Бсз на иж планета 5 своими руками

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 19.09.2024

Небольшая статья о установке безконтактной системы зажигания на Иж-планета или о том, почему я решил отказаться от магнето…
А все началось с карбюратора. К62. Сильно потертый, но вполне работоспособный на вид, он категорически отказывался нормально работать. Нормально — это когда хорошие стабильные низкие обороты и плавный уверенный разгон. У меня же все наоборот — устойчивые обороты — это когда больше 1000, а вместо плавного разгона — сплошное дерганье какое то.
Мыл я его наверно раз 5. Подсосы воздуха искал. Иглу поднимал/опускал. Уровень менял. Жиклеры менял/проливал. УОЗ крутил. Фильтр менял. Свечи менял. Короче делал все, только разве с бубном вокруг не танцевал. По приходу домой вечером с гаража, о сексе даже и не думал.
Я уже даже хотел достать из кармана честно заработанные 1000 рублей и отдать их за новенький К68И, как вдруг меня посетила мысль о тракторном магнето, которое обеспечивало двигатель искрой. А что если все беды из-за него? Теперь каждый раз, когда я лез в карбюратор, я подозрительно смотрел на магнето, утешая себя тем, что искра — она и в Африке искра.
Последней каплей использования магнето было то, что на очередных покатушках в лесу по лужам я заглох. Просто стакан воды из хорошей лужи от переднего колеса вывел мотоцикл из строя…
В общем было решено — необходима установка классической БСЗ. Более того, из всех компонентов мне нужен был только датчик холла, остальное (катушка, ВВ-провода, разъемы и коммутатор) накопилось за прошлые годы. Единственное, я захотел, чтобы при установке БСЗ у меня также осталось и магнето, которое можно использовать как аварийное зажигание, например в случае выхода из строя генератора или коммутатора.
Описывать схему и установку смысла особого нет. Все уже написано и установлено до меня. Правда, без стеснения замечу, что я один из первых написал нормальную статью про БСЗ на сайте мотоиж.ру 10 лет назад.
Правда, есть пару новшеств в моем БСЗ. Первое это модулятор. Не классический диск с вырезом, а просто полоска стали, согнутая в полукруг и приваренная к диску. Длина полоски в пересчете на градусы равна сектору в 120 гр.
Второе новшество — это четырехвыводная катушка от 2111. Точнее, я бы сказал, это 2 спаренные катушки от газели. Просто в наличии больше ничего не было, а тратить деньги не хотелось. Соответственно, используется только одна катушка. Причем один из выводов этой катушки замкнут на массу. Была идея поставить вторую свечу, как это сделано например на Бросе или ВТХ. Но не хотелось убирать декомпрессор. На мой взгляд в этой конструкции есть и плюсы — запасная катушка всегда с собой.
Ну что могу сказать. После пуска я просто был ошеломлен тем, насколько изменилась работа двигателя. Он работает намного мягче и устойчивее. Холостые обороты удалось снизить раза в два. Про изменение плавности разгона я пока ничего сказать не могу, так как нужно все собрать в кучу и проехаться.
Но даже уже сейчас я могу сделать выводы:
— искра искре рознь
— такое говно как тракторное магнето предназначено для тракторов и на мотоцикле ему не место.

В заключении поста прилагаю несколько фотографий и видео работы.

На видео, кстати, слышно звонкий клацающий звук. Так вот, это не палец, а полоска модулятора в каком то месте цепляет датчик Холла. Нужно немного ее подогнуть.

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.

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.

2. Установка модулятора (пластины) на вал. Процедура простая: включил передачу, застопорил колесо и открутил болт на торце вала. Положил шайбу, гравер и всё в обратном порядке.

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 84x57мм.

Все это умещается в приборной панели мотоцикла.

Бесконтактная система зажигания мотоцикла ИЖ Планета и ИЖ Юпитер.

Одним из вариантов тюнинга советского мотоцикла ИЖ Планета без уменьшения ресурса работы двигателя является установка электронного зажигания на смену стандартному кулачковому. Такая переделка даст массу полезных и приятных изменений в роботе двигателя вашего Ижа. Электронное зажигание дает своевременное и более мощное искрообразование от чего двигатель становится более приемистым, уменьшается уровень вибрации, снижается расход топлива. Оборудование БСЗ можно установить не снимая кулачковой системы, таким образам что при отказе электроники можно будет пере подключить один провод, и продолжать ехать на контактной системе. Кроме того двигатель на БЗС можно запустить даже с прилично подсевшим аккумулятором, и особо не напрягаясь. Такую же систнму электронного зажигания с небольшой доработкой можно установить на двухцилиндровый "ИЖ Юпитер" или на другой мотоцикл.

Для того, чтобы сделать систему электронного зажигания на мотоцикл ИЖ, нам понадобится приобрести некоторые комплектующие. Дадее будем рассматривать на примере модели "ИЖ Планета", хотя и на "ИЖ Юпитер" такая система подойдет с небольшими отличиями:

1. Коммутатор для электронного зажигания от автомобиля ВАЗ 2108.
2. Датчик холла совместимый с коммутатором.
3. Катушка зажигания на 2 выхода. (можно оставить и родную)
4.Силиконовые волосковые бронепровода.

Механическая часть установки заключается в том, чтобы сделать крепление для датчика Холла, вырезать модулятор (металлическую пластину), и прикрутить коммутатор к бардачку изнутри.
Модулятору стоит уделить достаточно внимания, т.к. от точности и качества его изготовления будет зависеть работа двигателя. Модулятор вырезается из любого, магнитящегося метала толщиной 0.6 - 1мм (Я вырезал из корпуса компьютера). В идеале круг необходимого диаметра выточить на станке, но это можно сделать и в обычной дрели.
Сначала вырезаем что-то похожее на круг, в центре которого сверлим отверстие диаметром 7мм В отверстие вставляем болт и зажимаем гайкой. Затем с помощью дрели и болгарки получаем ровный круг. Подробнее не описываю – не трудно догадаться.
Полученный ровный круг размечаем маркером таким образом чтоб получить сектор около 120 градусов. Тут большой точности не нужно, важно лишь чтобы линии отреза сектора совпадали точно с радиусом.
Для любителей точности есть чертежи.

Так выглядит модулятор Электронного зажигания на мотоцикле.

Крепление датчика Холла можно сделать из крепления кулачка. Обрезается все лишнее, и на шайбах выставляется датчик на нужной высоте. Важно чтобы модулятор свободно пролетал внутри, и не задевал края датчика.

Я решил не снимать родную контактную систему, но конфликтовали модулятор и ось крепления кулачка. Пришлось подпиливать ось, и поднимать модулятор на шайбе. Толщиной шайбы выставляем положение модулятора в зазоре датчика.
Коммутатор можно установить где угодно. Многие в бардачок прячут. Мне нужно было всё пространство бардачка, и прикрепил я его к нему с наружной стороны, по соседству с блоком регулятором напряжения.

То что на датчик попадает вода и грязь, не страшно. Рзьем почти герметичен, а провода все равно следует хорошо изолировать.

Катушка зажигания остается родной в моем случае, но можно использовать газелевскую на два выхода. С такой катушкой можно вкрутить в головку планеты вторую свечу вместо декомпрессора, и за счет поджига топлива сразу в двух местах получаем более качественное сгорание топливной смеси.

Бронепровод лучше использовать силиконовый, хотя я и на обычном, медном ездил. Провод можно просто обрезать ножом у основания родного надсвечника и крепления в катушку. И вкрутить в родную люльку и катушку зажигания как обычный, медный бронепровод.
На электронке езжу уже год, никаких проблем не было, забыл что такое выставлять зажигание. Заводится с пол пинка. По расходу топлива получается чуток экономнее. мотоцикл резвый, хорошо отзывается на ручку газа. Устанавливайте и себе такую систему, и убедитесь в её преимущиствах.