Модулятор иж планета своими руками

Модулятор иж планета своими руками

• Главная »
• Все разделы »
• Проекты »
• Опыт с установкой БСЗ на Планету

Опыт с установкой БСЗ на Планету

Среди владельцев советских мотоциклов существовала довольно популярная забава — установка бесконтактной системы зажигания (БСЗ). Естественно, делали они это не просто так, на это их подбивали определенные преимущества БСЗ. Коммутатор позволяет скормить катушке зажигания ток побольше и получить искру посильнее, а датчик выдает более четкий сигнал строго в нужные моменты времени, поскольку проблема с искрением и дугой на разрывающемся контакте уже не существует.

Как я уже говорил, у меня тоже есть вполне себе советский Иж Планета-5, в котором я изредка ковыряюсь. С годами его братьев больше на дорогах не становится, но мой пока еще ездит. Поэтому сейчас пойдет рассказ о моей попытке добить прикрутить БСЗ к своему коню.

Идея БСЗ заключается в том, что вместо прерывателя на валу устанавливается «шторка» (модулятор), которая проходит через щель в датчике (оптическом или датчике Холла) и вызывает его срабатывание. Большим током через катушку занимается уже коммутатор, в котором есть силовой транзистор.

Изначально, после чтения кучи разных статей и постов сформировался такой список покупок:

• Коммутатор от автомобиля ВАЗ, в моем случае с маркировкой 36.3734 (и вдогонку разъем с проводами)
• Катушка зажигания 027.3705
• Датчик Холла, так же от ВАЗ (забегая вперед — плохая идея)

Затем, когда все это было у меня на руках, соединил это добро по следующей схеме (кликабельно):

На электрической схеме это выглядит не особо сложно. Гораздо сложнее здесь конструкторская часть — думать, как все это прикрутить, ползать вокруг мотоцикла, протаскивать провода во всякие щели.

Более-менее просто дела обстоят с катушкой. Ей в любом случае место под баком. Но она ощутимо больше стандартной катушки от Планеты, так что воспользоваться тем же ухом не получится. У меня катушка была прикреплена вплотную к раме с помощью импровизированного хомута и болта (на фотографии). Если будете повторять этот вариант — следите, чтобы шляпа болта не протерла бензобак.

Для крепления коммутатора понадобилось две металлические детали и немного фантазии. Место было выбрано недалеко от клаксона, где дуги безопасности соединяются с рамой. Сначала на болты от дуг был посажен некий кронштейн, сделанный из какого-то профиля. Затем к этому кронштейну был прикручен «адаптер» под размеры коммутатора. По фотографиям должно быть более понятно, что я тут пытался сейчас описывать.

Датчик не будет работать сам по себе — ему нужна шторка, от которой он будет срабатывать. Материал шторки зависит от типа датчика. Для оптического — главное чтоб непрозрачный. Для датчика Холла шторка должна быть стальной. Форма зависит от того, как будет закреплен датчик и как в его зазор должна будет заходить шторка. На данном этапе это был полукруг (180 градусов) с отверстием для крепления на вал в середине.

Теперь надо прикрепить датчик и докинуть до него провода. Пункт назначения — генератор 🙂 Если справа открутить круглую крышку с логотипом ИЖ, то мы как раз увидим генератор и половину штатной системы зажигания — прерыватель, конденсатор и кулачок на валу. Прерыватель, естестенно, был демонтирован. Пропустим вопрос, как дотащить в эту область провода (это сложно, но интересного тут ничего нет), и перейдем к датчику Холла.

Фаза 1: Испытание датчика Холла

Думаете, я сейчас буду объяснять, как его крепить? Хрен там. Вместо этого поговорим о том, почему это НЕ нужно делать. Дело в том, что датчик на основе эффекта Холла реагирует на магнитное поле. Именно поэтому ВАЗовский датчик имеет встроенный магнит по другую сторону зазора и именно поэтому шторка должна быть стальной. Ну а как работает трехфазный генератор в мотоцикле? Внезапно, его работа тоже связана с магнитными полями! И если крепить датчик Холла рядом с трехфазным генератором (а мы вынуждены делать именно так), то датчик может наловить от генератора много помех.

Как можно догадаться, успехи с датчиком Холла были неважные. Изначально шторка была сделана полностью из стали, и в этом случае мотоцикл не заводился вообще. Затем была сделана новая шторка — ее край был стальным, а крепление из текстолита. Так было задумано ради «магнитной развязки» на случай, если магнитное поле передается от генератора на шторку через вал. Со второй шторкой двигатель завелся, но работал неустойчиво и глох на высоких оборотах. Получается, гипотеза подтвердилась, и развязка в какой-то степени помогает, но все еще недостаточно для практического использования.

Значит, придется отмести все эти народные сказки про работающие БСЗ с датчиками Холла. Возможно, их авторам повезло с генераторами на их мотаках, или еще с чем-то. Но нельзя расчитывать на везение — нужен план Б.

Остался лишь один путь — оптический датчик. БСЗ будет работать либо с ним, либо никак. Значит, нужно мастерить датчик на замену ДХ, реагирующий на появление шторки и имеющий выход с открытым коллектором.

Фаза 2: Оптический датчик — луч 940 нм в темном царстве

Первый вариант оптического датчика был на инфракрасном фотодиоде и двух транзисторах. В принципе, он как бы работал, но с ним сложно было проехать больше 5 километров — двигатель глох и повторно завести его получалось минут через 10. Возможно, что-то уплывало от температуры. Что ж, будем делать по-другому.

Второй (удачный) вариант оптического датчика был сделан на ИК-фототранзисторе и компараторе. Потому что зачем париться с термостабилизацией, если все есть в одной грамотно сделаной микросхеме? В инете можно найти статью про похожий датчик, подписаную ником Umka. Вот его схему я и взял за основу, немного переделав под свои потребности и возможности.

Во-первых, компаратор я взял LM393, потому что он был. Конечно, я немного очковал насчет его температурного диапазона (0..70 C), но в конечном итоге все прошло достаточно хорошо. Все-таки датчик далеко от двигателя, и в ралли Париж-Дакар я участвовать все равно не собираюсь 😉 Во-вторых, отказался от стабилизатора тока ИК-светодиода — ради экономии, в том числе места, потому что я собирался травить однослойную плату определенного размера. Вместо этого обощелся парой резисторов 1206 — меньше нельзя, тут нужно учитывать рассеиваемую мощность. В-третьих, добавил диод 4148 для защиты компаратора от переполюсовки — в моем случае разъем был без ключа и ошибиться было как нефиг делать.

Кроме перечисленного, я еще поставил фототранзистор в нижнее плечо вместо верхнего — можно как угодно, тут зависит от формы шторки и желаемого времени накопления заряда в катушке. Также я воспользовался тем фактом, что LM393 — сдвоенный компаратор, поэтому индикаторный светодиод (для установки угла) повесил на вторую половину. Одноименные входы на разных сторонах расположены удачно, так что разводка датчика в одном слое далась легко и практически без прыжков. Индикаторный светодиод выбрал синего света, на всякий случай, чтоб по спектру был подальше от инфракрасного. Ну и еще добавил небольшой керамический конденсатор. Внутри коммутатора уже приняты кое-какие меры по фильтрации питания датчика, так что здесь фантазию можно немного расслабить.

Принципиальная схема получилась такая:

UPD: Вообще, собранный по этой схеме датчик прекрасно работает, но если бы я делал этот датчик снова, то скорее всего поставил бы диод VD1 «пораньше». Хотя остальные части схемы и не нуждаются в защите от обратной полярности, диод понижает напряжение питания компаратора, а напряжению на входах нежелательно быть выше, чем напряжение питания (надо вписаться в Input Common Mode Voltage Range). С другой стороны, даташит так же говорит что either or both inputs can go to 36 V without damage, independent of the magnitude of V+, так что может здесь и нет повода для беспокойства.

Собранная плата крепилась на основании от найденого в закромах ненужного прерывателя (другого, демонтированный родной оставил в покое) через прокладку из толстого текстолита. Габариты на чертеже, результат на фото.

Выкладывать разводку мне смысла нет, пожалуй, поскольку я потом делал доработку и файлы платы немного не соотвествуют схеме. К тому же, тема не слишком актуальная, и моя цель здесь — скорее рассказать про свой опыт, чем выдать инструкцию для повторения.

Модулятор, или «да стой ты уже спокойно»

Кроме нового датчика была установлена и новая шторка. На этот раз это был сектор круга примерно 120 градусов. Такой угол был выбран из соображения, что коммутатор накачивает катушку в отсутствии шторки, а при ее появлении (спадающий фронт сигнала) прерывает ток и создает искру. Т.е. для данного угла накачка будет длиться 2/3 периода. На самом деле, при желании можно поиграться с углом и посмотреть, что получится.

Способ крепления был так же пересмотрен. У варианта с отверстием в центре существовала проблема — при затяжке болта на валу шторку утаскивала сила трения, что мешало выставить угол опережения зажигания. Поэтому шторка была приварена к еще одному специально раздобытому кулачку (эксцентрику), поскольку у него предусмотрен паз и установить его можно только в одном положении.

Результат

При первых попытках завести обнаружился интересный факт — БСЗ капризна по отношению к свечам. Мотоцикл отказался заводиться с той же свечой, с которой нормально ездил на штатном зажигании. Скорее всего, это возросшее напряжение вызвало пробой не там, где мне хотелось. После установки чистой свечи он прекрасно завелся и не менее прекрасно поехал, ни разу не заглохнув.

Описаное здесь приключение, конечно, не тянет на «проект выходного дня». Всякое было — работа руками, работа головой, провалы, успехи, перерывы. В итоге БСЗ собрать удалось, мотоцикл способен с ним ездить. Все, конец? Не совсем 😉 Теперь можно попробовать вклинить между датчиком и коммутатором формирователь угла опережения зажигания. Но это уже история для другой статьи.

P.S.: Относитесь к написанному критически. Повторять описанный опыт на свой страх и риск.

Статья опубликована 2019-08-24 19:01:34, её прочитали 7354 раз(а).

Источник

Электронное зажигание на мотоцикл ИЖ ПЛАНЕТА 5

Генератор Иж Планета 5 на постоянных магнитах, с контактной системой зажигания, работающей независимо от аккумуляторной батареи, с автоматически регулируемым опережением зажигания.
По этому на Иж Планета 5 электронное зажигание можно установить от ВАЗ 2108. Установка занимает примерно два вечера. В двух словах:

1. Изготовление и установка уголка (рис. 1) для крепления датчика Холла (штатное контактное зажигание не трогалось!) в штатные отверстия с резьбой на площадке генератора (фото.2). Оба элемента выполнены из обычного железа толщиной 1,5 мм.

3. Установка бобины под бак (фото. 3). Места маловато, но установить можно. Пришлось вырезать муфту крепления.

4. Крепление коммутатора (фото. 4). Долго вертел, крутил, место нашлось только возле сигнала, под баком.

5. Прокладка проводов (фото. 5). Ничего сложного, кроме протягивания кембрика с проводами от датчика Холла под крышкой сцепления.

6. Соединение всех элементов согласно схеме (рис. 6).

Установить угол опережения зажигания 3,5 мм до ВМТ. Стоит учесть, что датчик выдаёт импульс по выходу модулятора из зазора. Произвести пуск двигателя. Если всё прошло успешно, то можно спокойно ездить, имея в качестве резерва контактную систему зажигания. У меня всё прошло без проблем. Пуск оказался лёгким и никаких проблем не было. На прогретом двигателе держались стабильные обороты, двигатель отлично слушался рукоятки акселератора.

Формирователь угла опережения зажигания(ФУОЗ)

Прошу успокоиться скептиков, ФУОЗ работает и по все видимости будет пущен в производство. Вариант изготовления будет один для 1 и 2-х цилиндровых двигателей. Добавлена новая возможность — индивидуальной настройки под конкретный двигатель. Т.е. характеристика будет задаваться самим водителем, прямо на ходу. Причем установленная характеристика будет запомнена и использоваться в будущем. Алгоритм прост:
1) произвести пуск двигателя;
2) дать выйти на рабочую температуру;
3) начать движение;
4) зафиксировав рукоятку газа в определенном положении, произвести регулировку УОЗ потенциометром ФУОЗ;
5) нажать кнопку «запомнить»
6) повторить п.4. для других оборотов.
Т.к. таких шаблонов м.б. много, то для нагруженного мотоцикла можно будет построить другую характеристику и переключиться на неё ч/з пункт меню. Возможно переключение м/у шаблонами при достижении указанной температуры, что тоже будет очень полезным. Таким образом, у вас получиться почти идеальная характеристика для вашего двигателя.

ФУОЗ — это устройство для формирования требуемого угла опережения зажигания мотоцикла (и не только мотоцикла) с расширенными сервисными функциями. Устройство имеет поверхностный монтаж и умещатся под ЖКИ (PC1601LRS-FNH-B/PC1601F D). ФУОЗ подключается в разрыв датчика Холла (управляющего выхода ДХ) и 6 кон. коммутатора. График УОЗ изображен на рисунке. График взят с аналогичного устройства, которое выполнено на микроконтроллере ATMEL и 100% работающее на ИЖ Юпитер 5. По желанию устанавливают характеристику под конкретный двигатель самостоятельно, согласно алгоритму выше. Выбор характеристики отображается на ЖКИ. Идеальный вариант, это конечно, датчик детонации+датчик положения дросельной заслонки+датчик расхода воздуха+датчик температуры+форсунка + . Но я стремлюсь к конструкции доступной для повторения человеком, возможно далёким от микроэлектроники, по этому тут будет только ручной октанкорректор, датчик температуры, автоматическое формирование УОЗ + сервисные программные функции.

Устройство можно выполнить без ЖКИ, для упрощения. При этом теряется наглядность работы устройства, сложнее корректировать некоторые параметры.

Первоначальный УОЗ устанавливается порядка 30 градусов (7 мм до ВМТ). ФУОЗ обеспечивает выработку нужной задержки с высокой точностью. На минимальных оборотах задержка импульса будет максимальной (УОЗ равен 0 градусов), а на высоких наоборот (УОЗ стремится к 30 градусам).

Схема ФУОЗ для варианта c ЖКИ изображена на рис. 9. ФУОЗ выполнен на PIC — контролере MicroChip PIC16F873, работающий на частоте 4 МГц. Схема проста и пояснений не требует, детали поверхностного монтажа (кроме ЖКИ).

Вот рисунки (тестовой!) двухсторонней печатной платы для поверхностного монтажа размером 84×57мм.

Все это умещается в приборной панели мотоцикла.

Основной пункт меню отображает: обороты двигателя, УОЗ, напряжение бортовой сети
Температура, угол коррекции октан-корректора
Многоискровой режим (Варианты: Вкл/Откл). Если «Вкл», то при оборотах меньше 400 даёт три искры
Индикация превышения температуры (Варианты: Откл/100/120/140/160)
Индикация превышения оборотов (Варианты: Откл/4000/5000/6000)
Подсветка (Варианты: Вкл/Откл)
Режим УОЗ (Варианты: Шаблон #1/Шаблон #2/Шаблон #3)
Переключение между шаблонами при превышении установленной температуры

Источник