Простая схема корректора угла опережения зажигания
В настоящее время многие автолюбители проявляют повышенный интерес к устройствам электронного регулирования угла опережения зажигания (УОЗ) или октан-корректорам (ОК), которые позволяют на 5-10% экономить топливо и адаптировать двигатель к топливу различного качества, повышают максимальную мощность и снижают токсичность выхлопа.
Существующие схемные решения имеют некоторые недостатки:
- задержка УОЗ производится на фиксированный период времени, что при разных оборотах вала двигателя соответствует разному УОЗ [1, 2];
- при построении схем задержки фиксированного УОЗ значительно возрастает их сложность [3, 4, 5].
С учетом вышесказанного авторы разработали простой и эффективный ОК, в котором при любых оборотах вала двигателя УОЗ остается постоянным. Структурная схема ОК показана на рис.1. Принцип его роботы основан на пропорциональности задержки УОЗ от периода вращения вала. Последовательность импульсов, в которой в некоторых пределах необходимо задержать положительный фронт, формируется прерывателем и поступает на вход схемы. При этом длительность паузы используется как опорная величина, которая фиксируется генератором опорной частоты G1 и реверсивным счетчиком СТ, работающим в режиме стека, т.е. при низком уровне на входе ±1 он работает на увеличение счета (накапливание информации), а при наличии на том же входе высокого уровня он работает на уменьшение (считывание накопленной информации).
В первом случае работает генератор G1, а во втором - генератор G2, а G1 блокируется, частоту которого можно изменять. При равенстве частот G1 и G2 задержка УОЗ составит 90 град., поэтому для обеспечения задержки до 30 град. необходимо, чтобы частота G2 было в 3 и более раза выше частоты G1. По окончании счета, когда счетчик отдал всю накопленную информацию, на его выходе Р формируется сигнал, который устанавливает на выходе RS-триггера высокий уровень, блокирует работу счетчика и является задержанным выходным сигналом. В исходное состояние схема возвращается при приходе на ее вход низкого уровня, который сбрасывает RS-триггер, и цикл повторяется.
Принципиальная схема OK и диаграммы ее работы показаны на рис.2 и рис.3 соответственно. На входе схемы установлен фильтр низкой частоты R3-C3, который совместно с ячейками DD1.1, DD1.4, содержащими на входе триггеры Шмитта, исключает влияние дребезга контактов прерывателя на работу схемы. Генератор G1 собран на DD1.3, DD1.2, R7, С2 и для исключения переполнения счетчиков DD2, DD3 при низких оборотах вала двигателя настроен на частоту 1 кГц. Генератор G2 собран на DD1.1, DD1.2, R4, R5, С1. Переменным резистором R4 можно изменять его частоту от 3 до 90 кГц, что обеспечивает регулировку У03 от 30 до 1 град. соответственно. Счетчики DD2, DD3 включены каскодно, что позволяет увеличить их общую емкость до 256 бит. Счетчики сначала накапливают информацию о длительности замкнутого состояния контактов прерывателя, а после их размыкания считывают ее. При полном считывании накопленной информации на выводе 7 счетчика DD3 появляется кратковременный отрицательный импульс, который через ячейку D04.3 переключает RS-триггер, собранный на ячейках DD4.2 н DD4.4, с инверсного выхода которого формируется сигнал блокировки счетчика DD2 и через DD4.1, R6, VT -выходной задержанный сигнал.
Детали. Микросхему К561ТЛ1 можно заменить на К561ЛА7, но при этом после фильтра НЧ необходимо установить триггер Шмитта, собранный по любой известной схеме. Стабилитрон VD любой на напряжение 5-9 В. Транзистор КТ972 можно заменить парой КТ3102, КТ815 (КТ817).
Конденсаторы С1 и С2 необходимо выбрать однотипными или с одинаковым ТКЕ, как можно ближе к нулевому значению. То же касается и резисторов R5, R7. Параллельно каждой микросхеме, по шинам питания желательно установить керамический конденсатор емкостью 0,1 мкФ, а параллельно VD - танталовый электролитический конденсатор.
Настройка. Для настройки генераторов необходимо установить щуп частотомера на вывод 4 микросхемы DD1.2, после этого на вход схемы подать низкий логический уровень и подобрать резистор R7 так, чтобы частота генератора составила 1 кГц. Далее установить ползунок резистора R4 в нижнее по схеме положение, подать на вход высокий логический уровень и подобрать резистор R5 ток, чтобы показания частотомера равнялись 90 кГц, что будет соответствовать задержке У03 в 1 град.
В верхнем положении ползунка R5 частота генератора должна быть около 3 кГц, что соответствует задержке У03 в 30 град. При желании эту величину можно изменять в большую или меньшую сторону, меняя номинал R4, который устанавливается на панели управления. Провода желательно экранировать.
Автор: В. Петик, В. Чемерис, г.Энергодар, Запорожская обл.
Литература:
1. Ковальский А., Фропол А. Приставка октан-корректор //Радио.-1989.-№6.-С.31.
2. Сидорчук В. Электронный октан-корректор // Радио. -1991.-№11.-C.25.
3. Беспалое В. Корректор угла ОЗ // Радио.- 1988.-№5.-с.17.
4. Архипов Ю. Цифровой регулятор угла опережения зажигания // Радиоежегодник.-1991.-С.129.
5. Романчук А. Октан-корректор на КМОП микросхемах // Радиоежегодник.-1994. -И5.-С.25.