Цифровой прибор для проверки и установки момента зажигания. Индикатор зажигания автомобиля

Индикатор неисправности системы зажигания - RadioRadar

Автолюбителю

Главная Радиолюбителю Автолюбителю

Предлагаемый индикатор оповещает водителя о состоянии системы зажигания автомобиля. Устройство выполнено на доступной элементной базе, доступно для повторения начинающими радиолюбителями и практически не нуждается в налаживании.

Каждый автолюбитель, наверное, попадал в ситуацию, когда двигатель автомобиля не запускался. И главных причин этому, когда стартёр прокручивает двигатель и этот двигатель бензиновый, может быть только две - неисправность системы зажигания или неисправность топливной системы. Если сразу правильно определить причину неисправности, то время простоя автомобиля в пути значительно уменьшится и появится возможность обойтись без эвакуатора, ведь причина может оказаться очень простой, например, плохой контакт высоковольтного провода.

Описываемое устройство предназначено для автомобилей, в которых отсутствует оперативный контроль исправности системы зажигания. При исправной работе зажигания индикатор ничем себя не проявляет, при неисправности - начинает мигать лампа. В качестве неё использована штатная лампа минимального уровня топлива, которая после установки индикатора выполняет две функции - показывает минимальный уровень топлива и сигнализирует о неисправности системы зажигания. Использование штатной лампы позволило не вторгаться в конструкцию передней панели автомобиля. Недостатком такого решения является невозможность контролировать состояние системы зажигания при минимальном уровне топлива, но отсутствие топлива уже само по себе может быть причиной того, что двигатель не запускается.

При желании можно использовать другую лампу, расположенную на передней панели автомобиля, или сделать переносной вариант индикатора и подключать его только при возникновении проблем.

Рис. 1

Схема индикатора приведена на рис. 1. На элементах C1, R1, R2, VD1 собран входной узел, формирующий управляющие импульсы для работы индикатора; на триггере DD1.1 - одновибратор с длительностью импульсов на выходе 15 мс; на логическом элементе DD2.1 и триггере DD1.2 - перезапускаемый одновиб-ратор, управляющий работой мультивибратора, собранного на логических элементах DD2.2, DD2.3. Элемент DD2.4 включён инвертором, а ключ на транзисторе VT1 подаёт напряжение на индикаторную лампу HL1.

После включения зажигания напряжение питания +12 В подаётся на индикатор. Интегральный стабилизатор напряжения DA1 уменьшает напряжение питания до 9 В. При прокрутке двигателя стартёром напряжение в бортовой сети автомобиля значительно понижается и зависит от состояния аккумуляторной батареи, вязкости масла, температуры окружающего воздуха и т. д. Стабилизатор DA1 сохраняет напряжение питания постоянным, а значит, постоянными и параметры импульсов одновибратора как при прокрутке двигателя стартёром, так и при работающем двигателе. После подачи напряжения питания на выходе (вывод 12) триггера DD1.1 появляется низкий логический уровень, а на выходе инвертора DD2.1 - высокий. Через резистор R4 заряжается конденсатор С4. Напряжение наС4, достигнув порога переключения триггера DD1.2, переводит его в единичное состояние.

Низкий логический уровень на инверсном выходе (вывод 2) триггера DD1.2 разрешает работу мультивибратора. Начинает мигать индикаторная лампа HL1, при этом проверяется её исправность. Частота включения лампы определяется постоянной времени цепи R6C5.

При работающем двигателе автомобиля и исправной системе зажигания в свечных проводах периодически появляются высоковольтные импульсы. С датчика эти импульсы поступают через входной узел C1, R1, R2, VD1 на вход С (вывод 11) триггера DD1.1, который формирует из них импульсы длительностью 15 мс. Стабилитрон VD1 защищает этот вход от возможного превышения напряжения. При поступлении первого импульса на выходе инвертора DD2.1 появляется низкий логический уровень и конденсатор С4 быстро разряжается через диод VD2. Триггер DD1.2 переключается, и на его инверсном выходе (вывод 2) появляется высокий логический уровень. Этот уровень запрещает работу мультивибратора на элементах DD2.2, DD2.3. Индикаторная лампа HL1 не загорается. Постоянная времени цепи R4С4 подобрана так, что каждый следующий импульс низкого уровня, поступающий с выхода инвертора DD2.1, успевает разрядить конденсатор ещё до того, как переключится триггер DD1.2 при самой малой частоте вращения коленчатого вала двигателя.

При возникновении неисправности импульсы с датчика пропадают и конденсатор С4 заряжается через резистор R4. Триггер DD1.2 переключается, и на его инверсном выходе (вывод 2) появляется низкий логический уровень, разрешая работу мультивибратора на DD2.2, DD2.3. Индикаторная лампа HL1 начинает мигать. Таким образом, по состоянию лампы контролируется общая исправность системы зажигания. Неисправность же в виде отсутствия искрообразования в одном цилиндре легко определяется по вибрации двигателя, звуку выхлопа, и при этом двигатель, как правило, запускается, но автомобиль "не тянет".

Рис. 2

Индикатор собран на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1 мм. Чертёж печатной платы и расположение элементов показаны на рис. 2, а внешний вид собранного индикатора - на рис. 3.

Рис. 3

В качестве датчика высоковольтных импульсов применён отрезок медного одножильного провода в изоляции, несколько витков которого намотаны на свечной высоковольтный провод. Число витков при этом для разных автомобилей может быть различным и зависит от типа зажигания, самого высоковольтного провода, зазора в свечах и т. д. В любом случае подборку числа витков необходимо начинать с минимального и ограничиться таким, при котором прокрутка двигателя стартёром не вызывает вспышек индикаторной лампы. В моём случае на автомобиле АЗЛК 214122 "Святогор" с самодельным тиристорным зажиганием это было пять витков. Наматывают провод виток к витку, а сверху покрывают изолентой. В случае переносного варианта можно использовать датчик, конструкция которого была описана в "Радио", 2004, № 1, с. 45, 46 в статье Н. Заеца "Автомобильный стробоскоп из лазерной указки".

Рис. 4

После сборки индикатора, перед установкой его на автомобиль, целесообразно проверить работоспособность индикатора с помощью генератора коротких импульсов, вариант схемы которого приведён на рис. 4. Сигнал с генератора подают непосредственно на вход С (вывод 11) триггера DD1.1. Вращая ручку переменного резистора r2 (рис. 4), проверяют работоспособность индикатора. При некорректной работе цепи R4С4 изменяют сопротивление резистора R4 или ёмкость конденсатора С4. Установив индикатор на автомобиль, необходимо, как уже сказано выше, подобрать минимально необходимое число витков провода для датчика. Датчик соединяют с платой экранированным проводом длиной около 0,5 м, экранированную оплётку подключают к общему проводу со стороны платы.

Микросхему DD1 можно заменить на HEF4013B, КР1561ТМ2; DD2 - на HEF400B, КР1561ЛЕ5.

Стабилитрон BZX55B9V1 заменим любым малогабаритным с напряжением стабилизации 9 В. Диод КД522Б - любой из серии КД522. Конденсатор С1 - КТ-2, заменять его можно керамическим конденсатором на напряжение 500 В или выше, остальные - керамические импортные; С5 - оксидный импортный. Транзистор VT1 КТ3117Б заменим, например, импортным 2N2222.

Устройство размещается в подкапотном пространстве автомобиля в районе крепления коробки с предохранителями. Поскольку приборы, размещённые на автомобиле, подвержены влиянию влаги и вибрации, после налаживания плату покрывают двумя-тремя слоями водостойкого лака. Не лишним будет покрыть её со стороны деталей ещё и силиконовым герметиком.

Автор: П. Юдин, г. Уфа, Башкортостан

Дата публикации: 26.06.2014

Мнения читателей

а101 / 29.07.2014 - 17:08Красивая,но бесполезная мулька-чайник всё равно вызовет эвакуатор,знаток просто проверит искру запасной свечой.
костя / 29.06.2014 - 09:51без такой штуки - как в деревне без нагана однозначно тяжело! остановиться двигло и сидеть будешь, думать почему оно не едет. пузырь из бардачка достанешь или в лобаз сходишь.... а там кто то подскажет - мужик! дак у тебя мотор то не крутиться!

Вы можете оставить свой комментарий, мнение или вопрос по приведенному вышематериалу:

www.radioradar.net

Радиосхемы. - Индикатор искрообразования

Индикатор искрообразования

категория

Электроника в помощь автолюбителю

материалы в категории

А. ПИЛТАКЯН, г. МоскваРадио, 2000 год, № 11

Неисправности, возникающие в системе зажигания автомобиля, характерны тем, что выявить их в одиночку бывает непросто, вдвоем же — и быстрее, и легче. Это и понятно: ведь невозможно одновременно быть и под капотом, где нужно найти неисправность, и за рулем, чтобы запустить двигатель. Да и четыре руки всегда лучше, чем две.

Поэтому многие автомобилисты стремятся оснастить свои машины дополнительными индикационными приборами, позволяющими водителю, находясь непосредственно на рабочем месте, получать достоверную информацию об исправности тех или иных узлов системы зажигания. Как правило, такие индикаторы очень просты, изготовить их может даже малоопытный радиолюбитель.

На рис. 1 ,а показана схема одного из вариантов индикатора исправности контактного прерывателя.

Когда контакты разомкнуты, ток через катушку зажигания не протекает — индикатор обесточен. После замыкания контактов падение напряжения на первичной обмотке увеличивается до напряжения бортовой сети, поэтому светодиод HL1 включается.

Если двигатель работает, светодиод вспыхивает при каждом замыкании контактов прерывателя, причем на малых оборотах коленчатого вала отдельные вспышки различимы на глаз. Желаемую яркость свечения светодиода устанавливают подборкой резистора R1.

Индикатор, выполненный по схеме на рис. 1,6, предназначен для контроля высоковольтных импульсов в "свечных" проводах двигателя. В этом устройстве источником световых вспышек служит неоновая лампа HL1.

На "свечной" провод наматывают бандаж из алюминиевой или медной фольги (длина намотки — около 10 см) и подключают к нему гибкий проводник-вывод, к которому и присоединяют неоновую лампу. Этот бандаж служит обкладкой конденсатора, через который часть энергии высоковольтного импульса ответвляется на индикатор.

Если такой индикатор предусмотреть для каждой запальной свечи двигателя, то, расположив неоновые лампы в порядке, соответствующем порядку зажигания в цилиндрах, вы получите возможность контролировать работу всех свечей. Кто-то сочтет достаточным иметь на борту один индикатор, подключенный к бандажу на центральном проводе распределителя.

Индикатор исправности контактного прерывателя по схеме рис. 1,а рассчитан на работу в автомобиле с классической системой зажигания. Если же на вашей машине установлен бесконтактный прерыватель с электронным блоком зажигания 36.3734, 3620.3734 или HIM-52 (зарубежного производства), такой индикатор, подключенный, как указано на схеме, к первичной обмотке катушки зажигания, будет индицировать работу блока зажигания, а не прерывателя.

Следующий индикатор предназначен для контроля работы бесконтактного прерывателя с датчиком Холла Схема его представлена на рисунке

У этого устройства высокое входное сопротивление, поэтому оно почти не шунтирует выходную цепь бесконтактного датчика-прерывателя. Вход индикатора подключают к входу электронного блока зажигания (вывод 6).

Индикаторы с неоновой лампой выполняют в системе с электронным зажиганием те же функции, что описаны ранее.

Некоторые автомобили оснащены электронной системой зажигания, не содержащей распределителя. Эта система содержит два бесконтактных датчика-прерывателя, подключенных к входам (выводы 19 и 8. 18 и 9 соответственно) двухканального электронного контроллера "Электроника МС2713-02". Выходы каналов контроллера (выводы 4 и 3) соединены со входами двухканального блока зажигания 42.3734 (выводы 6 и 5). Выходы каналов блока зажигания (выводы 7 и 1) нагружены каждый первичной обмоткой двух катушек зажигания.

Для контроля работы обоих каналов контроллера в этой системе потребуется два индикатора по схеме на рис. 2. подключенных к его выходам 4 и 3. Чтобы легче было отличить световые сигналы одного канала от сигналов другого, целесообразно применять в индикаторах светодиоды красного и зеленого свечения. Подключение индикаторов по схемам, показанным на рис. 1, особенностей не имеет.

Часть автомобилей Волжского автозавода оснащена разновидностью электронной системы, отличающейся от предыдущей тем, что в ней функции контроллера и блока зажигания совмещены в одном двухканальном блоке МС4004. Для такой системы, как показала практика, вполне достаточно использования индикаторов по схемам рис. 1. Два светодиодных индикатора включают параллельно первичной обмотке катушек зажигания, а индикаторы с неоновыми лампами — на каждый "свечной" провод.

От редакции журнала Радио. Для защиты светодиода (HLI. рис. 1,а) от ускоренной деградации кристалла из-за импульсов обратного напряжения рекомендуем согласно-последовательно со светодиодом включить любой кремниевый диод на обратное напряжение не менее 400 В

radio-uchebnik.ru

Цифровой прибор для проверки и установки момента зажигания

Читать все новости ➔

Этот прибор пригодится автомобилистам, эксплуатирующим автомобили с четырёхтактными карбюраторными двигателями. В отличие от современных двигателей с непосредственным впрыском топлива, где момент зажигания смеси в цилиндре задаёт контроллер управления двигателем, не требующий периодической проверки и подстройки, в карбюраторных двигателях в этот процесс вовлечён ряд механических устройств — прерыватель-распределитель, вакуумный и центробежный регуляторы. Стабильность их работы невысока, поэтому контроль правильности установки момента зажигания в различных режимах работы двигателя весьма актуален, особенно с учётом солидного возраста автомобилей с такими двигателями.

Прибор компактен, не содержит дефицитных деталей, не требует налаживания и может быть легко повторён даже начинающим радиолюбителем. Он позволяет измерять частоту вращения коленчатого вала двигателя, угол опережения зажигания (УОЗ), проверять функционирование вакуумного и центробежного регуляторов УОЗ.

Как известно, в классической системе зажигания четырёхтактного двигателя поджиг горючей смеси (далее будем использовать термин "искра") в каждом из его цилиндров производится один раз за рабочий цикл — два оборота коленчатого вала. Измерение частоты вращения коленвала может быть выполнено одним из двух методов:

Подсчётом числа искр в одном цилиндре за единицу времени. Частоту вращения вычисляют как половину числа искр за минуту.
Измерением интервала времени t между двумя последовательными искрами в одном цилиндре. Это длительность рабочего цикла двигателя — двух оборотов коленвала. Частоту вращения коленвала W в оборотах в минуту в этом случае вычисляют по формуле W=120/t.

Недостатком первого метода можно считать большую длительность измерения, ввиду чего результат приходится ждать довольно долго. Второй метод даёт результат измерения за доли секунды, однако его недостаток — существенные флюктуации результата от измерения к измерению. Причин этому немало, например, нестабильная работа регулятора УОЗ и свечей. Разброс результатов, измеренный автором в ходе работы над прибором, достигал ±10...25% среднего значения. Безусловно, нельзя доверять результатам, полученным с такой погрешностью, да и наблюдать мелькание цифр на индикаторе утомительно. Оптимальным я считаю первый метод с уменьшенной длительностью счёта либо второй метод с усреднением результатов нескольких измерений. По сути, это одно и то же.

Рассматриваемый прибор измеряет частоту вращения в оборотах в минуту, подсчитывая число искр в одном цилиндре за 6 с и умножая это число на 20. Результат получается с дискретностью 20 об/мин, что вполне достаточно для правильной установки УОЗ в карбюраторном двигателе.

Все приведённые рассуждения справедливы для системы зажигания классического четырёхтактного двигателя, работающего по принципу одной искры в цилиндре за рабочий цикл (два оборота). Однако в одно- и двухцилиндровых двигателях ситуация чаще всего иная — искры в каждом цилиндре формируются на каждом обороте коленвала. Одна из них (рабочая) — в конце такта сжатия, а вторая (холостая) — в конце такта выпуска. Это позволяет отказаться от довольно ненадёжного элемента — высоковольтного распределителя зажигания. Так сделано, например, в системе зажигания автомобиля "Ока". Прибор корректно работает с такими системами зажигания, обеспечивая при этом вдвое меньшую дискретность отсчёта (10 об/мин). Это же позволяет ему работать и с двухтактными двигателями.

УОЗ — один из важнейших параметров, определяющий экономичность, мощность и экологичность работы двигателя. Для проверки правильности работы вакуумного и центробежного регуляторов УОЗ в приборе предусмотрен стробоскоп. Запускающие импульсы для него снимают с высоковольтного провода свечи первого цилиндра трансформаторным датчиком тока искрового разряда. Проверка сводится к наблюдению за поведением нанесённых на освещаемый импульсами стробоскопа шкив коленвала меток при изменении положения дроссельной заслонки Полностью методика такой проверки изложена в инструкции по эксплуатации автомобиля.

Основные технические характеристики

При измерении частоты вращения коленвала:

измеряемая частота, об/мин ……… 20...6000
дискретность отсчёта, об/мин …….. 20 (10 При одной искре в цилиндре на каждый оборот коленвала.)

При измерении угла опережения зажигания:

измеряемый угол, град …. 25...0
дискретность отсчёта, град ….. 1

Напряжение питания, В …… 7...16

Потребляемый ток (в импульсе), мА ….. 650.

Схема прибора представлена на рис. 1. Он построен на микроконтроллере ATmega168-20PU, тактируемом от внутреннего RC-генератора частотой 8 МГц. Производитель гарантирует предельное отклонение этой частоты от номинальной не хуже ±3 % во всём рабочем интервале температуры, что более чем достаточно для проводимых измерений. Все функции прибора реализованы программно.

Рис. 1

Импульсы с датчика (трансформатора) тока Т1, надетого на высоковольтный провод, соединяющий распределитель зажигания с одной из свечей зажигания, поступают на вход усилителя- формирователя, состоящего из резисторов R2, R4, R5, R9, конденсатора С2, диодов VD2 и VD3, транзистора VT2. В случае пробоя изоляции высоковольтного провода есть вероятность попадания высокого напряжения во входную цепь прибора. Для защиты элементов этой цепи от повреждений применён газовый разрядник F1 с напряжением пробоя 90 В.

Положительная полуволна сигнала с датчика открывает транзистор VT2. Спадающий перепад напряжения на его коллекторе инициирует запрос прерывания INTO или INT1 (в зависимости от режима работы прибора). По запросу вызывается программная процедура, реализующая установленный режим.

Для измерения УОЗ прибор оснащён стробоскопом — импульсным источником световых импульсов на светодиоде EL1 (EDEW-1LS6 мощностью 1 Вт). Микроконтроллер управляет им с помощью электронного ключа на транзисторе VT1. Для сужения светового луча на светодиод надета коллиматорная линза EDOL-AA10-М15. Она сужает луч до 10 град., что существенно увеличивает яркость светового пятна. Резистор R8 ограничивает амплитуду импульса тока светодиода.

Результаты измерений прибор отображает на четырёхразрядном семиэлементном светодиодном индикаторе с общими катодами разрядов HG1 (FYQ-3641AG-11). Аноды элементов индикатора подключены к выходам РВ0—РВ6 микроконтроллера через резисторы R12—R18, ограничивающие импульсный ток элементов до 12...13 мА. Уровнями напряжения на катодах разрядов индикатора микроконтроллер управляет через ключи на транзисторах VT3—VT6, так как нагрузочная способность выходов микроконтроллера недостаточна для непосредственного управления ими.

Органы управления прибора — кнопки SB 1 и SB2, которые используют при измерении УОЗ, и переключатель режимов работы SA1. Перемычка S1 предназначена для установки типа проверяемой системы зажигания. При искре на каждом обороте коленвала она должна быть установлена, а при одной искре на два оборота — снята.

Все узлы прибора питают стабилизированным напряжением +5 В. Первичное питание — бортсеть автомобиля с номинальным напряжением 12 В. Прибор сохраняет работоспособность при напряжении в бортсети от 7 до 16 В. Диод VD1 предохраняет прибор от подачи питания в неправильной полярности.

Прибор может работать в двух режимах: стробоскопа-тахометра ("Ч") и измерения УОЗ ("У").

В режиме "Ч" (переключатель SA1 в нижнем по схеме положении) прибор по информации с датчика фиксирует искры в цилиндре и в момент каждой из них формирует на выходе PD7 импульс высокого логического уровня длительностью около 900 мкс. Этот импульс открывает транзистор VT1, и мощный светодиод EL1 излучает световой импульс той же длительности. Параллельно с этим микроконтроллер ведёт подсчёт искр и через каждые 6 с вычисляет частоту вращения коленвала, после чего выводит результат расчёта на индикатор HG1.

Проиллюстрировать логику работы микроконтроллера в этом режиме с помощью линейного алгоритма сложно, потому что в его программе широко используются прерывания, процедуры обработки которых асинхронно вклиниваются в главный цикл программы. Он начинается после старта программы (рис. 2) и повторяется многократно до выключения питания прибора. В этом цикле микроконтроллер читает переменную N, хранящую измеренное значение частоты вращения коленвала, и отображает его на индикаторе. В начале своей работы программа присваивает этой переменной значение 1234, которое и отображается на индикаторе до получения результата первого измерения, что происходит лишь по окончании формируемого Таймером 1 интервала счёта длительностью 6 с.

Рис. 2

С началом интервала счёта программа разблокирует внешнее прерывание INTO и обрабатывает каждую искру, как показано на рис. 3. Поступивший с датчика искры импульс генерирует запрос прерывания INTO. Процедура его обработки запрещает реакцию на следующие запросы этого прерывания, формирует сигнал включения светодиода EL1, запускает Таймер 2, инкрементирует значение переменной, хранящей число зафиксированных искр.

Рис. 3

Запрет прерываний INTO, запросы которых могут поступить через небольшие промежутки времени после первого, необходим для обеспечения работоспособности прибора при проверке систем зажигания с "длинной" искрой и многоискровых, а также для устранения влияния колебательных переходных процессов, возникающих в высоковольтных узлах системы зажигания по окончании искрового разряда. Продолжительность запрета — 10 мс с момента начала обработки принятого запроса.

Канал сравнения А Таймера 2 настроен на отсчёт интервала времени 900 мкс. По его истечении он генерирует запрос прерывания, обработка которого гасит светодиод EL1. Таймер продолжает счёт до генерации запроса прерывания каналом сравнения В, настроенным на отсчёт интервала 10 мс. Процедура обработки этого прерывания останавливает и обнуляет Таймер 2, снимает флаги внешних прерываний и разрешает прерывание INTO. С этого момента микроконтроллер готов к приёму и обработке сигнала следующей искры.

Описанные действия выполняются на фоне главного цикла программы, в котором происходят чтение и отображение на индикаторе измеренной частоты вращения коленвала двигателя. Через 6 с после запуска канал сравнения В Таймера 1 формирует запрос прерывания, процедура обработки которого рассчитывает частоту вращения и присваивает её значение переменной N. Сам Таймер 1 будет обнулён и перезапущен — начнётся следующий интервал счёта искр и последующего расчёта частоты вращения коленвала.

Только при следующем повторении главного цикла программы рассчитанное значение частоты вращения будет прочитано из переменной N и отображено на индикаторе. Учтите, что на время обработки запросов прерывания выполнение главного цикла приостанавливается. На рис. 2 это не показано, чтобы не усложнять его.

Для точного измерения УОЗ с дискретностью 1 град, при любой заранее установленной частоте вращения предназначен режим "У" (переключатель SA1 в верхнем по схеме положении). В этом режиме микроконтроллер, имея информацию о частоте вращения коленвала, предварительно рассчитывает время At, за которое коленвал поворачивается на 1 град., затем начинает фиксировать искры в цилиндре и формировать на каждую из них импульс стробоскопа. Однако, в отличие от режима "Ч", имеется возможность задерживать вспышку относительно искры. Длительность этой задержки можно изменять шагами по At, увеличивая её нажатиями на кнопку SB1 и уменьшая нажатиями на кнопку SB2. Методику измерения поясняет рис. 4. На нём схематично представлен шкив коленвала, на котором нанесена подвижная метка. Совмещение этой метки с неподвижной меткой на блоке цилиндров означает, что поршень первого цилиндра находится в ВМТ.

Рис. 4

Но если вращающийся шкив коленвала работающего двигателя осветить импульсами стробоскопа, которые совпадают по времени с искрами в первом цилиндре, подвижная метка будет видна на некотором угловом расстоянии от неподвижной (рис. 4, а), равном текущему значению УОЗ.

Если теперь нажать на кнопку SB1 и этим ввести задержку формирования импульсов стробоскопа относительно искры на время,

за которое коленвал повернётся на один градус, подвижная метка визуально переместится на градус ближе к неподвижной (рис. 4, б). Продолжая нажатия на кнопку SB1, можно добиться совмещения этих меток (рис. 4,в). "Перебор" компенсируют нажатиями на кнопку SB2. Прибор показывает на индикаторе введённую задержку в градусах. Когда метки совмещены, число на индикаторе равно УОЗ.

В начале работы в режиме "У" программа рассчитывает задержку на градус на основании значения частоты вращения коленвала, полученного перед этим в режиме "Ч". Затем она разрешает обработку прерываний INT1 и выполняет главный цикл, в котором отображает на индикаторе значение, хранящееся в переменной n.

Реакция на искру в этом режиме — запрос прерывания INT1, процедура обработки которого, показанная на рис. 5, блокирует дальнейший приём запросов этого прерывания с той же целью, с какой блокировались запросы прерывания INTO в режиме "Ч", и запускает Таймер 1. Содержимое регистра ОС1А канала А Таймера 1 пользователь может изменять шагами, равными длительности поворота коленвала на один градус. Через заданный таким образом интервал времени таймер генерирует запрос прерывания. Процедура его обработки запустит генерацию импульса стробоскопа аналогично тому, как было описано при рассмотрении режима "Ч". Разница лишь в том, что будут разблокированы запросы прерывания от INT1, а не от INTO.

Рис. 5

В режиме "У" прибор частоту вращения коленвала не измеряет. Поэтому её необходимо измерить в режиме "Ч", а затем перевести прибор в режим "У". Информация о частоте будет передана в процедуру измерения УОЗ автоматически. Так как в режиме "У" программа считает частоту вращения постоянной, любое её изменение в ходе измерения УОЗ приводит к ошибке. Относительная погрешность измерения УОЗ равна относительному отклонению фактической частоты в момент измерения от образцовой, измеренной в режиме "Ч".

Опрос состояния кнопок происходит с частотой около 1 Гц, поэтому нажимать на них чаще не имеет смысла. Допустимо удерживать нужную кнопку нажатой. Её действие будет повторяться с частотой опроса в течение всего времени удержания.

Прибор смонтирован на трёх печатных платах. Чертёж первой из них (основной) показан на рис. 6. Чертёж платы управления (находящиеся на ней две кнопки, переключатель и два резистора обведены штрихпунктирной рамкой в левом нижнем углу рис. 1) изображён на рис. 7. Справа на рис. 1 также в штрихпунктирной рамке находятся детали, размещённые на плате индикации. Её чертёж — на рис. 8.

Рис. 6

Рис. 7

Рис. 8

Контактные площадки плат, помеченные одинаковыми буквами, должны быть соединены между собой отрезками плоского кабеля. Столь сложная конструкция обусловлена стремлением автора уместить прибор в корпусе размерами 90x50x30 мм. Платы размещены в нём, как показано на рис. 9. Если такой необходимости нет, прибор можно собрать и на одной плате.

Рис. 9

В приборе использованы в основном компоненты для поверхностного монтажа типоразмера 1206 (конденсатор С3 типоразмера 1210). Исключение — микроконтроллер DD1, интегральный стабилизатор DA1, индикатор HG1, конденсатор С2 и газовый разрядник F1. Конденсатор С2 должен иметь номинальное напряжение не ниже 100 В. Кнопки SB1, SB2 — тактовые, переключатель SA1 — движковый на два положения.

Для микроконтроллера на плате установлена панель, из которой удалено гнездо 3. Микроконтроллер ATmega168-20PU может быть заменён на Atmega88 или Atmega328 с такими же буквенными индексами без изменения топологии печатной платы. Замена потребует, однако, перекомпиляции программы под соответствующий микроконтроллер. Конфигурацию микроконтроллера программируют в соответствии с рис. 10.

Рис. 10

Транзистор ВС847С можно заменить любым кремниевым структуры n-p-n с коэффициентом передачи тока базы не ниже 50. Вместо транзисторов IRLML0040 подойдут любые полевые с изолированным затвором, каналом n-типа и допустимым током стока не менее 1 А.

Вывод 3 светодиодного индикатора FYG-3641AG-11, для которого на соответствующей плате нет отверстия, загнут параллельно плате. Упомянутый индикатор может быть заменён любым аналогичным с общими катодами разрядов и обеспечивающим достаточную яркость свечения при токе элемента не более 20 мА.

Интегральный стабилизатор снабжён ребристым теплоотводом с площадью охлаждающей поверхности 20 см2. Светодиод EL1 укреплён на предназначенном для него теплоотводе "звезда" диаметром 19 мм.

Датчик-трансформатор тока Т1 изготовлен из П-образного ферритового магнитопровода с магнитной проницаемостью 2000...3000. Размер магнитопровода особого значения не имеет. Главное, чтобы в его окно можно было пропустить высоковольтный провод, соединяющий распределитель зажигания со свечой (это первичная обмотка), и осталось бы место для вторичной обмотки из 120 витков лакированного провода диаметром 0,15 мм.

Рис. 11

Эскиз конструкции трансформатора показан на рис. 11. Половины магнитопровода не склеены, а сжаты прищепкой, сделанной из обрезков стеклотекстолита (рис. 12). Это позволяет легко надевать трансформатор на провод свечи и снимать его. Вполне допустимо вместо П-образного магнитопровода применить ферритовое кольцо, расколов его на две приблизительно равные части. Грани магнитопровода перед намоткой следует притупить, а место расположения вторичной обмотки покрыть изолирующей плёнкой. Готовую обмотку необходимо защитить изоляционным лаком. Её подключают к входу усилителя-формирователя экранированным проводом длиной 50... 100 см.

Рис. 12

Кроме индуктивного датчика, с прибором можно использовать и гораздо более простой по конструкции, ёмкостный. В общем случае он представляет собой металлическую пластину, плотно прижатую к проводу свечи. Пластина и провод образуют конденсатор, через который импульсы поступают на вход прибора. От пластины датчика экранированный провод должен идти к точке соединения разрядника F1, резистора R2 и конденсатора С2. Экран соединяют с общим проводом только со стороны прибора.

Плата за простоту конструкции ёмкостного датчика — его весьма низкая помехоустойчивость. Трансформатор тока реагирует практически только на изменение тока в проводе, который проходит через окно его магнитопровода, остальные электромагнитные явления, которых в моторном отсеке автомобиля более чем достаточно, его "не интересуют". Ёмкостный же датчик охотно реагирует на изменения напряжения не только в проводе, на который он установлен, но и в других цепях Поэтому каждый экземпляр такого датчика требует индивидуальной подборки элементов входной цепи усилителя-формирователя. В частности, постоянный резистор R2 следует заменить подстроечным сопротивлением 100...120 кОм, включённым по схеме реостата. Вращая его движок, добейтесь устойчивой работы прибора, после чего замените подстроенный резистор постоянным ближайшего номинала.

Автор испытывал прибор с ёмкостным датчиком, сделанным из обычного зажима "крокодил", зубцы на губках которого были загнуты внутрь, а пружина ослаблена, чтобы исключить повреждение изоляции провода свечи. Результаты в целом удовлетворительные, однако датчик довольно капризен и реагирует, например, на расстояние до проводов других свечей и до корпуса двигателя.

Правильно собранный из исправных деталей прибор не требует налаживания (за исключением варианта с ёмкостным датчиком, о чём было сказано выше). Проверить правильность сборки и функционирования прибора несложно. Для этого следует включить режим "Ч" и подключить прибор к источнику питания с напряжением 7...16 В (датчик к проводу свечи не подключать, чтобы исключить поступление импульсов на вход прибора).

После включения прибора светодиод EL1 вспыхивать не должен. Первые 6 с на индикаторе должно отображаться число 1234. Если цифры следуют в другом порядке, то разряды индикатора перепутаны. При искажённом начертании цифр следует искать ошибки в подключении элементов индикатора к микроконтроллеру. По истечении 6 с в младших разрядах индикатора должны появиться три нуля — этим проверяется гашение незначащего нуля в старшем разряде.

Далее следует перевести прибор в режим "У". Индикатор должен показать минус ноль градусов, а кнопки SB1 и SB2 должны быть заблокированы. На этом проверка закончена.

Работают с прибором в следующем порядке:

Провода питания подключают к зажимам аккумулятора.
Датчик искры устанавливают на провод свечи первого цилиндра. Это следует делать при заглушенном двигателе.
Запускают двигатель.

Если измеренная частота вращения при неизменном режиме работы двигателя существенно изменяется от измерения к измерению, то индуктивный датчик (трансформатор тока) следует снять с провода свечи и установить обратно, повернув на 180°.

Если необходимо измерить УОЗ, то прибором в режиме "Ч" предварительно измеряют частоту вращения коленвала, а затем переключают прибор в режим "У" и измеряют УОЗ по методике, описанной выше.

Следует помнить, что в режиме измерения УОЗ погрешность практически полностью определяется стабильностью частоты вращения коленвала двигателя. Приемлемой максимальной погрешностью следует считать 8... 10%, поэтому и стабильность поддержания оборотов двигателя не должна быть хуже этого значения. Если системы двигателя не обеспечивают достаточно точного поддержания частоты его вращения, их следует проверить, а при необходимости отремонтировать.

Скачать архив (Файлы печатных плат прибора и программа микроконтроллера)

Автор: А. САВЧЕНКО, пос. Зеленоградский Московской обл.Источник: Радио №4/2016

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

Индикатор работы свечей зажигания TAWR

Индикатор работы свечей зажигания для любых 4-х цилиндровых бензиновых двигателей

Прибор предназначен для определения состояния свечей зажигания, высоковольтных проводов, крышки распределителя зажигания всех моделей отечественных и зарубежных автомобилей с карбюраторными двигателями.

Порядок подключения 1. Установить прибор под панелью приборов на липкую ленту, желательно в затемненном месте. 2. Провода идущие от прибора провести в моторный отсек. 3. Датчики установленные на концах проводов подключить к высоковольтным проводам каждого цилиндра (в соответствии с нумерацией указанной на датчиках). 4. Датчики устанавливаются на высоковольтные провода вблизи от свечей зажигания каждого из цилиндров. 5. Для установки датчиков требуется снять высоковольтный провод с наконечниками свечи. Продеть датчик на высоковольтный провод. Зафиксировать датчик на высоковольтном проводе методом затяжки петли датчика. Аналогично установить датчики на остальные провода. Установить все высоковольтные провода в наконечники свечей соответствующих цилиндров. Для надежного крепления датчика к высоковольтному проводу рекомендуется дополнительно закрепить датчик каплей клея "Момент". 6. Провод идущий от прибора без датчика подключить на "массу" автомобиля.

Порядок работы 1. Запустить двигатель и прогреть его до рабочей температуры. 2. На холостом ходу, по яркости свечения индикаторов, определить состояние свечей, высоковольтных проводов (т.е. свечей высоковольтных проводов, крышки распределителя и т.д.). Чем ниже яркость свечения индикаторов, тем хуже состояние контролируемых элементов. Яркость свечения всех индикаторов должна быть приблизительно одинаковой, что указывает на хорошую работу высоковольтных цепей. В противном случае требуется заменить свечу или высоковольтный провод, либо крышку распределителя зажигания. Соблюдение вышеуказанных методов диагностики позволит сохранить мощность, приёмистость и экономичность вашего автомобиля.

Работа прибора на ВОЛГЕ

detali-avto.com.ua

Два индикатора искры - Приборы - Автомобиль

Два индикатора искрыП. БЕЛЯЦКИЙ, г. Бердск Новосибирской обл.

В последнее время среди автолюбителей популярны разнообразные индикаторы, позволяющие визуально контролировать работу системы искрообразования бензинового двигателя внутреннего сгорания. В статье описаны простые приборы, позволяющие проводить экспресс-диагностику системы, не вывинчивая издвигвтеля запальных свечей.Предлагаемые индикаторы предназначены для контроля наличия искры в зазоре запальных свечей двигателя автомобиля и дают возможность быстро и легко выявить цилиндр, работающий с перебоями по зажиганию, что значительно облегчает поиск неисправностей. Так, если не вспыхивает один из светодиодов индикатора, необходимо проверить цепь от катушки зажигания до свечи неисправного цилиндра. Кроме этого, индикаторы искры помогают проверить правильность установки угла опережения зажигания по вспышкам светодиода первого цилиндра. Индикаторы искры состоят из одинаковых каналов, число которых равно числу цилиндров двигателя. Достоинство обоих индикаторов в том, что они не требуют непосредственного подключения к системе искрообразования, а первый из них — по схеме на рис. 1 — вообще не подключается к бортовой сети автомобиля.Обычно индикатор имеет четыре светодиода (по числу цилиндров), которые поочередно вспыхивают при прохождении высоковольтного импульса через соответствующую свечу. Уже при средней частоте вращения коленчатого вала двигателя вспышки светодиодов сливаются в непрерывное свечение.На рис. 1 показана схема простейшего индикатора искры. Светодиоды HL1—HL4 в нем вспыхивают от импульсов тока, поступающих в индикатор от емкостных датчиков Е1—Е4, которые надевают на высоковольтные "свечные" провода двигателя. В моменты пробоя искрового промежутка запальных свечей в емкостных датчиках наводится импульсное напряжение, достаточное для свечения светодиодов.

Диоды VD1—VD4 защищают светодиоды от импульсов обратной полярности. Вспышки светодиодов вполне отчетливо видны при отсутствии прямого солнечного или яркого электрического света.Емкостный датчик представляет собой кольцеобразную обойму с внутренним диаметром 9 мм и высотой 5...6 мм из жести либо медной фольги. Обойму надевают на свечной провод и плотно обжимают. Светодиоды КИПД21П-К можно заменить на КИПД21Н-К или КИПД27П-Г. Вместо Д310 подойдут диоды Д311, Д311А или Д312Б.

Поскольку индикатор содержит малое число деталей, его легко смонтировать на плате размерами 80x25 мм толщиной 1,5...2 мм из любого теплостойкого изоляционного материала. По средней линии платы сверлят четыре отверстия диаметром 9 мм с расстоянием между их центрами 20 мм. Через эти отверстия при установке индикатора на двигатель пропускают свечные провода с надетыми на них датчиками. На плате монтируют диоды VD1— VD4 и светодиоды HL1—HL4. Общий провод зажимают под винт крепления катушки зажигания. Датчики сдвигают по проводам вплотную к плате и припаивают к светодиодам короткими проводниками.

Второй вариант индикатора (см. схему на рис. 2) требует подключения к бортовой сети автомобиля. Яркость свечения светодиодов HL1— HL4 этого индикатора достаточна для наблюдения за работой системы искрообразования даже в солнечный день.Прибор также содержит четыре одинаковых канала и питается от бортовойсети автомобиля (12 В) через общий токоограничитвльный резистор R5. Повышение яркости вспышек светодиодов достигнуто применением в каждом канале усилителя тока на двух транзисторах. Конструкцию датчиков тоже удалось упростить.

Резисторы R1—R4 шунтируют входные цепи индикатора, устанавливая порог открывания транзисторов, и уменьшают наводки напряжения от соседних высоковольтных проводов, проходящих рядом.Все детали индикатора устанавливают на печатной плате размерами 105x19 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы представлен на рис. 3. На чертеже полностью показана "печать" только первого из четырех каналов. Выводы деталей припаивают со стороны печатных проводников. Светодиоды HL1—HL4 устанавливают на ребре платы. Емкостными датчиками Е1—Е4 служат четыре кольца, сформированные иэ фольги на плате.

Плату помещают в футляр размерами 110x26x10 мм, спаянный из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. В узкой грани футляра просверлены четыре отверстия диаметром 5 мм под светодиоды, а в широких боковых — по четыре отверстия для свечных проводов. Транзисторы КТ3130Б9 можно заменить любыми из серий КТ3130, КТ3102. Светодиоды КИПД21В-К можно заменить более яркими из серии КИПД21, однако при этом нужно будет подобрать резисторы R1— R4 меньшего сопротивления по минимуму помех от соседних высоковольтных проводов.

cxema.my1.ru

Диагностика исправности свечей зажигания

Диагностика свечей зажигания

Наиболее точным методом определения технического состояния свечи является метод диагностирования свечи по силе тока в искровом промежутке.

Между клеммой распределителя и свечой зажигания, на работающем двигателе, с помощью высоковольтных разъемов «Вход - к трамблёру» и «Выход к высоковольтному проводу свечи» подключается измерительный узел. Он состоит из микроамперметра Р1, включенного в диагональ выпрямительного моста, образованного диодами VD1-VD4),зашунтированными резисторами R1-R4.

Приспособление позволяет проверять свечи как в системе зажигания, выполненной по классической (батарейной) схеме, так и в электронной системе. Для этого служат переключатель SA1 и подстроечные резисторы R5 и R6. У электронной системы зажигания сила тока разряда намного выше. Техническое состояние свечи определяется по показаниям микроамперметра.

Индикатор исправности свечи зажигания предназначен для проверки технического состояния свечей зажигания и цепей высокого напряжения системы зажигания на работающем двигателе внутреннего сгорания автомобилей "Жигули" всех моделей, кроме старых моделей, вроде ВАЗ- 2108 и автомобилей оборудованных электронными системами зажигания.

Индикатор позволяет проверить общее состояние высоковольтной цепи, включая катушку зажигания. В том числе:

зазор между электродами свечи зажигания;
наличие нагара на свече и состояние её изолятора;
наличие обрыва в цепи высокого напряжения системы зажигания;
наличие утечки тока между цепями высокого напряжения системы зажигания и корпусом двигателя.

Во избежание неприятных ощущений от действия высокого (но не опасного для здоровья) напряжения цепи зажигания необходимо строго соблюдать последовательность подключения индикатора.

Не подключайте индикатор и не касайтесь его корпуса на работающем двигателе!

Убедитесь в отсутствии механических повреждений индикатора, при наличии на поверхности влаги протереть его.
Прогреть двигатель.
Вынуть из крышки распределителя зажигания неработающего двигателя провод проверяемой свечи и вставить его в гнездо индикатора.
Вставить штекер индикатора в освободившееся гнездо крышки распределителя зажигания.
Запустить двигатель.
Плавно увеличить обороты двигателя (выше средних).
По положению стрелки индикатора, оценить состояние элементов высоковольтной цепи системы зажигания.
При необходимости устранить неисправности.

Проверку остальных свечей зажигания провести в приведённой выше последовательности.

После устранения неисправности стрелка индикатора может оставаться в зелёном секторе. Это связано со снижением коэффициента запаса по напряжению системы зажигания из-за старения её отдельных элементов, что особенно характерно для автомобилей с длительным сроком эксплуатации.

На сайте k-car.ru можно найти запчасти системы зажигания для иномарок.

LADATUNING.NET

www.ladatuning.net

Улучшение работы системы зажигания автомобилей ВАЗ с карбюраторным двигателем

На страницах радиолюбительских журналов опубликовано немало статей на тему усовершенствования различных систем зажигания.

Система зажигания

Одной из причин такого большого числа публикаций является не очень хорошая работа штатной системы зажигания, в том числе и «народного автомобиля» ВАЗ первых моделей. Если заправлять такой автомобиль высококачественным бензином, тщательно регулировать карбюратор и чистить свечи, то система зажигания работает нормально. Но не всегда эти условия выполняются, например, довольно часто попадается низкокачественный бензин. В результате возникают проблемы с запуском двигателя, особенно зимой. Предлагается улучшить работу системы зажигания автомобиля ВАЗ без её существенного усложнения.

Обычно об эффективности работы системы зажигания судят по надёжности запуска двигателя при низких температурах. Система зажигания влияет и на другие характеристики автомобиля, например, на расход топлива и содержание окиси углерода в выхлопных газах. Но влияние это не очень сильное, его не просто оценить количественно и измерить. Так, чтобы определить количество окиси углерода в выхлопных газах, нужен специальный прибор. Не простая задача и точно измерить километровый расход топлива, так как он зависит от многих факторов.

Судить об эффективности работы системы зажигания можно по внешнему виду искрового разряда и по максимальному расстоянию между электродами разрядника, при котором ещё происходит образование искры. Зная максимальное расстояние между электродами и электрическую прочность воздуха, можно рассчитать амплитуду переменного напряжения на вторичной обмотке катушки зажигания. Хорошая система должна обеспечивать образование искры длиной 8… 10 мм. Значение 7 мм, которое приводится в некоторых источниках, на практике оказывается недостаточным. Этот вывод подтверждается и расчётами, при этом необходимо учитывать, что электрическая прочность воздуха примерно пропорциональна давлению.

Надёжность воспламенения топливовоздушной смеси зависит не только от наличия искрового разряда, но и от его энергии. Визуально энергию искрового разряда можно оценить по толщине и цвету его стриммера — видимому ионизированного газа, по которому распространяется разряд. Если стриммер синего цвета тонкий — разряд слабый. Если толстый — разряд достаточно сильный. Самой большой энергией обладает разряд, который имеет толстый синий стриммер, окружённый зоной красноватого свечения с неровной границей (так называемая «мохнатая искра»). Именно такой разряд должна обеспечивать система зажигания для надёжного запуска двигателя зимой. Но такой результат не всегда удаётся получить.

Многие автолюбители считают, что хорошая искра должна быть обязательно синего цвета без красноватого оттенка. Но это мнение не подтверждается ни практикой, ни экспериментами. А эксперимент можно поставить следующий. Если в тиристорной системе зажигания ёмкость накопительного конденсатора постепенно увеличивать от 1 мкФ до 10 мкФ, то мощность искры увеличивается, и у синего стриммера появляется светло-красная оболочка.

Схема доработанной системы зажигания

На рисунке приведена схема доработанной системы зажигания, обеспечивающая надёжный запуск холодного двигателя. По подобной схеме собрана система зажигания на автомобилях «Москвич». Она содержит: катушку зажигания Б115В, рассчитанную на напряжение 7…8 В; дополнительный резистор R1, представляющий собой спираль из мягкой стальной проволоки в керамическом изоляторе; дополнительный конденсатор С1 и два реле К1, К2.

Система зажигания

При запуске двигателя стартёром напряжение +12 В через замкнутые контакты замка зажигания подаётся на резистор и на обмотку тягового реле. Обмотки реле К1 и К2 подключены параллельно обмотке тягового. Реле К1 срабатывает и своими контактами К1.1 замыкает резистор R1. При этом стартёр проворачивает коленчатый вал двигателя, а напряжение +12 В подано напрямую на катушку зажигания. В результате во время запуска на свечи зажигания поступает повышенное напряжение, обеспечивающее достаточно мощную искру. Реле К2 также срабатывает, подключая к прерывателю своими контактами К2.1 дополнительный конденсатор С2. В результате уменьшается искрение между контактами прерывателя и дополнительно увеличивается мощность искрового разряда в свечах зажигания. Во время работы стартёра напряжение АКБ меньше 12 В (его значение зависит от состояния батареи), поэтому катушка зажигания, включённая напрямую, в это время не испытывает больших электрических перегрузок. После запуска двигателя обмотки реле обесточены, а напряжение +12 В подано на катушку зажигания через резистор R1, понижающий напряжение на ней до необходимого значения.

Конструкция и детали системы зажигания

Реле К1 и К2 — стандартные автомобильные. Вместо двух реле можно использовать одно, если оно имеет две группы замыкающих контактов. Дополнительный резистор R1 — сопротивлением 1,5…1,8 Ом от любого автомобиля. Автор применил дополнительный резистор, поставляемый с катушкой зажигания Б115В. Возможна и перемотка спирали имеющегося резистора под требуемое сопротивление.

Катушку зажигания можно выполнить с отводом от середины первичной обмотки. Тогда при включении стартёра напряжение +12 В необходимо подать на средний вывод первичной обмотки, а после выключения стартёра — на всю первичную обмотку. Реле К1 в этом случае следует применить с переключающими контактами. Переключающий контакт подключить к клемме «15″ замка зажигания, нормально замкнутый — к выводу полной обмотки катушки, а нормально разомкнутый — к отводу от середины. Проблема здесь заключается в том, что промышленность не выпускает катушек зажигания с отводом от середины. Поэтому такую катушку придётся изготовить самостоятельно из обычной заводской катушки зажигания, рассчитанной на напряжение 12 В.

Усовершенствованная система зажигания безотказно эксплуатируется около 5 лет.

Похожие радиосхемы и статьи:

eschemo.ru