Блок зажигания для мотоцикла
категория
Электроника за рулем
Журнал Радио 1 номер 1998 год
В. ГУСЕВ, г. Голицыно Московской обл.
В силу ряда обстоятельств выбор схемотехнических решений блоков зажигания для мотоциклетных двигателей сегодня весьма узок. Это, конечно, создает большие трудности мотовладельцам-экспериментаторам в области внедрения электроники на двух- и трехколесный транспорт с двухтактным двигателем. В предлагаемой статье описан простой тиристорный блок зажигания для двухцилиндровых двигателей мотоциклов с двумя катушками зажигания. По схеме он не претендует на принципиальную новизну, но подкупает отработанностью конструкции, не требует дефицитных деталей, неприхотлив в эксплуатации. На своем мотоцикле с этим блоком автор проездил не один десяток сезонов.
Принципиальная схема блока зажигания для двухцилиндрового мотоциклетного двигателя, оснащенного двумя катушками зажигания (пример - мотоцикл "ИЖ-Юпитер"). показана на рис. 1. Структура блока традиционна. На двух транзисторах VT1, VT2 и трансформаторе Т1 собран преобразователь бортового напряжения питания в повышенное (310...320 В), питающее двухканальный формирователь запальных импульсов. Каналы по схеме совершенно одинаковы и нагружены каждый своей катушкой зажигания (12,13).
Частота генерации преобразоватепя -3000...3500 Гц. При бортовом напряжении питания 6 В блок потребляет на холостом ходу (зажигание включено, двигатель не запущен) ток 0,4...0.5 А, на максимальной частоте вращения коленчатого вала - не более 3 А.
Далее будем говорить о работе только верхнего по схеме канала. В нижнем протекают такие же процессы, но они сдвинуты по фазе на. 180 град.
Повышенное постоянное напряжение с выхода выпрямительного моста VD1-VD4 заряжает через диод VD5 и первичную обмотку катушки зажигания 12 накопительный конденсатор СЗ. Когда контакты SF1 прерывателя замкнуты, через резистор R3 заряжается от бортовой сети пусковой конденсатор С5. В момент их размыкания этот конденсатор разряжается через резисторы R9. R10. диод VD7 и управляющий переход тринистора VS1.
Открывшийся при этом тринистор разряжает накопительный конденсатор СЗ на первичную обмотку катушки зажигания. Импульс разрядного тока формирует во вторичной обмотке катушки Т2 импульс высокого напряжения.
Цепь VD9R5 уменьшает время разрядки накопительного конденсатора СЗ. что повышает быстродействие узла. Резистор R7 создает задержку времени зарядки пускового конденсатора С5. что предохраняет узел от ложного срабатывания при дребезге контактов прерывателя SF1 в момент их замыкания.
Развязывающие диоды VD5 и VD6 в момент искрообразования. поочередно закрываясь, обеспечивают разрядку лишь одного из двух накопительных конденсаторов. Так. когда открыт тринистор VS1, закрыт диод VD6. и наоборот.
В момент искрообразования выход преобразователя напряжения замыкается малым сопротивлением открытых тринистора VS1 и диода VD5. поэтому его колебания срываются, он перестает потреблять ток от бортовой сети, а на выходе моста VD1-VD4 напряжение уменьшается до нуля. По окончании разрядки накопительного конденсатора СЗ тринистор VS1 закрывается, генератор преобразователя снова запускается и начинается новый цикл зарядки накопительного конденсатора.
Для установки блока на мотоциклы с 12-вольтной бортовой сетью необходимо лишь скорректировать типономиналы некоторых деталей и числа витков трансформатора, схема остается без изменений. Так. резистор R1 должен иметь сопротивление 30 Ом. R2 - 360 Ом. R3 и R4 - 1.2 кОм, R5 и R6 - 1.2 кОм. R9-R12 -200 Ом. Диоды Д9Е надо заменить на Д223 конденсатор С1 - другим, емкостью 5 мкФ на напряжение 25 В. а С2 -20 мкФ - на напряжение 25 В.
Потребляемый блоком ток при 12-вольтном питании примерно вдвое меньше, чем при 6-вольтном, остальные характеристики остаются практически прежними.
Трансформатор намотан на трех сложенных вместе кольцевых магнитопроводах К31х18х7 из феррита М2000НМ1-2. Числа витков обмоток и марка провода указаны в таблице. Первой наматывают обмотку 111. затем - II и I. Витки каждой обмотки располагают равномерно по кольцу. Межрядная и межобмоточная изоляция выполнена лентой из пакоткани. в один слой и в два-три соответственно. При этом следует иметь в виду, что запас места в просвете магнитопровода ограничен.
Блок соединен с остальными цепями системы зажигания через шестиконтактный разъем Х1. Годится любой разъем, удобный в пользовании и выдерживающий рабочий ток через контакты.
Конструктивное оформление блока произвольное. Для транзисторов достаточно общего теплооотвода площадью 40...50 см2, их крепят без прокладок. Тринисторы устанавливают через слюдяные прокладки на теплоотвод площадью 8... 12 см?. Теплоотводом может служить металлический кожух блока.
Безошибочно смонтированный из исправных деталей блок начинает работать сразу и налаживания не требует. Емкость конденсатора С2 не критична, а от емкости конденсатора С1 зависит частота преобразователя напряжения.
Совместно с блоком зажигания могут работать любые мотоциклетные катушки зажигания на 6 и 12 В. а также автомобильные, рассчитанные на классический вариант зажигания.
Наличие разъема Х1 дает возможность оперативного перехода с электронного зажигания на классическое. Для этого достаточно в гнездовую часть разъема вставить "конденсаторную" заглушку, схема которой показана на рис. 2.
В заключение - несколько советов и предостережений. Во-первых, не забудьте удалить конденсаторы, шунтирующие контакты прерывателей. Обратите внимание на крепление трансформатора -оно должно быть выполнено так. чтобы монтажные элементы не образовали замкнутого витка вокруг магнитопровода.
Не следует увеличивать выходное напряжение преобразователя сверх 320 В. Это только увеличит ток утечки через тринисторы и отрицательно скажется на надежности блока.
На двигателе мотоцикла "ИЖ-Юпитер" при классическом зажигании контакты прерывателя размыкаются, когда соответствующий поршень находится в 2.2 мм от "верхней мертвой точки". Для работы с электронным блоком это значение надо уменьшить до 1,8 мм.
За годы эксплуатации мотоцикла с блоком электронного зажигания мне не раз приходилось ездить и с аккумуляторной батареей, и с батареей гальванических элементов, и вовсе без источника тока, запуская двигатель с разгона, - не помню случая, чтобы блок вызвал нарекания.