Бесконтактная ЭСЗ для магдино МВ-1 МН-1

[танкист]

В 1973 году была разработана электронная система зажигания для моторов Вихрь, с магдино МВ-1.
К сожалению всё лучшее прошлых лет незаслуженно уходит и забывается.
Тем не менее хочу в очередной раз обратить внимание на великолепную по своим характеристикам и абсолютно грамотно продуманную надежную и простую систему зажигания.

Зажигание было модернизировано на современную элементную базу, так же изменена частично схема.
В авторском варианте использовался повышающий трансформатор для заряда накопительных конденсаторов.
В модернизированном варианте используется, накопительная катушка.

Уникальность этого зажигания в использовании отдельного датчика размещенного под маховиком мотора.
Это дает возможность использовать оба полупериода для заряда конденсатора.
Энергия разряда повышена вдвое за счет накопительной катушки с большим сечением провода.

Теперь обо всем по порядку.

Модернизированная схема автора.

На базе этой схемы была сделана система зажигания для мотора Нептун-23.

Уникальный датчик, чертеж.



Датчик был изготовлен в точности по чертежу автора, из электротехнической стали, толщина пластин 0.5 мм.
Сталь в виде пластин от какого то дросселя, любезно предоставил местный электрик на работе.
Сначала была вырезана заготовка из картона, всячески приложена и проверена на сердечнике МН-1.
После переносим размеры на металл.



Далее обычными ножницами по металлу были нарезаны заготовки для набора.





Ну а дальше уже по рекомендациям автора.

Магнитопровод датчика изготавливается из трансформаторной стали толщиной 0,5—1,0 мм в такой последовательности: вырезают и подгоняют по размерам деталей 1 и 2 (рис. 2) необходимое количество пластин для набора высотой 3,5—4,0 мм, затем, сложив пакет магнитопровода и зажав его в тисках, сверлят и зенкуют два отверстия 0 2,5 мм для заклепок; размеры магнитопровода окончательно доводятся после соединения заклепками.

Щечки катушки 3 изготавливаются из текстолита толщиной 1,0—1,5 мм так, чтобы они плотно надевались на магнитопровод; между ними наматывается два слоя лакоткани. Щечки и ткань необходимо приклеить к сердечнику клеем БФ-2, эпоксидным и т. д. После затвердения клея надфилем снимаем заусенцы и подтеки так, чтобы не повредить лакоткань.

Намотка катушки датчика производится против часовой стрелки (если смотреть со стороны, обращенной к маховику) проводом ПЭВ-2 00,1 — 0,12 мм. Выводы лучше сделать многожильным проводом разного цвета. При несоблюдении направления намотки и неправильном подключении концов обмотки момент искрообразования сдвигается на 90° поворота коленчатого вала. Обмотку датчика следует пропитать любым водостойким клеем.

Собственно сложностей ни каких я не испытывал в изготовлении датчика. Обычная работа руками, такой на трудах в школе занимались все мальчишки.

Результат выглядит так.






Размещение датчика на сердечнике МН-1 МВ-1









Пару слов о чертеже автора. Абсолютно точная и продуманная конструкция, остается только перенести размеры на металл и вырезать. Ни каких корректировок не потребовалось.

Теперь о схеме и её работе.
Накопительная катушка как видно из схемы имеет довольно толстый провод.
Такой диаметр выбран из расчета обеспечить необходимым током заряд двух конденсаторов, суммарной емкостью 2 мкф. Увеличение емкости сделано не случайно, это немного увеличивает длину искры и прилично умощняет сам разряд.


Характеристики системы зажигания следующие.
Напряжение разряда конденсатора, режим пуск 150 вольт.
500 об. 250 вольт.
1000 об. 300 вольт.
Далее до 6000 об стабильно 300 вольт.
Угол опережения механический и в точности соответствует углу зажигания контактной системы.
В корректировке не нуждается и очень стабильно стоит до 7000 оборотов.

Нагрев накопительной катушки отсутствует, максимальная температура зафиксирована около 40 градусов.
Схема работает очень чисто и корректно, разряд радует и слух и глаз.



Выделю отдельно. От автора- о подборе номиналов RC цепи и настройке схемы.

Правильно собранная схема из проверенных деталей практически начинает работать сразу. После запуска двигателя подбором резистора R1 (увеличение до 33—36 кОм) или конденсатора С1 (в пределах 0,5—1,5 мкФ) добиваются устранения перебоев в зажигании.

Источник и авторские публикации, о данной системе зажигания. http://www.barque.ru/engine/1979/contac ... gdino_mv_1
http://www.barque.ru/engine/1976/contac ... for_mg_101
«Катера и Яхты»

Схема с двумя одинаковыми катушками, в последней редакции.



Схема на двух катушках с разным количеством витков.



Описание тут. https://forum.motorka.org/threads/10948/post-493826

 

[танкист]

Пару слов о впечатлениях.
Данную систему зажигания увидел около 10 лет назад, но всё как то не представилось случая изготовить и проверить.
Впечатления от этого зажигания только наилучшие.
В общем зажигание поедет к нашему коллеге по форуму на пожизненное пользование.
Будем ждать отзывы от него.

 

[с494]

Картинка из твоей ссылки. Дядька делал такой зажиг себе и отцу. Году в 73-74м. Узнал по этому рисунку. http://www.barque.ru/engine/1976/contac ... for_mg_101 Где-то и катушка, и сердечник в виде флажка валяются.
В общем, поставили и обратно на МГ101 вернулись. Почему-то не понравилась, сейчас уж не помню, и уже не спросишь.
Буду завтра в гараже, сфоткаю, если найду сходу.

зы. По моему, в первую же поездку от вибрации катушечка отвалилась, но она снаружи маховика была.

 

[ovchinnikov 1966]

Андрей привет. Нарисовал файл под плазму, что то там совсем мало для стенки 0.5мм. Есть запас для смещения,думаю плазма прожгет. Или не делать отверстие, а под паз сделать вместо него.

 

[танкист]

Андрей привет. Нарисовал файл под плазму, что то там совсем мало для стенки 0.5мм. Есть запас для смещения,думаю плазма прожгет. Или не делать отверстие, а под паз сделать вместо него.

Леша, я сверлом умудрился не на косячить ни одной заготовки, А ты боишься что лазер прожгет. Сделай допуск ещё 0.3 в сторону катушки и будет порядок.
Я сверлил каждую пластину отдельно в самодельном кондукторе.



Это вот конкретно по этим двум отверстиям. Остальное в тисах.

 

[ovchinnikov 1966]

Привет. Настоящие герои всегда идут в обход

 

[танкист]

Привет. Настоящие герои всегда идут в обход

Леша, не делай разрезной паз вместо отверстия. Это сделает датчик подвижным, а он рассчитан очень точно.
Единственное что нужно добавить это размер по длине датчика. У автора нет добавки на скос который обращен непосредственно к магнитам. Я добавил там 3 мм и не ошибся. Сам скос доводить надфилем надо будет по любому.
То есть зазор магнит- датчик надо будет подправить слегка.

Вот подрисовал на чертеже.

 

[танкист]

Коммутатор может быть любой конструкции, меня вот такая творческая мысль посетила.

Корпус размерами 60х35х20 стандартный.
Приготовлен под заливку эпоксидным клеем.

 

[ovchinnikov 1966]

Как всегда супер

 

[Бешенный]

По поводу оковской катушки ты это правильно заметил. Я покупал катушки от бурана.
Зы схема эта не нова.Её и Димон выкладывал. С отдельным датчиком (ми) я делал для Москвы Подсмотрено на буране и Ямахе. Осталось только обкатать на реальном двигателе

 

[танкист]

По поводу оковской катушки ты это правильно заметил. Я покупал катушки от бурана.
Зы схема эта не нова.Её и Димон выкладывал. С отдельным датчиком (ми) я делал для Москвы Подсмотрено на буране и Ямахе. Осталось только обкатать на реальном двигателе

Привет, Володя, как я писал ранее ни чего нового не будет, будет только хорошо забытое старое зажигание.
Всё что я сделал это добавил энергии разряда, это очень полезно в режиме пуска мотора, разумеется и все остальные режимы работы зажигания проверены. ( в общем повозился с подбором всех номиналов и конечно с накопительной катушкой была работа)
Изюминка любого зажигания подобного типа лежит всегда в датчике. Без него не возможно сделать полноценную систему зажигания. Подавать управляющий импульс необходимо в промежуток между положительным и отрицательным импульсами, к тому же время импульса датчика должно соответствовать времени промежутка между импульсами накопительной катушки. Обеспечить такое можно только установив датчик в нужное место относительно заводских сердечников с накопительной катушкой. В данной системе, автор очень грамотно подошел к датчику, рассчитано всё очень корректно, включая угол того самого промежутка когда надо подать управляющий импульс.

Фактически и на деле это зажигание работает по "абрису" и условно и в прямом смысле этого слова.

По поводу катушки, Ока. Осциллограф показал нехорошие процессы которые протекают в результате сильных импульсных помех от вторичного напряжения. К этому зажиганию данный тип катушек не подходит однозначно!
По остальным схемам сказать ни чего не могу.

Ну и пару слов о мощности. Испытывал конденсаторы емкостью 3 и 4 мкф- заряжает на ура!
Но, категорически не рекомендую использовать больше 2 мкф. для зажигания указанных в теме моторов.
Суть в том что не все ВВ трансформаторы потерпят разряд такой энергии, ТЛМ ки точно долго не проживут от 3-4 мкф. То есть 2 Мкф указанных на схеме это золотая середина, рассчитанная и проверенная до оборотов 7000.
По этому не стоит снижать надежность работы зажигания увеличением емкости- иначе весла пригодятся......................

 

[daryinalexej]

Параллельно первичные обмотки катушек зажигания, как на первой схеме в первом посте, соединять нельзя.

 

[Бешенный]

Параллельно первичные обмотки катушек зажигания, как на первой схеме в первом посте, соединять нельзя.

Про это я уже отмечал в "бложике"

 

[танкист]

Параллельно первичные обмотки катушек зажигания, как на первой схеме в первом посте, соединять нельзя.

Поясни суть пожалуйста Алексей, почему нельзя? Я что то про это ни чего не знаю.

 

[daryinalexej]

Параллельно первичные обмотки катушек зажигания, как на первой схеме в первом посте, соединять нельзя.

Поясни суть пожалуйста Алексей, почему нельзя? Я что то про это ни чего не знаю.

Суть в том, что такое подключение приводит к "перекосу" энергии между каналами, вплоть до пропадания искры на одном из каналов, примеров такого поведения много, в том числе на эти грабли наступали и наши форумчане и я лично сам. Смысл в следующем:
-до начала искрового разряда (в состоянии покоя) активные и реактивные (индуктивные) сопротивления первичных обмоток равны и всё казалось бы хорошо;
- НО в момент искрообразования обе первичные обмотки оказываются одновременно подключены к общему источнику напряжения на накопительном конденсаторе, вроде снова всё нормально.
- Но разряд на свечах происходит не одновременно, в связи с тем, что напряжения пробоя в зазорах свечей не идеально равны. Первым разряд возникает на свече где напряжение пробоя меньше. Свечу в момент разряда можно условно представить как замкнутый ключ, который накоротко замыкает цепь вторичной обмотки катушки зажигания.
В результате резко падает индуктивность первичной обмотки т.к. катушка зажигания представляет собой трансформатор и как следствие её реактивное сопротивление тоже резко снижается (почти до ноля);
- Таким образом, на каком канале искра возникла первой, на том канале резко падает индуктивное сопротивление первички, а так как первички соединены параллельно, то ток через первую первичку многократно возрастает отнимая энергию у второй первички, где ток ослабевает в величину возникшей разности индуктивных сопротивлений.
- Это еще не все, сердечник катушки зажигания размагничивается не мгновенно, после каждого намагничивания сердечник остается намагиченным некоторое время и чем чаще его намагничивать, тем больше величина остаточного намагничивания, а чем сильнее он намагничен тем меньше индуктивность его обмоток, так перекос сопротивлений растет с ростом оборотов, в результате на одном из каналов с ростом оборотов искра становится всё меньше, до полного исчезновения.
Ну вот так, как можно проще, на пальцах объяснил.
Явление это есть, изучено и много народа на этом набили шишки, в том числе и на нашем форуме есть примеры. Выход: либо последовательно подключать обмотки, либо, как например в одной из схем Дмитрия22, каждую обмотку подключать к отдельному конденсатору- использовать два конденсатора.

 

[танкист]

Ну вот так, как можно проще, на пальцах объяснил.
Явление это есть, изучено и много народа на этом набили шишки, в том числе и на нашем форуме есть примеры. Выход: либо последовательно подключать обмотки, либо, как например в одной из схем Дмитрия22, каждую обмотку подключать к отдельному конденсатору- использовать два конденсатора.

Спасибо за инфо. Век живи, век учись...............................
Схему исправил.

 

[AlexLee]

Параллельно первичные обмотки катушек зажигания, как на первой схеме в первом посте, соединять нельзя.

Поясни суть пожалуйста Алексей, почему нельзя? Я что то про это ни чего не знаю.

Суть в том, что такое подключение приводит к "перекосу" энергии между каналами, вплоть до пропадания искры на одном из каналов, примеров такого поведения много, в том числе на эти грабли наступали и наши форумчане и я лично сам. Смысл в следующем:
-до начала искрового разряда (в состоянии покоя) активные и реактивные (индуктивные) сопротивления первичных обмоток равны и всё казалось бы хорошо;
- НО в момент искрообразования обе первичные обмотки оказываются одновременно подключены к общему источнику напряжения на накопительном конденсаторе, вроде снова всё нормально.
- Но разряд на свечах происходит не одновременно, в связи с тем, что напряжения пробоя в зазорах свечей не идеально равны. Первым разряд возникает на свече где напряжение пробоя меньше. Свечу в момент разряда можно условно представить как замкнутый ключ, который накоротко замыкает цепь вторичной обмотки катушки зажигания.
В результате резко падает индуктивность первичной обмотки т.к. катушка зажигания представляет собой трансформатор и как следствие её реактивное сопротивление тоже резко снижается (почти до ноля);
- Таким образом, на каком канале искра возникла первой, на том канале резко падает индуктивное сопротивление первички, а так как первички соединены параллельно, то ток через первую первичку многократно возрастает отнимая энергию у второй первички, где ток ослабевает в величину возникшей разности индуктивных сопротивлений.
- Это еще не все, сердечник катушки зажигания размагничивается не мгновенно, после каждого намагничивания сердечник остается намагиченным некоторое время и чем чаще его намагничивать, тем больше величина остаточного намагничивания, а чем сильнее он намагничен тем меньше индуктивность его обмоток, так перекос сопротивлений растет с ростом оборотов, в результате на одном из каналов с ростом оборотов искра становится всё меньше, до полного исчезновения.
Ну вот так, как можно проще, на пальцах объяснил.
Явление это есть, изучено и много народа на этом набили шишки, в том числе и на нашем форуме есть примеры. Выход: либо последовательно подключать обмотки, либо, как например в одной из схем Дмитрия22, каждую обмотку подключать к отдельному конденсатору- использовать два конденсатора.

Биг сенкс за теорию. Мало таких людей, которые на пальцах могут объяснить происходящее. Попробую уяснить вышеозвученное. Просьба не пропадать, а по возможности отвечать нам на вопросы, ну или на спорные моменты. )Куда уж без них)))

 

[Zolotko]

А такое для МБ-23 как альтернативное никто не делал?

 

[танкист]

А такое для МБ-23 как альтернативное никто не делал?

МБ-23 не поворотное основание. Если сделаешь ему мех. поворот, то вполне возможно применить эту схему.
Будет время покручу на стенде МБ-23. Дам знать что и как. Расположение датчика на МБ-23 примерно такое же, точно не помню надо всё смотреть. В любом случае у МБ-23 нет промежутка между полупериодами, это не очень хорошо. На сердечниках МВ-1 МН-1 этот промежуток имеется.

 

[танкист]

Продолжу немного тему.
Приобрел ВВ трансформаторы 2102, применяются на мотоциклах Восход, Минск, с бесконтактной системой зажигания. Жалоб на эти трансформаторы от мотоциклистов не встретил на форумах. Значит надежность должна быть нормальная.



Данные трансформаторы не имеют массы с магнитопроводом и могут подключаться последовательно согласно схемы. Соответственно крепление катушек на мотор может выполняться непосредственно за сердечник. Для установки катушек на ПЛМ Нептун были изготовлены универсальные пластины крепления.

Эскиз.



Универсальность заключается в том что развернув пластину на 180 градусов катушку можно установить или на верхний винт крепления, или на нижний.
На моторе выглядит так.







В данный момент готовится второй комплект зажигания для очередного Нептуна.
Конечные результаты будут показаны позже.

 

[Капитан Немо]

Молодец, Андрей. Спасибо тебе за твои исследования.

 

[танкист]

Закончил многочисленные тесты зажигания, проверялось всё что возможно проверить в условиях мастерской.
1) Начну с того что зажигание опробовано на трех разных маховиках. Результат отличный.
2) Двигал датчик в разные стороны на 1 мм. Результат отличный. ( зазор не трогаем)
3) Проверялись разные катушки зажигания. На этом подробнее остановлюсь.

Катушки 2102. 3705. не выдерживают мощности зажигания. Два микрофарада 300 вольт разогревают их градусов до 70, за 10 минут работы на оборотах 2000. Дальше тесты прекратил с этими катушками. Разбираться и вникать почему так- не стал. Раз греются до такой температуры значит не годятся для этого зажигания.

Далее тестировались катушки ТЛМ. И тут меня ждал аналогичный сюрприз, за 15 минут работы ТЛМ ки нагрелись чуть меньше чем 2102 но всё же нагрелись.

Наступил момент разочарования- получить шикарную мощную зажигалку которая кормит конденсаторы в 2 Мкф обоими полупериодами, не напрягаясь и без абсолютного нагрева собственных её деталей, стабильным напряжением от 1000 оборотов и практически до 7000- а разрядить эту мощность не на что! Катушки не выдерживают такой энергии.
Вот же засада................................ :cry:
В общем делать не чего, пришлось снижать энергию разряда снижением емкости конденсатора до 1 Мкф на каждую катушку.

В итоге наилучшие результаты показали катушки ТЛМ. А Катушки 2102 по прежнему грелись даже от 1 Мкф.
В связи с этим последовала очередная корректировка схемы. Ну ни чего страшного и критичного в этом нет. В конечном итоге цель достигнута, зажигание имеет отличные характеристики и так же заряжает стабильно 2 Мкф.

Очередная редакция схемы.



Далее.

4) Паяльником нагревались детали схемы, тиристор, резисторы. Результат отличный.
5) Накопительная катушка переставлялась на все четыре сердечника основания.
Тут Внимание катушка устанавливается только на нужный сердечник. Это будет отдельно показано.
6) Менялся зазор датчик -магнит.
Тут опять Внимание зазор должен быть минимальный, как впрочем на всех индукционных датчиках подобного типа. Это обеспечит искру на оборотах пуска. Собственно это одно единственное что нужно настроить в зажигании.
7) Совершенно случайно получился краш-тест коммутатору и накопительной катушке. Один из тестируемых маховиков цеплял башмаком магнита за сердечник. Признаюсь, я удивлен но коммутатор жив и здоров!
8) Устанавливал свечные колпачки с резисторами внутри. Работает без изменений, но резисторы греются. Лучше не ставить с резисторами, рано или поздно они сгорят.

Ну и ещё куча нудных тестов о которых рассказ будет не совсем интересным.

Вернусь к автору и его идее. Попытаюсь простыми словами объяснить в чем заключалась его идея и как работает зажигание.
Я нарисовал небольшой рисунок который поможет понять суть.



Как я уже говорил ранее, зажигание работает по абрису и управляющий импульс на открытие тиристора подается в промежутке между положительным и отрицательным импульсом. Обеспечить такое может только отдельный датчик установленный в нужное место.
На рисунке мы видим башмаки в режиме перекрытия середины сердечника. (абрис)
В тот момент когда положительный башмак набегает на сердечник основного магнитопровода- впереди идущий отрицательный выходит из зацепления магнитопровода датчика. Соответственно датчик отправляет импульс для открытия тиристора на коммутатор. Расстояние в 24 мм между краем магнитопровода датчика и серединой основного магнитопровода есть ни что иное как расстояние между башмаками магнитов маховика. Этот же размер мы видим и на чертеже датчика у автора.

То есть идея проста как три рубля- что бы подать управляющий импульс в промежуток двух накопительных полупериодов, надо всего лишь выдержать правильное расстояние от основного сердечника до сердечника датчика.
Которое в свою очередь равно расстоянию между башмаками маховика.

При этом накопительную катушку необходимо установить на определенный угол до датчика.

Место положения накопительной катушки показано на фото.



Вот собственно и вся оригинальная и очень простая идея и конструкция замечательного автора В. И. Шевченко.

Кто не знаком с настройкой контактного зажигания по абрису, может ознакомиться тут. topic9825.html#p265675
Далее о нюансах установки датчика...........................

 

[PERSEY03051983]

Всё гениальное-просто

 

[танкист]

Теперь о нюансах установки датчика.
На стандартных сердечниках МВ-1 МН-1 имеются отверстия по середине сердечника.

Вот они на фото.



Отверстия эти диаметром 3 мм. Автор рекомендует их рассверлить диаметром 4 мм и нарезать резьбу М4 в основании под ними.
Перефразирую известную фразу. Мы не ищем тяжелых путей, мы ищем легких.

Я измерил несколько имеющихся у меня сердечников, практически на всех отверстия сделаны точно в одном и том же месте на сердечнике. То есть авторские размеры датчика попадают почти точно на это отверстие.

Соответственно ни чего рассверливать я не стал, а просто взял винт М3 и установил его вместо М4 с гайкой внизу сердечника.
Для этого потребовалось всего лишь пропилить паз в основании для гайки.
К тому же просверленное отверстие в датчике диаметром 4 мм дало возможность настроить зазор датчик магнит.

Выглядит так.



Вот собственно и все нюансы установки и за одним настройки датчика.

Два готовых комплекта в ближайшее время отправятся нашим коллегам на моторы.



Соответственно что и как подключать расскажу уже лично...................

 

[танкист]

Не удержался от соблазна проверить зажигание на моторе. Как же так на этом моторе побывали все интересные зажигалки, а это чуть было не прошло мимо.

Тесты прямо на моторе.

https://youtu.be/AlBM09mGdBE


Про легкий запуск и прочие знакомые слова говорить не буду, это всё избитые фразы.
Мотор работает уверенно, все характеристики снятые на стенде подтверждаются и на моторе. Собственно по другому быть и не должно!