А. Х. Синельников электроника в автомобиле
|
Скачать 1.33 Mb.
|
А.Х.СинельниковЭЛЕКТРОНИКА 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 зажиганияПодавляющее 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. |
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 |
01. 04. 21 «Лазерная физика» ... |
|
International Lighting Fair (Spring) 2013 Основные группы товаров: бытовая электроника, компьютеры и сетевое оборудование, коммуникационные системы, системы безопасности,... |
|
Рабочая программа по дисциплине опд. Ф. 4 Электротехника и электроника Омский институт водного транспорта (филиал) фбоу впо «Новосибирская государственная академия водного транспорта» |
|
Рабочая программа по дисциплине с б. 7/Б б. 10 Общая электротехника и электроника Омский институт водного транспорта (филиал) фбоу впо «Новосибирская государственная академия водного транспорта» |
|
Книга раскроет для вас таинственную формулу любви. Если ваша любовь не взаимна, любовь-ли это? В своей новой книге Валерий Синельников познакомит вас с эффективной стратегией словесного кодирования на успех, здоровье и благосостояние,... |
|
Исследование люминесцентных свойств катодолюминофоров и их соответствия теоретической модели Несмотря на то, что в настоящее время широкоиспользуемыми источниками излучения являются диодные и газоразрядные лампы, непрерывно... |