Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ) 5003.3761 (50033761). Ваз 2109 блок управления экономайзером
Проверка блока управления электромагнитным клапаном
Исправный блок управления электромагнитным клапаном карбюратора 6 ( рис. 9.28 ) должен отключать клапан 2 при увеличении частоты вращения коленчатого вала до 2100 об./мин. и включать клапан карбюратора при снижении частоты вращения до 1900 об./мин., если концевой выключатель карбюратора замкнут на «массу».
Перед проверкой работоспособности блока управления электромагнитным клапаном карбюратора убедитесь в правильности подключения к нему проводов ( рис. 9.29 ).
Рис. 9.29. Схема проверки блока управления электромагнитным клапаном ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099:
1 - блок управления; 2 - переходной разъем с вольтметром; А - жгут проводов автомобиля.
Работоспособность блока управления клапаном карбюратора проверяют с помощью вольтметра (с пределами измерения 0 - 15В) в следующем порядке:
1. Пустите двигатель на автомобиле ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 и оставьте работать двигатель на холостом ходу.
2. Разъедините разъем провода датчика-винта ЭПХХ и замкните на «массу» контакт разъема (можно, не разъединяя разъемы, замкнуть на «массу» вывод датчика-винта карбюратора).
3. Плавно открывая дроссельную заслонку, увеличьте частоту вращения коленчатого вала свыше 2100 об./мин. и зафиксируйте это положение. При этом должен возникнуть автоколебательный режим работы двигателя, сопровождающийся пульсацией частоты вращения. Возникновение автоколебательного режима объясняется тем, что при увеличении частоты вращения коленчатого вала до 2100 об./мин. разрывается электрическая связь выводов 4 и 6 ( см. рис. 9.28 ) блока, что вызывает отключение подачи топлива в двигатель. При этом частота вращения коленчатого вала снижается и после ее падения ниже 1900 об./мин. восстанавливается указанная связь, т.е. подача топлива возобновляется и частота вращения повышается. Этот процесс циклически повторяется с периодом 1-2 с. Если вызвать автоколебательный режим не удается, а электромагнитный клапан карбюратора не имеет дефекта (проверку клапана смотрите в разделе Двигатель, подраздел Ремонт карбюратора), то неисправен блок управления и его необходимо заменить.
4. Заглушите на автомобиле ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 двигатель и подключите к блоку управления 1 (см. рис. 9.29) вольтметр с помощью специального переходного разъема 2.
5. Пустите на автомобиле ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 двигатель и, постепенно увеличивая частоту вращения коленчатого вала, следите за показаниями вольтметра: после пуска двигателя вольтметр должен показывать напряжение не менее 10В, а в момент отключения клапана карбюратора - скачкообразное снижение напряжения до величины не более 0,5В.
6. После отключения клапана постепенно снижайте частоту вращения двигателя до включения клапана: вольтметр должен показать при этом скачкообразное увеличение напряжения не менее чем до 10В.
7. Установите частоту вращения коленчатого вала в пределах 2200-2300 об./мин., отсоедините от «массы» наконечник провода, идущего к концевому выключателю карбюратора, а затем снова соедините его с «массой»; при отсоединении провода от «массы» электромагнитный клапан карбюратора должен включаться, а при соединении с «массой» - отключаться.
8. Проверить блок управления электромагнитным клапаном карбюратора можно, непосредственно контролируя по тахометру значения частоты вращения коленчатого вала, при которых происходит срабатывание блока. Для проверки необходима контрольная лампа 12В и провода со штекерными наконечниками. Отсоедините от вывода электромагнитного клапана карбюратора разъем с проводом. Для обеспечения работы электромагнитного клапана соедините дополнительным проводом его вывод с клеммой «+» аккумуляторной батареи. С контактом разъема, снятым с электромагнитного клапана, соедините один вывод контрольной лампы, другой вывод лампы подсоедините к «массе» автомобиля. На режиме холостого хода (850+50) об./мин. контрольная лампа должна гореть. При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя до 2100 об./мин. ±5% лампа должна гаснуть и вновь загораться при падении частоты вращения ниже 1900 об./мин. ±5%. После проверки подсоедините разъем с проводом к выводу электромагнитного клапана карбюратора.
9. При отсутствии вольтметра или контрольной лампы допускается проверять блок управления электромагнитным клапаном карбюратора по характерному стуку клапана при отключении и включении.
ПОЛЕЗНЫЙ СОВЕТ Если в пути отказал блок управления клапаном ЭПХХ и двигатель останавливается при отпускании педали акселератора с выжатым сцеплением, соедините между собой отрезком провода клеммы 4 и 6 блока. Холостой ход двигателя полностью восстановится, но при этом будет отключена система ЭПХХ, что приведет к увеличению токсичности выхлопа, некоторому увеличению расхода топлива и ухудшению тормозных свойств двигателя. Поэтому этот способ можно рекомендовать только в том случае, когда надо доехать до гаража или сервиса.
Рис. 9.28. Система управления электромагнитным клапаном карбюратора ЭПХХ ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099:
1 - концевой выключатель карбюратора; 2 - электромагнитный клапан карбюратора; 3 - монтажный блок; 4 - замок зажигания; 5 - реле зажигания; 6 - блок управления; 7 - катушка зажигания; А - к выводу «30» генератора; Б - нумерация штекеров в блоке управления.
Цитата
dricar.ru
БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ЭПХХ 5003.3761 а\м ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, "Таврия" и др. | STK Автозапчасти
Общие сведения:
Блок управления экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ) 5003.3761 предназначен для включения/отключения электромагнитного клапана ЭПХХ с целью повышения экономии топлива и снижения токсичности выхлопных газов автомобиля.
Применяемость: автомобили ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, "Таврия" и др.
Блок управления ЭПХХ 5003.3761 обеспечивает:- управление электромагнитным клапаном экономайзера принудительного холостого хода;- защиту цепи управления клапаном экономайзера от короткого замыкания на “массу” автомобиля;- защиту от понижения сопротивления цепи клапана ЭПХХ.
Блок управления ЭПХХ выпускается в климатическом исполнении О2.1 по ГОСТ 15150 для внутреннего рынка и на экспорт. Режим работы блока по ГОСТ 3940 - продолжительный, номинальный S1.
Блок 5003.3761 устанавливается на предусмотренное для него место в автомобиле при помощи штатных крепежных деталей и штатного разъема.
Гарантийный срок эксплуатации - 3 года с даты ввода в эксплуатацию или со дня продажи в розничной торговой сети. Гарантийные обязательства производителя имеют силу в течение четырех лет с даты выпуска изделия. Дата изготовления нанесена на корпусе изделия.
  |
Технические данные:
|
| |
Схема включения:
 |
starter-vaz.ru
проверка блока управления электромагнитным клапаном карбюратора ЭПХХ автомобили ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099
Исправный блок управления электромагнитным клапаном карбюратора 6 (рис. 9.28) должен отключать клапан 2 при увеличении частоты вращения коленчатого вала до 2100мин и включать клапан карбюратора при снижении частоты вращения до 1900мин, если концевой выключатель карбюратора замкнут на «массу». Перед проверкой работоспособности блока управления электромагнитным клапаном карбюратора убедитесь в правильности подключения к нему проводов (рис. 9.29).
Работоспособность блока управления клапаном карбюратора проверяют с помощью вольтметра (с пределами измерения 0-15В) в следующем порядке: 1. Пустите двигатель на автомобиле ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 и оставьте работать двигатель на холостом ходу.
2. Разъедините разъем провода датчика-винта ЭПХХ и замкните на «массу» контакт разъема (можно, не разъединяя разъемы, замкнуть на «массу» вывод датчика-винта карбюратора). 3. Плавно открывая дроссельную заслонку, увеличьте частоту вращения коленчатого вала свыше 2100мин и зафиксируйте это положение. При этом должен возникнуть автоколебательный режим работы двигателя, сопровождающийся пульсацией частоты вращения. Возникновение автоколебательного режима объясняется тем, что при увеличении частоты вращения коленчатого вала до 2100мин разрывается электрическая связь выводов 4 и 6 (см. рис. 9.28) блока, что вызывает отключение подачи топлива в двигатель. При этом частота вращения коленчатого вала снижается и после ее падения ниже 1900мин восстанавливается указанная связь, т.е. подача топлива возобновляется и частота вращения повышается. Этот процесс циклически повторяется с периодом 1-2сек. Если вызвать автоколебательный режим не удается, а электромагнитный клапан карбюратора не имеет дефекта (проверку клапана см. разд. 4 «Двигатель», подразд. «Ремонт карбюратора»), то неисправен бло
управления и его необходимо заменить. 4. Заглушите на автомобиле ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 двигатель и подключите к блоку управления 1 (см. рис. 9.29) вольтметр с помощью специального переходного разъема 2. 5. Пустите на автомобиле ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099 двигатель и, постепенно увеличивая частоту вращения коленчатого вала, следите за показаниями вольтметра: после пуска двигателя вольтметр должен показывать напряжение не менее 10В, а в момент отключения клапана карбюратора - скачкообразное снижение напряжения до величины не более 0,5В. 6. После отключения клапана постепенно снижайте частоту вращения двигателя до включения клапана: вольтметр должен показать при этом скачкообразное увеличение напряжения не менее чем до 10В. 7. Установите частоту вращения коленчатого вала в пределах 2200-2300 мин, отсоедините от «массы» наконечник провода, идущего к концевому выключателю карбюратора, а затем снова соедините его с «массой»; при отсоединении провода от «массы» электромагнитный клапан карбюратора должен включаться, а при соединении с «массой» - отключаться.
8. Проверить блок управления электромагнитным клапаном карбюратора можно, непосредственно контролируя по тахометру значения частоты вращения коленчатого вала, при которых происходит срабатывание блока. Для проверки необходима контрольная лампа 12В и провода со штекерными наконечниками. Отсоедините от вывода электромагнитного клапана карбюратора разъем с проводом. Для обеспечения работы электромагнитного клапана соедините дополнительным проводом его вывод с клеммой «+» аккумуляторной батареи. С контактом разъема, снятым с электромагнитного клапана, соедините один вывод контрольной лампы, другой вывод лампы подсоедините к «массе» автомобиля. На режиме холостого хода (850+50)мин контрольная лампа должна гореть. При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя до 2100 мин±5% лампа должна гаснуть и вновь загораться при падении частоты вращения ниже 1900 мин±5%. После проверки подсоедините разъем с проводом к выводу электромагнитного клапана карбюратора. 9. При отсутствии вольтметра или контрольной лампы допускается проверять блок управления электромагнитным клапаном карбюратора по характерному стуку клапана при отключении и включении. ПОЛЕЗНЫЙ СОВЕТЕсли в пути отказал блок управления клапаном ЭПХХ и двигатель останавливается при отпускании педали акселератора с выжатым сцеплением, соедините между собой отрезком провода клеммы 4 и 6 блока. Холостой ход двигателя полностью восстановится, но при этом будет отключена система ЭПХХ, что приведет к увеличению токсичности выхлопа, некоторому увеличению расхода топлива и ухудшению тормозных свойств двигателя. Поэтому этот способ можно рекомендовать только в том случае, когда надо доехать до гаража или сервиса.
Рис. 9.28. Система управления электромагнитным клапаном карбюратора ЭПХХ ваз 2108, ваз 2109, ваз 21099: 1 - концевой выключатель карбюратора; 2 - электромагнитный клапан карбюратора; 3 - монтажный блок; 4 - замок зажигания; 5 - реле зажигания; 6 - блок управления; 7 - катушка зажигания; А - к выводу «30» генератора; Б - нумерация штекеров в блоке управления
15717www.spike.su
Экономайзер принудительного холостого хода (ЭПХХ) 5003.3761
Блок управления экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ) 5003.3761 предназначен для включения/отключения электромагнитного клапана ЭПХХ с целью повышения экономии топлива и снижения токсичности выхлопных газов автомобиля.
Применяемость: автомобили ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, "Таврия" и др.
Блок управления ЭПХХ 5003.3761 обеспечивает: - управление электромагнитным клапаном экономайзера принудительного холостого хода;- защиту цепи управления клапаном экономайзера от короткого замыкания на “массу” автомобиля;- защиту от понижения сопротивления цепи клапана ЭПХХ.
Блок управления ЭПХХ выпускается в климатическом исполнении О2.1 по ГОСТ 15150 для внутреннего рынка и на экспорт. Режим работы блока по ГОСТ 3940 - продолжительный, номинальный S1.
Блок 5003.3761 устанавливается на предусмотренное для него место в автомобиле при помощи штатных крепежных деталей и штатного разъема.
Технические данные:
|
vtnshop.ru
Блок управления ЭПХХ 2108 (5003.3761, ВТН/VTN)
БЛОК УПРАВЛЕНИЯ ЭПХХ 5003.3761
Общие сведения:
Блок управления экономайзером принудительного холостого хода (ЭПХХ) 5003.3761 предназначен для включения/отключения электромагнитного клапана ЭПХХ с целью повышения экономии топлива и снижения токсичности выхлопных газов автомобиля.
Применяемость: автомобили ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, "Таврия" и др.
Блок управления ЭПХХ 5003.3761 обеспечивает:
- управление электромагнитным клапаном экономайзера принудительного холостого хода;
- защиту цепи управления клапаном экономайзера от короткого замыкания на “массу” автомобиля;
- защиту от понижения сопротивления цепи клапана ЭПХХ.
Блок управления ЭПХХ выпускается в климатическом исполнении О2.1 по ГОСТ 15150 для внутреннего рынка и на экспорт. Режим работы блока по ГОСТ 3940 - продолжительный, номинальный S1.
Блок 5003.3761 устанавливается на предусмотренное для него место в автомобиле при помощи штатных крепежных деталей и штатного разъема.
Гарантийный срок эксплуатации - 3 года с даты ввода в эксплуатацию или со дня продажи в розничной торговой сети. Гарантийные обязательства производителя имеют силу в течение четырех лет с даты выпуска изделия. Дата изготовления нанесена на корпусе изделия.
Технические данные:
Номинальное напряжение питания, В 12,0
Допустимые пределы напряжения питания, В 6,0 .. 18,0
Максимальный ток коммутации, А 1,0 ± 0,2
Частота вращения коленчатого вала 4-тактного 4-цилиндрового двигателя, соответствующая:
- соответствующая включению клапана ЭПХХ 1900 ± 96 (63,3 ± 3,2)
- соответствующая выключению клапана ЭПХХ 2100 ± 105 (70,0 ± 3,5)
Превышение частоты выключения клапана ЭПХХ над частотой включения (гистерезис), об/мин (Гц), не менее 200 (6,67)
Максимально допустимое воздействие повышенного напряжения питания длительностью до 5 мин., В 25,0
Максимально допустимые импульсные перенапряжения положительной и отрицательной полярности, В 160,0
www.9605050.ru
Блок управления экономайзером
ВВЕДЕНИЕ
Задачей курсового проекта является развитие и закрепление навыков самостоятельной работы при решении конкретной задачи, овладение методикой расчета и конструирования изделий ЭАВТ.
Цель данной конструкторской разработки состоит в проектировании усовершенствованного блока управления экономайзером, предназначенного для регулирования подачи топлива при различных оборотах двигателя автомобиля, а также в том, чтобы научиться использовать нормативно-конструкторскую документацию при разработке изделия и ознакомиться с порядком построения, изложения и оформления конструкторской документации.
На двигателе ряда новых моделей легковых автомобилей (ВАЗ-2108, ВАЗ-2109, ЗАЗ-1102, АЗЛК-21412) установлен карбюратор «Солекс». По сравнению со своим предшественником – карбюратором «Озон» - он обеспечивает более высокие экономические показатели автомобилей. Однако ему присущ один существенный недостаток, касающейся работы экономайзера, отключающего подачу топлива в режиме принудительного холостого хода (ПХХ) двигателя.
Дело в том, что место перекрытия подачи топлива встроенным в карбюратор электромагнитным клапаном у «Солекса» находится значительно выше места выхода топливно-воздушной смеси из канала холостого хода. Поэтому при переводе двигателя с принудительного холостого на холостой ход приходится возобновлять подачу топлива задолго до момента наступления режима холостого хода. Это необходимо для того, чтобы канал холостого хода карбюратора успел заполниться топливно-воздушной эмульсией, иначе при указанной смене режимов двигатель остановится. При этой причине требуемый порог включения электромагнитного клапана оказывается чрезмерно высоким (при частоте вращения коленчатого вала двигателя 1900 мин-1).
Поскольку порог отключения электромагнитного клапана должен превышать порог включения на 200…300 мин-1, в блоке управления 50.3761, предназначенном для работы с карбюратором «Солекс», он принят равным 2100 мин-1. Это означает, что экономайзер может прекратить подачу топлива лишь в том случае, если при отпускании педали акселератора частота вращения коленчатого вала превышает 2100 мин-1. Однако статистика показывает, что весьма высокий процент реальных случаев принудительного холостого хода характеризуется меньшей частотой вращения коленчатого вала.
Опыт показывает, что остановка двигателя при низком пороге включения возможна лишь в том случае, когда при снижении частоты вращения в режиме принудительного холостого хода трансмиссия разомкнута. При этом частота вращения вала двигателя уменьшается очень быстро. Можно было бы измерять угловое замедление коленчатого вала, и при большом значении замедления обеспечивать высокий порог включения, а при малом – низкий. Однако неравномерность следования импульсов системы зажигания делает эту идею практически неосуществимый.
Вместе с тем существует весьма простое решение проблемы. Действительно, необходимо иметь два порога включения: верхний nв и нижний nн. Однако измерять замедление вала вовсе необязательно. Достаточно в режиме принудительного холостого хода после того, как частота вращения снизится до уровня nв, возобновлять подачу топлива на короткий отрезок времени tп (около 1 с), а затем снова прекращать ее (разумеется, если этот режим движения еще длится). При снижении частоты вращения вала до уровня nн должно происходить окончательное возобновление подачи топлива.
Проектирование и разработка блока управления экономайзером, реализующего описанный принцип работы, осуществляется в данном курсовом проекте.
1 РАСШИРЕННОЕ ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ
1.1 Постановка задачи
Блок управления экономайзером предназначен для ограничения подачи топлива в режимах принудительного холостого хода и холостого хода карбюраторных двигателей.
Разрабатываемое изделие должно решать следующие задачи:
иметь два порога включения: верхний nв и нижний nн;
в режиме принудительного холостого хода после того, как частота вращения снизится до уровня nв, возобновлять подачу топлива на короткий отрезок времени tп (около 1 с), а затем снова прекращать ее.
при снижении частоты вращения вала до уровня nн должно происходить окончательное возобновление подачи топлива;
иметь возможность модернизации в зависимости от типов карбюраторов.
1.2 Технические и конструктивные требования
Разрабатываемый блок управления экономайзером должно обладать следующими техническими характеристиками:
Напряжение питания (бортовая сеть автомобиля), В +12;
Допустимое отклонения напряжения питания, % 15;
Ток потребления не более, А
- при выключенном электромагнитном клапане 0,15;
- при включенном электромагнитном клапане 0,70;
- количество управляющих входов 2;
- время возобновления подачи топлива при снижении частоты вращения коленчатого вала до верхнего порога включения nв, с около 1;
Разрабатываемый блок управления экономайзером должен удовлетворять следующим условиям эксплуатации и транспортирования (ГОСТ 16019 – 78):
Температура окружающей среды, °С от минус 40 до +60;
Влажность окружающей среды, % не выше 80;
Воздействие линейных ускорений, м/с2 до 160;
Объект размещения бортовая;
Условия транспортировки всеми видами транспорта.
Разрабатываемый блок управления экономайзером должен удовлетворять следующим требованиям по надежности:
Среднее время безотказной работы, ч не менее 5000;
Интенсивность отказов, ч-1 2510-6;
Гарантийный срок эксплуатации, лет 3.
Разрабатываемый блок управления экономайзером должен удовлетворять следующим конструктивным требованиям:
Число марок применяемых материалов не более 4;
Коэффициент применяемости не менее 0,8;
Коэффициент унификации 0,9.
Применяемые радиоэлектронные элементы должны быть отечественного производства и предназначенные для общего применения, а также должны удовлетворять условиям ремонтопригодности и взаимозаменяемости.
Габаритные размеры и масса проектируемого устройства определяются конструктивно. Устройство должно быть изготовлено в металлическом корпусе, предназначенного для уменьшения воздействия электромагнитных помех, идущих от работающего двигателя автомобиля. Соединительные провода с датчиков должны быть по возможности короткими. Соединение проектируемого устройства с устройствами двигателя автомобиля должно осуществляться с помощью разъемных соединений, желательно установленных на корпусе самого устройства, для обеспечения ремонтопригодности и взаимозаменяемости блоков.
Ориентировочная номенклатура конструкторской документации:
блок управления экономайзером, спецификация;
блок управления экономайзером, схема электрическая принципиальная;
перечень элементов схемы электрической принципиальной;
плата, сборочный чертеж;
плата, компоновочный чертеж;
плата, спецификация.
2 АНАЛИЗ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
2.1 Сравнительный анализ аналогов.
2.2 Описание принципа работы блока управления экономайзером
Сигнал с катушки зажигания поступает на «Вход1» блока управления, и на инверсном выходе триггера DD3.1 возникает последовательность импульсов той же частоты, что и у импульсов системы зажигания.
Триггер DD3.2 предназначен для выделения периода T их повторения. При низком уровне на входе S этого триггера он работает в счетном режиме вследствие наличия связи его входа D с инверсным выходом. При этом на выходе триггера DD3.2 формируются импульсы длительностью, равной T, причем период их повторения равен 2T.
На конденсаторе C8, резисторах R11, R12 и логическом элемента DD2.2 выполнен формирователь образцовых интервалов времени, задающий значение nн (его устанавливают подборкой резистора R12). Такой же формирователь собран на конденсаторе C11, резисторах R16, R17 и элементе DD2.3. Он задает значение nв (устанавливают подборкой резистора R17).
Триггеры DD1.1 и DD4.1 сравнивают период T с длительностью паузы между импульсами соответственно на выходе элементов DD2.2 и DD2.3.
Формирователь, построенный на конденсаторе C7, резисторах R8, R10 и элементе DD5.1, служит для задания интервала времени tп (около 1 с).
При нажатой педали на акселератор (дроссельная заслонка открыта) контакты датчика-винта разомкнуты, поэтому «Вход2» блока управления свободен (отключен от корпуса). При этом триггеры DD1.1, DD4.1 и DD1.2, DD4.4 блокированы соответственно в состоянии 0 и 1. На выходе элементов DD2.4, DD5.1 и DD5.2 будет присутствовать высокий уровень, поэтому на выходе элемента DD5.4 также высокий уровень, а значит, транзистор VT2 будет открыт и топливо беспрепятственно протекает через электромагнитный клапан карбюратора.
Из-за нажатия на педаль акселератора частота вращения вала двигателя в той или мере повышена – это зависит от глубины нажатия на педаль и нагрузки на двигатель – по сравнению с ее значением в режиме холостого хода двигателя. Если теперь педаль акселератора отпустить, то возможны три варианта реакции блока в зависимости от исходной частоты вращения вала в момент отпускания вала.
Вариант 1: n<1245 мин-1=nн. При этом триггеры DD1.1, DD1.2, DD4.1, DD4.2 переключатся в противоположное состояние. На выходе каждого из элементов DD2.4, DD5.1 и DD5.2 останется тот же уровень, что и при нажатой педали акселератора. Поэтому на выходе элемента DD5.4 по прежнему будет высокий уровень и подача топлива не прекратится.
Вариант 2: 1245 мин-1<n<1900 мин-1=nв. При этом триггер DD1.1 останется в том же состоянии, что и при нажатой педали акселератора, а триггеры DD1.2, DD4.1, DD4.2 переключатся в противоположное состояние. На выходе элемента DD2.4, а значит, и на выходе элемента DD5.1 останется высокий уровень. На выходе элемента DD5.2 появится уровень 0, поэтому на выходе элемента DD5.4 также будет высокий уровень. Это соответствуют прекращению подачи топлива.
После снижения частоты вращения вала до 1245 мин-1 триггер DD1.1 переключится в единичное состояние. При этом на выходе элемента DD5.4 также будет высокий уровень, что соответствует возобновлению подачи топлива.
Вариант 3: n>1900 мин-1. При этом триггер DD1.2 переключится в состояние, противоположное тому, в котором он был при нажатой педали акселератора, а триггеры DD1.1, DD4.1, DD4.2 останутся в том же состоянии. На выходе элементов DD2.4, DD5.2 появится низкий уровень, а на выходе элемента DD5.1 – по прежнему высокий. Поэтому на выходе элемента DD5.4 будет низкий уровень, соответствующий прекращению подачи топлива.
После снижения частоты вращения вала до 1900 мин-1 триггер DD4.1, а за ним и DD4.2 переключатся в противоположное состояние. Это приведет к появлению на выходе элемента DD2.4 уровня 1, а на выходе DD5.1 – 0. Поэтому на выходе элемента DD5.4 появится высокий уровень, кратковременно возобновится подача топлива.
Через 1 с на выходе элемента DD5.1 снова появится сигнал 1, поэтому на выходе элемента DD5.4 высокий уровень сменится на низкий, подача топлива будет вновь прекращена.
После снижения частоты вращения вала до 1245 мин-1 триггер DD1.1 переключится в единичное состояние. При этом на выходе элемента DD5.2 появится уровень 1, что соответствует – теперь уже окончательному – возобновлению подачи топлива.
Триггеры DD1.1, DD1.2, DD4.1, DD4.2 могут переключаться лишь синхронно. С одной стороны, либо вход R, либо вход S каждого из них объединены между собой, поэтому при нажатой педали акселератора они блокируются в том или ином состоянии одновременно, с другой стороны – при отпущенной педали акселератора (при замкнутом на корпус «Входе 2» блока управления) их переключение по входу C может происходить лишь при появлении фронта импульса на выходе триггера DD3.2. Тем самым исключается всякая возможность появления на выходе блока управления ложных импульсов из-за воздействия на педаль акселератора.
Связь между выходом триггера DD1.1 и входом триггера DD3.2 обеспечивает однократное включение первого из них при отпущенной педали акселератора. Благодаря этому при n, близком к 1245 мин-1, отсутствуют многократные переключения электромагнитного клапана, вызванные неравномерностью следования импульсов зажигания. С той же целью введен триггер DD4.2, который после отпускания педали акселератора также может срабатывать лишь однократно (вследствие связи его входа D с корпусом). Поэтому при n, близком к 1900 мин-1, несмотря на то, что триггер DD4.1 может переключаться несколько раз, первое же его переключение в единичное состояние приводит к переключению триггера DD4.2 в состояние 0, благодаря чему обеспечивается четкая работа электромагнитного клапана. Все это избавляет от необходимости введения «гистерезиса» по частоте вращения.
2.3 Оценка элементной базы
Система сохраняет полную работоспособность при снижении напряжения питания до +10.4 В. Достоинством данного устройства является повышенная точность передачи сигналов и быстродействие.
Используемая элементная база широко применяется в отечественной промышленности, обладает свойствами безотказности, долговечности, сохраняемости и хорошими электрическими показателями, а также имеет много отечественных и зарубежных аналогов, что повышает ремонтопригодность изделия.
2.3.1 Микросхемы. В разрабатываемом блоке управления экономайзером применяются цифровые микросхемы серии К561, выполненные по КМОП – технологии. Предназначены для применения в аппаратуре цифровой автоматики и вычислительной техники с жесткими требованиями по потребляемой мощности, массе, габаритным размерам в условиях значительного изменения напряжения питания при работе от одного источника.
Серия К561 имеет высокое быстродействие, высокую помехоустойчивость и небольшое, по сравнению с другими КМОП - микросхемами энергопотребление. Ток потребления одного корпуса микросхемы составляет около 20-4 мА. Напряжение питания данной серии составляет в пределах 3…15 В. Диапазон рабочих температур данной серии минус 40...+60 С.
2.3.2 Элементы сопротивления. В качестве распределителей электрической энергии между цепями и элементами схемы проектируемого устройства применены металлопленочные резисторы общего назначения типа МЛТ-0.25 и МЛТ-0.5 постоянного сопротивления, предназначенные для работы в цепях постоянного, переменного и импульсного тока. Характеризуются высокой стабильностью параметров, слабой зависимостью сопротивления от частоты и рабочего напряжения, высокой надежностью. Диапазон рабочих температур минус 60...+125С.
2.3.3 Элементы емкости. В блоке управления экономайзером применяются конденсаторы постоянной емкости и оксидные конденсаторы. В результате литературного поиска были выбраны в качестве конденсаторов постоянной емкости конденсаторы типа К10-23, а в качестве оксидных конденсаторов оксидные конденсаторы типа К50-16.
Конденсаторы постоянной емкости типа К10-23 характеризуются высокими электрическими показателями, небольшой стоимостью, большим сопротивлением изоляции. Диапазон рабочих температур минус 60...+125 С. Возможно применение конденсаторов других типов, например типа КМ4, КМ5 и др., габаритные размеры которых не превышают выбранных.
Электролитический конденсатор типа К50-16. Характеризуется большими токами утечки и большими потерями. В проектируемом устройстве используется в качестве низкочастотного фильтра и накопителя заряда, поэтому потери энергии в данных элементах существенного значения не имеют. Диапазон рабочих температур минус 40...+70 С.
2.3.5 Диоды. Диод КД103А относится к маломощным выпрямительным диодам (максимальный прямой импульсный ток 2 А; обратное максимальное напряжение 50 В), в проектируемом устройстве применяются в качестве слаботочных стабилизаторов напряжения. Диапазон рабочих температур минус 50...+1000С.
Диод КД105А также относится к маломощным выпрямительным диодам (максимальный прямой ток 0,3 А; обратное максимальное напряжение 400 В), в устройстве используется в качестве выпрямителя входного сигнала, подаваемого на «Вход1». Диапазон рабочих температур минус 55...+100 0С.
Диод Д814Г является стабилитроном общего назначения с напряжением стабилизации 11 В, с током стабилизации 5 А. Применяется для ограничения уровня напряжения входного сигнала «Вход1». Диапазон рабочих температур минус 60...+100 0С.
Диод КС191А является двуханодным стабилитроном с напряжением стабилизации 9,1 В, с током стабилизации 5 А. Применяется для стабилизации напряжения питания цифровых микросхем проектируемого устройства. Диапазон рабочих температур минус 50...+100 0С.
2.3.6 Транзисторы. Транзистор КТ603Б является маломощным высокочастотным структуры n-p-n с максимальным током коллектора 300 мА, с максимальным напряжением коллектор-база 30 В. В проектируемом устройстве используется в качестве усилителя напряжения. Диапазон рабочих температур минус 50...+60 0С.
Транзистор КТ816Г является мощным низкочастотным структуры p-n-p с максимальным импульсным током коллектора 3 А, с максимальным напряжением коллектор-база 80 В. В проектируемом устройстве используется в качестве электронного ключа, в нагрузку которого подключен электромагнитный клапан карбюратора. Диапазон рабочих температур минус 55...+85 0С.
Параметры элементной базы проектируемого блока управления экономайзером приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Основные конструктивные параметры элементной базы.
| Наименование элемента | Обозначение на схеме | Вариант установки | Установочная площадь, мм2 | Диапазон температур, С |
| Микросхемы: К561ЛА7 К561ТМ2 | DD2, DD5 DD1,DD3,DD4 | VIII-a VIII-a | 228,5 228,5 | -40…+60 -40…+60 |
| Резисторы: МЛТ-0,25 МЛТ-0,125 | R3..R6,R8..R12 R14..R17 R1,R2,R7,R13 | II-а II-а | 83 105 | -60…+125 -60…+125 |
| Конденсаторы: К10-23-М750-1000 пФ К10-23-Н30-3300 пФ К10-23-Н30-0,01 мкФ КМ5-Н90-0,1 мкФ КМ5-Н90-0,15 мкФ К50-16-25В-2 мкФ К50-16-25В-10 мкФ К50-16-25В-200 мкФ | С5, C6 C4 C1 C3, C10 C8, C11 C2 C7 C9 | II-в II-в II-в II-в II-в II-в II-в II-в | 96 110 441 | -60…+125 -60…+125 -60…+125 -60…+125 -60…+125 -40…+70 -40…+70 -40…+70 |
| Диоды: КД103А КД105А Д814Г КС191А | VD2,VD4,VD6 VD1 VD3 VD5 | II-а II-а I-а I-б | 79,5 112,5 261 97,5 | -50…+100 -55…+100 -60…+100 -50…+100 |
| Транзисторы: КТ603Б КТ816Г | VT1 VT2 | II-в II-в | 189 48 | -50…+60 -55…+85 |
3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ РЭУ
3.1 Предварительная разработка конструкции устройства
Для выбора компоновки блока управления экономайзером рассмотрим два возможных варианта. Варианты отличаются расположением печатной платы и органа коммутации (рисунок 1 и рисунок 2).
Для выбора рациональной компоновки блока управления экономайзером используют три параметра [!!, стр. 4]:
1) приведенная площадь наружной поверхности;
2) коэффициент приведенных площадей;
3) коэффициент заполнения объема.
3.1.1 Определение габаритных размеров блоков двух вариантов компоновки. Для сравнения по данным трем параметрам необходимо знать габаритные размеры (длина, высота и ширина) блоков рассматриваемых двух вариантов компоновки. Для их определения вычислим габаритные размеры и объем занимаемой аппаратуры (печатная плата и разъем для подключения внешней аппаратуры).
Для определения объема печатной платы найдем ее размеры. На основе таблицы 2 пункта 2 определяем общую площадь, занимаемую ЭРЭ на печатной плате
где i – количество ЭРЭ, устанавливаемых на печатную плату.
С учетом рекомендуемого значения коэффициента заполнения площади ПП для бытовой РЭА, равного 0.6, получим значение площади
Рассмотрено несколько возможных вариантов соотношения сторон печатной платы (6080, 6090, 6590, 7090) и был выбран 6090 мм по ОСТ4.010.020-83.
Для определения объема печатной платы необходимо знать ее высоту, которая определяется с учетом превышения над плоскостью платы самого высокого ЭРЭ. Для рассматриваемой печатной платы она равна 20 мм (конденсатор C9). Тогда
Vпп = 60·90·20 = 10,8·104 мм3.
Определим объем разъема, предназначенного для соединения с внешней аппаратурой (Таблица 2)
Vр = 20·20·15 = 0,6·104 мм³.
Определяем габаритные размеры блоков обоих вариантов в зависимости от расположения разъема для подключения к внешней аппаратуре. В первом варианте разъем расположен с большей стороны печатной платы (рисунок 1). С учетом этого и зазорами между печатной платой и стенками корпуса получаем габаритные размеры первого варианта блока: длина A1=100 мм, ширина B1=85 мм и высота h2=30 мм.
Во втором варианте разъем расположен с меньшей стороны печатной платы (рисунок 2). С учетом этого и зазорами между печатной платой и стенками корпуса получаем габаритные размеры второго варианта блока: длина A2=115 мм, ширина B2=70 мм и высота h3=30 мм.
3.1.2 Сравнение выбранных двух вариантов компоновки блоков. Определяем полный объем первого (рисунок 1) и второго (рисунок 2) вариантов
V1 = A1·B1·h2=100·85·30 = 2,55·105мм3;
V2 = A2·B2·h3=115·70·30 = 2,415·105 мм3
Площади поверхностей вариантов компоновки блока
S1 = 2·(A1·B1+B1·h2+A1·h2)= 2·(100·85+85·30+100·30)=2,81·104 мм2;
S2 = 2·(A2·B2+B2·h3+A2·h3)= 2·(115·70+70·30+115·30)=2,72·104 мм2
Приведенная площадь наружной поверхности [ , страница 4]
Коэффициент приведенных площадей [ , страница 4]
где Sпр.ш - приведенная площадь шара
где d - диаметр шара, мм.
Для блока, выполненного в форме шара, диаметр равен максимальной стороне блока, выполненного в форме прямоугольного параллелепипеда, т.е. для первого варианта d1=100 мм, для второго варианта d2=115 мм. Тогда
Таким образом, коэффициент приведенных площадей, равен
то первый вариант блока более оптимальный по площади наружной поверхности.
3) Коэффициент заполнения объема.
Для определения коэффициентов заполнения объема определим объем занимаемой аппаратурой
Vа= Vпп+Vр+Vпр =(10,8+0,6+0,02)·104=22,84·104мм3
Коэффициент заполнения объема для первого и второго вариантов компоновки блока, %
;
Коэффициент заполнения объема для второго варианта компоновки блока больше, чем для первого варианта. Следовательно, во втором случае объем используется более эффективно.
Вывод. По результатам расчета основных компоновочных характеристик блоков, был выбран второй вариант компоновки (рисунок 2), так как его объем используется наиболее эффективно.
3.1.3 Выбор типа электрического монтажа. В проектируемом устройстве применяются два типа монтажа – печатный и объемный. Печатный монтаж применяется для соединения между собой радиоэлементов, входящих в функционально-законченный узел – блок управления экономайзером. Объемный монтаж необходим для соединения функционально-законченного узла устройства и разъема.
studfiles.net
