Изготавливаем стробоскоп для установки зажигания своими руками

Автомобильный стробоскоп для настройки угла опережения зажигания

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.

Схема выполнена навесным монтажом и компактно уложена в фонарик.

Список радиоэлементов

Классификация приборов

Кроме классификации по конструкционным особенностям стробоскопы подразделяются еще на три группы:

• цокольные;
• бесцокольные. Они имеют два выводных контактных поля для подсоединения их напрямую к электросети;
• суперстробы. Имеют вид пластиковой трубы, длина которой может составлять 1,5 м. Внутри размещается от 4 до 8 стробоскопических лампочек. Для их работы необходимо специальное подключение посредством соответствующего контроллера. С его помощью можно будет создать эффект «бегущего огня». Такие приборы были разработаны корпорацией Neo-Neon.

Суперстробы

Различные виды стробоскопов применяются, соответственно, в разных сферах.

Система зажигания двигателя, что это такое

Система зажигания обеспечивает образование искры для воспламенения смеси в необходимом цилиндре строго в момент сжатия. Происходит это в определенной последовательности работы цилиндров.

Топливовоздушная смесь должна воспламеняться в определенный момент времени. Для этого искра срабатывает в определенный момент при четком согласовании с оптимальным условием работы двигателя с углом опережения зажигания. Эти условия предопределяются в первую очередь от количества оборотов заведенного двигателя, а также нагрузки на которой он работает.

Благодаря качественно настроенной системе зажигания выдается необходимая величина энергии для образования искры, что позволяет надежно воспламенить рабочую топливовоздушную смесь. Именно качество и надежность системы зажигания автомобиля представляют оптимальные условия для обеспечения непрерывного образования искры в системе.

Однако, может произойти так, что в системе зажигания проявляется неисправность как во время старта двигателя, так и во время последующей его работы. Это может проявиться в некоторых факторах, таких как:

• плохой старт двигателя, или невозможность его запуска;
• троение двигателя во время его работы, а также непроизвольная остановка во время пропусков искры в рабочих цилиндрах;
• неправильный момент зажигания приводит к детонации топливовоздушной смеси и как результат — ускоренный износ рабочих деталей двигателя;
• во время нарушенной работы системы зажигания появляются электромагнитные помехи, которые способны влиять на работу некоторых электронных систем.

Благодаря своевременной диагностики работы двигателя можно устранить большое количество возможных проблем. Для правильного определения угла и времени зажигания используется специальное оборудование, которое носит название стробоскоп. На сегодняшний день такое необходимое устройство можно как приобрести в любом автомобильном магазине, так и сделать самостоятельно. Последний способ может стать не менее надежным, но при этом быть менее затратным.

Использование прибора

Для установки угла (момента) опережения своими руками устройством освещают установочные метки, работающего на холостых оборотах двигателя авто. Одна из них находится на вращающихся деталях мотора авто (на шкиве коленвала или на маховике). Вторая метка – неподвижна, она находится или на крышке передней части блока цилиндров авто, или на корпусе коробки передач. Если в свете прибора подвижная метка кажется стоящей напротив неподвижной, зажигание авто в норме и не требует регулировки момента (угла) опережения.

В случае несовпадения меток для регулировки момента опережения нужно соответственно изменить положение трамблера. Для задержки момента зажигания нужно повернуть трамблер по ходу вращения бегунка, а чтобы сделать его раньше – в обратную сторону. Если же искрообразованием в вашем авто управляет микропроцессор, ищите неисправный датчик или доверьте решение этой проблемы профессионалам.

Правильно выставленный угол опережения зажигания — залог стабильной устойчивой работы всего мотора. Более того, от зажигания напрямую зависит и расход топлива. В данной статье предлагаю рассмотреть вариант оптической настройки мотора вашего автомобиля с применением стробоскопа.

Для этой процедуры вам потребуются следующие инструменты:

1. Стробоскоп.

2. Обычный набор автомобильных инструментов.

3. Перчатки диэлектрические.

Теперь более подробно.

Прежде всего, необходимо выгнать машину из гаража. Желательно, чтобы не было никаких световых помех, к примеру, слепящего или бликующего солнечного света, лучше всего делать данную работу во второй половине дня. Внимательно осмотрите стробоскоп на предмет отсутствия на его корпусе каких-либо механических повреждений. Следует понимать, что от контакта с цепью высоковольтного преобразователя стробоскопа вы можете получить серьезные травмы.

Далее заглушите мотор, после чего используя зажимы (обязательно соблюдайте полярность), подсоедините прибор к аккумулятору. Будьте внимательны, чтобы не дай Бог не произошло короткого замыкания, это может произойти в случае неправильного подключения контактных проводов. Для того чтобы избежать неприятностей ознакомьтесь с инструкцией, которая прилагается к прибору. Затем закрепите сигнальный кабель на проводе, который соединен со свечей первого цилиндра, образовав тем самым емкостную связь с устройством.

Провода необходимо расположить таким образом, чтобы исключить их попадание во вращающиеся части машины. Теперь вам необходимо найти на шкиве или маховике коленвала отметку, сделанную белой краской. После этого необходимо определить такую же маркировку на корпусе силового агрегата. Соблюдайте технику безопасности, снимите с себя любые металлические предметы: цепочка, браслет, часы, и т.д. Установите рычаг переключения передач в нейтральное положение.

Далее оденьте приготовленные ранее диэлектрические перчатки. Убедитесь в отсутствии любого контакта движущихся механизмов с частями тела или какими-нибудь элементами одежды. После этого произведите запуск двигателя автомобиля и позвольте ему поработать, дождитесь стабилизации оборотов на холостом ходу. Затем немного ослабьте крепежный болт, который предотвращает поворот трамблера.

Едем дальше. Возьмите стробоскоп и направляйте его лампу на шкив коленвала, чтобы осветить метку на корпусе и риску, имеющуюся на двигателе. Медленно, не спеша поверните корпус трамблера, добиваясь максимального совпадения маркировочных меток. Когда все совпало мотор можно заглушить и отключить стробоскоп. Теперь произведите фиксацию корпуса трамблера, при помощи затяжки болта крепления.

Теперь можно испытать машину в действии. Для того чтобы проверить правильность регулировки зажигания, разгоните машину до 50 км/час на ровном участке дороги. Затем резко нажмите на газ, в случае появления детонационных стуков, которые будут длиться не дольше двух секунд, можно смело сделать заключение, что работа по регулировке зажигания стробоскопом — удалась. Закрываем капот, складываем инструмент и наслаждаемся положительным результатом.

Процесс регулировки начального момента зажигания в значительной мере упрощается при использовании специальных устройств. В основе их работы лежит стробоскопический эффект. Смысл этого физического явления заключается в следующем: если осветить движущийся объект короткой световой вспышкой, то возникнет визуальная иллюзия, что он остался в том же положении, в котором его застала эта вспышка.

Сделать своими руками стробоскоп на светодиодах очень просто. Есть схемы простых устройств, повторить которые сможет даже малоопытный радиолюбитель.

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.

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.

Важно! Если у вас есть опыт работы со стробоскопом для установки зажигания, схему можно спаять прямо на автомобиле с выводом фонарика и установкой выключателя в удобном месте, в противном случае — лучше не рискуйте. 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

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.

Совет! Работать с пайкой контактов микросхемы следует заземленным паяльником.

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:

Если вам нравится делать техобслуживание своего авто самому, то для уменьшения затрат на покупку инструмента вы можете сделать стробоскоп для зажигания своими руками.

Ответы на вопросы посетителя сайта по настойке стробоскопа

Ремонт стеклоподъемника авто своими руками

Посетитель сайта Юрий, повторил схему стробоскопа и остался доволен его работой. От изготовления стробоскопа на базе сверх ярких светодиодов его остановила цена светодиодов. При настройке стробоскопа у Юрия возник ряд вопросов, на которые я давал ответы в ходе переписки. Ответами на вопросы из переписки, с разрешения Юрия, с которыми могут столкнуться автолюбители, желающие повторить схему представленного стробоскопа, решил дополнить эту статью.

Отзыв Юрия о работе стробоскопа сделанного своими руками: «Работа стробоскопа проверена на автомобиле, работает отлично, яркость вспышки великолепная!!!»

Установка УОЗ стробоскопом

Теперь перейдем к вопросу настройки угла зажигания с применением собственного стробоскопа. Процедура установки угла актуальна как для самодельных, так и для купленных устройств. Но перед тем, как мы рассмотрим процедуру выставления УЗ, рекомендуем ознакомиться с сутью функционирования стробоскопического эффекта (автор видео о принципе работы стробоскопа и настройке зажигания с его помощью своими силами — канал Samodelkin).

Когда объект, который передвигается в темноте, вы осветите светом на долю секунды, вы сможете заметить, что он будто застыл на месте. Именно там, где произошла вспышка. К примеру, если на вращающийся диск вы нанесете метку и будете периодически освещать его с помощью вспышек, в сам момент ее появления можно будет заметить место расположения метки

При этом важно, чтобы вспышки совпадали по своей частоте с частотой вращения диска или вала

Теперь подробнее о том, как установленный стробоскоп позволит произвести регулировку угла зажигания. Перед тем, как произвести настройку, в моторном отсеке необходимо нанести две метки. Подвижная метка будет располагаться на коленвале, в частности, на маховике. Вторая метка — стационарная — устанавливается на корпусе силового агрегата.

После того, как метки будут выставлены, необходимо осуществить подключение контроллера (датчика). Когда контроллер подключен, производится подача питания на собранное своими руками устройство. Далее, запускается мотор, он должен функционировать на холостых оборотах. В том случае, если в момент появления световых вспышек метки совпадают, это свидетельствует о том, что угол зажигания выставлен правильно. Если же эти метки не совпадают, то необходимо будет произвести настройку зажигания. Корректировка системы осуществляется до того момента, пока метки полностью не совпадут.

Описание стробоскопа

Как сделать простой стробоскоп для настройки УОЗ на светодиодах, из каких элементов будет состоять схема девайса? Сначала рассмотрим основные характеристики устройства.

Рабочая схема

Основные составляющие элементы на примере вышеописанной схемы:

Из переключателя SA1, диодного элемента VD1 и конденсаторного устройства С2 состоит цепь питания. Диод применяется для защиты других составляющих частей от ошибочной перемены полярности. Непосредственно сам конденсатор применяется для блокировки возможных помех, таким образом предотвращая выход из строя триггера

Предназначение переключателя SA1 заключается в активации и деактивации питания.
Не менее важной составляющей является входная цепь, в состав которой входят контроллер, резисторные элементы R1 и R2 и конденсаторное устройство С1. Роль контроллера здесь выполняет зажим девайса, который зовется крокодилом, он фиксируется на высоковольтном проводе первого цилиндра

Если подключение будет правильным, то вышеописанные элементы образуют простую дифференциальную цепь.
Схема триггера. Эта составляющая состоит из двух одиночных вибраторов, применяющихся для образования сигнала нужной частоты на выходе. Эти компоненты выполняют функцию частотозадающих.
На резисторных элемента R5-R9 изготовляется выходной каскад, также для этой цели применяются транзисторы VT1. VT2 и VT3. Эти устройства необходимы для увеличения выходного тока триггерной платы. Резисторное устройство R5 задает определенный ток базы транзисторного элемента под номером 1 (видео снял Максим Соколов).

https://youtube.com/watch?v=66UN9BAWN0A

Принцип действия

Девайс для выставления угла опережения работает от встроенного аккумулятора либо автомобильной батареи. При активации переключателя первым начинает работать триггер. На выходах 2 и 12 платы происходит образование повышенного потенциала, а низкий формируется на контактах 1 и 13. В этот момент конденсаторные детали С3 и С4 получают питание от резисторов.

Сигнал с контроллера идет через дифференциальную цепь и в конечном счете подается на вход DD1.1. Поскольку он является одновибратором, в результате это способствует переключению девайса. Затем в схеме осуществляется переразряд С1, что опять же, способствует переключению триггера.

Элемент DD1.1 будет реагировать на импульсы, подающиеся с контроллера, таким образом формируя новые прямоугольные импульсы на первом выводе. В случае со вторым одновибратором DD1.2 принцип действия будет идентичным — благодаря этому устройству длительность импульса на контакте 13 уменьшается в 10 раз. Этот элемент функционирует под нагрузкой, подающейся с усилительного каскада транзисторов, которые открываются на время импульса. Благодаря резисторным компонентам R6, R7 и R8 ток ограничивается, его величина в общей сложности должна быть не выше 0.8 ампер.

Значение тока не высокое, это обусловлено следующими факторами:

• длительность импульса составляет не больше 1 сек;
• обычно для настройки УОЗ автовладельцам требуется не больше 10 минут, за такое время кристаллы не перегреются;
• диоды, использующиеся сегодня, обладают более улучшенными характеристиками и особенностями, если сравнивать с устройствами, применявшимися более 10 лет назад.

Печатная плата и детали сборки

Для того, чтобы соорудить своими руками стробоскоп, потребуется плата со всеми необходимыми элементами.

В качестве примера:

На рассматриваемой нами плате функцию диода выполняет контроллер КД2999В. В принципе, можно использовать любой другой, только нужно учитывать, что диодный элемент должен иметь минимальное падение напряжения.
Также используются конденсаторы

Важно, чтобы они были рассчитаны на 0.068 мкФ. Что касается основного конденсаторного устройства С1, то он представляет собой высоковольтную деталь, напряжение на которой составляет 400 В.
Триггерное устройство — ТМ2 — обладает отличной устойчивостью к возможным помехам.
Необходимо, чтобы используемые транзисторы VT1, а также VT2 имели большой показатель усиления.
Что касается диодов, отмеченных символами HL1-HL9, то они должны иметь максимальную яркость, а также желательно, чтобы угол рассеивания был небольшим

Диодные компоненты монтируются на отдельной схеме, их количество должно составить 3 в ряду.