Стробоскоп для установки зажигания с тахометром

Добавил пользователь Алексей Ф.
Обновлено: 19.09.2024

Автомобилистам хорошо известно, насколько важна правильная установка начального момента зажигания, а также исправная работа центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания. Неправильная установка момента зажигания всего на 2—3° и неисправности регуляторов могут явиться причиной повышенного расхода топлива, перегрева двигателя потери мощности и могут даже сократить срок службы двигателя.

Однако проверка и регулировка системы зажигания являются довольно сложными операциями, которые не всегда доступны даже опытному автолюбителю.

Автомобильный стробоскоп позволяет упростить обслуживание системы зажигания. С его помощью даже малоопытный автолюбитель может в течение 5—10 мин проверить и отрегулировать начальную установку момента зажигания, а также проверить исправность центробежного и вакуумного регуляторов опережения.

Работа стробоскопа основана на так называемом стробоскопическом эффекте. Суть его состоит в следующем: если осветить движущийся в темноте объект очень короткой яркой вспышкой, он зрительно будет казаться как бы неподвижно “застывшим’ в том положении, в каком его застала вспышка. Освещая, например, вращающееся колесо вспышками, следующими с частотой, равной частоте его вращения, можно зрительно остановить колесо, что легко заметить по положению какой - либо метки на нем.

Для установки момента зажигания запускают двигатель на холостые обороты и стробоскопом освещают специальные установочные метки. Одна из них — подвижная — размещена на коленчатом валу (либо на маховике, либо на шкиве привода генератора), а другая — на корпусе двигателя. Вспышки синхронизируют с моментами искрообразования в запальной свече первого цилиндра, для чего емкостный датчик стробоскопа крепят на ее высоковольтном проводе.

В свете вспышек будут видны обе метки, причем, если они находятся точно одна против другой, угол опережения зажигания оптимален, если же подвижная метка смещена, корректируют положение прерывателя—распределителя до совпадения меток.

Основным элементом прибора является импульсная безынерционная стробоскопическая лампа Н1 типа СШ-5, вспышки которой происходят в моменты появления искры в свече первого цилиндра двигателя. Вследствие этого установочные метки, нанесенные на маховике или шкиве коленчатого вала, а также другие детали двигателя, вращающиеся или перемещающиеся синхронно с коленчатым валом, при освещении их стробоскопической лампой кажутся неподвижными. Это позволяет наблюдать сдвиг между моментом зажигания и моментом прохождения поршнем верхней мертвой точки на всех режимах работы двигателя, т. е. контролировать правильность установки начального момента зажигания и проверять работоспособность центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания.

Электрическая принципиальная схема автомобильного стробоскопа приведена на рис. 1. Прибор состоит из двухтактного преобразователя напряжения на транзисторах VI, V2, выпрямителя, состоящего из выпрямительного блока VЗ и конденсатор С1, ограничивающих резисторов R5, R6, накопительных конденсаторов С2, С3, стробоскопической лампы Н1, цепи поджига лампы, состоящей ял конденсаторов С4, C5 и разрядника F1 и защитного диода V4.

Рис.1. Электрическая принципиальная схема автомобильного стробоскопа на германиевых транзисторах.

Прибор работает следующим образом. После подключения выводов Х5, Х6 к аккумулятору начинает работать преобразователь напряжения, представляющий собой симметричный мультивибратор. Первоначальное открывающее напряжение на базы транзисторов V1, V2 преобразователя подается с делителей R2—R1, R4—R3. Транзисторы V1, V2 начинают открываться, причем один из них обязательно быстрее. Это закрывает другой транзистор, так как к его базе при этом с обмотки w2 или wЗ будет прикладываться запирающее (положительное) напряжение. Затем транзисторы V1, V2 поочередно открываются, подключая то одну, то другую половины обмотки w1 трансформатора Т1 к аккумулятору. Во вторичных обмотках w4, w5 при этом индуцируется переменное напряжение прямоугольной формы с частотой около 800 Гц, значение которого пропорционально количеству витков обмоток.

В момент искрообразования в первом цилиндре двигателя высоковольтный импульс от гнезда распределителя через специальную вилку Х2 разрядника и конденсаторы С4, С5 поступает на поджигающие электроды стробоcкопической лампы Н1. Лампа зажигается, и накопительные конденсаторы С2, С3 разряжаются через нее. При этом энергия, накопленная в конденсаторах С2, С3, преобразуется в световую энергию вспышки лампы. После разряда конденсаторов С2, С3 лампа Н1 гаснет, и конденсаторы снова заряжаются через резисторы R5, R6 до напряжения 420—450 В. Тем самым заканчивается подготовка схемы к следующей вспышке.
Резисторы R5, R6 предотвращают закорачивание обмоток w4, w5 трансформатора в момент вспышки лампы диод V4 защищает транзисторы преобразователя при случайном подключении стробоскопа в ошибочной полярности.

Разрядник F1, включенный между распределителем и свечей зажигания, обеспечивает необходимое напряжение высоковольтного импульса для поджига лампы вне зависимости от расстояния между электродами свечи, давления в камере сгорания и других факторов. Благодаря разряднику обеспечивается бесперебойная работа стробоскопа даже при закороченных электродах свечи зажигания.

В случае замены германиевых транзисторов П214А кремниевыми типа КТ837Д(Е) схема преобразователя, да и всего стробоскопа, должна быть существенно изменена. Изменяются данные трансформатора и выдвигаются дополнительные требования к его исполнению. Это связано с тем, что кремниевые транзисторы серии КТ837 более высокочастотны и схема, выполненная на них, склонна к возбуждению. Кроме того, чтобы открыть эти транзисторы, нужно большее напряжение, чем для германиевых транзисторов. Так, например, если в стробоскоп, собранный по схеме рис. 1, впаять вместо транзисторов П214А, например, транзисторы КТ837Д, ничего не изменяя, преобразователь работать не будет, оба транзистора будут закрыты, для того чтобы преобразователь начал работать, сопротивления резисторов R2, R4 надо уменьшить до 200—300 Ом. При этом снижается коэффициент полезного действия преобразователя, а главное, он без каких-либо видимых причин может начать генерировать высокочастотные синусоидальные колебания с частотой 50—100 кГц. питания, предотвращают возникновение высокочастотной генерации.

Мощность, рассеиваемая в транзисторах, резко возрастает, и транзистор через несколько минут выходят из строя.
На рис. 2 приведена электрическая принципиальная схема автомобильного стробоскопа на кремниевых транзисторах КТ837д. Мощность, рассеиваемая в транзисторах преобразователя, в данном случае значительно меньше благодаря большему быстродействию транзисторов КТ837Д, и следовательно, большей крутизне фронтов импульсов преобразователя; выше и надежность преобразователя. Рассмотрим особенности этой схемы. Конденсаторы С1, С7, включенные между базами транзисторов преобразователи и минусом источника питания, предотвращают возникновение высокочастотной генерации.

Рис.2. Электрическая принципиальная схема автомобильного стробоскопа на кремниевых транзисторах

Начальное отпирающее смещение на базы транзисторов V6, V7 подается с достаточно высокоомных делителей напряжения R3, R2, R1, R9, R1О, R11 с суммарным сопротивлением около 1000 Ом, нижние плечи которых имеют сопротивление 100 Ом (коэффициент деления 1/10). Однако благодаря диодам V5, V10 базовый ток транзисторов от обмоток w1, w3 протекает через низкоомные резисторы R1, R11 (10 Ом). Таким образом, удается выполнить два противоречивых требования: получить высокоомный делитель для начального смещения при низкоомном резисторе в цепи тока базы.

Цепи С2, R5 и С3, R4 уменьшают до допустимого уровня выбросы напряжения, возникающие при закрывании транзисторов V6, V8, являющиеся следствием их чрезмерного быстродействия. Значения С2, С3, R4, R5 подбираются экспериментально для каждой конкретной конструкции трансформатора Т1. Резистор R8 обеспечивает разряд конденсаторов С4, С5, C6 в промежутках между этими выбросами, благодаря чему напряжение на конденсаторах при остановленном двигателе не превышает нормы. Диоды V7, V9 устраняют обратные выбросы тока коллектора транзисторов V6, V8 в моменты их закрывания. Без этих диодов амплитуда обратного выброса тока достигает 2 А. Кроме того, эти диоды защищают транзисторы V6, V8 в случае ошибочной полярности подключения стробоскопа.

К сожалению, срок службы импульсных ламп невелик, да и приобрести новую, нужного типа непросто. С появлением на рынке отечественных светодиодов с силой света более 2000 мкд (для сравнения — у светодиодов серии АЛЗО7-М при таком же токе значение этого параметра 10. 16 мкд) возможным использование их в любительских стробоскопических приборах. В ниже описываемой конструкции использована группа из девяти светодиодов КИПД21П-К красного свечения.
Питают прибор от бортовой сети автомобиля. Диод V1 (см. схему на рис. 3) защищает стробоскоп от ошибочной перемены полярности напряжения питания.

Рис.3. Электрическая принципиальная схема автомобильного стробоскопа на светодиодах.

Емкостным датчиком прибора служит обычный зажим “крокодил”, который прицепляют на высоковольтный провод первой запальной свечи двигателя. Импульс напряжения с датчика, пройдя через цепь С1 R1 R2 поступает на тактовый вход триггера DD1.1, включенного одновибратором.

До прихода импульса одновибратор находится в исходном состоянии, на прямом выходе триггера — низкий уровень, на инверсном — высокий. Конденсатор С3 заряжен (плюс со стороны инверсного выхода), заряжается он через резистор R3. Импульс высокого уровня запускает одновибратор, при этом триггер переключается и конденсатор начинает перезаряжаться через тот же резистор R3 с прямого выхода триггера. Примерно через 15 мс конденсатор зарядится настолько, что триггер будет снова переключен в нулевое состояние по входу R.

Таким образом, одновибратор на последовательность импульсов емкостного датчика реагирует генерацией синхронной последовательности прямоугольных импульсов высокого уровня постоянной длительностью — около 15 мс. Длительность импульсов определяют номиналы цепи RЗСЗ. Плюсовые перепады этой последовательности запускают второй одновибратор, собранный по такой же схеме на триггере DD1.2.

Длительность импульсов второго одновибратора — до 1,5 мс. На это время открываются транзисторы VT1 — VT3, составляющие электронный коммутатор, и через группу светодиодов НL1—НL9 протекают мощные импульсы тока — 0,7. 0,8А.

Этот ток значительно превышает паспортное значение максимально допустимого импульсного прямого тока (100 мА), установленное для светодиодов. Однако, поскольку длительность импульсов мала, а их скважность в нормальном режиме не менее 15, перегрева и выхода из строя светодиодов не отмечено. Яркость же вспышек, которую обеспечивает группа из девяти светодиодов, оказывается вполне достаточной для работы со стробоскопом даже днем.

Для того чтобы убедиться в надежности прибора, был проведен контрольный электропрогон светоизлучателя при токе в импульсе 1 А в течение часа. Все светодиоды выдержали испытания, при этом их перегревания не было обнаружено. Заметим, что обычно время пользования прибором не превышает пяти минут.

Экспериментально установлено, что длительность вспышек должна быть в пределах 0,5. 0,8 мс. При меньшей длительности увеличивается ощущение недостатка яркости освещения меток, а при большей — увеличивается их “размытость”. Необходимую длительность легко подобрать визуально во время работы со стробоскопом подстроечным резистором R4, входящим во времязадающую цепь R4С4 второго одновибратора.

Назначение первого одновибратора — защитить светодиоды от выхода из строя при случайном увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя в процессе пользования стробоскопом.

Нами была создана модель автомобильного стробоскопа на светодиодном принципе (см. рис. 4 (а, б)). Корпусом является корпус от фонаря.

Рис.4(а). Стробоскоп электрический в сборе.

Рис.4(б). Стробоскоп электрический в сборе.

Испытания собранного прибора были произведены успешно, он используется в гараже Ставропольского Государственного Аграрного Университета.

Функции стробоскопа можно расширить, превратить его тахометр. Т.к. многие автомобили старого образца, которые еще эксплуатируются, не имеют данного прибора на щитке водителя.

С этой целью собран генератор регулируемой частоты (ГРЧ) следования импульсов 10 – 15 Гц, что соответствует частоте вращения коленчатого вала в пределах 600-900 об / мин. В этом диапазоне и лежит обычно минимальная частота вращения коленчатого вала двигателя при холостых оборотах, при которой производится настройка начального угла опережения зажигания.

Рукоятку переменного резистора включенного в частотозадающую цепь RC генератора снабдили шкалой проградуированной с помощью лабораторного цифрового частотомера.
Выходной сигнал ГРЧ поступает на вход вместо датчика на вход стробоскопа.

Автомеханик, подключив прибор, направляет прерывистый световой поток, как и в предыдущем случае настройки зажигания на шкив коленчатого вала и в случае необходимости регулирует ее до значения, указанного заводом-изготовителем для данного транспортного средства.

После настройки частоты вращения коленчатого вала он преступает к настройке момента зажигания по вышеописанной методике см 1-2.

Т.к. точность определения частоты вращения коленчатого вала невысока, то это позволило нам взять такое простое решение, не прибегая к разработке цифрового варианта тахометра.

Автомобильных стробоскопов для регулировки угла зажигания известно множество, поэтому данная разработка является "одной из многих" и не заслуживает оформления в виде статьи.

В прошлом веке они делались на основе газоразрядных ламп-вспышек, а нынче им на замену пришли светодиоды. Компонентная база - самая различная - от логических элементов и триггеров до таймеров. Схемы из Интернета - под спойлером.

Заказчик (начальник отдела механизации) выдвинул еще одно пожелание - снабдить устройство тахометром, показывающим частоту оборотов коленвала. Поэтому пришлось разрабатывать устройство заново. Почти все детали были взяты из загашника. Прикуплены только "крокодилы" (к клеммам аккумулятора и для емкостного датчика), светодиодная матрица и разборный разъем питания.

Первым этапом была апробация индуктивного датчика искрообразования (200 витков на расколотом ферритовом кольце, одеваемом на провод первого цилиндра. Осциллограммы при испытании показали, что ни о какой индуктивной связи речи не идет даже близко. Датчик с катушкой ТТ оказался емкостным. Поэтому не мудря лукаво он был изготовлен из "крокодила", с приклепанной к его бранше полоской стеклотекстолита, на которой распаяны конденсатор С1 на 100 пФ х 2 кВ и входные резисторы R1R2 (на фото они еще отсутствуют):

В качестве элементной базы был выбран сдвоенный одновибратор К561АГ1:

На первой половинке (DD1) собран одновибратор аналогового тахометра с выходом на стрелочную измерительную головку на 500 мкА. Его вход отвязан от датчика буферным ключевым каскадом на VT1. Кроме функции тахометра этот одновибратор играет еще и роль защиты от ложных срабатываний - пока не закончится формирование выходного импульса, не запустится повторно следующий каскад (проблеск).

На второй половинке (DD2) собран одновибратор проблеска, нагруженный на управляемый источник стабильного тока на 3 А, нагрузкой которого, с свою очередь, явилась светодиодная матрица на 10 Вт. с неработающей центральной цепочкой светодиодов (итого суммарно на 6 Вт).

Матрица установлена на радиаторе северного моста материнской платы, прикрепленной к удлиняющей ручке.

Питание одновибраторов застабилизировано интегральным стабилизатором 78L09 на 9 В. Вся "лепестроника" размещена на печатной плате (кроме конденсатора С9, установленного прямо на входном разъеме питания):

Кроме того, на разъеме же установлен диод Шоттки на 3 А, защищающий от переполюсовки при подключении к клеммам аккумулятора.

И все это помещено в корпус от малогабаритного компьютерного блока питания:

В отверстие от кулера тютелька-в-тютельку поместилась стрелочная головка:

Резистор R9 регулировки длительности проблеска вынесен с печатной платы на корпус (вверху слева) для удобства подстройки. Включатель проблеска на ручке (как было показано на схеме) не уместился, поэтому тоже размещен на корпусе (красный тумблер справа по центру). Исключительно чтобы лишний раз не "напрягать" светодиодную матрицу. Все-таки, хоть скважность импульсов и велика, но и ток большой.

Попытался я сделать на головку шкалу программой Старичка "Shkala" - не получилось. Нет в ней таких приборов. Пришлось делать SPlan'ом.

Калибровка частотомера производилась от переменного напряжения 50 Гц х 3 В, что соответствовало 3000 об/мин. прямо на вход датчика, минуя конденсатор С1.

Испытания этого "чудо-девайса" оказались вполне удачными. Яркости было достаточно для наблюдения за меткой, "поднятой" белым маркером для ретуши текстов, в облачный день под капотом машины, стоящей во дворе. Длина ручки позволила подносить головку к любым движущимся частям мотора без опасности получения травм. Наличие частотомера тоже было информативным.

Предлагаю схему автомобильного стробоскопа для настройки угла опережения зажигания УОЗ. Питается схема от автомобильного аккумулятора 12В. В качестве светоизлучающего элемента в ней использованы светодиоды от фонарика.

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.

Автомобильный стробоскоп Вымпел СТ-01 предназначен для измерения и правильной установки угла опережения зажигания на карбюраторных и инжекторных двигателях и оперативного контроля работы основных узлов автомобиля при проведении диагностических и ремонтных работ

Стробоскоп Вымпел СТ-01

Martin Atomic 3000 LED стробоскоп светодиодный

Измерительное оборудование Стробоскоп Орион СТ-02 .

Стробоскоп СТ-04, 10-32 В, питание от аккумулятора автомобиля

Автомобильный стробоскоп Вымпел СТ-02 предназначен для измерения и правильной установки угла опережения зажигания на карбюраторных и инжекторных двигателях и оперативного контроля работы основных узлов автомобиля при проведении диагностических и ремонтных работ.Режимы р.

Стробоскоп Вымпел СТ-02 ( с тахометром )

Светодиодная рейка с режимом стробоскопа синяя

Стробоскоп светодиодный желтый под козырек

Стробоскоп светодиодный красно-синий под козырек

Двухсторонняя проблесковая люстра стробоскоп 120 ватт оранжевая

Орион Стробоскоп орион CT-2 5028

Стробоскоп автомобильный под лобовое стекло (полицейская мигалка), 12 линзованных диодов, красно-синий

Стробоскоп Showlight LED STROBE 750

Трехцветный стробоскоп автомобильный под решетку радиатора (полицейские мигалки), 2 стробоскопа по 4 диода, КРАСНО-СИНЕ-БЕЛЫЙ

Стробоскоп для винила DYNAVOX Stroboscope Disc (206800)

Стробоскоп, новогодний стробоскоп, светодиодный эффект, цветомузыка

Стробоскоп для двигателей. JTC-1626

JONNESWAY AR020022 Стробоскоп автомобильный для измерения и правильной установи угла опережения зажигания, 12-30V лампа ксенон

Стробоскоп Автомобильный Для Измерения И Правильной Установи Угла Опережения Зажигания, 12-30v Лампа Ксенон Jonnesway арт. AR020022

Стробоскоп-вспышка 12V с тахометром и вольтметром орион СТ-02

Стробоскоп Вымпел СТ-02

Стробоскоп СТ-01, 10-16 В, 80-300 мА, питание от аккумулятора автомобиля 1446060

СТ-03 ( стробоскоп для дизеля )

Автомобильный стробоскоп СТ-03 предназначен для проверки правильной установки угла опережения впрыска топлива на дизельном двигателе автомобиля при проведении диагностических и ремонтных работ.ОсобенностиПодходит для любого числа цилиндровИзлучатель - ксеноновая лампа в.

Стробоскоп Вымпел СТ-03 (для дизеля )

Стробоскоп TAKARA 51057 красный/голубой

Стробоскопы под решетку 16 модулей с проводным управлением красно-синие

Стробоскоп для дискотек INVOLIGHT LEDStrob140

JTC-4806 Стробоскоп для двигателей цифровой со сменной ксеноновой лампой

Стробоскоп СТ-04, 10-32 В, питание от аккумулятора автомобиля

Тип: противотуманная фара, сторона установки: левая, расположение: переднее, форма: прямоугольная, светодиодная

ФАРА-стробоскоп, работает в 2-х режимах, 1-й свет белый-постоянный, 2-й, режим стробоскопа- свет синий, размеры 108*108*20MM

Стробоскоп Imlight SUPER STROBO 2500 NT

Изящный длинный халат прямого силуэта с V-образным вырезом из искусственного шелка с трикотажной полупрозрачной сеткой и кружевом. Халат с втачным рукавом из трикотажной сетки с рисунком. Нижняя часть полочки и спинки выполнены из однотонного искусственного шелка. Верх.

Маяк проблесковый светодиодн. 10-30 V ("Стробоскоп" кирпич, на магните, в прик

В качестве элементной базы был выбран сдвоенный одновибратор К561АГ1:

Матрица установлена на радиаторе северного моста материнской платы, прикрепленной к удлиняющей ручке.

И все это помещено в корпус от малогабаритного компьютерного блока питания:

В отверстие от кулера тютелька-в-тютельку поместилась стрелочная головка:

Читайте также: