2. Проектування системи запалювання

На початку розділу слід описати призначення, навести основні вимоги до системи, що проектується, та її елементів. Проектування слід здійснювати, дотримуючись такого порядку.

Вибір елементів системи запалювання виконуємо за довідником відповідно до наведених у технічному завданні характеристик.

Вибір давача-розподілювача проводимо з [1] (С. 72 табл. 4.2).

Вибір комутатора проводимо з [2] (С. 148)

Вибір додаткового опору проводимо з [2] (С. 167).

Якщо вказано у завданні на курсовий проект, виконуємо розрахунок котушки запалювання у такому порядку.

Розрахунок електричних параметрів котушки запалювання

Визначення електромагнітних параметрів котушки запалювання робиться шляхом розрахунку оптимальних значень індуктивності первинної обмотки L₁, коефіцієнта трансформації К_т, опору первинної обмотки R_экв[1]. За наданими формулами будуємо залежність К_I(К_Т), змінюючи К_Тв межах 60…80 та змінюючи L₁в межах 2…20 мГц.

С₂= С_ш+ С_к, (2.1)

R_экв= , (2.2)

Х = , (2.3)

(2.4)

(2.5)

(2.6)

(2.7)

де R_Ш=3 мОм – для неекранованої системи запалювання;

R_Ш=1 мОм – для екранованої системи запалювання.

Результати розрахунків для різних L₁заносимо до таблиці. Наприклад:

Таблиця 2.1 – Дані до визначення параметрів котушки

Отримуємо сімейство кривих, на яких знаходимо точки максимумів залежності К_I(К_Т). За максимумами будуємо залежність L₁(К_Т).

Після визначення

(2.8)

де для систем з транзисторними комутаторами U_1доп=U_б-U_ке;

U_ке– напруга колектор-емітер відкритого транзистора;

U_б– напруга батареї, відкладаємо його числове значення на графіку L₁(К_Т).

Рисунок 2.1 – До визначення оптимальних параметрів

Розраховуємо залежність (L1) за формулою:

(2.9)

Залежність будується разом із залежністю L1(kI). Проміжні результати зводимо до таблиці. Наприклад:

Таблиця 2.2 – Дані до побудови характеристики

Для забезпечення заданої робочої характеристики необхідно, щоб крива збігалася з розрахунковою в крайніх точках. Ця умова виконується, якщо постійна часу визначається за формулою:

(2.10)

де Т₁– стала часу первинного кола;

– кут замкнутого стану контактів;

t_3max– максимальний час замкнутого стану контактів:

(2.11)

де (2.12)

Знаходимо опір первинного кола :

(2.13)

R₁= R_W+R_д, (2.14)

де R_w– опір обмотки котушки;

R_д– додатковий опір;

U_бп– напруга АКБ при пуску.

(2.15)

(2.16)

(2.17)

де – температурний коефіцієнт меді;

допустима робоча температура, °С.

Знаходимо струм розриву:

(2.18)

Перевіряємо потужність втрат:

(2.19)

Розраховуємо робочу характеристику системи запалювання, що являє собою залежність U_2max= f(n).

Опис залежності U_2max= f(n):

(2.20)

Проміжні дані для побудови робочої характеристики зводимо до таблиці. Наприклад:

Таблиця 2.3 – Робоча характеристика котушки

Будуємо графік робочої характеристики U_2max= f(n).

Розраховану характеристику U_2max= f(n) порівнюємо із заданою та робимо висновки щодо прийнятності результатів розрахунку.

Рисунок 2.2 – Характеристика системи запалювання

Конструктивний розрахунок котушки запалювання

За довідником вибираємо магнітну систему котушки і визначаємо розмір магнітної провідності G1.

За обраною провідністю визначаємо:

(2.21)

(2.22)

де W₁– число витків первинної обмотки;

W₂– число витків вторинної обмотки.

Діаметри дроту первинної та вторинної обмоток:

(2.23)

d₂=0,06…0,085 (мм). (2.24)

Таблиця 2.4 – Порівняльні дані розрахованої котушки

За результатами порівняння параметрів стандартної та розрахованої котушки слід зробити висновки.

За довідником вибираємо свічку та високовольтний провідник (за величиною U_2max).

Рисунок 2.3 – Типові магнітні кола серійних котушок запалювання

Попередній розрахунок комутатора(Контактно-транзисторна система)

За довідником визначаємо стандартні характеристики вказаного у технічному завданні транзистора. Дані заносимо до таблиці. Наприклад:

Таблиця 2.5 – Характеристики силового транзистора (Тип транзистора)

Розраховуємо комутатор на базі схеми ТК102 (навести схему). Стабілітрон вибираємо за умов

(2.25)

(2.26)

Вибираємо діод , для якого:

(2.27)

(2.28)

Параметри інших елементів наводимо за довідником. Якщо заданий транзистор має іншу структуру, слід включити до схеми транзисторного комутатора інвертуючий каскад.

Рисунок 2.4 – Базова схема комутатора