Тюнинг комбинации приборов. Изготовление шкалы спидометра., ГАЗ-21 S-класс Опции

[Т1974А]

Короче, приобрёл я крутую торпеду для Газ-21 всборе. Но без приборов. Приборы надо тюнингованные заделать, типа "под оригинал", но с "изюмом" типа прямоугольных светодиодов вместо делений шкалы давления масла, чтоб сами деления светились и всё такое. Чтоб все владельцы мерседесов с зависти припухли. Сейчас стоит проблема изготовления шкалы спидометра. Её надо сделать из нержавеющей стали не прозрачную, как "родная", а сплошную. Но цифры скоростные вырезать в ней под "оригинал". По месту и форме. Потом сзади размещается рубиновое оргстекло со светодиодной подсветкой и цифры скоростей светятся рубиновым светом в темноте.
Прошу поделиться технологией вырезания аккуратных цифр в нержавеющем листе. Интересует способ разметки и непосредственно сквозной фрезеровки. Может, гравёру отдать? Какие будут мнения?

[Т1974А]

Уходит обратно, за нас поредевшая рота,
Что было не важно, а важен лишь взорваный форт!
Мне хочется верить, что грубая наша работа
Вам дарит возможность беспошлинно видеть Восход !

В.Высоцкий


Газ-21 S-класс. Комбинация приборов.

Во многих случаях пользователи Газ-21 высказывают пожелания по поводу улучшения видимости подсветки шкал оригинального приборного блока. В настоящей статье нами рассмотрен пример тюнинга подсветки комбинации приборов посредством интеграции 11 светодиодов, снабжённых RC-фильтрами по питанию, обеспечивающих свечение панели совершенно иного уровня качества.
Для подсветки непосредственно шкал "масло", "вода", "ампер", "бензин", нами был выбран белый цвет диодов, поскольку на наш взгляд он наиболее выгоден для чёрной шкалы с белыми делениями и белой стрелкой, создавая яркое и контрастное освещение. Для фоновой подсветки надписей был выбран неоновый цвет. Для подсветки шкалы спидометра - рубиновый, исходя из соображений разнообразия цветовой гаммы, а также более отчётливого выделения цифр шкалы спидометра именно рубиновым освещением по сравнению с неоном (определялось экспериментально). Стрелка спидометра имеет сдвоенную подсветку, обеспечивающую свечение тела стрелки фиолетовым, а её окончания красным цветом.
Для тюнинга комбинации приборов были применены следующие модели светодиодов:
1. Приборные шкалы и одометр - белый BL-L324UWC (номинальное напряжение 3V);
2. Фоновая подсветка шкал - неон (синий) супер-яркий BL-LS1206DNB (номинальное напряжение 3V);
3. Шкала спидометра - рубиновый (красный) супер-яркий BL-LS1206UHR (номинальное напряжение 2V);
4. Стрелка спидометра - один неоновый и один рубиновый из ранее указанных одновременно;
Таким образом, для тюнинга потребуется 5 белых, 3 рубиновых и 3 неоновых светодиода. Настоятельно рекомендуется приобретать диоды с двухкратным запасом на всякий непредвиденный случай.
На этом месте мы сделаем некоторое отступление, которое касается непосредственно стеклянных шкал комбинации приборов. К сожалению на большом количестве 21-х Волг эти шкалы находятся в весьма посредственном состоянии, вследствие чего возникает необходимость в их реставрации, поскольку столь эффектная подсветка при облупленных надписях будет производить отвратительное впечатление. Поскольку все наши усилия приобрести НОВЫЕ стёкла комбинации приборов с необлупившимися надписями не увенчались успехом (из-за принципиального отсутсвия оных даже у наиболее оборотистых продавцов запасных частей для Газ-21), было принято решение изготовить стёкла самостоятельно.
Для этого на компьютере в программе "Компас-3D" были изготовлены объёмные модели настекольных надписей практически идентичные оригиналу (рис. 1, некоторое отличие имеет только шрифт), которые были сохранены в формате JPEG и отданы в один из лазерных центров, оказывающих услуги в области лазерной гравировки по стеклу и металлам. Стоимость изготовления гравировок для одного комплекта приборных стёкол (правого и левого) по состоянию на 01.12.2009 составила 700 рублей. Заготовки для стёкол были предварительно заказаны в обычной стекольной мастерской (со шлифовкой граней) по шаблонам из старых стёкол и были сделаны из обычного оконного стекла толщиной 5 мм (то-есть в нашем случае вместо спаренных стёкол приборов применено одинарное).
Следует отметить, что лазерная гравировка по стеклу даёт матовое полу-прозрачное изображение, вследствие чего выгравированные шкалы были вручную отрисованы по гравировке с применением обычных белил для правки текста. Стоит заметить, что это достаточно тонкая работа, требующая определённых навыков, однако отрисованные шкалы уже выглядят как новые оригинальные, чётко и ярко. Кстати, белила для правки текста зарекомендовали себя просто превосходно, отлично удерживаются на стекле и крайне неохотно (что важно) растворяются водой. Это даёт основания принципиально рекомендовать этот способ для уверенного нанесения надписей по стеклянным поверхностям.
Когда новые шкалы были подготовлены, наступила очередь монтажа светодиодов и сборки блока.

1. Установка белых диодов на приборы.
Для установки диодов на приборы использовался эпоксидный двухкомпонентный клей "Поксипол", причём диод с отпрофилированными пинцетом выводами и припаянными проводами устанавливался в каплю клея, нанесённую на обратной стороне шкалы (рис. 2). Непременно следует следить за тем, чтобы при этом не произошло внутреннего замыкания выводов диода непосредственно на шкалу. Приборы с приклеенными диодами устанавливаются в блоки и закрепляются там согласно штатного расписания.

2. Установка неоновых диодов фоновой подсветки.
Как выяснилось, для уверенной подсветки каждого из стёкол приборного блока более чем достаточно всего одного неонового диода, устанавливаемого в верхнем углу шкалы, как это показано на рис.3. При этом к диоду (эти диоды относятся к SMD-серии, вследствие чего имеют весьма миниатюрные размеры 3,1х1,2 мм и для их пайки нужен паяльник мощностью 10…20 ватт с тонким жалом) сперва припаиваются провода, затем он крепится к торцевой части стекла мгновенным клеем любого типа и после этого окончательно запечатывается каплей "Поксипола", причём обязательно следует запечатать непосредственно провода воизбежание их перемещений и отрыва. Стёкла с установленными диодами устанавливаются в приборный блок, прокладка проводков производится по месту.

3. Установка диодов подсветки спидометра.
Для установки нами были использованы крайние из отверстий крепления блока "сферы" к лицевой части комбинации приборов (рис. 4). В этом случае следует использовать для их закрепления прозрачный "Поксипол". При установке диоды ориентируются по направлению излучения на оцифровку шкалы, вдальнейшем их свет равномерно распространяется внутри неё, обеспечивая эффектную подсветку. Следует рекомендовать использовать для подключения этих диодов максимально тонкие проводки, поскольку их прокладка к отверстиям штатных ламп подсветки "сферы", откуда позже будет подводиться питание, производится на клею непосредственно по оцифрованной шкале спидометра с нижнего торца.

4. Установка белого диода подсветки одометра.
Не вызывает затруднений.

5. Установка диодов подсветки стрелки.
Самый сложный и ответственный этап работы. Мало установить диоды, надо обеспечить им питание. Стрелка при этом движется, любые проводники неизбежно влияют на показания спидометра за счёт сил собственной упругости. Поэтому данный раздел разбивается на два этапа:
5.1. Монтаж диодов и 5.2. Организация питания.
Начнём с монтажа диодов.
Рубиновый диод в паре с неоновым сперва подвергаются пайке в единый блок, причём соединяются последовательно, поскольку обеспечить их 3-мя питающими проводниками в случае параллельного соединения возможно, но несколько сложнее технически. Диоды устанавливаются так же на секундном клею на задней поверхности нижнего конца стрелки (рис. 5) и контрятся прозрачным "Поксиполом". На наклонную поверхность нижнего конца стрелки (призму) для увеличения отражательной способности приклеивается квадратик "хромированной" самоклеящейся плёнки (можно использовать фольгу и снова секундный клей, даже это будет лучше). Далее, проводок от диода, идущий на "массу" следует припаять к предварительно залуженной боковине держателя стрелки спидометра. Он надёжно соединяется с "массой" через возвратную пружину. Что касается положительного проводка питания "стрелочных" диодов, то его следует припаять к центру спиральной пружины, установка которой описана в разделе 5.2.

5.2. Питание диодов стрелки спидометра.
Это уже нейрохирургия.
Как было указано выше, все попытки подключить диоды к вращающейся стрелке без воздействия на точность показаний не увенчались успехом. Упругости даже самого из тонких проводов, которые удалось найти всё равно хватало для искажения показаний, вариант скользящего контакта также был неприемлем, поэтому данная проблема была решена следующим способом.
В ближайшей часовой мастерской забесплатно была выкляньчена старая спиральная пружина от маятника обычного будильника, диаметром 10…12 мм, с минимальным сопротивлением закручиванию и обязательно латунированная, чтобы она подвергалась пайке.
На оргстекловой шкале спидометра, напротив оси стрелки было просверлено отверстие на 0.5 мм большее, чем центральная втулка обозначенной пружины. Затем пружина посредством трёх скоб, из неё же и изготовленных, была установлена на обратной стороне шкалы, как это показано на рис. 6 (по внешнему диаметру пружины в шкале просверлены 3 отверстия, куда и установлены скобы, удерживающие пружину на шкале, законтренные клеем "Поксипол"), причём хвостик пружины был выведен на лицевую сторону шкалы и подпаян к проводу питания "стрелочных" диодов.
Наиболее сложную задачу являет собой пайка проводка, связывающего диоды со спиральной пружиной. Он должен быть подпаян к центральной втулке пружины, однако при этом пружину следует закрутить на 3/4 оборота. Дело в том, что диоды вкупе с клеем, нарушают балансировку стрелки спидометра, что приводит к её отклонению от "нулевого" деления шкалы. То-есть стоя на месте Волга будет показывать 5…10 км/ч. Для компенсации этого и следует закрутить пружину, которую мы установили на шкале, кстати, она должна быть установлена таким способом, чтобы закручиваться при увеличении показаний спидометра - не пропустите этот момент. Естественно, центральная втулка пружины и проводок, идущий к ней со стрелки, должны быть залужены заранее, чтобы в этой ответственной операции можно было выполнить пайку в одно касание.
Изложим способ закручивания пружины, который применялся нами. Сперва проводок был подпаян во втулку пружины без закручивания. Потом переместив стрелку спидометра в положение "80 км/ч", булавкой контрим центральную втулку в отверстии шкалы (для этого отверстие и делается чуть больше диаметра втулки) и лёгким касанием паяльником расплавляем олово во втулке. Стрелка под действием штатной возвратной пружины перемещается на "0", остудив олово, вынимаем булавку, в итоге спиральная пружина оказывается закручена по отношению к стрелке примерно на 90*. Операция повторяется трижды, причём усилие пружины начинает уравновешивать вес диодов на стрелке и она возвращается на отметку "0". Дальше, поскольку спираль питания участвует в общей развесовке сил, нужно будет ослабить штатную пружину спидометра, по месту отрегулировав её в ходе эксплуатации авто.

6. Выбор сопротивлений.
Питание всех светодиодов осуществляется как вы понимаете, через подавительные сопротивления при подборе которых следует иметь ввиду несколько правил.
Во-первых, фактическое напряжение на светодиодах следует делать чуть меньшим, чем это указано в паспорте. Давно известно, что снижение напряжения питания обычной лампы накаливания всего на 5% влечёт увеличение её срока службы до 30%. Диоды здесь не являются исключением, поэтому в целях повышения надёжности питание 3-х вольтовых следует устанавливать на уровне 2,9V, а питание 2-х вольтовых на уровне 1,9V. Кроме того, необходимо учесть возможные броски напряжения в бортовой сети автомобиля, выставив на лабораторном трансформаторе питающее напряжение в 15…16 вольт и производя подбор сопротивлений для этого питающего напряжения. Тогда в "боевой обстановке" с учётом изложенного диоды будут служить очень долго (кстати, преодолеть силу эпоксидных композиций в случае необходимости замены диода возможно только бор-машиной, буквально сфрезеровав диод до поверхности стекла, к которой он приклеен и вместо него установить новый).
Таким образом, для питания наших светодиодов были выбраны следующие номиналы:
6.1. Рубиновые BL-LS1206UHR (подсветки шкалы спидометра) - R2.1K (что даёт напряжение на диоде в 1,8V. Это гораздо меньше ранее рекомендованных 1,9 - яркость диода заметно меняется при изменении напряжения всего на 0.1V - однако практически оказалось, что силы света для шкалы от напряжения 1.8 более чем достаточно, иначе подсветка начинает слишком бросаться в глаза);
6.2. Неоновые BL-LS1206DNB - R2.8K (что даёт напряжение 2,9V);
6.3. Белые BL-L324UWC - то-же самое, вольтаж питания одинаков с неоновыми.
6.4. Подсветка стрелки - 680 Ом для двух последовательно включённых диодов, причём напряжение на рубиновом оказывается 2,9V, а на неоновом 1,83V.
Мощность диодов очень невысока, поэтому можно применять сопротивления на 0.5 Ватта.

ВАЖНО: УКАЗАННЫЕ НОМИНАЛЫ СОПРОТИВЛЕНИЙ ДАНЫ ДЛЯ ОРИЕНТИРОВКИ И МОГУТ БЫТЬ ИЗМЕНЕНЫ ДЛЯ АНАЛОГОВ РАССМАТРИВАЕМЫХ СВЕТОДИОДОВ, ИМЕЮЩИХ ИНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ ПИТАНИЯ!!!

Это я к тому, что напряжение на диодах при любом раскладе следует проконтролировать тестером воизбежание неожиданностей, особенно имея ввиду специфику их замены в случае чего .
Устанавливать указанные сопротивления удобно в "отрицательный" провод питания диодов, припаивая выводы резисторов к заранее залуженной площадке на блоке приборов непосредственно изнутри него. Естественно, воизбежание замыканий, любые оголённые участки проводов следует изолировать термоусадочными трубками.
"Положительные" проводки питания диодов скручиваются в единый жгут и припаиваются к входному RC-фильтру.

7. Устройство входного RC-фильтра.
Для повышения стабильности питающего напряжения, защиты диодов от бросков его в бортовой сети автомобиля и исключения мерцания подсветки при переключении нагрузки бортовой сети, сопровождаемом такими бросками, в системе подсветки приборного блока предусмотрены RC-фильтры.
В данной модификации питание всех диодов группируется по участкам приборного блока. То-есть питание подсветки "сферы" берётся из цоколя штатной лампы подсветки спидометра (любой из двух, естественно), а питание левой и правой частей комбинации приборов из цоколей подсветки соответствующих им ламп.
При этом, система организована так, что RC-фильтр представляет собой цоколь от аналогичной лампочки, из которого удалена сама лампа, внутрь установлен мощный диод типа FR607, внешний диаметр которого точно совпадает с внутренним диаметром цоколя, а на выходе подпаян навесной конденсатор ёмкостью 470 мкФ на напряжение 25…35 вольт. Таким образом, моноблочный RC-фильтр может быть подключён прямо к штатной электропроводке вместо штатной лампы накаливания и питать светодиоды без вмешательства в оригинальную электропроводку, как это видно из рис.8.

Итогом перечисленных мероприятий является новый приборный блок с яркой трёхцветной подсветкой "а-ля Порш-Кайенн", на который приятно бросить взгляд. Следует рекомендовать автовладельцам данный способ тюнинга комбинации приборов для придания своему автомобилю наиболее эффектного и престижного вида.