Бесконтактная система зажигания на мотоцикл Урал, Днепр
Решая проблему надежности системы зажигания на своем мотоцикле Урал, я пришел к выводу о необходимости установки БСЗ…
Рассмотрев огромное изобилие вариантов бесконтактных систем зажигания, как на рынке, так и в интернете решил для себя делать самый простой вариант по электронной части. А именно, использовать жигулевские датчик Холла и коммутатор. Причиной для выбора именно такого сочетания послужило то, что я люблю ездить далеко и надолго, а согласитесь, при отказе в пути специфического блока именно для мотоцикла найти где-нибудь в глубинке замену Саурману или оптодатчику не всегда возможно, так же как и возить с собой комплект контактного зажигания про запас. А уж запчасти на Жигули можно найти в любом поселке.
Поиск комплекта БСЗ
Итак, выбор сделан, осталось его воплотить в жизнь. Поехал на рынок. Купил коммутатор для ВАЗ 2108, датчик Холла и кусок проводки трамблера ВАЗ 2107. Катушку купил от Оки двухвыводную. Еще понадобился старый корпус от прерывателя для изготовления панели крепления датчика Холла, который у меня был.
Как сделать бабочку для БСЗ
Самым простым, но не самым правильным вариантом было сделать бабочку модулятора, заказав ее у токаря, которую жестко можно было закрепить на валу. При этом угол опережения зажигания оставался бы постоянным все время. Можно конечно было бы к этому варианту добавить дополнительный блок ФУОЗ (формирователь угла опережения зажигания), но, исходя из моей концепции «надежность в простоте», меня этот вариант также не устроил. Я хотел, что бы двигатель работал так, как положено, без усложнения электронной части, поэтому опять поехал на рынок и купил новый ураловский кулачек с центробежным регулятором. К подбору кулачка подошел ответственно и купил самый надежный, а не китайский.
Изготавливаем пластину для датчика холла
Взял старый корпус от прерывателя, удалил из него все внутренности, спилил вертикальные стенки до горизонтальной плоскости. Получилась такая вот пластина.
Далее, подумав как закрепить датчик Холла, решил его «притопить» и закрепить снизу пластины, благо свободного места под пластиной оставалось 3 мм, для крепления датчика в самый раз. Этот вариант крепления представлялся мне самым жестким, плюс винты крепления датчика не будут откручиваться от вибраций двигателя, так как упрутся в корпус. Сделал необходимый пропил в пластине по ширине датчика, просверлил два отверстия и нарезал резьбу М3. Установил датчик Холла на пластину, закрепил винтами М3 с потайными головками.
Изготавливаем модулятор для БСЗ
Замерил расстояние по вертикали от прорези в датчике до края пластины. Получил расстояния от нижнего края щели датчика 6 мм от верхнего 10 мм. Установил пластину на мотоцикл, установил кулачек с центробежным регулятором на место, посмотрел как садится нижний край кулачка по отношению к пластине, он должен быть примерно на одном уровне. Перенес расстояние от пластины до центра прорези в датчике на корпус кулачка. В моем случае оказалось 8 мм. Разметил горизонтальную линию. В на этом уровне будут приварены шторки. Линию разметки оставил на выпуск.
Промерил расстояние от центра вала, на который садится кулачек, до корпуса датчика Холла через щель – 28-29мм. Решил, диаметр бабочки должен быть 54 мм, что бы оставался зазор в 2 мм между краем шторки и корпусом датчика. Где-то на форумах по обсуждению БСЗ вычитал, что для правильной работы коммутатора необходим цикл 2/1. То есть две части сектора закрыты, одна часть открыта. Получается 120 градусов металл, 60 градусов прорезь.
Определил центральную ось кулачка. Если смотреть на кулачек прямо по центру отверстия, то увидим, что кулачок не круглый. Круглые только две части, а две как бы сточены. Ось проходит через центры обоих скругленных частей, т. е. там, где контакты остаются разомкнутыми. Путем нехитрых вычислений, на кулачке я разметил четыре вертикальные линии. Получил четкие границы секторов по горизонтали и вертикали.
Заказал у токаря оправку – круглую металлическую шайбу толщиной 8 мм, диаметром 54 мм и с внутренним отверстием 22 мм, что бы круглая часть кулачка садилась в шайбу впритирку, без люфта. Сектора для модулятора сначала вырезал из картона. С металлом поступил так: вырубил зубилом из 1 мм листа железа круглую заготовку, просверлил отверстие по центру под болт М8. Загнал в это отверстие болт, затянул гайкой, вставил в дрель, включил дрель и аккуратно напильником подшлифовал края заготовки до нужного диаметра и формы.
Разметил полученную заготовку на 4 сектора, два по 120 градусов и два по 60 градусов. Аккуратно распилил по одной размеченной стороне на две половинки, сложил обе части воедино, и по оставшейся линии сделал пропил. Получил нужные сектора. Далее зажав сектора опять в тиски, сделал, как на бумажной заготовке, выпил под место приварки необходимой формы.
После всех этих манипуляций отправился к сварщику. Ну а там все просто. Вставили кулачек в выточенную токарем оправку. Уложили на оправку лепестки, сориентировали их по размеченным линиям и приварили к эксцентрику. Самая сложная деталь БСЗ бабочка-модулятор была готова.
Установка БСЗ на мотоцикл
Установка на мотоцикл не заняла много времени. Старое зажигание было уже демонтировано. На его место установил пластину с датчиком Холла, поставил на место бабочку-модулятор.
Определил места, где будет находиться коммутатор (в моем случае возле аккумулятора) и катушка зажигания (под передней частью бака).
Провода от катушки к свечам использовал силиконовые с автомобильными резиновыми наконечниками (не раз потом они выручали меня в сильный дождь). Протянул проводку на коммутатор от датчика Холла, предварительно немного удлинив ее.
Подключил плюс коммутатора и катушки зажигания к проводу штатной проводки, который раньше шел на прерыватель, а минус коммутатора на корпус, болтом крепления коммутатора. Минусовой провод катушки подключил к выводу №1 коммутатора, как указано в схеме. Включил зажигание и крутанул мотор киком. Искра была. Оставалось выставить зажигание.
Выставляем зажигание первый раз с модулятором-бабочкой БСЗ.
Зажигание выставляем практически так, как описано в руководстве, но с некоторыми поправками на то, что у нас теперь нет контактов. Момент размыкания определяем искре на свече при прохождении шторки модулятора через датчик Холла.
Итак. Выставляем коленвал в метку Р (раннее зажигание, первая метка, полное совпадение стрелки на коленвалу и риски в центре окошка). Выкручиваем свечу из левого цилиндра, надеваем высоковольтный провод, обеспечиваем свече надежную массу. Разводим грузики до упора и поворотом корпуса пластины с датчиком Холла ловим момент искры. Поймав положение пластины, при котором проскакивает искра, затягиваем ее тремя винтами. Проверяем еще раз, что бы убедиться, что при затягивании не сбит угол. Искра должна проскакивать в момент максимального расхождения грузиков. Следующим шагом проверяем угол опережения на втором цилиндре. Проворачиваем коленвал на 360 градусов (полный оборот) до совпадения риски и метки Р. И проверяем наличие искры в точке полного развода грузиков. (Пластину с датчиком Холла не трогаем) Если искра появляется в момент полного расхождения, то можно вас поздравить, все сделано правильно.
Доводим модулятор до ума.
Если при проверке второго цилиндра искра появилась раньше, чем грузики достигли максимума или не появилась вообще, значит модулятор был сделан несоосно. В этом случае искра будет в цилиндрах при разных углах опережения зажигания. Убирается этот недочет достаточно просто следующим образом.
Давайте сначала разберемся, почему не появилась искра. А не появилась она по той причине, что шторка модулятора до конца не открылась, не прошла полностью свой путь. Надо просто помочь ей открыться, немного подпилить ее край надфилем (тот который находится в прорези датчика Холла). Чтобы не перепутать края модулятора, тот край который «не искрит» помечаем фломастером или каким другим способом и дальше подпиливаем именно его до момента появления искры. (Мне так хватило четыре хода надфиля и искра появилась).
Теперь разберем вариант появления искры до максимального развода грузиков. Шторка открывается раньше, чем грузики достигли максимального развода. Необходимо переустановить зажигание именно по этой стороне модулятора. Коленвал не трогаем, он у нас уже установлен в нужном положении метка Р в центре окошка для нужного цилиндра. Откручиваем три винта пластины с датчиком Холла, разводим грузики до максимума и ловим момент искры. Поймали? Отлично. Затягиваем пластину, проверяем искру при максимальном разводе грузиков. Теперь проворачиваем коленвал на полный оборот до появления в окошке метки Р для следующего цилиндра. В этом положении коленвала опять пробуем получить искру. Ее быть не должно. Помечаем этот край модулятора фломастером и подрабатываем надфилем до появления искры. Теперь модулятор у вас доведен и зажигание выставлено под 80-й бензин.
Как выставить зажигание на мотоцикле Урал под 92-й бензин
Если вы используете 92-й, то необходимо зажигание немного подкорректировать, сделать немного раньше. Установите коленвал в положение когда метка Р только-только показалась в окошке, под верхний обрез окна. В этом положении проведите установку зажигания.
Добавлю от себя, что в этом сезоне, на этом варианте зажигания мой мотоцикл прошел около 8000 километров. Погодные условия были самые разнообразные от +3⁰ ночью до +45⁰ в жару в степях. Не раз приходилось ездить и под сильными продолжительными ливнями. Не было ни малейшего сбоя в системе зажигания.
Редакция онлайн журнала «Мой автомобиль.Юг»
Источник
Форум «Гараж оппозитчика»
Это — дом для оппозитчика. Кладезь знаний с возможностью обсуждения. Наша группа Вконтакте https://vk.com/uralgarage
#1 16-03-17 02:53:52
Самодельные системы зажигания для Уралов и Днепров
Самодельные системы зажигания для мотоциклов Урал, Днепр.
БСЗ на коммутаторе ВАЗ (зажигание «от восьмерки»).
Самый простой вариант бесконтактной системы зажигания (БСЗ) — основа штатного прерывателя ПМ-302, датчик Холла, применяемый в автомобилях ВАЗ, жгут проводки оттуда же и коммутатор. Датчик Холла устанавливается вместо контактов, для этого нужно доработать основание прерывателя. Для прерывания магнитного потока в датчике требуется самостоятельно изготовить модулятор, устанавливаемый на втулку автомата опережения. Конструкция модулятора может быть различной — от П-образной скобы из листового металла до токарной детали, из-за характерной формы получившей название «кастрюля». Плюсы и минусы данного зажигания:
+ простота конструкции;
+ низкая стоимость;
+ стандартные элементы, легко заменяемые при неисправности;
— один неизменяемый график УОЗ;
— механический износ автомата опережения, как следствие, неравномерность графика УОЗ и изменение его со временем.
Схема Сарумана.
В октябре 2004 года была представлена микроконтроллерная (МК) схема формирователя угла опережения зажигания (ФУОЗ), разработанная пользователем мотопортала OPPOZIT.RU Саруманом (официальный сайт разработчика). В силу высоких эксплуатационных характеристик и развитым сервисным возможностям схема Сарумана устойчиво удерживает первое место по популярности.
Конструкция системы зажигания схожа с предыдущим вариантом, но модулятор закреплен на распредвалу неподвижно, а датчик Холла — на специальной планшайбе. Таким образом, исключен механический автомат опережения, его функции взял на себя МК.
Кроме исключения ненадежных механических элементов, применение МК позволило реализовать такие полезные функции, как три переключаемых на ходу графика УОЗ (набор графиков определяется при программировании, пользователь может как использовать стандартные, так и создавать произвольные графики) и сервисные функции, такие, как: прогрев свечей, ограничение оборотов двигателя от 3000 до 6000, охранные функции.
Поскольку схема Сарумана не управляет непосредственно катушкой, система зажигания состоит из двух блоков, устанавливаемых на мотоцикле — собственно схемы ФУОЗ и автомобильного коммутатора. Также возможен вариант размещения платы ФУОЗ внутри корпуса коммутатора, если позволяют размеры корпуса последнего. Оба этих решения имеют как плюсы, так и минусы, ввиду наличия переключателей и индикаторов на плате ФУОЗ. Рассмотрим сначала раздельное размещение платы ФУОЗ и коммутатора. Такой вариант наиболее любим самодельщиками, так как имеет наименьшую себестоимость.
+ ремонтопригодность. В случае выхода из строя коммутатора или датчика они легко заменяются на аналогичные заводского производства. В случае выхода из строя самого ФУОЗ можно соединить его вход и выход, получив, таким образом, БСЗ без опережения (двигатель без опережения работает далеко не оптимально, но до места ремонта можно доехать своим ходом);
+ низкая стоимость платы ФУОЗ;
— более сложный процесс установки на мотоцикл (как правило, требуются навыки пайки);
— сложность с обеспечением защиты платы ФУОЗ от внешних воздействий (грязь, влага);
— необходимость самостоятельной установки влагозащищенных переключателей режимов.
Классическая схема врезки платы ФУОЗ в жгут проводки коммутатора.
Набор, найденный в Интернете. Виден незащищенный корпус и переключатели, слабые разъемы.
Модуль опережения другого производителя. Налицо эволюция разъемов (автомобильный стандарт), но общее исполнение так же не защищено, боится влаги и грязи.
Набор зажигания на вышеупомянутом модуле. Точно такие же незащищенные переключатели.
Коммутатор 95.3734 пензенской фирмы АСТРО имеет довольно вместительный корпус, что позволяет установить внутрь плату ФУОЗ, одновременно решив две проблемы — защиту платы от внешних воздействий и получение одного электронного блока вместо двух. Также в корпус зачастую устанавливаются миниатюрные тумблеры переключения режимов. Но и это решение не лишено недостатков:
+ более простая установка (штатный жгут проводки ВАЗ, не требуется никаких манипуляций с паяльником);
— ремонтопригодность. При выходе из строя любого компонента системы зажигания остается возможность заменить блок целиком на коммутатор ВАЗ, но дальнейшее движение до места ремонта будет без опережения;
— неочевидность положения тумблеров, как правило, неудобное их расположение;
— негерметичность тумблеров способствует попаданию влаги внутрь корпуса и выходу системы зажигания из строя.
Также следует отметить, что большинство самодельщиков, изготавливающих разные варианты схемы Сарумана, имеют весьма поверхностные познания в схемотехнике вообще и в автомобильной в частности. Так, для организации питания МК применяется простейший стабилизатор (известный, как КРЕНка, здесь подробная статья, рассказывающая, почему это не лучший вариант), без малейшего намека на защиту от обратной полярности питания, всплесков, помех и выбросов в бортсети. Входные цепи МК (как датчика, так и переключателей) также ничем не защищены. Миниатюрные разъемы PLS, так любимые большинством изготовителей, довольно часто выходят из строя от вибрации, не говоря уже об их абсолютной незащищенности от влаги и пыли. Поэтому большинство самодельных схем Сарумана имеют низкую надежность и могут спонтанно выйти из строя, что является недостатком конкретной сборки, а не самой схемы. Цитата из обсуждения на мотопортале OPPOZIT.RU:
— Заказал в группе в Контакте «зажигание с датчиком Холла» (некоторые производители так называют свои поделки на схеме Сарумана, скромно умалчивая разработчика — прим. авт.). Всё пришло в срок, я оплатил. Проблем никаких.Установил на мотоцикл. Оказалось, светодиод загорается, когда ему вздумается, независимо от положения шторки. Или просто не горит вовсе. Мотор, соответственно, не пускается. Связался я с поставщиком. Пишет, замени ДХ. (Уже интересно — на абсолютно новом зажигании). Заменил. И о, чудо, все заработало, как часики. Но ненадолго. Проезжаешь на мотоцикле минут 5 и зажигание вырубается. Сразу же выключаешь и включаешь замок зажигания, и мотоцикл заводится с пол оборота и снова едет прекрасно. Но минут через несколько опять глохнет на ходу. И опять вкл и выкл зажигание, и опять всё по новой — поехал и заглох.
— Такая проблема может быть из-за помех в бортсети, может, где-то контакт плохой. Глючит кварц или его обвязка. Отходит Пик в панельке.
— Я уж не знаю, сколько тут твердили миру всем и самим производителям (имеются в виду — бракованных изделий — прим. авт.), но всё бесполезно.
Перестаньте гнать на Сарумана и саруманки. Кто изобрёл всю конструкцию, его мысль и благодетель заслуживает только похвалу и уважение.
А вот то, что всякие предприимчивые дельцы начали на этом делать изделия низкого качества, позорящие имя изобретателя, это нехорошо.
Я сколько раз говорил, зажигание отличное, самое главное, кто и как его изготавливает. Изделия одного почти безупречны, от других редкостное говно (сужу по трём комплектам зажигалок изготовленных в разное время).
Плата ФУОЗ в коммутаторе (старое фото, сейчас этот производитель делает более культурный монтаж). Сомнительны уплотнения проводов и светодиода с помощью термоклея. Незащищенные переключатели. Примитивная система питания без какой-либо защиты. Микроконтроллер в колодке откровенно боится вибраций.
Плата ФУОЗ в коммутаторе этого же производителя, но с встроенными тумблерами. Именно через них блок зажигания очень быстро насасывает влагу из окружающего воздуха и выходит из строя. Видны провода в пружине — целостности изоляции это явно не способствует.
Еще одно фото, присланное пользователем. Висящая в воздухе КРЕНка на односторонней плате — залог быстрого ее отваливания от вибраций.
Осовремененное исполнение вышеописанного блока. Декоративные колпачки на тумблерах улучшают внешний вид, но, к сожалению, не герметичность.
Отдельно следует отметить системы зажигания, построенные на основе схемы Сарумана и выпускаемые компанией NR-Labs. Многолетный опыт разработчиков компании позволил создать устройства с почти абсолютной надежностью и расширенным функционалом (подробнее — на сайте NR-Labs), что оправдывает их бОльшую стоимость.
Система зажигания в виде моноблока (ФУОЗ в корпусе коммутатора) представлен моделью NR.213.0500. В этом устройстве, помимо множественных защит, имеется уникальная система управления и собственная схема коммутатора. Несмотря на высокую надежность и богатую функциональность, эта модель также имеет как достоинства, так и недостатки:
+ более простая установка (штатный жгут проводки ВАЗ, не требуется никаких манипуляций с паяльником);
+ пленочная клавиатура решает проблему оперативного переключения режимов, в то же время не нарушая герметичность корпуса;
+ яркий дисплей отображает текущее состояние графиков и функций, также на нем могут быть отображены бортовое напряжение, частота вращения коленвала двигателя, различные сообщения об ошибках;
+ внешнее управление. Так как блок зажигания часто устанавливается не на видном месте, для оперативного управления и отображения функций существует миниатюрный внешний пульт управления, связывающийся с блоком зажигания по оригинальному интерфейсу;
— ремонтопригодность. При выходе из строя любого компонента системы зажигания остается возможность заменить блок целиком на коммутатор ВАЗ, но дальнейшее движение до места ремонта будет без опережения;
— в силу скрытой установки блока, работа с дисплеем сильно ограничена.
Блок зажигания со встроенным ФУОЗ, модернизированным коммутатором и системой управления.
Плата указанного блока, отдельно от корпуса. Плата индикации не показана.
Учитывая два последних недостатка, а также тот факт, что некоторые элементы, применяемые в коммутаторе, сняты с производства, в 2017 году компанией NR-Labs запущена модель внешнего ФУОЗ, то есть возврат к самому первому варианту, описанному выше. Естественно, учтен богатый опыт разработки и эксплуатации различных вариантов схем Сарумана, и устранены все основные недостатки. Новая модель NR.217.0800 представляет собой, по сути, модель NR.213.0500, но без коммутатора и в другом корпусе. Внутри имеется, кроме самого ФУОЗ, защищенная система питания и система управления. Герметичный фрезерованный корпус, имеющий, по аналогии с NR.213.0500, дисплей и клавиатуру, может быть установлен либо на плоскость (например, накладка на бак), либо на трубу диаметром 22. 25 мм (руль, дуга безопасности). Также основание с «ухом» позволяет прикрепить модуль с помощью болта М6 к любому плоскому элементу, имеющему отверстие (например, обтекатель). Функционал также аналогичен NR.213.0500 — собственно ФУОЗ, вольтметр, тахометр, сигнализация об аварийных режимах. Таким образом, единственным недостатком остается немного бОльшая сложность при установке (однако, это будет сведено к нулю при условии доработки жгута проводки ВАЗ производителем зажигания).
Предварительный эскиз модели NR.217.0800. Размеры изделия — 76 х 66 х 20 мм
Схема Woofer’a.
В октябре 2008 года на мотопортале OPPOZIT.RU пользователем Woofer (официальный сайт разработчика) была представлена альтернативная Саруману система зажигания, однако из-за отсутствия каких-либо сервисных функций была незаслуженно забыта. Впервые в серию была запущена в 2013 году, а после устранения мелких недоработок в 2016 году вышла вторая ее модификация — NR.216.0600 mkII. Поддержка разработчиком прекращена, и в настоящее время поддержкой и серийным изготовлением занимается исключительно компания NR-Labs. Отдельными нечистыми на руку дельцами производится сильно упрощенная и урезанная версия этой схемы, позиционируемая как Уктус-3 (напомню, Уктус-2 был последней серийной моделью НПО «Автоматика»). Разумеется, понятия «качество» и «надежность» к этой поделке неприменимы. Подробней про разоблачение «Уктуса-3» можно прочитать здесь, здесь и здесь.
Конструкция сильно отличается от схемы Сарумана. Схемотехника подразумевает непосредственное управление встроенным силовым транзистором, то есть внешний коммутатор не нужен. Иной алгоритм определения скорости вращения распредвала обеспечивает существенно меньшую задержку между самим процессом определения скорости и формированием времени опережения. С точки зрения пользователя это выражается в более быстром наборе оборотов двигателя без провалов в мощности, то есть улучшается динамика разгона. Небольшое количество элементов позволило создать компактный моноблок, устанавливаемый на штатное место прерывателя под крышкой двигателя, в котором объединены все компоненты схемы, включая систему питания, процессор, силовой ключ и оптический датчик. За несколько лет эксплуатации система показала себя исключительно надежно.
Единственное ограничение схемы — отсутствие функции накопления энергии в катушке, как в автомобильном коммутаторе. С одной стороны, это существенно улучшает тепловой режим, с другой — делает невозможным применение автомобильных катушек высокой энергии, таких, как от Волги, ГАЗели, Оки. Впрочем, выбор подходящих катушек весьма широк — модель NR.216.0600 mkII отлично работает с катушками от зажиганий Уктус, Совек, Старый Оскол, и разумеется, штатными катушками для Урала. Также подходят катушки от некоторых японских мотоциклов, основное требование — сопротивление первичной обмотки не менее 1,5, а лучше, 2 Ом. Ну, и традиционно — достоинства и недостатки:
+ компактное исполнение в виде моноблока = простой монтаж;
+ простое подключение — всего два провода;
+ работа в диапазоне 4. 30 вольт. что позволяет применять данную систему зажигания на 6-ти вольтовых мотоциклах (если быть точным, это достоинство не именно схемы Woofer’a, а реализации системы питания компанией NR-Labs);
— отсутствуют переключаемые графики и сервисные функции;
— работа не со всеми катушками зажигания.
Другие системы зажигания.
Отдельно следует отметить систему, известную как SECU-3, по функционалу более приближенную к системам впрыска, но из-за сложности она мало распространена.
Изменено Кэп (17-03-17 13:42:21)
Все нужное — просто, все сложное — не нужно
Источник