середа, 11 грудня 2013 р.

Проект 1. Електронна система запалювання зі статичним розподілом енергії. Переробка датчика/розподільника запалювання.

     Переробку системи запалювання почнемо з модернізації датчика-розподілювача.

     На малюнку показано в розібраному стані конструкцію цього вузла для двигуна ЗМЗ 402. Всі елементи, що показані зправа знаходяться в корпусі 29 і залишаються без змін. Це відцентровий і вакуумний коректори кута випередження запалювання, їх характеристики налаштовані під конкретну марку двигуна. Елементи, що показані зліва - це безпосередньо датчик і розподілювач і вони будуть модернізовані.

  Слід зняти верхню кришку 1, бігунок 6, розкрутити гвинтове з'єднання 5 і зняти ротор індукційного датчика 9. Далі, відкрутивши гвинти 15 зняти котушку датчика 10. Ротор 9 завальцьований на бронзовій ступиці, зпилявши завальцьовку ротор випресовуємо зі ступиці, вона буде соновою нового "магнітного" ротора. Котушка тримається на штампованій "тарілці", зпилюємо заклепки і звільняємо тарілку. 
     По розміру тарілки виготовляємо плату з одностороннього фольгованого текстоліту. В центрі плати робимо отвір, діаметром достатнім для вільного проходу ступиці. 
     Тепер настала черга розібрати вентилятор від комп'ютера. Процес "вандалізму" показаний в статті http://dimonavr.blogspot.com/2013/11/6.html.  Тільки крім добування датчика потрібно також акуратно вийняти магніт з крильчатки (може знадобитися розпиляти/розламати пластикову ступицю крильчатки).  Ми використали 12см вентилятор для корпуса, так як унього трохи більший діаметр магніта і він гарно вписується в конструкцію.

     Далі встановлюємо ступицю, тарілку в трамблер на їх місце, плату кладемо на тарілку і виконуємо примірку. По перше, заміряємо висоту від поверхні плати до уступа на ступиці, по друге - внутрішній/зовнішній діаметр магніта  і його висоту. На платі розмітимо місце під датчик, він повинен стояти, як і в вентиляторі, всередині магніта, якомога ближче до нього, але не торкаючись. (можна заміряти відстань від центра до ножок датчика на платі вентилятора).

     З цими замірами, і зі ступицею! ідемо до токаря. Нам потрібно виготовити таку втулку і проставку: 
    Важливо забезпечити зазор між платою і торцем магніта 1-2мм і щоб магніт був запресований з невеликим натягом у втулку. Нижній торець магніта повинен бути врівень з нижнім торцем втулки, зверху магніта повинен бути зазор у 2-3 мм. В такому випадку матеріал втулки не має значення. Ми точили зі звичайної конструкційної сталі. 
        Схема датчика проста, аналогічна до показаної в статті про переривання. Лише додаємо ще один вихід, він використовуватиметься для приєднання блоку узгодження з тахометром/ЕПХХ.  Отже: 
    Використані світлодіоди жовтого кольору, роз'єм на плату не монтується, з плати виведені тільки дроти (типу МГТФ 012). Додатковий вихід позначений OPTO+ і OPTO- використовується для з'єднання з блоком узгодження. Контакти К1 і К2 підєднуються до входів датчиків відповідно 1-го і 2-го комутаторів запалювання, живлення + і - подається з одного з комутаторів.
     Розведена в Sprint Layout плата виглядаэ наступним чином: 
 
     Файл плати поки що не викладаю, так як там у мене зразу 2 плати, блок узгодження і ця, причому блок узгодження потребує коректування (знайшлися косяки в розводці :-)).
    Я виготовляю плати методом ЛУТ (лазерно-утюжна технологія). Друкуємо на глянцевому папері з допомогою лазерного принтера шаблон. Я використав сторінки з журнала. ЗІ Sprint Layout друк не потребує включення функції відзеркалювання зображення, якщо не поплктати шари плати при проектуванні (дорожки в шарі М2).
     
     Підготуємо плату, відшкуривши її поверхню наждачним папером (я використовував № Р320)
     Плату не потрібно полірувати, шорсткість поверхні потрібна для гарної адгезії тонера до міді! Потрібно лише зчистити окисли з поверхні фольги. Після шкурки необхідно протерти поверхню спіртом/ацетоном і не торкатися до неї пальцями.
     Накладаємо шаблон тонером до плати і акуратно притискаємо нагрітою праскою. Я ставлю терморегулятор праски на середнє положення (**). Потім починаємо плавно проглажувати шаблон, він повинен "приклеїтися" до плати, рівномірно по всій площині. Після кількох хвилин "прасування" відставляємо праску і даємо платі остигнути. Кидаємо її в теплу воду, щоб розмочити папір шаблону, пальцями "скочуємо" папір з плати, залишається лише тонер.
     Травлення плати я виконав у розчині хлорного заліза, яке можна придбати в магазинах для радіолюбителів. Тут я вперше вирішив попробувати цей реактив, до цього всі плати я травив в розчині мідного купоросу і кухонної солі. Розчин хлорного заліза має одну неприємну властивість - плями на одязі від нього не відмиваються, так що слід бути обережним.



      Я рухав плату в розчині за нитку, привязану до отвору, травлення зайняло приблизно 20 хв, що приблизно вдвічі швидше ніж в мідному купоросі з сіллю.  Залишається змити тонер з плати (ацетоном або розчинником для нітрофарб, спірт не змиває тонер). Також свердлю отвори під виводи компонентів, після чого повторно зачищую плату наждачним папером.
     На великих поверхнях видно перетрави, скоріше за все, принтер не добре заливає тонером великі ділянки. Протрави в районі кріпильних отворів викликані тим, що там текстоліт був пошкоджений і шаблон не припрасувався до плати (кріпильні отвори свердлилися до травлення). Самі доріжки витравилися гарно і без дефектів. Наносимо флюс і залуджуємо плату припоєм. В якості флюса я використовую розчин каніфолі в етиловому спірті. 
    Запаюємо компоненти і промиваємо плату спіртом від залишків флюсу. Допомагає в цій справі зубна щітка. До речі, додатково посвердлив отвори під вихід дротів (ми вирішили пускати виводи під плату а не наверх), і між + і - встановлено керамічний конденсатор 0,1мкф, якого немає на схемі.
      До речі, на вихід блока узгодження я поставив резистор на 470 ом, а не на 1к, вибирав я його з міркувань прочитаних в даташиті на оптопару (яка встановлена в блоці узгодження) характеристик, але з цим номіналом результуюча система працювала нестабільно. Краще встановити таки 1к резистор. Перед встановленням плати в корпус вона була  покрита захисним лаком. Краще використовувати спеціальні ізоляційні лаки, що можна придбати в магазинах радіотоварів, ми використали звичайний нітролак в балончику.

     Тим часом Олег знайшов на датчику-розподілювачі місце під роз'єм. В якості роз'єму була придбана пара гніздо-штекер  7-pin XLR/canon Цей професійний роз'єм має різьбову фіксацію і надійний контакт у гніздах.  Роз'єм встановлено на кріпленні вакуумного коректора, провода протягнуті попри штангу вакуумного коректора всередину корпуса.
     Зібрати таку конструкцію з припаяними до плати проводами важко. Важливо залишити запас по довжині проводів, але при цьому не допустити їх дотикання з рухомим частинами (ступиця). 6 проводків МГТФ були з'єднанні кілечками термоусадочної трубки в жгутик. 
     Вставляємо плату частково:
     Припаюємо роз'єм, попередньо надівши на провода термоусадочні трубки і гайку роз'єму (на фото не видно): 
      Надіваємо термоусадку на контакти розєму і нагріваємо:
 
     Закручуємо гайку роз'єму і збираємо вузол остаточно.
     Прикручуємо тарілку з платою, надіваємо проставку на ступицю
     Тепер втулку з встановленим магнітом
     Тепер можна підключити до роз'єму напругу живлення (+ і -) 12 вольт і  провертаючи втулку впевнитись у працездатності вузла. Світиться завжди один з світлодіодів, при повороті втулки через кожні 90 градусів включений і вимкнутий світлодіоди міняються місцями.
     Поки що кришка датчика-розподільника встановлюється стара, пізніше Олег хоче зробити прозору кришку, щоб через неї було видно мерехтіння світлодіодів під час роботи двигуна (правда хто на них там під капотом буде дивитися :-)).

      Далі я опишу загальну схему включення цієї системи в бортову мережу автомобіля і розповім про блок узгодження. Сама конструкція блоку узгодження, мабудь буде описана в окремій статті.












Немає коментарів:

Дописати коментар