Модернизация системы зажигания (МБ-1) мотокультиватора "Крот"

Приветствую всех! Хочу рассказать о переделке системы зажигания Крота, которая позволила мне избавится от всех проблем с надежностью зажигания, а в последствии и сильно облегчила заводку движка. Я такой доработки еще не встречал на страницах этого форума, и в других местах тоже, и надеюсь, что кому то проделанная мной работа пригодится. Обо всем по порядку. Первую переделку я сделал еще в 2011 году. Посыл был прост. Основная беда магнето МБ-1, по моему скромному мнению – его миниатюрность (а также одна недоработка в схеме). Если бы конструкторы сразу пошли по пути, который известен по легким мотоциклам – разнесли бы генераторные катушки, электронную схему и катушку зажигания на разные узлы, то проблем бы у зажигания не было. А тут получилось, что и генераторная катушка очень тонким проводом намотана, и катушка зажигания маловата, а главное – электронная схема установлена прямо на картере двигателя и легко нагревается градусов до 70-80. А ведь тиристор КУ202Н, применяемый в магнето рассчитан на температуру 75 градусов. В итоге и частые выходы его из строя. Ведь тот же тиристор использовался и во многих мотоциклах и мопедах и ничего – работал. Тонкий провод обмотки генераторной катушки не давал возможности развить большой ток и поставить накопительный конденсатор хотя бы 1 мкФ, и как в мотоциклах добавить стабилитрон для отсечки лишнего напряжения. В общем, давно родилась идея разнести все три элемента зажигания. Катушку сразу решил использовать автомобильную, имеющую многократный запас. Потом с автомобильной большой катушкой, искра при одинаковой схеме получалась минимум в три раза мощнее. И тут как раз очень удачно подвернулась автомобильная тойотовская катушка с коммутатором. Коммутатор сгорел и на его место я как раз установил свою схему. Фото прилагаю. Катушку установил на пластину на руле. Высоковольтный провод стандартный, автомобильный. От родной МБ-1 оставил только генераторную катушку и катушку датчика. Вывел их проводами, причем для датчика решил взять экранированный. Из фото в принципе все понятно, но если возникнут вопросы, поясню. Описание схемы и саму схему дам чуть позже. Но это еще не все, весь цимус впереди.

Так вот. Что получилось после первой переделки – огромная надежность. Военный тиристор Т122-25-8, диодный мост на 1000 вольт, монументальная катушка зажигания. Слабых мест больше нет. Предыдущий хозяин за 10 лет эксплуатации сменил 6 МБ-1. А тут уже не сломается. Но был и повод загрустить. Идеально работавшая на столе схема, дающая такую искру, что слона остановит, на движке несколько сникла. Упала мощность искры. Через некоторое время стало понятно, в чем дело. Виной тому – генераторная катушка. Очень тонкий провод и много витков. Только сопротивление постоянному току около 3 кОм. А ведь при вращении еще и индуктивное сопротивление добавляется. В итоге при повышении оборотов напруга снижается. И вместо хотя бы четырехкратного увеличения мощности искры получилось двукратное (все на слух, на глаз, примерно). На воздухе искра тянулась до 15 мм. Очень больших улучшений пусковых свойств эта схема не принесла (хотя прогретый движок можно было завести, если ладонью сильно толкнуть маховик на себя). То есть сильно понизилась частота искрообразования - почти как на тракторном магнето пробивать искру стало при вращении от руки. Но главная беда осталась - проблема горячего пуска, которая на моем Кроте меня всегда мучила. 4 года эта схема верой и правдой мне служила. Я все хотел проиграться генераторной катушкой. Попробовать поискать с меньшим сопротивлением. Но как-то не доходили руки. И вот прошлой осенью меня и посетила идея, которая преобразила характер мотора. Крутя в руках магнето, я понял, что на освободившееся место от катушки зажигания можно попробовать поставить вторую генераторную катушку. Пришлось поработать напильником, сточить часть магнитопровода катушки и посадочное место на магнето. Но в итоге все получилось. Так как на Кроте стоит маховик с 4 мя магнитами, один из которых перевернут, я решил не заморачиватся с фразировкой обмоток и на каждую катушку поставил свой диодный мост. Вот что получилось.

И вот после этой переделки, друзья, мотоблок буквально преобразился. Но сначала расскажу не о впечатлениях, а о замерах. Заморочился и привез с собой на дачу маленький осциллограф, которым померил величину напряжения на накопительном конденсаторе (0.68 мкФ) с одной и с двумя катушками. С одной катушкой – 150 вольт, с двумя – 260. Почему не 300 – увы, вторая катушка находится снизу и ей достается меньше магнитного поля маховичных магнитов. Но даже при таком раскладе длинна искры достигает 25 мм. Самое приятное же то, что заводить Крота стало теперь просто удовольствием. Как импортную бензопилу :) При заводке холодного движка теперь не нужно топить поплавок пока бензин не потечет. Достаточно буквально 3 секунды держать кнопку, и можно заводить. С горячим же движком ситуация следующая. Раньше, после 5 минут простоя в горячем состоянии двигатель почти невозможно было завести. Смесь беднилась, а после попытки обогатить поплавком, наоборот богатилась из за разогретого движка. В итоге приходилось либо снимать воздушный фильтр, либо ждать пока совсем остынет. Теперь же искра такая, что поджигает бедную смесь даже после 25 минут простоя мотоблока. А после 25 минут можно уже богатить – все равно заводится. Не заводится только если внаглую обогатить смесь на только что работавшем движке. Обороты искрообразования снизились еще сильнее. Искра проскакивает при даже несильном дергании стартером, поэтому заглохший двигатель еще легче заводить. Неверно улучшились и мощностные характеристики движка, но померить нечем.

Теперь о схеме. Я не стал ее рисовать в редакторе, а нарисовал от руки, прошу извинить. Справа – подключение двух катушек. Подключать к точкам А Б в первой схеме.

Диодные мосты – RC207.

Тиристор – любой ампер на 10 и вольт на 800. Я поставил с запасом – Т122-25-8. 25 ампер 800 вольт.

Диод VD2- 1N4007.

Отдельно о конденсаторе. В первой схеме емкость должна быть не больше 0,68 мкФ, иначе будет работать как ограничитель оборотов. После 4000 примерно искра пропадает – не хватает напряжения с генераторной катушки. Во второй схеме, с двумя катушками, 1 мкФ. Конденсаторы мне нравятся из фильтров по питанию импульсных устройств – так называемые Х2. У них чуть ли не пятикратный запас по напряжению.

Также хочу отдельно сказать о диоде VD1. Очень важная деталь. То, что его нет в стоковом МБ-1 - большое упущение разработчиков. Без него конденсатор, находясь в колебательном контуре с катушкой зажигания, через тиристор заряжается отрицательной полярностью. И потом тратится и так маленькая мощность генераторной катушки на его перезарядку. Ставить обязательно! Диод можно включить и параллельно тиристору, как в зажигании Новикова, например, но в моем случае, мне кажется, все же энергия катушки расходуется чуть полнее. Хотя это все субъективно. Диод типа HER308 или подобный, быстрый. Замечу, что такой диод можно поставить и на стоковую МБ-1, навесным монтажом, искра увеличится раза в полтора. У меня такая схема работала года два до модернизации. Потом покажу как, если кому интересно.

Резистор R1- около 2 кОм. Я его пытался подбирать, по стробоскопу, но на момент зажигания он почти не влиял.

На сегодня все, будут вопросы, спрашивайте. Обещанные осциллограммы чуть позже.

Stepan_A написал: С одной катушкой – 150 вольт, с двумя – 260. Почему не 300 – увы, вторая катушка находится снизу и ей достается меньше магнитного поля маховичных магнитов. Но даже при таком раскладе длинна искры достигает 25 мм.

Как то непонятно откуда удвоение напряжения. Если схема правильно нарисована, то удваиваться там ничего не может. Две батарейки подключенные параллельно (а два моста именно так и подключены на схеме) дают по величине напряжение 1 батарейки. Может там дело в фазировке катушек, но по схеме и при противофазном включении катушек увеличения не может быть. Но это вопрос не принципиальный. Про диод VD1 это правильно и то не 100%. Контура колебательного там нет. То есть резонансная частота есть всегда для L-C цепочки, но здесь тупо емкость разряжается на первичную обмотку катушки. А диод просто шунтирует обратный выброс катушки. Я лично не уверен что он заряжает емкость. Но это так на вскидку. .....Ну и для незнающих где какая катушка. Катушка датчика это самая тонкая? Под ней штатно это катушка зажигания? Это вроде так. Это значит вместо катушки зажигания ты поставил вторую катушку генераторную (то есть питающую схему)?Правильно я понял. А основная идея это схема внешняя и катушка авто. Кстати проблем с завести Крота при исправном МБ1 у меня не было. Из строя МБ1 действительно выходит. Иногда так что искра есть, а двигатель не заводится и умельцы начинают убирать шпонку и искать УОЗ. .....В любом случае, Спасибо! Прочитал я пока в быстром темпе.Идея мне нравится. Хоть и должен сказать она не новая, но мне бы а голову не пришла. Аналогия с использованием коммутатора и датчика с катушки магнето. НО ГЛАВНОЕ (для меня) в твоей схеме это ОТСУТСТВИЕ аккумулятора. У меня есть три МБ1 не рабочих, но за полгода я только детали купил, а к ремонту не преступил пока. Кстати и коммутатор сгоревший волговский есть. Теперь только вопрос в катушке. Я не интересовался этими вещам вплотную. Интересно, а типа москвичевской или жигулевской катушки использовать можно?

Stepan_A написал: Обещанные осциллограммы чуть позже.

Это интересно. Лично я жду.

Pavel003, вы не учитываете внутреннее сопротивление катушек. Если провести аналогию с батарейками то получится так - у вас полудохлая батарейка, подключенная на нагрузку. Напряжение сильно просажено. Вы подключаете параллельно вторую полудохлую батарейку и они тянут вместе. Напряжение возрастет. Если применительно к нашим катушкам - там 5-10 тыс витков, проводом 0,06 мм. Если ту же катушку намотать проводом 0.3, то напряжение возрастет вольт до 500. Так как витков очень много. Но у нашей катушки только активное сопротивление 1,7 - 3 ком в зависимости от производителя. А установив 2 в паралель мы уменьшаем внутреннее сопротивление в 2 раза. Если включить катушки последовательно, то мы ничего не получим. Сопротивление увеличится в 2 раза, напряжение под нагрузкой не изменится почти. И очень опасно это. Так как напруга без импульсов тиристора может вырасти вольт до 800 на конденсаторе.

Теперь о колебательном контуре. Вчера устал уже писать и не пояснил. Нет колебательного контура именно в моей схеме. Так как диод не дает уйти энергии обратно в конденсатор. Но колебательный контур есть, если диод убрать. Только он, этот контур, с тиристором, который не пропускает ток в обратном направлении. И получается одна полуволна колебательного процесса проходит. Я специально стендик собирал - конденсатор, катушка зажигания и диод между ними. Замыкал, и получал -60 вольт на кондере, при примерно 300 вольтах изначальной зарядки. А когда ставят диод параллельно тиристору, как в схеме Новикова, то колебательный процесс проходит полный период, и на кондере оставалось у меня на стендике +20 вольт примерно. Как то так.

Pavel003, основная идея схемы - это все таки две генераторные катушки. Так как все остальное можно почитать и в книгах, журналах, и на форуме, например Дырчик. Там кучи систем рассматриваются. В двух катушках оригинальность, такой идеи еще не видел. Я бы сказал, что моя система работала вполсилы и не получалось использовать весь потенциал увеличенной катушка зажигания и увеличенной емкости конденсатора.

Катушка зажигания подойдет любая - в этом сила конденсаторной системы зажигания. Кроме тех, что от контактно-транзисторных систем (типа ЗИЛ-130, Б-114). Там дикий коэффициент трансформации, при слетании колпачка высоковольтного будет тысяч 40 вольт и катушка пробится может. А так любая. Я сначала хотел от москвича, Б-115 поставить.

И да, самая маленькая катушка - датчика. Под ней - должна быть катушка зажигания, а у меня генераторная вторая.

Stepan_A написал: Но колебательный контур есть, если диод убрать.

Это не колебательный контур, это C-L цепочка. Не резонансной частоты нет колебаний. Вот это кстати и проверяется осциллографом. И перезаряжается емкость или нет тоже можно им увидеть. То что схема контура это да, но как работает он я не могу спорить. Емкость и индуктивность включенные параллельно это фильтр пробка. Но для резонансной частоты.

Stepan_A написал: Если включить катушки последовательно, то мы ничего не получим. Сопротивление увеличится в 2 раза,

Про батарейки ты не прав. Растет на напряжение а ток нагрузки. Да и про подключение мостиков я имел ввиду именно мостики у тебя параллельно. А насчет просто катушек я варил двумя трансформаторами на 220 вольт подключенными последовательно к 380 и выходными катушками включенными и параллельно, если мне надо было меньше напряжения и последовательно, если напряжение мне надо было большое. Если сварочные провода до 80 метров использовал. Я и сейчас варю на длинных "концах", у меня нет легкого инвертора, а тяжелый таскать не хочется. Про разряд перезаряд емкости я ведь написал что диод это правильно. Но посмотри как реле включаются при постоянном токе. Там тоже висит на катушке диод подключенный обратной полярностью, это защита питающей цепи от Обратного выброса напряжения ПРИ РАЗРЯДЕ КАТУШКИ реле. Индуктивность тоже Заряжается и Разряжается. .....Емкость это накопитель энергии и индуктивность тоже ее накапливает. И при разряде они ее отдают во внешнюю цепь. Но это все так к слову.

Pavel003 написал: Индуктивность тоже Заряжается и Разряжается.

Кстати про заряд индуктивности и разряд тоже. У меня инвертор ВДУЧ 16. Почти СССРовский и тяжелый по сравнению с теперешними. Он у меня уже лет под 20. Я когда его включаю и выключаю слышу удар типа как замыкается КОНТАКТОР. Я долго искал его. Потом до меня дошло что это удар от заряда индуктивности. Так резонирует корпус инвертора. И свист 1000 герц тоже хорошо слышен хотя динамиков в нем нет.

Stepan_A, VD1 правильно нарисован?

http://www.mastercity.ru/uploads/attachments/56/e9/ee/mastercity_56e9eead847918.51899297.jpeg

.Олег. написал: Stepan_A, VD1 правильно нарисован?

А в чем проблема? Кондер может заряжаться и через диод. Если ток не сожжет диод. Может и надо сопротивление поставить последовательно диоду. Но с точки зрения логики правильно. Ведь его рабочий ход это не заряд, а РАЗРЯД через первичную обмотку катушки зажигания. Так что вроде как правильно.

.Олег., диод нарисован правильно. Я сначала тоже вспоминал, как он должен стоять, забыл уже. Вечером я выложу пару схем из журналов, для того что бы лучше поняли о работе и колебаниях тока в тиристорной системе зажигания. Диодом я несколько смутил народ. Надо нарисовать и более классическую схему, с диодом параллельно тиристору.

Для Pavel003 - колебания в контуре есть. Вечером покажу вам осциллограммы и схемы, которыми я вдохновлялся, когда придумывал эту. И ток заряда диод не сожжет. Ток заряда конденсатора - миллиамперы. Гораздо больше тот импульс тока, который этот диод отправляет обратно в катушку.