Kontrola zapalování osciloskopem
Obsah
Nejpokročilejší metoda diagnostiky zapalovacích systémů moderních automobilů se provádí pomocí motorový tester. Toto zařízení zobrazuje průběh vysokého napětí zapalovacího systému a také poskytuje v reálném čase informace o zapalovacích impulsech, hodnotě průrazného napětí, době hoření a síle jiskry. Srdcem motorového testeru je digitální osciloskopa výsledky se zobrazí na obrazovce počítače nebo tabletu.
Diagnostická technika je založena na tom, že jakákoliv porucha v primárním i sekundárním okruhu se vždy projeví formou oscilogramu. Je ovlivněn následujícími parametry:
Kontrola zapalování osciloskopem
- časování zapalování;
- frekvence otáčení klikového hřídele;
- úhel otevření škrticí klapky;
- hodnota plnicího tlaku;
- složení pracovní směsi;
- jiné důvody.
Pomocí oscilogramu je tedy možné diagnostikovat poruchy nejen v zapalovacím systému automobilu, ale také v jeho dalších součástech a mechanismech. Poruchy zapalovací soustavy se dělí na trvalé a sporadické (vyskytující se pouze za určitých provozních podmínek). V prvním případě se používá stacionární tester, ve druhém mobilní za jízdy. Vzhledem k tomu, že existuje několik zapalovacích systémů, budou přijímané oscilogramy poskytovat různé informace. Podívejme se na tyto situace podrobněji.
Klasické zapalování
Zvažte konkrétní příklady poruch na příkladu oscilogramů. Na obrázcích jsou grafy vadného zapalovacího systému označeny červeně, respektive zeleně - provozuschopné.
Otevřeno po kapacitním senzoru
Přerušte vysokonapěťový vodič mezi místem instalace kapacitního snímače a zapalovacími svíčkami. V tomto případě se průrazné napětí zvyšuje v důsledku výskytu dalšího jiskřiště zapojeného do série a doba hoření jiskry se snižuje. Ve vzácných případech se jiskra vůbec neobjeví.
Nedoporučuje se povolit delší provoz s takovou poruchou, protože může vést k poruše vysokonapěťové izolace prvků zapalovacího systému a poškození výkonového tranzistoru spínače.
Přerušení vodiče před kapacitním snímačem
Přerušení středového vysokonapěťového vodiče mezi zapalovací cívkou a místem instalace kapacitního snímače. V tomto případě se také objeví další jiskřiště. Z tohoto důvodu se napětí jiskry zvyšuje a doba její existence se snižuje.
V tomto případě je důvodem zkreslení oscilogramu to, že když jiskrový výboj hoří mezi elektrodami svíčky, hoří paralelně i mezi dvěma konci přerušeného vysokonapěťového drátu.
Odpor vysokonapěťového vodiče mezi místem instalace kapacitního snímače a zapalovacími svíčkami byl značně zvýšen.
Zvýšený odpor vysokonapěťového vodiče mezi místem instalace kapacitního snímače a zapalovacími svíčkami. Odpor drátu může být zvýšen oxidací jeho kontaktů, stárnutím vodiče nebo použitím příliš dlouhého drátu. V důsledku zvýšení odporu na koncích drátu klesá napětí. Proto je tvar oscilogramu zkreslený tak, že napětí na začátku jiskry je mnohem větší než napětí na konci hoření. Z tohoto důvodu se doba hoření jiskry zkracuje.
poruchy vysokonapěťové izolace jsou nejčastěji její poruchy. Mohou nastat mezi:
- vysokonapěťový výstup cívky a jeden z výstupů primárního vinutí cívky nebo "země";
- vysokonapěťový drát a skříň spalovacího motoru;
- kryt rozdělovače zapalování a skříň rozdělovače;
- šoupátko rozdělovače a hřídel rozdělovače;
- „víčko“ vysokonapěťového vodiče a skříně spalovacího motoru;
- drátový hrot a kryt zapalovací svíčky nebo kryt spalovacího motoru;
- centrální vodič svíčky a její tělo.
obvykle v klidovém režimu nebo při nízkém zatížení spalovacího motoru je poměrně obtížné najít poškození izolace, včetně diagnostiky spalovacího motoru pomocí osciloskopu nebo motorového testeru. V souladu s tím musí motor vytvořit kritické podmínky, aby se porucha jasně projevila (spuštění spalovacího motoru, prudké otevření škrticí klapky, provoz v nízkých otáčkách při maximálním zatížení).
Po vzniku výboje v místě poškození izolace začne v sekundárním okruhu protékat proud. Proto napětí na cívce klesá a nedosahuje hodnoty potřebné pro průraz mezi elektrodami na svíčce.
Na levé straně obrázku je vidět vznik jiskrového výboje mimo spalovací komoru v důsledku poškození vysokonapěťové izolace zapalovacího systému. Spalovací motor v tomto případě pracuje s vysokým zatížením (přeplynování).
Povrch izolátoru zapalovací svíčky je silně znečištěný na straně spalovací komory.
Znečištění izolátoru zapalovací svíčky na straně spalovací komory. To může být způsobeno usazeninami sazí, oleje, zbytků paliva a olejových přísad. V těchto případech se výrazně změní barva nánosu na izolantu. Informace o diagnostice spalovacích motorů podle barvy sazí na svíčce si můžete přečíst samostatně.
Značné znečištění izolátoru může způsobit povrchové jiskry. Takový výboj přirozeně neposkytuje spolehlivé zapálení směsi hořlavého vzduchu, což způsobuje vynechávání zapalování. Někdy, pokud je izolátor kontaminován, může občas docházet k přeskokům.
Forma vysokonapěťových impulzů generovaných zapalovací cívkou s mezizávitovým průrazem.
Porucha mezizávitové izolace vinutí zapalovací cívky. V případě takové poruchy se objeví jiskrový výboj nejen na zapalovací svíčce, ale také uvnitř zapalovací cívky (mezi závity jejích vinutí). Přirozeně odebírá energii hlavnímu výboji. A čím déle je cívka v tomto režimu provozována, tím více energie se ztrácí. Při nízkém zatížení spalovacího motoru nemusí být popsaná porucha cítit. Se zvýšením zatížení však může spalovací motor začít „troit“ a ztrácet výkon.
Mezera mezi elektrodami zapalovací svíčky a kompresí
Mezera mezi elektrodami zapalovací svíčky je zmenšena. Spalovací motor běží naprázdno bez zatížení.
Uvedená mezera se volí pro každý vůz individuálně a závisí na následujících parametrech:
- maximální napětí vyvinuté cívkou;
- izolační pevnost prvků systému;
- maximální tlak ve spalovací komoře v okamžiku jiskření;
- předpokládaná životnost svíček.
Mezera mezi elektrodami zapalovací svíčky se zvětší. Spalovací motor běží naprázdno bez zatížení.
Pomocí testu zapalování osciloskopem můžete najít nesrovnalosti ve vzdálenosti mezi elektrodami zapalovacích svíček. Pokud se tedy vzdálenost zmenšila, sníží se pravděpodobnost vznícení směsi paliva a vzduchu. V tomto případě vyžaduje průraz nižší průrazné napětí.
Pokud se mezera mezi elektrodami na svíčce zvětší, pak se zvýší hodnota průrazného napětí. Proto, aby bylo zajištěno spolehlivé zapálení palivové směsi, je nutné provozovat spalovací motor při malé zátěži.
Vezměte prosím na vědomí, že dlouhodobý provoz cívky v režimu, kdy produkuje maximální možnou jiskru, za prvé vede k jejímu nadměrnému opotřebení a brzkému selhání, a za druhé je to plné porušení izolace v jiných prvcích zapalovacího systému, zejména ve vysokých -napětí. existuje také vysoká pravděpodobnost poškození prvků spínače, konkrétně jeho výkonového tranzistoru, který obsluhuje problematickou zapalovací cívku.
Nízká komprese. Při kontrole zapalovacího systému osciloskopem nebo motortesterem lze zjistit nízkou kompresi v jednom nebo více válcích. Faktem je, že při nízké kompresi v době jiskření je tlak plynu podhodnocen. V souladu s tím je také podhodnocen tlak plynu mezi elektrodami zapalovací svíčky v době jiskření. Proto je pro průraz potřeba nižší napětí. Tvar pulsu se nemění, ale mění se pouze amplituda.
Na obrázku vpravo vidíte oscilogram, kdy je tlak plynu ve spalovacím prostoru v době jiskření podhodnocen z důvodu nízké komprese nebo z důvodu velké hodnoty předstihu zážehu. Spalovací motor v tomto případě běží naprázdno bez zatížení.
zapalovací systém DIS
Vysokonapěťové zapalovací impulsy generované zdravými zapalovacími cívkami DIS dvou různých ICE (volnoběh bez zátěže).
Zapalovací systém DIS (Double Ignition System) má speciální zapalovací cívky. Liší se tím, že jsou vybaveny dvěma vysokonapěťovými svorkami. Jeden z nich je připojen k prvnímu z konců sekundárního vinutí, druhý - k druhému konci sekundárního vinutí zapalovací cívky. Každá taková cívka obsluhuje dva válce.
V souvislosti s popsanými vlastnostmi dochází diferenciálně k ověření zapalování osciloskopem a odstranění oscilogramu napětí vysokonapěťových zapalovacích impulzů pomocí kapacitních DIS snímačů. To znamená, že se ukáže skutečné čtení oscilogramu výstupního napětí cívky. Pokud jsou cívky v dobrém stavu, pak je třeba na konci spalování pozorovat tlumené oscilace.
Pro provedení diagnostiky zapalovacího systému DIS primárním napětím je nutné střídavě snímat průběhy napětí na primárních vinutích cívek.
Popis obrázku:
Průběh napětí na sekundárním okruhu zapalovacího systému DIS
- Odraz okamžiku začátku akumulace energie v zapalovací cívce. Shoduje se s momentem otevření výkonového tranzistoru.
- Odraz přechodové zóny spínače do režimu omezení proudu v primárním vinutí zapalovací cívky na úrovni 6 ... 8 A. Moderní systémy DIS mají spínače bez režimu omezení proudu, takže neexistuje zóna vysokonapěťový puls.
- Průraz jiskřiště mezi elektrodami zapalovacích svíček obsluhovaných cívkou a počátek hoření jiskry. Časově se shoduje s okamžikem sepnutí výkonového tranzistoru spínače.
- Oblast hoření jisker.
- Konec hoření jiskry a začátek tlumených kmitů.
Popis obrázku:
Průběh napětí na řídicím výstupu DIS zapalovací cívky.
- Okamžik rozepnutí výkonového tranzistoru spínače (počátek akumulace energie v magnetickém poli zapalovací cívky).
- Zóna přechodu spínače do režimu omezení proudu v primárním okruhu, když proud v primárním vinutí zapalovací cívky dosáhne 6 ... 8 A. V moderních zapalovacích systémech DIS nemají spínače režim omezení proudu a v souladu s tím zde nechybí žádná zóna 2 na primárním průběhu napětí.
- Okamžik sepnutí výkonového tranzistoru spínače (v sekundárním obvodu se v tomto případě objeví průraz jiskřiště mezi elektrodami zapalovacích svíček obsluhovaných cívkou a jiskra začne hořet).
- Odraz hořící jiskry.
- Odraz zastavení hoření jiskry a začátek tlumených kmitů.
Individuální zapalování
Jednotlivé zapalovací systémy jsou instalovány na většině moderních benzínových motorů. V tom se liší od klasických a DIS systémů každá zapalovací svíčka je obsluhována samostatnou zapalovací cívkou. obvykle jsou cívky instalovány těsně nad svíčkami. Občas se spínání provádí pomocí vysokonapěťových vodičů. Cívky jsou dvou typů − kompaktní и tyč.
Při diagnostice jednotlivého zapalovacího systému se sledují následující parametry:
- přítomnost tlumených kmitů na konci úseku hoření jiskry mezi elektrodami zapalovací svíčky;
- trvání akumulace energie v magnetickém poli zapalovací cívky (obvykle je v rozmezí 1,5 ... 5,0 ms, v závislosti na modelu cívky);
- doba hoření jiskry mezi elektrodami zapalovací svíčky (obvykle je to 1,5 ... 2,5 ms, v závislosti na modelu cívky).
Diagnostika primárního napětí
Chcete-li diagnostikovat jednotlivou cívku podle primárního napětí, musíte pomocí sondy osciloskopu zobrazit průběh napětí na řídicím výstupu primárního vinutí cívky.
Popis obrázku:
Oscilogram napětí na řídicím výstupu primárního vinutí provozuschopné jednotlivé zapalovací cívky.
- Okamžik rozepnutí výkonového tranzistoru spínače (počátek akumulace energie v magnetickém poli zapalovací cívky).
- Okamžik sepnutí výkonového tranzistoru spínače (náhle se přeruší proud v primárním okruhu a mezi elektrodami zapalovací svíčky se objeví průraz jiskřiště).
- Oblast, kde hoří jiskra mezi elektrodami zapalovací svíčky.
- Tlumené vibrace, ke kterým dochází bezprostředně po ukončení hoření jiskry mezi elektrodami zapalovací svíčky.
Na obrázku vlevo můžete vidět průběh napětí na řídicím výstupu primárního vinutí vadného jednotlivého zkratu. Známkou poruchy je absence tlumených kmitů po skončení hoření jiskry mezi elektrodami zapalovací svíčky (část „4“).
Diagnostika sekundárního napětí s kapacitním senzorem
Použití kapacitního snímače pro získání průběhu napětí na cívce je výhodnější, protože signál získaný s jeho pomocí přesněji opakuje průběh napětí v sekundárním obvodu diagnostikovaného zapalovacího systému.
Oscilogram vysokonapěťového pulzu zdravého kompaktního individuálního zkratu, získaný pomocí kapacitního senzoru
Popis obrázku:
- Začátek akumulace energie v magnetickém poli cívky (časově se shoduje s rozepnutím výkonového tranzistoru spínače).
- Průraz jiskřiště mezi elektrodami zapalovací svíčky a počátek hoření jiskry (v okamžiku sepnutí výkonového tranzistoru spínače).
- Oblast hoření jiskry mezi elektrodami zapalovací svíčky.
- Tlumené oscilace, ke kterým dochází po skončení hoření jiskry mezi elektrodami svíčky.
Oscilogram vysokonapěťového pulzu zdravého kompaktního individuálního zkratu, získaný pomocí kapacitního senzoru. Přítomnost tlumených kmitů bezprostředně po průrazu jiskřiště mezi elektrodami zapalovací svíčky (oblast je označena symbolem „2“) je důsledkem konstrukčních vlastností cívky a není známkou poruchy.
Oscilogram vysokonapěťového impulzu vadného kompaktního jednotlivého zkratu, získaný pomocí kapacitního snímače. Známkou poruchy je absence tlumených kmitů po skončení hoření jiskry mezi elektrodami svíčky (oblast je označena symbolem „4“).
Diagnostika sekundárního napětí pomocí indukčního snímače
Indukční snímač při provádění diagnostiky na sekundárním napětí se používá v případech, kdy není možné zachytit signál pomocí kapacitního snímače. Takovými zapalovacími cívkami jsou především tyčové jednotlivé zkraty, kompaktní jednotlivé zkraty s vestavěným výkonovým stupněm pro ovládání primárního vinutí a jednotlivé zkraty kombinované do modulů.
Oscilogram vysokonapěťového pulzu zdravého jednotlivého zkratu tyče získaný pomocí indukčního senzoru.
Popis obrázku:
- Začátek akumulace energie v magnetickém poli zapalovací cívky (časově se shoduje s rozepnutím výkonového tranzistoru spínače).
- Průraz jiskřiště mezi elektrodami zapalovací svíčky a počátek hoření jiskry (v okamžiku sepnutí výkonového tranzistoru spínače).
- Oblast, kde hoří jiskra mezi elektrodami zapalovací svíčky.
- Tlumené vibrace, ke kterým dochází bezprostředně po ukončení hoření jiskry mezi elektrodami zapalovací svíčky.
Oscilogram vysokonapěťového impulzu vadného jednotlivého zkratu tyče získaný pomocí indukčního snímače. Známkou poruchy je absence tlumených oscilací na konci doby hoření jiskry mezi elektrodami zapalovací svíčky (oblast je označena symbolem „4“).
Oscilogram vysokonapěťového impulzu vadného jednotlivého zkratu tyče získaný pomocí indukčního snímače. Známkou poruchy je absence tlumených kmitů na konci hoření jiskry mezi elektrodami zapalovací svíčky a velmi krátká doba hoření jiskry.
Výkon
Diagnostika zapalovacího systému pomocí motor testeru je nejpokročilejší způsob odstraňování problémů. S ním můžete identifikovat poruchy také v počáteční fázi jejich výskytu. Jedinou nevýhodou této diagnostické metody je vysoká cena zařízení. Proto lze test provádět pouze na specializovaných čerpacích stanicích, kde je k dispozici vhodný hardware a software.
