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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA luz estroboscópica do carro
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Automóvel. Dispositivos eletrônicos Os motoristas estão bem cientes da importância do ajuste correto do ponto de ignição inicial, bem como da operação correta dos controladores de ponto de ignição centrífuga e a vácuo. O sincronismo de ignição inadequado de 2 a 3° e os reguladores defeituosos podem causar aumento do consumo de combustível, superaquecimento do motor, perda de potência e até encurtar a vida útil do motor. No entanto, verificar e ajustar o sistema de ignição são operações bastante complexas que nem sempre são acessíveis mesmo para um motorista experiente. O estroboscópio automotivo permite simplificar a manutenção do sistema de ignição. Com sua ajuda, mesmo um motorista inexperiente pode verificar e ajustar o tempo de ignição inicial em 5 a 10 minutos, bem como verificar a capacidade de manutenção dos controladores centrífugos e de avanço a vácuo. O funcionamento de um estroboscópio é baseado no chamado efeito estroboscópico. Sua essência é a seguinte: se iluminar um objeto se movendo no escuro com um flash brilhante muito curto, ele aparecerá visualmente como se estivesse "congelado" na posição em que o flash o pegou. a frequência de sua rotação, você pode pare visualmente a roda, o que é fácil de ver pela posição de qualquer marca nela. Para ajustar o ponto de ignição, o motor é ligado em marcha lenta e as marcas especiais de instalação são iluminadas com uma luz estroboscópica. Um deles - móvel - está localizado no virabrequim (no volante ou na polia de acionamento do gerador) e o outro está na carcaça do motor. Os flashes são sincronizados com os momentos de faísca na vela de incandescência do primeiro cilindro, para o qual o sensor estroboscópico capacitivo é conectado ao seu fio de alta tensão. À luz dos flashes, ambas as marcas serão visíveis, e se estiverem exatamente uma contra a outra, o ponto de ignição é ótimo, mas se a marca móvel for deslocada, a posição do disjuntor-distribuidor é corrigida até que as marcas coincidam . O elemento principal do dispositivo é uma lâmpada estroboscópica sem inércia pulsada H1 tipo SSH-5, cujos flashes ocorrem nos momentos do aparecimento de uma faísca na vela do primeiro cilindro do motor. Como resultado, as marcas de alinhamento feitas no volante ou na polia do virabrequim, bem como outras peças do motor que giram ou se movem de forma síncrona com o virabrequim, parecem estacionárias quando iluminadas por uma lâmpada estroboscópica. Isso permite observar a mudança entre o momento de ignição e o momento em que o pistão passa pelo ponto morto superior em todos os modos de operação do motor, ou seja, controlar a configuração correta do momento de ignição inicial e verificar o desempenho da centrífuga e vácuo controladores de ponto de ignição. O diagrama de circuito elétrico de um estroboscópio de automóvel é mostrado na fig. 1. O dispositivo consiste em um conversor de tensão push-pull nos transistores VI, V2, um retificador composto por um bloco retificador V1 e capacitor C5, resistores limitadores R6, R2, capacitores de armazenamento C3, C1, uma lâmpada estroboscópica H4, uma lâmpada de ignição circuito composto por capacitores C5, C1 e pára-raios F4 e diodo de proteção VXNUMX.  Figura 1. Diagrama de circuito elétrico de um estroboscópio automotivo em transistores de germânio. O aparelho funciona da seguinte forma Depois de conectar os terminais X5, X6 à bateria, o conversor de tensão começa a funcionar, que é um multivibrador simétrico. A tensão inicial de abertura para as bases dos transistores V1, V2 do conversor é fornecida pelos divisores R2-R1, R4-R3. Os transistores V1, V2 começam a abrir e um deles é necessariamente mais rápido. Isso fecha o outro transistor, pois uma tensão de bloqueio (positiva) será aplicada à sua base a partir do enrolamento w2 ou w1. Em seguida, os transistores V2, V1 se abrem, conectando uma ou a outra metade do enrolamento w1 do transformador T4 à bateria. Nos enrolamentos secundários w5, w800, é induzida uma tensão alternada de forma retangular com uma frequência de cerca de XNUMX Hz, cujo valor é proporcional ao número de espiras dos enrolamentos. No momento da faísca no primeiro cilindro do motor, um pulso de alta tensão do soquete do distribuidor através de um plugue especial X2 do pára-raios e dos capacitores C4, C5 entra nos eletrodos de ignição da lâmpada estroboscópica H1. A lâmpada é acesa e os capacitores de armazenamento C2, C3 são descarregados através dela. Neste caso, a energia acumulada nos capacitores C2, C3 é convertida em energia luminosa do flash da lâmpada. Após a descarga dos capacitores C2, C3, a lâmpada H1 se apaga e os capacitores são carregados novamente através dos resistores R5, R6 para uma tensão de 420-450 V. Isso completa a preparação do circuito para o próximo flash. Os resistores R5, R6 evitam que os enrolamentos w4, w5 do transformador entrem em curto no momento em que a lâmpada pisca O diodo V4 protege os transistores do conversor se o estroboscópio for conectado acidentalmente na polaridade errada. O pára-raios F1, conectado entre o distribuidor e as velas, fornece a tensão necessária do pulso de alta tensão para acender a lâmpada, independente da distância entre os eletrodos das velas, da pressão na câmara de combustão e outros fatores. Graças ao centelhador, o estroboscópio é garantido para funcionar mesmo se os eletrodos da vela de ignição estiverem em curto. No caso de substituir os transistores de germânio P214A por transistores de silício do tipo KT837D (E), o circuito conversor e, de fato, todo o estroboscópio, devem ser significativamente alterados. Os dados do transformador são alterados e são apresentados requisitos adicionais para sua execução. Isso se deve ao fato de que os transistores de silício da série KT837 são mais de alta frequência e o circuito feito neles é propenso à excitação. Além disso, para abrir esses transistores, você precisa de mais tensão do que os transistores de germânio. Assim, por exemplo, se em um estroboscópio montado de acordo com o esquema da fig. 1, solda em vez de transistores P214A, por exemplo, transistores KT837D, sem alterar nada, o conversor não funcionará, ambos os transistores serão fechados, para que o conversor comece a funcionar, as resistências dos resistores R2, R4 devem ser reduzidas para 200-300 ohms. Isso reduz a eficiência do conversor e, o mais importante, sem qualquer motivo aparente, ele pode começar a gerar oscilações senoidais de alta frequência com uma frequência de 50-100 kHz. fornecimento, evitar a ocorrência de geração de alta frequência. A potência dissipada nos transistores aumenta drasticamente e o transistor falha após alguns minutos. Na fig. 2 mostra um diagrama de circuito elétrico de um estroboscópio de automóvel em transistores de silício KT837d. A potência dissipada nos transistores do conversor, neste caso, é bem menor devido à maior velocidade dos transistores KT837D e, consequentemente, à maior inclinação das frentes dos pulsos do conversor; maior e a confiabilidade do conversor. Considere as características deste esquema. Os capacitores C1, C7, conectados entre as bases dos conversores de transistores e o menos da fonte de alimentação, evitam a ocorrência de geração de alta frequência.  Figura 2. Diagrama de circuito elétrico de um estroboscópio automotivo de transistor de silício A polarização de desbloqueio inicial para as bases dos transistores V6, V7 é fornecida a partir de divisores de tensão de resistência suficientemente alta R3, R2, R1, R9, R1O, R11 com uma resistência total de cerca de 1000 ohms, cujos ombros inferiores têm uma resistência de 100 ohms (relação de divisão 1/10). No entanto, graças aos diodos V5, V10, a corrente de base dos transistores dos enrolamentos w1, w3 flui através dos resistores de baixa resistência R1, R11 (10 ohms). Assim, é possível atender a dois requisitos conflitantes: obter um divisor de alta resistência para a polarização inicial com um resistor de baixa resistência no circuito de corrente de base. Os circuitos C2, R5 e C3, R4 reduzem a um nível aceitável os surtos de tensão que ocorrem quando os transistores V6, V8 estão fechados, que são resultado de sua velocidade excessiva. Os valores de C2, C3, R4, R5 são selecionados experimentalmente para cada projeto específico do transformador T1. O resistor R8 garante a descarga dos capacitores C4, C5, C6 nos intervalos entre essas emissões, para que a tensão nos capacitores quando o motor estiver parado não exceda a norma. Os diodos V7, V9 eliminam surtos de corrente reversa do coletor dos transistores V6, V8 nos momentos de seu fechamento. Sem esses diodos, a amplitude do surto de corrente reversa atinge 2 A. Além disso, esses diodos protegem os transistores V6, V8 no caso de uma polaridade errada da conexão do estroboscópio. Infelizmente, a vida útil das lâmpadas de flash é curta e não é fácil obter uma nova do tipo certo. Com o aparecimento no mercado de LEDs domésticos com intensidade luminosa superior a 2000 mcd (para comparação - para LEDs da série ALZO7-M na mesma corrente, o valor desse parâmetro é 10 ... 16 mcd), é possível usá-los em dispositivos estroboscópicos amadores. No projeto descrito abaixo, um grupo de nove LEDs vermelhos KIPD21P-K é usado. O dispositivo é alimentado a partir da rede de bordo do carro. O diodo V1 (veja o diagrama na Fig. 3) protege o estroboscópio da inversão errônea da polaridade da tensão de alimentação.  Arroz. 3. Diagrama de circuito elétrico de um estroboscópio de LED automotivo. O sensor capacitivo do dispositivo é um clipe de crocodilo convencional, que é conectado ao fio de alta tensão da primeira vela de incandescência do motor. O pulso de tensão do sensor, passando pelo circuito C1 R1 R2, é alimentado na entrada do relógio do gatilho DD1.1, acionado por um único vibrador. Antes da chegada do pulso, o one-shot está em seu estado original, a saída direta do gatilho é baixa e o inverso é alto. O capacitor C3 é carregado (mais do lado da saída inversa), é carregado através do resistor R3. Um pulso de alto nível inicia o one-shot, enquanto o gatilho comuta e o capacitor começa a recarregar através do mesmo resistor R3 da saída direta do gatilho. Após cerca de 15 ms, o capacitor será carregado tanto que o flip-flop será novamente comutado para o estado zero na entrada R. Assim, o vibrador único responde à sequência de pulsos do sensor capacitivo gerando uma sequência síncrona de pulsos retangulares de alto nível com duração constante de cerca de 15 ms. A duração dos pulsos é determinada pelas classificações do circuito RЗСЗ. Gotas positivas desta sequência iniciam o segundo one-shot, montado de acordo com o mesmo esquema no gatilho DD1.2. A duração do pulso do segundo vibrador único é de até 1,5 ms. Neste momento, os transistores VT1 - VT3, que compõem o interruptor eletrônico, pulsos de corrente abertos e poderosos - 1 ... 9 A fluem através do grupo de LEDs НL0,7-НL0,8. Essa corrente excede significativamente o valor do passaporte da corrente direta pulsada máxima permitida (100 mA) definida para LEDs. No entanto, como a duração dos pulsos é curta e seu ciclo de trabalho no modo normal é de pelo menos 15, não foram observados superaquecimento e falha dos LEDs. O brilho dos flashes, que é fornecido por um grupo de nove LEDs, é suficiente para trabalhar com um estroboscópio mesmo durante o dia. Para verificar a confiabilidade do dispositivo, foi realizado um circuito elétrico de controle do emissor de luz a uma corrente por pulso de 1 A por uma hora. Todos os LEDs passaram no teste e nenhum superaquecimento foi detectado. Observe que geralmente o tempo de uso do dispositivo não excede cinco minutos. Foi estabelecido experimentalmente que a duração dos flashes deve estar dentro de 0,5 ... 0,8 ms. Com uma duração mais curta, aumenta a sensação de falta de brilho da iluminação das marcas, e com uma duração mais longa, aumenta o seu "desfoque". A duração necessária pode ser facilmente selecionada visualmente ao trabalhar com um estroboscópio com um resistor de sintonia R4, que está incluído no circuito de ajuste de tempo R4C4 do segundo vibrador único. O objetivo do primeiro one-shot é proteger os LEDs contra falhas se a rotação do motor for aumentada acidentalmente durante o uso do estroboscópio. Criamos um modelo de um estroboscópio de automóvel baseado no princípio do LED (veja a Fig. 4 (a, b)). A carcaça é a carcaça da lanterna.  Fig.4(a). Conjunto elétrico de estroboscópio  Fig.4(b). Conjunto elétrico de estroboscópio Os testes do dispositivo montado foram realizados com sucesso; ele é usado na garagem da Universidade Agrária Estadual de Stavropol. As funções do estroboscópio podem ser expandidas transformando-o em um tacômetro. Porque muitos veículos mais antigos que ainda estão em serviço não possuem este dispositivo no painel do motorista. Para tanto, foi montado um gerador de frequência ajustável (GFC) de repetição de pulso de 10-15 Hz, que corresponde a uma frequência de rotação do virabrequim na faixa de 600-900 rpm. Nesta faixa, geralmente se encontra a velocidade mínima do motor em marcha lenta, na qual o ponto de ignição inicial é ajustado. O manípulo do resistor variável incluído no circuito de ajuste de frequência do gerador RC foi equipado com uma escala calibrada por meio de um frequencímetro digital de laboratório. O sinal de saída do HRF é alimentado na entrada em vez do sensor na entrada do estroboscópio. O mecânico de automóveis, tendo conectado o dispositivo, direciona um fluxo de luz intermitente, como no caso anterior, as configurações de ignição para a polia do virabrequim e, se necessário, ajusta-o ao valor especificado pelo fabricante para este veículo. Depois de ajustar a velocidade do virabrequim, procede-se ao ajuste do ponto de ignição de acordo com o método descrito acima, consulte 1-2. Porque a precisão da determinação da velocidade do virabrequim é baixa, o que nos permitiu adotar uma solução tão simples sem recorrer ao desenvolvimento de uma versão digital do tacômetro. Literatura
Autor: KRUG; Publicação: cxem.net
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