.RU
Карта сайта

А. Х. Синельников электроника в автомобиле

А.Х.Синельников



ЭЛЕКТРОНИКА В АВТОМОБИЛЕ


© Издательство «Радио и связь», 1985


Предисловие к третьему изданию


Главными проблемами, стоящими сегодня перед создателями автомобилей, являются улучшение топливной экономичности, снижение токсичности отработав­ших газов, повышение безопасности и надежности автомобиля. Электроника в значительной мере помогает решать эти проблемы.
В настоящее время разработаны микропроцессорные системы зажигания, в которых угол зажигания корректируется не только в зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя и разряжения во всасывающем коллек­торе, но также и от температуры охлаждающей жидкости, температуры всасы­ваемого воздуха, от положения и скорости открытия дроссельной заслонки кар­бюратора и сигналов от датчика детонации. Такие системы позволяют более полно использовать термодинамический цикл рабочего процесса двигателя, спо­собствуют улучшению топливной экономичности и динамических качеств авто­мобиля.
В последние годы в автомобилях почти полностью отказались от механи­ческих контактов в регуляторах напряжения, заменив их электронными на дискретных элементах или интегральных микросхемах, что позволило повысить надежность и долговечность электрооборудования автомобиля и упростить его обслуживание.
Требование к безопасности пассажиров стимулирует разработку систем с надувными подушками, заполнением которых управляет аналоговая интеграль­ная микросхема. Электронные приборы используются в устройствах для управ­ления антиюзовыми системами, обеспечивая оптимальное тормозное усилие в любых дорожных условиях, а также в системах переключения передач и регу­лирования скорости автомобиля, для управления пневмоподвеской, для конт­роля давления в шинах во время движения автомобиля. Среди других вспомо­гательных систем следует отметить электронные системы управления стекло­очистителем, прерывателем указателя поворотов и аварийной сигнализации, электронные противоугонные устройства, электронные спидометры и тахометры, в том числе цифровые с индикацией с помощью жидкокристаллических инди­каторов, вакуумных люминесцентных трубок и дисплеев на электронно-лучевых трубках.
Очевидно, что применение электроники в автомобиле будет в дальнейшем расширяться.
Со времени выхода в свет второго издания книги прошло около девяти лет. За это время автор и редакция получили большое количество писем читателей, свидетельствующих о том, что книга в целом вызвала большой интерес.
В последние годы разработан ряд новых электронных приборов для авто­мобилей. Опыт эксплуатации показал преимущества и недостатки существующих приборов. В связи с этим возникла необходимость третьего издания книги «Электроника в автомобиле», в которой автор знакомит читателей с новыми разработками.
В настоящем издании заново написаны главы «Электроника в системе за­жигания карбюраторных двигателей», «Электронные регуляторы напряжения»,
«Автоиобилыше сторожа» и «Автомобильный стробоскоп», в которых приводят» ся описания усовершенствованных помехоустойчивых конструкций повышенно! надежности. Описание бесконтактных систем зажигания в настоящем изданий исключено из-за их низкой надежности и незначительного положительного эф­фекта. Исключено также описание систем зажигания для автомобилей с «плю­сом на массе» и регулятора напряжения для генератора постоянного тока, так как автомобили, для которых они предназначены, сейчас уже не выпускаются. Настоящее издание дополнено описанием системы экономайзера принудительного холостого хода и реле блокировки стартера для автомобилей «Жигули».
Автор с благодарностью примет все замечания и пожелания по книге, ка­торые следует направлять по адресу: 101000, Москва, Почтамт, а/я 693, изда­тельство «Радио и связь», Массовая радиобиблиотека.
Автор

ПРИМЕНЕНИЕ ЭЛЕКТРОНИКИ В СИСТЕМЕ ЗАЖИГАНИЯ КАРБЮРАТОРНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ


^

Общие характеристики электронных систем зажигания


Подавляющее большинство современных легковых автомобилей с кар­бюраторными двигателями снабжено батарейной системой зажигания, которую в дальнейшем будем называть классической. Эта система, подробно описанная в [1, 2, 4], без каких-либо существенных изменений применяется почти с мо­мента изобретения автомобиля. Однако автомобильные двигатели стали сущест­венно более высокооборотными и имеют высокие степени сжатия, что налагает дополнительные требования на системы зажигания. Кроме того, в последнее время к этим системам стали предъявлять требования, направленные на ради­кальное повышение топливной экономичности и экологической чистоты автомо­бильных двигателей.
В связи с этим как у. нас в стране, так и за рубежом проводятся много­численные исследования по усовершенствованию классической системы зажига­ния или замене ее принципиально новой, с лучшими характеристиками. Эти исследования направлены прежде всего на устранение основного недостатка классической системы — снижения вторичного напряжения при малых и боль­ших частотах вращения вала двигателя, при загрязнении свечей, при уменьше­нии напряжения аккумулятора, при загрязнении или обгорании контактов прерывателя и т. п.
В настоящее время распространение получили две принципиально различ­ные электронные системы зажигания — с накоплением энергии в индуктивности и емкости. Первую из них называют транзисторной, а вторую — тиристорной, или конденсаторной (по названию основных элементов, применяемых в этих системах).
Транзисторная система состоит из тех же самых элементов, что и класси­ческая, и работает по тому же принципу. Отличие транзисторной системы от классической состоит в том, что в нее вводится мощный транзистор, который коммутирует ток катушки зажигания, контакты же прерывателя коммутируют лишь относительно небольшой ток базы транзистора. Однако полностью реали­зовать положительные свойства транзисторной системы зажигания удается лишь с применением специальной катушки зажигания. Последнее обстоятельство ог­раничивает возможности изготовления транзисторной системы в любительских условиях.
Тиристорная или конденсаторная система зажигания принципиально отли­чается от классической и транзисторной тем, что энергия искрообразования ней накапливается не в катушке зажигания, а в специальном накопительном кон­денсаторе. Принцип действия конденсаторной системы зажигания позволяет в наибольшей мере устранить недостатки классической системы без замены стан­дартной катушки зажигания. Поэтому изготовление конденсаторной системы в любительских условиях предпочтительней.
Иногда при установке электронной системы зажигания на новом автомобиле водитель не замечает улучшений в работе двигателя. Это происходит потому, что на новом автомобиле все новое — и свечи, и контакты прерывателя, и аккумулятор. Напряжения, развиваемого классической системой зажигания, в этих условиях достаточно для надежного пуска двигателя и нормальной его работы. Однако по мере эксплуатации контакты прерывателя обгорают, свечи покрываются нагаром, емкость аккумулятора уменьшается, что вызывает посте­пенное ухудшение в работе двигателя, которое может быть весьма значитель­ным, но не заметным. Поэтому многие водители чистят или заменяют контакты прерывателя только тогда, когда двигатель уже совсем не запускается.
Электронная система зажигания в процессе эксплуатации практически не требует обслуживания.
Применение электронных систем зажигания обеспечивает следующие пре­имущества:
напряжение, подводимое к свечам зажигания, увеличивается по сравнению с напряжением в классической системе, что позволяет увеличить зазор в свечах зажигания на 20 — 30 % относительно стандартного, в связи с чем происходит более полное сгорание топлива и связанные с ним повышение мощности и эко­номичности двигателя, уменьшение нагарообразования, снижение токсичности отработавших газов;
облегчается пуск холодного двигателя при низких температурах; снижается электрическая нагрузка на контакты прерывателя, и срок их службы определяется лишь механическим износом.
Применение конденсаторных систем зажигания, кроме того, обеспечивает дополнительные преимущества:
более высокая крутизна фронта импульса высокого напряжения делает сис­тему малочувствительной к загрязнению свечей, что позволяет уменьшать тру­доемкость обслуживания; срок службы свечей увеличивается;
разгружается катушка зажигания (средний ток через ее первичную обмотку уменьшается почти в 10 раз);
конденсаторные системы зажигания более экономичны, чем транзисторные и классические.
Основными характеристиками электронных систем зажигания являются ми­нимальное рабочее напряжение, напряжение, подводимое к первичной обмотке катушки зажигания (только для конденсаторных систем), энергия и длитель­ность искрового разряда.
Минимальное рабочее напряжение — это минимальное напряжение питания, шри котором система еще работоспособна. Чем оно меньше, тем лучше, посколь-жу при пуске холодного двигателя в зимнее время года напряжение аккумуля­тора может уменьшиться во время работы стартера до 7 — 7,6 В.
Напряжение подводимое к первичной обмотке катушки зажигания, опре­деляет напряжение искрообразования, с которым оно связано через коэффициент трансформации катушки. Для надежного искрообразования необходимо, чтобы напряжение, подводимое к первичной обмотке стандартной катушки зажигания, при всех условиях эксплуатации было не меньше ЗОО В. Вместе с тем оно не должно быть больше 400 В, так как в противном случае может произойти про­бой изоляции элементов системы — катушки зажигания, крышки распредели-теля и т. п.
Длительность искрового разряда, характеризующая при прочих равных ус­ловиях его энергию, существенно влияет на процессы воспламенения и горения топливной смеси при работе и пуске как холодного, так и горячего двигателя, а следовательно, и на его эксплуатационные характеристики. Допустимыми зна­чениями следует считать 0,2 — 0,6 мс. При меньших значениях ухудшаются ус­ловия пуска двигателя, а при больших увеличивается эрозия электродов свечей и уменьшается их срок службы. Наиболее целесообразным является установле­ние различной длительности искрового разряда при пуске и после него.
Важными характеристиками системы зажигания являются также характерис­тики ее надежности: безотказность, ремонтопригодность и помехоустойчивость. Здесь следует отметить, что классическая система обладает пока большими безотказностью и особенно ремонтопригодностью, чем электронные системы.
Действительно, в классической системе всего несколько элементов, которые легко проверить даже без специальных измерительных приборов. Замена этих элементов не встречает затруднений. Например, состояние контактов прерывате­ля можно проверить просто внешним осмотром. Замена контактов в пути дос­тупна любому водителю. Для ремонта же или проверки электронного блока требуется специальное оборудование и соответствующая квалификация.
Повысить надежность электронных систем зажигания можно путем резер­вирования, или снабжения их устройством быстрого переключения с электрон­ной системы на классическую. Проще всего это сделать в конденсаторных сис­темах, так как в них используется стандартная катушка зажигания.
Кроме того, электронные блоки систем зажигания обязательно должны иметь средства защиты от импульсных помех, достигающих в бортовой электро­сети автомобиля амплитуды более 100 В.
При принятии перечисленных мер повышения надежности преимущества электронных систем зажигания становятся бесспорными, что подтвердила дол­голетняя практика. Следует ожидать, что в недалеком будущем электронные системы зажигания будут устанавливаться на подавляющее большинство авто­мобилей как штатное оборудование.
2014-07-19 18:44
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • Контрольная работа
  • © sanaalar.ru
    Образовательные документы для студентов.