Коректор кута випередження запалювання - 1

На даний момент багато автомобілістів проявляють підвищений інтерес до пристроїв електронного регулювання кута випередження запалювання (УВЗ) або октан-коректорів (ОК), які дозволяють заощаджувати паливо на 5...10%, отримати максимальну потужність, знизити токсичність вихлопу, а також адаптувати двигун до пального різної якості. Існуючі схемні рішення мають деякі недоліки:
- затримка здійснюється на фіксований період часу, що при різних обертах валу двигуна відповідає різному УВЗ [1, 2];
- при побудові схем затримки без фіксованого УВЗ значно зростає їх складність [3, 4, 5].

З урахуванням вищесказаного нами розроблено простий і ефективний ОК, в якому при будь-яких обертах валу двигуна УВЗ залишається постійним. Структурна схема ОК показана на рис.1.

Рис.1

В основу його роботи покладено факт пропорційності затримки УВЗ періоду обертання валу. Послідовність імпульсів, в якій в деяких межах необхідно здійснити затримку позитивного фронту, формуються переривником і надходять на вхід схеми. При цьому тривалість паузи використовується як опорна величина, яка фіксується за допомогою генератора опорної частоти G1 і реверсивного лічильника СТ, який при низькому рівні на вході (±1) працює на збільшення рахунку (накопичення інформації), а при наявності на тому ж вході високого рівня - на зменшення (зчитування накопленої інформації). У першому випадку працює генератор G1, а в другому - генератор G2 (а G1 блокується). Частоту G2 можна змінювати. При рівності частот G1 і G2 затримка УВЗ становить 90°, тому для забезпечення затримки до 30° необхідно, щоб частота G2 була в три і більше рази вищою частоти G1. По закінченні рахунку, коли лічильник віддав всю накоплену інформацію, на його виході Р формуються сигнал, який встановлює на виході RS-тригера високий рівень, блокує роботу лічильника і є затриманим вихідним сигналом. В початковий стан схема повертається при надходженні на її вхід низького рівня, який скидає RS-триггер, і цикл повторюється.

Принципова схема ОК і діаграми її роботи показані на рис.2 і рис.3 відповідно. На вході схеми встановлено фільтр низької частоти на елементах R3, СЗ, який спільно з ячейками DD1.1, DD1.4, що містять на вході тригери Шмітта, виключає вплив дребезгу контактів переривника на роботу схеми. Генератор G1 зібраний на DD1.3, DD1.2, R7, С2 і для виключення переповнення лічильників DD2, DD3 при низьких обертах валу двигуна налаштований на частоту 1 кГц. Генератор G2 зібраний на DD1.1, DD1.2, R4, R5, С1 і за допомогою змінного резистора R4 може змінювати свою частоту від 3 кГц до 90 кГц, що забезпечує регулювання УВЗ від 30°С до 1° відповідно. Лічильники DD2, DD3 включені каскадно, що дозволило збільшити їх загальну ємність до 256 біт.

Рис.2

Лічильники спочатку накопичують інформацію про тривалість замкнутого стану контактів переривника, а після їх розмикання зчитують її. При повному обнуленні лічильників на виводі 7 DD3 з'являється короткочасний негативний імпульс, який через DD4.3 переключає RS-триггер, зібраний на DD4.2, DD4.4. На інверсному виході триггера формуються сигнал блокування лічильника DD2 і через DD4.1, R6, VT - вихідний затриманий сигнал.

Рис.3

Деталі
Мікросхему К561ТЛ1 можна замінити на К561ЛА7, але при цьому після фільтра НЧ необхідно встановити тригер Шмітта, зібраний за будь-якою відомою схемою. Стабілітрон VD1 - будь-який на напругу 5...9 В. Транзистор КТ972 можна замінити парою КТ3102, КТ815 (КТ817). Конденсатори Cl, C2 необхідно вибрати однотипними або з однаковим, як можна ближче до нульового значення ТКЕ. Те ж стосується і резисторів R5, R7. Паралельно кожній мікросхемі по шинам живлення бажано встановити керамічний конденсатор ємністю 0,1 мкФ, а паралельно VD1 - танталовий електролітичний конденсатор.

Налаштування
Для налаштування генераторів необхідно встановити щуп частотоміра на вивід 4 мікросхеми DD1. Після цього на вхід схеми слід подати низький логічний рівень і підібрати резистор R7 так, щоб частота генератора становила 1 кГц. Після цього - встановити повзунок резистора R4 в нижнє по схемі положення, подати на вхід високий логічний рівень і підібрати резистор R5 так, щоб показання частотоміра дорівнювали 90 кГц, що відповідає затримці УВЗ в 1°.

У верхньому положенні повзунка R4 частота генератора повинна бути близько 3 кГц, що відповідає затримці УВЗ в 30°. При бажанні цю величину можна змінювати в більшу або меншу сторону, змінюючи номінал R4. Після цього залишається відградуювати шкалу резистора R4, який встановлюється на панелі управління. Проводи до нього бажано екранувати.

Література
1. Ковальський А., Фролов А. Приставка октан-коректор//Радіо. - 1989.-N6.-C.31.
2. Сидорчук В. Електронний октан-коректор // Радіо. -1989. -N 6. -C.3I"
3. Беспалов В. Коректор кута 03 // Радіо. - 1988. - N 5. - С. 17.
4. Архипов Ю. Цифровий регулятор кута випередження запалювання / /Радіоєжегодник.-М.,1991.-С129.
5. Романчук А. Октан-коректор на КМОП мікросхемах // Радіолюбитель. --1994.-N5.-C.25.

Список радіоелементів