Estroboscópio automotivo de um ponteiro laser. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Os motoristas sabem como é importante definir corretamente o ponto de ignição do combustível nos cilindros de um motor com carburador. Estroboscópios são usados ​​para isso. No artigo de P. Byalyatsky "estroboscópio de carro de LED"("Radio", 2000, No. 9) descreve um dispositivo simples com uma lanterna na forma de um conjunto de LEDs brilhantes em vez de uma lâmpada fotográfica pulsada.

O autor deste artigo propõe a montagem de um dispositivo baseado em um apontador laser.

O dispositivo estroboscópico oferecido à atenção dos leitores permite não apenas definir o ponto de ignição ideal (IAP) em marcha lenta do motor, mas também encontrar uma vela de ignição com defeito, verificar o funcionamento da bobina de ignição e monitorar o funcionamento da centrífuga e reguladores de ângulo de vácuo 03 em velocidades do virabrequim de até 3000 min-1 (altas frequências são perigosas para um motor funcionando sem carga). O dispositivo não foi projetado para uso em estações de serviço, mas pode fornecer um serviço inestimável para um motorista que fica preso na estrada devido a problemas no sistema de ignição.

O circuito de luz estroboscópica é mostrado na Fig. 1. Pulsos do fio da vela de alta tensão, passando pelo nó de entrada, composto por um circuito diferenciador C1, R2 e um resistor limitador R1, acionam uma unidade monofásica montada nos elementos DD1.1, DD1.2. Os pulsos de saída do vibrador único com duração de cerca de 0,15 ms são fornecidos à base do transistor composto VT1VT2, que funciona como um amplificador de corrente. O circuito coletor do transistor inclui um ponteiro laser BL1, que serve como carga do amplificador. Como os pulsos de saída do monoestável possuem alto nível, durante sua ação o transistor composto se abre e o laser do ponteiro gera flashes de luz.

O ponteiro é projetado para uma tensão de alimentação de 4,5 V, e no estroboscópio opera a partir de uma rede on-board com tensão de 13,8 V, portanto a duração dos pulsos de saída do monovibrador não deve ultrapassar 0,15 ms - o valor foi selecionado experimentalmente e custou vários lasers “queimados”. Com uma duração de pulso superior a 0,15 ms, a potência média dissipada pelo laser atinge o máximo permitido e o risco de queimar o ponteiro aumenta drasticamente e, com menos, a marca na polia do virabrequim torna-se visualmente “difícil de detectar”. Também deve ser lembrado que uma frequência de flash superior a 100 Hz (corresponde a uma rotação do motor de 3000 min-1) é perigosa para um ponteiro operando em alta tensão.

Estruturalmente, o estroboscópio consiste em um sensor de pulso de ignição conectado ao fio da vela do primeiro cilindro do motor e no próprio ponteiro, dentro do qual são colocadas todas as outras peças. O sensor é conectado ao ponteiro por um cabo blindado de 50 cm de comprimento.

A base do sensor de pulso de ignição é um prendedor de roupa, na lateral do qual estão as peças C1, R1, R2 do conjunto de entrada. Em uma das metades do prendedor de roupa, no local onde está localizado o meio furo de trabalho, é enrolado um rolo de fita de estanho ou folha fina de cobre de no máximo 3 mm de largura em forma de curativo (Fig. 2 ). O terminal do capacitor C1 é soldado a ele. O terminal do resistor R1 é soldado ao fio central do cabo de conexão e o resistor R2 é soldado à blindagem. O cabo é preso à alça do prendedor de roupa com uma atadura de arame. As partes superiores do conjunto de entrada devem ser revestidas com selante de silicone e protegidas de impactos com uma tira de PCB (não mostrada na figura).

Para instalar as peças estroboscópicas, o ponteiro deve primeiro ser desmontado. Depois de desaparafusar o bico, instale um anel extrator com espessura axial de 1...2 mm sob ele, de modo que encoste na borda do corpo cilíndrico. Em seguida, o bico é aparafusado com força, pressionando gradativamente o “recheio” para fora do invólucro. Se necessário, a operação é repetida com um anel de maior espessura.

As tentativas de desmontar o ponteiro sem um anel extrator geralmente levam a danos na borda da caixa feita de liga de alumínio macio. Espremer o “recheio” da caixa pela lateral do compartimento da bateria, como a prática tem mostrado, também apresenta um alto risco de danificar o ponteiro.

Retire o botão de pressão da placa do ponteiro desmontado (Fig. 3) e, usando cortadores laterais, com cuidado, para não danificar o resistor, encurte-o até a linha tracejada (os condutores impressos são mostrados em cinza). Se o resistor ainda estiver danificado, não importa, basta curto-circuitar seus terminais com um jumper e aumentar a resistência do resistor R5 no diagrama (ver Fig. 1) para 270 Ohms.

As peças do vibrador único e do amplificador de corrente de saída são colocadas em uma placa de circuito impresso feita de folha de fibra de vidro em ambos os lados com espessura de 0,5 mm. O desenho da placa é mostrado na Fig. 4 (a - lado da impressão; b - lado das peças). Tanto os transistores quanto o capacitor C2 são soldados do lado de impressão diretamente às almofadas de impressão.

Os furos para o microcircuito devem ser tais que possam ser montados o mais próximo possível da placa - isso facilitará a inserção da placa no corpo do ponteiro durante a montagem. O pino 7 do microcircuito e um dos pinos do resistor R3 devem ser soldados em ambos os lados da placa. Como a placa é bastante apertada, tente pensar com antecedência na sequência de instalação das peças para não ter que dessoldar as já instaladas posteriormente. Monte o chip por último. As almofadas quadradas em ambos os lados da placa devem ser conectadas com pedaços de fio de cobre e soldadas. Uma junta isolante fina deve ser colocada sob o transistor VT2.

Antes de conectar a placa estroboscópica montada à placa indicadora preparada, é aconselhável verificar seu funcionamento com um LED em vez de um laser. Um LED (por exemplo, AL307B) é soldado temporariamente com o ânodo ao terminal positivo de potência e o cátodo ao resistor R5.

Para poder montar um estroboscópio em condições de laboratório, é aconselhável montá-lo conforme o diagrama da Fig. 5 testes multivibrador. Produz pulsos curtos de alto nível com taxa de repetição controlada pelo resistor variável R2.

Os pulsos são fornecidos à entrada do estroboscópio e o resistor R3 é selecionado de forma que a duração dos pulsos de saída não exceda 0,15 ms.

Depois disso, você precisa garantir que a placa montada entre livremente na caixa do ponteiro.

Três fios flexíveis são soldados à placa montada - comum, entrada (para o resistor R1 do sensor) e potência positiva (+13,8 V), aplicados à placa indicadora com as placas de conexão voltadas para fora e um pedaço de fio de cobre com um diâmetro de 0,5 é inserido em ambos os orifícios de montagem das placas de 3 mm e soldado. Não se esqueça de conectar o terminal positivo do laser na placa do ponteiro (ver Fig. XNUMX) ao fio de alimentação positivo na placa do estroboscópio usando um condutor separado. Verifique novamente se a estrutura caberá no alojamento do ponteiro.

Se tudo estiver em ordem, um isolador feito de um filme plástico fino e rígido enrolado em um tubo é inserido na caixa e um laser com uma placa de circuito é inserido nele. A extremidade com os cabos do ponteiro é preenchida com selante. Os cabos de alimentação flexíveis são equipados com pinças jacaré com marcações de polaridade ou um conector para conexão a um soquete de lâmpada portátil.

Em todos os casos, é aconselhável inserir um diodo na abertura do fio positivo para proteger o estroboscópio da ativação acidental do estroboscópio na polaridade reversa (este diodo não é mostrado no diagrama da Fig. 1). Qualquer diodo com tensão reversa de pelo menos 50 V e corrente retificada média de pelo menos 100 mA é adequado. Você pode montar o diodo próximo à pinça jacaré.

Além disso, como o invólucro do apontador laser está eletricamente conectado ao fio positivo de alimentação, ele deve ser cuidadosamente isolado e não deve entrar em contato com peças do veículo durante o uso. No entanto, será mais fácil trabalhar com um estroboscópio se você conectar um fusível miniatura com corrente de 0,16 A em série com o diodo de proteção (também não mostrado no diagrama).

Para operar o estroboscópio, um sensor de prendedor de roupa é conectado ao fio de alta tensão da vela de ignição do primeiro cilindro do motor. Os pulsos de disparo chegam ao dispositivo através da capacitância entre o fio de alta tensão e a bandagem no orifício de trabalho do sensor. A capacidade deve ser a mínima necessária para um início estável.

Se a capacitância for escolhida excessivamente grande, a amplitude do pulso de disparo sob circunstâncias desfavoráveis ​​pode exceder o permitido para o microcircuito e causar danos ao mesmo. Portanto, inicialmente o sensor deve ser instalado no fio através de uma gaxeta seca de 1 mm de espessura feita de polietileno ou PVC. Se o estroboscópio não ligar - não há luz laser piscando nas rotações mais baixas do motor - a junta deve ser substituída por uma mais fina.

É mais conveniente trabalhar com um estroboscópio quando seu ponto de luz tem formato alongado - isso facilita a fixação de ambas as marcas no campo de visão. Portanto, um dos acessórios incluídos é colocado no ponteiro, puxando a mancha em uma linha. Ao trabalhar durante o dia, mas à sombra, pode-se dispensar o acessório (o brilho do spot será maior), direcionando o feixe apenas para a marca móvel. A marca fixa no corpo ficará claramente visível nestas condições. Para proteger o laser e o acessório contra sujeira e poeira durante o armazenamento, escolha uma caixa de plástico adequada para ele.

Talvez alguém ache mais fácil montar uma luz estroboscópica de disparo único em um microcircuito K564LE5 em miniatura. Um desenho de placa para esta opção é mostrado na Fig. 6. Aqui, do lado das peças (Fig. 6, b), apenas o capacitor C2 e o transistor VT2 são soldados, o restante das peças fica do lado da impressão. Além disso, o pino 2 do microcircuito está conectado ao nó de entrada.

Antes de trabalhar com a luz estroboscópica, limpe as marcas na carroceria e na polia do virabrequim do motor do carro com tinta branca. Se as marcas não forem coloridas, você definitivamente deveria fazer isso - será muito útil no futuro. Com o motor bem aquecido, coloque-o em marcha lenta 600...800 min-1. Conecte os terminais de alimentação do estroboscópio de forma que os fios de alimentação não entrem em contato com os de alta tensão. Instale o sensor no fio de alta tensão da primeira vela e direcione o feixe de laser para uma marca fixa localizada no corpo. Em seguida, use um feixe de laser para encontrar uma marca móvel na polia do volante - o brilho do ponto neste local aumenta devido ao reflexo da tinta branca. Se a marca não for colorida, o brilho do feixe refletido, ao contrário, diminuirá, mas é mais difícil de detectar, principalmente sob luz forte.

Você pode ter certeza de que o local encontrado é realmente uma marca alterando ligeiramente a velocidade do eixo do motor, enquanto a marca se move para frente ou para trás conforme a polia gira.

Se o ponto de ignição do seu carro estiver incorreto, a marca móvel pode estar longe da marca fixa. Em marcha lenta, a marca na polia do volante deve ficar oposta à marca fixa central, ou seja, o ponto de ignição deve ser de 5 graus. Girando o corpo do distribuidor da chave de ignição, certifique-se de que as marcas móveis e fixas coincidem e fixe-o nesta posição.

Aumente brevemente a velocidade e observe a divergência das marcas. À medida que a velocidade do virabrequim aumenta, a ignição deve ocorrer mais cedo. A uma velocidade de rotação de 3000 rpm, o ponto de ignição dos carros VAZ deve estar entre 1...15 graus. [17].

Não aumente a velocidade de rotação acima de 3000 min-1 - isso é perigoso tanto para o motor quanto para o ponteiro laser. Nunca aponte o raio laser para os seus olhos!

O estroboscópio usa um ponteiro laser com potência de até 1 mW. Recentemente, surgiram no mercado ponteiros laser cinco vezes mais brilhantes. Eles têm as mesmas dimensões e é preferível seu uso no estroboscópio de um carro.

Literatura

• Belyatsky P. Luz estroboscópica LED para carro. - Rádio, 2000. Nº 9, p. 43, 44.
• Carros Ershov B. V., Yurchenko M. A. VAZ. - Kyiv, "escola Vishcha", 1983.

Autor: N.Zaets, pos. Veydelevka, região de Belgorod; Rádio #1 2004

Adição

“Estroboscópio de carro a partir de um ponteiro laser” - sob este título em “Rádio”, 2004, No. 1, 45 foi publicado um artigo de N. Zaets. Gostei da ideia de usar um apontador laser como luz estroboscópica. Para quem gostaria de repetir esse desenho, mas não conhece a estrutura do ponteiro, sugiro que o conheça mais detalhadamente.

A figura mostra o “preenchimento” do ponteiro do chaveiro. A fonte de luz é um cristal emissor semicondutor 3, soldado a uma base maciça que serve como dissipador de calor 2. O dissipador de calor é fixado à placa 1, na qual estão o botão liga / desliga, o resistor limitador de corrente e o contato de mola da bateria. montado. O dissipador de calor com a placa é firmemente inserido na fenda da luva de suporte 4, na outra extremidade da qual são cortadas as roscas externas e internas.

A luz do cristal é altamente dispersa e é coletada em um feixe fino pela lente 6. A posição da lente em relação ao cristal pode ser ajustada pela bucha roscada 7. A mola 5 pressiona a lente contra a bucha.

Para usar o ponteiro como iluminador estroboscópico, é melhor desfocar o feixe de luz aparafusando a manga o máximo possível (mas não pressione com muita força!). Como resultado, o diâmetro do ponto de luz a uma distância de 1 m aumentará para aproximadamente 6 cm e a uma distância menor o diâmetro do ponto será menor. Em qualquer caso, com um ponto mais largo que o ponto, é mais fácil “segurar” a marca na polia do motor e há menos perigo para a visão se o feixe atingir acidentalmente os olhos.

Muitos artigos enfatizam que o ponteiro é alimentado por uma fonte de 4,5 V, mas a presença de um resistor limitador de corrente em seu design sugere que a tensão pode ser qualquer, bastando selecionar a corrente necessária. É assim que o laser do estroboscópio é ligado. Para calcular o resistor, você precisa medir a corrente do laser do ponteiro e a queda de tensão nele. Nas amostras de laser que tenho, a queda foi de 2,6 V a 35 mA. Ao escolher um resistor limitador de corrente, não se esqueça do resistor integrado de 68 Ohm.

No processo de realização de experimentos para alimentar ponteiros com corrente excessiva, um deles foi danificado. Mas, como se viu, o cristal permaneceu intacto, mas seu fino chumbo queimou. A funcionalidade do laser foi restaurada com uma gota de cola condutora. As ferramentas utilizadas são agulha de costura e lente 6.

Autor: A. Chepurin, Chusovoy, região de Perm

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