Электронная система зажигания для гоночного мотора

Гоночные моторы, которые устанавливаются на скутерах, работают на очень высоких оборотах; например, частота вращения моторов типа «Кёниг» (четырехцилиндровый двигатель с оппозитным расположением цилиндров) достигает 10 000—12 000 об/мин. Надежная работа мотора на таких высоких оборотах требует от системы зажигания стабильного образования искры достаточной мощности в строго определенные моменты, отделяемые друг от друга тысячными долями секунды.

К сожалению, штатная ЭСЗ моторов «Кёниг» нередко выходит из строя, а отремонтировать ее практически невозможно, так как весь электронный модуль залит эпоксидным компаундом.

В Каунасском РСТМК удалось разработать ЭСЗ, которая по всем параметрам аналогична «фирменной», а по ремонтопригодности и мощности искры на каждой из четырех свечей превосходит ее вдвое. Изготовить такую ЭСЗ по силам спортсмену-водномоторнику, немного разбирающемуся в электротехнике.

ЭСЗ собрана по тиристорной четырехканальной схеме (рис. 1) с конденсатором — накопителем энергии в каждом канале (для каждой свечи). Накопленная в конденсаторе энергия разряжается на катушку зажигания соответствующего канала. Этим и объясняется двукратное повышение мощности искры. В этой системе используется штатный маховик мотора «Кёниг». Величина энергии, накопленной конденсатором, определяется формулой:


где U — напряжение, создаваемое зарядной катушкой при прокручивании маховика; С — емкость конденсатора Конденсаторы должны быть рассчитаны на рабочее напряжение 400 600 В, их емкость составляет 0,5—1,0 мкФ.

Катушки зажигания можно использовать штатные от ЭСЗ мотора «Кениг», но более мощную искру, особенно на верхнем пределе частоты вращения двигателя, дают катушки, изготовленные из телевизионных трансформаторов типа ТВС-70ПЗ. Они имеют небольшие габариты и легко размещаются в пластмассовых корпусах от катушек зажигания Б-300, которые применяются на моторах «Ветерок-12Э». Весь модуль заливается эпоксидной смолой. Выводы «А» и «Б» припаиваются к контактам на крышке корпуса катушки зажигания Б-300 (рис. 2).

Работа ЭСЗ происходит следующим образом.

При вращении маховика (по часовой стрелке) магнитное поле попеременно перемагничивает магнитопровод П1 и в катушке L1 возникает напряжение (рис. 3), которое заряжает конденсатор C1 (первый канал) положительным зарядом, а конденсатор С2 (второй канал) — отрицательным (рис. 4). Когда магнитное поле маховика пересекает магнитопровод П2, аналогичное напряжение возникает в катушке L2 и соответственно заряжаются конденсаторы С3 и С4 (третий и четвертый каналы). На осциллограмме (рис. 3 и 4) это показано после 180°


В этот же момент в катушках L5 и L6 возникает напряжение которое подается на управляющие электроды тиристоров VT1 и VT2 (рис. 5 и 6). Так как накопительные конденсаторы C1 и С2 уже заряжены, коммутирующее напряжение «открывает» тиристоры, конденсаторы C1 и С2 разряжают энергию на первичные обмотки Тр1 и Тр2, одновременно проскакивает искра на свечах оппозитных цилиндров (рис. 7).

Далее при вращении маховика процесс повторяется. Так как конденсаторы С3 и С4 уже заряжены, магнитное поле маховика наводит напряжение на коммутирующих катушках L3 и L4, это напряжение подается на управляющие электроды тиристоров VT3 и VT4 и конденсаторы С3 и С4 разряжаются через первичные обмотки высоковольтных трансформаторов Тр3 и Тр4. Искра в третьем и четвертом каналах возникает одновременно. При монтаже фазировка концов и начал катушек L1 и L2 не имеет значения для работоспособности схемы. Начала и концы обмоток коммутирующих катушек L3—L6 должны быть соединены таким образом, чтобы полярность напряжения была одинакова (рис. 5).

Зазор между магнитом маховика и магнитопроводом катушек должен быть в пределах 0,2—0,3 мм; П-образные магнитопроводы должны быть смонтированы строго диаметрально друг против друга. Материалом магнитопровода (рис. 8) выбирается железо (пакет из жести толщиной 12,5 мм) или Ст. 3 после глубокого отжига. Каркасы для катушек подойдут от магнето ПМ «Вихрь», «Нептун» или «Привет». Щеки следует обточить до требуемого диаметра; у катушек L1 и L2 диаметр щек равен 30 мм; у L3, L4, L5 и L6 — 18 мм.

Правильно собранная ЭСЗ, если все детали схемы исправные, не требует дополнительной наладки. Схему, смонтированную на пластине из стеклотекстолита или гетинакса, надо поместить в герметичную коробку. Для большей стабильности работы еще лучше разделить схему на две части: в одну коробку поместить часть схемы, работающую на первый и второй каналы, в другую — на третий и четвертый.