Разработка автомобильного стробоскопа

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

1. Сравнительный анализ стробоскопов и обоснование выбора темы

2. Принцип действия и порядок работы стробоскопа

2.1 Подготовка к работе

2.2 Подготовка автомобиля к проверке

2.3 Программирование режима работы тахометра

2.4 Порядок работы

2.5 Временные диаграммы работы

3. Принципиальные электрические схемы

3.1 Принципиальная электрическая схема стробоскопа со светодиодом

3.2 Принципиальная электрическая схема стробоскопа с лампой вспышкой

3.2.1 Физические принципы построения ламп-вспышек

3.2.2 Конфигурация ламп-вспышек

3.2.3 Разрядная характеристика

3.2.4 Световая энергия вспышки

3.2.5 Схема включения

4. Описание используемых микросхем

4.1 Описание модуля MT–16S2H

4.2 Описание микроконтроллера

4.3 Описание стабилизатора напряжения КР1158ЕН501А

4.4 Описание микросхемы UC3843

5. Расчетная часть

6. Блок схемы программного обеспечения стробоскопа

7. Программное обеспечение стробоскопа

8. Печатные платы

9. Конструкторская часть

10. Организационно-экономическая часть

11. Безопасность и экологичность проекта 11.1 Характеристика оборудования 11.2 Опасные и вредные производственные факторы

11.3 Метеорологические условия в производственном помещении

11.4 Производственное освещение 11.5 Мероприятия по защите от вибрации и шума 11.6 Защитные меры от электромагнитных полей и теплового излучения 11.7 Меры защиты от поражения электрическим током

11.8 Способы обеспечения безопасности на автомобиле

11.9 Пожарная безопасность 11.10 Защита окружающей среды

Заключение

Список литературы

ВВЕДЕНИЕ

Автомобилистам хорошо известно, насколько важна правильная установка начального момента зажигания, а также исправная работа центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания. Неправильная установка момента зажигания всего на 2—3° и неисправности регуляторов могут явиться причиной повышенного расхода топлива, перегрева двигателя потери мощности и могут даже сократить срок службы двигателя.

Автомобильный стробоскоп позволяет упростить обслуживание системы зажигания. С его помощью даже малоопытный автолюбитель может в течение 5÷10 мин проверить и отрегулировать начальную установку момента зажигания, а также проверить исправность центробежного и вакуумного регуляторов опережения.

Работа стробоскопа основана на так называемом стробоскопическом эффекте. Суть его состоит в следующем: если осветит движущийся в темноте объект очень короткой яркой вспышкой, он зрительно будет казаться как бы неподвижно “застывшим’ в том положении, в каком его застала вспышка. Освещая, например, вращающееся колесо вспышками, следующими с частотой, равной частоте его вращения, можно зрительно остановить колесо, что легко заметить по положению какой - либо метки на нем.

Для установки момента зажигания запускают двигатель на холостые обороты и стробоскопом освещают специальные установочные метки. Одна из них – подвижная – размещена на коленчатом валу (либо на маховике, либо на шкиве привода генератора), а другая — на корпусе двигателя. Вспышки синхронизируют с моментами искрообразования в запальной свече первого цилиндра, для чего емкостный датчик стробоскопа крепят на ее высоковольтном проводе.

В свете вспышек будут видны обе метки, причем, если они находятся точно одна против другой, угол опережения зажигания оптимален, если же подвижная метка смещена, корректируют положение прерывателя – распределителя до совпадения меток.

Основным элементом прибора является импульсная безынерционная стробоскопическая лампа, вспышки которой происходят в моменты появления искры в свече первого цилиндра двигателя. Вследствие этого установочные метки, нанесенные на маховике или шкиве коленчатого вала, а также другие детали двигателя, вращающиеся или перемещающиеся синхронно с коленчатым валом, при освещении их стробоскопической лампой кажутся неподвижными. Это позволяет наблюдать сдвиг между моментом зажигания и моментом прохождения поршнем верхней мертвой точки на всех режимах работы двигателя, т. е. контролировать правильность установки начального момента зажигания и проверять работоспособность центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания.

1 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРОБОСКОПОВ И ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕМЫ

Рассмотрим три стробоскопа обладающих различными функциями и по ним составим сравнительную таблицу.

Таблица 1.1 – Стробоскопы

Функции и характеристики	MULTITRONICS SC-10		Astro M5	Focus F10
Диапазон измерения, об/мин	100÷9000		50÷6500	100÷6500
Напряжение питания, В	9÷16		9÷16	9÷16
Потребляемый ток, А	Не больше 10 мА		Не больше 0.2 А	Не больше 009 А
Стробоскоп используется	Для установления начального угла опережения зажигания		Для измерения угла опережения зажигания	Для измерения угла опережения зажигания
Время работы	Непрерывный		Повторно –кратковременный	Повторно –кратковременный
Тахометр	нет		есть	есть
Измерение напряжения питания, В	нет		есть	есть
Коэффициент пересчета оборотов	нет		есть	есть
Максимальная частота искрообразования, в Гц	–		–	55
Измерение напряжения на замкнутых контактах прерывателя	нет		нет	есть
Измерение угла замкнутого состояния контактов прерывателя	нет		нет	есть
Измерение условий эффективности работы цилиндров	нет	нет		есть
Измерение импульсов напряжения в первичной цепи катушки зажигания	нет	нет		есть
Измерение неравномерности оборотов двигателя, об/мин	нет	есть		есть

Из таблицы видно, что стробоскоп Focus F10 обладает самой большой функциональностью. Большая часть функций данного стробоскопа для рядового автовладельца будет излишний. Данные функции включены в стоимость стробоскопа, следовательно, произойдет переплата.

Стробоскоп Astro M5 обладает также излишней функциональностью и высокой стоимостью.

Стробоскоп MULTITRONICS SC-10 обладает следующими преимуществами:

а) непрерывное время работы;

б) малый потребляемый ток.

Но с помощью него нельзя померить угол опережения зажигания (УОЗ), определить количество оборотов и померить напряжение аккумуляторной батареи.

Выделим основные функции среди стробоскопов:

1)  измерение напряжения;

2)  измерение количества оборотов двигателя;

3)  измерение УОЗ.

Необходимо разработать стробоскоп, который будет обладать основными функциями и отличаться от представленных легкостью восприятия на жидкокристаллическом модуле (ЖКМ) информации.