Ця стаття присвячена подальшому вдосконаленню популярною у автолюбителів конструкції октан-коректора. Пропоноване додаткове пристрій істотно підвищує ефективність його застосування.
Електронний октан-коректор Ст. Сидорчука [1], доопрацьований Е. Адигамовым [2], безумовно, простий, надійний в експлуатації і володіє відмінною сумісністю з різними системами запалювання. На жаль, у нього, як і в інших подібних пристроїв, час затримки імпульсів запалювання залежить тільки від положення ручки установки кута випередження запалювання (УОЗ). Це означає, що встановлений кут оптимальний, строго кажучи, тільки для одного значення частоти обертання колінчастого валу (або швидкості руху автомобіля на тій чи іншій передачі).
Відомо, що автомобільний двигун укомплектований відцентровим і вакуумним автоматами, коригуючими УОЗ в залежності від частоти обертання колінчастого валу і навантаження двигуна, а також механічним настановним октан-коректором. Фактичний УОЗ в кожен момент визначений сумарною дією усіх цих пристроїв, а при використанні електронного октан-коректора до отриманого результату додається ще одне суттєве доданок.
УОЗ, забезпечуваний електронним октан-коректором [2], 
оз.ок=6Nt, де N - частота обертання колінчастого вала двигуна, хв -1 ; t - затримка моменту запалювання, що вноситься електронним октан-коректором, с. Припустимо, що початкова установка механічного октан-коректора відповідає +15 град. і при N = 1500 хв -1 оптимальна затримка моменту запалювання, встановлена електронним октан-коректором, дорівнює 1 мс, що відповідає 9 град. кута повороту колінчастого валу.
При N = 750 хв -1 час затримки буде відповідати 4,5 град., а при 3000 хв -1 - 18 град. кута повороту колінчастого валу. При 750 хв -1 результуючий УОЗ дорівнює +10,5 град., при 1500 хв -1 - +6 град., а при 3000 хв -1 - мінус 3 град. Причому в момент спрацьовування вузла затримки вимикання запалювання (N = 3000 хв -1 ) УОЗ різко зміниться відразу на 18 град.
Цей приклад проілюстрований на рис. 1 графіком залежності УОЗ (
) від частоти обертання колінчастого вала двигуна. Штриховою лінією показано 1 необхідна залежність, а суцільний ламаної 2 - фактично отримана. Очевидно, оптимізувати роботу двигуна по куту випередження запалювання цей октан-коррекор здатний тільки при тривалому русі автомобіля з незмінною швидкістю.
Разом з тим є можливість шляхом нескладної доопрацювання усунути цей недолік і перетворити октанкорректор в пристрій, що дозволяє підтримувати необхідний УОЗ в широких межах частоти обертання колінчастого вала. На рис. 2 представлена принципова схема вузла, яким необхідно доповнити октан-коректор [2].
Сайт працює наступним чином. Імпульси низького рівня, що знімаються з виходу інвертора DD1.1, через диференціюючу ланцюг C1R1VD1 надходять на вхід таймера DA1, включеного за схемою одновібратора. Вихідні прямокутні імпульси одновібратора мають постійні тривалість і амплітуду, а частота пропорційна частоті обертання колінчастого вала двигуна.
З дільника напруги R3 ці імпульси надходять на інтегруючу ланцюг R4C4, перетворюючу їх у постійне напруження, яке прямо пропорційно частоті обертання колінчастого вала. Це напруга заряджає времязадающий конденсатор С2 октанкорректора.
Таким чином, при збільшенні частоти обертання колінчастого вала пропорційно скорочується час зарядки времязадающего конденсатора до напруги перемикання логічного елемента DD1.4 і, відповідно, зменшується час затримки, вноситься електронним октан-коректором. Необхідна залежність зміни зарядної напруги від частоти забезпечується встановленням початкової напруги на конденсаторі С4, що знімається з движка резистора R3, а також регулюванням тривалості вихідних імпульсів одновібратора резистором R2.
Крім цього, в октан-коректорі [2] опір резистора R4 необхідно збільшити з 6,8 до 22 кОм, а ємність конденсатора С2 зменшити з 0,05 до 0,033 мкФ. Лівий по схемі виведення резистора R6 (Х1) відключають від плюсового проводу і підключають до загальної точки конденсатора С4 і резистора R4 додається сайту. Напруга живлення на октан-коректор подають з параметричного стабілізатора R5VD2 додаткового вузла.
Октан-коректор з зазначеними доробками забезпечує регулювання затримки моменту запалювання, еквівалентну зміни УОЗ в межах 0...-10 град. щодо значення, встановленого механічним октанкорректором. Характеристика роботи пристрою при тих же початкових умовах, що і в наведеному вище прикладі, представлена на рис. 1 кривий 3.
При максимальному часу затримки моменту запалювання похибка підтримки УОЗ в інтервалі частоти обертання колінчастого вала 1200...3000 хв -1 практично відсутній, при 900 хв. -1 не перевищує 0,5 град., а у режимі холостого ходу - не більш 1,5...2 град. Затримка не залежить від зміни напруги бортової мережі автомобіля в межах 9...15 Ст.
Доопрацьований октан-коректор зберігає здатність забезпечувати іскроутворення при зниженні напруги живлення до 6 В. Якщо потрібно розширити діапазон регулювання УОЗ, рекомендується збільшити опір змінного резистора R6.
Пропоноване пристрій відрізняє від подібних, описаних в [3; 4], схемна простота, надійність роботи, а також можливість сполучення практично з будь - системою запалювання.
У додатковому сайті використані постійні резистори МЛТ, підстроювальні резистори R2, R3 - СП5-2, конденсатори С1-C3 - КМ-5, КМ-6, С4 - К52-1Б. Стабілітрон VD2 необхідно підібрати з напругою стабілізації 7,5 7,7 В....
Деталі вузла розміщені на друкованій платі з фольгованого склотекстоліти товщиною 1...1,5 мм Креслення плати показано на рис. 3.
Плата вузла прикріплена до плати октан-коректора. Всі пристрій в зборі краще всього змонтувати в окремому міцному кожусі, укрепляемом поблизу блоку запалювання. Необхідно потурбуватися про захист октан-коректора від вологи і пилу. Його можна виконати у вигляді легкосъемного блоку, що встановлюється в салоні автомобіля, наприклад, на бічній стінці внизу, ліворуч від місця водія. У цьому випадку, при знятому октан-коректорі, електрична ланцюг запалювання виявиться розімкнутої, що, принаймні, сильно ускладнить запуск двигуна стороннім особою. Таким чином, октан-коректор додатково буде виконувати функцію протиугінного пристрою. З цією ж метою доцільно застосувати регулювальний змінний резистор СП3-30 (R6) з вимикачем, розмикаючим електричну ланцюг цього резистора.
Для налагодження пристрою потрібно джерело живлення напругою 12...15 В, будь низькочастотний осцилограф, вольтметр і генератор імпульсів, який можна виконати так, як зазначено в [1]. Спочатку тимчасово відключають вхідну ланцюг таймера DA1, а движок резистора R3 встановлюють у нижнє (за схемою) положення.
На вхід октан-коректора подають імпульси частотою 40 Гц і, підключивши осцилограф до його виходу, резистором R3 поступово збільшують напругу на конденсаторі С4 до появи вихідних імпульсів. Потім відновлюють вхідну ланцюг таймера, підключають осцилограф до його висновку 3 і резистором R2 встановлюють тривалість вихідних імпульсів одновібратора рівною 7,5...8 мс.
Знову підключають осцилограф, переведений в режим зовнішньої синхронізації чекає розгорткою, що запускається вхідними імпульсами (краще всього використовувати найпростіший двоканальний комутатор), до виходу октанкорректора і резистором R6 встановлюють час затримки вихідного імпульсу 1 мс. Збільшують частоту генератора до 80 Гц і резистором R2 встановлюють час затримки 0,5 мс.
Перевіривши після цього тривалість затримки імпульсів на частоті 40 Гц, регулювання при необхідності повторюють до тих пір, поки тривалість на частоті 80 Гц не буде точно в два рази менше, ніж на частоті 40 Гц. При цьому слід мати на увазі, що для забезпечення стабільної роботи одновібратора до частоти спрацьовування вузла виключення затримки моменту запалювання (100 Гц) тривалість його вихідних імпульсів не повинна перевищувати 9,5 мс. Фактично в налагодженому пристрої вона не перевищує 8 мс.
Потім частоту генератора зменшують до 20 Гц і вимірюють одержувану при цій частоті затримку вхідного імпульсу. Якщо вона не менше 1,6...1,7 мс, то налагодження закінчують, регулювальні гвинти підстроювальних резисторів фіксують фарбою, а плату, з боку друкованих провідників, покривають нітролаком. В інакше резистором R3 трохи зменшують початкова напруга на конденсаторі С4, збільшуючи час затримки до вказаної величини, після чого перевіряють і, якщо необхідно, знову виконують регулювання на частоті 40 і 80 Гц.
Не слід прагнути до суворої лінійності частотної залежності часу затримки на ділянці нижче 40...30 Гц, оскільки це вимагає значного зменшення початкової напруги на конденсаторі С4, що може призвести до пропажі імпульсів запалювання на малих обертах колінчастого вала або нестійкої роботи системи запалення при запуску двигуна.
Невелика залишкова похибка, виражена в деякому зменшенні часу затримки запалювання на початковій ділянці (див. криву 3 на рис.1), надає швидше позитивний, ніж негативний вплив, оскільки (автолюбителі це добре знають) на малих обертах двигун працює стійкіше за кілька більш ранньому запалюванні.
Налагодити пристрій з цілком прийнятною точністю можна і без осцилографа. Роблять це так. Спочатку перевіряють працездатність додаткового вузла. Для цього движки резисторів R2 і R3 встановлюють у середнє положення, до конденсатора С4 підключають вольтметр, включають живлення пристрою і подають на вхід октан-коректора імпульси частотою 20...80 Гц. Обертаючи движок резистора R2, переконуються у зміні показань вольтметра.
Потім повертають движок резистора R2 в середнє положення, а резистор R6 октан-коректора переводять у положення максимального опору. Відключають генератор імпульсів, і резистором R3 встановлюють на конденсаторі С4 напруга 3,7 Ст. Подають на вхід октан-коректора імпульси частотою 80 Гц і резистором R2 встановлюють на цьому конденсаторі напругу 5,7 Ст.
На закінчення знімають покази вольтметра на трьох значеннях частоти - 0, 20, 40 Гц. Вони повинні бути відповідно 3,7, 4,2 і 4,7 В. При необхідності регулювання повторюють.
Підключення доопрацьованого октанкорректора до бортової системи автомобілів різних марок ніяких особливостей у порівнянні з описаним в [2, 5, 6] не має.
Після монтажу октан-коректора на автомобіль, запуск та прогрівання двигуна движок резистора R6 переміщують в середнє положення і механічних октан-коректором встановлюють оптимальний УОЗ, як це зазначено в інструкції по експлуатації автомобіля, тобто домагаються незначною, короткочасної детонації двигуна при різкому натисканні на педаль акселератора під час руху машини на прямій передачі зі швидкістю 30...40 км/ч. На цьому все регулювання закінчують.
Трирічна експлуатація доопрацьованого автором октан-коректора на автомобілі ГАЗ-2410, укомплектованому блоком запалювання 1302.3734-01 з магнітоелектричним датчиком, показала помітне поліпшення ходових якостей машини .
Література
Автор: К. Купріянов, р. Санкт-Петербург
Взагалі кажучи, зміна встановленого кута випередження запалювання потрібно розглядати як тимчасову міру і вимушену, зокрема, при необхідності використовувати бензин з октановим числом, не відповідає паспортним характеристик двигуна автомобіля. В даний час, коли якість пального, яке ми заливаємо в бак своєї машини, стало, м'яко кажучи, непередбачуваним, такий прилад, як електронний октан-коректор, просто необхідний.
Як абсолютно справедливо відмічено у статті К. Купріянова, при введенні в дія октан-коректора, описаного в [1]. відбувається постійне у часі запізнювання моменту запалювання, пропорційне в кутовому обчисленні збільшення частоти обертання колінчастого вала двигуна з подальшим стрибкоподібним збільшенням кута ОЗ. Хоча на практиці це явище майже непомітно, внутрішні резерви вихідного пристрою дозволяють частково вирішити згадане запізнювання. Для цього в пристрій [2] досить ввести транзистор VT3, резистори R8. R9 і конденсатор С6 (див. схему на рис. 1).
(натисніть для збільшення)
Алгоритм роботи октан-коректора якісно проілюстровано графіками, показаними на рис. 2. Моментам розмикання контактів переривника відповідають плюсові перепади напруги - від низького рівня до високого - на вході октан-коректора (діагр. 1). В ці моменти відбувається швидка розрядка конденсатора С1 майже до нуля через що відкривається транзистор VT1 (діагр. 3). Заряджається конденсатор порівняно повільно через резистор R3.
Як тільки напруга на заряжающемся конденсаторі С1 досягне порогу перемикання логічного елемента DD1.2. він переходить з одного стану в нульове (діагр. 4), a DD1.3 - в одиничний. Відкривається в цей момент транзистор VT2 швидко розряджає конденсатор С2 (діагр. 5) до рівня, практично визначається напругою на базі транзистора VT3. Оскільки затримка перемикання елемента DD1.2 не залежить від частоти обертання, середнє напруга на його виході збільшується зі збільшенням частоти. Конденсатор С6 усереднює це напруга.
Подальша зарядка конденсатора С2 через резистор R6 починається саме з зазначеного рівня в момент закривання транзистора VT2. Чим нижче початковий рівень, тим довше буде заряджатися конденсатор до моменту перемикання елемента DD1.4, а значить, більше затримка іскроутворення (діагр. 6).
Одержувана при цьому характеристика кута ОЗ показана на рис. 3, аналогічному рис. 1 у статті К. Купріянова, у вигляді кривої 4. При тих же початкових умовах (tзад = 1 мс при N = 1500 хв-1) похибка регулювання в найбільш часто вживаний при їзді інтервалі частоти обертання колінчастого вала двигуна від 1200 до 3000 хв-1 не перевищує 3 град.
Слід зазначити, що робота цього варіанту октан-коректора істотно залежить від шпаруватості вхідних імпульсів. Тому для його налагодження рекомендується зібрати формувач імпульсів за схемою на рис. 4. Як відомо, імпульси з датчика Холла автомобіля ВАЗ-2108 та його модифікацій мають шпаруватість, рівну 3, а кут замкнутого стану контактів фзс контактного переривника вазівських автомобілів дорівнює 55 град., тобто шпаруватість імпульсів з переривника "шістки" Q = 90/55= 1,63.
Щоб можна було застосовувати один і той же формувач імпульсів для налагодження октан-коректорів різних моделей автомобілів з невеликою лише коригуванням шпаруватості, для контактної системи запалювання перераховують шпаруватість з урахуванням інвертування: Qинв = 90/(90 - фзс). або для ВАЗ-2106 Qинв = 90/(90 - 55)=2.57. Підбираючи число діодів формувача і синусоїдальна напруга генератора сигналів, отримують необхідну шпаруватість імпульсів на вході октан-коректора. В моєму практичному варіанті для отримання шпаруватості 3 знадобилося чотири діода при амплітуді сигналу генератора 5.7 Ст.
Крім зазначених, для формувача підійдуть діоди серій Д220. Д223, КД521, КД522 і транзистор КТ315 з будь-яким буквеним індексом. Можна застосувати формувач імпульсів заданої шпаруватості і по іншій схемі.
Коректор для автомобіля ВАЗ-2108 (вставлена перемичка Х2.3 на рис. 1) налагоджують наступним чином. Замість дільника R8R9 тимчасово підключають будь змінний резистор групи А опором 22 кОм (движком до бази транзистора VT3). Спочатку движок резистора встановлюють у той крайнє положення, в якому база транзистора "заземлена". До входу коректора підключають формувач, а до виходу - осцилограф.
Включають живлення коректора і встановлюють частоту генератора 120 Гц з шпаруватістю вихідних імпульсів формувача, що дорівнює 3. Підбирають резистор R3, домагаючись відключення затримки на цій частоті. Потім зменшують частоту генератора до 50 Гц і, переміщаючи движок резистора R6 по черзі в обидва крайніх положення, що визначають максимальний час затримки моменту запалювання, що вноситься октан-коректором (в нашому випадку 1 мс). Збільшують частоту генератора до 100 Гц і знаходять таке положення движка тимчасового змінного резистора, в якому максимальна затримка моменту запалювання, що встановлюється резистором R6. дорівнює половині максимальної - 0.5 мс.
Тепер доцільно зняти графік залежності часу затримки моменту запалювання від частоти генератора при знайденому положенні движка змінного тимчасового резистора Перераховують частоту обертання валу двигуна, мін-1: N = 30f. де f - частота генератора. Гц. Кут ОЗ фоз = 6N·t, де t - час затримки, мс. Результуючий кут фрез оз = 15 - фоз (див. таблицю) наносять на графік рис. 3.
За формою отриманий графік не повинен сильно відрізнятися від кривої 4, хоча числові значення можуть бути й іншими, залежно від максимального часу затримки. Якщо необхідно, повторно виконують операцію регулювання.
По завершенні налагодження відключають тимчасовий змінний резистор і, вимірявши опір його плечей, впаюють постійні резистори з номіналами, найближчими до виміряним. Необхідно відзначити, що характеристику регулювання можна істотно змінювати, варіюючи номінали резистора R3 (частоту відключення затримки), дільника R8R9 і конденсатора С6. Початкові умови описаній регулювання обрані для порівняння з варіантом, обраним К. Купріяновим: N = 1500 хв-1, t = 1 мс, фмок = +15 град. (фмок - кут, встановлений механічних октан-коректором).
Для використання на автомобілі ВАЗ-2106 октан-коректор налагоджують аналогічно (з перемичкою Х2.3), але імпульси від формувача повинні мати шпаруватість 2.57. Перед установкою коректора на автомобіль перемичку Х2.3 міняють на Х2.2.
Для доопрацювання октан-коректора [2] його плату витягують з комутатор 3620.3734 і навісним монтажем припаюють транзистор VT3 і конденсатор С6 з таким розрахунком, щоб плату можна було встановити на старе місце. Підібрані резистори R8 і R9 припаюють на плату. Транзистор V13 і конденсатор С6 слід фіксувати клеєм "Момент" або йому подібним.
Замість КТ3102Б підійде будь-який транзистор цієї серії. Конденсатор С6 - К53-4 або будь танталовий або оксиднополупроводниковый, відповідний за розмірами і номіналом.
Література
Автор: Е. Адигамов, р. Ташкент, Узбекистан