|
|
30. dubna 2003
Zapalování „Fojtík“a další odvozené
Neustále se množící dotazy na použití zapalování podle konstrukce
ing. Fojtíka z AR 10/94 mne natolik znechutily, že jsem se rozhodl rychle
napsat několik řádek o kvalitách tohoto zapalování. Několik z vás mi zaslalo
zapojení polovodičových zapalování stažených z různých internetových stránek,
které jsou přímou odvozeninou „Fojtíka“ a aby nevypadaly jako „opajcované“,
jsou různě rozšířeny nebo více „integrovány“. Výsledek je ale zcela shodný,
energii jiskry nepřidávají. Napsal jsem dost rozsáhlý a dostatečně srozumitelný
článek Zapalování o tom, jak lze docílit zvýšení energie jiskry, ale jako
by ho nikdo nečetl.
K věci – schéma Fojtíkova zapalování je na konci článku. Zapalování
jsem neměl čas znovu stavět abych si osvěžil naměřené hodnoty, proto neudávám
přesná čísla proudů atd. Nejdříve bych popsal výhody a nevýhody jeho řešení
a potom možnost jakési nápravy původního zapojení.
Zápory:
Výkon induktivního zapalování je dán konstrukcí zapalovací cívky, vše
okolo je jen omáčka, která dokáže více či méně dobře tuto energii z cívky
dostat. To jsem už jednou napsal v článku Zapalování, je tedy jasné, že
pokud tu omáčku nepřizpůsobím dané cívce, vše jen zhorším! (Na to jsem
nepřišel já, to je známá věc již desetiletí.) Pokud je cívka určena pro
kontaktní zapalování, nebude vhodná pro zapalování tranzistorové a naopak.
První chybou tohoto zapalování je použití původní zapalovací cívky
s předřadným odporem (ve schématu Rs), která je pro takové zapalování příliš
pomalá, kromě toho má vysoký primární odpor. Cívka je konstruovaná asi
na 7 V, kdy primární odpor jsou zhruba 2 ?. Z toho důvodu se musí pro napájení
12 V předřadit přídavný odpor asi 1,5 ?, aby maximální proud nepřekročil
hodnotu cca 3,5 A, kterou jsou schopné kontakty bez následků snášet. Toto
řešení bylo zvoleno pro zvýšení energie jiskry při startu, kdy poklesne
napětí akumulátoru; automatickým vyřazením předřadného odporu přídavným
kontaktem ve spínači spouštěče se dosáhne zvýšení primárního proudu a cívka
dokáže dodat stejnou, nebo i vyšší energii (záleží na velikosti poklesu
napětí akumulátoru), jako při normálním chodu motoru. Cívka s předřadným
odporem má i tak vyšší energii jiskry, než původní cívky starší konstrukce
bez předřadného odporu. Energie jiskry je dána velikostí primárního proudu
v okamžiku rozepnutí kontaktů a vlastní primární indukčnosti. Obecně platí,
že je výhodnější zvýšení proudu při stejné indukčnosti než naopak, lépe
řečeno radši zvýšit napájecí napětí, než upravovat vinutí cívky. Proč to
tak je, je vysvětleno v článku Zapalování. Velká chyba, která svědčí o
neznalosti problematiky indukčních zapalovacích soustav, je ponechání předřadného
odporu ve funkci (přestože k tomu není důvod, proud se nespíná omezujícími
kontakty).
Druhou chybou je proudové odlehčení kontaktů a tím spínání stejnosměrného
proudu. Kontakt v součinnosti s kondenzátorem a zapalovací cívkou je vyvážená
soustava, jakékoliv narušení proudových a napěťových poměrů způsobí snížení
životnosti kontaktů. I malým stejnosměrným proudem namáhaný kontakt začne
fungovat jako miniaturní elektrodová svářečka, začne se z jednoho na druhý
kontakt přenášet materiál. Jeden kontakt tedy bude vytvářet kráter, druhý
pecku. Jakmile kráter a pecka dosáhne kritické hodnoty, začne ovlivňovat
předstih zážehu natolik, že se díky detonacím nebude dát sešlápnout pedál
akcelerátoru o více než 2 cm (vlastní zkušenost). Proudové odlehčení kontaktů
je z tohoto pohledu špatné, vstupní obvod zapalování neumí vytvořit „střídavý“
průběh proudu, jaký vzniká při přímém propojení se zapalovací cívkou a
kondenzátorem. Případné ponechání zapojeného původního kondenzátoru ovlivňuje
ve vysokých otáčkách časovou konstantu rozepnutí kontaktů a tím předstih
zážehu, tento s otáčkami klesá.
Třetí chybou je provedení koncového stupně. Koncový stupeň nemá výstupní
tranzistor T4 v saturaci, tím se zvýší úbytek napětí na tranzistoru, výsledkem
je pokles napětí na primárním vinutí cívky a podle Ohmova zákona poklesne
tolik důležitý primární proud. Pokud bych dostal tento tranzistor do saturace
(změnou odporu R10 180 ?/2 W), nebylo by možné ve vyšších otáčkách provést
desaturaci a zavření tranzistoru se tím zpomalí. Tranzistor tak jako tak
omezuje primární proud, desaturaci nelze provést ani v otáčkách nízkých
beze ztráty napětí na primárním vinutí, proud poklesne vždy. (Navíc nemá
tranzistor T4 žádné proudové omezení jako ochranu.) Kromě toho pan inženýr
neumí spočítat výkonové zatížení tranzistoru, 3 W „odebírá“ tranzistor
ve vyšších otáčkách, při volnoběhu je ztráta vyšší. Pokud má pravdu, je
proud přes tranzistor a tím i primární vinutí menší než 3 A, takovým zapalováním
bych se tedy nechlubil (a ještě ho posílal k otisknutí). Dioda D6 je zbytečná,
tranzistor ji má integrovanou uvnitř pouzdra.
Čtvrtá chyba není zase tak významná, trvalé otevření výstupního tranzistoru
kromě doby hoření jiskry (udávaných 1,8 ms není celková doba hoření jiskry,
ale doba „rozepnutých kontaktů“) pouze zvyšuje tepelné namáhání zapalovací
cívky a výstupního tranzistoru. Toto trvalé otevření má ale kladný vliv
v otáčkách nad cca 3500/min, kdy prodlužuje dobu „sepnutí kontaktů“ a cívka
se proti kontaktnímu zapalování více naplní, primární proud dosáhne vyšší
hodnoty a energie jiskry se tak zvětší. Občas se chyba omylem (v určitém
rozsahu) stává pozitivem.
Klady:
Použití tranzistoru místo kontaktů vede k dosažení konstantní rychlosti
zavření tranzistoru bez ohledu na otáčky motoru, sekundární napětí se tím
zvýší a má ostřejší náběh. To vede u zapalovacích souprav v horším technickém
stavu k lepšímu a přesnějšímu přeskoku jiskry, přestože má menší energii.
Důkladným změřením průběhu sekundárního napětí by se dala zjistit i vhodnější
hodnota kondenzátoru C3, možná by vyšla vhodná hodnota nižší, než udávaných
100 nF, je možné zkusit tento kondenzátor úplně vypustit. Ve vyšších otáčkách,
než odpovídají maximálním otáčkám, kdy kontaktní zapalování ještě dává
plnou energii, je toto zapalování o něco lepší díky tomu, že se prodlouží
doba plnění cívky a dosáhne se vyššího primárního proudu. V kombinaci s
rychlým zavřením tranzistoru je možné, že zapalovací souprava se starými
vn kabely, opáleným víčkem a palcem se bude chovat subjektivně lépe právě
ve vyšších otáčkách, pod kritickými otáčkami naopak energie klesne, a to
i při volnoběhu. Při startu se díky vypojení předřadného odporu mnoho nezmění,
rozdíl v dosažitelné energii je diskutabilní, tranzistor ubere nějakého
1,5 V, kontakty cca 50 - 100 mV. Kontakty jsou na tom z hlediska dosaženého
proudu lépe, tranzistor naopak zase rychleji zavře a tak může subjektivně
spouštění motoru zlepšit. Pokud ovšem použiji nové vn díly, budou na tom
kontakty lépe. Většinou při montáži takového zapalování dojde k seřízení
předstihu včetně dalšího seřízení motoru a proto motor lépe startuje. Celý
dojem může být také velmi subjektivní, protože něco od zlepšeného zapalování
očekávám a tak si vlastně lepší vlastnosti nepřímo vsugeruji.
Každému dokáži, že pokud změním úhel sepnutí kontaktů ve prospěch plnění
cívky, bude motor ve vyšších otáčkách běžet stejně dobře, jako s „Fojtíkem“.
Problémy nastanou v otáčkách nízkých a při startu, kdy malý odtrh kontaktů
(= pomalý zánik primárního proudu) omezí sekundární napětí se všemi negativními
důsledky pro energii jiskry. Jakékoliv narušení rovinnosti kontaktní plochy
se při menším odtrhu kontaktů projeví dříve a výrazněji, než při odtrhu
předepsaném. Proto není možné dlouhodobě zapalování provozovat s malým
odtrhem. Kdyby to bylo tak jednoduché, už dávno by se to takto vyrábělo.
Prakticky totéž platí při správně nastaveném odtrhu kontaktů a trvalém
provozu bez předřadného odporu, pouze starty zůstanou tak jak původně byly.
Vzhledem k vyššímu proudu přes kontakty se jejich životnost sníží.
Co s tím?
Pokud již zapalování máte a nehodláte ho demontovat, vyřaďte aspoň předřadný
odpor na zapalovací cívce. Tranzistor uvedený v článku vydrží 10A, ovšem
musí být blíže k saturaci, jinak hrozí při stojícím motoru a zapnutém zapalování
(s doporučeným malým chladičem) jeho spálení. Primární proud se zvýší snad
až někam nad 5 A (u Favorita se udává 6 – 8 A). Pokud se nezvýší,
zmenšujte hodnotu odporu R10 tak dlouho, dokud proud přes 5 A nepřeleze
(nebo se aspoň k 5 A hodně přiblíží). Kontakty musí mít svých 0,35 – 0,45
mm, vliv pecky a kráteru bude o něco menší.
Druhou alternativou je použití zapalovací cívky z Favorita, případně
nějakého zahraničního ekvivalentu, přepracujte koncový stupeň podle schéma
z článku Zapalování (od tranzistoru T3). Pro vysoký proud je nutné dát
větší chladič na T4. Energii jiskry budete mít na rozdávání. Každopádně
vám neodpadne starost o kontakty.
Třetí variantou je návrat k původnímu kontaktnímu zapalování, kdy celek
doplníme elektronickým obvodem, který bude v otáčkách nad cca 3 000/min
vyřazovat pomocí kontaktu relé předřadný odpor (jde o jakýsi otáčkoměr
s nastavitelnou hranicí sepnutí). Primární proud se tím zvýší, aniž by
příliš překročil hodnotu 3,5A, se zvyšujícími se otáčkami bude proud postupně
klesat. Toto zapalování má jednu velkou výhodu – při poruše elektronického
spínače zůstává zapalování v činnosti, jeho vlastnosti se výrazně nezmění.
Jestliže na tomto typu zapalování netrváte, navštivte nějaké
škodovácké vrakoviště a kupte si kompletní zapalování z Favorita, upravte
regulace předstihu a namontujte do auta. Svoje milijouly budete mít jisté
s velkou rezervou a starost o kontakty vám úplně odpadne.
Závěr:
Je velmi zvláštní, že ing. Fojtík v závěru článku doporučuje důkladné
seřízení všeho, co se seřídit dá a informuje nás, že po takovém seřízení
i bez jeho zapalování jede motor jako vyměněný (s vykřičníkem). Podle mne
je jeho zapalování mnoho povyku pro nic, platí i pro všechna další taková,
která používají zapalovací cívku určenou pro kontaktní zapalování.
Zajímalo by mne, proč se všichni snažíte ušetřit tam, kde se šetřit
nevyplácí. Takové cosi neestetické na zadní kapotě vyjde dráže, než pořádné
zapalování z vrakoviště, které má ovšem pro auto daleko větší význam než
jakákoli aerodynamická brzda, kterou vzletně nazýváte spoilerem.
Škodovkářům zdar!
konstrukce ing. Fojtíka z AR 10/94
Autor článku: CJ (Jiří Čech)zobrazit další autorovy články 
upravit článek pro tisk 
|
|
|
![ŠKODA techweb [homepage]](images/skoda_techweb.gif)
