Описание работы системы зажигания на жесткой логике

Структурная схема исследуемой системы зажигания на жесткой логике дана на рис.3.3. В ее состав входят:

- регулятор момента зажигания;

- электронный коммутатор (ЭК), осуществляющий замыкание и размыкание первичной цепи катушки зажигания;

- катушка зажигания (КЗ), формирующая в своей вторичной обмотке высоковольтный импульс;

- распределитель высоковольтных импульсов (ВР);

- свечи зажигания (СЗ), непосредственно обеспечивающие искровые разряды в цилиндрах ДВС.

 

Рис. 3.3. Структурная схема системы зажигания на жесткой логике

Регулятор момента зажигания включает в себя:

- комплект датчиков параметров ДВС;

- ФТИ — формирователь тактовых импульсов, частота следования которых пропорциональна частоте вращения коленчатого вала ДВС (за один поворот коленчатого вала формируется 256 тактовых импульсов);

- ФИНО — формирователь импульсов начала отсчета, совпадающих с приходом поршня в в.м.т. маркерного цилиндра;

- УПИНО — узел переноса импульса начала отсчета, формирующий вспомогательный импульс (рис. 3.4, U_КТ2, момент времени t₅), необходимый для формирования отрицательных углов опережения зажигания;

- БУТИ — блок умножения тактовых импульсов, вырабатывающий на своих выходах три последовательности импульсов, сдвинутых между собой по фазе;

- ГСИ — генератор стробирующего импульса, вырабатывающий импульсы постоянной длительности, использующиеся для получения информации о частоте вращения вала;

- АЦП — аналого-цифровой преобразователь, формирующий серию импульсов, количество которых однозначно соответствует входному напряжению АЦП;

- БО — блок ограничения угла опережения зажигания, служащий для получения характеристик, изображенных на рис. 3.2, г;

- СВС — счетчик вычислительной серии, определяющий момент искрообразования;

- ЛЭ1 — логический элемент «НЕ», формирующий на своем выходе сигнал «1» (сигнал, характеризующийся высоким напряжением), если на его вход подается сигнал «0» (сигнал, характеризующийся низким напряжением), и наоборот, на выходе элемента «НЕ» формируется сигнал «0», если на его вход подается сигнал «1»;

- ЛЭ2 — логический элемент «И», формирующий на своем выходе сигнал «1», если сигналы «1» подаются одновременно на все его входы;

- ЛЭ3 — логический элемент «ИЛИ-НЕ», формирующий на своем выходе сигнал «0», если сигнал «1» подается хотя бы на один его вход.

Комплект датчиков включает в себя:

ДНО — датчик начала отсчета, формирующий короткий импульс в момент нахождения поршня в в.м.т. маркерного цилиндра;

ДУП — датчик углового перемещения, информирующий систему о повороте вала ДВС на определенный угол;

ДР — датчик разрежения, информирующий систему о разрежении во впускном коллекторе ДВС.

ДНО и ДУП работают совместно с зубчатым диском (ЗД), жестко закрепленном на коленчатом валу двигателя. Зубчатый диск имеет 128 зубьев, расположенных по окружности, и один зуб в торце. При прохождении под ДНО одиночного зуба ДНО вырабатывает импульс, совпадающий по времени с нахождением поршня в в.м.т. маркерного цилиндра. ДУП, установленный над зубьями диска, за один поворот вала вырабатывает 128 импульсов. ДР вырабатывает на выходе сигнал в виде постоянного напряжения, пропорционального разрежению во впускном коллекторе.

Работа регулятора момента зажигания поясняется на рис. 3.4, содержащем осциллограммы напряжений в контрольных точках регулятора. В момент времени t₁ на выходе ФИНО (контрольная точка КТ1) формируется короткий импульс начала отсчета. Этот импульс возбуждает УПИНО, который формирует на своем выходе (КТ2) в момент времени t₅ импульс, запаздывающий относительно импульса начала отсчета на время, задаваемое с помощью переключателя SA1.

Импульс U_КТ2 запускает ГСИ, АЦП и БО. ГСИ генерирует стробирующий импульс длительностью . Значение   задается с помощью ручки, расположенной на панели лабораторного стенда, рядом с изображением блока ГСИ(см. рис.3.3). АЦП на своем выходе (КТ8) вырабатывает серию импульсов, число которых пропорционально разрежению во впускном коллекторе. Коэффициент пропорциональности устанавливается с помощью ручки, расположенной на панели лабораторного стенда, рядом с изображением блока АЦП. БО ограничивает прохождение импульсов U_КТ5 через ЛЭ2.

 

Рис. 3.4. Осциллограммы сигналов в контрольных точках
цифровой системы зажигания на жесткой логике

На рис. 3.4 видно, что в интервале t₅t₆ идут серии по 3 импульса, в интервале t₆t₇ идут серии по 2 импульса, начиная с t₇ идут одиночные импульсы.

СВС имеет емкость 128. Поэтому СВС за два оборота коленчатого вала успевает переполниться четыре раза. Если АЦП в интервале между импульсами U_КТ2 выдает два импульса (см. рис. 3.4), а в интервале t₅t₇ через ЛЭ2 проходит 4 импульса (см. рис. 3.4, U_КТ9), то переполнение СВС происходит по 58, 122, 186 и 250 импульсам, т.к. 128–6=122; 128∙ 2–6=250; 128∙ 3–6=378; 128∙ 4–6=506. В момент времени t₈ (см. рис. 3.4) СВС выдаст команду на искрообразование в маркерном цилиндре.

 

Порядок выполнения работы

1. Включить стенд и осциллограф.

2. Настроить осциллограф (см. рис. 1.6).

2.1. Установить переключатель 18 «Полярность» в положение «+». В результате этого при увеличении входного напряжения осциллографа луч будет отклоняться вверх; при понижении этого напряжения луч будет отклоняться вниз.

2.2. Установить переключатели 12 «Вид развертки» и 13«Умножение» в положение «А» и «1» соответственно.

2.3. Установить переключатель 3 «Режим работы» в положение «Поочер.». В результате этого на экране осциллографа поочередно отображаются сигналы I и II каналов.

2.4. Установить переключатель 2 «Внутр. синхр.» в положение «I». В результате этого изображение обоих сигналов на экране начинает формироваться по сигналу, поступающему на I канал.

2.5. Повернуть ручки 5«Плавная регулировка коэффициента деления» и 14«Плавная регулировка коэффициента горизонтального отклонения луча» по часовой стрелке в крайнее положение.

2.6. Установить переключатель 16 «Режим А» в положение «Авт.». В результате этого изображение входных сигналов на экране осциллографа не будет исчезать при отсутствии синхронизирующего сигнала.

2.7. Установить оба переключателя 1 «Вид связи канала с источником сигнала» в положение «^». В результате этого оба входа осциллографа отключаются от источника исследуемого сигнала и заземляются.

2.8. Ручкой 9 отрегулировать яркость луча.

2.9. Ручкой 8 отрегулировать фокус.

2.10. Ручками 6 вывести луч I канала на центральную линию экрана, а луч II канала – на нижнюю линию экрана.

2.11. Установить оба переключателя 1 «Вид связи канала с источником сигнала» в положение « ». В результате этого фильтры осциллографа будут пропускать и переменную, и постоянную составляющие входных сигналов.

2.12. Установить переключатели 20, 21 и 22 «Синхрониза-
ция А» в положения « », «Внутр.» и «+» соответственно. В результате этого изображение на экране будет начинать формироваться в момент, когда входной сигнал I канала увеличится до определенного значения, задаваемого ручкой 19 «Уровень синхронизации».

2.13. Установить переключатель 16 «Режим А» в положение «Ждущ.». В результате этого изображение входных сигналов на экране осциллографа будет исчезать при отсутствии синхронизирующего сигнала.

3. Повернуть ручку задатчика частоты по часовой стрелке до упора.

4. Исследовать работу АЦП. Для этого:

4.1. Засинхронизировать осциллограф сигналом с КТ2 (соединить КТ2 с I каналом осциллографа).

4.2. Установить устойчивое изображение сигнала на экране осциллографа. Для этого сначала повернуть ручку 19 «Уровень синхронизации А» против часовой стрелки до упора. Затем плавно повернуть эту ручку по часовой стрелке до момента получения устойчивого изображения.

4.3. Исследовать АЦП (снять зависимость числа импульсов C₁ на выходе АЦП от напряжения U_КТ12 на его входе). Для измерения напряжения U_КТ12 канал II соединить с КТ12; для измерения числа импульсов канал II соединить с КТ8. Напряжение изменять с помощью ручки, расположенной на панели лабораторного стенда, рядом с изображением датчика разрежения. Результаты занести в табл. 3.1.

 

Таблица 3.1

Результаты исследования АЦП и результаты определения
зависимости приращения DQ_DP угла опережения зажигания
от выходного напряжения U_КТ12 датчика разрежения

UКТ12, В
С1, шт.
   P, град

5. По данным из табл. 3.1 определить зависимость приращения   _{ P} угла опережения зажигания от выходного напряжения U_КТ12 датчика разрежения и построить ее график.   _{ P} определяется по формуле

DQ_DP = (360/2Z)C₁ = 1, 4C₁,

где Z=128 — число зубьев на зубчатом диске.

6. Снять характеристику DQ_n(n), DQ_n – это корректирующее значение, на которое увеличивается исходный угол опережения зажигания при частоте вращения коленчатого вала ДВС, равной n. Для снятия данной характеристики необходимо выполнить следующие пункты.

6.1. Установить переключатель 22осциллографа в положе-
ние «–».

6.2. На I канал осциллографа подать сигнал U_КТ7.

6.3. Ручкой, расположенной на панели лабораторного стенда, рядом с изображением ГСИ, установить длительность синхроимпульса  =1мс (см. рис.3.4).

6.4. На второй канал осциллографа подать сигнал с КТ5. По этому сигналу определяется частота вращения n коленчатого вала
(n =60/(T_ТИ∙ 256), где T_ТИ —период следования тактовых импульсов в КТ5) и число тактовых импульсов С₂ (см. рис.3.4), укладывающихся в стробирующий импульс U_КТ7.

6.5. Определить DQ_n по формуле

DQ_n =1, 4C₂.

6.6. Результаты исследований занести в табл. 3.2 и представить в виде графика зависимости DQ_n(n).

Таблица 3.2

Результаты определения зависимости приращения   _n угла
опережения зажигания от частоты n вращения коленчатого вала

TТИ, мс	0, 24	0, 12	0, 08	0, 06
n, об/мин
С2, шт.
DQn, град

 

7. Для указанных преподавателем значений n и DP снять осциллограммы сигналов в контрольных точках КТ2-КТ11 при длительности синхроимпульса на выходе ГСИ, равном 0, 5 мс.

 

Содержание отчета

В отчете должны быть представлены:

1) цель работы;

2) порядок выполнения работы;

3) схема цифровой системы зажигания на жесткой логике
(см. рис. 3.3);

4) результаты расчетов и наблюдений (табл. 3.1 и 3.2, графики, осциллограммы сигналов, снятых в соответствии с п. 6);

5) выводы.

 

Контрольные вопросы

1. В чем заключается принцип работы систем на жесткой логике?

2. Расскажите о назначении элементов исследуемой системы зажигания.

3. Опишите работу исследуемой системы зажигания по ее структурной схеме и осциллограммам, полученным при выполнении п. 7.

Лабораторная работа № 4
ИССЛЕДОВАНИЕ БЕСКОНТАКТНОЙ
СИСТЕМЫ ЗАЖИГАНИЯ

Цель работы – изучить принцип работы и технические характеристики бесконтактной системы зажигания, устанавливаемой на автомобили семейства ВАЗ.

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: