سیستم الکترونیکی تولید جرقه خودرو

سیستم تولید جرقه در اتومبیل ها بسیار ساده است و هر فردی از آن اطلاع دارد. سیم پیچ اولیه کویل سیستم جرقه زنی (IGNITION COIL) به باطری ماشین وصل است و وقتی که پلاتین اتصال را قطع می کند، ولتاژی حدود 400V در دو سر سیم پیچ اولیه ایجاد می شود. این ولتاژ به 40kV افزایش یافته، جهت ایجاد جرقه در شمع موتور به کار می رود.

همه اینها به شرطی درست انجام می شود که باطری ماشین 12V داشته باشد و بتواند جریان 2.5A کویل سیستم جرقه زنی را تأمین نماید. اما هنگامی که باطری ماشین ضعیف شده دسترسی به باطری سالم امکان پذیر نیست، چه تدبیری باید اندیشید. پاسخ آن ساده است. اگر شما از سیستم الکترونیکی تولید جرفه که در اینجا توضیح داده شده است استفاده نمایید، هیچ مشکلی در ارتباط با جرقه زنی اتومبیل خود نخواهید داشت.

مزایای سیستم الکترونیکی تولید جرقه خودرو

1- راندمان موتور را بدلیل جرقه های چندگانه (multiple sparks) بهبود می بخشد.

2- بار باطری را کاهش می دهد.

3- امکان استارت زدن وجود دارد حتی هنگامی که باطری 8V است.

4- راندن سوخت موتور نیز افزایش می یابد.

سیستم الکترونیکی احتراق اتومبیل دارای یک مولد ولتاژ بالا (حدود 600V به ازای تغذیه 11.5V) است که به وسیله پلاتین تحریک می شود. در این سیستم جریان عبوری از پلاتین 12mA است که سبب افزایش عمر کنتاکت های پلاتین می گردد. این یکی دیگر از مزایای مدار می باشد.

هنگامی که قطب های پلاتین باز می شوند، پالسی به طول 2ms در کلکتور ترانزیستور T2 ایجاد می گردد و مولتی ویبراتور شامل T3 و T5 را تحریک می کند. مولتی ویبراتور پالسی با فرکانس 2KHz تولید می نماید. دامنه این پالس فرکانس بالا توسط یک ترانسفورماتور معمولی (3V-0-3V) به 9V افزایش می یابد. این مولتی ویبراتور ترانزیستورهای T7 و T8 را به تناوب روشن و خاموش می نماید. T7 و T8 به ترتیب ترانزیستورهای T4 و T6 را تحریک می نمایند.

با توجه به اینکه T4 و T6 به سیم پیچهای 3V از ترانسفورماتور X1 متصل هستند، ولتاژی حدود 600V در اولیه X1 ایجاد خواهد شد (ترانسفورماتور 220V به 3V است، بنابراین هنگامی که به سیم پیچ 3V، ولتاژ 9V AC اعمال شود، در سیم پیچ دیگر ولتاژ 600V ایجاد خواهد شد). ولتاژ 600V به سیم پیچ اولیه کویل جرقه زن اعمال می شود تا در خروجی آن ولتاژی حدود 60kV به دست آید. البته هنگامی که ولتاژ باطری به 9V افت پیدا می کند، این ولتاژ حدود 35kV (کمترین مقدار) خواهد بود که کافی می باشد.

شکل 1 سیستم تولید جرقه موجود در خودروها

شکل 2 نمودار سیم بندی سیستم جرقه زنی الکترونیکی

شکل 3 (الف) افزودن خازن جهت جلوگیری از نویز؛ (ب) کویل جرقه زن

سیم بندی سیستم فعلی جرقه زنی در شکل 1 و سیم بندی سیستم الکترونیکی آن در شکل 2 نشان داده شده است. شکل 3 نشان می دهد که چگونه یک خازن 100V ، 0.22µF به مدار متصل می شود. این خازن پارازیت ناشی از قطع و وصل کنتاکتهای پلاتین را حذف می نماید. سیم هایی که پایه های A و B را وصل می کنند، باید حداقل جریان 5A را تحمل نمایند.

شکل 4 نقشه شماتیک سیستم جرقه زنی الکترونیکی

نتایج

ترانزیستورهای T5 و T6 باید خارج از صفحه مدار چاپی بر روی گرمابرهایی به ابعاد 10cm*10cm*0.3cm قرار گیرند. ترانزیستورهای T7 و T8 نیز به گرمابرهایی با ابعاد 2cm*2cm*0.3cm نیاز دارند. یک خازن 16V ، 10/000µF نیز به دو سر منبع تغذیه وصل می شود تا به جرقه زنی کمک نماید. اگر از خازن 100V ، 0.22µF استفاده شود، خازن بزرگ مورد نظر حذف می گردد (شکل 3). سیم های متصل به T4 و T6 باید حداقل جریان 3A را تحمل نمایند، سیم های آمده از ترانسفورماتور X1 باید کاملا عایق کاری شوند.

ترانسفورماتور

بعضی از ترانسفورماتورها در فرکانس های بالا نمی توانند کار نمایند. در این مدار، هسته ترانسفورماتور را از نوعی انتخاب نمایید که در طبقات خروجی تقویت کننده های صوتی به کار می رود.

شکل 5 نقشه مدار چاپی سیستم جرقه زنی الکترونیکی

آزمایش مدار

ابتدا پایه های C ،B ،A و D را به محل های مورد نظر وصل نمایید. پایه E را نیز با یک سیم کوتاه به زمین متصل کنید. در این حالت ولتاژی در اولیه X1 (طرف 220V) تولید نمی شود.

با قطع اتصال نقطه E به زمین، پالسی در کلکتور T2 ظاهر خواهد شد. این پالس می تواند به وسیله یک اسیلوسکوپ دیده شود. چنانچه اسیلوسکوپ در اختیار نیست، به وسیله مولتی متر ولتاژ بیس T4 یا T6 اندازه گیری شود که در این حالت، مولتی متر یک ولتاژ DC متغیر را نشان خواهد داد. اگر چنین ولتاژی وجود داشته باشد، ولتاژ بسیار بالایی در طرف 220V ترانسفورماتور X1 ظاهر خواهد شد. این ولتاژ توسط کویل جرقه زنی به 60kV افزایش می یابد.

سیم های بین HT و توزیع کننده (DISTRIBUTOR) باید کاملا عایق بندی شوند.

الکترونیک 98 آموزش الکترونیک-رباتیک-برق-برنامه نویسی میکروکنترلرها، رسپبری پای و آردوینو