Все важнейшие показатели, характеризующие нормальную работу двигателя и автомобиля в целом (топливная экономичность, динамика разгона автомобиля, токсичность отработавших газов, долговечность двигателя), в значительной степени зависят от правильной начальной установки угла опережения зажигания (03) горючей смеси. Если зажигание установлено слишком позднее, то это ведет к неполному сгоранию рабочей смеси, снижению мощности, ухудшению приемистости, возрастанию расхода топлива и перегреванию двигателя. Если же угол 03 чрезмерно велик, то возникает детонационный стук, уменьшается мощность, возможно прогорание поршней и другие повреждения двигателя. Практика показывает, что сохранить оптимальную установку начального угла 03 в течение длительного времени невозможно.

Использование различных марок горючего, а тем более их смеси, вызывает необходимость корректировки начальной установки угла 03. Даже после каждой заправки автомобиля топливом той же марки, а также при изменении дорожной нагрузки на автомобиль работа двигателя заметно меняется. Для того чтобы часто не проводить хотя и нетрудоемкую, но весьма тонкую операцию но начальной установке угла 03. большинство автолюбителей и автохозяйств эксплуатируют автомобили с неоптимальным начальным углом 03, мирясь с сопутствующими этому потерями.

Описываемый ниже электронный цифровой октан-корректор позволяет оперативно, с рабочего места водите ля, менять угол 03 от 0 до 10,4° относительно начального угла. определяемого механическим октан корректором; шаг регулирования - 1.4°. Технические характеристики электронного октан-корректора практически не зависят от температуры окружающей среды. Возможные колебания установленного угла не превышают +0,1^{0. Устройство предназначено для работы совместно с любой системой электронного зажигания. Угол 03 регулируют малогабаритным галетным переключателем на 12 положений.}

Принципиальная схема октан-корректора показана на рис. 1. Устройство состоит из узла, устраняющего влияние дребезга контактов прерывателя (VTI, DD3.1, DD3.4), генератора прямоугольных импульсов (DD1.1, DD1.4), счетчика DD4 с переменным коэффициентом счета, реверсивного счетчика (DD5..D7). триггера (DD2.1, DD2.2), одновибратора (DD3.3, DD1.2) и усилителя, формирующего выходной импульс (VT3, VT4).

После включения питания триггер DD2.1. DD2.2 может установиться в любое положение. Предположим, что на выходе элемента DD2.2 будет высокий уровень. Тогда импульсы частотой около 640 кГц с выхода генератора DD1.1, DD1.4, пройдя через счетчик DD4. делитель частоты на счетчике DD8 элемент DD2.3, попадут на вход +1 реверсивного счетчика DD5 DD7. При появлении на выходах 4, 8 счетчика DD7 сигнала высокого уровня элемент DD1 3 запретит работу счетчика DD4 и заполнение счетчика DD5 DD7 прекратится.

После первого размыкания контактов прерывателя на выходе одновибратора DD3.1, DD3.4 сформируется импульс длительностью около 500 мкс, необходимый для устранения влияния дребезга контактов при их размыкании. После дифференцирования цепью C5R13R14 этот импульс переключит триггер DD2.1, DD2.2 и обнулит счетчик DD8, триггер своими выходными сигналами обнулит счетчик DD4, запретит прохождение импульсов с генератора на вход +1 реверсивного счетчика и разрешит прохождение импульсов через делитель частоты DD8 и элемент DD2.4 на вход 1 счетчика DD5 DD7. В момент обнуления реверсивного счетчика на катодах диодов VD6 VD17 появится сигнал низкого уровня. Выходной импульс эмиттерного повторителя на транзисторе VT2 запускает одновибратор DD3.3, DD1.2.

На выходе устройства (на коллекторе транзистора VT4) формируются положительные импульсы амплитудой 12 В и длительностью 500 мкс. Они запускают систему электронного зажигания двигателя. Одновременно импульсы с эмиттера транзистора VT2 переключают триггер DD2.1, DD2.2 в исходное состояние, после чего вновь начинается заполнение реверсивного счетчика. Таким образом, начало счета соответствует моменту искрообразования, а начало вычитания - моменту размыкания контактов прерывателя. В интервале рабочей частоты вращения вала двигателя реверсивный счетчик не успевает заполниться полностью за время между моментом искрообразования и очередным размыканием контактов прерывателя. Поэтому число импульсов, учтенных счетчиком, а значит, и время задержки строго обратно пропорционально частоте вращения вала двигателя, то есть угол задержки, вносимый электронным октан корректором, будет оставаться постоянным. Его определяют но фор муле f зап / fвыч *180°, где f зап частота импульсов, заполняющих реверсивный счетчик; fвыч частота вычитающихся импульсов. Так как угол задержки определен отношением частот ,f зап / fвыч а генератор у них общий, то изменение его частоты не вызывает изменения угла, что обеспечивает высокую температурную стабильность устройства.

Частота f _зап зависит от коэффициента счета счетчика DD4 и соответствии с кодом на управляющих входах 1, 2, 4, 8. Этот код задают переключателем SA1, положение которого и определяет угол, на который запаздывает выходной импульс относительно момента размыкания контактов прерывателя. Код на входах 1, 2. 4. 8 счетчика DD4 указан в таблице.

На рис. 2 изображена временная зависимость состояния счетчика DD5 DD7. Сразу после включения зажигания момент t1 графика 1 начинается заполнение реверсивного счетчика. В течение времени t2-t1 счетчик будет заполнен и поступление импульсов на его вход прекратится (t2). В момент t1 запускают двигатель происходит первое размыкание контактов прерывателя и в течение времени t1 t3 (времени запаздывания, вносимого октан корректором) происходит уменьшение содержимого счетчика. В момент, когда его состояние станет нулевым t1. сформируется первая искра Сразу после этого начинается новый цикл счета импульсов (график 2). Но теперь счетчик не успевает заполниться до момента t3 размыкания контактов прерывателя, а следовательно, время запаздывания (t1..t3) уменьшается. В дальнейшем (график 3) с увеличением частоты вращения вала двигателя время счета (t3' t1") будет еще меньше. Таким образом, время запаздывания (t1' t3" ) будет уменьшаться обратно пропорционально частоте вращения N вала двигателя.

Объем счетчика DD5 DD7 и частота генератора определяют максимальное время задержки, а следовательно, и минимальную частоту вращения вала двигателя, при которой начальный угол опережения зажигания остается постоянным При меньшей частоте вращения вала вносимый устройством угол задержки начинает уменьшаться, так как время задержки остается постоянным около 10 мс. Корректор обеспечивает максимальный угол задержки при частоте вращения вала двигателя около 600 мин ^1-Уменшение угла запаздывания на пусковые характеристики двигателя заметного влияния не оказывает. Уменьшив частоту генератора, можно пропорционально снизить частоту вращения вала. при которой характеристика устройства остается горизонтальной (график 1 на рис. 3). При этом несколько увеличатся колебания установленного корректором угла. При уменьшении частоты генератора с 640 до 210 кГц погрешность возрастает до ±0.25". а линейная часть характеристики октан-корректора расширяется в меньшую сторону до 200 мин '. На рис. 3 показаны также общие сравнительные характеристики цифрового октан-корректора и установленного на двигателе центробежного регулятора угла 03. Характеристику цифрового корректора при максимальном угле запаздывания иллюстрирует кривая 1, а центробежного регулятора при выключенном корректоре кривая 3. Кривая 2 — алгебраическая сумма кривых 1 и 3 при максимальном угле задержки цифрового корректора. Уровень «нач» означает начальный угол 03, установленный механическим октан корректором.

Устройство собрано на печатной плате из двустороннего фольгированного стеклотекстолита. Чертеж печатной платы и расположение деталей на ней показаны на рис. 4. Блокировочные конденсаторы С8—С 15 на схеме (рис. 1) не показаны. Емкость конденсаторов С8—С14 0,047 мк, С 15 — 470 мкХ6.З В. В корректоре использованы резисторы: R6 — МЛТ-2, остальные МЛТ-0,125; конденсаторы: С 15 К52-1, остальные - КМ6-Б или КМ5. Переключатель SA1 ПГ2-8-12П4НВ, SA2 — МТ-3. Вместо КД522А (VD1 VD4) можно применить любые кремниевые маломощные диоды, рассчитанные на прямой ток не менее 100 мА (например, КД102А, КД509А). Остальные диоды можно заменить на КД503А, КД509А.

Транзистор КТ817Б можно заменить на КТ801А, КТ815А. Коэффициент усиления всех используемых транзисторов должен быть не менее 30. Номиналы резисторов и конденсаторов могут отличаться от указанных на схеме на ±20 %.

При отсутствии галетного переключателя на 4 направления можно использовать переключатель на одно направление, но в этом случае необходимо собрать диодный дешифратор (рис. 5). В дешифраторе могут быть использованы любые маломощные диоды, например, из серии Д9. 

Блок питания октан-корректора может быть собран по любой схеме. Он должен обеспечивать выходное напряжение 5 В ±5 % при токе нагрузки 0,4 А и входном напряжении 8...14 В. Один из возможных вариантов схемы такого блока показан на рис. 6.

Правильно собранное устройство налаживания не требует. Для проверки работоспособности к его входу подключают контакты реле, обмотку которого подключают к выходу генератора НЧ. Необходимо помнить, что частота срабатывания контактов реле будет в два раза больше частоты генератора, так как реле срабатывает на каждую полуволну. Если выходного напряжения генератора недостаточно для срабатывания реле, то его включают через транзисторный усилитель тока.

Один из контактов реле подключают к общему проводу, а другой к входу октан-корректора, то есть реле будет имитировать прерыватель. Выход через резистор сопротивлением 100 Ом...1 кОм мощностью 2 Вт подключают к источнику питания и к входу У осциллографа (развертка ждущая, синхронизация внешняя, сигнал на запуск развертки снимают со входа устройства). Переключатель SA2 должен находиться в положении «Вкл.», a SA1 — в верхнем по схеме положении. На экране осциллографа должен быть виден положительный импульс амплитудой 12 В. При смещении движка переключателя SA1 вниз по схеме импульс на экране осциллографа должен смещаться вправо, а при переводе переключателя SA2 в положение «Выкл.» вернуться в исходное положение.

Расстояние между соседними импульсами на экране осциллографа соответствует углу 180°, а смещение импульса вправо относительно выключенного положения — углу задержки. При увеличении частоты генератора импульсы должны смещаться влево по экрану, то есть время задержки должно уменьшаться обратно пропорционально частоте. При наличии цифрового частотомера угол задержки можно измерить точно. Для этого вход частотомера подключают к выходу элемента DD2.1 и измеряют период следования импульсов и их длительность, которая равна времени задержки. Следовательно, угол задержки будет равен 180 t/T — где Т —период, а t — длительность импульсов на выходе элемента DD2.1.

Интервал регулирования угла 03 можно расширить вдвое, переключив верхний по схеме вход (вывод 10) элемента DD2.3 с выхода 4 на выход 2 счетчика DD8. Шаг регулирования угла 03 увеличивается при этом до 2,8°. Частоту генератора следует уменьшить до 300 кГц, заменив конденсатор С1 на другой, емкостью до 5100 пФ.

На автомобиле двойным экранированным проводом вход устройства подключают к прерывателю, а выход — к блоку электронного зажигания. Оплетку можно использовать в качестве общего провода. Питание на октан-корректор желательно подавать с зажимов электронной системы зажигания. Конденсатор, установленный на распределителе, необходимо отключить.

Запускают двигатель на режим минимальной частоты вращения вала. Включая и выключая октан-корректор переключателем SA2, надо убедиться, что заметного влияния на работу двигателя это не оказывает. Переключатель SA1 должен находиться в это время в верхнем по схеме положении. При смещении движка переключателя SA1 вниз по схеме частота вращения вала двигателя должна немного уменьшаться, так как зажигание становится более поздним. Затем, выключив электронный октан-корректор, механическим корректором устанавливают начальный момент зажигания немного раньше, чем это нужно для ненагруженного автомобиля, в бак которого залит бензин соответствующей марки. Если, например, начальная установка зажигания будет равна 15", то угол 03 можно будет регулировать электронным октан корректором в пределах —1,6...+15°. Во время движения переключателем электронного октан-корректора добиваются, чтобы при скорости 50...60 км/ч на прямой передаче детонационный стук исчезал почти сразу же после резкого нажатия на педаль акселератора. Октан-корректор целесообразно включать при уже прогретом двигателе.

                                                                      Радио N10, 1987 г.