Для оптимизации угла опережения зажигания на автомобильных двигателях применяют механические (центробежные) регуляторы. У двигателей мотоциклов малой и средней мощности регуляторов опережения зажигания нет, поэтому угол опережения постоянен и оптимален (по максимуму крутящего момента) только для частоты вращения коленчатого вала немного выше средней. В результате на малых оборотах детали поршневой группы двигателей испытывают значительные ударные нагрузки, а на высоких - повышенный нагрев, сопровождающийся потерей мощности. Это приводит к повышенному износу двигателя, увеличению расхода топлива и токсичности отработавших газов.
Предлагаемая вниманию электронная система зажигания с регулятором угла опережения предназначена для установки на мотоциклы с двухцилиндровыми двухтактными двигателями. При испытаниях системы на мотоцикле ИЖ. Ю4 его двигатель работал мягко во всем интервале частоты вращения коленчатого вала, на холостых оборотах это особенно заметно по отсутствию характерного стука. На мотоцикле ИЖ Ю4 значительно снизалась вибрация корпуса. Устройство работоспособно при напряжении питания в пределах 5...10 В. Угол опережения зажигания при частоте вращения коленчатого вала 1000 мин-I 12°, При 6000 мин-I 28°. Мощность, потребляемая системой зажигания при максимальной частоте вращения коленчатого вала 6000 мин-I , не превышает 15 Вт. Датчик пусковых импульсов системы зажигания представляет собой стандартный датчик холла. Датчик установлен на торце статора генератора вместо диска с контактами прерывателя. На оси ротора генератора вместо кулачка установлена насадка с двумя размыкателями магнитного поля, изготовленными из стальной пластины. При вращении ротора размыкатели, проходя между полюсных наконечников, размыкают магнитную цепь датчика, и в нем формируется импульс напряжения. За один оборот коленчатого вала образуются два импульса, и, стало быть, по две искры в каждой запальной свече. Датчик установлен таким образом, что импульс формируется за 42° до верхней мертвой точки (ВМТ) коленчатого вала (по ходу его вращения). Это значение больше максимального эксплуатационного (28...29°) и необходимо для устойчивой работы системы на максимальной частоте искрообразования.
Схема устройства изображена на рис. 1, а на рис. 2 - временные соотношения, характеризующие его работу. 
Крутым фронтом импульса Uд датчика на короткое время открывается транзистор V4. На его базу через резистор R5 подано небольшое открывающее напряжение смещения. Это способствует надежному открыванию транзистора при малых амплитудах входного импульса во время запуска двигателя. На транзисторах V6 и V12 собран ждущий мультивибратор с регулируемой длительностью импульсов. Работой мультивибратора управляет узел на транзисторе V 18. диодах V 16, V 17 и конденсаторе С10. Чем больше частота запускающих импульсов с датчика, тем меньше длительность импульсов формируемых ждущим мультивибратором. При частоте вращения коленчатого вала двигателя 1000 мин-I частота импульсов от датчика будет равна 16,7 Гц, что соответствует длительности импульсов мультивибратора (времени задержки импульсов датчика) 5 мс. Один оборот коленчатый вал совершает за 1 / 16,7 с =60 мс. Значит, за время от появления импульса датчика до появления искры на электродах запальной свечи (время задержки), равное 5 мс, коленчатый вал повернется на угол 360°5/60:=30° Угол опережения составит42°-30° =12°
Частоте вращения коленчатого вала 5000 мин-I соответствует частота импульсов датчика 83,5 Гц, задержка равна 0,5 мс. Нетрудно подсчитать, что за 0,5 мс коленчатый вал повернется на угол 15°, и угол опережения зажигания составит 42°-15°=27°.
На рис. 3 приведены характеристики центробежного регулятора 1, описываемого электронного 2 и оптимальная характеристика 3 регулирования для средних нагрузок. 
Как видно из рисунка, электронный регулятор обладает лучшей характеристикой, нежели механический. Кривизну характеристики электронного регулятора можно изменять подборкой резистора R 15 и конденсаторов С8 и С9.. Описываемая система может применяться как для двухцилиндрового, так и для одноцилиндрового двигателя. В первом случае на датчике устанавливают два размыкателя, во втором один. Частота импульсов при двухцилиндровом двигателе будет в два раза больше. Поэтому для одноцилиндрового двигателя емкость конденсатора С4 следует уменьшить вдвое.
Искроформирователь, состоящий из преобразователя напряжения на транзисторах V1, V2, трансформаторе Т1 на диодах V7- V 10, не имеет особенностей. Он построен так, что в обоих цилиндрах двигателя искра образуется одновременно. В одном цилиндре искра будет рабочей, во втором она смеси не воспламеняет и используется для самоочищения свечи. Для каждой катушки зажигания предусмотрен отдельный накопительный конденсатор. Что обеспечивает одинаковую мощность искрового разряда в обеих свечах. Чертеж платы показан рис. 4. 
Трансформатор собран на пермаллоевом магнитопроводе Ш l2х15 мм. Обмотки содержат: 1а и 1г. - по 10 витков провода ПЭВ-l 0,33мм: 1б и 1в - по 25 витков провода ПЭВ-I 0,8мм; 11 - 640 витков провода ПЭВ-2 0,23мм. Транзисторы V6 и V 12 желательно подобрать с коэффициентом h21Э в пределах 32...35 (при напряжении Uкэ=3В и токе 1.=2 мА).
Датчик закрепляют на диске, аналогичном по форме и размерам имеющемуся диск с деталями контактного прерывателя, и устанавливают на двигатель. Налаживать устройство лучше всего до установки его на двигатель, отключив датчик и преобразователь напряжения. Резистор R8 устанавливают в среднее положение. На вход устройства (на конденсатор С2) от генератора импульсов подают импульсы с амплитудой 2В и длительностью 50...100 мкс. Частота следования импульсов должна быть равна 33,4 Гц (в случае одноцилиндрового двигателя частоту уменьшают вдвое). Наблюдая на экране осциллографа импульсы ждущего мультивибратора, подборкой резистора R 10 устанавливают их длительность равной 5 мс. Сигнал для осциллоскопа снимают с резистора R /2.
Далее частоту генератора импульсов увеличивают до 167 Гц и, подбирая резистор R15, устанавливают длительность импульсов ждущего мультивибратора равной 0,5 мс. После этого нужно еще раз проверить длительность импульсов на частоте 33,4 Гц, а затем еще раз на частоте 167 Гц. Электронный регулятор можно считать налаженным, если длительность импульсов соответствует указанной в таблице 1. После установки датчика на двигатель на диск наносят радиальную риску отступая от датчика холла на угол 42° по направлению вращения коленчатого вала. Коленчатый вал поворачивают в положение, соответствующее верхней мертвой точке какого-либо поршня, совмещают один из размыкателей с риской на диске и фиксируют его. После этого в ВМТ устанавливают другой поршень и точно также закрепляют второй размыкатель. Для случая одноцилиндрового двигателя сопротивление резистора R10 должно быть в пределах 36...43 кОм, а R 15 - 300... ...510 Ом. Ну, вот и все, кто смог прочитать до этого места значит он заинтересован собрать эту схему для своего любимца, то бишь - ИЖА!!
Оригинал схемы можно найти в журнале «РАДИО» за 1981г. № 5-6.
|
