Рассмотрены источники радиопомех от системы зажигания, показаны способы подавления помех, системы зажигания, рекомендован фильтр по цепи питания радиоаппаратуры.
В системе зажигания двигателя внутреннего сгорания на бензине четыре основных источника электромагнитных колебаний: первичный контур, контур контакта прерывателя, цепь распределителя и свеча зажигания. Последние три относятся к высокочастотным источникам электромагнитного излучения, попадающих в диапазон радиовещания. Для наглядности рассмотрим т.н. «классическую» систему зажигания, изобретенную лет 100 назад и мало изменившуюся до сих пор, показанную на рис.1,
где 1 — аккумулятор; 2 — катушка зажигания; 3 — конденсатор «искрогасящий»; 4 — контакт-прерыватель (сейчас вместо него чаще всего применяют транзистор); 5 — добавочное сопротивление (для ограничения тока катушки в нормальном режиме работы); 6 — контакт шунтирования добавочного сопротивления 5 для увеличения напряжения зажигания на период запуска двигателя; 7 — распределитель зажигания; 8 — свечи зажигания (по числу цилиндров).
Первый источник радиопомех — контакт-прерыватель 4 в момент, когда он размыкается. Второй источник — разрядный промежуток в распределителе зажигания 7 при его пробое. Третий источник — пробой в свечах 8.
Излучение электромагнитных колебаний в пространство предопределяется не только мощностью генератора, но также излучающим контуром, гальваническими и индукционными связями. Например, аккумулятор, являясь общим источником питания всех потребителей в автомобиле, приводит к возникновению токовой связи между потребителями. Классика идеологии обеспечения помехозащищенности предопределяет необходимость подавления помехи, прежде всего в самом источнике помехи, а затем на входах потребителей.
Исходя из этой концепции, для исключения циркуляции высокочастотных электромагнитных колебаний в контуре катушка зажигания — аккумулятор — цепи включения системы зажигания необходимо установить конденсатор шунтирования входной цепи катушки зажигания, как это показано на рис.2.
Как видно, наличие шунтирующего конденсатора создаст для электромагнитных колебаний основной частоты «короткий» путь, что одновременно улучшит условия формирования высоковольтного импульса и будет выполнять функцию фильтра для высокочастотной части спектра помех от контакта прерывателя и высоковольтных цепей.
Номинал шунтирующей емкости выбирают из условия: Сш»Си. Так как номинал емкости обычно лежит в пределах 0,15…0,3 мкФ, то 2 мкФ будет вполне достаточно.
В существующих системах зажигания в высоковольтной части приняты определенные меры к подавлению радиопомех. Так, например, в распределителе установлен резистор, а в некоторых системах соединительные высоковольтные провода имеют проводящую жилу
из сплава с высоким омическим сопротивлением. Все эти мероприятия существенно снижают радиопомехи методом увеличения затухания электромагнитных колебаний. Весьма эффективным способом подавления помех является экранирование высоковольтных цепей вместо введения в них демпфирующих сопротивлений. Дело в том, что изначально высоковольтные цепи выполнялись экранированными. Сейчас в авиационных системах и автомобилях с радиосвязной аппаратурой по-прежнему используют только экранированные высоковольтные провода в системах зажигания. Можно предположить, что события развивались так. Сначала, когда еще помехи не очень докучали, кто-то предложил сэкономить, сняв экраны с проводов. Потом, когда помехи стали досаждать и люди поумнели в области электромагнитных колебаний, опять нашелся изобретатель, который ввел демпфирующие сопротивления, затем начались усовершенствования, как делать сопротивления и где их размещать.
Экранировка высоковольтных, особенно свечных проводов, приводит к значительному повышению эффективности воспламенения топливно-воздушной смеси за счет увеличения энергии электрического разряда в свечном промежутке с превращением его в многоискровой высокочастотный импульс.
Теперь о фильтре в цепи питания радиоприемника. Известны фильтры на основе различных комбинаций индуктивностей и конденсаторов. Предлагаемый фильтр назван «диодным» и представляет собой однополупериодный выпрямитель с емкостным фильтром, как это показано на рис.3, где Ак — аккумулятор; VD — диод любой на ток 0,5…1,0 А и обратное напряжение не менее 50 В; С — конденсатор электролитический любой марки емкостью не менее 500 мкФ на напряжение не менее 25 В.
Радиоприемник подключается к аккумулятору экранированным проводом с присоединением экрана к «массе» в точке подключения минусового вывода аккумулятора. Экранированный провод должен быть снаружи в изоляции (кабель типа РК), а корпус радиоприемника не должен касаться в посадочном месте металлических элементов конструкции корпуса автомобиля.
A T. Белявский, г. Черкассы.
