Двухконтурное зажигание с одним датчиком холла

Механический прон

В очередной раз внезапно упоровшись я подумал, что бегунок и крышка трамблера это печально и ужасно и решил собрать более современную систему зажигания.

Принцип действия объяснить лучше глубоко уважаемого мной Евгения Травникова у меня не получится, поэтому слово ему:

Правда, в одном я не согласен с ним, а именно — в использовании двух датчиков Холла и вытекающем отсюда геморрое с их точным взаимным расположением. Выход датчика сделан по схеме с открытым коллектором, что даёт возможность собрав несложный инвертор управлять двумя коммутаторами в противофазе с одного датчика. Правда, тут появляется другой геморрой: в таком варианте задействованы обе кромки шторок ротора, поэтому шторки должны быть ровно по 90 градусов, чего в серийных трамблерах не бывает, нужно делать новые.
Вот здесь реализована такая система, правда, схема согласования датчика со вторым коммутатором не со всяким коммутатором будет работать. У меня, по крайней мере, не получилось, на низких оборотах глючило и стреляло в глушак. Что и немудрено, на общем эмиттере входное сопротивление всего ничего! (смеяться здесь).

В общем, вот этот вариант работает без глючева:

Само собой понадобилось прикупить несколько девайсов от горячо любимых мной в качестве доноров ТАЗов:

Катушка зажигания. вроде от Калины. Представляет собой две двуискровые катушки в одном корпусе, чем идеальна для четырёхгоршкового мотора.

Коммутаторы для ТАЗ-2108, два штуки.

Трамблёр переделал под датчик Холла, пока ждал заготовки шторок от токаря, сделал прямую шторку напильником и развернул датчик, чтобы хоть как-то систему запустить.

Чтобы связать это всё воедино, сплел косу проводов. В маленькой чёрной коробочке в центре кадра помещается как раз схемка инвертора сигнала на второй коммутатор.

Собрал всё на столе, проверил как работает:

На низах немного получше стало, и уже не подтраивает так люто.

Монтаж зажигания с двумя контурами, которое снабжается одним, либо двумя датчиками холла, допустим для любого современного автомобиля с тамблером нового образца. Главное – иметь под рукой и использовать для решения данного вопроса два коммутатора. Хотя допустим вариант, когда у водителя только один коммутатор, работающий по двухканальному признаку. В этом случае двухконтурное зажигание на классику ставится без проблем.

Поставить двухконтурное зажигание можно несколькими способами. Фото: mp3-oblako.ru

Преимущества двухконтурного зажигания

В таком варианте зажигания есть несколько составных компонентов:

Есть и дополнительные части, без которых правильную систему не создать:

• Хорошая проводка, соответствующая новому зажиганию.
• Различные типы креплений.
• Свечи зажигания с соответствующими характеристиками.

У такой системы есть свои стороны, как отрицательные, так и положительные.

1. Увеличение максимальной частоты КВ ДВС.
2. Отсутствие резонансного контура.
3. Увеличение напряжения на свечах до 22 кВ.
4. Улучшение искрообразования.
5. Отсутствие распределителя напряжения центробежного типа.
6. Увеличение частоты оборотов.

Устанавливаем двухконтурное зажигание

Это изображение поможет вам выставить ВМТ. Фото: avtodvizhok.ru

• Первый шаг – выставление ВМТ. Этот показатель должен быть не меньше 4 цилиндров. Его легко посмотреть по положению специального бегунка. Когда это делают, то храповик коленвала поворачивается до отметки на шкиву.
• Старые свечи и катушки с тамблером демонтируются, полностью. Главное – запомнить цвет проводов, которые соединяются с устройствами, а также порядок работы.
• После этого переходят к укладке новой проводки.
• Первой устанавливается новая высоковольтная катушка.
• Затем идёт тамблер. Он должен стоять точно так же, как и старый. Между разными моделями небольшие отличия по данному показателю. Лишь высота блока цилиндров может быть разной в тех или иных системах. В зависимости от этого, подбирается подходящая длина, которой должен обладать приводной вал.
• Следующий этап – крепление коммутатора. Щит моторного отсека – идеальное место для крепления данного приспособления.
• Отдельно вкручиваются свечи. Одеваются провода, поддерживающие высокое напряжение.
• Подключается проводка.

Как заменить датчик скорости и в какой ситуации это понадобится — смотрите в нашем материале.

Как выбрать автомобильные амортизаторы и чем при этом руководствоваться — узнайте здесь.

Об особенностях двухконтурного зажигания

Обычно такой тип устанавливается на двигатели, которые работают и продаются совместно с карбюраторами. Благодаря чему удаётся свести к минимуму недостатки, которыми обладают соответствующие разновидности мотора.

Изменения можно почувствовать сразу после того, как система была установлена. Но есть ли смысл в установке нового варианта? Чтобы ответить на данный вопрос, следует разобраться во всём чуть глубже.

Как устроена двухконтурная система с одним датчиком холла — узнайте в этом видео:

В некоторых коммутаторах изначально встраивают устройства и системы, которые позволяют отслеживать моменты пика. И следить за устройством, когда энергия уже перестаёт быть эффективной. Режим перехода появляется в коммутаторе автоматически, чтобы катушки не нагревались слишком сильно. Например, в обычном режиме выдаётся примерно 10 А. Когда работа ограничена, результат уменьшается примерно на половину.

1. Время накопления энергии определяется количеством тока, подаваемого сквозь катушку.
2. У самого напряжения нет собственного значения времени. Оно зависит от того, на каком напряжении работает бортовая система.

К примеру, когда двигатель запущен, бортовая сеть выдаёт среднее напряжение в 14 вольт.

В среднестатистической катушке максимальное напряжение копится примерно за три миллисекунды. Фото: aliexpressin.ru

Всё происходит в момент, когда цепь замыкается, а катушка заряжается полностью. Приходит время подавать сигнал к искрообразованию. Получаем следующие итоги после расчётов из стандартной математики:

• При оборотах ДВС от 1000 единиц происходит 33 проскакивания искры за секунду.
• 30 миллисекунд в данной ситуации – промежуток времени от образования одной искры до другой.
• Три миллисекунды нужно, чтобы катушка зарядилась. А на процесс горения искры – всего одна.
• Получаем общий цикл, равный 4 миллисекундам. Что даёт возможность быстро подавать в катушку дополнительные заряды.

Лучше всего катушки чувствуют себя, когда поддерживается уровень оборотов до 6 тысяч единиц. В таком случае устройство срабатывает примерно 200 раз в секунду. Значит, цикл составляет до 5 миллисекунд. Времени вполне достаточно, чтобы устройство быстро зажигалось, и продолжало работать настолько эффективно, насколько это возможно.

Проверенные схемы зажигания

Главное во время работы – сверяться со стандартными схемами. Либо с тем вариантом, который выбрал сам пользователь в том или ином случае. Только после выполнения полной проверки можно переходить к запуску двигателя. Надо убедиться в том, что положение и работа деталей полностью соответствуют схеме.

Для большей наглядности можете воспользоваться этой схемой. Фото: h-a.d-cd.net

Большая часть работ в данном направлении связана с компонентами электрической сети. Это означает, что без минимальных сведений в данной области к процессу вообще лучше не приступать.

И еще один вариант схемы 2-х контурного зажигания.

Кто-то поддерживает двухконтурные системы, а кто-то оценивает их весьма критически. Данная система может работать в качестве среднего варианта между другими устройствами, представленными на рынке. По большей части, она используется для того, чтобы усовершенствовать имеющийся мотор. И в качестве альтернативы двигателям, которые работают на инжекторах. Со временем именно двухконтурные приспособления становятся всё более надёжными и качественными. При повышенной степени сжатия они тоже станут неплохим вариантом, способным обеспечить высокую эффективность в любых условиях.

Магнитоэлектрический датчик Холла получил свое название по имени Э. Холла американского физика, открывшего в 1879 г. важное гальваномагнитное явление.

Элемент Холла представляет собой тонкую пластинку, выполненную из полупроводникового материала (кремний, германий), с четырьмя электродами. Если через такую пластинку проходит ток I и на нее одновременно действует магнитное поле, вектор магнитной индукции В которого перпендикулярен плоскости пластинки, то на параллельных направлению тока гранях возникает э.д.с. Холла, которое определяется по следующему выражению:

Uн = кхIВ/d,
кх – постоянная Холла, зависящая от материала пластинки; d – толщина пластинки

Рис. Принцип работы элемента Холла:
1 – магнит; 2 – пластинка из полупроводникового материала

Через пластинку пропускается ток примерно 30 мА, тогда как напряжение Холла составляет 2 мВ, увеличиваясь с ростом температуры. Пластинка обычно представляет одно целое с интегральной схемой, осуществляемой усиление и формирование сигнала.

Если между магнитом и полу­проводником поместить перемещающийся экран с прорезями, получим импульсный генератор Холла.

Схема прерывателя-распределителя с датчиком Холла представлена на двух следующих рисунках.

Рис. Принцип работы датчика Холла:
1 – постоянный магнит; 2 – ротор; 3 – элемент Холла; 4 – операционный усилитель; 5 – формирователь импульсов; 6 – выходной каскад; 7 – блок стабилизации

Магнитное поле создается постоянным магнитом 1, а прерывание магнитного поля осуществляется ротором (экраном) 2 с окнами, укрепленным на валике распределителя. При прохождении окна ротора около постоянного магнита силовые линии его магнитного поля пронизывают поверхность элемента Холла и на его выходе возникает ЭДС. Если воздушный зазор между магнитом и элементом Холла перекрывается шторкой, магнитное поле замыкается на шторку экрана и не попадает на элемент Холла.

Рис. Схема прерывания магнитного потока:
1 – датчик Холла; 2 – держатель датчика; 3 – воздушный зазор; 4 – магнитный поток; 5 – ротор

Количество шторок и окон экрана соответствует количеству цилиндров двигателя. Ширина шторки экрана соответствует углу, при котором выходной транзистор коммутатора пропускает ток через первичную обмотку зажигания.

Учитывая небольшое напряжение, вырабатываемое элементом Холла, оно обрабатывается и усиливается.

Операционный усилитель 4 усиливает сигнал датчика и через формирователь импульсов 5 подает сигнал на базу выходного транзистора 6 и открывает его. Для исключения влияния на выходной сигнал датчика колебаний напряжения сети и температуры в схеме датчика имеется блок стабилизации 7.

При нахождении шторки экрана в щели воздушного зазора, величина магнитного потока резко падает, вследствие замыкании магнитного потока на шторку.

Рис. Импульсы датчика Холла:
В – магнитная индукция; Uн – напряжение, вырабатываемое элементом Холла; Ug – напряжение, вырабатываемое датчиком Холла; I – ток первичной обмотки катушки зажигания; tz – момент зажигания электрической искры; а – изменение магнитной индукции; б – изменение напряжения, вырабатываемого элементом Холла; в – изменение напряжения, вырабатываемого датчиком Холла; г – изменение силы тока первичной катушки зажигания.

Напряжение, вырабатываемое элементом Холла Uн, поступает на операционный усилитель, где происходит усиление сигнала. После этого ток поступает на формирователь импульсов и там происходит переработка из аналогового сигнала в цифровой. Затем полученный цифровой сигнал поступает на выходной каскад и окончательно усиливается до величины напряжения Ug, достаточного для работы транзисторного коммутатора. При этом напряжение Ug за счет инверсии выходного каскада вырабатывается в момент отсутствия напряжения Uн с входа элемента Холла, т.е. в момент перекрытия шторкой экрана воздушного зазора, что соответствует напряжению Uн ниже 0,4 В. В таком положении экрана транзистор выходного каскада Т0 находится в открытом состоянии, при этом от коммутатора через транзистор Т0 проходит ток и при этом база транзистора Т1 соединяется с массой.

Рис. Электрическая схема коммутатора и датчика Холла:
1 – датчик Холла; 1а – выходной сигнал; 2 – коммутатор; 3 – замок зажигания; 4 – дополнительный резистор; 5 – шунтирование дополнительного резистора; 6 – катушка зажигания

Учитывая, что проводимость транзистора Т1 n-p-n, отсутствие положительного потенциала этого транзистора приводит к его закрытию. В результате этого прекращается подача положительного потенциала на базу В через резистор R4 и коллекторно-эмитерный переход транзистора Т1. При этом ток не проходит через резистор R7 и база В включения транзисторов Т2/Т3 замыкается на массу. Учитывая проводимость этих транзисторов n-p-n, отсутствие положительного заряда на базе В, транзисторы закрываются и ток в первичную обмотку катушки зажигания не поступает. При выходе экрана из воздушного зазора напряжение с элемента Холла достигает 0,4В и через первичную обмотку катушки зажигания начинает протекать ток.

В момент попадания зуба ротора в зазор датчика на выходе датчика создается напряжение Umax примерно на 3 В меньше напряжения питания. Если через зазор датчика проходит прорезь ротора, напряжение на выходе датчика Umin близко к нулю (не более 0,4 В). Отношение периода Т к длительности Ти (скважность) равна трем. Напряжение питания датчика соответствует напряжению бортовой сети и находится в пределах 8…14 В.

Для преобразования управляющих импульсов бесконтактного датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания применяются коммутаторы. Коммутатор преобразует управляющие импульсы датчика в импульсы тока в первичной обмотке катушки зажигания. Коммутатор соединен с генератором импульсов (бесконтактным датчиком) тремя проводниками. Коммутатор управляет зажиганием в зависимости от частоты вращения валика датчика-распределителя, напряжения аккумулятора, полного сопротивления катушки зажигания и при любых режимах работы двигателя выдает импульсы напряжения постоянной величины. Во время прохождения положительного импульса (напряжение Umax ) от бесконтактного датчика происходит постепенное ( в течении 4…8 мс) нарастание тока в первичной обмотке катушки зажигания до максимальной величины В равной 8…9 А. В момент, когда напряжение на выходе датчика падает до Umin , выходной транзистор коммутатора закрывается и ток через первичную обмотку катушки зажигания резко прерывается. В результате во вторичной обмотке индуцируется импульс высокого напряжения.

Отдельно элементы прерывателя-распределителя с датчиком Холла показаны на рисунке. Пластинка и остальные составляющие датчика Холла устанавливается внутри пластмассового корпуса, залитого смолой. Датчик Холла неразборный и не подлежит ремонту. Для соединения с коммутатором датчик Холла имеет 3 вывода.

Рис. Элементы прерывателя-распределителя с датчиком Холла:
1 – ротор: 2 – шторка; 3 – держатель датчика Холла; 4 – постоянный магнит и датчик Холла; 5 – воздушный зазор

Датчик-распределитель выдает управляющие импульсы низкого напряжения и распределяет импульсы высокого напряжения по свечам зажигания. Он имеет центробежный и вакуумный регуляторы опережения зажигания. Бескон­тактный датчик в сборе с опорной пластиной имеет возможность поворачиваться в зависимости от разряжения, подводимого к вакуумному регулятору.

Катушка зажигания, адаптированная к данной системе зажигания, установлена рядом с коммутатором. Она преобразует прерывистый ток низкого напряжения (12 В) в ток высокого напряжения (20…25 кВ) необходимый для пробоя воздушного зазора между электродами свечей зажигания. Катушка имеет в верхней части отверстие, закрытое пробкой диаметром 5.5 мм для защиты катушки от избыточного внутреннего давления. Пробка выталкивается из отверстия при росте давления вследствие повышения температуры из-за короткого замыкания.

Система двухконтурного зажигания имеет свои положительные стороны и преимущества:

• увеличение частоты оборотов КВ;
• отсутствие центробежного ВВ распределителя напряжения;
• улучшенное искрообразование;
• напряжение на свечах увеличено до 22 кВ;
• отсутствует резонансный контур;
• максимальная частота КВ ДВС увеличена.

Двухконтурная система зажигания устанавливается на двигатели с карбюраторами. Благодаря этому и большом напряжении на свечах зажигания удается значительно сократить расход топлива.

Два коммутатора

Комплект двустороннего зажигания включает в себя:

1. Трамблер и 2 датчика Холла.
2. Две катушки зажигания.
3. Свечи зажигания.
4. Два коммутатора.
5. Для инжекторных моторов ВВ провода ТESLA.
6. Кронштейн для катушек, различные фишки для подключения, проводка.

И так, закупив все необходимое, можно приступать к переработке зажигания на своей машине, а точнее к ее улучшению.

Схема зажигания

Одноконтактная модель зажигания уже давно устарела, причем как в моральном, так и в техническом плане. Переоборудовав такую систему на двухконтактную, владелец автомобиля почувствует изменения сразу, забудет о ряде недостатков и получит множество преимуществ.

Чертеж

Итак, прежде чем перейти к установке, нужно хорошо отрегулировать зажигание. Далее порядок действий такой:

• Снять крышку трамблера.
• С катушки отключить высоковольтный провод.
• Выставить направление резистора перпендикулярно двигателя с помощью стартера. После этой процедуры ни в коем случае нельзя включать стартер.
• Обязательно сделать метку на двигателе так, чтобы она совпадала с серединой трамблера (на нем также метка).
• Открутить крепления старого трамблера и снять его. Отключить провод, который идет от катушки к трамблеру.

Трамблер

• Снять с нового трамблера крышку, вставить его в двигатель и подключить согласно сделанной метке, т.е. перпендикулярно двигателю.
• С помощью гайки зафиксировать крепёжную вилку трамблера.
• Надеть на новый трамблер крышку со всеми проводами.
• Заменить новой старую катушку.
• К новой катушке подключить штатные провода.

Устанавливаем коммутатор

• Установить коммутатор. Прежде чем его установить, нужно отыскать место для него. Лучше всего подойдет площадка между левой фарой и бачком омывателя. Необходимо также просверлить 2 дырки и надежно закрепить коммутатор, а уже потом подключать его к системе.
• Еще раз внимательно проверить согласно схем все провода и правильность их подключения.
• Если все совпадает со схемой — можно пробовать заводить двигатель.

Зажигание установлено

Конечно, эта процедура не из легких, поскольку большая часть работы связана с электрической частью машины. Но соблюдая все правила и рекомендации каждому желающему под силу самостоятельно сделать двухконтурное зажигание для собственной машины.

Видео

Монтаж зажигания с двумя контурами, которое снабжается одним, либо двумя датчиками холла, допустим для любого современного автомобиля с тамблером нового образца. Главное – иметь под рукой и использовать для решения данного вопроса два коммутатора. Хотя допустим вариант, когда у водителя только один коммутатор, работающий по двухканальному признаку. В этом случае двухконтурное зажигание на классику ставится без проблем.

Поставить двухконтурное зажигание можно несколькими способами. Фото: mp3-oblako.ru

Преимущества двухконтурного зажигания

В таком варианте зажигания есть несколько составных компонентов:

Есть и дополнительные части, без которых правильную систему не создать:

• Хорошая проводка, соответствующая новому зажиганию.
• Различные типы креплений.
• Свечи зажигания с соответствующими характеристиками.

У такой системы есть свои стороны, как отрицательные, так и положительные.

1. Увеличение максимальной частоты КВ ДВС.
2. Отсутствие резонансного контура.
3. Увеличение напряжения на свечах до 22 кВ.
4. Улучшение искрообразования.
5. Отсутствие распределителя напряжения центробежного типа.
6. Увеличение частоты оборотов.

Устанавливаем двухконтурное зажигание

Это изображение поможет вам выставить ВМТ. Фото: avtodvizhok.ru

• Первый шаг – выставление ВМТ. Этот показатель должен быть не меньше 4 цилиндров. Его легко посмотреть по положению специального бегунка. Когда это делают, то храповик коленвала поворачивается до отметки на шкиву.
• Старые свечи и катушки с тамблером демонтируются, полностью. Главное – запомнить цвет проводов, которые соединяются с устройствами, а также порядок работы.
• После этого переходят к укладке новой проводки.
• Первой устанавливается новая высоковольтная катушка.
• Затем идёт тамблер. Он должен стоять точно так же, как и старый. Между разными моделями небольшие отличия по данному показателю. Лишь высота блока цилиндров может быть разной в тех или иных системах. В зависимости от этого, подбирается подходящая длина, которой должен обладать приводной вал.
• Следующий этап – крепление коммутатора. Щит моторного отсека – идеальное место для крепления данного приспособления.
• Отдельно вкручиваются свечи. Одеваются провода, поддерживающие высокое напряжение.
• Подключается проводка.

Как заменить датчик скорости и в какой ситуации это понадобится — смотрите в нашем материале.

Как выбрать автомобильные амортизаторы и чем при этом руководствоваться — узнайте здесь.

Об особенностях двухконтурного зажигания

Обычно такой тип устанавливается на двигатели, которые работают и продаются совместно с карбюраторами. Благодаря чему удаётся свести к минимуму недостатки, которыми обладают соответствующие разновидности мотора.

Изменения можно почувствовать сразу после того, как система была установлена. Но есть ли смысл в установке нового варианта? Чтобы ответить на данный вопрос, следует разобраться во всём чуть глубже.

Как устроена двухконтурная система с одним датчиком холла — узнайте в этом видео:

В некоторых коммутаторах изначально встраивают устройства и системы, которые позволяют отслеживать моменты пика. И следить за устройством, когда энергия уже перестаёт быть эффективной. Режим перехода появляется в коммутаторе автоматически, чтобы катушки не нагревались слишком сильно. Например, в обычном режиме выдаётся примерно 10 А. Когда работа ограничена, результат уменьшается примерно на половину.

1. Время накопления энергии определяется количеством тока, подаваемого сквозь катушку.
2. У самого напряжения нет собственного значения времени. Оно зависит от того, на каком напряжении работает бортовая система.

К примеру, когда двигатель запущен, бортовая сеть выдаёт среднее напряжение в 14 вольт.

В среднестатистической катушке максимальное напряжение копится примерно за три миллисекунды. Фото: aliexpressin.ru

Всё происходит в момент, когда цепь замыкается, а катушка заряжается полностью. Приходит время подавать сигнал к искрообразованию. Получаем следующие итоги после расчётов из стандартной математики:

• При оборотах ДВС от 1000 единиц происходит 33 проскакивания искры за секунду.
• 30 миллисекунд в данной ситуации – промежуток времени от образования одной искры до другой.
• Три миллисекунды нужно, чтобы катушка зарядилась. А на процесс горения искры – всего одна.
• Получаем общий цикл, равный 4 миллисекундам. Что даёт возможность быстро подавать в катушку дополнительные заряды.

Лучше всего катушки чувствуют себя, когда поддерживается уровень оборотов до 6 тысяч единиц. В таком случае устройство срабатывает примерно 200 раз в секунду. Значит, цикл составляет до 5 миллисекунд. Времени вполне достаточно, чтобы устройство быстро зажигалось, и продолжало работать настолько эффективно, насколько это возможно.

Проверенные схемы зажигания

Главное во время работы – сверяться со стандартными схемами. Либо с тем вариантом, который выбрал сам пользователь в том или ином случае. Только после выполнения полной проверки можно переходить к запуску двигателя. Надо убедиться в том, что положение и работа деталей полностью соответствуют схеме.

Для большей наглядности можете воспользоваться этой схемой. Фото: h-a.d-cd.net

Большая часть работ в данном направлении связана с компонентами электрической сети. Это означает, что без минимальных сведений в данной области к процессу вообще лучше не приступать.

И еще один вариант схемы 2-х контурного зажигания.

Кто-то поддерживает двухконтурные системы, а кто-то оценивает их весьма критически. Данная система может работать в качестве среднего варианта между другими устройствами, представленными на рынке. По большей части, она используется для того, чтобы усовершенствовать имеющийся мотор. И в качестве альтернативы двигателям, которые работают на инжекторах. Со временем именно двухконтурные приспособления становятся всё более надёжными и качественными. При повышенной степени сжатия они тоже станут неплохим вариантом, способным обеспечить высокую эффективность в любых условиях.