Электронный тахометр для любого двигателя

Возможность замена числа оборотов коленчатого вала — одно из необходимых условий грамотной эксплуатации двигателя. Без тахометра трудно, чтобы не сказать невозможно, подобрать оптимальный гребной винт; по числу оборотов можно косвенно судить о скорости судна. Наконец, постоянно контролируя число оборотов, водитель сможет держать их на уровне, не превышающем номинальный, что будет способствовать предупреждению возможных аварий двигателя и увеличению его моторесурса.

Большинство существующих конструкций тахометров необходимо или механически соединять с коленчатым валом, или включать в электрическую схему зажигания либо питания освещения. Но катушки освещения имеются далеко не на всех моторах, механическое подсоединение сложно, а непосредственное соединение с системой зажигания может привести к перебоям в ее работе.

В №9 журнала «Радио» за 1972 г. в разделе «За рубежом» была опубликована схема электронного тахометра для четырехтактного двигателя. М. В. Егоров изменил некоторые данные схемы и применил транзисторы отечественного производства. В результате получился конструктивно очень простой тахометр, легко подсоединяемый ко всем без исключения подвесным моторам и стационарным двигателям внутреннего сгорания с зажиганием от свечи. Работа тахометра была проверена в редакции и показала высокую точность и стабильность показаний вплоть до числа оборотов, равного 10000 об/мин.

---

Владелец мотора, имеющий элементарные навыки пайки деталей, может собрать описываемый тахометр буквально за один вечер. Потребуются для этого всего три широко распространенных транзистора и 15 резисторов и конденсаторов.

Основой тахометра является управляемый мультивибратор на транзисторах Т₁, Т₂, генерирующий узкие прямоугольные импульсы длительностью 1 мксек. Постоянство амплитуды импульсов достигается стабилизацией напряжения, питающего мультивибратор, при помощи стабилитрона Д₁ и конденсатора С₅. Транзистор Т₃, включенный по схеме эмиттерного повторителя, служит для согласования выходного сопротивления мультивибратора с внутренним сопротивлением измерительной головки.


От датчика, намотанного на высоковольтный провод, идущий от бобины системы зажигания, управляющие импульсы подаются на базу транзистора Т₂ через конденсатор С₃.

С частотой управляющих импульсов мультивибратор генерирует постоянные по амплитуде прямоугольные импульсы, которые подаются на базу транзистора Т₃, связанного с показывающим прибором. Поскольку сила тока, амплитуда и длительность импульсов постоянны, показания прибора зависят только от частоты импульсов в системе зажигания, т. е. от числа оборотов коленчатого вала. Чем импульсы чаще, тем больше отклонение стрелки прибора.

От датчика может поступать различное число импульсов в зависимости от числа цилиндров и того, какой двигатель — двухтактный или четырехтактный. Например, на одноцилиндровом четырехтактном двигателе на каждые два оборота коленвала получается один импульс; на четырехцилиндровом (при размещении датчика на проводе до распределителя) на каждый оборот будут приходиться два импульса; на двухтактном каждому обороту коленвала будет соответствовать один импульс.

Описываемый тахометр был изготовлен специально для двухцилиндрового подвесного мотора («Вихрь») и для получения наибольшей точности замера датчик был размещен не на одном из проводов, а сразу на обоих. Поэтому за один оборот коленвала на прибор поступают два импульса.

Прибор может питаться от любого источника постоянного тока напряжением 12 в, в том числе и от трех последовательно соединенных батарей 3336Л (КБС-Л-0,5).

Конструктивно прибор можно выполнить на плате из любого изоляционного материала (текстолит, гетинакс, винипласт) толщиной 1,5—2 мм. Размеры платы определяются габаритными размерами измерительного прибора и элементов, применяемых при сборке схемы.


Монтаж можно выполнить любым из общеизвестных способов: навесным, печатным или на монтажных стойках.

В качестве измерительного прибора применим магнитоэлектрический миллиамперметр с током полного отклонения стрелки 1 ма.

Транзисторы T₁—Т₃ типа МП42Б могут быть заменены любыми низкочастотными p-n-p транзисторами с U_кэ не ниже 15 в.

Плату с установленными на нее деталями удобнее всего прикрепить под выходными клеммами измерительного прибора, установленного на приборном щитке катера. Если лодка не имеет ни дистанционного управления, ни приборного щитка, тахометр лучше смонтировать в отдельной коробке подходящих размеров вместе с батареями питания.

Датчик импульсов (5—10 витков один к другому) наматывается проводом ПЭВ или ПЭЛШО ∅0,31 на высоковольтный провод системы зажигания и закрепляется на нем изоляционной лентой.

Калибровку прибора тахометра можно произвести несколькими способами. В лабораторных условиях это делается при помощи импульсного генератора. С выхода генератора (например, Г5-6А) импульсы с частотой от 0 до 100 гц и амплитудой до 2 вольт подаются на вход тахометра (конденсатор С₃). При частоте следования импульсов 100 гц стрелка измерительного прибора (ИП) должна отклониться на всю шкалу измерения, что соответствует 6000 об/мин, для двухтактного одноцилиндрового двигателя или на половину шкалы (3000 об/мин) — для четырехтактного четырехцилиндрового и двухтактного двухцилиндрового (при снятии импульсов с двух высоковольтных проводов). Если стрелка прибора не доходит до конца шкалы или наоборот — шкалы не хватает, необходимо подрегулировать чувствительность прибора при помощи переменного резистора R₈. Если это не удается сделать, то следует слегка изменить сопротивление (в большую или меньшую сторону) резистора R₈. Прибор градуируют в об/мин (через 1000 об/мин).

Есть более доступный способ градуировки. Любое электромеханическое реле, например РЭС-9 (паспорт PC 4524200), включают в сеть переменного тока согласно напряжению, указанному в паспорте (в данном случае 24 в). К нормально замкнутым контактам реле подсоединяется, как показано на приводимой схеме, батарейка напряжением 1,5—2 вольта.

Частота переменного тока в сети равна 50 гц, поэтому контакты реле будут размыкаться с частотой 50 раз в секунду. Градуировку прибора производят по одной точке в средней части шкалы, выставив стрелку прибора, согласно данным таблицы, для 50 гц, резистором R₈. Учитывая, что шкала прибора линейна, стрелку нужно выставить на таком делении шкалы, чтобы можно было замерить в конце ее 5000—6000 об/мин.

Показания прибора могут быть неверны, если с датчика на моторе снимаются импульсы амплитудой более 2 вольт или менее 0,8 вольт. Проверить напряжение можно авометром при максимальных оборотах двигателя; при необходимости придется уменьшить или увеличить число витков датчика.