Stroboscope automobile à partir d'un pointeur laser. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

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Les automobilistes savent à quel point il est important de régler correctement le calage de l'allumage du carburant dans les cylindres d'un moteur à carburateur. Pour cela, des lumières stroboscopiques sont utilisées. Dans l'article de P. Bialiatsky "Stroboscope de voiture à LED"(Radio, 2000, n°9) décrit un dispositif simple avec une lampe torche sous la forme d'un assemblage de LED lumineuses au lieu d'une photolampe flash.

L'auteur de cet article propose d'assembler un dispositif basé sur un pointeur laser.

Le dispositif stroboscopique proposé à l'attention des lecteurs permet non seulement de régler le calage optimal de l'allumage (OZ) au ralenti moteur, mais aussi de trouver une bougie défectueuse, de vérifier le fonctionnement de la bobine d'allumage, de contrôler le fonctionnement de la centrifugeuse et régulateurs d'angle à vide 03 à une vitesse de vilebrequin allant jusqu'à 3000 min-1 (la haute fréquence est dangereuse pour le moteur tournant à vide). L'appareil n'est pas conçu pour être utilisé dans les stations-service, mais peut rendre un service inestimable à un passionné de voiture bloqué sur la route en raison de dysfonctionnements du système d'allumage.

Le schéma du stroboscope est illustré à la fig. 1. Les impulsions d'un fil de bougie haute tension, traversant le nœud d'entrée, constitué d'un circuit différenciateur C1, R2 et d'une résistance de limitation R1, démarrent un seul vibrateur assemblé sur les éléments DD1.1, DD1.2. Les impulsions de sortie d'un seul vibrateur d'une durée d'environ 0,15 ms sont envoyées à la base du transistor composite VT1VT2, qui fonctionne comme un amplificateur de courant. Le circuit collecteur du transistor comprend un pointeur laser BL1, qui sert de charge à l'amplificateur. Les impulsions de sortie du vibreur unique ayant un niveau élevé, pendant la durée de leur action, le transistor composite s'ouvre et le laser du pointeur forme des flashs lumineux.

Le pointeur est conçu pour une tension d'alimentation de 4,5 V, et dans le stroboscope, il fonctionne à partir du réseau de bord avec une tension de 13,8 V, de sorte que la durée des impulsions de sortie du vibrateur unique ne doit pas dépasser 0,15 ms - la valeur a été sélectionné expérimentalement et a coûté plusieurs lasers "grillés". Avec une durée d'impulsion supérieure à 0,15 ms, la puissance moyenne dissipée par le laser atteint le maximum autorisé et le risque de brûler le pointeur augmente fortement, et avec une marque plus courte sur la poulie de vilebrequin, il devient visuellement "difficile à voir". Il faut également rappeler qu'une fréquence de clignotement supérieure à 100 Hz (correspondant à un régime vilebrequin moteur de 3000 min-1) est dangereuse pour une aiguille fonctionnant à haute tension.

Structurellement, le stroboscope se compose d'un capteur d'impulsions d'allumage fixé au fil de la bougie d'allumage du premier cylindre du moteur et du pointeur lui-même, à l'intérieur duquel toutes les autres pièces sont placées. Le capteur est relié au pointeur par un câble blindé de 50 cm de long.

La base du capteur d'impulsion d'allumage est une pince à linge, sur la face latérale de laquelle se trouvent les parties C1, R1, R2 du nœud d'entrée. Sur l'une des moitiés de la pince à linge à l'endroit où se trouve le demi-trou de travail, une bobine de ruban d'une largeur maximale de 3 mm est enroulée à partir d'étain ou de cuivre en feuille mince sous la forme d'un bandage (Fig.2) . La sortie du condensateur C1 lui est soudée. La sortie de la résistance R1 est soudée au fil central du câble de connexion et la résistance R2 est soudée à l'écran. Le câble est attaché à la poignée de la pince à linge avec un bandage métallique. Par le haut, les détails de l'ensemble d'admission doivent être recouverts de mastic silicone et protégés des chocs avec une barre textolite (non illustrée sur la figure).

Pour installer les pièces du stroboscope, le pointeur doit d'abord être démonté. Après avoir dévissé la buse, une bague d'extraction d'une épaisseur axiale de 1 ... 2 mm est installée sous celle-ci de sorte qu'elle repose contre le bord du boîtier cylindrique. Ensuite, la buse est vissée avec force, en repoussant progressivement la "farce" du boîtier. Si nécessaire, l'opération est répétée avec un anneau plus épais.

Les tentatives de démontage du pointeur sans anneau d'extraction entraînent généralement des dommages au bord du boîtier, en alliage d'aluminium souple. Le fait de presser le "rembourrage" hors du boîtier depuis le côté du compartiment de la batterie, comme l'a montré la pratique, est également associé à un risque élevé d'endommagement du pointeur.

Un interrupteur à bouton-poussoir est soudé à partir de la carte du pointeur démonté (Fig.3) et avec des pinces coupantes, soigneusement, afin de ne pas endommager la résistance, raccourcissez-la en une ligne pointillée (les conducteurs imprimés sont représentés en gris). Si la résistance s'avère toujours endommagée, peu importe, il suffit de fermer ses conclusions avec un cavalier et d'augmenter la résistance de la résistance R5 dans le circuit (voir Fig. 1) à 270 Ohms.

Les détails du vibrateur unique et de l'amplificateur de courant de sortie sont placés sur une carte de circuit imprimé en fibre de verre laminée des deux côtés avec une épaisseur de 0,5 mm. Le dessin de la carte est illustré à la fig. 4 (a - côté impression ; b - côté détail). Les transistors et le condensateur C2 sont soudés du côté impression directement aux pastilles imprimées.

Les trous pour le microcircuit doivent être tels qu'il puisse être monté aussi près que possible de la carte - cela facilitera l'insertion de la carte dans le boîtier du pointeur lors de l'assemblage. La broche 7 du microcircuit et l'une des broches de la résistance R3 doivent être soudées des deux côtés de la carte. Étant donné que la carte est plutôt "étroite", essayez de réfléchir à l'avance à la séquence des pièces de montage afin de ne pas avoir à souder celles déjà installées plus tard. Montez la puce en dernier. Les plots de contact de forme carrée des deux côtés de la carte doivent être connectés avec des morceaux de fil de cuivre et soudés. Un mince joint isolant doit être placé sous le transistor VT2.

Avant de connecter la carte stroboscope assemblée à la carte pointeur préparée, il est conseillé de vérifier son fonctionnement avec une LED au lieu d'un laser. Une LED (par exemple, AL307B) est temporairement soudée avec l'anode à la borne d'alimentation positive et avec la cathode à la résistance R5.

Afin de pouvoir régler le stroboscope en laboratoire, il est conseillé de l'assembler selon le schéma de la Fig. Multivibrateur 5 tests. Il génère de courtes impulsions de haut niveau avec un taux de répétition contrôlé par une résistance variable R2.

Les impulsions sont envoyées à l'entrée du stroboscope et la résistance R3 est sélectionnée de sorte que la durée des impulsions de sortie ne dépasse pas 0,15 ms.

Après cela, vous devez vous assurer que la carte assemblée pénètre librement dans le boîtier du pointeur.

Trois fils flexibles sont soudés à la carte assemblée - une entrée commune (à la résistance du capteur R1) et une alimentation positive (+13,8 V), appliquez-la à la carte de pointeur avec les pastilles de connexion vers l'extérieur, insérez-les dans les deux trous d'assemblage des cartes le long d'un morceau de fil de cuivre d'un diamètre de 0,5 mm et souder. N'oubliez pas de connecter la sortie positive du laser sur la carte du pointeur (voir Fig. 3) au fil d'alimentation positif sur la carte du stroboscope avec un conducteur séparé. Vérifiez à nouveau si la structure rentre dans le logement du pointeur.

Si tout est en ordre, un isolant constitué d'un mince film plastique rigide enroulé dans un tube est inséré à l'intérieur du boîtier et un laser avec une carte y est inséré. La fin avec les conclusions du pointeur est remplie de mastic. Les cordons d'alimentation flexibles sont équipés de pinces crocodiles avec repères de polarité ou d'un connecteur pour le raccordement à une douille de lampe portable.

Dans tous les cas, il est conseillé d'introduire une diode dans la coupure du fil positif, qui protège le stroboscope d'une mise en marche accidentelle du stroboscope en inversion de polarité (cette diode n'est pas représentée sur le schéma de la Fig. 1). Toute diode avec une tension inverse d'au moins 50 V et un courant redressé moyen d'au moins 100 mA fera l'affaire. Vous pouvez monter la diode près de la pince crocodile.

De plus, étant donné que le boîtier du pointeur laser est connecté électriquement au fil d'alimentation positif, il doit être soigneusement isolé et ne pas entrer en contact avec des pièces du véhicule pendant l'utilisation. Néanmoins, il sera plus facile de travailler avec un stroboscope si vous incluez un fusible miniature de 0,16 A en série avec la diode de protection (également non représentée sur le schéma).

Pour le fonctionnement du stroboscope, le capteur de pince à linge est fixé au fil de bougie d'allumage haute tension du premier cylindre du moteur. Les impulsions de déclenchement entrent dans l'appareil via une capacité entre le fil haute tension et le bandage dans l'ouverture de travail du capteur. La capacité doit être le minimum requis pour un démarrage stable.

Si la capacité est choisie trop grande, l'amplitude de l'impulsion de déclenchement, dans des circonstances défavorables, peut dépasser la valeur autorisée pour le microcircuit et provoquer son endommagement. Par conséquent, au début, le capteur doit être installé sur le fil à travers un joint sec de 1 mm d'épaisseur en polyéthylène ou en PVC. Si le stroboscope ne démarre pas - il n'y a pas de lumière laser clignotante aux régimes les plus bas du moteur - le joint doit être remplacé par un plus fin.

Il est plus pratique de travailler avec un stroboscope lorsque son point lumineux a une forme allongée - cela facilite la fixation des deux marques dans le champ de vision. Par conséquent, l'une des buses attachées est placée sur le pointeur, tirant la tache en une ligne. Lorsque vous travaillez de jour, mais à l'ombre, vous pouvez vous passer d'une buse (la luminosité du spot sera plus grande), en dirigeant le faisceau uniquement sur la marque en mouvement. La marque fixe sur le boîtier sera bien visible dans ces conditions. Pour protéger le laser et la pièce à main de la saleté et de la poussière pendant le stockage, choisissez un étui en plastique approprié.

Peut-être qu'il semblera plus facile pour quelqu'un d'assembler un vibrateur unique à stroboscope sur une puce miniature K564LE5. Le dessin de la carte pour cette option est illustré à la fig. 6. Ici, du côté des pièces (Fig. 6, b), seuls le condensateur C2 et le transistor VT2 sont soudés, le reste des pièces est du côté impression. De plus, la broche 2 du microcircuit est connectée au nœud d'entrée.

Avant de travailler avec la lumière stroboscopique, essuyez la peinture blanche sur les marques sur le corps et la poulie de vilebrequin du moteur de la voiture. Si les marques ne sont pas colorées, vous devez absolument le faire - cela vous sera très utile à l'avenir. Amener le moteur bien réchauffé au régime de ralenti de 600...800 min-1. Connectez les pinces d'alimentation du stroboscope de sorte que ses fils d'alimentation n'entrent pas en contact avec ceux à haute tension. Installez le capteur sur le fil haute tension de la première bougie et pointez le faisceau laser sur le repère fixe situé sur le boîtier. Ensuite, trouvez la marque mobile sur la poulie du volant avec un faisceau laser - la luminosité de la tache à cet endroit augmente en raison de la réflexion de la peinture blanche. Si la marque n'est pas colorée, la luminosité du faisceau réfléchi, au contraire, diminuera, mais cela est plus difficile à corriger, surtout en pleine lumière.

Vous pouvez vous assurer que l'endroit trouvé est vraiment une marque en modifiant légèrement la vitesse de l'arbre moteur, tandis que la marque se déplace vers l'avant ou vers l'arrière le long de la rotation de la poulie.

Si le calage de l'allumage de votre véhicule est incorrect, le repère mobile peut être éloigné du repère fixe. Au ralenti, la marque sur la poulie du volant doit être opposée à la marque fixe du milieu, c'est-à-dire que le calage de l'allumage doit être égal à 5 ​​degrés. En faisant tourner le corps du contacteur-distributeur d'allumage, réalisez la coïncidence des repères mobile et fixe et fixez-le dans cette position.

Augmentez brièvement la vitesse et observez l'écart entre les marques. Avec une augmentation de la fréquence de rotation du vilebrequin, l'allumage devrait devenir plus précoce. À une vitesse de 3000 min-1, le calage de l'allumage des véhicules VAZ doit être compris entre 15 et 17 degrés. [2].

N'augmentez pas la vitesse au-delà de 3000 min-1 - cela est dangereux à la fois pour le moteur et le pointeur laser. Ne dirigez jamais le faisceau laser vers vos yeux !

Le stroboscope utilise un pointeur laser d'une puissance allant jusqu'à 1 mW. Récemment, des pointeurs laser cinq fois plus lumineux sont apparus sur le marché. Ils ont les mêmes dimensions et leur utilisation dans un stroboscope automobile est préférable.

littérature

• Belyatsky P. LED stroboscope automobile. - Radio, 2000. N° 9, p. 43, 44.
• Voitures Ershov B.V., Yurchenko M.A. VAZ. - Kyiv, "L'école Vishcha", 1983.

Auteur : N.Zaets, pos. Veydelevka, région de Belgorod; Radio #1 2004

Addition

"Stroboscope de voiture à partir d'un pointeur laser" - sous une telle rubrique dans "Radio", 2004, n ° 1, p. 45, 46 un article de N. Zayets a été publié. J'ai aimé l'idée d'utiliser un pointeur laser comme lumière stroboscopique. Pour ceux qui voudraient répéter cette conception, mais ne connaissent pas le dispositif du pointeur, je propose de se familiariser avec lui plus en détail.

La figure montre le "bourrage" du pointeur du trousseau. La source lumineuse est un semi-conducteur émettant un cristal 3, soudé à une base massive qui sert de dissipateur thermique 2. Le dissipateur thermique est fixé à la carte 1, sur laquelle se trouvent le bouton d'alimentation, la résistance de limitation de courant et le contact à ressort de la batterie d'alimentation. sont montés. Le dissipateur thermique avec la carte est fermement inséré dans la fente du porte-manchon 4, à l'autre extrémité de laquelle les filetages externe et interne sont coupés.

La lumière du cristal est fortement diffusée et la lentille 6 la recueille en un faisceau fin.La position de la lentille par rapport au cristal peut être ajustée avec un manchon fileté 7. Le ressort 5 presse la lentille contre le manchon.

Pour utiliser le pointeur comme éclairage stroboscopique, il est préférable de défocaliser le faisceau lumineux en vissant le manchon jusqu'en butée (mais n'appuyez pas trop fort !). En conséquence, le diamètre du spot lumineux à une distance de 1 m augmentera à environ 6 cm, à une distance plus courte, le diamètre du spot sera plus petit. Dans tous les cas, avec une tache plus large que le point, il est plus facile de "garder" la marque sur la poulie du moteur, et il y a moins de danger pour la vision si le faisceau frappe accidentellement les yeux.

De nombreux articles soulignent que le pointeur est alimenté par une source de 4,5 V, mais la présence d'une résistance de limitation de courant dans sa conception suggère que la tension peut être n'importe quoi, il suffit de sélectionner le courant requis. C'est ainsi que le laser est activé dans le stroboscope. Pour calculer la résistance, vous devez mesurer le courant laser du pointeur et la chute de tension à travers celui-ci. Sur les échantillons laser que j'ai, 2,6 V ont chuté à 35 mA. Lors du choix d'une résistance de limitation de courant, n'oubliez pas la résistance intégrée de 68 ohms.

Au cours de la réalisation d'expériences sur l'alimentation du pointeur avec un courant surestimé, l'un d'eux a été endommagé. Mais, il s'est avéré que le cristal est resté intact et que sa fine sortie a brûlé. Le fonctionnement du laser a été restauré avec une goutte de colle conductrice. Les outils utilisés pour cela sont une aiguille à coudre et une lentille 6.

Auteur : A. Chepurin, Chusovoy, région de Perm

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