Полный текст статьи
Печать

Аннотация. Статья посвящена вопросам использования микропроцессорных систем зажигания для двухтактных двигателей внутреннего сгорания для сверхлегких летательных аппаратов (СЛА). Автором были проанализированные СЛА, для которых может быть использована предложенная система зажигания.
Ключевые слова: система зажигания, коммутатор, сверхлегкие летательные аппараты, двигатели внутреннего сгорания. 

В настоящее время большую популярность получили моторные сверхлегкие летательные аппараты (СЛА), такие как микросамолеты, дельталеты, мотодельтапланы, аэрошюты, паралеты, мотопарапланы, автожиры, сверхлегкие вертолеты, гидро-СЛА, амфибии-СЛА и др. Большое множество современных СЛА агрегатируются двухтактными бензиновыми одно или двухцилиндровыми двигателями внутреннего сгорания (ДВС) с воздушной или жидкостной системой охлаждения, такие как: Black Magic М19Y, Cors-Air M25Y, Rotax 503 UL SCDI, Rotax 447UL SCDI, Rotax 582 UL DCDI. Данные ДВС оснащены электронной системой зажигания емкостного типа.

Системы зажигания являются одной из наиболее ответственных частей комплекса электрооборудования двигателей внутреннего сгорания, что определяет ряд жестких требований, предъявляемых к ним. К этим требованиям относятся: энергоэффективность, стабильность работы, экономичность, высокая энергия искровых разрядов и др[1].

Для соответствия данным требованиям и улучшения выходных характеристик систем зажигания необходимо решить ряд научно-технических задач:

В настоящее время остро стоит проблема экономичности транспортных средств. Стремление повысить топливную экономичность двигателей предполагает использование обедненной смеси, для надежного воспламенения которой необходима большая энергия искровых разрядов.  К тому же, момент зажигания характеризуется углом опережения зажигания. Отклонение от оптимального угла опережения зажигания приводит к уменьшению топливной экономичности двигателя.

Одним из возможных путей решения указанной проблемы экономичности является применение микропроцессорных систем зажигания (МПСЗ), включающих в себя следующие взаимосвязанные системы:

–            система заряда, спроектированная с использованием полупроводниковых приборов, работающих в качестве управляемых ключей, служащих для прерывания тока в первичной обмотке катушки зажигания;

–            система разряда, спроектированная с использованием тиристоров, служащих для разряда накопительного конденсатора;

–            система управления, состоящая из микроконтроллера и датчиков положения ротора, обеспечивающих функцию управления по оптимальной кривой углов опережения зажигания.

Так же на сегодняшний день очень актуальна проблема импортозамещения. По результатам анализа, проведенного Минпромторгом в июне 2014 года доля импорта в электронной промышленности составляет 80-90% . Вследствие этого особо важна разработка высокоэффективных систем зажигания автономных объектов на отечественной элементной базе.

На кафедре электромеханика УГАТУ была разработана высокоэффективная микропроцессорная система зажигания (МПСЗ), в которой углом опережения зажигания управляет микропроцессорный элемент, а устойчивое искрообразование достигается при низкой частоте вращения коленчатого вала двигателя внутреннего сгорания, были проведены экспериментальные исследования макетного образца МПСЗ. А именно: экспериментальные исследования влияния частоты коммутации напряжения  генератора на заряд накопительного конденсатора [2] и исследования влияния емкости накопительного конденсатора на напряжение в первичной цепи обмотки зажигания и тока разряда [3].  Полученные данных согласуются с результатами математического [4] и имитационного моделирования [5].

Ссылки на источники

  1. Гизатуллин, Ф.А. Емкостные системы зажигания / Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т.–Уфа,2002.–249с.
  2. Султангалеев Р. Н., Полихач Е. А., Ямалов И. И., Фаррахов Д. Р. Исследование влияния частоты коммутации напряжения генератора на малых оборотах работы системы зажигания // Вестник УГАТУ. –2012.– Том 16, № 8(53).
  3. Ямалов И.И. и др. Исследование искрообразования в микропроцессорной системе зажигания // Электротехнические комплексы и системы: межвузовский научный сборник; Уфимск. гос. авиац. ун - т. – Уфа: УГАТУ. – 2012.
  4. Исмагилов Ф.Р., Султангалеев Р. Н., Полихач Е. А., Ямалов И. И., Фаррахов Д. Р. Математическая модель переходных процессов заряда и разряда конденсатора в емкостной системе зажигания для мототехники // Вестник УГАТУ. –2014.– Том 18, № 1(62).
  5. Ямалов И. И., Исследование влияния емкости накопительного конденсатора на напряжение в первичной цепи обмотки зажигания и тока разряда методами имитационного моделирования // Вестник УГАТУ. –2015.– Том 19, № 2(68).