Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Cyfrowy rozdzielacz zapłonu do samochodu

ADI-mistrzu 11 Feb 2011 15:45 20383 44
  • Cyfrowy rozdzielacz zapłonu do samochodu
    Witam!

    Ostatni raz kiedy publikowałem coś w tym dziale był to robot Reksio.
    Przez ten czas było parę projektów udanych i nie.

    Teraz chce wam przedstawić projekt cyfrowego modułu rozdzielacza zapłonu do samochodu.

    Sam pomysł powstał z ciekawości czy poprawa zapłonu coś zmieni w charakterystyce pracy silnika. W obecnym samochodzie (Rover 214Si 97r) jest zamontowany palec rozdzielacza który rozdziela iskrę z cewki na poszczególne cylindry.
    Moim pomysłem było zbudowanie układu który by w odpowiednim czasie załączał poszczególne cewki (momentem zapłonu nadal steruje ECU).

    Było kilka wersji układu aż w końcu doszedłem do stanu obecnego który działa moim zdaniem już prawidłowo.

    OPIS DZIAŁANIA
    Układ monitoruje położenie wałka rozrządu dzięki czemu orientuje się na którym cylindrze powinien aktualnie zastąpić zapłon. Dalej oczekuje na sygnał z ECU i załącza odpowiednią cewkę.

    BUDOWA
    Cyfrowy rozdzielacz zapłonu do samochodu
    Położenie wałka rozrządu sprawdzam za pomocą przerobionego palca i kopułki rozdzielacza. Na elektrodach kopułki przyklejone są czujniki hallotronowe, zaś na palcu kilka magnesów.
    Dalej sygnał jest wzmacniany przy pomocy różnicowego wzmacniacza operacyjnego i sygnał z niego wchodzi na wejście bramki AND.
    Drugie wejście bramki sterowane jest przy pomocy opadającego zbocza sygnału z ECU.
    Dalej sygnał załącza przerzutnik RS (są tak ustawione, aby załączenie kolejnego wyłączało automatycznie poprzedni) który razem ze zboczem narastającym sygnału z ECU załącza kolejną bramkę AND a ta z kolei za pomocą drivera steruje mosfetem.



    PROBLEMY
    Problemy jakie napotkałem to fakt, że ECU załącza cewkę w chwili gdy palec rozdzielacza jest pomiędzy hallotronami, przez co powyżej 4tys obrotów silnik po prostu gubił zapłon.
    Dlatego też zastosowałem przerzutniki RS które po zaniku napięcia na jednej z cewek natychmiast załącza kolejną.

    PLANY ZMIAN
    W planach jest zastąpienie mosfetów tranzystorami IGBT oraz podniesienie napięcia kluczującego je do koło 19V przy pomocy miniaturowej przetwornicy (ponieważ najłatwiej dostać IGBT z UGE=20V).

    EFEKTY
    Być może to efekt Placebo, ale wydaje mi się że podniósł się moment obrotowy, samochód dużo mniej odczuwa obciążenie gdy jest załadowany oraz łatwiej mu ruszać z niskich obrotów.
    Jak jest w wyższych partiach obrotów tego niestety nie wiem, jeżdżę jak dziadek super oszczędnie i nie przekraczam 100km/h :wink:

    W teorii cewki mają dłuższy czas ładowania się przez co przy wyższych obrotach silnika iskra powinna mieć większą energię.

    ZDJĘCIA I ICH OPIS
    Cyfrowy rozdzielacz zapłonu do samochoduCyfrowy rozdzielacz zapłonu do samochodu
    Płytka dwustronna wykonana metodą foto-chemiczną, ale jakoś nie wychodzą mi one tak świetnie jak innym i mam trochę przetrawień. :|
    Zdjęcia trochę kiepskie bo robione wieczorem a w tej chwili układ jest w samochodzie i nie chce mi się jej wykręcać.
    Na lewym zdjęciu na dole widać część płytki zacynowanej, była to próba pokrycia jej całej cyną ale zrezygnowałem, wolałem już po wszystkim kalafonią ją pokryć.

    Cyfrowy rozdzielacz zapłonu do samochoduCyfrowy rozdzielacz zapłonu do samochodu
    W pudełku widać po lewej radiator z mosfetami, po środku płytkę sterowniczą a po prawej malutką płytkę zasilacza (+12V i +5V).
    To niebieskie po środku to przekaźnik, który załącza ECU samochodu i włącza moduł zapłonowy.
    Na wierzchu pudełka są 4 czerwone diody informujące o zapłonie na każdym z cylindrów.

    Cyfrowy rozdzielacz zapłonu do samochodu Cyfrowy rozdzielacz zapłonu do samochodu Cyfrowy rozdzielacz zapłonu do samochodu
    Na pierwszym zdjęciu jest palec rozdzielacza z obsadzonymi magnesami.
    Na następnym przerobiona kopułka i widoczne w niej maluteńkie czujniki hallotronowe.

    Załączam także filmik z pracy samochodu z tym układem.



    Pozdrawiam

    Cool? Ranking DIY
    Can you write similar article? Send message to me and you will get SD card 64GB.
    About Author
    ADI-mistrzu
    Level 30  
    Offline 
    Has specialization in: przemysł kosmiczny, układy low power
    ADI-mistrzu wrote 2180 posts with rating 266, helped 36 times. Live in city Legionowo. Been with us since 2004 year.
  • #2
    :
    Level 20  
    ADI-mistrzu wrote:
    PLANY ZMIAN
    W planach jest zastąpienie mosfetów tranzystorami IGBT oraz podniesienie napięcia kluczującego je do koło 19V przy pomocy miniaturowej przetwornicy (ponieważ najłatwiej dostać IGBT z UGE=20V).

    Kiepskie plany, kiepski pomysł, strata czasu i funduszy moim zdaniem z całą tą przeróbką.
    Jak chcesz się porządnie zabawić to zamontuj zapłon CDI !
    Tutaj masz pełne plany

    Jak twierdzisz, że coś się poprawiło po tych modyfikacjach, to głównie w wyniku wcześniejszych niesprawności.
    Obecnie to nie wygląda na zbyt odporne na temperaturę i wodę, więc przewiduję więcej zachodu z obsługą tego niż sprawnego rozdzielacza. No, ale czego się nie robi dla celów edukacyjnych.

    PS. Może ma ktoś gotowy PDF do termo-transferu płytki do CDI z powyższego linku ?
  • #3
    ADI-mistrzu
    Level 30  
    Ogółem rozdzielacz robiłem z nadzieją że właśnie będzie to zapłon CDI, ale budowa przetwornic mi nie idzie, ani jedna poprawnie nie pracowała...

    Najłatwiej chyba by było tak naprawdę kupić 4 moduły CDI do motocyklu czy czegoś takiego i sterować tym moim wynalazkiem. Tylko jeszcze trzeba by cewki zmienić na odpowiednie bo te raczej szybko by przebiło.
  • #4
    KokiX
    Level 20  
    W Romecie :lol: mam zapłon CDI i widać dużą poprawę, silnik lepiej pracuje na niskich obrotach, szybciej reaguje na kręcenie manetką. Spalanie ponoć też się zmniejsza, ale nie zauważyłem. Jeśli już chciałbyś robić jakiś układ na bazie tyrystora to pamiętaj o szybkości jego przełączania. Jest to ważne, by na wyższych obrotach silnik nie był po prostu zablokowany (odcinka zapłonu).

    tu masz taki prosty układ https://obrazki.elektroda.pl/71_1267630741.jpg

    ale w samochodzie to lepiej będzie jednak zrobić coś na bazie mikroprocesora z regulacją kąta wyprzedzenia zapłonu.
  • #5
    Rysio4001
    Heating systems specialist
    Witam.
    Pomysł może i ciekawy, ale jakość montażu fatalna.
    Te wszystkie przewody w żaden sposób nie zabezpieczone, w dodatku z bardzo delikatną izolacją. O jakieś uszkodzenie izolacji i zwarcie tutaj nie trudno. Ponadto (z tego co widzę na zdjęciu) użyłeś nawet nie linek, tylko drutu (wygląda mi to na kabel telefoniczny).
    Zmierzam do tego, że takie wykonanie elektryki w samochodzie bardzo łatwo może doprowadzić do zwarć, i w konsekwencji nawet pożaru samochodu. Pożary samochodów się zdarzają, i często przyczyną jest tak wykonana elektryka.
    Pozdrawiam.
  • #6
    :
    Level 20  
    Przejrzyj ten link co załączyłem, masz tam schemat przetwornicy etc. Wszystko z łatwo dostępnych elementów. Ten układ z rozdzielaczem może generować dwie iskry na na cykl do 9000rpm (dla silnika 4 cylindrowego).

    Odnośnie Twojego projektu to zamiast hallotronów magnesów itd, można by z tego zrezygnować i zbudować w pełni elektroniczny rozdzielacz. To tego celu wykorzystać sygnał z czujnika położenia na wałku rozrządu, ten który pozwala realizować sekwencyjny wtrysk benzyny (1 impuls na dwa obroty - identyfikuje 1 cylinder w suwie sprężania). Żeby ustalić więcej szczegółów trzeba by znać konkretne jakie sygnały generują czujniki położenia w tym samochodzie.

    KokiX wrote:
    tu masz taki prosty układ https://obrazki.elektroda.pl/71_1267630741.jpg

    ale w samochodzie to lepiej będzie jednak zrobić coś na bazie mikroprocesora z regulacją kąta wyprzedzenia zapłonu.


    Tu nie dyskutujemy o romcikach, psimpsonkach i innych reliktach. W samochodzie masz do dyspozycji napięcie stałe (żadnych cewek zasilających :D), mikroprocesor nie jest do niczego potrzebny bo jak byś nie wiedział taki już występuje w ECU i realizuje m. in. funkcje regulacji KWZ w zależności od wieluuu parametrów... W projekcie kolegi wpływ ECU nie został wyeliminowany. Czytaj dokładniej...
  • #7
    ADI-mistrzu
    Level 30  
    Przewody to linka około 1.5mm średnicy, to nie są cienkie przewody jak może to wygląda.
    Jakoś na dniach będę to zabezpieczał, przy złączach zaleje to klejem, ale to i tak rozwiązanie tymczasowe bo fakt faktem i mi się to nie podoba, będę w jakiejś wolnej chwili to przekładał i robił "po ludzku", kable jakoś do kupy zepnę i poukładam to. Za chwilę zejdę i poprawię kopułkę.
    Prawdopodobnie wszystko wyląduje po lewej stronie, sporo mam tam miejsca, więc i ładnie będzie można to poukładać i zamontować.

    :, nie znasz budowy tych silników, gdyby tylko taki czujnik tam był to bym to wykorzystał, nie męczył bym się w cudaczną kopułkę :D (P.S. nie posiadam także czujnika spalania stukowego).
    Zaś sygnał z wału korbowego jest jak dla mnie zbyt dziwny, to już faktycznie trzeba by było wstawiać µC.
  • #8
    :
    Level 20  
    ADI-mistrzu wrote:
    nie znasz budowy tych silników, gdyby tylko taki czujnik tam był to bym to wykorzystał, nie męczył bym się w cudaczną kopułkę :D (P.S. nie posiadam także czujnika spalania stukowego).
    Zaś sygnał z wału korbowego jest jak dla mnie zbyt dziwny, to już faktycznie trzeba by było wstawiać µC.

    Spodziewałem się czegoś więcej po Roverze z tego roku :| W moim najstarszym byłym zwykłym pojeździe z 1989 roku był tego rodzaju sygnał dostępny. Jak i w każdym kolejnym samochodzie. Widać za bardzo się przyzwyczaiłem do jednej marki.
  • #9
    ADI-mistrzu
    Level 30  
    Także zdziwiony byłem.
    One mają minimum komponentów a mimo to bardzo fajnie pracują i mają niskie spalanie (jak na silnik 1.4 103 konny i 6.6 l/100km średnio).
    Ogółem zamiast przepływki wsadzili czujnik podciśnienia i temperatury w kolektor dolotowy i z tego ECU wylicza.
    W modelach po 2000r. jest już czujnik stukowy i położenia wałka (bo niema także rozdzielacza, są 2 cewki).
  • #10
    kazkowicz
    Level 14  
    A ja offtop - czym drapiesz ten laminat?! Pilnikiem - zdzierakiem? Spróbuj mleczka do kuchni typu Cif itp, nie będzie takich kanionów. Być może przez to miedź jest podżarta. Ona ma tylko 35µm...
  • #11
    BANANvanDYK
    Level 41  
    Co to za kombinacje z cewkami WN? Cztery cewki, każda inna... W dodatku przewody WN owinięte taśmą izolacyjną...
    Rozumiem że układ robiony z ciekawości, czy też chęci przetestowania, ale proponowałbym Ci przejście na oryginalne rozwiązanie.
  • #12
    ADI-mistrzu
    Level 30  
    Oryginalne rozwiązanie to cewka w dolnej części bloku tuż nad miską olejową gdzie zaliczenie kałuży równoważy się z zatrzymaniem się w niej przez zalanie cewki :wink:

    Rozwiązanie to jest tymczasowe, w rzeczywistości ma być listwa zapłonowa lub chociaż 4 identyczne cewki.

    A płytka porysowana bo papierem ściernym ruszana, ponieważ po wierceniu kratery mi się robią z miedzi i muszę wyrównać a cif rady nie da :|
  • #13
    Błażej
    VIP Meritorious for electroda.pl
    Po co tak komplikować? Dwie podwójne cewki w zupełności wystarczą. Skup się na całkowitym wyeliminowaniu rozdzielacza.
  • #14
    Karaczan
    Level 41  
    Wszystko fajnie, podziwiam trud autora w zlozenie tego wynalazku.
    Jednak jakosc wykonania jest na dosc niskim poziomie.
    W samochodzie nie powinno byc zadnego druciarstwa i niepewnych patentow.
    Zgub kolego zaplon np przy wyprzedzaniu albo na przejezdzie kolejowym.
    Nie zycze ci takiej opcji ani konsekwencji jakie moga z tego wyniknac!
  • #15
    GOLECKI
    Level 16  
    Zapomniałeś kolego o wyprzedzeniu zapłonu. Wnioskując po przeróbce kopułki wyprzedzenia nie ma i dlatego silnik "gubi się" przy wyższych obrotach.
  • #16
    ADI-mistrzu
    Level 30  
    Napisałem w pierwszym poście że ostatecznie sygnałem steruje ECU, tak więc to on realizuje wyprzedzanie.
    Gubienie zapłonu powodowane było próbą załączenia cewki gdy palec rozdzielacza był pomiędzy czujnikami.
  • #17
    GOLECKI
    Level 16  
    ADI-mistrzu wrote:
    Gubienie zapłonu powodowane było próbą załączenia cewki gdy palec rozdzielacza był pomiędzy czujnikami.


    Proponuję więc zrezygnowanie z hallotronów i zbudowanie układu na liczniku do 4 i podłącznie wyjść (przez tranzystory oczywiście) do odpowiednich cewek. Wszystkim sterować będzie oczywiście ECU. Rozważałeś takie rozwiązanie?
  • #18
    ADI-mistrzu
    Level 30  
    W czasie "0" gdy załączam zasilanie do modułu, skąd będzie wiedział jak jest ustawiony wał korbowy?
    Wtedy zacznie od 1 cylindra a wał może być ustawiony tak że pierwszy akurat będzie np. 4.
  • #19
    GOLECKI
    Level 16  
    Można uzyć czujnika GMP o ile taki jest zamontowany podłączenie go do pinu reset w układzie. Po pojawieniu sie sygnału GMP urządzenie powinno włączyć zasilanie cewek.
  • #21
    GOLECKI
    Level 16  
    Wykorzystaj jeden z hallotronów, przy takim rozwiązaniu trzeba odłączyć czujnik po ustaleniu położenia bo może przekłamywać wyprzedzenie zapłonu oraz włączyć i zablokować zasilanie cewek do momentu wyłączenia zapłonu w stacyjce.
  • #23
    GOLECKI
    Level 16  
    ADI-mistrzu wrote:
    Brak, jest tylko czujka położenia wału.

    Czujka położenia wału będzie najlepsza. O ile sie nie mylę czujka jest tak ustawiona, że impuls pojawia się w momencie gdy pierwszy tłok znajduje sie górnym martwym punkcie. Można to wykorzystać do wyzerowania licznika i zaplonu w pierwszym cylinrze.
  • #24
    :
    Level 20  
    GOLECKI wrote:
    ADI-mistrzu wrote:
    Brak, jest tylko czujka położenia wału.

    Czujka położenia wału będzie najlepsza. O ile sie nie mylę czujka jest tak ustawiona, że impuls pojawia się w momencie gdy pierwszy tłok znajduje sie górnym martwym punkcie. Można to wykorzystać do wyzerowania licznika i zaplonu w pierwszym cylinrze.


    Kolego, już wyżej o tym było pisane, po co odkrywasz Amerykę dwa razy...
  • #25
    mpo
    Level 12  
    : wrote:
    ADI-mistrzu wrote:
    PLANY ZMIAN
    W planach jest zastąpienie mosfetów tranzystorami IGBT oraz podniesienie napięcia kluczującego je do koło 19V przy pomocy miniaturowej przetwornicy (ponieważ najłatwiej dostać IGBT z UGE=20V).

    Kiepskie plany, kiepski pomysł, strata czasu i funduszy moim zdaniem z całą tą przeróbką.
    Jak chcesz się porządnie zabawić to zamontuj zapłon CDI !

    Zapłon CDI nie sprawdza się w samochodach. Znasz jakieś auto z zapłonem CDI?

    Dodano po 3 [minuty]:

    Błażej wrote:
    Po co tak komplikować? Dwie podwójne cewki w zupełności wystarczą. Skup się na całkowitym wyeliminowaniu rozdzielacza.

    Wystarczą dwie pojedyncze cewki - w układzie traconej iskry.
    Całkowicie się rozdzielacza nie wyeliminuje (przy tej konfiguracji czujników) - trzeba mieć informację, kiedy i na którym cylindrze odpalić świecę.
  • #26
    GOLECKI
    Level 16  
    : wrote:
    Kolego, już wyżej o tym było pisane, po co odkrywasz Amerykę dwa razy...

    Próbuję rozwinąć ten wątek, czego się czepiasz. Moim zdaniem rozwój projektu powinien iść właśnie w tym kierunku.
  • #27
    :
    Level 20  
    mpo wrote:
    Zapłon CDI nie sprawdza się w samochodach. Znasz jakieś auto z zapłonem CDI?

    A znasz jakiś samochód w którym montuje się coś o wiele droższego skoro można njtańsze i też działa ZGODNIE Z ZAŁOŻENIAMI ? Która firma takie bonusy robi ? Żadna.
    Dedykowane urządzenia
    Najczęściej to się nie sprawdza gadanie o czymś, o czym się nie ma większego pojęcia...

    mpo wrote:
    Całkowicie się rozdzielacza nie wyeliminuje (przy tej konfiguracji czujników) - trzeba mieć informację, kiedy i na którym cylindrze odpalić świecę.

    A kto/co zabrania zastąpienie hipotetycznie rozdzielacza jednym czujnikiem :D Prócz ograniczonego myślenia.

    Chronologicznie:
    ADI-mistrzu wrote:
    momentem zapłonu nadal steruje ECU.
    GOLECKI wrote:
    Zapomniałeś kolego o wyprzedzeniu zapłonu.
    GOLECKI wrote:
    Próbuję rozwinąć ten wątek, czego się czepiasz.
    Coś Ci to rozwijanie nie wychodzi.

    Podsumowując cały ten projekt jest tylko mocno edukacyjny dla autora. Na ulicach jeżdżą setki samochodów z rozdzielaczami i czują się świetnie. Podobnie jak silniki amerykańskich dragsterów.
  • #28
    a.bakus
    Level 15  
    ADI-mistrzu wrote:
    W teorii cewki mają dłuższy czas ładowania się przez co przy wyższych obrotach silnika iskra powinna mieć większą energię.

    Otóż do końca tak nie jest. Wyższe obroty silnika to krótszy czas na ładowanie cewki. Każdy elektryk samochodowy to powie, że najmocniejsza iskra jest przy niskich obrotach.

    Być może to było przyczyną gubienia iskry na wysokich obrotach w początkowej wersji twojego projektu.
  • #29
    ADI-mistrzu
    Level 30  
    Z tego co wiem jak są np. 4 cewki to one mają więcej czasu na przemagnesowanie się, bo czas władowania jest taki sam, w końcu do ECU steruje.

    A gubił zapłon z powodu tego co pisałem wcześniej, w pewnych obrotach kąt wyprzedzania zapłonu jest tak ustawiony, że rozpoczyna się gdy palec rozdzielacza jest pomiędzy czujnikami i wtedy właśnie już nie pojawiała się iskra.
  • #30
    mpo
    Level 12  
    : wrote:
    mpo wrote:
    Zapłon CDI nie sprawdza się w samochodach. Znasz jakieś auto z zapłonem CDI?

    A znasz jakiś samochód w którym montuje się coś o wiele droższego skoro można njtańsze i też działa ZGODNIE Z ZAŁOŻENIAMI ? Która firma takie bonusy robi ? Żadna.
    Dedykowane urządzenia
    Najczęściej to się nie sprawdza gadanie o czymś, o czym się nie ma większego pojęcia...

    Polecam przeczytanie (ze zrozumieniem) książki: "Elektronika w technice motoryzacyjnej".
    Może wtedy zrozumiesz dlaczego w samochodach nie ma zapłonu CDI.


    : wrote:

    A kto/co zabrania zastąpienie hipotetycznie rozdzielacza jednym czujnikiem :D Prócz ograniczonego myślenia.

    Coś musi sterować takim czujnikiem. W tym wypadku jest to przerobiony palec rozdzielacza.
    Umieszczenie czujnika wprost na wałku rozrządu jest teoretycznie możliwe, ale wymaga poważnej ingerencji w silnik - jeżeli uważasz, że pozostawienie rozdzielacza to tylko "ograniczone myślenie", to podaj swoją propozycję...

    : wrote:

    Podsumowując cały ten projekt jest tylko mocno edukacyjny dla autora. Na ulicach jeżdżą setki samochodów z rozdzielaczami i czują się świetnie. Podobnie jak silniki amerykańskich dragsterów.

    Wyobrażasz sobie sytuację, że samochody jeżdżą nie tylko po ulicach?
    Jako posiadacz auta terenowego, które czasami musi się poruszać z silnikiem pod wodą, potrafię docenić wyeliminowanie rozdzielacza wysokiego napięcia.