Здесь описаны принципиальные схемы тахометров ВАЗ-21213 и ВАЗ-21214 для комбинаций приборов (КП) производства ООО "Автоприбор" (г. Владимир) и Венгрии. Даны рекомендации по ремонту и настройке тахометров, а также по сборке-разборке КП. Иногда тахометр не работает из-за неисправности КП, такие случаи тоже учтены в рекомендациях.

Венгерская КП состоит из отдельных приборов со своими шкалами, у владимирской черная пластина со шкалами - общая для всех приборов. Тахометры в других панелях и для других моделей автомобилей могут в деталях отличаться от описанных, но принцип действия у всех таких устройств одинаков. 

Принцип действия тахометра

Тахометр состоит из печатной платы с элементами и стрелочного индикатора (миллиамперметра). На плате собран ждущий мультивибратор (ЖМВ) на микросхеме КР1006ВИ1 (полный отечественный аналог зарубежной микросхемы NE555). Микросхема имеет пластиковый корпус с 8-ю выводами (DIP-8) и обычно маркируется просто как "ВИ1". На импортных микросхемах вместо NE могут быть другие буквы, но 555 будет обязательно. Микросхема эта чрезвычайно популярна, ее структура и схемы включения описаны в очень многих книгах. В одной из версий венгерской комбинации приборов используется более редкая микросхема LM2917N - преобразователь частота-напряжение. Любой приятель, занимающийся радиолюбительством, поможет вам отремонтировать и настроить тахометр, особенно, если вы распечатаете ему эту статью. 

Принцип действия тахометра очень прост. ЖМВ запускается импульсом зажигания дважды за один оборот коленвала и вырабатывает свой импульс - стабильный по амплитуде и длительности, который через резистор подается на миллиамперметр. Чем больше обороты, тем чаще идут импульсы ЖМВ, тем больше средний ток в обмотке и тем сильнее отклоняется стрелка тахометра. Импульс зажигания снимается с первичной обмотки катушки зажигания (вывод "К") или - у инжекторных - с модуля зажигания. Длительность выходного импульса ЖМВ определяется RC-цепью и весьма стабильна. Для стабилизации амплитуды выходного импульса ЖМВ питается от встроенного стабилизатора напряжения. 

Принципиальная схема тахометра ООО "Автоприбор"

ЖМВ построен по типовой схеме на КР1006ВИ1. Времязадающая цепь из прецизионных R (59 кОм) и C (47 нФ) обеспечивает  длительность выходного импульса 3,05 мс (рассчитывается по формуле 1,1RC). Для регулировки тахометра предусмотрен подстроечный резистор 500 Ом - он меняет амплитуду тока в обмотке стрелочного прибора.

У карбюраторных машин входной импульс с вывода "К" катушки зажигания подается на контакт 3 разъема "А" (красного). Амплитуда этих импульсов может достигать 400 В, поэтому на печатной плате КП установлен дополнительный резистор 91 кОм.

У инжекторных машин сигнал снимается с модуля зажигания через контакт 5 того же разъема и подается сразу на вход тахометра - уровень этого сигнала несколько вольт. Вообще, микросхема КР1006ВИ1 запускается отрицательным перепадом на выводе 2 (уровень должен стать ниже 1/3 от напряжения питания). Стабилитрон 5,6 В ограничивает уровень запускающего сигнала на входе микросхемы.

Питание осуществляется от параметрического стабилизатора с дополнительным транзистором (выходное напряжение около 7 В). Диод в коллекторной цепи транзистора защищает схему при подаче напряжения питания неправильной полярности.

Принципиальная схема тахометра из старой венгерской КП

Схема построена на микросхеме NE555N. Принцип действия - тот же, что у владимирского. Элемент, обозначенный на схеме "???", скорее всего терморезистор. Подстройка показаний тахометра осуществляется регулировкой длительности импульса (R2). Внешнего резистора на панели КП нет, вход рассчитан только на высоковольтные импульсы с катушки зажигания. Чтобы тахометр запускался от низковольтного сигнала (инжекторы и некоторые модели коммутаторов) рекомендуется заменить резисторы 39 кОм и 4,7 кОм на 10 кОм и подключить точку их соединения к общему проводу также через резистор 10 кОм. 

Стабилизацию напряжения на уровне 10 В осуществляет микросхема L2610 - т. н. "трехвыводный стабилизатор". Она установлена на радиаторе и помимо тахометра питает индикаторы температуры и уровня топлива. Узел схемы с конденсатором 470 мкФ и диодным мостом предназначен для гашения выбросов напряжения в бортовой сети автомобиля (по стандарту кратковременные выбросы могут быть свыше 100 В).

Принципиальная схема тахометра из новой венгерской КП

Схема построена на микросхеме LM2917N - преобразователь частота-напряжение (DIP-14). Принцип действия подобен описанным выше. 

Ремонт тахометра без разборки КП

При нарушениях в работе тахометра рекомендуется начать с проверки подключения провода к выводу "К" катушки зажигания. Если подключение нормальное и на проводе не видно обрывов или повреждений изоляции, необходимо снять КП. Нужно прозвонить провод от контакта "К" катушки зажигания до вывода 3 разъема "А" КП, а также проверить качество этого контакта. Если дефект не обнаружен, необходимо проверить печатный проводник между ответной частью разъема и резистором цепи запуска (91 КОм) и далее до входного контакта "1" тахометра. Проверьте также подключение тахометра к плюсу и минусу аккумулятора (выводы "+" и "-"). У инжекторных машин (владимирская КП) проверяется цепь между модулем зажигания и контактом 5 разъема "А" КП и далее - с контактом "1" тахометра. 

Неоднократно в Нивской конференции описывалось нарушение работы тахометра при замене штатных высоковольтных проводов системы зажигания на силиконовые. Проявлялось это нарушение как дерганье стрелки с провалами до нуля. Штатные провода отличаются от силиконовых погонным сопротивлением (замер по центральному проводу: силиконовый 9-10 кОм, штатный 1,5 кОм). Поэтому можно предположить, что эффект вызван изменением формы импульса на первичной обмотке катушки зажигания из-за изменения параметров вторичной цепи, и порекомендовать подбор элементов цепи запуска ЖМВ. Проще всего уменьшить номинал внешнего резистора на плате КП - разборка КП для этого не требуется. Остап'у в подобной ситуации помогла замена катушки зажигания ("сухая" на "круглую").

Для инжекторных машин воздействие помех на тахометр можно уменьшить, подключив на плате КП керамический конденсатор 200...1000 пФ между проводами, идущими к контактам "1" и "-". Не пробуйте делать это на карбюраторных машинах - тахометр просто перестанет работать. 

Разборка КП

Если неисправность не обнаружена, требуется частичная разборка КП. Описание процедуры дано для владимирской панели.

1. С усилием снимите пластиковую ручку сброса суточного одометра с оси.

2. Отвинтите 5 винтов крепления козырька КП к корпусу и 3 винта крепления тахометра. Хотя эти винты имеют крестообразные шлицы, они под плоскую отвертку. 
3. Отключите три провода от тахометра.
4. Отвинтите два самореза крепления шлейфа подсветки КП.
5. Отвинтите и снимите вместе с шайбами 3 гайки индикатора температуры.
6. Снимите с КП козырек с защитным стеклом.
7. Снимите стрелку тахометра, подсунув под нее широкую плоскую отвертку. Стрелки с остальных приборов не снимайте.
8. Отвинтите два винта около стрелки тахометра на шкале КП.
9. Вытолкните шпильки индикатора температуры из отверстий в печатной плате..
10. Слегка изогнув черную шкалу КП, извлеките тахометр - миллиамперметр вместе с печатной платой.

Подробнее о снятии/разборке/установке КП и снятии/установке стрелок рассказано в статье Комбинация приборов.

Для регулировки тахометра нужно привинтить его двумя черными винтиками к шкале КП, не привинчивая больше ничего, и одеть стрелку. Провода на тахометр при этом одеваются на время проверки (сравнения с цифровым при работающем двигателе), затем снимаются. Шкала КП немного изгибается, и через образовавшуюся сверху щель нетрудно тонкой отверткой крутить шлиц подстроечного резистора. Если показания тахометра завышены, шлиц нужно вращать по часовой стрелке. В процессе регулировки может потребоваться снятие-установка стрелки (чтобы найти ее правильное положение).

Венгерская КП состоит из отдельных приборов, и снять тахометр можно без столь сложной разборки.

Ремонт и настройка платы тахометра

Внешним осмотром проверьте плату тахометра на микротрещины и непропаи. Трещины в печати необходимо устранять пропаиванием с отрезком зачищенного монтажного провода - мягкие припои ПОС не обеспечивают достаточной прочности. При устранении непропаев обязательно зачистить от окислов плохо пропаянный вывод радиоэлемента. Рекомендуется использовать спиртоканифольный флюс или просто канифоль. Категорически запрещается применять активные (кислотные) флюсы.

Для повышения помехоустойчивости тахометра рекомендуется добавить на плате два керамических конденсатора. Первый емкостью 1000 пФ следует припаять к выводам 5 и 1 микросхемы. Второй - 0,1...1 мкФ между выводами 1 и 8. Можно установить также электролитический конденсатор емкостью 10...100 мкФ в любом удобном месте между цепью +7 В и общим проводом.

Посмотрите осциллографом выходной сигнал микросхемы (вывод 3). Это должен быть положительный импульс с амплитудой почти равной напряжению питания и длительностью 3 мс. Импульс должен формироваться по каждому замыканию вывода 2 на общий провод. Если длительность импульса отличается от указанной, проверьте номиналы или подберите элементы времязадающей цепи R и C. Точная формула для расчета длительности импульса: R*C*ln3. Проверьте на обрыв обмотку миллиамперметра - ее сопротивление должно быть около 150 Ом (владимирская КП).

Подайте на вход тахометра сигнал от генератора. Меняя частоту генератора, проверьте и отрегулируйте тахометр. При изменении частоты от 0 до 333 Гц показания тахометра должны линейно меняться от 0 до 10000 об/мин. В самом конце (после 300 Гц или 9000 об/мин) допускаются провалы или искажение линейной зависимости. Регулировку рекомендуется производить при частоте 200 Гц. Стрелку тахометра подстроечным резистором нужно установить на 6000 об/мин. Делать это лучше всего в процессе сборки КП.

Дефект тахометра может заключаться также в заедании стрелки измерительного прибора, например, из-за попадания посторонних предметов или пыли. Рекомендуется промыть спиртом и продуть магнитную систему измерителя и проверить подвижность стрелки.

Довольно часто причиной неисправности становятся подстроечные резисторы: нарушается контакт между ползунком и резистивным слоем. Во владимирской панели при этом дефекте показания становятся нулевыми, в венгерской - наоборот - прибор будет зашкаливать. Рекомендуется после настройки снять эти резисторы, замерить их сопротивление и установить вместо них точно подобранные постоянные. 

У венгерского тахометра ток в обмотку миллиамперметра идет с контактных площадок платы через упругие ползунки. При плохих (окисленных) контактах показания, разумеется, будут нулевыми. Рекомендуется при ремонте продублировать эти упругие контакты тонкими проводами. Провода можно пропустить через одно из отверстий платы и припаять со стороны элементов к выводам конденсатора 0,1 мкФ. 

Один из наиболее частых дефектов КП - выгорание печатного проводника цепи питания тахометра и лампочек правой стороны - описан в статье Комбинация приборов.

По окончании настройки можно залить всю плату лаком или термоклеем. Обратите внимание на то, чтобы лак или термоклей не попали на обмотку или магнитную систему миллиамперметра. Вся работа займет не больше нескольких часов.

И еще о тахометре

В продаже плату тахометра для владимирской панели (в сборе с миллиамперметром) я видел только один раз - в Нивском магазине на Балаклавском пр-те (см. Список ALER'а) за 150 р. Можно поискать ее на рынке в Южном порту (или каком-либо ином) у продавцов, торгующих панелями. Бывает, что они продают поврежденные панели по частям - сам покупал так спидометр от венгерской панели в ЮП.

Anci рассказывал, что купленный в Кэмпе за 94 р. тахометр от 2107 (в сборе: плата + индикатор) без всяких переделок встал в нашу владимирская комбинацию приборов. Погрешность 5-10% не в счет, она и на родном такая же. Сейчас пробег 13 тык, проблем нет. А вот что мне написал glebius: "При установке тахометра от 2107 надо зашунтировать куском провода резистор, который находится на плате панели приборов между контактом 3 красного разъёма и непосредственно тахометром. Короче говоря нужно подать сигнал от катушки зажигания напрямую, без сопротивления. Деления на шкалах совпадают очень точно.

Показания тахометра в начале шкалы (до 1000 об/мин) очень сильно искажены. Если кто-то утверждает, что у него двигатель устойчиво работает на холостом ходу при 300 об/мин, знайте: на самом деле это 600-700 об/мин. Имейте это в виду при настройке карбюратора. При бОльших оборотах точность выше, но все равно точным прибором тахометр считать нельзя. В моей Ниве тахометр завышает значение оборотов на 6-7% (показывает 3200 вместо 3000 по цифровому тахометру).

Учитывая сказанное выше, в машине имеет смысл иметь цифровой тахометр для регулировки холостого хода, проверки работы блока управления ЭПХХ и проверки штатного тахометра (у меня стоит Explorer Ex-70). При движении же удобнее пользоваться штатным тахометром - глаз и мозг человека лучше и быстрее воспринимают аналоговую информацию в виде угла поворота стрелки, чем ее цифровое значение, а высокая точность во время движения совсем не нужна.

ALER, 06.04.03.