Индикатор искрообразования своими руками

П. БЕЛЯЦКИЙ, г. Бердск Новосибирской обл.

В последнее время среди автолюбителей популярны разнообразные индикаторы, позволяющие визуально контролировать работу системы искрообразования бензинового двигателя внутреннего сгорания. В статье описаны простые приборы, позволяющие проводить экспресс-диагностику системы, не вывинчивая из двигателя запальных свечей.

Предлагаемые индикаторы предназначены для контроля наличия искры в зазоре запальных свечей двигателя автомобиля и дают возможность быстро и легко выявить цилиндр, работающий с перебоями по зажиганию, что значительно облегчает поиск неисправностей. Так, если не вспыхивает один из светодиодов индикатора, необходимо проверить цепь от катушки зажигания до свечи неисправного цилиндра.

Кроме этого, индикаторы искры помогают проверить правильность установки угла опережения зажигания по вспышкам светодиода первого цилиндра.

Индикаторы искры состоят из одинаковых каналов, число которых равно числу цилиндров двигателя. Достоинство обоих индикаторов в том, что они не требуют непосредственного подключения к системе искрообразования, а первый из них — по схеме на рис. 1 — вообще не подключается к бортовой сети автомобиля.

Обычно индикатор имеет четыре светодиода (по числу цилиндров), которые поочередно вспыхивают при прохождении высоковольтного импульса через соответствующую свечу. Уже при средней частоте вращения коленчатого вала двигателя вспышки светодиодов сливаются в непрерывное свечение. На рис. 1 показана схема простейшего индикатора искры.

Светодиоды HL1 —HL4 в нем вспыхивают от импульсов тока, поступающих в индикатор от емкостных датчиков Е1—Е4, которые надевают на высоковольтные «свечные» провода двигателя. В моменты пробоя искрового промежутка запальных свечей в емкостных датчиках наводится импульсное напряжение, достаточное для свечения светодиодов.

Диоды VD1— VD4 защищают светодиоды от импульсов обратной полярности. Вспышки светодиодов вполне отчетливо видны при отсутствии прямого солнечного или яркого электрического света.

Емкостный датчик представляет собой кольцеобразную обойму с внутренним диаметром 9 мм и высотой 5. 6 мм из жести либо медной фольги. Обойму надевают на свечной провод и плотно обжимают. Светодиоды КИПД21П-К можно заменить на КИПД21Н-К или КИПД27П-Г. Вместо Д310 подойдут диоды Д311, Д311А или Д312Б.

Поскольку индикатор содержит малое число деталей, его легко смонтировать на плате размерами 80×25 мм толщиной 1,5. 2 мм из любого теплостойкого изоляционного материала. По средней линии платы сверлят четыре отверстия диаметром 9 мм с расстоянием между их центрами 20 мм. Через эти отверстия при установке индикатора на двигатель пропускают свечные провода с надетыми на них датчиками. На плате монтируют диоды VD1—VD4 и светодиоды HL1—HL4. Общий провод зажимают под винт крепления катушки зажигания. Датчики сдвигают по проводам вплотную к плате и припаивают к светодиодам короткими проводниками.

Второй вариант индикатора (см. схему на рис. 2) требует подключения к бортовой сети автомобиля.

Яркость свечения светодиодов HL1—HL4 этого индикатора достаточна для наблюдения за работой системы искрообразования даже в солнечный день.

Прибор также содержит четыре одинаковых канала и питается от бортовой сети автомобиля (12 В) через общий токоограничительный резистор R5. Повышение яркости вспышек светодиодов достигнуто применением в каждом канале усилителя тока на двух транзисторах. Конструкцию датчиков тоже удалось упростить.

Резисторы R1—R4 шунтируют входные цепи индикатора, устанавливая порог открывания транзисторов, и уменьшают наводки напряжения от соседних высоковольтных проводов, проходящих рядом.

Все детали индикатора устанавливают на печатной плате размерами 105×19 мм из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5 мм. Чертеж платы представлен на рис. 3.

На чертеже полностью показана «печать» только первого из четырех каналов.
Выводы деталей припаивают со стороны печатных проводников. Светодиоды HL1—HL4 устанавливают на ребре платы. Емкостными датчиками Е1—Е4 служат четыре кольца, сформированные из фольги на плате.

Плату помещают в футляр размерами 110x26x10 мм, спаянный из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. В узкой грани футляра просверлены четыре отверстия диаметром 5 мм под светодиоды, а в широких боковых — по четыре отверстия для свечных проводов.
Транзисторы КТ3130Б9 можно заменить любыми из серий КТ3130, КТ3102.

Светодиоды КИПД21В-К можно заменить более яркими из серии КИПД21, однако при этом нужно будет подобрать резисторы R1 —R4 меньшего сопротивления по минимуму помех от соседних высоковольтных проводов.
Редактор — Л. Ломакин, графика — Л. Ломакин

Источник

Индикатор искрообразования своими руками

Пока все узлы вашего автомобиля работают безупречно, обычно не возникает желания подумать о том, что может наступить момент, когда мотор вдруг начнет давать перебои, «чихать» и, наконец, вовсе откажется работать. А ведь такой момент рано или поздно, к сожалению, наступает, и часто не при самых благоприятных обстоятельствах.

В определении неисправности системы зажигания автомобиля большую помощь могут оказать простейшие индикаторы искрообразования, описанные в предлагаемой статье.

Неисправности, возникающие в системе зажигания автомобиля, характерны тем, что выявить их в одиночку бывает непросто, вдвоем же — и быстрее, и легче. Это и понятно ведь невозможно одновременно быть и под капотом, где нужно найти неисправность, и за рулем, чтобы запустить двигатель Да и четыре руки всегда лучше, чем две.

Поэтому многие автомобилисты стремятся оснастить свои машины дополнительными индикационными приборами, позволяющими водителю, находясь непосредственно на рабочем месте, получать достоверную информацию об исправности тех или иных узлов системы зажигания. Как правило, такие индикаторы очень просты, изготовить их может даже малоопытный радиолюбитель.

На рис. 1 ,а показана схема одного из вариантов индикатора исправности контактного прерывателя. Когда контакты разомкнуты, ток через катушку зажигания не протекает — индикатор обесточен. После замыкания контактов падение напряжения на первичной обмотке увеличивается до напряжения бортовой сети, поэтому светодиод HL1 включается.

Если двигатель работает, светодиод вспыхивает при каждом замыкании контактов прерывателя, причем на малых оборотах коленчатого вала отдельные вспышки различимы на глаз Желаемую яркость свечения светодиода устанавливают подборкой резистора R1.

Индикатор, выполненный по схеме на рис. 1,б, предназначен для контроля высоковольтных импульсов в «свечных» проводах двигателя. В этом устройстве источником световых вспышек служит неоновая лампа HL1.

На «свечной» провод наматывают бандаж из алюминиевой или медной фологи (длина намотки — около 10 см) и подключают к нему гибкий проводник-вывод, к которому и присоединяют неоновую лампу. Этот бандаж служит обкладкой конденсатора, через который часть энергии высоковольтного импульса ответвляется на индикатор.

Если такой индикатор предусмотреть для каждой запальной свечи двигателя, то, расположив неоновые лампы в порядке, соответствующем порядку зажигания в цилиндрах, вы получите возможность контролировать работу всех свечей. Кто-то сочтет достаточным иметь на борту один индикатор, подключенный к бандажу на центральном проводе распределителя.

Индикатор исправности контактного прерывателя по схеме рис 1 ,а рассчитан на работу в автомобиле с классической системой зажигания. Если же на вашей машине установлен бесконтактный прерыватель с электронным блоком зажигания 36 3734, 3620 3734 или HIM-52 (зарубежного производства), такой индикатор, подключенный, как указано на схеме, к первичной обмотке катушки зажигания, будет индицировать работу блока зажигания, а не прерывателя.

Для контроля работы бесконтактного прерывателя с датчиком Холла предназначен индикатор, собранный по схеме на рис. 2. У этого устройства высокое входное сопротивление, поэтому оно почти не шунтирует выходную цепь бесконтактного датчика-прерывателя. Вход индикатора подключают к входу электронного блока зажигания (вывод 6).

Индикаторы с неоновой лампой выполняют в системе с электронным зажиганием те же функции, что описаны ранее.

Некоторые автомобили оснащены электронной системой зажигания, не содержащей распределителя. Эта система содержит два бесконтактных датчика-прерывателя, подключенных к входам (выводы 19 и 8, 18 и 9 соответственно) двухканального электронного контроллера «Электроника МС2713-02» Выходы каналов контроллера (выводы 4 и 3) соединены со входами двухканального блока зажигания 42 3734 (выводы 6 и 5). Выходы каналов блока зажигания (выводы 7 и 1) нагружены каждый первичной обмоткой двух катушек зажигания.

Для контроля работы обоих каналов контроллера в этой системе потребуется два индикатора по схеме на рис 2, подключенных к его выходам 4 и 3. Чтобы легче было отличить световые сигналы одного канала от сигналов другого, целесообразно применять в индикаторах светодиоды красного и зеленого свечения. Подключение индикаторов по схемам, показанным на рис 1, особенностей не имеет.

Часть автомобилей Волжского автозавода оснащена разновидностью электронной системы, отличающейся от предыдущей тем, что в ней функции контроллера и блока зажигания совмещены в одном двухканальном блоке МС4004. Для такой системы, как показала практика, вполне достаточно использования индикаторов по схемам рис. 1. Два светодиодных индикатора включают параллельно первичной обмотке катушек зажигания, а индикаторы с неоновыми лампами — на каждый «свечной» провод.

Источник

Бесконтактное детектирование наличия искры зажигания

Микросхемы на эффекте Холла нашли применение, как датчики приближения в таких приложениях, как определение расстояния и измерение угловой скорости вращения вращающихся деталей. Датчики на эффекте Холла могут обнаруживать механическое движение без наличия механического контакта. Данная способность определяется магнитной основой эффекта Холла. Ток протекающий сквозь полупроводник в направлении Y вызывает появление разности потенциалов в направлении Х. При наличии магнитного поля под прямым углом к протекающему току, в направлении Z, появляется напряжение смещения на полупроводнике в направлении X. Данный эффект обуславливает появление напряжения Холла, VH.

Микросхемы датчика на эффекте Холла детектируют, обрабатывают и формируют гистерезис этого напряжения смещения. В сущности, микросхема измеряет напряженность электрического поля, которое вызывается магнитным полем, в полупроводнике в направлении X. Поэтому, если вы поместите испытуемый полупроводник в электрическое поле соответствующей силы действующее в направлении X, датчик на эффекте Холла обнаружит и электрическое поле тоже.

Конструкция двигателей внутреннего сгорания требует точного контроля времени искрообразования. Микроконтроллер, управляющий параметрами двигателя, не только изменяет момент зажигания в зависимости от положения поршня, но так же, в более передовых двигателях, требует наличия обратной связи для изменения времени работы клапанов. Кроме того, вспомогательное диагностическое и оборудование тестирования моторов будут в выигрыше от простого способа измерения момента зажигания с использованием нового способа. Даже для самой простой регулировки карбюратора на газонокосилках требуется способ измерения текущего количества оборотов двигателя в минуту. Четырехтактные компактные двигатели формируют искру на каждый оборот двигателя. Таким образом, подсчет импульсов зажигания дает прямую информацию о текущей величине оборотов двигателя. Просто разместив микросхему на эффекте Холла возле высоковольтного провода свечи в правильном положении, вы можете фиксировать импульсы зажигания, благодаря генерируемого импульсами электрическому полю. Для этого просто прикрепите микросхему с помощью изоляционной ленты на изоляцию высоковольтного провода. Так как микросхема на эффекте Холла выполняет внутреннюю обработку сигнала и формирование гистерезиса то в отличие от традиционного способа, с использованием токовых трансформаторов, не требуется никаких дополнительных компонентов, чтобы получить от микросхемы базовую частоту.

Схема на рис.2 преобразует импульсы от микросхемы на эффекте Холла в постоянное напряжение которое может измерить большинство обычных вольтметров. Микросхема на эффекте Холла имеет выход с открытым коллектором. Для работы вам необходимо подключить только нагрузочный резистор. Датчик вырабатывает последовательность импульсов, которые преобразователь частоты в напряжение, LM2917 компании National Semiconductor, преобразует в напряжение. Выбор номиналов элементов C1 и R1 согласует выходное напряжение с диапазоном частот которые генератор накачки заряда данной микросхемы может обработать. Для одноцилиндрового четырехтактного мотора частота до 5000об/мин более чем достаточна. Схема вырабатывает напряжение до 5В и использует для питания батарею 9 В. Работа схемы особенностей не имеет: Приложив микросхему датчик Холла к высоковольтному проводу двигателя, получаем напряжение на цифровом вольтметре (DVM) которое отражает величину оборотов двигателя в минуту. Так как измерение является бесконтактным, этот метод может быть легко применен для последовательного измерения и анализа на многоцилиндровом двигателе. Измерение на автомобильном двигателе слегка отличается. Автомобильный двигатель имеет механический распределитель зажигания который дает искру каждый второй оборот двигателя. Системы зажигания без распределителя и с отдельной катушкой зажигания на каждый цилиндр так же дают искру при каждом обороте двигателя.

Так как в этой системе нет электрического контакта с системой зажигания, схема имеет полную изоляцию от высокого напряжения. Подключение микропроцессора или микроконтроллера, таким образом сводится к согласованию логических уровней. Напряжение питания микросхемы на эффекте Холла может составлять от 4,5 до 24 В постоянного тока, что обеспечивает ее работу со стандартными 5В микропроцессорами а так же с бортовым автомобильным напряжением. Вы можете подключить несколько датчиков для выполнения диагностики системы зажигания и анализа циклов в автомобильных приложениях.

Источник

Радиосхемы Схемы электрические принципиальные

Мы в социальных сетях

Главное меню

Реклама на сайте

Индикатор искрообразования

Электроника в помощь автолюбителю

А. ПИЛТАКЯН, г. Москва
Радио, 2000 год, № 11

Неисправности, возникающие в системе зажигания автомобиля, характерны тем, что выявить их в одиночку бывает непросто, вдвоем же — и быстрее, и легче. Это и понятно: ведь невозможно одновременно быть и под капотом, где нужно найти неисправность, и за рулем, чтобы запустить двигатель. Да и четыре руки всегда лучше, чем две.

На рис. 1 ,а показана схема одного из вариантов индикатора исправности контактного прерывателя.

Когда контакты разомкнуты, ток через катушку зажигания не протекает — индикатор обесточен. После замыкания контактов падение напряжения на первичной обмотке увеличивается до напряжения бортовой сети, поэтому светодиод HL1 включается.

Если двигатель работает, светодиод вспыхивает при каждом замыкании контактов прерывателя, причем на малых оборотах коленчатого вала отдельные вспышки различимы на глаз. Желаемую яркость свечения светодиода устанавливают подборкой резистора R1.

Индикатор, выполненный по схеме на рис. 1,6, предназначен для контроля высоковольтных импульсов в «свечных» проводах двигателя. В этом устройстве источником световых вспышек служит неоновая лампа HL1.

На «свечной» провод наматывают бандаж из алюминиевой или медной фольги (длина намотки — около 10 см) и подключают к нему гибкий проводник-вывод, к которому и присоединяют неоновую лампу. Этот бандаж служит обкладкой конденсатора, через который часть энергии высоковольтного импульса ответвляется на индикатор.

Индикатор исправности контактного прерывателя по схеме рис. 1,а рассчитан на работу в автомобиле с классической системой зажигания. Если же на вашей машине установлен бесконтактный прерыватель с электронным блоком зажигания 36.3734, 3620.3734 или HIM-52 (зарубежного производства), такой индикатор, подключенный, как указано на схеме, к первичной обмотке катушки зажигания, будет индицировать работу блока зажигания, а не прерывателя.

Следующий индикатор предназначен для контроля работы бесконтактного прерывателя с датчиком Холла
Схема его представлена на рисунке

У этого устройства высокое входное сопротивление, поэтому оно почти не шунтирует выходную цепь бесконтактного датчика-прерывателя. Вход индикатора подключают к входу электронного блока зажигания (вывод 6).

Индикаторы с неоновой лампой выполняют в системе с электронным зажиганием те же функции, что описаны ранее.

Некоторые автомобили оснащены электронной системой зажигания, не содержащей распределителя. Эта система содержит два бесконтактных датчика-прерывателя, подключенных к входам (выводы 19 и 8. 18 и 9 соответственно) двухканального электронного контроллера «Электроника МС2713-02». Выходы каналов контроллера (выводы 4 и 3) соединены со входами двухканального блока зажигания 42.3734 (выводы 6 и 5). Выходы каналов блока зажигания (выводы 7 и 1) нагружены каждый первичной обмоткой двух катушек зажигания.

Для контроля работы обоих каналов контроллера в этой системе потребуется два индикатора по схеме на рис. 2. подключенных к его выходам 4 и 3. Чтобы легче было отличить световые сигналы одного канала от сигналов другого, целесообразно применять в индикаторах светодиоды красного и зеленого свечения. Подключение индикаторов по схемам, показанным на рис. 1, особенностей не имеет.

От редакции журнала Радио . Для защиты светодиода (HLI. рис. 1,а) от ускоренной деградации кристалла из-за импульсов обратного напряжения рекомендуем согласно-последовательно со светодиодом включить любой кремниевый диод на обратное напряжение не менее 400 В

Источник