Батарейные системы зажигания. Назначение систем зажигания. Основные элементы. Угол опережения зажигания, страница 8

Эта система отечественного производства (рис. 9.3) относится к устройствам, в которых энергия, расходуемая на искрообразование, запасается в магнитном поле катушки зажигания и может быть установлена на любом бензиновом ДВС с напряжением питания электрооборудования +12 В. Система зажигания (рис. 9.3) разработана на широко распространенной элементной базе и состоит из транзисторного коммутатора, выполненного на мощном германиевом транзисторе VТ1 (ГТ701А), стабилитроне VД1 и резисторах R1 и R2 (в скобках указана величина сопротивления в омах); отдельных добавочных резисторов R3 и R4; катушки зажигания L (Б 114) и контактов прерывателя S2. Мощный транзистор VТ1 «работает» в ключевом режиме с нагрузкой в цепи коллектора которой является первичная обмотка WI катушки зажигания L.

При включенном замке зажигания S1 и разомкнутых контактах прерывателя S2  транзистор VТ1 закрыт («заперт»), так как на базу VТ1 подается положительный потенциал через резистор R1 (10 ом), и ток в цепи базы этого транзистора равен нулю [15, 19, 22, 28].

Рис. 9.3. Принципиальная электрическая схема контактно-транзисторной системы зажигания на базе ТК – 102:

VТ1 – транзистор; R1, R2, R3, R4 – резисторы; VД1 – стабилитрон; S1, S2 – контакты; L – катушка зажигания (W1, W2 – обмотки); GB – аккумуляторная батарея

Во время замыкания контактов прерывателя на базу транзистора VТ1 подается потенциал «-» и в цепи базы появляется ток величиной 0,5 - 0,7А, определяемый резисторами R1, R2. Транзистор VT1 полностью открывается, внутреннее сопротивление его перехода «эмиттер-коллектор» резко падает, и по первичной обмотке W1 катушки зажигания протекает ток «нарастающий по экспоненте», определяемый параметрами первичной цепи. Процесс нарастания тока в этом случае практически не отличается от процесса в первичной обмотке катушки КБСЗ.

При размыкании контактов прерывателя S2 ток базы прекращается, и транзистор VТ1 «запирается». Это приводит к резкому уменьшению тока в первичной обмотке W1. Во вторичной обмотке W2 катушки зажигания L возникает высокое напряжение U2макс, которое с помощью распределителя подводится к свечам зажигания. Таким образом, циклы повторяются при последующих «замыканиях – размыканиях» контактов S2 [22, 25, 29].

При размыкании контактов S2 в обмотке W1 возникает ЭДС самоиндукции (100 - 200В), что может вызвать «пробой» VТ1. Поэтому параллельно переходу «коллектор – эмиттер» транзистора VТ1 включен стабилитрон VД1. Он предотвращает «пробой» этого транзистора. Резистор R1 исключает недопустимый обрыв цепи базы транзистора VТ1 при разомкнутых контактах прерывателя S2. Резистор R4 включен в  эмиттерную  цепь и является элементом обратной связи по току, уменьшающим время переключения и улучшающим температурную стабильность транзистора VТ1. Резистор R3 совместно с R4 ограничивает ток в первичной цепи катушки зажигания КТСЗ.

В КТСЗ роль переключающего реле выполняет транзистор, в котором переход «эмиттер-коллектор» работает в режиме «ключа». Контакты S2 управляют силовым транзистором VТ1 путем подачи потенциала на его базу (рис.9.2). В КТСЗ ток первичной обмотки составляет порядка 8А на холостых оборотах ДВС. Это существенно больше, чем в КБСЗ (максимальный ток – 4,5А).  Контакты прерывателя S2 включены в цепь управления транзистором VТ1 (рис.9.3) и не работают непосредственно на активную силовую нагрузку (в отличие от КБСЗ). Ток прерывателя составляет порядка 0,5 - 0,7А и не вызывает искрообразование и эрозию поверхностей контактов. Поэтому в КТСЗ конденсатор С1 не нужен и даже вреден, так как, перезаряжаясь в момент размыкания контактов,  он препятствовал бы мгновенному исчезновению тока управления в цепи базы транзистора VТ1, увеличивалось бы время  его запирания и снижалось бы напряжение вторичной обмотки W2 катушки зажигания L (рис. 9.3) [3, 15, 19, 22, 28].