Система запалювання автомобіля ВАЗ 2101 (стр. 2 из 3)
У стадії розробки і освоєння зараз налічується близько 40 автомобільних електронних систем, які реалізують до 100 різних функцій управління. При цьому на одному автомобілі до 2000 р. встановлюватиметься до 15 – 20 таких систем.
Електроустаткування сучасного автомобіля залежно від функціональних зв'язків і цільового призначення можна розділити на наступні системи:
1) електропостачання, що забезпечує електроенергією всіх споживачів;
2) пуску, що здійснює пуск двигуна внутрішнього згорання автомобіля;
3) запалення, що забезпечує займання робочої суміші двигуна;
4) освітлення і сигналізації, що створює можливість експлуатації автомобіля в нічний час і що підвищує безпеку руху;
5) контрольно-вимірювальних приладів, інформації і діагностики;
6) автоматичного управління двигуном і трансмісією, що забезпечує економію палива, зменшення токсичності відпрацьованих газів, підвищення стабільності і надійності роботи двигуна i трансмісії;
7) комфортного устаткування (склоочисники, нагрiвачi, кондиціонери).
1. Спеціальна частина
1.1 Обгрунтування необхідності застосування приладу
В даний час багато автомобiлiстiв оснащують свої машини приладами електронного запалення, придбаними в магазині або виготовленими самостійно. Більшість таких пристроїв управляються від контактного переривника. Проте властиві йому недоліки – люфт валу, «брязкіт» контактів і ін., зменшують переваги приладів електронного запалення. Кращі результати виходять при управлінні від безконтактних датчиків.
Пропонується доопрацювання серійного переривника-розподільника Р-125 автомобіля «Жигулі» для розміщення в нім оптронного безконтактного датчика без порушення його функціонування у разі роботи із звичайним електромеханічним запаленням.
1.2 Розробка схеми приладу
Доопрацювання включає виготовлення наступних деталей: утримувача світлодіода; стійки, на якій встановлюється фотодіод і закріплюється утримувач світлодіода; кільця з вирізами; технологічного центруючого обрамлення для установки кільця.
Утримувач світлодіода і стійка виготовляються з алюмінієвого сплаву. Кільце – із сталі будь-якої марки. Рухома пластинка переривника-розподільника з розміткою різьбових отворів для кріплення стійки із сталі. Обрамлення є шайбою зовнішнім діаметром 44, внутрішнім 19 і завтовшки 5 мм. Кільце за допомогою центруючої шайби встановлюється на ротор, в пластині якого через кільце висвердлюють отвори під різьблення М2,5.
Кільце на роторі можна встановити тільки в певному положенні із-за наявності канавки на його торці. При вказаних на кресленні кільця кутах фотодіод починає освітлювати у момент розриву контактів, тому при переході з однієї системи запалення на іншу положення переривника-розподільника не змінюється, тобто кут випередження запалення залишається тим самим.
При виготовленні кільця слід звернути особливу увагу на те, щоб початки вирізів, тобто перехід від неосвітленого стану фотодіода до освітленого, були розташовані строго під кутом 90°. Співвідношення освітленого і затемненого стану фотодіода відповідає розімкненому і замкнутому положенням переривника, тому датчик може працювати не тільки з конденсаторною, але і з транзисторною системою запалення.
1.3 Опис роботи схеми приладу
У датчику використані світлодіод АЛ107А (або АЛ107Б), фотодіод ФД9 (або ФД-К-155).
При збірці датчика на утримувач світлодіода приклеюється клемна колодка з трьома пелюстками для кріплення висновків світлодіода і фотодіода. Висновки світлодіода з надітими хлорвініловими трубками укладаються в паз і закріплюються епоксидним клеєм, також клеєм закріплюються дроти від фотодіода.
Висновки від клемної колодки припаюються до роз'єму РГ1Н-1-1 із спиляним з одного боку фланцем. Роз'єм встановлюється замість клеми низької напруги і кріпиться гвинтом М2 до корпусу переривника-розподільника, при цьому кришку розподільника допрацьовувати не треба.
Дріт, що залишився, який йшов від переривника до клеми низької напруги, можна не від'єднувати, а затиснути його наконечник між контактами переривника. Дріт буде надійно закріплений від переміщень, а пересувний контакт відсунеться від кулачка.
При переході на електромеханічну систему запалення клема Низької напруги встановлюється на своє місце, а для кріплення знятого роз'єму в пластині, що утримує фетрове набивання, нарізаєтьсяв зручному місці різьблення М2.
Спільно з безконтактним датчиком легко виконати протиугінний пристрій, наприклад, по мостовій схемі, яка вирішує роботу не просто при замиканні або розмиканні якого-небудь ланцюга а і при підключенні резистора певного опору, що забезпечує баланс моста.
При виконанні рівності
напруга в діагоналі моста рівна нулю і транзистори VT1 і VT2 закриті. Закриті і транзистори VT3, VT4, при цьому протиугінний пристрій через транзистор VT4 не впливає на роботу електронного запалення. При витяганні «ключа» R1 або спробі замінити його резистором з іншим опором баланс моста порушується, при цьому відкривається один з транзисторів VT1 або VT2 (залежно від опору резистора, включеного замість R1). Струм колектора транзисторів VT1, VT2 або VT3 відкриває ключовий транзистор VT4, який блокує роботу електронного запалення. Точка підключення виходуключового транзистора VT4 може бути різна залежно від схеми пристрою запалення.
При застосуванні оптронного датчика, описаного в статті, резистор R9 слід підключити до дроту, що йде від фотодіода до блоку електронного запалення. При цьому у разі спрацьовування протиугінного пристрою — витягання «ключа» — струм транзистора VT4 встановлює вихідний потенціал оптронного датчика близьким до нуля, і робота, електронного запалення виявляється неможливою.
У разі використання два і більше мостів колектори відповідних транзисторів об'єднуються.
2. Розрахункова частина
Розрахувати, бестрансформаторний підсилювач потужності, що працює в режимі класуВ, за умови отримання потужності Рвых = 0,1 Вт при навантаженні Rн = 400 Ом. Діапазон робочих частот від fн = 100 Гц до fв = 20 кГц.
Порядок розрахунку
1. Вважаючи
тр = I (ККД трансформатора), визначаємо максимальну потужність розсіяння на колекторі транзистора одного плеча підсилювача 
2. Знаходимо максимальний колекторний струм транзистора одного плеча
3. Визначаємо напругу джерела струму із формули
4.Знаходимо граничну частоту підсилення передбачуваного типу транзистора із умови
) приймаючи 
Нерівність виконується, якщо
5.Враховуючи отримані значення Рк макс. , Iк макс. , а також умову
Вибираємо транзистори N-p-N і p-N-p пару і що забезпечує відносну симетрію плеч каскаду.
Для даних умов підходять транзистори МП39 (p-N-p) и МП37 (N-p-N)
6. Побудуємо на сімействі вихідних характеристик транзисторів МП37 чи МП39 динамічну навантажувальну пряму, що відсікає на осі абсцис 0.5 Ек, а на осі ординат Iк max, визначаємо значення
7. Знаходимо реальну потужність при навантаженні відповідну площі трикутника ABC.
8. Визначаємо потужність відбірну каскадом від джерела живлення
9. Знаходимо ККД каскаду
10. Використовуючи вхідну характеристику транзистора МП37 (чи МП39) визначаємо струм IбmінапругуUбем відповідні максимальній амплітуді струму I = 20 мА; Iбт =1.2 мА; Uбем = 0.8 В
11. Знаходимо вхідну потужність каскаду
12. Коефіцієнт підсилення за потужністю
13. Визначаємо ємність конденсатора Ср у вихідному ланцюгу
14. Вибираємо номінал по ГОСТу в бік більших значень
Ср = 4.7 мкФ
3. Технологічна частина
У схемі замість транзисторів К.Т203Б можна використовувати транзистори КТ361Г, К.Т349Б, МП105, а замість КТ315Г підійдуть КТ312В, КТ301Е або МП101Б. Резистори R2 і R9 є обмежувальними. На схемі вказаний один з можливих варіантів опорів резисторів моста. У реальному протівоугонном пристрої опору резисторів R3—R5 і R1 бажано використовувати інші і зберігати в таємниці. При цьому опір резистора R3 може лежати в межах 30...150 ком, R1 - 6,0...120 ком, а сума опорів резисторів R4 і R5 повинна бути близькою до 3 ком. Протиугінний пристрій може розміщуватися в корпусі блоку електронного запалення або в будь-якому відповідному місці. На щиток виводяться тільки клеми «ключа».