Структурная схема стенда

Практическое занятие №2

Исследование работы системы зажигания

С датчиком Холла

Цель: Изучить принцип работы бесконтактной системы зажигания с датчиком Холла и исследовать её характеристики.

Теоретическая часть.

Система зажигания с регулируемым временем накопления энергии предназначена для обеспечения искрообразования на свечах зажигания двигателя внутреннего сгорания автомобилей семейства ВАЗ. Она состоит из датчика- распределителя, электронного коммутатора, катушки зажигания. Структурная схема системы зажигания приведена на рисунке 1. Схема состоит из следующих функциональных элементов:

- датчика Холла - датчик углового положения коленчатого вала;

- инвертора;

- формирователя линейного напряжения;

- компаратора;

- логической схемы "или"; - выходного каскада;

- катушки зажигания;

- схемы отклонения тока при неработающем двигателе;

- схемы корректировки времени накопления по напряжению;

- схемы ограничения тока.

На рисунке 1 приведена принципиальная схема коммутатора. Базовым элементом схемы коммутатора является микросхема К14ОУД1, представляющая собой счетверенный токоразностный усилитель в одном корпусе. Микросхема имеет выходные параметры на уровне операционных усилителей среднего класса. На базе микросхемы построены все основные функциональные элементы коммутатора.

Инвертор VT1 выполнен на транзисторе типа КТЗ15Г. Выходной каскад является ключевым усилителем и выполнен на транзисторах КТ815В и KT834A. Транзистор КТ834А - мощный высоковольтный транзистор Дарлингтона позволяет коммутировать токи до 12 А, при напряжении до 400 В. Коэффициент усиления транзистора по току составляет 75... 100.

Корпус коммутатора отлит под давлением из алюминиевого сплава АЛ9. Внутри корпуса располагается печатная плата с радиоэлементами. Выходной транзистор, диод защиты и высоковольтный конденсатор смонтированы на внутренней части корпуса.

Электрическое соединение с бортовой сетью и датчиком осуществляется через плоский штепсельный разъем. Герметизация коммутатора достигается использованием резиновых прокладок и втулок.

Катушка зажигания типа Б116, с разомкнутым магнитоприводом обычной конструкции. Несмотря на большую величину коммутируемого тока (I_pmax=8,2А), перегрев катушки не превышает 50°С.

Основные технические показатели системы зажигания:

1. Максимальное вторичное напряжение (R_ш=1МОм, С_ш=55пФ, n=500мин^-1, U_п=12В), кВ…...29

2. Максимальная величина коммутируемого тока, А…...8,2

Структурная схема стенда

При проведении практического занятия исследуется коммутатор 3620.3734 (или аналогичный) в котором применена специальная микросхема L497B (отечественный аналог КР1055ХП1,2,4), которая обеспечивает выполнение всех вышеперечисленных требований к электронному коммутатору (рисунок 9). В качестве силового ключа применен составной высоковольтный транзистор BU931Z (VT1, отечественный аналог КТ898А, А1). Применение специализированной микросхемы и специального «автомобильного» транзистора с защитой от перенапряжений резко повысило надежность коммутатора.

Рис. 1 - Коммутатор 3620.3734. Принципиальная схема.

На рисунке 2 показаны основные формы сигналов системы зажигания с датчиком Холла.

Рис. 2 - Основные формы сигналов: 1-сигнал датчика Холла, 2-сигнал управления задержкой, 3-ток катушки зажигания, 4-сигнал на тахометр, 5-напряжение выходного транзистора

Структурная схема стенда показана на рисунке 3. Она состоит из трансформатора 1, выпрямителя 2, стабилизатора напряжения 3, катушки зажигания 4, имитатора сигнала датчика Холла 5, коммутатора 6 разрядника 7 и измерительных приборов РА1, РА2. Управление стендом осуществляется переключателями S1-«сеть», S2-«нагрузка», S3-«ток разрыва» и регулятором частоты вращения коленчатого вала - резистор R2- «частота». С контрольных точек стенда (⊥, U_вх, I_к, U_к) снимаются сигналы генератора, тока катушки зажигания и напряжения на первичной обмотке.

Рис. 3 - Структурная схема стенда