 32мм и длиной 100мм и залил эпоксидным компаундом. 

Обмотка 1–2 = 180 витков проводом 0,62мм, обмотка 2–3 = 5000 витков проводом 0,15…0,18мм. Катушку мотать виток – к витку, а ВВ обмотку изолировать послойно и пропитать лаком. Данное количество витков получено исходя из максимального заполнения имеющегося объема обмоткой, а следовательно, катушка имеет максимально возможный, для данной конструкции КПД. 

Высоковольтные катушки лучше применять автомобильные – от транзисторных систем, с высоким коэффициентом трансформации. Они, при той же стоимости что и ТЛМ, имеют больший КПД и значительно надежнее в эксплуатации. 

Присутствие диода V9 позволяет использовать положительную полуволну магнето для питания лампы фары. Его прямое напряжение равно 1 В и не влияет на работу системы зажигания, так как напряжение для ее срабатывания равно 0,5 В. Напряжение в цепи фары оказывается стабилизированным 2,5…3В. Лампы фары и заднего габарита горят ярко и устойчиво, на всех оборотах двигателя. 

В том случае, если у вас «неправильный» ротор, имеется несколько вариантов исправления: 
– Заново намотать катушку генератора, но намотку производить уже в противоположном направлении. 
– Пропилить новый шпоночный паз, строго напротив штатного. Это позволит развернуть магнит на 180º. Изготовление паза требует аккуратности и точности исполнения – если ротор будет «болтаться» на шпонке, его быстро разобьет, а параметры системы будут нестабильны. 
– Вместо тиристора можно использовать симистор, но схему вам придется переработать … 
– Проще всего было бы заменить ротор на подходящий, по полюсовке, для этой схемы. 

Эту систему бесконтактного электронного зажигания так же можно использовать в любой технике с маховичным магдино и датчиком момента зажигания. К таким относятся, например, мопеды с моторами V50 и Ш62, снегоход «Буран», лодочные моторы, импортные скутеры, и многие другие конструкции с двухтактными двигателями. Для установки системы нужно к выводу 2, моего коммутатора, подключить провод от управляющего датчика штатного зажигания. 
Схема разработана мною уже почти десять лет назад. За это время было собрано более 200 экземпляров. Они устанавливались многими мотолюбителями г. Рыбинска и района на раз-личную технику и показали себя с лучшей стороны. Нареканий на работу системы практически не! 
Приведу результаты использования данной системы на моем мопеде Рига-13: 
Двигатель легко заводится в любое время года, холодный или прогретый. Раскручивается до 7000 оборотов в мин. Скорость мопеда возросла до 55 км/ч (по показаниям спидометра мотоцикла, двигавшегося рядом). Перегревов двигателя не происходит, даже при продолжительном движении с максимальной скоростью. Передаточные отношения трансмиссии не изменял. После небольшого форсирования мотора, по фазам газораспределения, обороты выросли до 10000, а скорость до 65 км/ч 
Система была протестирована испытательной станцией завода по изготовлению снегоходов «Буран», входящего в состав Рыбинского производственного объединения моторостроения (сейчас – НПО «Сатурн» им. П.А. Люлька). Было получено положительное заключение, подтверждающее заявленные мною параметры. 

Надеюсь, что моя система зажигания поможет мотолюбителям улучшить качество своей техники! 
С уважением, Николай Новиков, работник Рыбинского конструкторского бюро моторостроения. г.Рыбинск, 17 апреля 2005 г.