Как сделать стробоскопы на авто своими руками?

Что такое автомобильный стробоскоп и как им пользоваться

Работа известного многим автолюбителям стробоскопа основана на стробоскопическом эффекте, который еще называют зрительной иллюзией. Этот эффект применяется во многих областях: техника, медицина, механика. В автомобильной сфере он занимает особое место и широко используется в процессе наладки системы зажигания автомотора. Однако не всем известно, что такое автомобильный стробоскоп и для чего нужен.

Что такое стробоскоп и чем он полезен автовладельцам

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.

Как устроен стробоскоп

Чтобы понять, как пользоваться автомобильным стробоскопом, нужно изучить принцип его действия. Самое простое устройство включает в себя следующие элементы:

преобразователь электронапряжения;
импульсная световая лампа;
блок поджога;
индукционный датчик точки искрообразования.

С помощью преобразователя вольтаж аккумуляторной батареи 12 B преобразуется в 300 B для энергопитания лампочки. Он сохраняет свои функции при перепадах электронапряжения в промежутке от 7 до 15 B. Прохождение электротока по первичным намоткам преобразователя обеспечивается открывающимися транзисторами. Это обеспечивает рост напряжения во второй обмотке, которое после поступления на диодный мост дает заряд конденсатору до 400 B. Через лампу и сдерживающий ток варистор заряжается конденсатор узла воспламенения.

Датчик точки образования искры собран с использованием катушки индуктивности, транзистора и тиристора. Катушка наводит электродвижущую силу на закрывающийся базис транзистора, а положительно заряженный вольтаж передается через резистор на главный электрод тиристора. Благодаря его открытию, разрежается конденсатор, величина емкости которого определяет яркость вспышки.

Схема автомобильного стробоскопа представлена на рисунке.

Инструкция по работе с автомобильным стробоскопом модели ПАС-2

Эта марка прибора является одной из самых надежных и приемлемых по цене.

Перед началом работы необходимо подготовить сам прибор: протереть корпус с линзой сухой мягкой тканью. Контрольные метки рекомендуется обозначить мелом, так как это упростит наблюдение за ними. Присоединить советующий зажим к положительной клемме аккумулятора, а другой зажим к корпусу двигателя машины. Поместить сенсор на высоковольтный электропровод свечи зажигания, произвести отсчет частоты вращательного движения коленвала двигателя по шкале прибора, при этом показания прибора умножить на 100.

Что лучше: купить стробоскоп в магазине или сделать собственноручно?

Этот прибор без затруднений получится купить в любом автомагазине. Автомобильный профессиональный стробоскоп работает эффективно и дает очень точные измерения. Но его основным минусом является высокая цена. Стоимость приборов начинается от 1 000 рублей и может доходить до 20 000 рублей. Это объясняется тем, что при их производстве используются дорогие газоразрядные лампы. При выходе из строя такой лампы ее замена будет сопоставима по стоимости с покупкой нового прибора.

Именно поэтому многое автолюбители отдают предпочтение самодельным стробоскопам. Собрать его достаточно легко, для этого потребуются светодиоды, фонарик или лазерная указка. Стоимость нужных материалов не превысит шестисот рублей, но при этом вы получите такой же точный и надежный прибор, как при покупке промышленного варианта.

Читать еще: Как сделать полировку фар своими руками?

Как изготовить автомобильный стробоскоп своими руками

Чтобы произвести сборку устройства в домашних условиях потребуются следующие элементы:

медные провода;
диодный фонарик;
конденсаторы с1;
низкочастотный диод V2;
специализированные зажимы;
тиристор КУ112А;
резисторы 0.125 Вт;
кабель для питания длиной один метр;
реле с индексом RWH-SH-112D.

Все упомянутые элементы продаются в любом магазине радиоэлектроники. В качестве корпуса подойдет каркас старого фонарика.

Схема автомобильного стробоскопа для установки зажигания представлена ниже.

Чтобы собрать прибор нужно проделать дырку в корпусе для шнура питания. На концы электропроводов приварить фиксаторы, не забывая при этом об их полярности, после чего совершить монтаж измерителя с любой стороны корпуса. Проволока из меди должна быть подпаяна к центральному кабелю. Для надежной, точной и долговечной работы требуется произвести изоляцию все штифтов.

Еще одним хорошим вариантом для самостоятельного монтажа является автомобильный стробоскоп на светодиодах. В его базисе лежит микрочип, для работы которой требуются минусовые стимулы. Модель прибора нарисована ниже.

Важно применить резисторы R3, R2, R1, так как с их помощью лимитируются отклонения впускного сигнала. Протяженность импульсов создает условия для мощности C4 вместе с сопротивлением R6. Питание схемы идет от аккумулятора.

Проверка и настройка стробоскопа

Чтобы сделанное своими руками устройство работало без погрешностей требуется выполнить настройку. Для этого необходимо:

Запустить движок машины, прогреть его в течение нескольких минут и оставить работать на холостых оборотах;
Присоединить устройство к аккумуляторной батарее авто;
Нацелить свет на метку и определить статичную точку на маховике;
Прокручивать обшивку зажигания, пока оба момента не соединятся, после чего произвести его фиксацию.

Как показывает практика, приборы, сделанные самостоятельно, практически ни чем не отличаются от заводских по точности своей работы. Необходимо правильно собрать схему и проверить работоспособность собранного стробоскопа.

Как самостоятельно изготовить стробоскоп?

Стробоскоп – аппарат, создающий луч света, который быстро загорается и потухает. Имеет несложный принцип действия. Его используют в ночных клубах и других увеселительных заведениях. Кроме этого, его используют автолюбители для выставления угла опережения зажигания, или УОЗ. Регулировка позволяет отладить работу топливного, мощностного и силового элементов автомобиля. Руководствуясь инструкцией, можно сделать стробоскоп своими руками.

Принцип работы стробоскопа

Принцип работы прибора заключается в том, что короткие вспышки света возникают с частотой, запрограммированной пользователем, и лучи фиксируют предметы на короткий промежуток времени, создавая эффект их неподвижности. В переводе с греческого название аппарата означает «смотреть на беспорядочное кружение». Стробоскоп была разработан для создания повторяющихся ярких световых вспышек. Кроме этого, используя аппарат, можно передавать быстро движущиеся картинки.

Музыкальный стробоскоп представляет собой разновидность светодинамической установки, он генерирует вспышки с запрограммированной частотой импульсной лампы. Автомобильная разновидность аппарата работает по тому же принципу.

Разобравшись с тем, как работает стробоскоп, можно изготовить его самостоятельно в домашних условиях. Умельцы делают мигалку на светодиодах, что удешевляет стоимость аппарата и увеличивает срок его службы. Для конструкции потребуется схема, источники света и питания.

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.

Читать еще: Что делать если нет документов на машину?

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.

Сборка стробоскопа

После того как схема стробоскопа спаяна, приступают к конечному этапу сборки. Для этого готовят корпус и органическое стекло, в котором предварительно делают несколько отверстий. Выключатель соединяют с держателем батареи. Чтобы мигалка работала и в выключенном состоянии, в разъем можно подключить DC-адаптер.

Необходимые инструменты и компоненты

Для монтажных работ понадобятся такие канцтовары, как маркер и линейка. Из инструментов подготавливают:

плоскогубцы;
отвертку;
нож;
сверла (1, 3, 6 и 7 мм);
сверлильный станок;
дрель;
паяльник.

Кроме этого, на разных этапах работы понадобятся наждачная бумага, припой и флюс.

Самодельный стробоскоп собирают из:

пластикового корпуса;
диодов;
проводов;
микросхемы;
оргстекла;
блока питания;
резистора.

Для крепления деталей между собой понадобятся:

винты 8xM3;
2 маленьких винта для установки переключателя;
металлические держатели 4×10 мм и 4×22 мм.

Дискотечный «карманный» стробоскоп можно использовать и для отлаживания момента УОЗ. Принцип сборки автомобильного прибора немного отличается от аппарата для вечеринок, но работает так же.

Сборка электроники

После пайки элементов микросхемы происходит установка электроники. Подключается выключатель и регулируется частота возникновения импульсов. Отрегулировать этот момент можно будет и в уже собранном приборе, покрутив ручку переменного резистора R3 или другой его разновидности.

Подготовка корпуса

Чтобы прикрепить необходимые детали к корпусу, его нужно подготовить. В пластике сверлятся 4 отверстия и делаются необходимые разъемы, а сама панель окрашивается в нужный цвет. Внутри корпуса закрепляются микросхема, блок питания и элементы переключателя.

Для закрепления светодиодов и оргстекла используются 10-миллиметровые держатели, а 22-миллиметровыми скрепляются все остальные элементы прибора. Чтобы к скрытым элементам мигалки был удобный доступ, в корпусе предусматривают замок, простой для открывания, но надежный, чтобы предотвратить выпадение электронных элементов.

В качестве источника энергии можно использовать блок питания 12 В, но подойдет и 6-вольтовый. В помещении используют более мощный, а на открытой местности – с меньшей силой создаваемых вспышек.

Завершение работ

Пользоваться самостоятельно собранным аппаратом можно как на улице, так и дома. При этом запитываться он может от всех предусмотренных систем снабжения. Некоторые умельцы создают универсальные стробоскопы, то есть такие, которые работают и от батареек, и от электросети.

Для питания аппарата от сети 220 В нужно предусмотреть гальваническую развязку для напряжения, чтобы пользователя не ударило током. Если она не предусмотрена, к прибору во время работы лучше не подходить и не прикасаться к нему.

Настройка

Стробоскоп для дискотеки можно настроить при помощи таймера LM555, используя ручку для регулировки частоты вспышек. Яркость лучей зависит от ламп, установленных в приборе. Если аппарат запрограммирован на мерцание, то теплоотводы на него не ставятся.

Чтобы при помощи стробоскопа установить момент зажигания (УОЗ), автомобиль нужно завести и оставить работать на холостых оборотах. Нужно учесть, что вспышки должны попадать во все нужные места и освещать их. Например, за точку П (подвижную) принимают отметку на коленвале, а за точку Н (неподвижную) – на двигателе.

Читать еще: Вытекла охлаждающая жидкость что делать?

Клеммы стробоскопа подключаются к двигателю, а «микромолнию» аппарат испускает тогда, когда происходит искрообразование в запальной свече цилиндра. Чтобы мигалка не вышла из строя и показывала правильные данные, ее нужно периодически отключать, продолжительность таких перерывов должна равняться времени, в течение которого аппарат работал.

СТРОБОСКОП СВОИМИ РУКАМИ

Зачем нужен стробоскоп? Автолюбитель, с помощью стробоскопа сможет в течение нескольких минут проверить и отрегулировать зажигание на своем автомобиле, а также проверить работоспособность центробежного и вакуумного регуляторов опережения. Представляется интересным, спаять такой прибор своими руками. Конечно импульсные лампы обеспечивают высокую яркость вспышек, но у них ограниченный срок службы, поэтому выбор пал на светодиоды. LED приборы служат очень долго, но яркость их свечения меньше, что вынуждает использовать в излучателе группу из нескольких штук.

Для синхронизации вспышек с моментом ВМТ использован индуктивный датчик. Такой датчик стабильнее емкостного. Принципиальная схема стробоскопа показана на рисунке. Его основа – микроконтроллер. Контроллер обеспечивает защиту светодиодов от повреждения в случае аварийного превышения напряжения питания.

Максимально допустимый ток – 1 А. Защиту обеспечивает микроконтроллер, контролируя напряжение питания. Через делитель напряжения R3, R4 напряжение, пропорциональное питанию, подается на вход PB1 микроконтроллера. Номиналы делителя подобраны так, что при превышении значения 18 В контроллер прекращает формирование импульсов, предохраняя светодиоды от повреждения. Диод VD1 защищает стробоскоп от ошибочной перемены полярности напряжения питания.

В неподвергавшейся программированию микросхеме записан калибровочный байт, который должен остаться неизменным. Если микросхема подвергалась программированию или стиранию, следует вновь считать калибровочный байт в программаторе и записать его в старший и младший разряды слова по адресу $1FF. В файл программы калибровочный байт не включен, т.к. он индивидуален для каждого экземпляра микроконтроллера. Прошивка для микроконтроллера и чертёж печатной платы стробоскопа в архиве. Транзистор BUZ71A можно заменить аналогичным полевым транзистором с допустимым импульсным током стока не менее 3А, например IRLZ14, IRL510, IRL530N. Светодиод – любой мощный.

Катушка стробоскопа мотается на кольцевом феррите с внутренним диаметром 12 мм 2000НМ. Наружный диаметр не критичен, а внутренний должен превышать диаметр высоковольтного провода к свече зажигания на несколько миллиметров. Расколоть кольцо такого размера не сложно, но можно приобрести два одинаковых кольца и сточить половину каждого из них на наждаке, добиваясь по возможности плотного, с минимальным зазором, прилегания торцов получившихся полуколец. Потом нужно намотать на нем катушку из 100 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,1…0,2 мм. Половинки датчика вклеивают в углубления губок бельевой прищепки подходящего размера с помощью силиконового автогерметика. Выводы катушки подпаивают к двухпроводному экранированному кабелю длиной около метра, экранирующую оплетку припаивают к корпусу зажима. Для самодельного автомобильного стробоскопа подойдет подходящий по размерам корпус от фонарика.

Размеры печатной платы стробоскопа могут быть еще меньше, если использовать микроконтроллер, полевой транзистор и резистор R6 в корпусах для поверхностного монтажа. Стробоскоп не требует налаживания. Убедиться в его работоспособности можно, если отпаять от платы датчик и замкнуть точку соединения резисторов R1 и R2 с цепью питания +14 В. В момент замыкания светодиод кратковременно вспыхнет. Если на работающем двигателе прибор работает плохо, снимите зажим с датчиком с высоковольтного провода и разверните его. Эдуард Я.

Оценка статьи:

Загрузка...