Стробоскоп для настройки зажигания датчик. Стробоскоп для установки зажигания как подключить своими руками. Назначение стробоскопа, детали, которые понадобятся для его изготовления

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.

Принципиальная схема стробоскопа

Схема разработана и представлена в девятом издании журнала «Радио» в далеком 2000 году. Однако, благодаря своей простоте и надежности, остается актуальной и в наши дни.

В принципиальной электрической схеме стробоскопа для авто 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.

Принцип работы

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 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.

Печатная плата и детали сборки

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 400 В. Конденсаторы С2-С4 неполярные серии КМ-5, К73-9 на 0,068 мкФ 16 В. 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.

Настройка

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.

Установка УОЗ стробоскопом

Прежде чем рассмотреть работу автомобильного 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.

Читайте так же

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.

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.

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.

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.

Многие владельцы автомобилей желали бы на большой скорости проехать по улице с включенными спец. сигналами тем самым привлекая к себе внимание людей. Но данное удовольствие разрешено лишь немногим, а использование мигалок и прочих спец оборудований у всех на виду простым смертным порочит большой штраф. Но это всего лишь формальности, а иметь стробоскопы и грамотное использование их не запрещено. В связи с этой идеей и возникала мысль сконструировать простые стробы. Единственным отличием данного вида стробоскопов является их абсолютная простота при изготовлении и доступность элементов сборки.

Небольшое видео сборки:

Для устройства понадобятся:

2 реле поворотов – 494.3787 (применялись в ГАЗ-3110, ГАЗ-33021 «Газель», ГАЗ-2752 «Соболь»)
2 переменных резистора с номиналом в 20 КОм (скорость вспышек будет высока) или 470 КОм (мигать будет чуть помедленней).
1 пятиконтактное автомобильное реле 983.3777-01 (98.3777, 903,3747-01, постоянки 984.377, 90.3747)

Сборка.

Для начала необходимо разобрать реле поворотов и отпаять резистор (он указан на фото) и вместо него припаять переменный резистор. (Так как переменный резистор имеет три ножки, необходимо спаять центральную ножку к одной из боковых)

Для второго реле также необходимо проделать эту же процедуру.

Совет! Все переменные резисторы советуется вывести – так как эти элементы и регулируют скорость вспышек светодиодов или лампочек и скорость переключения между собой (стробоскопами).

Лучший вариант – подключение схемы к ДХО.

Простая схема для стробоскопов.

PC 5 – простое пятиконтактное реле.

Но советуется собрать схему, что представлена ниже. Сделать, конечно, ее немного сложней, но здесь можно будет легко переключаться от использования дневных ходовых огней к стробоскопам.

R1, R2 – переменные резисторы;
PC 5 – простое пятиконтактное реле
РП1, РП2 – реле поворотов 494.3787

Автомобильный бездроссельный БП на IRS2153 для ноутбуков и мобильников Устройство для контроля работы указателя поворотов Подогрев руля в машине своими руками Охранный датчик для бензобака

Опытный автомобилист знает ценность правильной установки начального момента зажигания, а также исправной работы таких регуляторов опережения зажигания, как вакуумный и центробежный. Если установить момент зажигания неправильно (причем значительную роль может сыграть отклонение даже на 2-3°), это может стать поводом к повышенному расходу топлива, потере мощности и перегреву двигателя и даже сокращению его срока службы. Поэтому для каждого водителя является очень ценным умение осуществлять проверку и регулировку системы зажигания, хотя эти процессы и относятся к категории довольно сложных. Но если уж автовладелец решился на реализацию данных операций, то первым, чем он должен вооружиться, – это стробоскоп для установки зажигания, который призван упростить процесс обслуживания описываемой системы.

Автомобильный стробоскоп – это тот простой и доступный прибор, который без труда можно приобрести в магазине и который значительно облегчает жизнь автовладельцу. Ведь при наличии этого механизма даже водитель-новичок сможет проверить и отрегулировать начальную установку момента зажигания не более чем за десять минут, а также проверить оба вида регуляторов (центробежный и вакуумный) на предмет каких-либо повреждений.

Принцип работы данного прибора заключается в стробоскопическом эффекте, суть которого можно пояснить примерно таким образом: если движущийся темноте объект осветить яркой и при этом короткой вспышкой, то он начнет визуально казаться застывшим именно в том положении, в котором вспышка его и застала. К примеру, если освещать вспышками вращающееся колесо с той частотой, которая равна частоте его вращения, то можно так же визуально остановить его. Это легко заметить благодаря положению какой-то метки.

Для того чтобы установить момент зажигания, следует запустить двигатель на холостые обороты, а тем временем при помощи стробоскопа осветить ранее упомянутые метки. Одна из них, которая имеет название «подвижная», располагается на коленчатом валу (альтернативный вариант – на шкиве привода генератора или на маховике), а другая заняла место на корпусе мотора. Вспышки происходят практически одновременно с тем моментом, когда в запальной свече одного из цилиндров происходит искрообразование. Чтобы это происходило, емкостный датчик описываемого устройства крепят к высоковольтному проводу запальной свечи.

В процессе вспышек должны быть видны обе метки. Причем тут действуют такие условия: если метки с точностью расположены друг против друга, то угол опережения зажигания будет оптимальным, а если же подвижная метка сместилась, то положение прерывателя-распределителя нужно откорректировать до совпадения меток.

Основной элемент стробоскопа – это импульсная стробоскопическая лампа безынерционного типа. В данном механизме вспышки осуществляются в тот момент, когда в свече первого цилиндра появляется искра. Как результат: установочные метки вместе с другими элементами двигателя, которые вращаются с коленчатым валом синхронно, в процессе освещения их ранее упомянутой лампой кажутся неподвижными. Данное позволяет осуществлять контролирование правильности установки начального момента зажигания.

Из всего вышесказанного возможным представляется характеристика работы стробоскопа таким образом (вместе с тем объяснится и его устройство): после того, как к аккумулятору подключить выводы, начнет работать преобразователь напряжения, который являет собой мультивибратор симметрического типа. Первоначальное напряжение подается с делителей на базе транзисторов, которые начинают открываться, причем какой-то из них обязательно делает это гораздо быстрее другого. Это становится причиной закрытия другого транзистора, что объясняется прикладыванием с обмоток запирающего напряжения к его базе. После этого транзисторы открываются друг за другом, что становится причиной подключения к АкБ то одной, то другой половины обмотки от трансформатора. В этот же момент в обмотках вторичного типа возникает напряжение, имеющее прямоугольную форму и частоту около 800 Гц, значение чего является пропорциональным количеству витков в обмотке.

В тот момент, когда происходит непосредственно искрообразование, в первом цилиндре импульс высоковольтного типа поступает на поджигающие электроды, расположенные на стробоскопической лампе, через конденсаторы и специальную вилку разрядника от гнезда распределителя. При всем этом энергия, которую накапливает конденсатор, трансформируется в световую энергию от вспышки лампы. После того, как происходит разряд конденсаторов, тухнет и лампа, но конденсаторы получают заряд благодаря резисторам до напряжения примерно в 450 В. Таким образом заканчивается подготовка к еще одной вспышке.

Резисторы также служат для того, чтобы предотвращать закорачивание обмоток в тот момент, когда лампа вспыхивает. А диод призван защищать транзистор преобразователя в случае подключения стробоскопа в неправильной полярности.

Разрядник, который включается свечей зажигания и распределителем, обеспечивает получение нужного напряжения высоковольтного импульса для того, чтобы было осуществлено поджигание лампы. При этом расстояние давление в камере сгорания, между электродами свечи и другие факторы не играют роли. Именно благодаря разряднику становится возможной бесперебойная работа стробоскопа даже при факте закороченных электродов в свече зажигания.

Как видим, принцип работы анализируемого механизма довольно сложен, но это не значит, что в нем невозможно разобраться. Поэтому так же важно понять, как выставить зажигание стробоскопом, и попробовать самостоятельно осуществить этот процесс.

Характеристики стробоскопа для установки зажигания

Стробоскоп имеет определенный набор характеристик, которые отличают его от остальных приборов, делая его таким уникальным и необходимым. Среди таких, к примеру, то, что источником питания для данного устройства могут быть как собственные элементы питания (мини-аккумуляторы или батарейки), так и бортовая сеть автомобиля. Отсюда следует вопрос, что же является лучшим способом – питание автономного типа или все-таки за счет его сети. Я скажу лишь то, что данное не является таким уж принципиальным, но при этом нужно указать то, что первый способ лишает необходимости проводов тянуться за прибором.

Еще одна отличительная характеристика стробоскопа заключается в том, что минимальная частота вспышек, которые он может выдавать, должна совпадать с частотой вращения коленчатого вала, который вращается на максимальном уровне. Наиболее часто можно встретить стробоскоп, имеющий частоту в 50 Гц.

Также стробоскоп, как правило, не может работать долго в режиме осуществления вспышек, что связано с уникальной конструкцией ламп. Чаще всего этот прибор способен на работу, которая длится не более чем десять минут. Данные показатели должны указываться в инструкции. Чтобы не допустить непредвиденных ситуаций, стробоскопу, а прежде всего его лампам, нужно давать отдыхать, продолжительность чего равна времени эксплуатации.

Самодельный стробоскоп

Прежде чем приступать к процессу создания самодельного стробоскопа, я рекомендую вспомнить о правилах техники безопасности. Это очень важно, так как все детали данного устройства находятся под напряжением сети.

Поэтому нельзя допускать того, чтобы какая-то деталь касалась стенок корпуса (в том случае, если он металлический), а провода импульсной лампы соединялись с рефлекторами. Также идеально было бы, если бы на переменный резистор была надета пластмассовая ручка. Что касается проводов для включения, то они обязательно должны иметь на концах вилку и находиться в хорошей изоляции.

Все детали будущего стробоскопа (естественно, помимо импульсивного трансформатора и лампы) нужно монтировать на плате, которая сделана из изоляционного материала. Их взаимное расположение не играет существенной роли, но обязательно условие заключается в том, чтобы монтаж был выполнен по принципиальной схеме. Импульсивную лампу вместе с трансформатором следует устанавливать внутри рефлектора, который можно использовать больших размеров.

Если отсутствует динистор, то его можно заменить стартером, который раньше служил для люминесцентной лампы. А если учесть то, что стартер способен срабатывать при более высоком уровне напряжение, чем динистор, то в устройство надо будет ввести еще один диод для того, чтобы получить выпрямитель с напряжением удвоенного типа. При этом энергия вспышки также возрастет. Также вместо динистора можно использовать тиратрон, имеющий холодный катод.

Всем автовладельцам, которые приняли твердое решение самостоятельно сделать стробоскоп, я рекомендую для начала сделать детальную схему, чтобы в процессе монтажа устройства руководствоваться ею и ни на что не отвлекаться.

Познавайте свое авто, разбирайтесь в его устройстве, и тогда проблем в процессе его эксплуатации значительно поубавится.

Видео “Автомобильный стробоскоп своими руками”

На видео показано, как сделать самостоятельно и как пользоваться стробоскопом для автомобиля.