|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ Автомобільний стробоскоп
Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Автомобіль. Електронні пристрої Автомобілістам добре відомо, наскільки важливою є правильна установка початкового моменту запалювання, а також справна робота відцентрового та вакуумного регуляторів випередження запалення. Неправильне встановлення моменту запалення всього на 2-3° і несправності регуляторів можуть спричинити підвищену витрату палива, перегрівання двигуна втрати потужності і навіть скоротити термін служби двигуна. Проте перевірка та регулювання системи запалення є досить складними операціями, які завжди доступні навіть досвідченому автолюбителю. Автомобільний стробоскоп дозволяє спростити обслуговування запалювання. З його допомогою навіть малодосвідчений автолюбитель може протягом 5-10 хв перевірити та відрегулювати початкову установку моменту запалення, а також перевірити справність відцентрового та вакуумного регуляторів випередження. Робота стробоскопа ґрунтується на так званому стробоскопічному ефекті. Суть його полягає в наступному: якщо висвітлить об'єкт, що рухається в темряві, дуже коротким яскравим спалахом, він візуально здаватиметься як би нерухомо "застиглим" в тому положенні, в якому його застав спалах. частоті його обертання, можна візуально зупинити колесо, що легко помітити за положенням будь-якої мітки на ньому. Для встановлення моменту запалювання запускають двигун на холостий оберт і стробоскопом висвітлюють спеціальні настановні мітки. Одна з них – рухлива – розміщена на колінчастому валу (або на маховику, або на шківі приводу генератора), а інша – на корпусі двигуна. Спалах синхронізують з моментами іскроутворення в запальній свічці першого циліндра, для чого ємнісний датчик стробоскопа кріплять на високовольтному проводі. У світлі спалахів будуть видні обидві мітки, причому, якщо вони знаходяться одна проти одної, кут випередження запалення оптимальний, якщо ж рухлива мітка зміщена, коригують положення переривника-розподільника до збігу міток. Основним елементом приладу є безінерційна імпульсна стробоскопічна лампа Н1 типу СШ-5, спалахи якої відбуваються в моменти появи іскри в свічці першого циліндра двигуна. Внаслідок цього настановні мітки, нанесені на маховику або шківі колінчастого валу, а також інші деталі двигуна, що обертаються або переміщаються синхронно з колінчастим валом, при освітленні їх стробоскопічною лампою здаються нерухомими. Це дозволяє спостерігати зрушення між моментом запалення і моментом проходження поршнем верхньої мертвої точки на всіх режимах роботи двигуна, тобто контролювати правильність установки початкового моменту запалювання та перевіряти працездатність відцентрового та вакуумного регуляторів випередження запалення. p align="justify"> Електрична принципова схема автомобільного стробоскопа наведена на рис. 1. Прилад складається з двотактного перетворювача напруги на транзисторах VI, V2, випрямляча, що складається з випрямного блоку VЗ і конденсатор С1, що обмежують резисторів R5, R6, накопичувальних конденсаторів С2, С3, стробоскопічної лампи Н1, ланцюга підпалювання С4, C5 та розрядника F1 та захисного діода V4.  Рис.1. Електрична важлива схема автомобільного стробоскопа на германієвих транзисторах. Прилад працює наступним чином Після підключення висновків Х5, Х6 до акумулятора починає працювати перетворювач напруги, що є симетричним мультивібратором. Початкова напруга на бази транзисторів V1, V2 перетворювача подається з дільників R2-R1, R4-R3. Транзистори V1, V2 починають відкриватися, причому один із них обов'язково швидше. Це закриває інший транзистор, так як до його бази при цьому з обмотки w2 або wЗ прикладатиметься замикаюча (позитивна) напруга. Потім транзистори V1, V2 по черзі відкриваються, підключаючи то одну, іншу половини обмотки w1 трансформатора Т1 до акумулятора. У вторинних обмотках w4, w5 при цьому індукується змінна напруга прямокутної форми з частотою близько 800 Гц, значення якого пропорційне до кількості витків обмоток. У момент іскроутворення в першому циліндрі двигуна високовольтний імпульс від гнізда розподільника через спеціальну вилку Х2 розрядника і конденсатори С4, С5 надходить на електроди, що підпалюють стробоcкопической лампи Н1. Лампа запалюється, і накопичувальні конденсатори С2 С3 розряджаються через неї. При цьому енергія, накопичена в конденсаторах С2, С3, перетворюється на світлову енергію спалаху лампи. Після розряду конденсаторів С2, С3 лампа Н1 гасне, і конденсатори знову заряджаються через резистори R5, R6 до напруги 420-450 Ст. Тим самим закінчується підготовка схеми до наступного спалаху. Резистори R5, R6 запобігають закорочення обмоток w4, w5 трансформатора в момент спалаху лампи діод V4 захищає транзистори перетворювача при випадковому підключенні стробоскопа в помилковій полярності. Розрядник F1, включений між розподільником і свічками запалювання, забезпечує необхідну напругу високовольтного імпульсу для запалювання лампи незалежно від відстані між електродами свічки, тиску в камері згоряння та інших факторів. Завдяки розряднику забезпечується безперебійна робота стробоскопа навіть за закорочених електродах свічки запалювання. У разі заміни германієвих транзисторів П214А кремнієвими типу КТ837Д(Е) схема перетворювача, та й усього стробоскопа, має бути суттєво змінена. Змінюються дані трансформатора та висуваються додаткові вимоги до його виконання. Це з тим, що кремнієві транзистори серії КТ837 більш високочастотні і схема, виконана ними, схильна до збудженню. Крім того, щоб відкрити ці транзистори, потрібна більша напруга, ніж для германієвих транзистори. Так, наприклад, якщо стробоскоп, зібраний за схемою рис. 1, впаяти замість транзисторів П214А, наприклад, транзистори КТ837Д, нічого не змінюючи, перетворювач працювати не буде, обидва транзистори будуть закриті, щоб перетворювач почав працювати, опору резисторів R2, R4 треба зменшити до 200-300 Ом. При цьому знижується коефіцієнт корисної дії перетворювача, а головне він без будь-яких видимих причин може почати генерувати високочастотні синусоїдальні коливання з частотою 50-100 кГц. живлення, що запобігають виникненню високочастотної генерації. Потужність, що розсіюється в транзисторах, різко зростає, і транзистор за кілька хвилин виходять з ладу. На рис. 2 наведено електричну принципову схему автомобільного стробоскопа на кремнієвих транзисторах КТ837д. Потужність, що розсіюється в транзисторах перетворювача, в даному випадку значно менше завдяки більшій швидкодії транзисторів КТ837Д, і, отже, більшій крутості фронтів імпульсів перетворювача; вище та надійність перетворювача. Розглянемо особливості цієї схеми. Конденсатори С1, С7, включені між базами транзисторів перетворювачі та мінусом джерела живлення, запобігають виникненню високочастотної генерації.  Рис.2. Електрична принципова схема автомобільного стробоскопа на кремнієвих транзисторах Початкове зміщення, що відпирає, на бази транзисторів V6, V7 подається з досить високоомних дільників напруги R3, R2, R1, R9, R1О, R11 з сумарним опором близько 1000 Ом, нижні плечі яких мають опір 100 Ом (коефіцієнт поділу 1/10. Однак завдяки діодам V5, V10 базовий струм транзисторів від обмоток w1, w3 протікає через низькоомні резистори R1, R11 (10 Ом). Таким чином, вдається виконати дві суперечливі вимоги: одержати високоомний дільник для початкового зміщення при низькоомному резисторі ланцюга струму бази. Ланцюги С2, R5 і С3, R4 зменшують до допустимого рівня викиди напруги, що виникають при закриванні транзисторів V6, V8, що є наслідком їхньої надмірної швидкодії. Значення С2, С3, R4, R5 підбираються експериментально кожної конкретної конструкції трансформатора Т1. Резистор R8 забезпечує розряд конденсаторів С4, С5, C6 у проміжках між цими викидами, завдяки чому напруга на конденсаторах при зупиненому двигуні не перевищує норми. Діоди V7, V9 усувають зворотні викиди струму колектора транзисторів V6, V8 у моменти їх закривання. Без цих діодів амплітуда зворотного викиду струму досягає 2 А. Крім того, ці діоди захищають транзистори V6, V8 у разі помилкової полярності підключення стробоскопа. На жаль, термін служби імпульсних ламп невеликий, та й придбати нову, потрібного типу непросто. З появою на ринку вітчизняних світлодіодів із силою світла понад 2000 мкд (для порівняння - у світлодіодів серії АЛЗО7-М при такому ж струмі значення цього параметра 10...16 мкд) можливе використання їх у аматорських стробоскопічних приладах. У нижче описаній конструкції використана група з дев'яти світлодіодів КИПД21П-К червоного свічення. Живлять прилад від бортової мережі автомобіля. Діод V1 (див. схему на рис. 3) захищає стробоскоп від помилкової зміни полярності напруги живлення.  Рис. 3. Електрична важлива схема автомобільного стробоскопа на світлодіодах. Ємнісним датчиком приладу служить звичайний затискач "крокодил", який причіплюють на високовольтний провід першої запальної свічки двигуна. Імпульс напруги з датчика, пройшовши через ланцюг С1 R1, R2 надходить на тактовий вхід тригера DD1.1, включеного одновібратором. До приходу імпульсу одновібратор знаходиться у вихідному стані, на прямому виході тригера – низький рівень, на інверсному – високий. Конденсатор С3 заряджений (плюс із боку інверсного виходу), він заряджається через резистор R3. Імпульс високого рівня запускає одновібратор, при цьому тригер перемикається і конденсатор починає перезаряджатися через резистор R3 з прямого виходу тригера. Приблизно через 15 мс конденсатор зарядиться настільки, що тригер знову переключений в нульовий стан по входу R. Таким чином, одновібратор на послідовність імпульсів ємнісного датчика реагує генерацією синхронної послідовності прямокутних імпульсів високого рівня постійною тривалістю близько 15 мс. Тривалість імпульсів визначають номінали ланцюга RЗСЗ. Плюсові перепади цієї послідовності запускають другий одновібратор, зібраний за такою самою схемою на тригері DD1.2. Тривалість імпульсів другого одновібратора – до 1,5 мс. На цей час відкриваються транзистори VT1 - VT3, що становлять електронний комутатор, і через групу світлодіодів НL1-НL9 протікають потужні імпульси струму - 0,7...0,8А. Цей струм значно перевищує паспортне значення максимально допустимого імпульсного прямого струму (100 мА), встановлене для світлодіодів. Однак, оскільки тривалість імпульсів мала, а їх шпаруватість у нормальному режимі не менше 15, перегріву та виходу з ладу світлодіодів не відзначено. Яскравість спалахів, яку забезпечує група з дев'яти світлодіодів, виявляється цілком достатньою для роботи зі стробоскопом навіть вдень. Для того щоб переконатися в надійності приладу, було проведено контрольний електропрогін світловипромінювача при струмі імпульсу 1 А протягом години. Всі світлодіоди витримали випробування, при цьому їхнє перегрівання не було виявлено. Зауважимо, що зазвичай час користування приладом не перевищує п'яти хвилин. Експериментально встановлено, що тривалість спалахів має бути не більше 0,5...0,8 мс. При меншій тривалості збільшується відчуття нестачі яскравості освітлення міток, а при більшій - збільшується їхня "розмитість". Необхідну тривалість легко підібрати візуально під час роботи зі стробоскопом підстроювальним резистором R4, що входить під час ланцюг R4С4 другого одновібратора. Призначення першого одновібратора – захистити світлодіоди від виходу з ладу при випадковому збільшенні частоти обертання колінчастого валу двигуна у процесі користування стробоскопом. Нами було створено модель автомобільного стробоскопа на світлодіодному принципі (див. рис. 4 (а, б)). Корпусом є корпус ліхтаря.  Рис.4(а). Стробоскоп електричний у зборі  Рис.4(б). Стробоскоп електричний у зборі Випробування зібраного приладу було здійснено успішно, він використовується у гаражі Ставропольського Державного Аграрного Університету. Функції стробоскопа можна розширити, перетворити його на тахометр. Т.к. багато автомобілів старого зразка, які ще експлуатуються, не мають цього приладу на щитку водія. З цією метою зібрано генератор регульованої частоти (ГРЧ) проходження імпульсів 10 - 15 Гц, що відповідає частоті обертання колінчастого валу в межах 600-900 об/хв. У цьому діапазоні і зазвичай лежить мінімальна частота обертання колінчастого валу двигуна при холостих оборотах, при якій проводиться налаштування початкового кута випередження запалювання. Рукоятку змінного резистора включеного в частотозадаючу ланцюг RC генератора забезпечили шкалою проградуйованої за допомогою лабораторного цифрового частотоміра. Вихідний сигнал ГРЧ надходить на вхід замість датчика на вхід стробоскопа. Автомеханік, підключивши прилад, спрямовує переривчастий світловий потік, як і в попередньому випадку налаштування запалювання на шків колінчастого валу і в разі потреби регулює її до значення, вказаного заводом-виробником для транспортного засобу. Після налаштування частоти обертання колінчастого валу він переступає до налаштування моменту запалювання за описаною вище методикою см 1-2. Т.к. точність визначення частоти обертання колінчастого валу невисока, це дозволило нам взяти таке просте рішення, не вдаючись до розробки цифрового варіанту тахометра. література
Автор: КОЛО; Публікація: cxem.net
Дивіться інші статті розділу Автомобіль. Електронні пристрої
Машина для проріджування квітів у садах
02.05.2024 Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону
02.05.2024 Пастка для комах
01.05.2024
▪ розділ сайту Досліди з хімії ▪ книга Практические схемы высококачественного звуковоспроизведения. Атаев Д.И., Болотников В.А., 1986 ▪ Чи правда, що консерваторія - це притулок для безпритульних? Детальна відповідь ▪ стаття Кухоль з молоком. Секрет фокусу ▪ довідник Вхід у режим сервісу закордонних телевізорів. Книга №36
Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт
www.diagram.com.ua |
Читайте та пишіть корисні 
Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:
All languages of this page