Принцип работы формирователя угла опережения зажигания (ФУОЗ) для мотоцикла и не только

Печать

 Что такое ФУОЗ?

 

ФУОЗ - устройство, которое определяет момент искрообразования. Правильный момент зажигания способствует максимальному сгоранию топлива, в итоге получается максимальная мощность двигателя внутреннего сгорания.

Варианта неправильного искрообразования всего два:

 

  • Слишком раннее
  • Слишком позднее

 

Под слишком ранним зажиганием, понимается момент, когда топливная смесь образует максимальное давление до верхней мёртвой точки.

 

Под слишком поздним зажиганием, понимается момент, когда топливная смесь образует максимально давление после верхней мертвой точки.

 

Дальше мы подготовили небольшую таблицу, где указаны основные параметры искрообразования раннего и позднего.

 

Признак Слишком раннее зажигание Слишком позднее зажигание
Нагрев двигателя Повышенный нагрев Меньший нагрев 
Детонация Высокая вероятность Нет детонации
Температура выхлопных газов Пониженная Высокая
Мощность двигателя Понижена Понижена

 

Следует помнить, что для разных  двигателей и видов топлива свой слишком ранний или поздний момент зажигания.

 

Как работает ФУОЗ?

 

Мы рассмотрим работу микропроцессорного блока ФУОЗ, так как только микропроцессорный блок может точно по времени и с гарантированным постоянным качеством гарантировать правильный момент искрообразования.

 

Начнем с работы коленвала, который перемещает поршень вверх-вниз. На рисунке, показанном ниже (взят из Википедии)

Работа 4х тактного двигателя

Как видим, за один оборот коленвала поршень проходит один цикл вверх-вниз, и, когда поршень почти в ВМТ - искра поджигает смесь.

 

Из каких деталей состоит ФУОЗ?

 

Как правило ФУОЗ - не конечное устройство или блок состоящее из одной единицы, а изделие из нескольких частей, выполняющих каждый свою задачу.

  • Датчик Положения КоленВала (ДПКВ) - позволяет с необходимой точностью вычислять текущее положение поршня, как правило на автомобилях (инжекторных) - функцию определения положения выполняет зубчатый диск с несколькими отсутствующими зубьями, на карбюраторных с бесконтактной системой зажигания (БСЗ) эту задачу выполняет цилиндр с вырезанным окном. У мотоциклов эту задачу выполняет "шторка" или "бабочка" - модулятор по форме напоминающий часы, имеющий точные геометрические пропорции.
  • Сенсор положения - устройство которое считывает датчик положения - это может быть и оптический датчик, или же датчик на основе Холла, также имеет применение индуктивный сенсор.
  • ФУОЗ - головное устройство, которое рассчитывает момент зажигания и подаёт искру, в точно положенное время и в необходимом положении поршня. У мотоциклов эту роль выполняет "мозг" или "коммутатор", у автомобилей - ЭБУ (электронный блок управления) или ECU.
  • Датчик детонации - при слишком раннем зажигании датчик сообщает, что угол опережения зажигания необходимо уменьшить, т.е. поджигать смесь несколько позже текущего момента.
  • Остальные устройства - штатные, это и катушка зажигания и внешний коммутатор, датчики температуры и другие необходимые устройства.

 Можно ли самому изготовить ФУОЗ?

 

Самый интересный вопрос, а можно самому сделать такое сложное устройство?

Конечно можно! Необходимо лишь некоторое знание схемотехники и программирования, а также чуточку паять! Этому можно научиться.

Но есть одна сложность, а именно - "Правильная" кривая графика опережения зажигания, скажем так, для каждого двигателя эта кривая своя, даже более того, для разных видов топлива графики разительно отличаются! Ситуацию ещё сильнее усугубляет положение - некоторое отличие кривой, казалось бы, для одинаковых двигателей. Поэтому современные системы зажигания - содержат кривые, примерно указывающие график, а точный строиться только во время использования.

Но не беда - можно построить графики, которые будут несколько усреднённые и подходить всем двигателям, для которых построена кривая опережения угла зажигания.

 

Где можно купить ФУОЗ?

 

На просторе нашего exUSSR широко распространен ФУОЗ некого автора Сарумана - "Зажигалка", именно так прозвали сей прибор. Долго пришлось искать автора столь замечательного устройства и он был найден, точнее сайт, на нём есть вся необходимая информация для самостоятельного изготовления. Судя по количеству частных лиц, предлагающих готовое устройство - прибор рабочий и имеет необходимый функционал (автор данной статьи имеет знакомых, которые устанавливали этот ФУОЗ, опыт положительный).

Также имеется ещё один ФУОЗ - ФУОЗ Вуфера, из достоинств следует отметить процессор более доступный ATTINY2313 фирмы Atmel. Процессор в этом ФУОЗ имеет большее быстродействие, а значит, можно более точно установить угол опережения зажигания. Устройство имеет также коммутатор (непосредственно выход на катушку зажигания).

И последний ФУОЗ неизвестного автора для мотоцикла ИЖ Юпитер.

Указанные ФУОЗ наибольшее применение нашли у любителей мототехники - мотоциклы, скутера, квадроциклы

 Схемы ФУОЗов приведены ниже.

Схема Сарумана

Схема Вуфера

ФУОЗ неизвестная 

 

 

Далее приведём некоторое сравнение этих систем зажигания

Параметр Саруман Вуфер Неизвестная Plasma2
1 Применяемый процессор PIC16F84/628 ATTINY2313 89C2051 ATTINY2313
2 Частота кварцевого резонатора, МГц 4 8 24 -
3 Объем памяти, килоСлов 2/1 2 2 2
4 Количество встроенных графиков опережения 3 1 1 1
5 Дополнительные функции, шт. 2 0 0 2
6 Язык программирования Ассемблер

Си

Неизвестно

Си

7 Доступность исходных файлов Да

Да

Нет

Нет

8 Расчет угла опережения Табличный

Табличный

Онлайн Онлайн
9 Таймер тиков "шторки" 60 мкс

1 мкс

0,25 мкс -
10 Точность расчета оборотов таблицы, об в мин 30

100

 - -
11 Наилучшая установка опережения, градусы(мин обороты) 0,3

0,5

 - -
12 Наихудшая установка опережения, градусы(макс обороты) 3,6

0,5

0,1 0,01
13 Регулировка продолжительности искры в зависимости от оборотов Нет

Нет

Нет

Да

14 Минимальные обороты при регулировке УОЗ 1000

600

250

-

15 Максимальные обороты при регулировке УОЗ 10000

10000

8000

18000

16 Размер шторки, градусы 30

36

60

30/60

17 Наличие графиков опережения 8

4

1

Любые

18 Исполнение ФУОЗ+Коммутатор на одной плате Нет

Да

Нет

Да

19 Дополнительное ПО (для расчета графиков и пр) Да

Да

Нет

Нет

20 Проект поддерживается Нет

Нет

Нет

Да

 

Комплект ФУОЗ для самостоятельной сборки и установки вы можете приобрести в нашем Интернет магазине.

 

 Данный материал запрещен без разрешения к копированию и распространению, как целиком, так и частично.

ФЗ от 2 июля 2013 года № 187-ФЗ

 

radionet
PCB-ADMIN.ru - разработка электроники на заказ
г. Екатеринбург 2008 - 2017 ©
Сайт не является публичной офертой, определяемой положениями п.2 статьи 437 ГК РФ, а носит исключительно информационный характер.