Как сделать автомобильный стробоскоп для установки зажигания своими руками?

Как выставить зажигание стробоскопом

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

Назначение стробоскопа, детали, которые понадобятся для его изготовления

Стробоскоп для установки зажигания служит для того, чтобы автолюбитель смог настроить правильность и своевременность подачи электрического тока, который образует искру. Она служит для воспламенения зажигательной смеси в камере сгорания цилиндров бензиновых силовых агрегатов.

От своевременности ее подачи зависит правильность работы мотора, его мощность. Поэтому правильно выставленное зажигание необходимо для того чтобы хорошо работал силовой агрегат.

В специализированных магазинах это приспособление стоит от 1 000 рублей до 7 000. Поэтому в целях экономии средств лучше сделать самодельный стробоскоп для установки зажигания своими руками. На его сборку (делал самостоятельно), нужно будет потратить сумму до 500 рублей.

Вообще стробоскоп представляет из себя простейшую схему и конструкцию. В его основе лежит принцип воздействия искры на лед лампочки, которые можно взять из любого фонарика. Таким образом, легко выставить угол зажигания, которое будет идеально отвечать требованиям по своевременному и полному воспламенению топливной смеси.

Рассмотрим перечень деталей, которые понадобятся для того чтобы легко сделать самостоятельно стробоскоп:

• транзистор, имеющий маркировку КТ 315;
• тиристор, который имеет маркировку КУ 112 А;
• медные провода;
• фонарик на диодных лампочках (их должно быть не меньше 6 штук, можно больше);
• таймер, используется для некоторых самодельных стробоскопов;
• низкочастотный диод, имеющий маркировку V 2;
• резисторы, с силой 0.125 Вт;
• реле, которое имеет индекс RWH/SH-112D;
• шнур длиной в 1 метр для питания прибора;
• основа для сбора микросхемы, изготовленная из изолирующего специального материала;
• специальные клеммы (зажимы).

Вот какие составные части понадобятся для того чтобы осуществить монтаж стробоскопа своими руками. Их можно приобрести в специальных магазинах, либо на радиорынках.

Схема простейшего стробоскопа выглядит таким образом:

Важно запомнить, что для изготовления данного прибора лучше всего взять корпус простого диодного фонарика, либо из-под фотовспышки. Туда поместятся все детали, включая микросхему на которой будут находиться детали.

Как сделать стробоскоп для установки зажигания

В интернете существует множество схем, как создать простой стробоскоп своими руками. Большинство из них быстро и легко собираются, не требуя больших финансовых вложений. Одна их самых используемых схем для создания стробоскопа самостоятельно, требует следующие элементы:

• провода из меди;
• диодный фонарик;
• конденсаторы с1;
• низкочастотный диод V2;
• специализированные зажимы;
• тиристрор КУ112А;
• резисторы 0.125 Вт;
• метровый шнур для питания;
• реле с индексом RWH-SH-112D.

Такие элементы продаются на любом радиорынке или в магазине электроники. Корпус устройства небольшого размера. Вы можете использовать основу старого фонарика.

1. Надо просверлить отверстие для провода питания;
2. К кончикам проводов необходимо припаять зажимы, соблюдая полярность;
3. Сам датчик можно установить слева или справа;
4. Медная проволока нужно припаять к основной жиле;
5. Необходимо изолировать все контакты.

Такое изобретение используется для проверки свечи зажигания и работы регулятора.

Прибор, выставляющий зажигание, из светодиодов

Данное приспособление можно сделать с использованием светодиодов, однако этот стробоскоп содержит в себе определенную микросхему. Запускается он посредствам импульсов, которые содержат минусовую полярность. В структуре данного вида схемы есть определенные сопротивления, они служат ограничителями для того чтобы уменьшить амплитуду входящего сигнала. В данном случае аккумулятор автомобильного средства будет служить источником питания самого прибора.

Подключение стробоскопа, устанавливающего зажигание, производится посредством следующих действий:

• нужно прогреть мотора и оставить его включенным;
• подключить прибор ручной работы к электричеству;
• намотать датчик на провод цилиндра;
• направить свет на определенную точку, расположенную в корпусе;
• оборачивать корпус зажигания до того момента пока эти метки не сойдутся;
• произвести закрепление его в этом состоянии.

Самодельный стробоскоп для настройки зажигания по своим функциям не уступает устройствам, которые сделали на заводе. В этом случае главным фактором является следование всем инструкциям по изготовлению и соблюдение схемы приспособления, сделанного своими руками. Изделия, созданные из подручных и простых материалов, могут потребовать незначительных затрат. Стробоскопы самодельного производства довольно легко починить, если они подверглись износу или поломке.

Прибор для установки зажигания можно найти в любом специализированном магазине, их существует несколько видов и они довольно распространены. Однако стоимость данного приспособления часто отпугивает владельцев транспортных средств, потому как это не дешевое удовольствие.

В случае неисправности или поломки, которые происходят со временем, замена износившейся детали может равняться сумме самого устройства в целом. Именно поэтому автолюбители начали изготовлять стробоскопы собственными руками. Ведь для его создания потребуются детали, которые можно найти в любом магазине.

Стоит заметить, что самодельное приспособление обойдется в несколько раз дешевле заводского устройства. Если же самостоятельно изготовить устройство не получается, то всегда можно найти мастера который выполнит эту работу. Подобные специалисты сегодня работают практически в каждом населенном пункте.

Самостоятельное изготовление стробоскопа позволит вам сэкономить изрядную сумму средств.

За счет подачи электрического тока конденсатор заряжается через резистор. После того как заряд достигнет определенного уровня, резистор начнет подавать ток на открывающий транзистор. В этот момент срабатывает реле. Это создает цепь из тиристора, диода и конденсатора. Эта система выполняет функции делителя, через него заряд попадает на управляющий контакт тиристора. Затем он открывается, конденсатор разряжает запасенную энергию на диоды. В итоге они вспыхивают. Через тиристор и резистор основной выход транзистора соединяют с главным проводом. Затем транзистор закрывается, а реле выключается.

При этом время свечения диодов становится больше, так как разрыв контакта с задержкой. Но в итоге контакт все же прерывается и тиристор обесточивается. Прибор переходит в спокойное положение до следующего импульса. Для большей яркости свечения светодиодов требуется использовать конденсатор с большей емкостью.

Использование микросхемы

Базой сборки служит микросхема DD1. Аналогом является одноканальный вибратор 155АГ1. Для его запуска используются лишь отрицательные импульсы. Для транзистора КТ315 поступает управляющий сигнал, в результате формируется отрицательный импульс.

В качестве ограничителей выступают резисторы 150 К ОМ, 1 К ОМ, 10 К ОМ. Им помогает стабилитрон КС139, который лимитирует амплитуду входящего сигнала от зажигания двигателя.

Для придания необходимой длительности сигналу встраивается конденсатор на 0,1 мФ и сопротивление на 20 кОм. С подобным значением емкости импульсы будут длиться в пределах 2 мс. Далее от шестой ножки микросхемы сигналы будут отправляться на синхронизацию с зажиганием и достигнут базового вывода транзистора КТ 829, исполняющего роль ключа. В результате импульс попадает к светодиодам, что помогает использовать стробоскоп для регулировки зажигания.

Заключение

Если рассматривать техническую сторону функционирования стробоскопа, сделанного своими руками, стоит отметить его эффективность, которая ничем не уступает работе заводского прибора. Самодельное устройство подключается к силовому агрегату и зажиганию. Человек, который сам собрал такой агрегат, должен помнить, что один из «крокодилов» цепляется за провод, который ведёт к первому цилиндру. Чтобы обеспечить правильную и бесперебойную работу прибора, необходимо заранее изучить принцип его работы и верно собрать все детали. В тот момент, когда двигатель идёт сквозь точку, в которой возникает искра, автомобильный стробоскоп, получая очередной электрический импульс, отзывается вспышкой светодиодов. Используя такой момент, автолюбитель должен правильно настроить зажигание.

Нюансы настройки устройства

Прежде чем использовать самодельный стробоскоп на авто, его надо правильно настроить. Изначально следует осуществить регулировку подстроечного резисторного компонента, это даст возможность обеспечить нужный визуальный эффект. Во время перемещения регулятора вы можете увидеть, что из-за падения импульса освещение меток будет неэффективным, а если импульс будет слишком высоким, то освещение будет размытым. На данном этапе вам надо правильно отрегулировать эффективность вспышек света (видео снял Serj ZP).

Характеристика стробоскопа

Итак, вы решили произвести настройки зажигания на своем авто, но понятия не имеете, как выставлять и производить регулировку УОЗ. Для того, чтобы выставленный угол не приносил дискомфорта водителю во время езды, можно использовать стробоскоп для зажигания.

Принципиальная схема

Ниже представлена схема стробоскопа. Если вы не знаете, как сделать стробоскоп своими силами на светодиодах, можете воспользоваться этой схемой. В конечном итоге получится самый простой стробоскоп, однако сделанный девайс позволит в полной мере произвести регулировку всех необходимых параметров.

В схеме устройства необходимо выделить несколько основных частей:

1. Цепь питания, которая состоит из компонентов — SA1, являющегося выключателем, диода VD1, а также конденсатора С2. Сделанная своими руками схема обязательно должна включать в себя диод, предназначенный для защиты остальных компонентов от ошибочной смены полярности. Конденсатор выполняет функцию блокировки импульсных помех, способствуя предотвращению сбоев в работе триггера. Что касается выключателя, то он может быть заменен тумблером, главное, чтобы компонент могу включать и отключать питание.
2. Самодельный стробоскоп для установки УЗ должен включать в себя входную цепь, состоящую из контроллера, резисторов R1, R2, а также конденсатора С1. Опцию контроллера в данном случае исполняет зажим типа «крокодила», фиксирующийся на высоковольтном кабеле первого цилиндра. Что касается компонентов С1, R1 и R2, то они образуют простую дифференцирующую цепь.
3. Еще один немаловажный компонент используемого стробоскопа — это плата триггера, которая собирается с применением двух одновибраторов, предназначенных для формирования на выходе сигнала заданной частоты. Конденсаторы и резисторы в данном случае являются частотозадающими компонентами.
4. Еще одна составляющая — выходной каскад, который собирается на резисторах R5-R9 и транзисторах VT1-VT3. Сами транзисторы предназначены для усиления выходного тока триггера. Резистор R5 позволяет задавать ток базы первого транзистора. А благодаря резистору R9 вероятность сбоев в работе VT3 исключается.

Принцип работы

Итак, в чем заключается принцип работы. Стробоскоп для установки зажигания своими руками в любом случае питается от батареи АКБ. Когда происходит замыкание выключателя, триггер вступает в работу. В это время на инверсных выводах 2 и 12 в соответствии со схемой образуется высокий потенциал, а на прямых выводах 1 и 13 — низкий. Сами конденсаторы С3 и С4 питаются от резисторов.

Стробоскоп для регулировки угла зажигания

Сигнал с контроллера, проходя через дифференцирующую цепь, передается на вход DD1.1, который является одновибратором, что в конечном итоге способствует его переключению. Поле этого начинается переразряд С1, заканчивающийся переключением триггера. В конечном итоге, одновибратор начинает реагировать на сигналы с контроллера, образовывая не первом выводе прямоугольные сигналы.

Что касается второго одновибратора DD1.2, то его принцип работы аналогичный — он позволяет снизить длительность сигнала в десять раз на выходе 13. Данный компонент работает под нагрузкой от усилительного каскада транзисторов, открывающихся на время сигнала. Что касается тока, проходящего через эти элементы, то он ограничивается с помощью резисторов R6-R8, его показатель должен быть не более 0.8 ампер.

Этот показатель не особо большой, поскольку:

• сам сигнал длится не более одной секунды;
• как правило, эксплуатация данного прибора для выставления угла зажигания длится не более десяти минут, соответственно, за столь короткое время вряд ли случится перегрев кристаллов;
• современные диоды характеризуются более оптимальными техническими особенностями по сравнению с теми, которые использовались в конструкциях стробоскопов десять лет назад.

Соответственно, эксплуатация более ярких диодных элементов даст возможность во многом понизить ток нагрузки в результате повышения показателя сопротивления. Это сопротивление увеличивается на компонентах схемы R6-R8.

Печатная плата и детали сборки

Собрать свой собственный стробоскоп — не проблема. При небольшом бюджете можно использовать недорогие детали, не при необходимости вы можете создать более современное устройство.

1. На приведенной выше плате в качестве диодного элемента VD1 используется КД2999В, можно применять другой, в этом случае важно, чтобы диод был с небольшим падением прямого напряжения.
2. Конденсаторные устройства С2-С4 должны быть рассчитаны на 0.068 мкФ, а С1 — это высоковольтный компонент с напряжением 400 вольт.
3. ТМ2 — это триггер, характеризующийся хорошей устойчивостью к помехам.
4. Транзисторные компоненты VT1 и VT2 должны обладать высоким коэффициентом усиления.
5. Диодные детали HL1-HL9 должны обладать наибольшей яркостью, при этом их угол рассеивания должен быть минимальным. Светодиоды необходимо установить на отдельной плате, при этом их должно быть три штуки в одном ряду.

После того, как плата для устройства будет готова, необходимо выбрать место для ее установки. К примеру, это может быть корпус переносного фонаря, но он должен быть оснащен отверстием в корпусе для монтажа регулятора R4. В принципе, можно использовать практически любой корпус, главное, чтобы на него можно было без проблем установить регулятор. Подробнее о том, как выглядит самодельный стробоскоп для настройки зажигания, сделанный на основе лазерной указки, вы можете узнать из видео (автор видео — Максим Соколов).

Принцип работы

Схема стробоскопа питается от автомобильного аккумулятора. В момент замыкания выключателя SA1, триггер DD1 переходит в исходное состояние. При этом на инверсных выходах (2, 12) появляется высокий потенциал, а на прямых (1, 13) – низкий потенциал. Конденсаторы С3, С4 заряжены через соответствующие резисторы.

Импульс с датчика, пройдя через дифференцирующую цепь, поступает на тактовый вход первого одновибратора DD1.1, что приводит к его переключению. Начинается перезаряд С3, который через 15 мс заканчивается очередным переключением триггера. Таким образом, одновибратор реагирует на импульсы с датчика, формируя на выходе (1) прямоугольные импульсы. Длительность выходных импульсов с DD1.1 определяется номиналами R3 и С3.

Второй одновибратор DD1.2 работает аналогично первому, уменьшая длительность импульсов на выходе (13) в 10 раз (примерно до 1,5 мс). Нагрузкой для DD1.2 служит усилительный каскад из транзисторов, которые открываются на время импульса. Импульсный ток через светодиоды ограничен исключительно резисторами R6-R8 и в данном случае достигает величины 0,8 А.

Не стоит пугаться столь большого значения тока. Во-первых, его импульс не превышает 1 мс, со скважностью в рабочем режиме не менее 15. Во-вторых, современные светодиоды обладают гораздо лучшими техническими характеристиками в сравнении с их предшественниками из 2000 года, когда эта схема впервые получила практическое применение. Тогда нужно было поискать светодиоды с силой света в 2000 мкд. Сейчас белый LED (от англ. Light-emitting diode) типа C512A-5 мм от компании Cree с углом рассеивания 25° способен выдать 18000 мкд при постоянном токе в 20 мА. Поэтому использование сверхъярких светодиодов позволит значительно снизить ток нагрузки путём увеличения сопротивления R6-R8. В-третьих, время пользования стробоскопом обычно не превышает 5-10 минут, что не вызывает перегрев кристаллов излучающих диодов.

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.

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: