Відомо, наскільки важлива установка оптимального моменту запалювання горючої суміші в циліндрах бензинового двигуна для забезпечення його максимальної потужності, економічності та правильного температурного режиму. Виконання цієї роботи без приладів вимагає певного досвіду, забирає чимало часу, та й точність установки може виявитися невисокою.
Простий стробоскоп дозволить швидко, точно і з мінімумом клопоту встановити кут випередження запалювання.
Светоизлучателем в стробоскопічних приладах заводського виготовлення служить безынерционная імпульсна лампа, що забезпечує настільки яскраві світлові спалахи, що встановлювати випередження запалювання можна навіть в умовах великої зовнішньої освітленості. На жаль, термін служби імпульсних ламп невеликий, та й придбати нову, потрібного типу, непросто.
З появою на ринку вітчизняних світлодіодів з силою світла понад 2000 мкд (для порівняння - у серії світлодіодів АЛ307-М при такому ж струмі значення цього параметра 10... 16 мкд) стало можливим використання їх в аматорських стробоскопічних приладах. У описуваної нижче конструкції використана група з дев'яти світлодіодів КИПД21П-ДО червоного світіння. Прототипом приладу послужило пристрій, опубліковане в болгарському журналі "Радіо, телевизия, електроніка", 1988, № 8, с. 37.
Робота стробоскопа заснована на так званому стробоскопічному ефекті. Суть його полягає в наступному: якщо освітити рухається в темряві об'єкт дуже короткої яскравим спалахом, він візуально буде здаватися як би нерухомо "застиглим" в тому положенні, в якому його застала спалах. Висвітлюючи, наприклад, обертове колесо спалахами, наступними з частотою, рівній частоті його обертання, можна візуально "зупинити" колесо, що легко помітити по положенню будь-які позначки на ньому.
Для установки моменту запалювання запускають двигун на холості оберти і стробоскопом висвітлюють спеціальні настановні мітки. Одна з них - рухома - розміщена на колінчастому валу (або на маховику, або на шківі приводу генератора), а інша - на корпусі двигуна. Спалахи синхронізують з моментами новоутворення в запалювальної свічки першого циліндра, для чого ємнісний датчик стробоскопа кріплять на її високовольтному проводі.
У світлі спалахів будуть видні обидві мітки, причому, якщо вони знаходяться точно одна проти іншої, кут випередження запалювання оптимальний, якщо ж рухома мітка зміщена, коригують стан переривника-розподільника до збігу міток. Якщо на автомобілі встановлений електронний октан-коректор, збігу міток домагаються відповідною ручкою регулювання. Про те, як підготувати двигун для цієї операції можна прочитати в книзі "Електрообладнання автомобілів" (Довідник), під ред. Чижкова Ю. П. - М.: Транспорт. 1993.
Живлять прилад від бортової мережі автомобіля. Діод VD1 (див. схему на рис. 1) захищає стробоскоп від помилкової зміни полярності напруги живлення.
Ємнісним датчиком приладу служить звичайний зажим "крокодил", який причіплюють на високовольтний провід першої запалювальної свічки двигуна. Імпульс напруги з датчика, пройшовши через ланцюг C1R1R2. надходить на тактовий вхід тригера DD1.1, включеного одновибратором.
До приходу імпульсу одновібратор знаходиться в початковому стані, на прямому виході тригера - низький рівень, на інверсному - високий. Заряджений Конденсатор C3 (плюс з боку інверсного виходу), 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 буде знову працюватиме 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 R3C3. Плюсові перепади цієї послідовності запускають другий одновібратор, зібраний за такою ж схемою на тригер DD1.2.
Тривалість імпульсів другого одновібратора - до 1,5 мс. На цей час відкриваються транзистори VT1 - VT3, складові електронний комутатор, і через групу світлодіодів HL1 - HL9 протікають потужні імпульси струму - 0,7...0,8 А.
Цей струм значно перевищує паспортне значення максимально допустимого імпульсного прямого гзк (100 мА), встановлене для світлодіодів. Однак, оскільки тривалість імпульсів мала, а їх шпаруватість в нормальному режимі не менше 15. перегріву і виходу з ладу світлодіодів не відзначено. Яскравість ж спалахів, яку забезпечує група з дев'яти світлодіодів, виявляється цілком достатньою для роботи зі стробоскопом навіть вдень.
Для того щоб переконатися в надійності приладу, був проведений контрольний электропрогон светоизлуча-теля при струмі в імпульсі 1 А протягом години. Всі світлодіоди витримали випробування, при цьому їх перегрівання не було виявлено. Зауважимо, що зазвичай час користування приладом, не перевищує п'яти хвилин.
Експериментально встановлено, що тривалість спалахів повинна бути в межах 0.5...0.8 мс. При меншій тривалості збільшується відчуття нестачі яскравості освітлення міток, а при більшій - збільшується їх "розмитість". Необхідну тривалість легко підібрати візуально під час роботи зі стробоскопом підлаштування резистором R4. входять у времязадающую ланцюг R4C4 другого одновібратора.
Призначення першого одновібратора - захистити світлодіоди від виходу з ладу при випадковому збільшенні частоти обертання колінчастого вала двигуна в процесі користування стробоскопом. Зазвичай установку кута випередження запалювання проводять на обертах двигуна, близьких до холостим. Якщо частота іскроутворення буде збільшуватися, почне зменшуватися шпаруватість спалахів (так як їх тривалість фіксована). При великій частоті іскроутворення виділення тепла в світлодіодах може стати надмірно великим, що призведе до виходу їх з ладу.
Тривалість імпульсів першого одновібратора обрана такою, щоб при досягненні частоти обертання колінчастого вала близько 2000 хв-1 шпаруватість вихідних імпульсів цього одновібратора наблизилася до 1. При подальшому збільшенні вхідної частоти робота тригера DD1 виходить із синхронізму з нею і починає одновібратор виробляти імпульси випадкових тривалості і частоти. Усереднена частота спрацьовування другого одновібратора в цьому режимі істотно менше небезпечного межі.
Резистор R9 сприяє більш повного закривання потужного транзистора VT3 в паузах між спалахами. Цей транзистор необхідно вибрати з мінімальним напругою насичення колектор-емітер, тоді набагато легше буде забезпечити потрібну яскравість спалахів. Якщо яскравість виявиться все ж недостатньою, можна спробувати зібрати вихідний транзисторний комутатор за схемою, показаної на рис. 2. У цьому випадку, до речі, буде обмежений на безпечному рівні колекторний струм транзисторів VT1 і VT2.
Резистори R6-R8 обмежують струм через світлодіоди. Конденсатор С2 пригнічує імпульси напруги в ланцюзі живлення приладу, які можуть викликати збої в роботі тригерів. Резистор R5 обмежує базовий струм транзистора VT1.
Мікросхему К561ТМ2 можна замінити на К176ТМ2. а також на 564ТМ2 з урахуванням особливостей її корпусу. Замість діода КД209А підійде КД208А. але кращий результат дадуть діоди КД226А, КД213А-КД213Г, КД2997В, КД2999В, так як у них менше пряме падіння напруги. Подстроенный резистор - СПЗ-196 або СП5-1. Конденсатори - КМ-5, К73-9 чи інші; С1 повинна витримувати напругу до 200 Ст.
Транзистори КТ315Б можуть бути замінені будь-якими з серій КТ3102. КТ342, а КТ815А - будь-який з серій КТ815, КТ817.
Провідник від датчика до приладу повинен бути не занадто довгим і обов'язково екранованим, оскільки чутливість приладу досить висока. Вимикач SA1 - будь автомобільний або тумблер ТВ2-1.
Стробоскоп найзручніше зібрати в пластмасовому корпусі від кишенькового ліхтаря. Світлодіоди монтують на диску товщиною 1 мм з фольгованого склотекстоліти впритул один до іншого, що кріплять диск на місце лампи ліхтаря. Ручку резистора R4 можна вивести на одну з стінок корпусу поблизу від вимикача живлення SA1.
Правильно зібраний прилад налагодження не вимагає. Потрібно лише встановити оптимальну яскравість освітлення і чіткість спостережуваних міток резистором R4.
Автор: П. Біляцький, р. Бердск Новосибірської обл.