Автолюбители знают, какое значение имеет правильная установка начального момента зажигания топлива в карбюраторных двигателях для хорошей езды. Предлагаемым прибором можно не только устанавливать начальный момент зажигания на оборотах холостого хода, но и найти неработающую свечу, проверить работу катушки зажигания, проконтролировать работу центробежного и вакуумного регулятора угла опережения момента зажигания до 3000 оборотов в минуту. Большая частота просто опасна для двигателя, работающего без нагрузки. Схема стробоскопа дана на рисунке 1.
Импульсы с высоковольтного провода через дифференцирующую цепочку C1, R2 и резистор R1 запускают ждущий одновибратор на элементах DD1.1, 1.2. Импульсы одновибратора, длительностью около 1,5 миллисекунды, проходят через ключевой каскад на транзисторах VT1, VT2 и включают светодиод лазерной указки. Лазерная указка используется с расширяющей в линию насадкой. Это может быть насадка с изображением человека, динозавра, рыбы или птицы – главное, чтобы изображение напоминало линию. При солнечной погоде, но в тени, можно использовать указку и без насадки, направляя луч только на подвижную метку. Без насадки яркость лазерного луча увеличивается. Неподвижная метка на корпусе двигателя при солнечном освещении хорошо видна.
Печатная плата стробоскопа дана на рисунке 2 для варианта с применением микросхемы с планарными выводами – а и микросхемы с выводами в корпусе DIP-14 – б. Цифры под платой обозначают места установки резисторов с номером, соответствующим схеме на рисунке1. Тонкими линиями обозначены проводники со стороны установки микросхемы. С этой же стороны в отверстия (Э-К-Б) устанавливается транзистор VT1. Транзистор VT2 и конденсатор C2 устанавливаются со стороны печатных проводников. Резистор R3, для варианта с микросхемой с планарными выводами, так же можно поставить с этой стороны печатной платы. Печатная плата разработана так, чтобы она поместилась в батарейный отсек лазерной указки. Входная цепь (C1,R1,R2) размещена на торце деревянной бельевой прищепки (рис.3б).
Работу платы сначала проверьте на двигателе с любым светодиодом, подключив его в соответствующей полярности вместо лазера.
Указку можно разобрать двумя способами – выдавливанием со стороны батарейного отсека или вытаскиванием со стороны насадки. Выкручивается насадка, и под нее устанавливается подходящее кольцо толщиной 1-2 мм так, чтобы кольцо упиралось в корпус. Затем вкручивается насадка, постепенно выпрессовывая корпус с лазером. Если надо, операция повторяется с кольцом большей толщины. Можно обойтись без колец, подкладывая под насадку отвертку, но тогда повреждаются края алюминиевого корпуса указки. Вторым способом под крышку батарейного отсека подкладывается гайка М5, М4 или любой другой круглый плотный предмет. Постепенно, закручивая крышку, выдавливаем корпус с лазером. Здесь надо следить за тем, чтобы не повредить кнопку включения лазера. Когда освободится кнопка, ее надо вытащить из корпуса. Этим способом разборки указки нужно пользоваться ОСТОРОЖНО, не прилагая больших усилий, так как можно повредить лазер.
В разобранной указке выпаивается кнопочный выключатель (рис.4).
Плата укорачивается бокорезами так, чтобы осталась одна полоска печатного проводника, которая использовалась выключателем. Здесь надо работать аккуратно, чтобы не повредить резистор поверхностного монтажа на 68-82 Ом. Если вы его все-таки повредили – не беда. Увеличьте номинал резистора R5 до 270 Ом, а проводники, где стоял резистор поверхностного монтажа, закоротите. Транзистор VT2 и конденсатор C2 устанавливаются со стороны печатных проводников. Конденсатор С1 лучше взять типа КТ – трубчатый, так как они рассчитаны для работы с большим напряжением. Под микросхему 564ЛЕ5 и транзистор КТ815 подложите изолирующие прокладки из бумаги или целлофана. Собранную плату проверьте, вставив ее в цилиндр корпуса указки. Внутрь корпуса, где будет стоять плата, вставьте целлофан, если нет штатного. После проверки платы на свободное прохождение в корпус указки, можно спаять указку и плату в монолит медным проводом, пропущенным через отверстия установки кнопочного выключателя. Можно соединить плату и указку проводом МГТФ-0,07. Обязательно припаяйте провод плюса питания на печатный проводник возле лазера, идущий на корпус, место пайки показано на рисунке 4. Вставьте плату и запрессуйте указку в корпус.
Провода питания необходимой длины снабдите зажимами типа «крокодил» с маркировками или разъемом, входящим в разъем штатной переносной лампы-подсветки. Если подключение к разъему лампы-подсветки не однозначно, то в разрыв плюсового провода надо поставить любой диод плюсом к разъему для защиты от переполюсовки. Провод, идущий на зажим к высоковольтному проводу, должен быть экранированным. Для безопасности работы с включенным двигателем, зажим к высоковольтному проводу сделан из деревянной прищепки (рис.3). Из пачки деревянных прищепок ни одной не нашлось с совпадающими отверстиями, поэтому лучше просверлить новое отверстие Ф6 мм ближе к краю губок. Отверстие легко просверлить, если прищепку зажать в тисках. Одна из губок прищепки оборачивается жестью, шириной не более 3 мм или несколькими витками луженого провода. С наружной стороны прищепки концы жести спаиваются вместе. Сюда же припаивается конденсатор С1. Экранированный провод крепится на прищепке медной скобой. Высоковольтные провода на автомобиле могут иметь трещины, которые визуально не обнаруживаются. Если токосъемник-прищепка будет установлена на провод с трещиной, то произойдет пробой и стробоскоп сгорит. Поэтому необходимо токосъемник обвернуть несколькими витками изоленты или залить герметиком.
Проверьте стробоскоп на работоспособность (сначала со светодиодом!) и загерметизируйте корпус со стороны платы и проводов, а также делитель на прищепке силиконовым герметиком. Чтобы насадка лазера не забилась грязью в «бардачке» автомобиля, подберите на нее крышку от медицинских пузырьков.
Работать со стробоскопом просто. Перед работой протрите белую краску на метках корпуса и шкива коленвала. Если метки не окрашены, то покрасьте их белой краской – это пригодится в будущем. Включите хорошо прогретый двигатель на холостых оборотах (600-800). Подключите зажимы напряжения питания. Зажмите прищепкой высоковольтный провод первой свечи и направьте лазер на неподвижную метку, расположенную на корпусе. Затем найдите лучом лазера подвижную метку на шкиве маховика. Если установка момента зажигания на вашем автомобиле нарушена, то подвижная метка может находиться далеко от неподвижной метки. Вращением корпуса распределителя зажигания добейтесь совпадения подвижной (на шкиве коленвала) и неподвижной меток. Зафиксируйте распределитель в этом положении. Далее можно кратковременно увеличить обороты и наблюдать расхождение меток. При увеличении оборотов зажигание должно быть более раннее, для проверки которого существуют две другие неподвижные метки, расположенные через 5 градусов опережения зажигания. На 3000 оборотов в минуту угол опережения зажигания для автомобилей ВАЗ должен быть в пределах 15-17 градусов. Не увеличивайте обороты более 3000! Это опасно для двигателя и лазерной указки! Для проверки работы свечей зажигания поочередно зажимайте прищепкой высоковольтные провода. Если свеча пробивает на корпус или происходит пропуск зажигания, то вспышки лазера будут меньшей частоты. ВНИМАНИЕ! Не направляйте луч лазера в глаза! Не забудьте, что корпус стробоскопа находится под напряжением плюс 13,8 вольт (или другое напряжение, выдаваемое регулятором), поэтому нельзя класть его на корпус автомобиля с включенным лазером, если корпус стробоскопа не изолирован.
Литература.
Беляцкий П. Светодиодный автомобильный стробоскоп. - Радио, 2000, 9, с. 43.
Н. ЗАЕЦ, пос. Вейделевка Белгородской обл.
Автомобилисты знают, насколько важна правильная установка момента зажигания топлива в цилиндрах карбюраторного двигателя. Для этого используют стробоскопы. В статье П. Беляцкого "Светодиодный автомобильный стробоскоп" ("Радио", 2000, № 9) описан простой прибор с фонарем в виде сборки из ярких светодиодов вместо импульсной фотолампы.
Автор этой статьи предлагает собрать прибор на базе лазерной указки.
Предлагаемый вниманию читателей стробоскопический прибор позволяет не только установить оптимальный угол опережения зажигания (О3) на холостых оборотах двигателя, но и найти неисправную свечу, проверить работу катушки зажигания, проконтролировать работу центробежного и вакуумного регуляторов угла О3 на частоте вращения коленчатого вала до 3000 об/мин(большая частота опасна для двигателя, ра ботающего без нагрузки). Прибор не рассчитан для использования на станциях техобслуживания, но может оказать неоценимую услугу автолюбителю, застрявшему в пути из-за сбоев в системе зажигания.
Схема стробоскопа изображена на рис. 1.
Импульсы с высоковольтного свечного провода, пройдя через входной узел, состоящий из дифференцирующей цепи С1, R2 и ограничительного резистора R1, запускают одновибратор, собранный на элементах DD1.1, DD1.2. Выходные импульсы одновибратора длительностью около 0,15 мс поступают на базу составного транзистора VT1VT2, работающего усилителем тока. В коллекторную цепь транзистора включена лазерная указка BL1, служащая нагрузкой усилителя. Поскольку выходные импульсы одновибратора имеют высокий уровень, на время их действия составной транзистор открывается и лазер указки формирует световые вспышки.
Указка рассчитана на напряжение питания 4,5 В, а в стробоскопе она работает от бортовой сети с напряжением 13,8 В, поэтому длительность выходных импульсов одновибратора не должна превышать 0,15 мс - значение подобрано экспериментально и стоило нескольких "сгоревших" лазеров. При длительности импульса более 0,15 мс средняя рассеиваемая лазером мощность достигает предельно допустимой и резко повышается риск сжечь указку, а при меньшей метка на шкиве коленвала становится зрительно "трудноуловимой". Необходимо также помнить, что и частота вспышек более 100 Гц (соответствует частоте вращения коленчатого вала двигателя 3000 об/мин опасна для указки, работающей при повышенном напряжении.
Конструктивно стробоскоп состоит из датчика импульсов зажигания, прицепляемого к свечному проводу первого цилиндра двигателя, и собственно указки, внутрь которой помещены все остальные детали. Датчик соединен с указкой экранированным кабелем длиной 50 см.
Основой датчика импульсов зажигания служит бельевая прищепка, на боковой грани которой размещены детали С1, R1, R2 входного узла. На одну из половин прищепки в месте, где расположено рабочее полуотверстие, наматывают виток ленты шириной не более 3 мм из жести или тонколистовой меди в виде бандажа (рис. 2).
К нему припаивают вывод конденсатора С1. Вывод резистора R1 припаивают к центральному проводу соединительного кабеля, а резистора R2 - к экрану. Кабель проволочным бандажом прикрепляют к ручке прищепки. Сверху детали входного узла следует покрыть силиконовым герметиком и защитить от ударов планкой из текстолита (на рисунке не показана).
Для установки деталей стробоскопа указку нужно сначала разобрать. Отвинтив насадку, устанавливают под нее кольцо-съемник с осевой толщиной 1...2 мм так, чтобы оно упиралось в край цилиндрического кожуха. Затем навинчивают с усилием насадку, постепенно выпрессовывая "начинку" из кожуха. Если необходимо, операцию повторяют с кольцом большей толщины.
Попытки разобрать указку без кольца-съемника приводят, как правило, к повреждению кромки кожуха, изготовленного из мягкого алюминиевого сплава. Выдавливание «начинки» из кожуха со стороны батарейного отсека, как показала практика, также сопряжено с большим риском повреждения указки.
С платы разобранной указки (рис. 3) выпаивают кнопочный выключатель и боковыми кусачками аккуратно, чтобы не повредить резистор, укорачивают ее до штриховой линии (печатные проводники показаны серыми).
Если резистор все-таки оказался поврежденным, не беда, достаточно выводы его замкнуть перемычкой, а сопротивление резистора R5 на схеме (см. рис. 1) увеличить до 270 Ом.
Детали одновибратора и выходного усилителя тока размещают на печатной плате из фольгированного с обеих сторон стеклотекстолита толщиной 0,5 мм. Чертеж платы показан на рис. 4 (а - сторона печати; б - сторона деталей)
Оба транзистора и конденсатор С2 припаивают со стороны печати непосредственно к печатным площадкам.
Отверстия под микросхему должны быть такими, чтобы ее можно было смонтировать возможно ближе к плате - так будет легче вставить плату в кожух указки при сборке. Вывод 7 микросхемы и один из выводов резистоpa R3 необходимо пропаять с обеих сторон платы. Поскольку плата довольно «тесная», постарайтесь заранее продумать последовательность монтажа деталей, чтобы не пришлось потом отпаивать уже установленные. Микросхему монтируйте в последнюю очередь. Контактные площадки квадратной формы на обеих сторонах платы необходимо соединить отрезками медного провода и пропаять. Под транзистор VT2 следует вложить тонкую изоляционную прокладку.
Прежде чем соединять собранную плату стробоскопа с подготовленной платой указки, целесообразно проверить его работу со светодиодом вместо лазера. Светодиод (например, АЛ307Б)временно припаивают анодом к плюсовому выводу питания, а катодом - к резистору R5.
Для того чтобы можно было наладить стробоскоп в лабораторных условиях, целесообразно собрать по схеме на рис. 5 испытательный мультивибратор.
Он вырабатывает короткие импульсы высокого уровня с частотой повторения, регулируемой переменным резистором R2.
Импульсы подают на вход стробоскопа и подбирают резистор R3 таким, чтобы длительность выходных импульсов не превышала 0,15 мс.
После этого нужно убедиться, что собранная плата свободно входит в кожух указки.
К собранной плате припаивают три гибких вывода - общий, входной (к резистору R1 датчика) и плюсовой питания (+13,8 В), прикладывают ее к плате указки соединительными фольговыми площадками наружу, в оба сборочные отверстия плат вставляют по отрезку медного провода диаметром 0,5 мм и пропаивают. Не забудьте отдельным проводником соединить плюсовой вывод лазера на плате указки (см. рис. 3) с плюсовым проводом питания на плате стробоскопа. Еще раз проверьте, войдет ли конструкция в кожух указки.
Если все в порядке, внутрь кожуха вставляют свернутый в трубку изолятор из тонкой жесткой пластиковой пленки и вводят в него лазер с платой. Торец с выводами указки заливают герметиком. Гибкие выводы питания оснащают зажимами "крокодил" с маркировкой полярности или разъемом для подключения к розетке переносной лампы.
Во всех случаях целесообразно в разрыв плюсового провода ввести диод, защищающий стробоскоп от случайного включения стробоскопа в обратной полярности (на схеме рис. 1 этот диод не показан). Подойдет любой диод на обратное напряжение не менее 50 В и средний выпрямленный ток не менее 100 мА. Смонтировать диод можно вблизи зажима "крокодил".
Кроме этого, учитывая, что кожух лазерной указки электрически соединен с плюсовым проводом питания, ее необходимо тщательно изолировать и во время пользования не допускать соприкосновения с деталями автомобиля. Тем не менее работать со стробоскопом будет проще, если последовательно с защитным диодом включить миниатюрный плавкий предохранитель на ток 0,16 А (на схеме тоже не показан).
Для работы стробоскопа датчик-прищепку цепляют на свечной высоковольтный провод первого цилиндра двигателя. Запускающие импульсы поступают на прибор через емкость между высоковольтным проводом и бандажом в рабочем отверстии датчика. Емкость должна быть минимально необходимой для устойчивого запуска.
Если емкость выбрать чрезмерно большой, амплитуда запускающего импульса при неблагоприятных обстоятельствах может превысить допустимую для микросхемы и стать причиной ее порчи. Поэтому в начале датчик следует устанавливать на провод через сухую прокладку толщиной 1 мм из полиэтилена или ПВХ. Если запуска стробоскопа не происходит - нет мигающего свечения лазера на самых малых оборотах двигателя, - прокладку надо заменить более тонкой.
Работать со стробоскопом удобнее, когда его световое пятно имеет вытянутую форму - это облегчает фиксацию обеих меток в поле зрения. Поэтому на указку надевают одну из прилагающихся насадок, вытягивающих пятно в линию. При работе в светлое время дня, но в тени, можно обойтись и без насадки (яркость пятна будет больше), направляя луч только на подвижную метку. Неподвижная метка на корпусе будет в этих условиях и так хорошо видна. Чтобы защитить лазер и насадку от грязи и пыли при хранении, подберите для нее подходящий чехол из пластика.
Возможно, кому-то покажется легче собрать одновибратор стробоскопа на миниатюрной микросхеме К564ЛЕ5.
Чертеж платы для такого варианта показан на рис. 6.
Здесь на стороне деталей (рис. 6,б) припаяны только конденсатор С2 и транзистор VT2, остальные детали - со стороны печати. Кроме этого, с входным узлом соединен вывод 2 микросхемы.
Перед работой со стробоскопом протрите белую краску на метках на корпусе и шкиве коленчатого вала двигателя автомобиля. Если метки не окрашены, обязательно надо это сделать - очень пригодится в будущем. Хорошо прогретый двигатель переведите на холостые обороты 600...800 об/мин. Подключите зажимы питания стробоскопа так, чтобы его питающие провода не соприкасались с высоковольтными. Установите датчик на высоковольтный провод первой свечи и направьте луч лазера на неподвижную метку, расположенную на корпусе. Затем найдите лучом лазера подвижную метку на шкиве маховика - яркость пятна в этом месте увеличивается из-за отражения от белой краски. Если метка не окрашена, яркость отраженного луча, наоборот, уменьшится, но это труднее зафиксировать, особенно при ярком освещении.
Убедиться в том, что найденное место - действительно метка, можно, немного изменив частоту вращения вала двигателя, при этом метка смещается вперед или назад по ходу вращения шкива.
Если установка момента зажигания на вашем автомобиле нарушена, подвижная метка может находиться далеко от неподвижной. На холостых оборотах метка на шкиве маховика должна находиться напротив средней неподвижной метки, т. е. угол опережения зажигания должен быть равен 5 град. Вращением корпуса прерывателя-распределителя зажигания добейтесь совпадения подвижной и неподвижной меток и зафиксируйте его в этом положении.
Кратковременно увеличивают обороты и наблюдают расхождение меток. При увеличении частоты вращения коленчатого вала зажигание должно становиться более ранним. На частоте вращения 3000 об/мин угол опережения зажигания для автомобилей ВАЗ должен быть в пределах 15...17 град. .
Не увеличивайте частоту вращения сверх 3000 об.мин - это опасно и для двигателя, и для лазерной указки.
Ни в коем случае не направляйте луч лазера в глаза!
В стробоскопе использована лазерная указка мощностью до 1 мВт. В последнее время в продаже появились лазерные указки в пять раз более яркие. Они имеют такие же размеры, и их применение в автомобильном стробоскопе предпочтительнее.
ЛИТЕРАТУРА
1. Беляцкий П. Светодиодный автомобильный стробоскоп. - Радио, 2000, № 9, с. 43, 44.
2. Ершов Б. В., Юрченко М. А. Легковые автомобили ВАЗ. - Киев. "Вища школа". 1983._
[email protected]
начального момента зажигания топлива
Автолюбители знают, какое значение имеет правильная установка начального момента зажигания топлива в карбюраторных двигателях для хорошей езды. Предлагаемым прибором можно не только устанавливать начальный момент зажигания на оборотах холостого хода, но и найти неработающую свечу, проверить работу катушки зажигания, проконтролировать работу центробежного и вакуумного регулятора угла опережения момента зажигания до 3000 оборотов в минуту. Большая частота просто опасна для двигателя, работающего без нагрузки. Схема стробоскопа приведена на рисунке 1.
Импульсы с высоковольтного провода через дифференцирующую цепочку C1,R2 и резистор R1 запускают ждущий одновибратор на элементах DD1.1, DD1.2. Импульсы одновибратора, длительностью около 1,5 миллисекунды, проходят через ключевой каскад на транзисторах VT1, VT2 и включают светодиод лазерной указки. Лазерная указка используется с расширяющей в линию насадкой. Это может быть насадка с изображением человека, динозавра, рыбы или птицы √ главное, чтобы изображение напоминало линию. При солнечной погоде, но в тени, можно использовать указку и без насадки, направляя луч только на подвижную метку. Без насадки яркость лазерного луча увеличивается. Неподвижная метка на корпусе двигателя при солнечном освещении хорошо видна.
Печатная плата стробоскопа дана на рисунке 2 для варианта с применением микросхемы с планарными выводами √ а и микросхемы с выводами в корпусе DIP-14 √ б. Цифры под платой обозначают места установки резисторов с номером, соответствующим схеме на рисунке1. Тонкими линиями обозначены проводники со стороны установки микросхемы. С этой же стороны в отверстия (Э-К-Б) устанавливается транзистор VT1. Транзистор VT2 и конденсатор C2 устанавливаются со стороны печатных проводников. Резистор R3, для варианта с микросхемой с планарными выводами, так же можно поставить с этой стороны печатной платы. Печатная плата разработана так, чтобы она поместилась в батарейный отсек лазерной указки. Входная цепь (C1, R1, R2) размещена на торце деревянной бельевой прищепки (рис.3б).
Работу платы сначала проверьте на двигателе с любым светодиодом, подключив его в соответствующей полярности вместо лазера. Указку можно разобрать двумя способами √ выдавливанием со стороны батарейного отсека или вытаскиванием со стороны насадки. Выкручивается насадка, и под нее устанавливается подходящее кольцо толщиной 1-2 мм так, чтобы кольцо упиралось в корпус. Затем вкручивается насадка, постепенно выпрессовывая корпус с лазером. Если надо, операция повторяется с кольцом большей толщины. Можно обойтись без колец, подкладывая под насадку отвертку, но тогда повреждаются края алюминиевого корпуса указки. Вторым способом под крышку батарейного отсека подкладывается гайка М5, М4 или любой другой круглый плотный предмет. Постепенно, закручивая крышку, выдавливаем корпус с лазером. Здесь надо следить за тем, чтобы не повредить кнопку включения лазера. Когда освободится кнопка, ее надо вытащить из корпуса. Этим способом разборки указки нужно пользоваться ОСТОРОЖНО, не прилагая больших усилий, так как можно повредить лазер. В разобранной указке выпаивается кнопочный выключатель (рис.4).
Плата укорачивается бокорезами так, чтобы осталась одна полоска печатного проводника, которая использовалась выключателем. Здесь надо работать аккуратно, чтобы не повредить резистор поверхностного монтажа на 68-82 Ом. Если вы его все-таки повредили √ не беда. Увеличьте номинал резистора R5 до 270 Ом, а проводники, где стоял резистор поверхностного монтажа, закоротите. Транзистор VT2 и конденсатор C2 устанавливаются со стороны печатных проводников. Конденсатор С1 лучше взять типа КТ √ трубчатый, так как они рассчитаны для работы с большим напряжением. Под микросхему 564ЛЕ5 и транзистор КТ815 подложите изолирующие прокладки из бумаги или целлофана. Собранную плату проверьте, вставив ее в цилиндр корпуса указки. Внутрь корпуса, где будет стоять плата, вставьте целлофан, если нет штатного. После проверки платы на свободное прохождение в корпус указки, можно спаять указку и плату в монолит медным проводом, пропущенным через отверстия установки кнопочного выключателя. Можно соединить плату и указку проводом МГТФ-0,07. Обязательно припаяйте провод плюса питания на печатный проводник возле лазера, идущий на корпус, место пайки показано на рисунке 4. Вставьте плату и запрессуйте указку в корпус.
Провода питания необходимой длины снабдите зажимами типа ╚крокодил╩ с маркировками или разъемом, входящим в разъем штатной переносной лампы-подсветки. Если подключение к разъему лампы-подсветки не однозначно, то в разрыв плюсового провода надо поставить любой диод плюсом к разъему для защиты от переполюсовки. Провод, идущий на зажим к высоковольтному проводу, должен быть экранированным. Для безопасности работы с включенным двигателем, зажим к высоковольтному проводу сделан из деревянной прищепки (рис.3). Из пачки деревянных прищепок ни одной не нашлось с совпадающими отверстиями, поэтому лучше просверлить новое отверстие Ф6 мм ближе к краю губок. Отверстие легко просверлить, если прищепку зажать в тисках. Одна из губок прищепки оборачивается жестью, шириной не более 3 мм или несколькими витками луженого провода. С наружной стороны прищепки концы жести спаиваются вместе. Сюда же припаивается конденсатор С1. Экранированный провод крепится на прищепке медной скобой. Высоковольтные провода на автомобиле могут иметь трещины, которые визуально не обнаруживаются. Если токосъемник-прищепка будет установлена на провод с трещиной, то произойдет пробой и стробоскоп сгорит. Поэтому необходимо токосъемник обвернуть несколькими витками изоленты или залить герметиком.
Проверьте стробоскоп на работоспособность (сначала со светодиодом!) и загерметизируйте корпус со стороны платы и проводов, а также делитель на прищепке силиконовым герметиком. Чтобы насадка лазера не забилась грязью в ╚бардачке╩ автомобиля, подберите на нее крышку от медицинских пузырьков.
Работать со стробоскопом просто. Перед работой протрите белую краску на метках корпуса и шкива коленвала. Если метки не окрашены, то покрасьте их белой краской √ это пригодится в будущем. Включите хорошо прогретый двигатель на холостых оборотах (600-800). Подключите зажимы напряжения питания. Зажмите прищепкой высоковольтный провод первой свечи и направьте лазер на неподвижную метку, расположенную на корпусе. Затем найдите лучом лазера подвижную метку на шкиве маховика. Если установка момента зажигания на вашем автомобиле нарушена, то подвижная метка может находиться далеко от неподвижной метки. Вращением корпуса распределителя зажигания добейтесь совпадения подвижной (на шкиве коленвала) и неподвижной меток. Зафиксируйте распределитель в этом положении. Далее можно кратковременно увеличить обороты и наблюдать расхождение меток. При увеличении оборотов зажигание должно быть более раннее, для проверки которого существуют две другие неподвижные метки, расположенные через 5 градусов опережения зажигания. На 3000 оборотов в минуту угол опережения зажигания для автомобилей ВАЗ должен быть в пределах 15-17 градусов. Не увеличивайте обороты более 3000! Это опасно для двигателя и лазерной указки! Для проверки работы свечей зажигания поочередно зажимайте прищепкой высоковольтные провода. Если свеча пробивает на корпус или происходит пропуск зажигания, то вспышки лазера будут меньшей частоты. ВНИМАНИЕ! Не направляйте луч лазера в глаза! Не забудьте, что корпус стробоскопа находится под напряжением плюс 13,8 вольт (или другое напряжение, выдаваемое регулятором), поэтому нельзя класть его на корпус автомобиля с включенным лазером, если корпус стробоскопа не изолирован.
Литература: Беляцкий П. Светодиодный автомобильный стробоскоп. - Радио, 2000, 9, с. 43.
Автомобилисты знают, насколько важна правильная установка момента зажигания топлива в цилиндрах карбюраторного двигателя. Для этого используют стробоскопы. В статье П. Беляцкого "Светодиодный автомобильный стробоскоп " ("Радио", 2000, № 9) описан простой прибор с фонарем в виде сборки из ярких светодиодов вместо импульсной фотолампы.
Предлагаемый вниманию читателей стробоскопический прибор позволяет не только установить оптимальный угол опережения зажигания (ОЗ) на холостых оборотах двигателя, но и найти неисправную свечу, проверить работу катушки зажигания, проконтролировать работу центробежного и вакуумного регуляторов угла 03 на частоте вращения коленчатого вала до 3000 мин-1 (большая частота опасна для двигателя, работающего без нагрузки). Прибор не рассчитан для использования на станциях техобслуживания, но может оказать неоценимую услугу автолюбителю, застрявшему в пути из-за сбоев в системе зажигания.
Схема стробоскопа изображена на рис. 1. Импульсы с высоковольтного свечного провода, пройдя через входной узел, состоящий из дифференцирующей цепи С1, R2 и ограничительного резистора R1, запускают одновибратор, собранный на элементах DD1.1, DD1.2. Выходные импульсы одновибратора длительностью около 0,15 мс поступают на базу составного транзистора VT1VT2, работающего усилителем тока. В коллекторную цепь транзистора включена лазерная указка BL1, служащая нагрузкой усилителя. Поскольку выходные импульсы одновибратора имеют высокий уровень, на время их действия составной транзистор открывается и лазер указки формирует световые вспышки.
Указка рассчитана на напряжение питания 4,5 В, а в стробоскопе она работает от бортовой сети с напряжением 13,8 В, поэтому длительность выходных импульсов одновибратора не должна превышать 0,15 мс - значение подобрано экспериментально и стоило нескольких "сгоревших" лазеров. При длительности импульса более 0,15 мс средняя рассеиваемая лазером мощность достигает предельно допустимой и резко повышается риск сжечь указку, а при меньшей метка на шкиве коленвала становится зрительно "трудноуловимой". Необходимо также помнить, что и частота вспышек более 100 Гц (соответствует частоте вращения коленчатого вала двигателя 3000 мин-1) опасна для указки, работающей при повышенном напряжении.
Конструктивно стробоскоп состоит из датчика импульсов зажигания, прицепляемого к свечному проводу первого цилиндра двигателя, и собственно указки, внутрь которой помещены все остальные детали. Датчик соединен с указкой экранированным кабелем длиной 50 см.
Основой датчика импульсов зажигания служит бельевая прищепка, на боковой грани которой размещены детали С1, R1, R2 входного узла. На одну из половин прищепки в месте, где расположено рабочее полуотверстие, наматывают виток ленты шириной не более 3 мм из жести или тонколистовой меди в виде бандажа (рис. 2). К нему припаивают вывод конденсатора С1. Вывод резистора R1 припаивают к центральному проводу соединительного кабеля, а резистора R2 - к экрану. Кабель проволочным бандажом прикрепляют к ручке прищепки. Сверху детали входного узла следует покрыть силиконовым герметиком и защитить от ударов планкой иг текстолита (на рисунке не показана).
Для установки деталей стробоскопа указку нужно сначала разобрать. Отвинтив насадку, устанавливают под нее кольцо-съемник с осевой толщиной 1...2 мм так, чтобы оно упиралось в край цилиндрического кожуха. Затем навинчивают с усилием насадку, постепенно выпрессовывая "начинку" из кожуха. Если необходимо, операцию повторяют с кольцом большей толщины.
Попытки разобрать указку без кольца-съемника приводят, как правило, к повреждению кромки кожуха, изготовленного из мягкого алюминиевого сплава. Выдавливание "начинки" из кожуха со стороны батарейного отсека, как показала практика, также сопряжено с большим риском повреждения указки.
С платы разобранной указки (рис. 3) выпаивают кнопочный выключатель и боковыми кусачками аккуратно, чтобы не повредить резистор, укорачивают ее до штриховой линии (печатные проводники показаны серыми). Если резистор все-таки оказался поврежденным, не беда, достаточно выводы его замкнуть перемычкой, а сопротивление резистора R5 на схеме (см. рис. 1) увеличить до 270 Ом.
Детали одновибратора и выходного усилителя тока размещают на печатной плате из фольгированного с обеих сторон стеклотекстолита толщиной 0,5 мм. Чертеж платы показан на рис. 4 (а - сторона печати; б - сторона деталей). Оба транзистора и конденсатор С2 припаивают со стороны печати непосредственно к печатным площадкам.
Отверстия под микросхему должны быть такими, чтобы ее можно было смонтировать возможно ближе к плате - так будет легче вставить плату в кожух указки при сборке. Вывод 7 микросхемы и один из выводов резистоpa R3 необходимо пропаять с обеих сторон платы. Поскольку плата довольно "тесная", постарайтесь заранее продумать последовательность монтажа деталей, чтобы не пришлось потом отпаивать уже установленные. Микросхему монтируйте в последнюю очередь. Контактные площадки квадратной формы на обеих сторонах платы необходимо соединить отрезками медного провода и пропаять. Под транзистор VT2 следует вложить тонкую изоляционную прокладку.
Прежде чем соединять собранную плату стробоскопа с подготовленной платой указки, целесообразно проверить его работу со светодиодом вместо лазера. Светодиод (например, АЛ307Б) временно припаивают анодом к плюсовому выводу питания, а катодом - к резистору R5.
Для того чтобы можно было наладить стробоскоп в лабораторных условиях, целесообразно собрать по схеме на рис. 5 испытательный мультивибратор. Он вырабатывает короткие импульсы высокого уровня с частотой повторения, регулируемой переменным резистором R2.
Импульсы подают на вход стробоскопа и подбирают резистор R3 таким, чтобы длительность выходных импульсов не превышала 0,15 мс.
После этого нужно убедиться, что собранная плата свободно входит в кожух указки.
К собранной плате припаивают три гибких вывода - общий, входной (к резистору R1 датчика) и плюсовой питания (+13,8 В), прикладывают ее к плате указки соединительными фольговыми площадками наружу, в оба сборочные отверстия плат вставляют по отрезку медного провода диаметром 0,5 мм и пропаивают. Не забудьте отдельным проводником соединить плюсовой вывод лазера на плате указки (см. рис. 3) с плюсовым проводом питания на плате стробоскопа. Еще раз проверьте, войдет ли конструкция в кожух указки.
Если все в порядке, внутрь кожуха вставляют свернутый в трубку изолятор из тонкой жесткой пластиковой пленки и вводят в него лазер с платой. Торец с выводами указки заливают герметиком. Гибкие выводы питания оснащают зажимами "крокодил" с маркировкой полярности или разъемом для подключения к розетке переносной лампы.
Во всех случаях целесообразно в разрыв плюсового провода ввести диод, защищающий стробоскоп от случайного включения стробоскопа в обратной полярности (на схеме рис. 1 этот диод не показан). Подойдет любой диод на обратное напряжение не менее 50 В и средний выпрямленный ток не менее 100 мА. Смонтировать диод можно вблизи зажима "крокодил".
Кроме этого, учитывая, что кожух лазерной указки электрически соединен с плюсовым проводом питания, ее необходимо тщательно изолировать и во время пользования не допускать соприкосновения с деталями автомобиля. Тем не менее работать со стробоскопом будет проще, если последовательно с защитным диодом включить миниатюрный плавкий предохранитель на ток 0,16 А (на схеме тоже не показан).
Для работы стробоскопа датчик-прищепку цепляют на свечной высоковольтный провод первого цилиндра двигателя. Запускающие импульсы поступают на прибор через емкость между высоковольтным проводом и бандажом в рабочем отверстии датчика. Емкость должна быть минимально необходимой для устойчивого запуска.
Если емкость выбрать чрезмерно большой, амплитуда запускающего импульса при неблагоприятных обстоятельствах может превысить допустимую для микросхемы и стать причиной ее порчи. Поэтому в начале датчик следует устанавливать на провод через сухую прокладку толщиной 1 мм из полиэтилена или ПВХ. Если запуска стробоскопа не происходит - нет мигающего свечения лазера на самых малых оборотах двигателя, - прокладку надо заменить более тонкой.
Работать со стробоскопом удобнее, когда его световое пятно имеет вытянутую форму - это облегчает фиксацию обеих меток в поле зрения. Поэтому на указку надевают одну из прилагающихся насадок, вытягивающих пятно в линию. При работе в светлое время дня, но в тени, можно обойтись и без насадки (яркость пятна будет больше), направляя луч только на подвижную метку. Неподвижная метка на корпусе будет в этих условиях и так хорошо видна. Чтобы защитить лазер и насадку от грязи и пыли при хранении, подберите для нее подходящий чехол из пластика.
Возможно, кому-то покажется легче собрать одновибратор стробоскопа на миниатюрной микросхеме К564ЛЕ5. Чертеж платы для такого варианта показан на рис. 6. Здесь на стороне деталей (рис. 6,б) припаяны только конденсатор С2 и транзистор VT2, остальные детали - со стороны печати. Кроме этого, с входным узлом соединен вывод 2 микросхемы.
Перед работой со стробоскопом протрите белую краску на метках на корпусе и шкиве коленчатого вала двигателя автомобиля. Если метки не окрашены, обязательно надо это сделать - очень пригодится в будущем. Хорошо прогретый двигатель переведите на холостые обороты 600...800 мин-1. Подключите зажимы питания стробоскопа так, чтобы его питающие провода не соприкасались с высоковольтными. Установите датчик на высоковольтный провод первой свечи и направьте луч лазера на неподвижную метку, расположенную на корпусе. Затем найдите лучом лазера подвижную метку на шкиве маховика - яркость пятна в этом месте увеличивается из-за отражения от белой краски. Если метка не окрашена, яркость отраженного луча, наоборот, уменьшится, но это труднее зафиксировать, особенно при ярком освещении.
Убедиться в том, что найденное место - действительно метка, можно, немного изменив частоту вращения вала двигателя, при этом метка смещается вперед или назад по ходу вращения шкива.
Если установка момента зажигания на вашем автомобиле нарушена, подвижная метка может находиться далеко от неподвижной. На холостых оборотах метка на шкиве маховика должна находиться напротив средней неподвижной метки, т. е. угол опережения зажигания должен быть равен 5 град. Вращением корпуса прерывателя-распределителя зажигания добейтесь совпадения подвижной и неподвижной меток и зафиксируйте его в этом положении.
Кратковременно увеличивают обороты и наблюдают расхождение меток. При увеличении частоты вращения коленчатого вала зажигание должно становиться более ранним. На частоте вращения 3000 мин-1 угол опережения зажигания для автомобилей ВАЗ должен быть в пределах 15... 17 град. .
Не увеличивайте частоту вращения сверх 3000 мин-1 - это опасно и для двигателя, и для лазерной указки. Ни в коем случае не направляйте луч лазера в глаза!
В стробоскопе использована лазерная указка мощностью до 1 мВт. В последнее время в продаже появились лазерные указки в пять раз более яркие. Они имеют такие же размеры, и их применение в автомобильном стробоскопе предпочтительнее.
Литература
- Беляцкий П. Светодиодный автомобильный стробоскоп. - Радио, 2000. № 9, с. 43, 44.
- Ершов Б. В., Юрченко М. А. Легковые автомобили ВАЗ. - Киев, "Вища школа", 1983.
Дополнение
"Автомобильный стробоскоп из лазерной указки" - под таким заголовком в "Радио", 2004, № 1, с. 45, 46 была опубликована статья Н. Заеца. Мне понравилась идея использования лазерной указки в качестве фонаря стробоскопа. Для тех, кто хотел бы повторить эту конструкцию, но не знает устройства указки, предлагаю познакомиться с ней подробнее.
На рисунке представлена "начинка" указки-брелока. Источником света является полупроводниковый излучающий кристалл 3, припаянный к массивному основанию, служащему теплоотводом 2. Теплоотвод прикреплен к плате 1, на которой смонтированы кнопка включения, токоограничительный резистор и пружинный контакт батареи питания. Теплоотвод с платой туго вставлены в прорезь втулки-держателя 4, на другом конце которой нарезана наружная и внутренняя резьба.
Свет от кристалла сильно рассеян и в тонкий луч его собирает линза 6. Положение линзы относительно кристалла можно регулировать резьбовой втулкой 7. Пружина 5 прижимает линзу к втулке.
Для использования указки в качестве осветителя стробоскопа лучше расфокусировать пучок света, ввернув втулку до упора (но не давите сильно!). В результате диаметр светового пятна на расстоянии 1 м увеличится примерно до 6 см. На меньшем расстоянии диаметр пятна будет меньше. Во всяком случае с более широким, чем точка, пятном "держать" метку на шкиве двигателя легче, да и опасность для зрения меньше при случайном попадании луча в глаза.
Во многих статьях сделан акцент на том, что указка питается от источника напряжением 4,5 В, но наличие в ее конструкции токоограничительного резистора говорит о том, что напряжение может быть любым, достаточно лишь подобрать требуемый ток. Именно так включен лазер в стробоскопе. Для расчета резистора надо измерить ток лазера указки и падение напряжения на нем. На образцах лазера, имеющихся у меня, падало 2,6 В при токе 35 мА. При выборе токоограничительного резистора не надо забывать о встроенном резисторе сопротивлением 68 Ом.
В процессе проведения опытов по питанию указки завышенным током одна из них была испорчена. Но, как оказалось, кристалл остался целым, а отгорел его тонкий вывод. Работоспособность лазера была восстановлена каплей токопроводящего клея. Использованные при этом инструменты - швейная игла и линза 6.
Одним из важнейших условий исправной работы автомобильного бензинового двигателя является правильная установка угла опережения зажигания. В двигателях автомобилей ВАЗ установка угла опережения зажигания производится по четырем меткам, - одной на шкиве коленвала, и трем на корпусе блока. Обычно, для регулировки зажигания пользуются довольно громоздким прибором - стробоскопом. По питанию стробоскоп подключают к аккумулятору автомобиля, а третий провод, - к свечному проводу первого цилиндра. При работающем двигателе лампа стробоскопа вспыхивает каждый раз, как только импульс высокого напряжения поступает на свечу первого цилиндра. Свет лампы направляют на метки в результате синхронного вспыхивания лампы мы видим четыре метки, - три на блоке и одну на шкиве, которая нам кажется неподвижной по взаимному расположению этих меток определяют правильность установки зажигания (метка на шкиве должна быть напротив средней метки на блоке, если это не так, нужно поправить поворотом корпуса трамблера).
Стандартный стробоскоп довольно громоздкий, тяжелый и хрупкий прибор, в основном, благодаря имеющейся в нем газоразрядной лампе и импульсному трансформатору но, используя современную элементную базу, можно сделать стробоскоп немногим больше шариковой ручки.
На рисунке 1 показана схема стробоскопа в котором вместо газоразрядной лампы работает светодиодная автомобильная лампочка на 12V (сейчас такие светодиоды-лампы стало модно устанавливать в подфарники вместо ламп накаливания).
Подключается прибор к системам автомобиля тремя проводами с зажимами «Крокодил» Два - к аккумулятору, а третий к проводу 1-го цилиндра. Третий «Крокодил» (подключаемый к свечному проводу) немного переделан, - его «зубы» загнуты внутрь, чтобы не портить свечной провод, и он скорее напоминает металлическую прищепку.
Как только импульс высокого напряжения поступает на свечу 1-го цилиндра, через емкость между жилой свечного провода и корпусом «Крокодила-прищепки» всплеск напряжения поступает на вывод 2 элемента D1.1 (стабилитрон VD1 защищает вход элемента от перенапряжения). Одновибратор на элементах D1.1-D1.2 формирует импульс, длительность которого около 1 mS. Этот импульс через буферный каскад на элементах D1.3 и D1.4 поступает на базу транзистора VT1, входящего в состав импульсного ключа VT1-VT2. Ключ открывается и вспыхивает светодиодная лампочка HL2.
Теперь о деталях схемы С1, R1 и R2 распаяны непосредственно в ручке «Крокодила», подключаемого на свечной провод. Соединительный кабель, - мягкий экранированный, длиной не более 50 см. Для подключения к аккумулятору, - обычные провода, как для «переноски», любой длины (в разумных пределах). Диод VD2 служит для защиты схемы от случайной переполюсовки питания. Светодиод HL1 - индикатор правильного подключения к аккумулятору. Основой для прибора послужил цилиндрический китайский карманный фонарик. Все его «внутренности» (выключатель лампочка, батарейки) удалены, оставлен пустой корпус и конический отражатель. Основание отражателя немного расширено, так чтобы в него можно было установить светодиодную автомобильную лампочку. В корпусе размешена печатная плата (рис. 2) на которой смонтировано большинство деталей. В корпусе просверлены отверстия под соединительные провода и светодиод HL1.
Подстроечный резистор R4 служит для установки длительности вспышки HL2 такой, при которой метка на вращающемся шкиве работающего двигателя видна неподвижной и не размазанной, но видимость, при этом остается достаточной.
Если прибор не реагирует на импульсы в свечном проводе, к которому подключен «Крокодил-прищепка», или реагировать начинает только при сильном сжатии «Крокодила», нужно увеличить сопротивление R2.
Вместо светодиодной лампочки можно использовать обычный сверхяркий светодиод, включив его через резистор сопротивлением около 10 Ом. Но пользоваться стробоскопом будет не так удобно, потому что из-за меньшей яркости света нужно будет его располагать ближе к меткам на двигателе.
Журнал «Радио» Муровин С.И.
Литература:
1. Н. Заец. Автомобильный стробоскоп из лазерной указки ж.Радио №1, 2004.
