Делаем простой стробоскоп для установки зажигания своими руками. Стробоскоп для зажигания
Делаем простой стробоскоп для установки зажигания своими руками
Светодиодный стробоскоп для установки зажигания позволяет быстро и с высокой точностью выставлять оптимальный угол опережения зажигания (УОЗ) в автомобиле. Данный параметр играет важную роль в корректной работе двигателя. Небольшое смещение в момент зажигания приводит к потере мощности, вследствие возросшего расхода топлива и перегрева двигателя.
Несмотря на большой ассортимент промышленно выпускаемых приборов для проверки и установки УОЗ, актуальность создания стробоскопа своими руками не потеряла смысл и в наши дни. Представленная схема самодельного стробоскопа для автомобиля не требует наладки после сборки и изготавливается из доступных деталей.
Схема разработана и представлена в журнале «Радио» в далеком 2000 году. Однако, благодаря своей простоте и надежности, остается актуальной и в наши дни.
- Цепь питания, состоящая из выключателя SA1, диода VD1 и конденсатора С2. VD1 защищает элементы схемы от ошибочной смены полярности. С2 блокирует частотные помехи, предотвращая сбои в работе триггера. Для подачи и отключения питания используется выключатель SA1, для этого подойдет любой компактный выключатель или тумблер.
- Входная цепь, которая состоит из датчика, конденсатора С1 и резисторов R1, R2. Функцию датчика выполняет зажим «крокодил», который закрепляется на высоковольтном проводе первого цилиндра. Элементы С1, R1, R2 представляют собой простейшую дифференцирующую цепь.
- Микросхема триггера, собранная по схеме двух однотипных одновибраторов, которые формируют на выходе импульсы заданной частоты. Частотозадающими элементами являются резисторы R3, R4 и конденсаторы С3, С4.
- Выходной каскад, собранный на транзисторах VT1-VT3 и резисторах R5-R9. Транзисторы усиливают выходной ток триггера, что отражается в виде ярких вспышек светодиодов. R5 задаёт ток базы первого транзистора, а R9 – исключает сбои в работе мощного VT3. R6-R8 ограничивают ток нагрузки, протекающий через светодиоды.
Схема стробоскопа питается от автомобильного аккумулятора. В момент замыкания выключателя SA1, триггер DD1 переходит в исходное состояние. При этом на инверсных выходах (2, 12) появляется высокий потенциал, а на прямых (1, 13) – низкий потенциал. Конденсаторы С3, С4 заряжены через соответствующие резисторы.
Импульс с датчика, пройдя через дифференцирующую цепь, поступает на тактовый вход первого одновибратора DD1.1, что приводит к его переключению. Начинается перезаряд С3, который через 15 мс заканчивается очередным переключением триггера. Таким образом, одновибратор реагирует на импульсы с датчика, формируя на выходе (1) прямоугольные импульсы. Длительность выходных импульсов с DD1.1 определяется номиналами R3 и С3.
Второй одновибратор DD1.2 работает аналогично первому, уменьшая длительность импульсов на выходе (13) в 10 раз (примерно до 1,5 мс). Нагрузкой для DD1.2 служит усилительный каскад из транзисторов, которые открываются на время импульса. Импульсный ток через светодиоды ограничен исключительно резисторами R6-R8 и в данном случае достигает величины 0,8 А.
Не стоит пугаться столь большого значения тока. Во-первых, его импульс не превышает 1 мс, со скважностью в рабочем режиме не менее 15. Во-вторых, современные светодиоды обладают гораздо лучшими техническими характеристиками в сравнении с их предшественниками из 2000 года, когда эта схема впервые получила практическое применение. Тогда нужно было поискать светодиоды с силой света в 2000 мкд. Сейчас белый LED (от англ. Light-emitting diode) типа C512A-5 мм от компании Cree с углом рассеивания 25° способен выдать 18000 мкд при постоянном токе в 20 мА. Поэтому использование сверхъярких светодиодов позволит значительно снизить ток нагрузки путём увеличения сопротивления R6-R8. В-третьих, время пользования стробоскопом обычно не превышает 5-10 минут, что не вызывает перегрев кристаллов излучающих диодов.
Самодельный стробоскоп для установки зажигания можно собрать как на недорогих отечественных радиоэлементах, так и на более прецизионных импортных элементах. Ниже представлена плата с применением отечественных компонентов для штыревого монтажа. 
Плата в файле Sprint Layout 6.0: plata.lay6
Диод VD1 – КД2999В или любой другой с малым падением прямого напряжения. Конденсатор С1 должен быть высоковольтным с емкостью в 47 пФ и напряжением 400В. Конденсаторы С2-С4 неполярные серии КМ-5, К73-9 на 0,068 мкФ 16В. Все резисторы, кроме R4, типа МЛТ или планарные с номиналами, указанными на схеме. Подстроечный резистор R4 типа СП-3 или СП-5 на 33 кОм.
Триггер ТМ2 лучше использовать 561 серии, которая отличается высокой помехоустойчивостью и надёжностью. Но можно заменить его микросхемой 176 и 564 серии, учитывая их распиновку. Транзисторы VT1-VT2 подойдут КТ315 Б, В, Г или КТ3102 с большим коэффициентом усиления. Выходной транзистор – КТ815, КТ817 с любой буквенной приставкой. Светодиоды HL1-HL9 лучше взять сверхъяркие с малым углом рассеивания. Их располагают на отдельной плате по три в ряд. При отсутствии каких-либо деталей схемы их можно заменить более современными аналогами, немного усовершенствовав плату.
Готовую плату управления стробоскопа и плату со светодиодами удобно разместить в корпусе переносного фонарика. При этом необходимо предусмотреть отверстие в корпусе под регулятор R4, а в качестве SA1 можно использовать штатный выключатель.
В схеме установлен подстроечный резистор R4, регулировкой которого можно добиться нужного визуального эффекта. Вращая ручку регулятора можно наблюдать, что уменьшение импульса тока ведёт к недостатку освещенности меток, а увеличение – к размытости. Поэтому во время первого запуска стробоскопа необходимо подобрать оптимальную длительность вспышек.
Длина экранированного провода от печатной платы к датчику не должна превышать 0,5 м. В качестве датчика подойдет 0,1 м медного проводника, припаянного к центральной жиле экранированного провода. В момент подключения его наматывают на изоляцию высоковольтного провода первого цилиндра автомобиля, делая 3 витка. Для повышения помехоустойчивости намотку производит максимально близко к свече. Вместо медного проводника можно взять зажим типа «крокодил», который также следует припаять к центральной жиле, а его зубья слегка загнуть внутрь, чтобы не повредить изоляцию.
Прежде чем рассмотреть работу стробоскопа, нужно понять суть стробоскопического эффекта. Если движущийся в темноте объект на мгновение осветить вспышкой, то он будет казаться застывшим в месте, где произошла вспышка. Если на вращающееся колесо нанести яркую метку и освещать его яркими вспышками, совпадающими по частоте с частотой вращения колеса, то в момент вспышек можно зрительно фиксировать местоположение метки.
Перед регулировкой момента зажигания автомобиля наносят две метки: подвижную на коленчатом валу (маховике) и стационарную – на корпусе двигателя. Затем присоединяют датчик, подают питание на стробоскоп и включают двигатель в режим холостого хода. Если во время вспышек метки совпадают, то УОЗ выставлен оптимально. В противном случае следует произвести корректировку до полного их совпадения.
Представленный стробоскоп для установки зажигания, собранный своими руками, позволит за несколько минут отладить систему зажигания автомобиля. В результате корректировки вырастет КПД двигателя и увеличится срок его службы.
Стробоскоп для установки зажигания
Одним из методов регулировки (установки) начального момента зажигания является применение стробоскопа для установки зажигания.
Если зажигание выставлено неправильно, например, с излишним опережением, то искра подается в камеру сгорания автомобиля, еще в тот момент, когда поршень двигателя еще не достиг нужной точки. В этом случае воспламенившаяся топливная смесь создаст для поршня дополнительную преграду в виде давления.
Т.е. получается, что поршень еще должен двигаться вверх, но давление от воспламенения тормозит его. В конечном итоге двигатель начинает тратить больше энергии, чтобы довести поршень до верхней точки.
При позднем срабатывании зажигания поршень уже начинает двигаться вниз, поэтому увеличен объем пространства, где происходит воспламенение топливной смеси. Соответственно, давление на поршень получается меньше, и мощность двигателя падает.
Любая неправильная регулировка зажигания приводит к перерасходу топлива, потере мощности двигателя, его перегреву. Помимо этого на поршне, на стенках цилиндра образуются излишние отложения в виде нагара. И все это в комплексе может привести к уменьшению моторесурса двигателя.
Проверка и настройка работы системы зажигания – операция достаточно сложная. Однако при помощи стробоскопа для установки зажигания, имея определенный опыт, можно выполнить эту операцию самостоятельно.
Принцип работы стробоскопа
Работа этого устройства основана на стробоскопическом эффекте. Давно было замечено, что если движущийся предмет освещать яркими вспышками с высокой частотой, возникает оптическая иллюзия, что движение останавливается.
Если освещать вращающуюся деталь яркими вспышками с частотой, совпадающей с частотой вращения, деталь будет визуально казаться неподвижной. Именно на этом принципе и основана диагностика работы зажигания.
В процессе настройки зажигания стробоскопом освещаются метки, одна из которых неподвижная, а вторая – все время вращается. Метки нанесены следующим образом:
- Неподвижная метка – на поверхности двигателя,
- Подвижная метка – на коленчатом валу.
Установка момента зажигания при помощи стробоскопа
В результате освещения вспышками стробоскопа подвижная метка как бы замирает в одном положении. Это происходит только в том случае, если работа стробоскопа синхронизирована с подачей электрического импульса на свечу цилиндра.
Синхронизация вспышек достигается за счет установки специального датчика (емкостного) на высоковольтном проводе, идущем к свече зажигания. Как только идет высоковольтный импульс зажигания, датчик срабатывает и передает сигнал на включение лампы стробоскопа. Впрочем, стробоскоп для установки зажигания может подключаться к системе и другими способами.
Диагностику работы системы зажигания производят сначала на холостом ходу двигателя. В свете стробоскопической лампы, в идеальном состоянии, две метки должны находиться напротив друг друга. Относительный сдвиг меток означает, что зажигание выставлено не в оптимальном положении.
Корректировка зажигания выполняется до тех пор, пока метки не начнут совпадать. Корректировка происходит за счет сдвига прерывателя распределителя, пока метки не будут совпадать.
Некоторые характеристики стробоскопа для установки зажигания
Источником питания для стробоскопа может быть бортовая автомобильная сеть или собственные элементы питания (батарейки или небольшие аккумуляторы). Что лучше – автономное питание или питание за счет сети автомобиля, вопрос не настолько актуальный. Просто с автономным питанием за прибором не тянутся провода.
Максимальная частота вспышек, которые выдает стробоскоп, должна совпадать с максимальной частой вращения коленчатого вала. Чаще всего встречается частота работы стробоскопа 50 Гц.
Большинство стробоскопов не могут работать в длительное время в режиме вспышек. Это связано с конструкцией ламп, которые в них применяются. Обычно стробоскоп для установки зажигания может непрерывно работать может не более 5-10 мин. Об этом указывается в инструкции по эксплуатации. После этого устройству, прежде всего, лампе нужно давать такой же по продолжительности отдых.
Нормально работать с устройством можно, если в помещении темно. Чем выше освещенность, тем хуже заметны метки.
Стробоскоп для настройки угла опережения зажигания своими руками
Стробоскоп для настройки УОЗ своими руками
При замене трамблера, или ремонта связанное с воспламенением смеси, будь то смена карбюратора, сталкиваемся с тем что нужно настроить угол опережения зажигания.
Что такое угол опережения зажигания(УОЗ)-угол поворота кривошипа от момента, при котором на свечу зажигания начинает подаваться напряжение для пробоя искрового промежутка до занятия поршнем ВМТ.
Для настройки УОЗ, большинство мастеров использует так называемый автомобильный стробоскоп, который вспыхивает в момент когда пробегает искра на свече зажигания. Подробно как пользоваться стробоскопом для настройки уоз можно увидеть в интернете. В этой же статье приведена простая схема автомобильного стробоскопа, который своими руками может собрать почти любой начинающий радиолюбитель.
Схема устройства:
Рассмотрим работу схемы:
При подключении устройства к аккумуляторной батарее конденсатор C1 через резистор R3 быстро начинает заряжаться. Достигнув определённого уровня, напряжение через светодиоды и резистор R4 поступает на базу транзистора, который открывается. При этом срабатывает реле Р1, его контакт замыкается и подготавливает цепь, состоящую из тиристора, контакта реле Р1, светодиодов и конденсатора С1 в готовность. При поступлении на управляющий электрод тиристора через делитель R1, R2 импульса с контакта Х1 происходит мгновенное открытие тиристора и конденсатор быстро разряжается через светодиоды. Происходит яркая вспышка! База транзистора, через резистор R4 и тиристор соединяется с общим проводом и транзистор закрывается, отключая реле. Так как якорь реле имеет небольшую инерционность и остаточную намагниченность, то контакт размыкается не сразу, а через несколько мкс, увеличивая тем самым время горения светодиодов. Контакт размыкается, обесточивается тиристор и схема переходит в первоначальное состояния, ожидая следующий импульс. Благодаря этому мерцание стробоскопа становится более ярким и метка на маховике хорошо просматривается, оставляя после себя небольшой шлейф. Подбором конденсатора можно регулировать длительность горения светодиодов. Чем больше ёмкость, тем ярче вспышка, но зато длиннее шлейф метки. При меньшей ёмкости резкость метки увеличивается, но падает яркость. Делать это нецелесообразно так как настройку ОУЗ придётся делать в темноте, что не совсем удобно.
После сборки стробоскопа необходимо проверить его работоспособность. Подключаем к выводам Х2 и Х3 источник постоянного напряжения 12в. При замыкании выводов Х1 и Х2 между собой должно "жужжать" реле (звонковый режим).
При настройке ОУЗ следует на метку маховика или шкива с помощью штриха нанести белую точку для лучшей видимости. Элементы стробоскопа размещают в корпусе светодиодного фонарика. Через задние отверстия фонарика пропускают питающие провода длиной примерно 0,5 м, на концы которых припаивают крокодильчики с соответствующей цветной маркировкой. С боку в корпусе просверливают отверстие, через которое пропускают экранированный провод контакта Х1. Длина его должна быть не более 0,5 м. На конце экранную оплётку заматывают изолентой, а к центральной жиле припаивают медный провод длиной 10 см, который служит датчиком стробоскопа. Этот провод при подключении следует намотать на высоковольтный провод первого цилиндра поверх изоляции, достаточно 3-4 витка. Намотку нужно делать как можно ближе к свече, чтобы исключить влияние соседних проводов.
О деталях: В конструкции используются малогабаритные компоненты. Транзистор КТ315 - его можно найти в любой аппаратуре прошлых лет с любым буквенным индексом. Тиристор КУ112А - от импульсного блока питания старого телевизора. Резисторы малогабаритные 0,125вт. Фонарик с диодами 6-12 штук. Если фонарик снабжен электронным маячком, то эта плата удаляется. Конденсатор C1 на напряжение не менее 16в. Диод V2 практически любой низкочастотный КД105, Д9. Реле малогабаритное (BS-115-12A-DC12V), (RWH-SH-112D, 12A, кат.=12в). Можно так же использовать отечественные малогабаритные реле например РЭС-10 с напряжением катушки 12в.
radiostroi.ru
стробоскоп для установки зажигания
Стробоскоп для установки зажигания, при умелом применении при регулировке зажигания, позволяет очень точно выставить нужный момент вспышки горючей смеси в камерах сгорания двигателя. В этой статье мы подробно рассмотрим принцип действия современного стробоскопа, как им пользоваться и кое что ещё.
О важности установки правильного угла опережения зажигания я уже писал (ссылка слева и чуть выше), но и здесь следует сказать пару слов. При неправильном угле опережения (моменте зажигания) и ошибке всего на один-два градуса (вперёд — позднее, или назад — раннее), двигатель будет плохо заводиться, не будет развивать полной мощности, будет перегреваться, иметь повышенный расход топлива, да и ресурс мотора заметно снизится.
Поэтому очень важно выставить точный момент вспышки, при регулировке зажигания, и именно это и позволяет сделать такой прибор, как стробоскоп. Можно конечно выставить нужный момент зажигания и другими способами, которые были описаны в других статьях (ссылки выше) но стробоскоп для установки зажигания позволяет провести эти регулировки гораздо быстрее, точнее и удобнее.
Стробоскоп для установки зажигания — принцип работы и применение.
Принцип работы этого прибора основан на стрбоскопическом эффекте. Прибор производит яркие вспышки света с большой частотой и когда луч света от прибора направить на какой то вращающийся предмет, то возникает иллюзия (оптический обман зрения) того, что вращающийся предмет неподвижен.
установочные метки в лючке катрера1 — шкала на лючке картера сцепления, 2 — риска на маховике двигателя.
А если быть точным, то предмет кажется неподвижным тогда, когда частота его вращения совпадает с частотой ярких вспышек прибора.
Вращающейся деталью, на которую следует направлять вспышки прибора, является маховик двигателя.
- Сначала следует открыть специальный лючок в картере двигателя (в картере сцепления)
- Затем завести и прогреть мотор.
- Установить минимальную частоту вращения коленчатого вала (в режиме холостого хода).
- Направить луч света прибора на вращающийся маховик.
- На картере имеется метка (и не одна, а в виде шкалы — см. рисунок 2), и на маховике тоже имеется риска (метка).
- Полезно заводскую метку на маховике прокорректировать (обвести) белым маркером, тогда она будет видна более чётко при настройке зажигания, особенно если используется стробоскоп с не очень ярким светодиодом.
При вращении коленвала и соответственно маховика, совпадение одной из меток на картере с меткой на маховике, означает положение поршня 1-го цилиндра в ВМТ, (а совпадение со второй меткой на картере, означает момент опережения зажигания (чуть ниже от ВМТ)).
При работающем двигателе и направлении мигающего луча от стробоскопа на маховик, стробоскоп позволяет создать иллюзию, что метка на вращающемся маховике стоит на месте и это намного облегчает наблюдение за совпадением меток и вообще процедуру регулировки зажигания. Но чтобы достичь этого, следует синхронизировать частоту вспышек луча стробоскопа, с частотой вспышек свечи зажигания работающего двигателя.
Для этого на стробоскопе имеются специальные провода, два из которых — это провода питания прибора (некоторые стробоскопы работают на встроенных в корпус батарейках), которые подключаются к батарее машины, а третий провод выходит с стробоскопа и соединён с специальным датчиком импульсов.
Этот датчик, с помощью специального переходника, устанавливают между свечой и высоковольтным проводом (на большинстве современных приборов датчик цепляют с помощью специальной прищепки прямо на высоковольтный провод). И при высоковольтном импульсе (когда образуется искра на свече), происходит срабатывание датчика, который далее преобразует сигнал на лампу стробоскопа, которая при этом вспыхивает.
- При работающем моторе и направлении мигающего луча стробоскопа на вращающийся маховик, далее наблюдаем за совпадением меток маховика и картера.
- При правильной установке зажигания (к примеру на наших переднеприводных ВАЗах 2108, 09 и т.д.) метка 2 на маховике (см. рисунок выше) должна не доходить до длинного (среднего) деления на шкале 1 лючка на одно деление по ходу вращения маховика и это соответствует 1 градусу угла поворота коленвала.
- Если же при проверке выясняется несоответствие тому, что описано чуть выше, то следует заглушить двигатель, затем ослабить две гайки 2 крепления трамблёра (датчика распределителя — см. рисунок 2) и повернуть корпус 5 трамблёра по часовой стрелке — для увеличения опережения зажигания (или против часовой стрелки — для уменьшения угла опережения), при этом следует руководствоваться специальным выступом 3 и шкалой с делениями на фланце 4 корпуса трамблёра. При этом следует учитывать, что одно деление шкалы соответствует 5 градусам поворота коленчатого вала двигателя.
- Также следует понаблюдать за метками, как меняется опережение зажигания при увеличении оборотов. При увеличении до 3000 об/мин. опережение зажигания становится более ранним ( примерно на 15 градусов и именно для наблюдения за изменением угла опережения, при увеличении оборотов, и служит шкала на картере мотора — показана на рисунке выше).
- После регулировки закрепляем гайки 2 фланца трамблёра, заново запускаем двигатель и заново повторяем проверку с помощью стробоскопа для установки зажигания.
При регулировках лучше работать не на улице (особенно когда солнечная погода), а в помещении при слабом освещении (ну или на улице, когда сумерки) — так лучше видны метки.
Установка момента зажигания на ВАЗ 2108 — 09Установка момента зажигания на ВАЗ 2108 — 09а — крепление фланца датчика-распределителя; 6 — установочные метки; 1 — ротор; 2 — гайка крепления; 3 — выступ на корпусе вспомогательных приборов; 4 — фланец со шкалой делений; 5 — корпус датчика — распределителя; 6 — вакуумный регулятор опережения зажигания.
Впрочем, современные стробоскопы уже достаточно мощные и позволяют работать и ярким днём.
Следует учесть, что стробоскопом для установки зажигания желательно научиться быстро пользоваться (не более 5 — 10 минут), чтобы продлить ресурс лампы прибора.
Но кто не один раз пользовался стробоскопом и имеет определённый опыт, всё делает довольно быстро. Кстати, длительность использования максимального времени, обычно написана в инструкции к прибору.
Какие бывают стробоскопы для установки зажигания.
Стробоскопы имеют довольно широкий ценовой диапазон, но всегда следует помнить, что слишком дешёвый прибор не может быть качественным. Раньше выбор ограничивался двумя-тремя приборами, стоили они довольно дорого и их приобретали лишь работники автосервисов.
Сейчас же большое изобилие товаров из Китая заполонили рынок самыми разными приборами, и некоторые из них стоят совсем не дорого (в пределах одной тысячи российских рублей). Но опять же помним, что слишком дешёвый стробоскоп если и будет выполнять свои функции, то совсем недолго. Поэтому лучше немного переплатить и купить более качественный прибор. Но всё же наиболее качественные и надёжные приборы могут стоить более 100$ .
Например достаточно качественный стробоскоп Focus F10 (его фото в начале статьи) стоит примерно 180 — 200 $, (цена конечно же зависит от региона и магазина и может немного отличаться). Краткие технические данные этого прибора описаны ниже.
- Имеется многофункциональный информативный дисплей.
- Имеется полезная функция одновременного наблюдения двух параметров.
- Имеется ёмкостной синхронизатор в виде прищепки (впрочем как и на большинстве приборов).
- Также в комплект входит полезный сменный датчик, для установки момента впрыска на дизельных автомобилях.
- Имеется полезная функция для измерения параметров двигателя: средних и отдельно по каждому цилиндру.
- Имеется встроенный цифровой фильтр .
- В приборе также имеется полезный режим асинхронных измерений.
Более подробно о параметрах этого прибора (впрочем как и любого другого) можно узнать на сайтах-продажниках стробоскопов и другого диагностического оборудования, которых в сети сейчас достаточно много.
Ну а что делать тем, кому срочно нужно настроить зажигание, но нет времени ехать в магазин за стробоскопом и выбирать прибор. Ну или просто нет резона платить деньги, ведь регулировка зажигания проводится достаточно редко. В таком случае можно настроить зажигание другим способом (описано в статье регулировка зажигания — ссылка выше), или сделать стробоскоп самому.
Самый простейший стробоскоп можно изготовить из неоновой лампочки. Один провод от цоколя (или патрона) лампы подсоединяем на массу двигателя, а второй провод обматываем несколькими витками вокруг центрального высоковольтного провода, который соединяет трамблёр и катушку зажигания. Минус такого простейшего стробоскопа, это довольно тусклое мерцание лампочки и поэтому таким приборчиком можно настраивать зажигание только в полной темноте и лампочку следует располагать очень близко от лючка в картере двигателя.
Более яркий и совершенный стробоскоп для установки зажигания можно изготовить используя очень яркую лампу ИФК-120, которая использовалась ещё на советских фотовспышках.
Стробоскоп своими руками. Электрических схем для изготовления самодельных стробоскопов сейчас достаточно много в сети, а ниже будет опубликована достаточно простая схема из доступных радиодеталей. Ну, а в качестве лампочки будет использован мощный светодиод на 12 вольт, которых сейчас полно в автомагазинах. Конечно же он не такой яркий, как газоразрядная лампа, но современные светодиоды имеют достаточную яркость, чтобы регулировать зажигание даже днём.
В качестве корпуса самодельного стробоскопа для установки зажигания можно использовать корпус от какого то недорогого китайского фонарика, внутренности которого вынимаются, остаётся лишь отражатель и стекло фонарика, в который следует вместо штатного светодиода, вмонтировать более мощный светодиод на 12 вольт.
Можно конечно оставить и штатный светодиод от фонарика, но тогда придётся подбирать подходящий по номиналу резистор для него, да и яркость будет поменьше, ну и прибор нужно будет располагать слишком близко к вращающемуся маховику мотора. Ещё можно к штатному светодиоду добавить ещё несколько и рассчитать их под 12 вольт (как на фото). Но гораздо проще впаять один мощный автомобильный светодиод, рассчитанный на 12 вольт.
Также для самодельного стробоскопа потребуются три провода, с зажимами типа «крокодил» на концах, один из проводов (он мягкий и экранированный, длина его не более 50 — 60 см) будет зажиматься на высоковольтный провод, идущий к свече первого цилиндра, и поэтому зубчики «крокодила» следует сточить, чтобы не портить провод.
Ну, а с помощью двух других проводов (обычные медные бытовые провода, длиной, позволяющей свободно дотянуться от картера сцепления до аккумулятора на машине) и зажимов «крокодильчиков», прибор будет подключаться к полюсным штырям аккумуляторной батареи автомобиля (так как приборчик не имеет встроенных элементов питания).
Электрическая схема самодельного стробоскопа приведена на рисунке чуть выше, и в ней используются достаточно распространённые радиодетали, которые можно приобрести в любом радио-магазине. Принцип работы прибора тоже простой: в тот момент, когда разряд от катушки зажигания поступает на высоковольтный провод свечи зажигания первого цилиндра (через ёмкость между высоковольтным проводом и «крокодилом») и далее на зажим «крокодил, разряд напруги поступает на вывод под номером 2, элемента D1.1 (см. электросхему — при этом стабилитрон VD1 впаян для защиты от перенапряжения входа элемента D1.1).
При этом «одновибратор» (смонтированный на элементах D1.1 — D1.2) мгновенно сформировывает импульс напряжения, длительность которого всего около 1 м.секунды. Далее этот импульс напряжения проходит через буферный каскад (на элементах D1.3 и D1.4) и попадает на базу транзистора V11 (этот транзистор входит в состав импульсного ключа VT1-VT2 — см. электросхему и когда этот ключ отпирается, то вспыхивает светодиод HL2).
И ещё — эта электросхема прощает случайное неправильное подключение прибора (неправильной полярности, то есть если путаем плюс с минусом при подключении к аккумулятору). Для этого в схему вмонтирован диод — V02. Если же провода питания прибора подключены к батарее правильно (плюс к плюсу, а минус к минусу), то тогда вспыхивает светодиод — HL1, который служит световым индикатором правильного подключения.
Ну и ещё в схему установлен переменный резистор R4, который служит для регулировки длительности вспыхивания светодиода HL2 . Ручку переменного резистора R4 будем крутить при регулировке зажигания до такой степени, когда метка на вращающемся маховике мотора будет уже не размытой, а достаточно чёткой и неподвижной и видимость при этом должна быть тоже нормальной.
Также следует обратить внимание ещё вот на что — если ваш собранный стробоскоп начинает работать только когда приходится сильно сжимать зажим (крокодил) на высоковольтном проводе, то тогда советую увеличить номинал сопротивления резистора R2.
Вот вроде бы и всё. Кто не слишком разбирается в радиотехнике, то можно попросить спаять эту схему самодельного стробоскопа для установки зажигания знакомого электрика, или радиолюбителя, успехов всем.
suvorov-castom.ru
Стробоскопы на авто своими руками
Стробоскопический эффект известен достаточно давно и применяется во многих сферах. Его используют в технике и механике, в медицине, он распространён, как простой визуальный эффект. Каково место стробоскопических приборов в автомобиле и где его использовать рациональнее всего, а где лучше не стоит. Также рассмотрим несколько простых схем, по которым можно собрать устройство самостоятельно.
Содержание:
- Что такое стробоскоп
- Стробоскоп для зажигания
- Принцип действия светодиодного и лампового стробоскопа
- Простейший стробоскоп на светодиодах
- Установка стробоскопов на авто. Что за это будет
Что такое стробоскоп
Действие стробоскопического прибора основывается на особенностях восприятия человеческим зрением движущихся предметов при освещении мигающего освещения определённой частоты. В том случае, когда частота или скорость движения предмета совпадает с частотой мерцания стробоскопической лампы совпадают, создаётся впечатление, что предмет замирает на месте. Зная частоту мерцания стробоскопа и регулируя её, можно вычислить частоту вращения детали.
Этот эффект уже давно используется в стробоскопах для зажигания, точнее, для корректировки угла опережения зажигания. Это, конечно, не единственный способ, но в контактной схеме зажигания он был наиболее точным. Установка правильного угла опережения зажигания необходима для корректной работы всего двигателя. При неправильных значениях этого показателя повышается расход топлива, теряется мощность, а двигатель начинает работать нестабильно в разных режимах.
Стробоскоп для зажигания
Стробоскопы на авто своими руками для ремонтно-диагностических целей делают крайне редко и в тех случаях, когда есть море свободного времени и желания изобрести велосипед, поскольку цена самого дорогого автомобильного стробоскопа для регулировки зажигания не превысит пяти тысяч рублей. Это будет прибор с множеством функций, надёжный и простой в использовании. Самый недорогой автомобильный стробоскоп обойдётся в 700-800 рублей, но и его вполне достаточно для качественной регулировки зажигания.
Стробоскопы для зажигания на светодиодах появились относительно недавно и стоят несколько дороже, хотя принципиально и по эффективности они практически ничем не отличаются от приборов с газоразрядной лампой низкой инерции горения. Схема их немного проще и отличается тем, что в ней отсутствует громоздкий блок розжига и соответствующая схема.
Принцип действия светодиодного и лампового стробоскопа
В цепь розжига газоразрядной лампы включается свеча первого цилиндра мотора и преобразователь напряжения. Вспышка лампы происходит в момент подачи искры на контакт свечи. В этот момент появляется возможность контролировать положение меток на шкиве коленвала относительно меток на передней крышке блока цилиндров. Вращением распределителя зажигания добиваются совмещением меток, тем самым устанавливают номинальный угол опережения зажигания.
Стробоскоп для регулировки зажигания на светодиодах, как мы уже говорили, несколько проще в конструктивном плане. Для получения задающего импульсного сигнала используется частотный генератор, который синхронизируется с подачей искры от распределителя зажигания на свечу первого цилиндра. Сформированный импульс подаётся на блок мощных транзисторов, которые управляют и питают несколько светодиодов. Мы привели несколько схем светодиодных и ламповых стробоскопов для регулировки автомобильного зажигания.
Простейший стробоскоп на светодиодах
Для создания визуальных эффектов, таких, как в полицейских мигалках, используется несколько другая, ещё более простая схема. Самую простую из них можно собрать даже без печатной платы навесным монтажом. Для этого будет необходимо раздобыть простейшие элементы схемы, а питается она он стабилизированного напряжения 12 вольт, то есть от стандартной бортовой автомобильной сети. В схему входят:
- транзистор КТ 315;
- ограничительное сопротивление в эмитерной цепи номиналом в 1,5 кOм;
- в этой же цепи устанавливается конденсатор ёмкостью 470 мФ;
- в цепи коллектора схемы в качестве нагрузки устанавливается светодиод какого угодно цвета.
Это простейшее устройство можно использовать в качестве эмулятора автосигнализации, а также в виде дополнительных повторителей поворота или стоп-сигналов.
Установка стробоскопов на авто. Что за это будет
Более сложная схема показана на рисунке выше. Она состоит из двух переменников на 20 кОм, двух реле сигнала поворотов и пятиконтактного реле стартера. Резисторы позволяют регулировать частоту вспышек и скорость переключения между диодами с каждой стороны. Следовательно, можно отрегулировать схему так, что светодиоды будут работать, как обычные дневные ходовые огни, но повернув регулятор переменника, можно заставить их мерцать, как на Мерседесах спецконвоя, а если установить светофильтры, синий и красный, отличить вашу шестёрку от БМВ спецслужб будет практически невозможно.
Применять такую схему можно, но только в той местности, где не водится полиция. Дело в том, что ПДД говорят о том, что применение проблесковых маячков на автомобилях, не имеющих на это соответствующего разрешения может повлечь за собой лишение водительских прав сроком до года. Следовательно, веселиться с полицейскими мигалками можно глубоко в лесу или у себя в гараже. Удачных всем дорог и ярких воспоминаний!
Читайте также:
avtoshef.com
Делаем простой стробоскоп для установки зажигания своими руками |
Светодиодный стробоскоп для установки зажигания позволяет быстро и с высокой точностью выставлять оптимальный угол опережения зажигания (УОЗ) в автомобиле. Данный параметр играет важную роль в корректной работе двигателя. Небольшое смещение в момент зажигания приводит к потере мощности, вследствие возросшего расхода топлива и перегрева двигателя.
Несмотря на большой ассортимент промышленно выпускаемых приборов для проверки и установки УОЗ, актуальность создания стробоскопа своими руками не потеряла смысл и в наши дни. Представленная схема самодельного стробоскопа для автомобиля не требует наладки после сборки и изготавливается из доступных деталей.
Схема разработана и представлена в журнале «Радио» в далеком 2000 году. Однако, благодаря своей простоте и надежности, остается актуальной и в наши дни.
В принципиальной электрической схеме стробоскопа можно условно выделить 4 части:
- Цепь питания, состоящая из выключателя SA1, диода VD1 и конденсатора С2. VD1 защищает элементы схемы от ошибочной смены полярности. С2 блокирует частотные помехи, предотвращая сбои в работе триггера. Для подачи и отключения питания используется выключатель SA1, для этого подойдет любой компактный выключатель или тумблер.
- Входная цепь, которая состоит из датчика, конденсатора С1 и резисторов R1, R2. Функцию датчика выполняет зажим «крокодил», который закрепляется на высоковольтном проводе первого цилиндра. Элементы С1, R1, R2 представляют собой простейшую дифференцирующую цепь.
- Микросхема триггера, собранная по схеме двух однотипных одновибраторов, которые формируют на выходе импульсы заданной частоты. Частотозадающими элементами являются резисторы R3, R4 и конденсаторы С3, С4.
- Выходной каскад, собранный на транзисторах VT1-VT3 и резисторах R5-R9. Транзисторы усиливают выходной ток триггера, что отражается в виде ярких вспышек светодиодов. R5 задаёт ток базы первого транзистора, а R9 – исключает сбои в работе мощного VT3. R6-R8 ограничивают ток нагрузки, протекающий через светодиоды.
Схема стробоскопа питается от автомобильного аккумулятора. В момент замыкания выключателя SA1, триггер DD1 переходит в исходное состояние. При этом на инверсных выходах (2, 12) появляется высокий потенциал, а на прямых (1, 13) – низкий потенциал. Конденсаторы С3, С4 заряжены через соответствующие резисторы.
Импульс с датчика, пройдя через дифференцирующую цепь, поступает на тактовый вход первого одновибратора DD1.1, что приводит к его переключению. Начинается перезаряд С3, который через 15 мс заканчивается очередным переключением триггера. Таким образом, одновибратор реагирует на импульсы с датчика, формируя на выходе (1) прямоугольные импульсы. Длительность выходных импульсов с DD1.1 определяется номиналами R3 и С3.
Второй одновибратор DD1.2 работает аналогично первому, уменьшая длительность импульсов на выходе (13) в 10 раз (примерно до 1,5 мс). Нагрузкой для DD1.2 служит усилительный каскад из транзисторов, которые открываются на время импульса. Импульсный ток через светодиоды ограничен исключительно резисторами R6-R8 и в данном случае достигает величины 0,8 А.
Не стоит пугаться столь большого значения тока. Во-первых, его импульс не превышает 1 мс, со скважностью в рабочем режиме не менее 15. Во-вторых, современные светодиоды обладают гораздо лучшими техническими характеристиками в сравнении с их предшественниками из 2000 года, когда эта схема впервые получила практическое применение. Тогда нужно было поискать светодиоды с силой света в 2000 мкд. Сейчас белый LED (от англ. Light-emitting diode) типа C512A-5 мм от компании Cree с углом рассеивания 25° способен выдать 18000 мкд при постоянном токе в 20 мА. Поэтому использование сверхъярких светодиодов позволит значительно снизить ток нагрузки путём увеличения сопротивления R6-R8. В-третьих, время пользования стробоскопом обычно не превышает 5-10 минут, что не вызывает перегрев кристаллов излучающих диодов.
Самодельный стробоскоп для установки зажигания можно собрать как на недорогих отечественных радиоэлементах, так и на более прецизионных импортных элементах. Ниже представлена плата с применением отечественных компонентов для штыревого монтажа.
Плата в файле Sprint Layout 6.0: plata.lay6
Диод VD1 – КД2999В или любой другой с малым падением прямого напряжения. Конденсатор С1 должен быть высоковольтным с емкостью в 47 пФ и напряжением 400В. Конденсаторы С2-С4 неполярные серии КМ-5, К73-9 на 0,068 мкФ 16В. Все резисторы, кроме R4, типа МЛТ или планарные с номиналами, указанными на схеме. Подстроечный резистор R4 типа СП-3 или СП-5 на 33 кОм.
Триггер ТМ2 лучше использовать 561 серии, которая отличается высокой помехоустойчивостью и надёжностью. Но можно заменить его микросхемой 176 и 564 серии, учитывая их распиновку. Транзисторы VT1-VT2 подойдут КТ315 Б, В, Г или КТ3102 с большим коэффициентом усиления. Выходной транзистор – КТ815, КТ817 с любой буквенной приставкой. Светодиоды HL1-HL9 лучше взять сверхъяркие с малым углом рассеивания. Их располагают на отдельной плате по три в ряд. При отсутствии каких-либо деталей схемы их можно заменить более современными аналогами, немного усовершенствовав плату.
Готовую плату управления стробоскопа и плату со светодиодами удобно разместить в корпусе переносного фонарика. При этом необходимо предусмотреть отверстие в корпусе под регулятор R4, а в качестве SA1 можно использовать штатный выключатель.
В схеме установлен подстроечный резистор R4, регулировкой которого можно добиться нужного визуального эффекта. Вращая ручку регулятора можно наблюдать, что уменьшение импульса тока ведёт к недостатку освещенности меток, а увеличение – к размытости. Поэтому во время первого запуска стробоскопа необходимо подобрать оптимальную длительность вспышек.
Длина экранированного провода от печатной платы к датчику не должна превышать 0,5 м. В качестве датчика подойдет 0,1 м медного проводника, припаянного к центральной жиле экранированного провода. В момент подключения его наматывают на изоляцию высоковольтного провода первого цилиндра автомобиля, делая 3 витка. Для повышения помехоустойчивости намотку производит максимально близко к свече. Вместо медного проводника можно взять зажим типа «крокодил», который также следует припаять к центральной жиле, а его зубья слегка загнуть внутрь, чтобы не повредить изоляцию.
Прежде чем рассмотреть работу стробоскопа, нужно понять суть стробоскопического эффекта. Если движущийся в темноте объект на мгновение осветить вспышкой, то он будет казаться застывшим в месте, где произошла вспышка. Если на вращающееся колесо нанести яркую метку и освещать его яркими вспышками, совпадающими по частоте с частотой вращения колеса, то в момент вспышек можно зрительно фиксировать местоположение метки.
Перед регулировкой момента зажигания автомобиля наносят две метки: подвижную на коленчатом валу (маховике) и стационарную – на корпусе двигателя. Затем присоединяют датчик, подают питание на стробоскоп и включают двигатель в режим холостого хода. Если во время вспышек метки совпадают, то УОЗ выставлен оптимально. В противном случае следует произвести корректировку до полного их совпадения.
Представленный стробоскоп для установки зажигания, собранный своими руками, позволит за несколько минут отладить систему зажигания автомобиля. В результате корректировки вырастет КПД двигателя и увеличится срок его службы.
sibloma.ru
Автомобильный стробоскоп – как сделать своими руками, схема, конструкция
Автомобильный стробоскоп – это электронный светотехнический прибор, позволяющий по метке на валу двигателя и шкале на его корпусе визуально определить и отрегулировать угол опережения зажигания (УОЗ) в двигателях внутреннего сгорания автомобиля. Принцип работы стробоскопа основан на стробоскопическом эффекте (зрительной иллюзии) возникающем, когда частота вспышек стробоскопа совпадает или близка частоте вращения коленчатого вала двигателя автомобиля.
Момент зажигания горючей смеси в автомобильном двигателе внутреннего сгорания существенно влияет на максимальную мощность, КПД, температурный режим и ресурс двигателя. Поэтому крайне важно, чтобы воспламенение горючей смеси происходило в нужный момент времени. Обычно воспламеняют смесь за несколько градусов до прихода поршня в верхнюю мертвую точку, и этот угол называется Угол опережения зажигания.
При увеличении оборотов двигателя угол опережения зажигания должен увеличиваться по заданной кривой, поэтому он выставляется в режиме работы двигателя на холостом ходу и контролируется во всем диапазоне изменения его оборотов в минуту, вплоть до 5000. Для контроля и установки УЗО и служит Автомобильный стробоскоп.
Радиолюбителям разработано много схем автомобильных стробоскопов, начиная от самых простейших на неоновых лампочках, и заканчивая современными схемами, с использованием микроконтроллеров, полевых транзисторов и сверх ярких светодиодов. Но такая комплектация дорогая, да и редко кто имеет программатор, чтобы программировать контроллеры. Более пятнадцати лет назад я собрал свой вариант схемы стробоскопа, который и представляю Вашему вниманию.
Электрическая схема стробоскопа
Отличительная особенность схемы представленного стробоскопа, это простейшая комплектация и возможность контроля угла опережения зажигания в автомобильном двигателе вплоть до 5000 оборотов в минуту.
Структурно схема состоит из нескольких функциональных узлов. Преобразователя напряжения, импульсной световой лампы, блока поджога и индуктивного датчика момента искрообразования.
Принцип работы
Преобразователь служит для преобразования напряжения аккумулятора 12 В в необходимое для питания импульсной световой лампы ИСШ-15 напряжение 300 В. Выполнен преобразователь на микросхеме TL494, транзисторах VT1,2 и трансформатора Т1. Блок поджога световой лампы состоит из повышающего трансформатора Т2, конденсатора С6 и тиристора VD8. Индуктивный датчика момента искрообразования состоит из катушки индуктивности L1 и транзистора VT3.
Благодаря применению в преобразователе ШИМ-контроллера TL494 (отечественный аналог 11114ЕУ4), схема преобразователя получилась простой и сохраняющая работоспособность при изменении питающего напряжения от 7 до 15 В. Микросхема TL494 применяется практически во всех компьютерных блоках питания, выходит из строя редко, поэтому ее можно для изготовления стробоскопа выпаять из не подлежащего ремонту блока. С выводов микросхемы 9 и 10 выходят прямоугольные противофазные импульсы с частотой около 20 кГц, заданной номиналом конденсатора С1 и резистора R1, и через токоограничивающие резисторы R4,5 номиналом 1 кОм поступают на базы ключевых транзисторов VT1,2. С2,3 нужны для улучшения передних фронтов импульсов, VD1,2 защищают транзисторы от пробоя обратным напряжением. Если поставить полевые транзисторы, например IRFZ44N, то резисторы R4,5 и конденсаторы С2,3 нужно исключить, а емкость конденсатора С1 уменьшить до 1000 пф. Тогда частота работы преобразователя увеличится до 200 кГц, что позволит измерять угол опережения зажигания при оборотах двигателя до 10000 об/мин.
Открываясь по очереди, транзисторы обеспечивают протекание тока по первичным обмоткам трансформатора Т1, благодаря чему во вторичной обмотке возникает высокое напряжение, которое поступает на диодный мост и уже выпрямленное заряжает конденсатор С5 до величины 400 В. Это напряжение подводится к 5 выводу лампы EL1 и еще через токоограничивающий резистор R5 и первичную обмотку трансформатора Т2 заряжает конденсатор узла поджига С6.
Датчик момента искрообразования собран на катушке индуктивности L1, транзисторе VT3, и тиристоре VD8. Через кольцо трансформатора продевается высоковольтный провод, идущий к свече. В момент появления высокого напряжения, в катушке наводится ЭДС, которая через конденсатор С7 поступает на базу транзистора VT3. Транзистор закрывается и на управляющий электрод тиристора VD8 поступает через резистор R7 положительное напряжение. Тиристор открывается и конденсатор С6 через него разряжается. При этом ток разряда проходит через первичную обмотку трансформатора Т2. Во вторичной обмотке наводится высокое напряжение поджига лампы, которое подается на ее вывод 7. Конденсатор С5, подключенный к выводам лампы 1 и 5, полностью через нее разряжается. Величина емкости конденсатора определяет яркость вспышки.
Применяемый тиристор VD8 имеет максимально допустимое напряжение анод-катод 300 В. Установленный резистор R6 совместно с резистором R5 образуют делитель, исключающий подачу напряжения более 300 В. При использовании более высоковольтного тиристора резистор R6 нужно исключить.
Для защиты по питанию установлен предохранитель на 5А, а от неправильного подключения полярности диод VD9. VD11 индицирует о подключении стробоскопа к аккумулятору.
Конструкция и детали
Вся схема стробоскопа собрана в двух половинчатом пластмассовом корпусе размером 4,5×7,5×16 см. Для выхода света от импульсной лампы в торцевой стенке сделано круглое отверстие, в которое вставлена линза в оправке.
Это не обязательно, окошко можно закрыть для защиты от попадания внутрь стробоскопа грязи любым прозрачным материалом, например органическим стеклом. Лампа, для уменьшения световых потерь, на половину обвернута станиолевой фольгой.
Все детали стробоскопа, кроме лампы, собраны на печатной плате, представленной на фотографии.
Импульсный трансформатор Т1 имеет две обмотки. Первичная обмотка имеет отвод от середины. При намотке нужно отмерять необходимую длину провода диаметром 0,3-0,5 мм, сложить его вдвое и намотать 24 витка. Затем начало одной обмотки соединить с концом другой, это будет средняя точка. Вторичная обмотка мотается проводом диаметром 0,15-0,25 мм в количестве 638 витков. Для изготовления трансформатора ферритовый сердечник с катушкой можно использовать от понижающего трансформатора неподлежащего ремонту импульсного блока питания АТ или АТХ компьютера, предварительно удалив все обмотки.
Импульсный трансформатор поджига Т2 мотается на ферритовом кольце диаметром 15-20 мм проницаемостью от 1000 до 3000 НМ. Первичная обмотка мотается проводом 0,3 мм и имеет 4 витка. Вторичная обмотка мотается проводом диаметром 0,1 мм в шелковой изоляции и количеством витков 500. Большое количество витков вторичной обмотки взято не случайно, при больших оборотах двигателя конденсатор С6 не успевает полностью заряжаться и напряжение поджига уменьшается. Благодаря запасу обеспечивается достаточное напряжение для поджига. Перед намоткой ферритовое кольцо нужно обязательно покрыть изоляционной лентой для исключения повреждения изоляции провода. Перед покрытием изоляцией необходимо мелкой наждачной бумагой, сточить острые грани по окружностям кольца. После намотки, для исключения межвиткового пробоя изоляции при высокой влажности, обмотки трансформатора пропитаны воском.
Катушка индуктивного датчика намотана на ферритовом кольце диаметром 40 мм с проницаемостью от 1000 до 3000 НМ. На кольцо равномерно по всей окружности намотано 35 витков провода диаметром 0,8 мм. Сверху обмотка покрыта слоем изоляционной ленты.
Диаметр ферритового кольца выбран исходя и возможности продевания через катушку высоковольтного провода, идущего к автомобильной свече. Но практика применения стробоскопа показала, что он начинает устойчиво работать, если просто катушку приложить к высоковольтному проводу.
К аккумулятору стробоскоп подключается с помощью двух зажимов типа «крокодил». Для безошибочного подключения на крокодилах нанесена маркировка полярности.
Конденсаторы С5 и С6 типа К73-17. Импульсная лампа EL1 типа ИСШ-15, является маломощным строботроном, срок ее службы более 300 часов. Она специально разработана для стробоскопов.
В отличии от ИФК-120, лампа ИСШ-15 имеет больший ресурс и может работать на более высоких частотах. При отсутствии ИСШ-15, можно использовать ИФК-120.
Для удобства работы при установке угла опережения зажигания в автомобиле, в стробоскоп вмонтирован двух диапазонный аналоговый тахометр с растянутой шкалой.
Настройка стробоскопа
Если не допущены ошибки в печатной плате и исправны элементы схемы, то настраивать нечего не нужно. Стробоскоп сразу заработае
ydoma.info
