Что такое автомобильный стробоскоп и как им пользоваться

Этот технический прибор, работающий от электричества, помогает отрегулировать угол опережения зажигания с помощью зрительной иллюзии, возникающей из-за совпадения частоты вращения коленвала мотора с частотой мигания прибора. Для этого применяются метка на валу и шкала на корпусе автомотора.

Угол опережения зажигания – это угол, образуемый между мгновением возгорания горючего и приходом поршня к верхней мертвой точке. Если воспламенение смеси происходит в неправильный момент времени, то максимальная мощность, КПД, ресурс двигателя уменьшаются. Важно, чтобы этот угол рос по определенной косой линии при нарастании оборотов. По этой причине для его выставления на холостом ходу и фиксации изменений при росте оборотов до пяти тысяч используется стробоскоп.

Светодиодный стробоскоп на таймере NE555

Главным компонентом в данной схеме стробоскопа является интегральный таймер NE 555. Это распространенная микросхема часто используемая в электронных самоделках.

В качестве светового излучателя применена готовая сборка из шести светодиодов от китайского фонарика.

Потенциометром Р1 задается время пауз между импульсами, которые подаются на VT1. Открываясь в момент подачи сигнала, полевой транзистор «зажигает» стробоскоп.

Следует учитывать, что в момент вспышки, ток, проходящий через излучатель, превышает два ампера. Это обстоятельство заставляет использовать ограничительный резистор с мощностью рассеивания не менее 2Вт. Поводов для беспокойства относительно выхода из строя светодиодов нет. Сверхкраткое время работы в подобных режимах не причинит урон полупроводникам.

Вместо транзистора, указанного на схеме, можно применять его ближайшие аналоги: IRFZ44, IRF3205, КП812Б1 и другие.

Требования к диоду VD1 – высокое быстродействие. 1N4148 с успехом заменяется отечественным вариантом КД522. Также хорошо подойдут любые диоды Шоттке.

Емкость конденсаторов можно увеличивать на один порядок. Это никак не отразится на работоспособности схемы.

Вот так выглядит собранный прибор, с тремя сверхмощными светодиодами.

Стробоскоп в сборе

Небольшое количество деталей позволяет выполнить стробоскоп из светодиодов навесным методом или при помощи специальных монтажных панелек. Если в процессе пайки не будет допущено ошибок, схема заработает сразу, без дополнительной наладки.

Стробоскоп на ШИМ-контроллере TL494

Другая вариация сбора своими руками автомобильного стробоскопа на светодиодах построена на базе драйвера ШИМ TL494. Стоимость микросхемы лежит в пределах 10 – 20 рублей за штуку, поэтому дефицитной ее не назовешь. Кроме этого, извлечь требуемый компонент можно из старого блока питания ATX от персонального компьютера.

Как и в предыдущем случае, излучателем управляет MOSFET-транзистор. Здесь он может быть любого типа, отвечающего двум требованиям:

Номинальный ток – от 2А;
внутренняя структура – N-типа.

Примеры подходящих полевиков: AP15N03GH или IRLZ44NS.

Подстроечным резистором VR1 устанавливается скважность работы (длительность вспышек), а VR2 – их частота. Удобнее применять потенциометры с линейной зависимостью, так процесс настройки выполнять гораздо проще.

Источником света на данной схеме стробоскопа выступает один мощный светодиод. Чтобы подключить 12 вольтную светодиодную ленту, резистор R6 необходимо удалить, установив вместо него перемычку.

Остальные элементы схемы светодиодного стробоскопа могут быть любыми с указанными номиналами.

Печатная плата устройства

Минимизировать размер конструкции можно с помощью SMD-компонентов. Некоторые начинающие радиолюбители стараются избегать их применения, считая, что монтаж мелких деталей слишком трудозатратен. И напрасно! Немного практики поможет без труда справиться с этой задачей. Зато результат станет отличной наградой за проявленное терпение.

Образец реализации печатной платы светодиодного стробоскопа показан на рисунке.

Читать еще: Какое моторное масло заливать зимой в машину?

Здесь применен двухсторонний метод разводки. Сверху устанавливаются крупные радиоэлементы: микросхема, клеммники и электролитические конденсаторы, снизу резисторы и конденсаторы типоразмера 1206, светодиоды типоразмера 0805, MOSFET-транзистор в корпусе DPAK. Регулирующие резисторы заменены на подстроечные. Это было сделано для уменьшения конструкции.

Внешний вид платы готового устройства с обоих ракурсов представлен ниже. Для переноса на фольгированный текстолит рисунка с дорожками, применялся метод ЛУТ. Травление производилось в водном растворе хлорного железа.

При желании своими руками повторить схему стробоскопа на светодиодах, можно воспользоваться проектом для трассировщика Sprint Layot, изменив его при необходимости по собственным потребностям. Скачать файл проекта.

Рассмотрение в статье схемы стробоскопов отличаются простотой и низкой стоимостью электронных компонентов. Общая стоимость материалов обойдется в десятки раз меньше, если приобретать готовый стробоскоп на светодиодах. Кроме того, пользоваться самодельным прибором намного приятнее, а полученный в процессе работы опыт незаменим и бесценен.

Применение стробоскопа для проверки бензиновых двигателей

С помощью стробоскопа можно с одинаковым успехом проверять работу и карбюраторных, и инжекторных двигателей. В обоих случаях для определения момента опережения зажигания необходимо закрепить емкостный датчик (выполнен в виде обычного зажима типа «крокодил») на высоковольтном проводе, идущем к свече зажигания первого цилиндра, а лампу стробоскопа направить на установочные метки.

Если опережение зажигания выставлено правильно, то при работе двигателя на холостом ходу метки должны совпасть. В случае расхождения меток необходимо отрегулировать прерыватель-распределитель зажигания (трамблёр) так, чтобы метки «сошлись». Здесь необходимо отметить, что измерение и регулировка должна проводиться только с отключенной от вакуумного датчика трамблера вакуумной трубкой.

С помощью стробоскопа также можно проверять работу центробежного и вакуумного (для карбюраторного двигателя) регуляторов трамблера.

Проверка работы центробежного регулятора также проводится с отсоединенной вакуумной трубкой. Оценить работу регулятора можно, увеличив обороты двигателя примерно до 2000 — в этом случае угол опережения зажигания должен увеличиться (на 5-7 градусов, но все зависит от двигателя). Если этого не происходит, то центробежный регулятор трамблёра неисправен и его необходимо ремонтировать.

Для проверки вакуумного регулятора необходимо подключить вакуумную трубку и снова увеличить обороты двигателя. При исправном регуляторе установочные метки разойдутся еще больше — не менее чем на 15 градусов.

Многие современные инжекторные двигатели лишены традиционного прерывателя-распределителя, поэтому для них актуальна только установка опережения зажигания по измерению момента подачи импульса на свечи.

Светодиодный стробоскоп на таймере NE555

В качестве светового излучателя применена готовая сборка из шести светодиодов от китайского фонарика.

Вместо транзистора, указанного на схеме, можно применять его ближайшие аналоги: IRFZ44, IRF3205, КП812Б1 и другие.

Емкость конденсаторов можно увеличивать на один порядок. Это никак не отразится на работоспособности схемы.

Читать еще: Как покрасить машину валиком своими руками?

Вот так выглядит собранный прибор, с тремя сверхмощными светодиодами.

Стробоскоп в сборе

Для правильной работы самодельного устройства его надо проверить. С имеющегося устройства необходимо поставить угол опережения.

Для этого необходимо:

разогреть двигатель и оставить его на холостом ходу;
к аккумулятору подключить прибор;
медный датчик намотать на жилу цилиндра;
источник света сориентировать по специальному обозначению на корпусе;
отыскать неподвижную точку на маховике;
для совпадения двух точек надо вращать корпусом зажигания и сохранить его в определенном положении.

Основной момент при самостоятельном изготовлении стробоскопа — правильная сборка электрической схемы. Поэтому обязательно перед началом изготовления рекомендуется сперва сделать подробную схему. Она поможет избежать ошибок во время сбора устройства.

Не забывайте о технике безопасности. Стробоскоп работает под напряжением. Не допускайте, чтобы внутренние детали прибора касались его корпуса, особенно металлического.

Хорошо, если переменный резистор будет защищен ручкой из пластмассы. Хорошо изолированный Провод питания обязательно должен иметь вилку. Все детали необходимо устанавливать на специальной плате, выполненной из изолирующего материала. Расположение всех деталей не принципиально, но надо монтировать их следуя специальной схеме. Крепить все детали требуется очень аккуратно.

Проверка на работоспособность

Предварительно проверить собранную плату стробоскопа на работоспособность можно без установки на автомобиль. Для этого надо подключить к ней вместо фонаря единичный светодиод с резистором, включенные последовательно, и подать питание 12 вольт (можно с сетевого блока питания или с автомобильного аккумулятора). Светодиод должен выдавать вспышки. Тут же можно настроить плату, подобрав номиналы частотозадающих элементов.

Окончательную проверку производят по окончании монтажа. Для этого с помощью тумблера или кнопки включают питание стробоскопа, визуально проверяют наличие вспышек.

Завершение работ

Когда вся схема стробоскопа на светодиодах собрана, его можно подключить к питанию и проверить на работоспособность. Рассмотренный пример позволяет использовать различные источники питания:

Блок питания от 6 до 12 вольт – создает разный уровень свечения и яркость в зависимости от требуемой задачи в разных помещениях.
Элемент питания на 9 вольт. Помешается непосредственно внутри корпуса и дает возможность использовать стробоскоп в автономном режиме вне помещения.

При использовании качественных фирменных компонентов стробоскоп будет работать достаточно долго и не потребует ремонта в ближайшие десятилетия.

Рекомендация! Чтобы стробоскоп излучал различными цветами, вместо обычных светодиодов в схему нужно внедрить RGB-элементы с контроллером. Как вариант, можно наклеить цветную пленку на рассеиватель.

Схема стробоскопа

Чтобы собрать светодиодный стробоскоп, понадобится схема, распечатанная на бумаге в нужном формате и перенесенная на плату. Кроме этого, потребуется таймер LM555 – механизм, создающий вспышки, которые регулируются потенциометром или переменным резистором. Составляющие части можно приобрести в магазинах радиотехники, при этом дорогостоящие запчасти не потребуются.

Если раньше стробоскопы делали из ламп накаливания, то сейчас отдают предпочтение светодиодной лампе. Для мерцающей платы можно использовать любое количество светодиодов (4, 8, 16, 32 и т.д.), свет при этом может быть как теплым, так и холодным. Плата для небольшой дискотечной мигалки достигает габаритов 87 на 57 мм.

Конструкции самодельного стробоскопа для установки зажигания

Сейчас на рынке можно купить немало полезного для настройки и регулировки мотора, но принципиальных преимуществ красивые «игрушки» перед самоделками не имеют, стоят дороже и ломаются чаще. Значительно проще и дешевле изготовить схему стробоскопа для установки зажигания своими руками. Требуется совсем немного терпения, паяльник и с десяток деталей.

Читать еще: Сколько надо обкатывать новую машину?

Стробоскоп для установки зажигания из двух транзисторов

Себестоимость подобной модели стробоскопа обойдется вам в пять сотен рублей, а используемая элементная база состоит из:

пары КТ315 – самых распространенных советских транзисторов, которые легко отыскать в любой электронной игрушке;
с десяток маломощных резисторов различного номинала, КУ112А;
пару конденсаторов, один электролит на 47 мкФ, второй обычный, на 47 «пикушек»;
диод серии КД
с десяток светодиодов, лучше фонарных.

Также для подключения стробоскопа для зажигания своими руками понадобится медный провод, пара метров двужильного с зажимами.

Собираем конструкцию стробоскопа своими руками согласно раскладке схемы, можно даже навесным монтажом, но лучше на подготовленной плате. Особых премудростей в установке и подключении при налаживании УОЗ нет, поэтому при аккуратной пайке должно все заработать с первого толчка.

Можно провести проверку схемы. После подачи напряжения с аккумулятора замыкаем вывод с медным контактом для «броника» с плюсовой клеммой. Если релюха зажужжит – схема в порядке.

Подбором емкости электролита можно установить длительность горения светодиода, но лучше использовать рекомендованные номиналы. При слишком большой и яркой вспышке установить правильно угол не всегда удобно, потому как изображение меток слегка смазывается. Поэтому оптимальной будет емкость чуть менее рекомендованных 47 мкФ.

Подключение и установка стробоскопа-самоделки своими руками сводится к подаче питания от аккумулятора на контакты платы и закреплению медной жилы поверх высоковольтного «броневика» первой свечи. Не забудьте проверить полярность питания перед включением стробоскопа.

Схема проста и надежна, но насколько выдаваемые стробоскопом вспышки обладают точными временными характеристиками, зависит от многих факторов, в том числе от качества сборки и правильности установки схемы.

Вариант стробоскопа с улучшенными характеристиками

Если работа с радиодеталями не вызывает у вас раздражения и есть навык, можно попробовать изготовить и установить более сложный вариант стробоскопа. Схема использует сборку NE555, благодаря чему скважность импульса значительно лучше. Большинство аналогичных конструкций и схем используют КР1006ВИ1 с кучей дополнительной навески. В результате установка стробоскопа для зажигания получается дороже, хотя потенциально может использоваться для дополнительной настройки параметров регулятора. Если вам нужен надежный стробоскоп с точными и стабильными характеристиками – лучше использовать схему с NE555.

При более-менее точном соблюдении параметров деталей схема установки должна заработать сразу. Иногда требуется подстройка чувствительности схемы к разряду в бронепроводе. Для этого применяем переменное сопротивление №3.

Если есть задумка оформить схему стробоскопа в виде «фирменного» прибора с коробкой и фонарем, можно вместо медного отрезка проволоки, накручиваемого на высоковольтный «броник», дополнительно изготовить и установить медный зажим-прищепку с припаянным контактом.

В схеме стробоскопа выполнена установка светодиодов 5023VWC-M-15-cd в количестве 8 шт. Для ключа можно применить практически любой силовой биполярный транзистор.

Практика показала высокую эффективность подобных устройств, их живучесть и возможность установки даже при отсутствии навыков и квалификации. Купить равноценный экземпляр стробоскопа в любом случае будет дороже, и еще неизвестно, сколько он проработает.

На следующем видео наглядно показан один из вариантов изготовления стробоскопа своими руками:

голоса

Рейтинг статьи