СКАЧАТЬ:  psu-oktan-korektor.zip [142,96 Kb] (cкачиваний: 32)

СОДЕРЖАНИЕ

1. Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

2.Описание прибора. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

3.Программное обеспечение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Заключение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ..

Приложения

Приложение 1. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

Приложение 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

ПОЛУАВТОМАТИЧЕСКИЙ ОКТАН-КОРРЕКТОР

Владельцы автомобилей-ветеранов в процессе эксплуатации стал­киваются с рядом специфических проблем — это и чрезмерный про­цент содержания СО в отработавших газах, и низкая приемистость машины, и затрудненный запуск двигателя и др. Рассмотрение ва­риантов решения этих проблем приводит к выводу, что, кроме капи­тального ремонта двигателя или покупки нового автомобиля, есть более приемлемые пути: например, установка электронного блока зажигания и октан-корректора.

Известно, что наилучшие показа­тели бензинового двигателя внутрен­него сгорания могут быть реализова­ны лишь тогда, когда текущий угол опережения зажигания (03) зависит от частоты вращения коленчатого ва­ла, от разрежения в карбюраторе, от влажности окружающего воздуха, от октанового числа используемого топ­лива и многого другого. На совре­менных дорогих моделях автомоби­лей для этой цели устанавливают весьма сложные и дорогие бортовые процессоры, которые обобщают по­казания большого числа датчиков, учитывающих эти факторы. Создание таких комплексов для радиолюбите­лей затруднительно.

Ваш же старый автомобиль осна­щен только центробежным регулято­ром угла ОЗ и вакуумным корректо­ром. Топливом, как известно, сейчас торгуют несколько фирм, и его каче­ство даже при одинаковой марке бы­вает весьма различным. Поэтому специалисты считают целесообраз­ным ручное регулирование угла 03 после очередной заправки.

Описанный ниже корректор позво­ляет при пуске двигателя автомати­чески задерживать момент возникно­вения искр на 2,5 мс, причем с увели­чением частоты вращения коленчато­го вала от 960 мин"' до 4000 мин"¹ за­держка линейно уменьшается (при 4000 мин"¹ задержка близка к нулю). Из кабины водителя можно оператив­но изменять задержку в пределах от О до 2,5 мс, что на холостых оборотах соответствует углу ОЗ в 14,4 град.

Корректор может работать совме­стно с любыми блоками электронно­го зажигания. Его подключают по вхо­ду параллельно контактам прерыва­теля (см. схему на рис. 1). Принцип действия заключается в шунтировании прерывателя на время задержки, устанавливаемой водителем.

Устройство питается от парамет­рического стабилизатора R1VD1. При размыкании контактов прерывателя на базу закрытого транзистора VT1 через резистор R2 поступает откры­вающее напряжение. Как только транзистор VT1 открывается, высокий уровень на входах элемента DD1.1 сменяется низким, а на выходе этого элемента, наоборот, появляет­ся высокий уровень.

В этот момент запускаются одновибраторы, собранные один на триг­гере DD2.1, а второй — на триггере DD2.2. Одновременно высокий уро­вень, проходя через резистор R3, подтверждает открытое состояние транзистора VT1.

Первый из одновибраторов фор­мирует импульсы постоянной дли­тельности. С инверсного выхода триггера импульсы после инвертиро­вания элементом DD1.2 поступают на вход преобразователя частота—на­пряжение, собранного на элементах VD5, R10, R11, С5, ас прямого выхо­да — на другой подобный преобразо­ватель на элементах VD4, R8, R9, Сб.

Преобразователь VD5R10R11C5 служит для контроля частоты враще­ния коленчатого вала на пусковом участке до холостых оборотов (т. е. по частоте искрообразования от 0 до 27 Гц). Принцип действия преобразо­вателя заключается в зарядке кон­денсатора интегрирующей цепи им­пульсами постоянной длительности, что обеспечивает линейную зависи­мость напряжения на конденсаторе от частоты входных импульсов.

Второй одновибратор с регулиру­емой длительностью выходных им­пульсов формирует задержку им­пульса искрообразования относи­тельно момента размыкания контак­тов прерывателя. До этого момента триггер DD2.2 находится в состоянии

0,                    на выходе элемента DD1.3 дейст­вует низкий уровень, поэтому транзи­сторы VT2 и VT3 закрыты.

После размыкания контактов триг­гер DD2.2 переключится в состояние

1,                  этот момент откроются транзис­торы VT2, VT3, снова понижая напря­жение на базе транзистора VT1 почти до нуля. Транзистор закроется, и на выходе элемента DD1.1 снова по­явится низкий уровень, однако состо­яния триггеров он не изменит. Одно-вибратор формирует импульс за­держки, длительность которого опре­деляют сопротивление цепи резисто­ров R13, R14 и емкость конденсатора С4 (если закрыт транзистор VT4).

То короткое повышение напряже­ния на входе блока зажигания, кото­рое происходит между моментами размыкания контактов и открывания транзисторов VT2, VT3, не приводит к возникновению искры — оно будет подавлено "антидребезговой" вход­ной цепью блока зажигания.

При частоте искрообразования меньше 27 Гц на выходе элемента DD1.4 — высокий уровень, транзис­тор VT4 открыт, поэтому конденсатор СЗ подключен параллельно С4. В результате длительность импульсов за­держки увеличивается на 0,5..,1,5 мс, что облегчает запуск двигателя. При частоте более 27 Гц (холостые оборо­ты двигателя и выше) на выходе эле­мента DD1.4 уровень меняется с вы­сокого на низкий, транзистор VT4 за­крывается и конденсатор СЗ отключа­ется от С4 при этом, задержка умень­шается до установленной резистором R13.

Возвращение триггера в состоя­ние 0 происходит при увеличении на­пряжения на конденсаторе С4 до 4,6 В, после чего конденсатор разря­жается через резисторы R13, R14. Длительность импульса задержки, формируемого одновибратором на триггере DD2.2, зависит от начально­го напряжения на конденсаторе С4, а его определяют преобразователь ча­стота—напряжение на элементах VD4, R8, R9, С6 и эмиттерный повто­ритель на транзисторе VT5; они не да­ют конденсатору разрядиться ниже определенного уровня.

Чем больше частота вращения ко­ленчатого вала, тем выше напряже­ние на эмиттере транзистора VT5 и тем меньше времени необходимо для зарядки конденсатора С4 до напря­жения переключения триггера, а зна­чит, и меньше задержка. При частоте искрообразования 133 Гц (4000 мин"¹) напряжение на эмиттере транзистора VT5 равно 4,6 В и одновибратор на триггере DD2.2 не запускается, за­держка равна нулю. С уменьшением частоты напряжение на эмиттере VT5 уменьшается и задержка восстанав­ливается.

В остальном октан-корректор подобен другим, тем, которые уже известны читателям жур­нала.

Все детали, кроме перемен­ного резистора R13, смонтиро­ваны на печат­ной плате (рис. 2) из фольгированного стекло­текстолита тол­щиной 1,5 мм, которую крепят в коробке, скле­енной из листо­вого полистиро­ла. Конденсато­ры — К50-38 (С1), остальные — К10-7а или К10-17; резис­торы — МЛТ. Стабилитрон Д814Б можно заменить      на

Д814В. Диод VD2 — любой из серий КД243 или КД105, остальные — лю­бые из серий КД521, КД522, Д220. Транзисторы КТ315Г (VT1, VT4, VT5) заменимы любыми из серии КТ315, а также КТ3102 с учетом цоколевки; КТ503Г и КТ817Г — любыми из соот­ветствующей серии.

Резистор R13 устанавливают в удобном месте на панели приборов автомобиля. Ручку резистора следует снабдить хотя бы простейшей шкалой с указателем.

Для налаживания корректора по­требуются электронный осциллограф с режимом ждущей развертки, элек­тронный частотомер, блок питания на постоянное напряжение, регулируе­мое в пределах 11...14 В, и ток не ме­нее 1 А, имитатор прерывателя, низ­кочастотный генератор прямоуголь­ных импульсов.

Сначала подключают корректор к блоку питания и вольтметром измеря­ют напряжение на стабилитроне VD1 (около 9 В), которое не должно изме­няться более чем на 0,3 В при измене­нии входного напряжения в пределах 11...14 В. Затем к выходу генератора подключают простейший имитатор прерывателя, собранный по схеме на рис. 3, устанавливают на генераторе частоту следования импульсов 25 Гц и контролируют осциллографом прямо­угольные импульсы с амплитудой около 12 В на выходе имитатора. Под­ключают выход имитатора прерыва­теля к входу октан-корректора и кон­тролируют осциллографом прохож­дение управляющих импульсов на коллекторе транзистора VT1 и на вы­ходе элемента DD1.1.

Подбирая резистор R7, добивают­ся по осциллографу длительности им­пульсов 3,5 мс на прямом выходе триггера DD2.1. Переключают вход осциллографа к выходу элемента DD1.4, и, изменяя частоту генератора от 20 до 30 Гц, подбирают резистор R11 так, чтобы инвертор DD1.4 четко переключался из единичного состояния в нулевое при переходе через ча­стоту 27 Гц.

Далее устанавливают частоту входного сигнала равной 133 Гц и подбирают резистор R9 до получения напряжения 4,6 В на эмиттере транзи­стора VT5. С помощью осциллографа, подключенного к прямому выходу триггера DD2.2, убеждаются в отсут­ствии задержки при увеличении час­тоты входного сигнала сверх 133 Гц.

При изменении частоты входного сигнала от 33 до 133 Гц напряжение на эмиттере транзистора VT5 должно изменяться по линейному закону от 0 до 4,6 В. Это обеспечит линейное уменьшение задержки от значения, определенного резистором R13, до нуля. При максимальном сопротивле­нии резистора R13 устанавливают на­ибольшую задержку 2,4...2,5 мс при входной частоте 33 Гц подборкой кон­денсатора С4 и 3,4...3,6 мс при вход­ной частоте менее 27 Гц подборкой конденсатора СЗ.

В заключение с помощью осцилло­графа контролируют импульсную по­следовательность на входе корректо­ра. Нижний уровень напряжения дол­жен быть в пределах 0,5...0,7 В, а верхний — 11...14 В. Добавляемая длительность нижнего уровня может быть различной — если частота вход­ного сигнала менее 27 Гц и сопротив­ление резистора R13 максимально, она равна 3,5 мс; при частоте около 33 Гц резистором R13 ее можно ме­нять от 2,5 мс до 0, а при 133 Гц и бо­лее задержка отсутствует. Если кор­ректор обеспечивает указанные пара­метры, налаживание можно считать законченным. Устанавливают коррек­тор в салоне. Подключают корректор к системе электрооборудования, его ручку устанавливают в среднее поло­жение и запускают двигатель.

После очередной заправки топли­вом уточняют положение ручки кор­ректора. Для этого на ровном участке шоссе разгоняют автомобиль на пря­мой передаче до скорости около 60 км/ч. Резко нажимают на акселера­тор и оценивают время, в течение ко­торого слышен характерный звон поршневых пальцев.

Длительность звона более 3 с гово­рит о недостаточной задержке, требу­ющей уменьшить опережение зажига­ния ручкой корректора. При отсутст­вии звона задержку уменьшают. Опти­мальной считают длительность звона 0,5...1 с.

Можно использовать октан-кор­ректор и несколько иначе. В этом случае блокируют работу центро­бежного регулятора в прерывате­ле—распределителе (либо связыва­ют сухари проволокой, либо демон­тируют), а корпус прерывателя-распределителя поворачивают в сторону опережения зажигания на угол, соответствующий углу 03 35 град, относительно верхней мерт­вой точки поршня первого цилиндра. В этом положении изменение угла ОЗ будет соответствовать заводской настройке центробежного регулято­ра, т. е. его роль будет играть октан-корректор.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                              

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данной работе были рассмотрены следующие важные вопросы:

построение печатных плат по известной принципиальной электрической схеме прибора;

оптимальный выбор программного обеспечения, служащего для специфической задачи, которой представляется проектирование печатных плат;

освоение принципов проектирования и построения печатных плат на основе имеющихся теоретических знаний и практических навыков и приобретение новых.

Таким образом, была изучена электрическая схема прибора – в настоящем случае симисторного светорегулятора – с последующим построением схем расположения элементов на печатной плате при выполнении нижеследующих требований: избежание пересечений дорожек, компактное расположение элементов на плате, построение односторонней платы с возможно более ограниченным числом перемычек. Для воплощения теоретических расчетов были изучены основы проектирования в одной из специализированных программ – Sprint Layout v4.0 Русская версия – с последующим практическим построением чертежей. На этапе визуализации электрической схемы была использована хорошо зарекомендовавшая себя ранее программа sPlan 5.0 Русская версия.