ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Принципы построения конденсаторных (тиристорных) систем зажи- i гания из "Электроника в автомобиле Издание 3 Выпуск 1084 " В конденсаторных системах зажигания энергия искрообразования на капливается не в магнитном поле катушки зажигания, как это имеет место классической или транзисторной системах, а в электрическом поле специального накопительного конденсатора, который в нужные моменты времени подключается к катушке зажигания. Конденсаторные системы зажигания подразделяются на системы с импульсным и непрерывным накоплением энергии. [c.9] В системах с импульсным накоплением энергии процессы заряда и разряда накопительного конденсатора разделены паузами, а в системах с непрерывным накоплением таких па з нет. [c.9] Системы с импульсным накоплением позволяют простыми средствами стабилизировать напряжение заряда накопительного конденсатора, т. е. сделать его независящим от изменений напряжения питания и других дестабилизирующих факторов. Однако при малой пусковой частоте вращения вала двигателя в этих системах вследствие [величения времени паузы накопительный конденсатор к моменту искрообразования успевает несколько разрядиться, и напряжение искрообразования уменьшается. Это налагает жесткие требования на значения токов утечки в элементах вторичной цепи — тиристоре, накопительном конденсаторе, выпрямительном диоде — и является недостатком систем с импульсным накоплением. [c.9] На рис. 2 приведена принципиальная схема конденсаторной системы зажигания с непрерывным накоплением энергии. [c.9] Как видно, новыми элементами по сравнению с классической системой зажигания являются преобразователь напряжения ПН, накопительный конденсатор С1, коммутатор 82 и схема правления СУ. [c.9] Система зажигания работает следующим образом. При вращении вала двигателя контакты прерывателя Пр попеременно размыкаются и замыкаются. При замыкании контактов сигнал от схемы управления устанавливает коммутатор 52 в положение 1. На выходе преобразователя имеется высокое напряжение 350 В, до которого заряжается накопительный конденсатор. [c.10] В момент размыкания контактов прерывателя схема управления вырабатывает сигнал, который переключает коммутатор в положение 2. Заряженный до высокого напряжения 350 В накопительный конденсатор подключается к первичной обмотке у1 катушки зажигания КЗ. В контуре, образованном конденсатором С1 и первичной обмоткой катушки зажигания, возникают затухающие синусоидальные колебания, амплитуда напряжения первой полуволны которых близка к напряжению заряда накопительного конденсатора. При этом во вторичной обмотке 2 катушки зажигания индуцируется высокое напряжение, достигающее 20—30 кВ. [c.10] Рассмотрим подробнее основные этапы работы системы заряд накопительного конденсатора после переключения коммутатора в положение 1 (этап 1) и процессы, происходящие после размьжания контактов прерывателя и переключения коммутатора в положение 2 (этап 2). [c.10] Этап 1. Согласно схеме замещения (рис. 3) цепь, состоящая из накопительного конденсатора С1, резистора вя, сопротивление которого равно внутреннему сопротивлению преобразователя, и резистора / ут, сопротивление которого равно результирующему сопротивлению утечки во вторичной цепи, с помощью коммутатора 82 подключается к источнику постоянного напряжения и,, которым является преобразователь. [c.10] Как правило, Нут / вн (в противном случае, как будет показано ниже, система вообще не работоспособна), и напряжение на накопительном конденсаторе через время Зт=3. ввС1 практетески достигает установившегося значения и . [c.10] Необходимым условием нормальной работы системы является полный заряд конденсатора С1 до напряжения 1] за время между двумя искрами при максимальной частоте вращения вала двигателя. [c.10] Таким образом, условие Лут / вн выполняется даже и в этом крайнем случае, и, следовательно, влиянием сопротивления утечки в системах с непрерывным накоплением энергии можно пренебречь. Тем более что в действительности ток утечки у подавляющего большинства тиристоров этого типа не превышает 0,2— 0,3 мА. [c.11] яучае же, если сопротивление утечки по каким-либо причинам станет соизмеримым с внутренним сопротивлением преобразователя, то напряжение заряда накопительного конденсатора резко уменьшится [см. (1)] и система станет неработоспособной. Энергия преобразователя будет в основном расходоваться в паразитных цепях утечки. [c.11] На практике выполнение неравенства (3) не встречает затруднений. Задавшись определенной энергией W и выбрав значение выходного напряжения преобразователя Ое, из выражения (2) определяют емкость накопительного конденсатора, Внутреннее сопротивление преобразователя Яви определяется егО мощностью. Чем больше мощность преобразователя, тем меньше его внутреннее сопротивление. [c.11] Применяя достаточно мощный преобразователь, можно добиться того, чтобы энергия К с, а значит, и вторичное напряжение, были постоянными вплоть до самой высокой частоты вращения коленчатого вала двигателя. Что же касается малой частоты вращения, то очевидно, что если накопительный конденсатор успел зарядиться до напряжения [/в при максимальной частоте вращения, он тем более успеет зарядиться до этого напряжения при малой частоте вращения коленчатого вала. [c.11] Из этого выражения следует, что, выбрав соответствующим образом емкость накопительного конденсатора С1 так, чтобы С1 Сг (1112/011) , можно добиться малой зависимости вторичного напряжения Угнано от значения емкости С2, что принципиально евозможно в классической системе зажигания. [c.12] Это связано с тем, что в качестве коммутатора в конденсаторной системе зажигания обычно применяют тиристоры, время переключения которых, определяющее длительность фронта первичного напряжения, всего несколько мвкросе кунд. Конечно, длительность фронта вторичного напряжения зависит, кроме того, от параметров катушки зажигания. Однако даже при применении катушек от классической системы зажигания фронт импульса вторичного напряжения в конденсаторной системе получается значительно круче, чем в классической. [c.13] Очевидно, что потери энергии при конкретных значениях шунтирующего сопротивления и вторичного напряжения пропорциональны времени действия этого напряжения. Поэтом при крутом франте потери за время, пока напряжение достигнет максимума, будут меньше, чем при пологом фронте. Этим и объясняется малая зависимость Угнано в конденсаторной системе зажигания от сопротивления, шунтирующего вторичную цепь. [c.13] По мере увеличения тока в обмотке wl увеличивается падение напряжения на резисторе К1. Это напряжение поступает на вход схемы управления и, когда ток достигает заданного значения /р, ключи 52.1 и 52.2 по сигналу от схемы управления размыкаются. Ток в обмотке wl прекращается ( г, рис. 6). Энергия, накопленная в магнитном поле трансформатора Т1, равная 1Яр/2, где 1 — индуктивность обмотки трансформатора Т1, создает в его обмотках импульсы напряжения. Положительный импульс с конца обмотки - 2 (начала обмоток на рис. 5 обозначены точками) проходит через диод VI и заряжает накопительный конденсатор С1 до высокого напряжения 350 В ( з, рис, 6). Диод VI предотвращает разряд конденсатора С1 через обмотку 1 2 после окончания действия импульса. [c.14] Как видно из этого выражения, напряжение заряда накопительного конденсатора от напряжения питания не зависит и при постоянных значениях т), Ь1 и С1 определяется лишь током разрыва /р. [c.14] Вернуться к основной статье