Aizdedzes spoles. Revolūcija

Veltot īsu brīdi plašajos Interneta laukos, atradu vietni, no kuras cēlies viss ''bums'' - B58 aizdedzes spoļu izmantošana vecākos/citos dzinējos.

Atļaušos ielikt attēla kopiju no testa rezultātiem:

Atruna: augstākminētais attēls ir lietotāja ''bahn'' īpašums.

Lietotājs ir nopietni aprīkots: moderns osciloskops; FLIR termokamera... Bet es pieliešu dažus pilienus darvas šajā tēmā.

a. fundamentālā iebilde - spoles ir testētas ar dažādiem dwell laikiem. Tas ir FUNDAMENTĀLI nekorekti! Protams, ka ilgāks dwell laiks (līdz brīdim, kamēr spoles magnētiskais materiāls piesātinās) palielina enerģiju, kas tiek uzkrāta spolē. Turklāt, šī atkarība ir kvadrātiska (vienkāršoti, neņemot vērā spoles primārā tinuma aktīvo pretestību), t.i., piemēram, palielinot dwell laiku par 10%, uzkrātā enerģija pieaug līdz pat par 21%. Attiecīgi, piem., it kā izcilā B58 aizdedzes spole, ja tās dwell laiku no 3.2ms (kas izmantots testā) tiek uzstādīta N54 sērijas dzinējam, kas izmanto dwell laiku 2.5ms, uzrādīs daudz pieticīgāku ieguvumu. Dwell laiks būs par ap 28% mazāks, uzkrātā enerģija: par ap 60% mazāka kā testā. To arī redzam testā, piem., ar Bosch B58 spoli (salīdzinot enerģiju ar 2.5/3.0/3.2ms dwell laiku). Dwell laiku (un, attiecīgi, enerģiju) ierobežos/noteiks DME, kurā spoles uzstādītas! 

b. nav tādas ''maģiskās'' enerģijas, ko atdod aizdedzes spole. Lai atdotu lielāku enerģiju, lielāka enerģija ir jāuzkrāj. Lielāka enerģija nozīmē lielāku (vidējo un peak) strāvu dwell/charge laikā. To rāda arī testu rezultāti. Mazākas enerģijas spolēm Ipeak ir 6..7A, jaudīgākajām - sasniedz 15A;

c. testā izmantots idealizēts slodzes modelis. Reālos apstākļos IGBT strādā ''clamp'' režīmā - uzreiz pēc aizvēršanās (un kamēr vēl nav izveidojusies dzirkstele) Uc aug nekontrolēti, sasniedz Uclamp un IGBT atkārtoti atveras (nostrādā tā Overvoltage aizsardzības sistēma). Šī ''clamp'' mode BŪTISKI paaugstina IGBT darba temperatūru. Dotais tests NAV KOREKTS - neatspoguļo reālo IGBT slodzi/temperatūru;

d. idealizētā slodze neņem vērā ''clamp'' režīma max pieļaujamo enerģiju/induktivitāti/strāvu vs temperatūra (norādīta konkrētā IGBT Datasheet). Tieši ''clamp'' režīma problēma rada lielākos draudus - IGBT var tikt bojāts, pat to nepārkarsējot un nepārsniedzot tā Ic max. Par šo un ''clamp'' problēmu lasiet šeit;

e. testā tiek izmantots 14V sprieguma avots. BMW auto borta spriegums var sasniegt pat 15V (aukstākā laikā un Overrun režīmos, kad no ģeneratora tiek pieprasīts 15.X voltu liels spriegums). Šis pieaugums ir +7%, uzkrātās enerģijas pieaugums: vairāk kā +15%. Šāda pārslodze jāņem vērā, izvērtējot IGBT noslodzi;

f. testā IGBT temperatūra sasniedz ap 70oC, bet te jāsaprot: tā ir +50oC pret vides t; tas ir viens tranzistors. Reālos apstākļos pats DME atrodas paaugstinātas t apstākļos; 6 gab. IGBT ir novietoti viens otram blakus (6X lielāka izkliedes jauda mazā laukumā);

g. autors neņem vērā, ka MSD80 un radniecīgie DME izmanto multi-ignition. Mazu/vidēju RPM diapazonā ir pat viens + PIECI secīgi izlādes impulsi (visi ''clamp'') režīmā (vairāk šeit)! Turklāt, spoles enerģija netiek pilnībā atbrīvota, kas nozīmē - dwell laiks turpinās/daļēji summējas. Izmantojot ''jaudīgākas'' spoles (ar mazāku primārā tinuma induktivitāti), šis režīms noved pie spoles piesātināšanās un nenormālas IGBT slodzes!

h. autors redz/samēra ļoti optimistiskus aizdedzes spoļu termālos profilus, bet neņem vērā multi-ignition un apstākli, ka spoles atrodas pilnīgi citā vidē (kā testos). Reālos apstākļos spoles apkārtējās vides temperatūra var būt līdz pat 100oC un vairāk (piem., situācija B58, lasiet šeit), kas nozīmē: KATRS oC pieaugums var būt kritisks! Turklāt, B58 aizdedzes spoles uzrāda ļoti strauju t kāpumu (daudz straujāku kā citām spolēm). Tas ir pašsaprotami: līdzīga lietderības koeficienta gadījumā vairāk karsīs jaudīgāka spole. Diemžēl, kiti neņem šos apstākļus vērā un par spoļu dzesēšanu nav padomāts vispār;

i. uz visa šī monologa fona zināmu jautrību man izraisīja Bosch un ELDOR spoles salīdzinājums. Kā jau noskaidroju šeit, Bosch ir tas pats ELDOR, tikai ar Bosch uzlīmīti. Jā, atšķiras ELDOR kodi, bet spoles (primārā tinuma) parametri ir ļoti līdzīgi. Kā redzam, tests apstiprina - uzkrātā enerģija ir praktiski 1:1 abām spolēm. 

Es zinu, ka neatrunāšu no B58 spoļu izmantošanas vecākos dzinējos. Šis ''brīnumrisinājums'' ir pārāk vilinošs. Vienīgais, ko aicinu - vīri, izmantojiet snubbers! Kas tas ir un kā lietot, lasiet šeit un šeit. Snubbers nodrošina to, ka IGBT nestrādā ''clamp'' režīmā:

a. samazinās IGBT karšana;

b. samazinās nekotrolēts Upeak izsitiens un paildzinās aizdedzes spoļu darbamūžs.

Otra būtiskā nianse - uzstādiet fuse savām ''mega'' spolēm! Vairāk lasiet šeit.

Piezīme: dažādām dwell time un aizdedzes spoļu kombinācijām var būt nepieciešama snubber elementu nominālu korekcija.