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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK Auto Blitzlicht
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Automobil. Elektronische Geräte Autofahrer sind sich der Bedeutung der korrekten Einstellung des anfänglichen Zündzeitpunkts sowie des korrekten Betriebs der Zentrifugal- und Vakuum-Zündzeitpunktregler bewusst. Ein falscher Zündzeitpunkt von nur 2-3 ° und fehlerhafte Regler können zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch, Motorüberhitzung, Leistungsverlust und sogar zu einer Verkürzung der Motorlebensdauer führen. Das Überprüfen und Einstellen des Zündsystems sind jedoch ziemlich komplexe Vorgänge, die selbst einem erfahrenen Autofahrer nicht immer zugänglich sind. Mit dem Kfz-Stroboskop können Sie die Wartung des Zündsystems vereinfachen. Mit seiner Hilfe kann selbst ein unerfahrener Autofahrer innerhalb von 5-10 Minuten den anfänglichen Zündzeitpunkt überprüfen und einstellen sowie die Funktionsfähigkeit der Fliehkraft- und Unterdruckvorschubregler überprüfen. Die Funktionsweise eines Stroboskops basiert auf dem sogenannten Stroboskopeffekt. Seine Essenz ist wie folgt: Wenn es ein Objekt, das sich im Dunkeln bewegt, mit einem sehr kurzen hellen Blitz beleuchtet, erscheint es in der Position, in der es vom Blitz erfasst wurde, visuell so, als wäre es bewegungslos „eingefroren“. Stoppen Sie das Rad visuell, was durch die Position einer beliebigen Markierung darauf leicht zu erkennen ist. Zum Einstellen des Zündzeitpunkts wird der Motor im Leerlauf gestartet und spezielle Einbaumarkierungen mit einem Blitzlicht beleuchtet. Einer von ihnen - beweglich - befindet sich an der Kurbelwelle (entweder am Schwungrad oder an der Antriebsriemenscheibe des Generators) und der andere am Motorgehäuse. Die Blitze sind mit den Funkenmomenten in der Glühkerze des ersten Zylinders synchronisiert, für die der kapazitive Blitzsensor an seinem Hochspannungskabel montiert ist. Im Licht der Blitze sind beide Markierungen sichtbar, und wenn sie genau aufeinander liegen, ist der Zündzeitpunkt optimal, aber wenn die bewegliche Markierung verschoben wird, wird die Position des Unterbrecher-Verteilers korrigiert, bis die Markierungen übereinstimmen . Das Hauptelement des Geräts ist eine gepulste trägheitsfreie Stroboskoplampe H1 Typ SSH-5, deren Blitze in den Momenten des Auftretens eines Funkens in der Kerze des ersten Zylinders des Motors auftreten. Infolgedessen erscheinen die auf dem Schwungrad oder der Kurbelwellenriemenscheibe angebrachten Ausrichtungsmarkierungen sowie andere Motorteile, die sich synchron mit der Kurbelwelle drehen oder bewegen, stationär, wenn sie von einer Blitzlampe beleuchtet werden. Damit können Sie in allen Motorbetriebsarten die Verschiebung zwischen Zündzeitpunkt und dem oberen Totpunkt des Kolbens beobachten, d Zündzeitpunktregler. Der elektrische Schaltplan eines Automobil-Stroboskops ist in Abb. 1 dargestellt. 2. Das Gerät besteht aus einem Gegentaktspannungswandler an den Transistoren VI, V1, einem Gleichrichter bestehend aus einem Gleichrichterblock V5 und einem Kondensator C6, Begrenzungswiderständen R2, R3, Speicherkondensatoren C1, C4, einer Stroboskoplampe H5, einer Lampenzündung Schaltung bestehend aus Kondensatoren C1, C4 und Ableiter FXNUMX und Schutzdiode VXNUMX.  Abb.1. Elektrischer Schaltplan eines Kfz-Stroboskops mit Germaniumtransistoren. Das Gerät funktioniert wie folgt Nach dem Anschließen der Klemmen X5, X6 an die Batterie beginnt der Spannungswandler zu arbeiten, der ein symmetrischer Multivibrator ist. Die anfängliche Öffnungsspannung zu den Basen der Transistoren V1, V2 des Wandlers wird von den Teilern R2-R1, R4-R3 zugeführt. Die Transistoren V1, V2 beginnen sich zu öffnen, und einer von ihnen ist notwendigerweise schneller. Dies schließt den anderen Transistor, da eine Sperrspannung (positiv) von der Wicklung w2 oder w1 an seine Basis angelegt wird. Dann öffnen die Transistoren V2, V1 der Reihe nach und verbinden die eine oder andere Hälfte der Wicklung w1 des Transformators T4 mit der Batterie. In den Sekundärwicklungen w5, w800 wird eine Wechselspannung rechteckiger Form mit einer Frequenz von etwa XNUMX Hz induziert, deren Wert proportional zur Windungszahl der Wicklungen ist. Im Moment des Zündens im ersten Zylinder des Motors tritt ein Hochspannungsimpuls von der Verteilerbuchse über einen speziellen Stecker X2 des Ableiters und die Kondensatoren C4, C5 in die Zündelektroden der Stroboskoplampe H1 ein. Die Lampe wird gezündet und die Speicherkondensatoren C2, C3 werden darüber entladen. In diesem Fall wird die in den Kondensatoren C2, C3 gespeicherte Energie in Lichtenergie des Lampenblitzes umgewandelt. Nach dem Entladen der Kondensatoren C2, C3 erlischt die Lampe H1 und die Kondensatoren werden über die Widerstände R5, R6 wieder auf eine Spannung von 420-450 V aufgeladen. Damit ist die Schaltung für den nächsten Blitz vorbereitet. Die Widerstände R5, R6 verhindern einen Kurzschluss der Wicklungen w4, w5 des Transformators im Moment des Lampenblitzes, die Diode V4 schützt die Transistoren des Konverters, falls das Stroboskop versehentlich falsch gepolt angeschlossen wird. Der zwischen dem Verteiler und den Zündkerzen geschaltete Ableiter F1 liefert die notwendige Spannung des Hochspannungsimpulses zum Zünden der Lampe, unabhängig vom Elektrodenabstand der Zündkerze, dem Druck im Brennraum und anderen Faktoren. Dank des Ableiters funktioniert das Stroboskop auch bei kurzgeschlossenen Zündkerzenelektroden garantiert. Beim Ersetzen der Germaniumtransistoren P214A durch Siliziumtransistoren des Typs KT837D (E) muss die Wandlerschaltung und tatsächlich das gesamte Stroboskop erheblich geändert werden. Die Daten des Transformators werden geändert und zusätzliche Anforderungen an seine Ausführung gestellt. Dies liegt daran, dass Siliziumtransistoren der KT837-Serie hochfrequenter sind und die darauf hergestellte Schaltung erregungsanfällig ist. Außerdem benötigen Sie zum Öffnen dieser Transistoren mehr Spannung als für Germaniumtransistoren. Wenn also zum Beispiel in einem Stroboskop, das nach dem Schema von Abb. 1, Löten Sie anstelle von P214A-Transistoren, z. B. KT837D-Transistoren, ohne etwas zu ändern, der Konverter funktioniert nicht, beide Transistoren werden geschlossen, damit der Konverter zu arbeiten beginnt, müssen die Widerstände der Widerstände R2, R4 auf reduziert werden 200-300 Ohm. Dies verringert den Wirkungsgrad des Konverters und vor allem kann er ohne ersichtlichen Grund hochfrequente Sinusschwingungen mit einer Frequenz von 50-100 kHz erzeugen. Versorgung, verhindern das Auftreten von Hochfrequenzerzeugung. Die Verlustleistung in den Transistoren steigt dramatisch an und der Transistor fällt nach wenigen Minuten aus. Auf Abb. 2 zeigt ein elektrisches Schaltbild eines Automobil-Stroboskops mit Siliziumtransistoren KT837d. Die Verlustleistung in den Transistoren des Wandlers ist in diesem Fall aufgrund der höheren Geschwindigkeit der KT837D-Transistoren und folglich der größeren Steilheit der Flanken der Wandlerimpulse viel geringer; höher und die Zuverlässigkeit des Konverters. Betrachten Sie die Merkmale dieses Schemas. Die Kondensatoren C1, C7, die zwischen die Basen der Transistorwandler und das Minus der Stromquelle geschaltet sind, verhindern das Auftreten einer Hochfrequenzerzeugung.  Abb.2. Elektrischer Schaltplan eines Kfz-Stroboskops mit Siliziumtransistor Die anfängliche Entriegelungsvorspannung an den Basen der Transistoren V6, V7 wird von ausreichend hochohmigen Spannungsteilern R3, R2, R1, R9, R1, R11 mit einem Gesamtwiderstand von etwa 1000 Ohm geliefert, deren untere Schultern einen Widerstand von haben 100 Ohm (Teilungsverhältnis 1/10). Dank der Dioden V5, V10 fließt jedoch der Basisstrom der Transistoren aus den Wicklungen w1, w3 durch die niederohmigen Widerstände R1, R11 (10 Ohm). Damit ist es möglich, zwei widersprüchliche Anforderungen zu erfüllen: Einen hochohmigen Teiler für die Anfangsvorspannung mit einem niederohmigen Widerstand im Basisstromkreis zu erhalten. Die Schaltungen C2, R5 und C3, R4 reduzieren Spannungsstöße, die auftreten, wenn die Transistoren V6, V8 geschlossen sind, die das Ergebnis ihrer übermäßigen Geschwindigkeit sind, auf ein akzeptables Niveau. Die Werte von C2, C3, R4, R5 werden experimentell für jede spezifische Konstruktion des Transformators T1 ausgewählt. Der Widerstand R8 sorgt für die Entladung der Kondensatoren C4, C5, C6 in den Intervallen zwischen diesen Emissionen, damit die Spannung an den Kondensatoren bei abgestelltem Motor die Norm nicht überschreitet. Die Dioden V7, V9 eliminieren Rückstromstöße des Kollektors der Transistoren V6, V8 in den Momenten ihres Schließens. Ohne diese Dioden erreicht die Amplitude des Rückstromstoßes 2 A. Außerdem schützen diese Dioden die Transistoren V6, V8 bei falscher Polarität des Stroboskopanschlusses. Leider ist die Lebensdauer von Blitzlampen kurz, und es ist nicht einfach, eine neue des richtigen Typs zu bekommen. Mit dem Erscheinen von Haushalts-LEDs auf dem Markt mit einer Lichtstärke von mehr als 2000 mcd (zum Vergleich - für LEDs der ALZO7-M-Serie bei gleichem Strom beträgt der Wert dieses Parameters 10 ... 16 mcd). Es ist möglich, sie in Amateur-Stroboskopgeräten zu verwenden. In dem unten beschriebenen Design wird eine Gruppe von neun roten KIPD21P-K-LEDs verwendet. Das Gerät wird über das Bordnetz des Autos mit Strom versorgt. Die Diode V1 (siehe Diagramm in Abb. 3) schützt das Stroboskop vor irrtümlicher Verpolung der Versorgungsspannung.  Reis. 3. Elektrischer Schaltplan eines Kfz-LED-Stroboskops. Der kapazitive Sensor des Geräts ist eine herkömmliche Krokodilklemme, die am Hochspannungskabel der ersten Glühkerze des Motors befestigt wird. Der Spannungsimpuls vom Sensor, der die Schaltung C1 R1 R2 durchläuft, wird dem Takteingang des Triggers DD1.1 zugeführt, der von einem einzelnen Vibrator eingeschaltet wird. Vor dem Eintreffen des Impulses befindet sich der One-Shot in seinem ursprünglichen Zustand, der direkte Ausgang des Triggers ist niedrig und der Inverse ist hoch. Der Kondensator C3 wird geladen (plus von der Seite des inversen Ausgangs), er wird über den Widerstand R3 geladen. Ein Impuls mit hohem Pegel startet den One-Shot, während der Trigger schaltet und der Kondensator beginnt, sich über denselben Widerstand R3 vom direkten Ausgang des Triggers wieder aufzuladen. Nach etwa 15 ms ist der Kondensator so weit aufgeladen, dass das Flip-Flop am Eingang R wieder in den Nullzustand geschaltet wird. Somit reagiert der Einzelvibrator auf die Impulsfolge des kapazitiven Sensors, indem er eine synchrone Folge von hochpegeligen Rechteckimpulsen mit einer konstanten Dauer von etwa 15 ms erzeugt. Die Dauer der Impulse wird durch die Nennwerte des RЗСЗ-Kreises bestimmt. Positive Tropfen dieser Sequenz starten den zweiten One-Shot, der nach dem gleichen Schema auf dem Abzug DD1.2 montiert wird. Die Impulsdauer des zweiten Einzelvibrators beträgt bis zu 1,5 ms. Zu diesem Zeitpunkt öffnen sich die Transistoren VT1 - VT3, aus denen der elektronische Schalter besteht, und starke Stromimpulse - 1 ... 9 A fließen durch die Gruppe der LEDs НL0,7-НL0,8. Dieser Strom übersteigt den für LEDs festgelegten Passwert des maximal zulässigen gepulsten Durchlassstroms (100 mA) deutlich. Da jedoch die Dauer der Impulse kurz ist und ihr Arbeitszyklus im Normalmodus mindestens 15 beträgt, wurden eine Überhitzung und ein Ausfall der LEDs nicht beobachtet. Die Helligkeit der Blitze, die von einer Gruppe aus neun LEDs bereitgestellt wird, reicht völlig aus, um auch tagsüber mit einem Stroboskop zu arbeiten. Um die Zuverlässigkeit der Vorrichtung zu verifizieren, wurde eine Stunde lang ein elektrischer Kontrolllauf des Lichtsenders mit einem Strom pro Impuls von 1 A durchgeführt. Alle LEDs haben den Test bestanden und es wurde keine Überhitzung festgestellt. Beachten Sie, dass die Nutzungsdauer des Geräts normalerweise fünf Minuten nicht überschreitet. Es wurde experimentell festgestellt, dass die Blitzdauer innerhalb von 0,5 ... 0,8 ms liegen sollte. Bei kürzerer Dauer verstärkt sich das Gefühl mangelnder Helligkeit der Beleuchtung der Markierungen, bei längerer Dauer verstärkt sich deren "Verwischen". Die gewünschte Dauer kann leicht visuell ausgewählt werden, während mit einem Stroboskop mit einem Abstimmwiderstand R4 gearbeitet wird, der in der Zeiteinstellschaltung R4C4 des zweiten Einzelvibrators enthalten ist. Der Zweck des ersten One-Shot besteht darin, die LEDs vor einem Ausfall zu schützen, wenn die Motordrehzahl versehentlich erhöht wird, während der Blitz verwendet wird. Wir haben ein Modell eines Auto-Stroboskops nach dem LED-Prinzip erstellt (siehe Abb. 4 (a, b)). Das Gehäuse ist das Gehäuse der Laterne.  Abb.4(a). Stroboskop elektrisch kpl  Abb.4(b). Stroboskop elektrisch kpl Die Tests des zusammengebauten Geräts wurden erfolgreich durchgeführt, es wird in der Garage der Stavropol State Agrarian University eingesetzt. Die Funktionen des Stroboskops können erweitert werden, indem man es in einen Tachometer verwandelt. Da Viele ältere Fahrzeuge, die noch in Betrieb sind, haben dieses Gerät nicht auf dem Fahrerpult. Zu diesem Zweck wurde ein einstellbarer Frequenzgenerator (GFR) mit einer Impulsfolge von 10–15 Hz aufgebaut, was einer Kurbelwellendrehzahl im Bereich von 600–900 U/min entspricht. In diesem Bereich liegt üblicherweise die minimale Motordrehzahl im Leerlauf, bei der der anfängliche Zündzeitpunkt verstellt wird. Der Griff des in der Frequenzeinstellschaltung des RC-Generators enthaltenen variablen Widerstands war mit einer Skala ausgestattet, die unter Verwendung eines digitalen Laborfrequenzmessers kalibriert wurde. Das Ausgangssignal des HRF wird statt des Sensors dem Eingang des Stroboskops zugeführt. Der KFZ-Mechaniker richtet nach Anschluss des Gerätes wie im vorherigen Fall einen intermittierenden Lichtstrom auf die Zündeinstellungen auf die Kurbelwellenriemenscheibe und passt diese gegebenenfalls auf den vom Hersteller für dieses Fahrzeug angegebenen Wert an. Nach dem Einstellen der Kurbelwellendrehzahl fährt es mit dem Einstellen des Zündzeitpunkts gemäß dem obigen Verfahren fort, siehe 1-2. Da Da die Genauigkeit der Bestimmung der Kurbelwellendrehzahl gering ist, konnten wir eine so einfache Lösung wählen, ohne auf die Entwicklung einer digitalen Version des Drehzahlmessers zurückgreifen zu müssen. Literatur
Autor: KRUG; Veröffentlichung: cxem.net
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