Проверка на запалването с осцилоскоп

Най-модерният метод за диагностика на системите за запалване на съвременните автомобили се извършва с помощта на мотор-тестер. Това устройство показва формата на вълната с високо напрежение на системата за запалване и също така предоставя информация в реално време за импулси на запалване, стойност на пробивното напрежение, време на горене и сила на искрата. В основата на моторния тестер лежи цифров осцилоскоп, а резултатите се показват на екрана на компютър или таблет.

Диагностичната техника се основава на факта, че всяка повреда в първичната и вторичната верига винаги се отразява под формата на осцилограма. Той се влияе от следните параметри:

Проверка на запалването с осцилоскоп

• момент на запалване;
• честота на въртене на коляновия вал;
• ъгъл на отваряне на дросела;
• стойност на налягането при усилване;
• състав на работната смес;
• други причини.

По този начин с помощта на осцилограма е възможно да се диагностицират повреди не само в системата за запалване на автомобила, но и в другите му компоненти и механизми. Повредите на системата за запалване са разделени на постоянни и спорадични (възникващи само при определени условия на работа). В първия случай се използва стационарен тестер, във втория - мобилен, използван по време на движение на автомобила. Поради факта, че има няколко системи за запалване, получените осцилограми ще дадат различна информация. Нека разгледаме тези ситуации по-подробно.

Класическо запалване

Помислете за конкретни примери за неизправности, като използвате примера на осцилограми. На фигурите графиките на неизправната система за запалване са означени в червено, съответно в зелено - обслужваеми.

Отворете след капацитивен сензор

Прекъсване на проводника за високо напрежение между точката на монтаж на капацитивния сензор и запалителните свещи. В този случай напрежението на пробив се увеличава поради появата на допълнителна искрова междина, свързана последователно, и времето за изгаряне на искрата намалява. В редки случаи искрата изобщо не се появява.

Не се препоръчва да се допуска продължителна работа с такава повреда, тъй като това може да доведе до повреда на високоволтовата изолация на елементите на системата за запалване и повреда на силовия транзистор на превключвателя.

Прекъснат проводник пред капацитивния сензор

Счупване на централния проводник за високо напрежение между бобината на запалването и точката на монтаж на капацитивния сензор. В този случай се появява и допълнителна искрова междина. Поради това напрежението на искрата се увеличава и времето на нейното съществуване намалява.

В случая причината за изкривяването на осцилограмата е, че при изгаряне на искров разряд между електродите на свещта, той гори паралелно и между двата края на прекъснатия високоволтов проводник.

Съпротивлението на проводника за високо напрежение между точката на монтаж на капацитивния сензор и запалителните свещи е значително увеличено.

Повишено съпротивление на проводника за високо напрежение между точката на монтаж на капацитивния сензор и запалителните свещи. Съпротивлението на проводника може да се увеличи поради окисляване на неговите контакти, стареене на проводника или използване на твърде дълъг проводник. Поради увеличаването на съпротивлението в краищата на проводника, напрежението пада. Поради това формата на осцилограмата е изкривена, така че напрежението в началото на искрата е много по-голямо от напрежението в края на горенето. Поради това продължителността на горене на искрата става по-кратка.

авариите в изолацията за високо напрежение са най-често нейните аварии. Те могат да се случат между:

• високоволтов изход на бобината и един от изходите на първичната намотка на бобината или "земя";
• проводник за високо напрежение и корпус на двигател с вътрешно горене;
• капак на разпределителя на запалването и корпус на разпределителя;
• разпределителен плъзгач и разпределителен вал;
• „шапка“ от проводник за високо напрежение и корпус на двигател с вътрешно горене;
• накрайник на проводника и корпус на свещта или корпус на двигател с вътрешно горене;
• централния проводник на свещта и нейното тяло.

обикновено в режим на празен ход или при ниски натоварвания на двигателя с вътрешно горене е доста трудно да се намери повреда на изолацията, включително при диагностициране на двигател с вътрешно горене с помощта на осцилоскоп или тестер на двигателя. Съответно, двигателят трябва да създаде критични условия, за да може повредата да се прояви ясно (стартиране на двигателя с вътрешно горене, рязко отваряне на газта, работа при ниски обороти при максимално натоварване).

След възникване на разряд на мястото на повреда на изолацията, във вторичната верига започва да тече ток. Поради това напрежението на намотката намалява и не достига стойността, необходима за повреда между електродите на свещта.

От лявата страна на фигурата можете да видите образуването на искров разряд извън горивната камера поради повреда на високоволтовата изолация на системата за запалване. В този случай двигателят с вътрешно горене работи с голямо натоварване (регазиране).

Повърхността на изолатора на свещта е силно замърсена от страната на горивната камера.

Замърсяване на изолатора на свещта от страната на горивната камера. Това може да се дължи на отлагания от сажди, масло, остатъци от гориво и добавки за масло. В тези случаи цветът на отлаганията върху изолатора ще се промени значително. Можете да прочетете отделно информация за диагностиката на двигатели с вътрешно горене по цвета на сажди върху свещ.

Значителното замърсяване на изолатора може да причини повърхностни искри. Естествено, такъв разряд не осигурява надеждно запалване на горивно-въздушната смес, което причинява прекъсване на запалването. Понякога, ако изолаторът е замърсен, периодично могат да се появят мигания.

Формата на импулси с високо напрежение, генерирани от бобина за запалване с разбивка между завоите.

Разрушаване на изолацията между витките на намотките на запалителната бобина. В случай на такава повреда се появява искров разряд не само върху запалителната свещ, но и вътре в запалителната бобина (между завоите на нейните намотки). Естествено отнема енергия от основния разряд. И колкото по-дълго бобината работи в този режим, толкова повече енергия се губи. При ниски натоварвания на двигателя с вътрешно горене описаната повреда може да не се усети. Въпреки това, с увеличаване на натоварването, двигателят с вътрешно горене може да започне да "трои", да губи мощност.

Разстоянието между електродите на запалителната свещ и компресията

Разстоянието между електродите на запалителната свещ е намалено. Двигателят с вътрешно горене работи на празен ход без натоварване.

Посочената разлика се избира за всеки автомобил поотделно и зависи от следните параметри:

• максималното напрежение, развито от намотката;
• изолационна якост на системните елементи;
• максимално налягане в горивната камера в момента на искрене;
• очаквания експлоатационен живот на свещите.

Разстоянието между електродите на свещта се увеличава. Двигателят с вътрешно горене работи на празен ход без натоварване.

С помощта на тест за запалване на осцилоскоп можете да откриете несъответствия в разстоянието между електродите на запалителната свещ. Така че, ако разстоянието е намаляло, тогава вероятността от запалване на сместа гориво-въздух е намалена. В този случай повредата изисква по-ниско пробивно напрежение.

Ако разстоянието между електродите на свещта се увеличи, тогава стойността на пробивното напрежение се увеличава. Следователно, за да се осигури надеждно запалване на горивната смес, е необходимо двигателят с вътрешно горене да работи при малък товар.

Моля, имайте предвид, че продължителната работа на бобината в режим, при който тя произвежда максимално възможна искра, първо, води до нейното прекомерно износване и ранна повреда, и второ, това е изпълнено с разрушаване на изолацията в други елементи на системата за запалване, особено при високи - напрежение. има и голяма вероятност от повреда на елементите на превключвателя, а именно неговия силов транзистор, който обслужва проблемната бобина за запалване.

Ниска компресия. При проверка на запалителната система с осцилоскоп или моторен тестер може да се открие ниска компресия в един или повече цилиндри. Факт е, че при ниска компресия по време на искра налягането на газа е подценено. Съответно налягането на газа между електродите на запалителната свещ в момента на искрянето също е подценено. Следователно е необходимо по-ниско напрежение за повреда. Формата на импулса не се променя, а само амплитудата.

На фигурата вдясно виждате осцилограма, когато налягането на газа в горивната камера по време на искра е подценено поради ниска компресия или поради голяма стойност на момента на запалване. Двигателят с вътрешно горене в този случай работи на празен ход без натоварване.

DIS система за запалване

Импулси за запалване с високо напрежение, генерирани от здрави DIS бобини за запалване на два различни ICE (празен без товар).

Системата за запалване DIS (Double Ignition System) има специални бобини за запалване. Те се различават по това, че са оборудвани с две клеми за високо напрежение. Единият от тях е свързан към първия от краищата на вторичната намотка, а вторият - към втория край на вторичната намотка на бобината на запалването. Всяка такава намотка обслужва два цилиндъра.

Във връзка с описаните характеристики, проверката на запалването с осцилоскоп и отстраняването на осцилограма на напрежението на високоволтови импулси на запалване с помощта на капацитивни DIS сензори се извършват различно. Тоест, оказва се действителното четене на осцилограмата на изходното напрежение на намотката. Ако бобините са в добро състояние, тогава трябва да се наблюдават затихнали трептения в края на горенето.

За да се извърши диагностика на системата за запалване DIS чрез първично напрежение, е необходимо последователно да се вземат вълни на напрежението на първичните намотки на бобините.

Описание на снимката:

Форма на вълната на напрежението във вторичната верига на системата за запалване DIS

1. Отразяване на момента на началото на натрупване на енергия в бобината на запалването. Съвпада с момента на отваряне на силовия транзистор.
2. Отразяване на преходната зона на превключвателя към режима на ограничаване на тока в първичната намотка на бобината на запалването на ниво от 6 ... 8 A. Съвременните DIS системи имат превключватели без режим на ограничаване на тока, така че няма зона на импулс с високо напрежение.
3. Разрушаване на искрова междина между електродите на запалителните свещи, обслужвани от бобината и началото на изгаряне на искра. Съвпада по време с момента на затваряне на силовия транзистор на ключа.
4. Област на изгаряне на искра.
5. Краят на горенето на искра и началото на затихналите трептения.

Описание на снимката:

Форма на вълната на напрежението на контролния изход DIS на запалителната бобина.

1. Моментът на отваряне на силовия транзистор на превключвателя (началото на натрупване на енергия в магнитното поле на бобината на запалването).
2. Зоната на преход на превключвателя към режима на ограничаване на тока в първичната верига, когато токът в първичната намотка на бобината на запалването достигне 6 ... 8 A. В съвременните системи за запалване DIS превключвателите нямат режим на ограничаване на тока и, съответно, няма липсваща зона 2 на осцилограмата на първичното напрежение.
3. Моментът на затваряне на силовия транзистор на превключвателя (във вторичната верига, в този случай, между електродите на запалителните свещи, обслужвани от бобината, се появява повреда на искровите междини и искрата започва да гори).
4. Отражение на горяща искра.
5. Отражение на спирането на изгарянето на искри и началото на затихнали трептения.

Индивидуално запалване

Индивидуалните системи за запалване са инсталирани на повечето съвременни бензинови двигатели. Те се различават от класическите и DIS системите по това всяка свещ се обслужва от индивидуална бобина за запалване. обикновено намотките се монтират точно над свещите. Понякога превключването се извършва с помощта на проводници с високо напрежение. Бобините са два вида − компактен и прът.

При диагностициране на индивидуална система за запалване се наблюдават следните параметри:

• наличието на затихнали трептения в края на секцията за изгаряне на искра между електродите на запалителната свещ;
• продължителността на натрупване на енергия в магнитното поле на бобината на запалването (обикновено е в диапазона от 1,5 ... 5,0 ms, в зависимост от модела на бобината);
• продължителността на изгаряне на искрата между електродите на запалителната свещ (обикновено е 1,5 ... 2,5 ms, в зависимост от модела на бобината).

Първична диагностика на напрежението

За да диагностицирате отделна бобина по първично напрежение, трябва да видите формата на вълната на напрежението на контролния изход на първичната намотка на бобината с помощта на сонда на осцилоскоп.

Описание на снимката:

Осцилограма на напрежението на управляващия изход на първичната намотка на изправна индивидуална бобина за запалване.

1. Моментът на отваряне на силовия транзистор на превключвателя (началото на натрупване на енергия в магнитното поле на бобината на запалването).
2. Моментът на затваряне на силовия транзистор на превключвателя (токът в първичната верига е рязко прекъснат и между електродите на свещта се появява разбивка на искровата междина).
3. Областта, където гори искрата между електродите на запалителната свещ.
4. Амортизирани вибрации, които възникват веднага след края на горенето на искрата между електродите на запалителната свещ.

На фигурата отляво можете да видите формата на вълната на напрежението на управляващия изход на първичната намотка на дефектно отделно късо съединение. Признак за повреда е липсата на затихнали трептения след края на изгарянето на искрата между електродите на запалителната свещ (раздел "4").

Диагностика на вторично напрежение с капацитивен сензор

Използването на капацитивен сензор за получаване на форма на вълната на напрежението върху бобината е по-предпочитано, тъй като сигналът, получен с негова помощ, по-точно повтаря формата на вълната на напрежението във вторичната верига на диагностицираната система за запалване.

Осцилограма на импулса с високо напрежение на здраво компактно индивидуално късо съединение, получена с помощта на капацитивен сензор

Описание на снимката:

1. Началото на натрупване на енергия в магнитното поле на намотката (съвпада по време с отварянето на силовия транзистор на ключа).
2. Разрушаване на искрова междина между електродите на свещта и започване на изгаряне на искра (в момента, в който силовият транзистор на превключвателя се затваря).
3. Областта на горене на искра между електродите на запалителната свещ.
4. Затихнали трептения, които възникват след края на изгарянето на искрата между електродите на свещта.

Осцилограма на импулса с високо напрежение на здраво компактно индивидуално късо съединение, получена с помощта на капацитивен сензор. Наличието на затихнали трептения непосредствено след разрушаването на искровата междина между електродите на запалителната свещ (областта е маркирана със символа "2") е следствие от конструктивните характеристики на бобината и не е признак на повреда.

Осцилограма на високоволтов импулс на дефектно компактно индивидуално късо съединение, получена с помощта на капацитивен сензор. Признак за повреда е липсата на затихнали трептения след края на изгарянето на искрата между електродите на свещта (областта е маркирана със символа "4").

Диагностика на вторично напрежение чрез индуктивен сензор

Индуктивен сензор при извършване на диагностика на вторичното напрежение се използва в случаите, когато е невъзможно да се улови сигнал с помощта на капацитивен сензор. Такива бобини за запалване са главно прътови индивидуални къси съединения, компактни индивидуални къси съединения с вградено захранващо стъпало за управление на първичната намотка и индивидуални къси съединения, комбинирани в модули.

Осцилограма на импулс с високо напрежение на индивидуално късо съединение на здрав прът, получена с помощта на индуктивен сензор.

Описание на снимката:

1. Началото на натрупване на енергия в магнитното поле на бобината на запалването (съвпада по време с отварянето на силовия транзистор на превключвателя).
2. Разрушаване на искрова междина между електродите на свещта и започване на изгаряне на искра (в момента, в който силовият транзистор на превключвателя се затвори).
3. Областта, където гори искрата между електродите на запалителната свещ.
4. Амортизирани вибрации, които възникват веднага след края на горенето на искрата между електродите на запалителната свещ.

Осцилограма на високоволтовия импулс на повреден прът при индивидуално късо съединение, получен с помощта на индуктивен сензор. Признак за повреда е липсата на затихнали трептения в края на периода на горене на искрата между електродите на запалителната свещ (областта е маркирана със символа "4").

Осцилограма на високоволтовия импулс на повреден прът при индивидуално късо съединение, получен с помощта на индуктивен сензор. Признак за повреда е липсата на затихнали трептения в края на горенето на искрата между електродите на запалителната свещ и много краткото време на горене на искрата.

Продукция

Диагностика на системата за запалване с помощта на тестер на двигателя е най-модерният метод за отстраняване на неизправности. С него можете да идентифицирате повредите и в началния етап на тяхното възникване. Единственият недостатък на този диагностичен метод е високата цена на оборудването. Следователно тестът може да се извърши само в специализирани сервизи, където има подходящ хардуер и софтуер.