Stroboskop do ustawiania zap這nu

Artyku zosta przepisany z czasopisma Praktyczny Elektronik 5/1992 i zosta zrobiony przez mnie.

Regulacja k徠a wyprzedzenia zap這nu w silniku benzynowym ma bardzo du篡 wp造w na jego parametry, takie jak moc i zu篡cie paliwa. Regulacja ta jest bardzo prosta, ale wymaga stosowania lampy stroboskopowej. W artykule opisano uk豉d stroboskopu wykorzystuj帷y diody 鈍iec帷e hyper jasne. Koszt wykonania stroboskopu jest niewielki, stanowi on zaledwie jedn trzeci ceny regulacji k徠a wyprzedzenia zap這nu w warsztacie.

  Na wst瘼ie kilka s堯w o teorii ustawienia k徠a wyprzedzenia zap這nu. Moment zap這nu musi by dobrany w taki spos鏏,a aby ci郾ienie w cylindrze osi庵n窸o maksymaln warto嗆 w chwil po przej軼iu przez t這k g鏎nego po這瞠nia w cyklu spr篹ania. Z uwagi na ograniczon szybko嗆 rozprzestrzeniania si p這mienia w ca造m 豉dunku mieszanki zap這n musi nast瘼owa jeszcze w cyklu spr篹ania tzn. przed osi庵ni璚iem przez t這k g鏎nego po這瞠nia.
  K徠em wyprzedzenia zap這nu nazywa si k徠 o jaki obr鏂i si wa korbowy pomi璠zy zap這nem mieszanki, a g鏎nym po這瞠niem tzw. zwrotem wewn皻rznym. K徠 wyprzedzenia ma wp造w na uzyskiwan moc silnika, zu篡cie paliwa, toksyczno嗆 spalin i trwa這嗆 mechaniczn silnika.
  Je瞠li mieszanka zapala si zbyt wcze郾ie, to wzrost ci郾ienia w cylindrze nast瘼uje w trakcie suwu spr篹ania i przeciwdzia豉 ruchowi t這ka. Powoduje to detonacyjne spalanie si mieszanki paliwowej. Wp造wa to niekorzystnie na uk豉d korbowy silnika powoduj帷 jego szybkie zu篡cie. Stan taki mo瞠my stwierdzi na s逝ch. Objawia si on jako charakterystyczne "dzwonienie", cz瘰to mylnie nazywane dzwonieniem zawor闚.
  W przypadku zbyt p騧nego zap這nu maksimum ci郾ienia w cylindrze jest wyra幡ie op騧nione i znacznie mniejsze. Wskutek p騧niejszego spalania si mieszanki znacznie wzrasta temperatura spalin w momencie otwierania si zaworu wydechowego co jest przyczyn szybszej korozji termicznej zawor闚 i uk豉du wydechowego (szybkie wypalanie si t逝mik闚). Powoduje to tak瞠 szkodliwe przegrzewanie si silnika, co szczeg鏊nie dotyczy silnik闚 ch這dzonych powietrzem.
  Czas spalania si mieszanki paliwowo-powietrznej wynosi kilka milisekund, w zwi您ku z czym k徠 wyprzedzenia zap這nu musi te zale瞠 od pr璠ko軼i obrotowej silnika. Do zmiany k徠a wyprzedzenia w funkcji obrot闚 wa逝 korbowego s逝篡 najcz窷ciej od鈔odkowy regulator wyprzedzenia umieszczony w aparacie zap這nowym. Dodatkowo k徠 wyprzedzenia zmienia si w funkcji obci捫enia silnika i regulowany jest w oparciu o zmiany podci郾ienia w kanale dolotowym.
  Z powy窺zego opisu wida, 瞠 ustawienie k徠a wyprzedzenia jest bardzo wa積e. W instrukcji ka盥ego samochodu mo瞠my znale潭 zapis o warto軼i k徠a wyprzedzenia.

Opis uk豉du

  Stroboskop zbudowano w oparciu o popularny uk豉d CMOS 4047. Pracuje on w uk豉dzie multiwibratora monostabilnego, wyzwalanego impulsami indukowanymi w cewce L1.
  Uk豉d reaguje na zbocze narastaj帷e impuls闚. Uk豉d r騜niczkuj帷y C3 i R1 poprawia kszta速 zbocza impuls闚 pochodz帷ych z cewki L1. Diody D1 i D2 zabezpieczaj wej軼ia uk豉du przed przepi璚iami pochodz帷ymi z przebi w uk豉dzie zap這nowym. Potencjometr P1 pozwala na regulacj szeroko軼i impulsu wyj軼iowego.
  Z wyj軼ia uk豉du US1 sterowany jest bezpo鈔ednio stopie Darlingtona, tranzystory T1 i T2, w kt鏎ego obw鏚 kolektorowy w陰czono diody 鈍iec帷e D4-D6. Rezystor R5 ogranicza pr康 diod, a rezystory R6-R8 wyr闚nuj rozp造w pr康u pomi璠zy poszczeg鏊ne diody 鈍iec帷e.

Monta i uruchomienie

  Uk豉d zmontowano na p造tce drukowanej. Diody 鈍iec帷e wraz z rezystorami wyr闚nawczymi umieszczono poza p造tk. Cewk L1 nawini皻o drutem f 0,1 - 0,2 (250 - 300 zwoj闚) na rurce f 30 mm wykonanej z tworzywa lub papieru.
  Po zmontowaniu uk豉du cewk L1 zasuwamy na przew鏚 wysokiego napi璚ia prowadz帷y do 鈍iecy pierwszego cylindra. Po w陰czeniu zasilania i uruchomieniu silnika skierowujemy 鈍iat這 diod na ko這 pasowe. Nale篡 uwa瘸 aby przewody nie zosta造 wci庵ni皻e przez pasek klinowy. Potencjometrem P1 regulujemy szeroko嗆 impulsu tak, aby uzyska ostry znak widoczny na kole pasowym. Diody nie zapewniaj dostatesznej jasno軼i, tak wi璚 najlepiej czynno軼i te wykonywa w gara簑 lub pod wiecz鏎. Mo積a te zamalowa bia陰 farb znak na kole pasowym, co u豉twi obserwacj. K徠 wyprzedzenia regulujemy przez delikatne pokr璚anie aparatem zap這nowym, na warto嗆 opisan w instrukcji obs逝gi samochodu.

sim_strob_schemat.gif (9380 bytes)
sim_strob_plytka.gif (30682 bytes)
sim_strob_montaz.gif (4300 bytes)

Wykaz element闚

US1 MCY 74047 (CD 4047)
T1 BC 238B lub dowolny npn h21>250
T2 BD 135 (BD 137, BD 139)
D1,D2 BAVP 17 - 21 (1N4148)
D3 BZP 683 C10
D4 - D6 L-813 SRC, 10 (czerwona f 10 mm soczewka bezbarwna, 鈍iat這嗆 2-3 cd przy IF=20mA
R1 33 kW/0,125 W
R2 1,5 kW/0,125 W
R3 10 kW/0,125 W
R4 1 kW/0,125 W
R5 36 W/0,5 W
R6 - R8 10 W/0.25 W
C1 10 mF/16 V typ 04/U
C2 47 nF typ KFP
C3 22 nF typ KFP
C4 10 nF typ KFP
C5 100 mF/16 V typ 04/U
P1 22 kW typ TVP 1232 "stoj帷y"
L1 powietrzna 250 - 300 zwoj闚 drutem f 0,1 - 0,2 na rdzeniu f30 mm

Moje uwagi do artyku逝.

Cewk L1 wykona貫m na rolce po ta鄉ie teflonowej do uszczelniania gwint闚. Po nawini璚iu cewki wyprowadzi貫m ko鎍e przez bok rolki. Owin掖em ta鄉 izolacyjn cewk, przylutowa貫m przewody do ko鎍闚 uzwoje, zaizolowa貫m koszulkami termokurczliwymi i przyklei貫m przewody co korpusu klejem "super glue".
P造tk wykona貫m pisakiem (dopiero zacz掖em chodzi do szko造 elektronicznej). Przy monta簑 zauwa篡貫m b陰d w 軼ie磬ach i zaznaczy貫m to na gazecie.
Kupi貫m w sklepie wszystkie podane elementy, dodatkowo uk豉d scalone umie軼i貫m na podstawce (potem raz si scalak uszkodzi wi璚 to si przyda這), przew鏚 ta鄉owy d. 1m, klipsy do pod陰czenia zasilania oraz obudow uniwersaln, kt鏎 dobra貫m na "oko z pami璚i" i okaza豉 si idealna. G鏎na jej cz窷 ma wymiary DxSxW 65x45x25 mm, a dolna cz窷 grubo嗆 5 mm z uchwytami mocuj帷ymi. Te uchwyty poszerzy貫m aby mo積a by這 nawin望 przewody. P造tka drukowana idealnie wesz豉 pomi璠zy wewn皻rzne s逝pki do skr璚ania obudowy (ale traf...). W bocznej cz窷ci wywierci貫m otw鏎 do regulacji szeroko軼i impulsu. P造tk przykry貫m g帳k aby nie porusza豉 si wewn徠rz obudowy.
Diody 鈍iec帷e nie posiadaj obudowy poniewa nie mog貫m dosta odpowiedniej obudowy. Owin掖em ta鄉 izolacyjn.
Za wszystkie cz窷ci zap豉ci貫m w sklepie ok. 15 z

Mo積a w ramach udoskonale spr鏏owa za這篡 diody koloru bia貫go ale prawdopodobnie b璠 emitowa s豉bsze 鈍iat這 lub nie b璠 d逝go pracowa. Najwi瘯sz jasno嗆 maj diody o ma造m k帷ie strumienia (ok. 5) Mo積a spr鏏owa wymieni tranzystory Darlingtona i za這篡 tranzystor MosFET. Prawdopodobnie zmniejszy這 by czas twrania impulsu 鈍ietlnego. W moim przypadku ustawienie kr鏒szego impulsu powoduje dwa razy mniejsz jasno嗆 鈍iecenia. MosFET musia豚y by podpowiednio dobrany czyli odpowiedni pr康 maksymalny poniewa du瞠 MosFETy maj du瞠 pojemno軼i bramki, kt鏎e ograniczaj czas narastania pr康u. Bramka tranzystora powinna by wi璚 po陰czona bezpo鈔ednio do wyj軼ia uk豉du scalonego.