Переделка электронного зажигания с оптическим датчиком на индуктивный

Электропроводка, зажигание, приборы, аккумуляторы - спрашиваем и обсуждаем здесь.
Ответить
Nerung
Рулевой
Рулевой
Сообщения: 152
На борту с: 29.10.2009 06:57
Репутация: 5

Переделка электронного зажигания с оптическим датчиком на индуктивный

#1

Сообщение Nerung »

Приходилось заниматься ремонтом блоков зажигания лодочных моторов с оптическим датчиком - примерно таких, как на фото (свето-фото-диоды сняты):
Дело это очень муторное, гарантий успеха никаких (разве что если неисправность в цепях питания или свето-фото-диодов). Объясняется это тем, что в отличие от простейших и широко распространённых тиристорно-конденсаторных такой блок содержит микроконтроллер. Он работает по зашитой программе и занимается отработкой опережения зажигания в зависимости от оборотов и учётом всяких блокировок (температура, масло и пр.). Залит он обычно прочно, поэтому в процессе разборки малейшая неаккуратность наносит безвозвратный ущерб. Поневоле задумаешься - а стоит ли браться.
Но поскольку стОит такой блочок с половину цены мотора (до полтыщи евро), то "по просьбам трудящихся" приходится таки вникать в это дело. И вот родилась такая идея - а почему бы не собрать на месте штатного блочка обычную тиристорно-конденсаторную схемку, которая проще пареной репы и работает абсолютно надёжно и предсказуемо? А главное - на порядок дешевле...
Доводы "за": на борту уже есть питание 300 вольт, нужное для такой схемы. Ну и разумеется, цена.
Доводы против: солидная механическая доработка, мотор лишается регулировки опережения зажигания.
Короче, один из клиентов (очевидно, после неудачной попытки раздобыть штатный блок) согласился на вариант с тиристорно-конденсаторным самодельным зажиганием с индуктивным датчиком. Далее опишу, как было дело, и отвечу на вопросы.
И ещё раз по поводу заголовка топика: Это не замена только датчика, переделывать приходится весь блок, и на этом пути есть немалые потери (опережение зажигания становится постоянным, как в простейших моторах). Если кому-то такая переделка не подходит, они могут далее не читать. Хотя ввести в такой блочок регулируемое опережение на микроконтроллере всё-таки можно, и в Сети описано несколько таких конструкций - авторы их, видимо, отлично разбираются и в моторах, и в электронике, и в программировании. Мне до них далеко, к сожалению...
Добавил: [time]Чтв 11 Ноя 2010 17:11:26[/time]
Далее происходило следующее: корпус прежнего блочка был вычищен от заливки (фактически в нём оставлен только разъём) и отпилен по крепёжные втулки. Из подходящего алюминиевого уголка изготовлен кронштейн для индуктивного датчика. Сам датчик взят от старого лодочного мотора (можно от любой мелкой мототехники, в которой есть обычное тиристорно-конденсаторное зажигание, например от "сухопутного" скутера, или даже изготовить самому). Крепление датчика на кронштейне должно быть не отверстиями, а прорезями, позволяющими в дальнейшем подбирать угол опережения, двигая датчик вправо-влево. При подгонке крепления надо иметь ввиду, чтобы зазор между его "фасадом" и шторкой был минимальным (менее 1 мм), но с гарантией некасания- с учётом того, что на алюминиевую шторку наклёпана железная полоска. Зачастую для корректировки зазора приходилось вставлять и подбирать шайбы разной толщины.
Вот что получилось:


Добавил: [time]Чтв 11 Ноя 2010 17:44:29[/time]
Доработке подлежит и цилиндрическая алюминиевая шторка, перекрывающая зазор фотодатчика. На ней надо закрепить полоску мягкого железа (накладку) толщиной 1,5...2 мм, при пробегании которой мимо индуктивного датчика в нём будут возникать управляющие импульсы. Полоска должна быть такой длины, чтобы перекрыть по углу сектор в 45...60 градусов на внешней поверхности шторки, и ширины почти равной ширине цилиндра шторки. Её надо выгнуть для точного прилегания к поверхности шторки, а крепление лучше всего сделать клёпкой (причём головки заклёпок не должны попадать в зону против кончика датчика, а быть выше или ниже, иначе форма импульсов будет искажена), поскольку другие способы крепления вряд ли выдержат условия в моторе - температуру, вибрации.
Раз уж зашла речь о форме импульсов, приведу осциллограмму сигнала с индуктивного датчика:
Первый (отрицательный) импульс возникает, когда мимо кончика сердечника датчика пробегает передний край железной накладки, второй (положительный) - при сбегании заднего края, он-то и используется для открывания тиристора в блоке зажигания. Значит, чтобы получить правильный момент искры, эту накладку надо приклепать к шторке в таком положении, чтобы её задняя кромка располагалась в 10...12 градусах опережения ВМТ цилиндров (это и будет наше статическое опережение). Более точно опережение можно установить, двигая датчик в прорезях крепления, и следя с помощью стробоскопа. При увеличении опережения мотор прибавляет прыти на высоких оборотах, зато хуже запускается, при уменьшении - наоборот. В моём случае удалось довести постоянное опережение до 15...16 градусов, и при этом мотор ещё достаточно хорошо запускался.
Вся конструкция в установленном под маховик виде выглядит так:


Добавил: [time]Чтв 11 Ноя 2010 20:06:53[/time]
Теперь самое секретное - схема. Никакого секрета тут делать не будем - вот она:
Для тех, кто близок к электронике и способен сам сляпать такую штуку, пояснения вряд ли нужны. Тем не менее кое-что поясню. Во-первых, здесь предусмотрено-таки добавление в будущем микроконтроллерного опережателя зажигания - для него есть подача входного сигнала (в качестве которого должен быть использован первый, отрицательный импульс от датчика, который транзистором 2SC1213 преобразуется в положительный) и вывод выходного сигнала от контроллера на управляющий вход тиристора. Принцип предполагается такой: микроконтроллер получает входные импульсы, рассчитывает их частоту, по ней (по заданному алгоритму) определяет запаздывание относительно этого входного импульса и в этот рассчитанный момент подаёт свой выходной сигнал на тиристор. Алгоритм расчёта таков, что задержка выходного сигнала с ростом оборотов быстро уменьшается. Поэтому если сначала выход с микроконтроллера приходит позже импульса с датчика, то по мере роста оборотов он начинает приходить раньше - так возникает регулируемое опережение. Проблема в том, чтобы подобрать правильный алгоритм и "зашить" его в программу (тут надо иметь ввиду, что для каждого типа мотора этот алгоритм свой - кто помнит, какую сложную форму имеют кулачки механической регулировки опережения в обычных лодочных моторах, тот это поймёт). В-общем, пока микроконтроллера там нет, всё остальное есть.
Далее, сверху нарисована цепь ограничения напряжения генератора. Служит она для защиты тиристора и накопительного конденсатора (1,5 мкф) от пробоя на больших оборотах. Взята со старого блока электронного зажигания какого-то Меркьюри и перенесена без изменений. Тип симистора и варистора пояснить не могу - они на корпусах не просматриваются. Варистор этот можно легко заменить на любой стабилитрон на напряжение пробоя 250...300 вольт (или соответствующую цепочку стабилитронов), только он должен быть симметричным (наподобие нашего КС162...КС168), а симистор сгодится любой средней мощности на напряжение не менее 500 вольт.
Такое зажигание начинает нормально работать с самых малых оборотов - где-то с 400 об/мин, когда чётко слышна каждая отдельная искра (проверено на стенде), напряжение питания при этом всего 35...40 вольт.
Кому такая схема покажется сложной, те могут подобрать попроще. Например, на сайте , там огромная куча схем тиристорно-конденсаторных блоков зажигания (и не только). Есть и гораздо проще моей, и гораздо сложнее - например, в показана хитрая схема с регулируемым опережением, но задаёт его не микроконтроллер, а цепочка транзисторных каскадов, причём характер изменения опережения с ростом оборотов задан схемотехнически. Я её повторить не решился - предположил, что будет слишком сложна в настройке.
Ну вот и всё. Жду вопросов и комментов (можно и ругательных). И добавлю - вся работа с этим блоком зажигания шла при участии и деятельной помощи здешнего форумчанина wittebank.
ему огромное!
Последний раз редактировалось Nerung 11.11.2010 08:41, всего редактировалось 1 раз.

В теме еще 11 сообщений
Вы должны авторизоватся, чтобы просмотреть остальные сообщения.


Регистрация Вход
 
S
SIMILAR
Эксперт форума
Сообщения: 2019
На борту с: 03.10.2005
Репутация: 219

  Я для тебя подобрал похожие темы, посмотри:

Ответить

Вернуться в «Электрооборудование и зажигание»