Kontrollera tändningen med ett oscilloskop

Den mest avancerade metoden för att diagnostisera tändsystemen i moderna bilar utförs med hjälp av motortestare. Den här enheten visar tändsystemets högspänningsvågform och ger även realtidsinformation om tändpulser, värde för genombrottsspänning, brinntid och gniststyrka. Kärnan i motortestaren ligger digitalt oscilloskop, och resultaten visas på skärmen på en dator eller surfplatta.

Diagnostekniken bygger på det faktum att eventuella fel i både den primära och sekundära kretsen alltid återspeglas i form av ett oscillogram. Den påverkas av följande parametrar:

Kontrollera tändningen med ett oscilloskop

• tändningstid;
• vevaxelhastighet;
• gasspjällets öppningsvinkel;
• laddtrycksvärde;
• sammansättningen av arbetsblandningen;
• andra orsaker.

Sålunda, med hjälp av ett oscillogram, är det möjligt att diagnostisera haverier inte bara i en bils tändsystem utan också i dess andra komponenter och mekanismer. Tändsystemhaverier är uppdelade i permanenta och sporadiska (förekommer endast under vissa driftsförhållanden). I det första fallet används en stationär testare, i det andra en mobil som används medan bilen rör sig. På grund av att det finns flera tändsystem kommer de mottagna oscillogrammen att ge olika information. Låt oss överväga dessa situationer mer i detalj.

Klassisk tändning

Betrakta specifika exempel på fel med exemplet med oscillogram. I figurerna är graferna för det felaktiga tändsystemet indikerade i rött respektive i grönt - kan användas.

Öppna efter kapacitiv sensor

Bryt in högspänningsledningen mellan monteringspunkten för den kapacitiva sensorn och tändstiften. I det här fallet ökar genombrottsspänningen på grund av uppkomsten av ett extra gnistgap kopplat i serie, och gnistförbränningstiden minskar. I sällsynta fall visas inte gnistan alls.

Det rekommenderas inte att tillåta långvarig drift med ett sådant sammanbrott, eftersom det kan leda till ett sammanbrott av högspänningsisoleringen av tändsystemets element och skada på omkopplarens krafttransistor.

Trådbrott framför den kapacitiva sensorn

Avbrott i den centrala högspänningsledningen mellan tändspolen och installationspunkten för den kapacitiva sensorn. I det här fallet uppstår också ett ytterligare gnistgap. På grund av detta ökar gnistans spänning, och tiden för dess existens minskar.

I det här fallet är orsaken till förvrängningen av oscillogrammet att när en gnisturladdning brinner mellan ljuselektroderna, brinner den också parallellt mellan de två ändarna av den trasiga högspänningsledningen.

Motståndet hos högspänningsledningen mellan installationspunkten för den kapacitiva sensorn och tändstiften har ökat kraftigt.

Ökat motstånd hos högspänningsledningen mellan installationspunkten för den kapacitiva sensorn och tändstiften. Motståndet hos en tråd kan ökas på grund av oxidation av dess kontakter, åldrande av ledaren eller användning av en tråd som är för lång. På grund av ökningen av motståndet i ändarna av tråden sjunker spänningen. Därför är formen på oscillogrammet förvrängd så att spänningen i början av gnistan är mycket större än spänningen vid slutet av förbränningen. På grund av detta blir varaktigheten av förbränningen av gnistan kortare.

haverier i högspänningsisolering är oftast dess haverier. De kan hända mellan:

• högspänningsutgång från spolen och en av utgångarna från spolens primärlindning eller "jord";
• högspänningsledning och förbränningsmotorhus;
• tändningsfördelarkåpa och fördelarhus;
• fördelarslid och fördelaraxel;
• "lock" av en högspänningstråd och ett förbränningsmotorhus;
• trådspets och tändstiftshus eller förbränningsmotorhus;
• ljusets centrala ledare och dess kropp.

vanligtvis, i tomgångsläge eller vid låg belastning av förbränningsmotorn, är det ganska svårt att hitta isolationsskador, inklusive när man diagnostiserar en förbränningsmotor med ett oscilloskop eller en motortestare. Följaktligen måste motorn skapa kritiska förhållanden för att sammanbrottet ska visa sig tydligt (starta förbränningsmotorn, öppna gasreglaget plötsligt, köra vid låga varv vid maximal belastning).

Efter uppkomsten av en urladdning på platsen för isoleringsskada börjar ström att flyta i sekundärkretsen. Därför minskar spänningen på spolen och når inte det värde som krävs för ett genombrott mellan elektroderna på ljuset.

På vänster sida av figuren kan du se bildandet av en gnisturladdning utanför förbränningskammaren på grund av skador på högspänningsisoleringen i tändsystemet. I det här fallet arbetar förbränningsmotorn med hög belastning (omgasning).

Ytan på tändstiftsisolatorn är kraftigt nedsmutsad på förbränningskammarsidan.

Förorening av tändstiftsisolatorn på förbränningskammarsidan. Det kan bero på avlagringar av sot, olja, rester från bränsle och oljetillsatser. I dessa fall kommer färgen på avsättningen på isolatorn att förändras avsevärt. Du kan läsa information om diagnosen av förbränningsmotorer efter färgen på sot på ett ljus separat.

Betydande nedsmutsning av isolatorn kan orsaka ytgnistor. Naturligtvis ger en sådan urladdning inte tillförlitlig antändning av den brännbara luftblandningen, vilket orsakar feltändning. Ibland, om isolatorn är förorenad, kan övertändningar inträffa intermittent.

Formen av högspänningspulser som genereras av en tändspole med interturn haveri.

Nedbrytning av mellanvarvsisoleringen av tändspolelindningarna. I händelse av ett sådant sammanbrott uppträder en gnisturladdning inte bara på tändstiftet utan också inuti tändspolen (mellan varven på dess lindningar). Det tar naturligtvis bort energi från huvudurladdningen. Och ju längre spolen körs i detta läge, desto mer energi går förlorad. Vid låg belastning på förbränningsmotorn kanske det beskrivna haveriet inte känns. Men med en ökning av belastningen kan förbränningsmotorn börja "troit", tappa kraft.

Gapet mellan tändstiftselektroder och kompression

Avståndet mellan tändstiftselektroderna minskar. Förbränningsmotorn går på tomgång utan belastning.

Det nämnda gapet väljs för varje bil individuellt och beror på följande parametrar:

• den maximala spänningen som utvecklas av spolen;
• isoleringsstyrka hos systemelement;
• maximalt tryck i förbränningskammaren i ögonblicket för gnistbildning;
• ljusens förväntade livslängd.

Gapet mellan tändstiftets elektroder ökar. Förbränningsmotorn går på tomgång utan belastning.

Med hjälp av ett oscilloskoptändningstest kan du hitta inkonsekvenser i avståndet mellan tändstiftselektroderna. Så om avståndet har minskat, minskar sannolikheten för antändning av bränsle-luftblandningen. I detta fall kräver genombrott en lägre genombrottsspänning.

Om gapet mellan elektroderna på ljuset ökar, ökar värdet på genombrottsspänningen. Därför, för att säkerställa tillförlitlig antändning av bränsleblandningen, är det nödvändigt att driva förbränningsmotorn med en liten belastning.

Observera att långvarig drift av spolen i ett läge där den producerar maximalt möjliga gnista, för det första leder till överdrivet slitage och tidigt fel, och för det andra är detta fyllt med isolationsbrott i andra delar av tändsystemet, särskilt i höga -spänning. det finns också en hög sannolikhet för skador på omkopplarens delar, nämligen dess krafttransistor, som tjänar den problematiska tändspolen.

Låg kompression. Vid kontroll av tändsystemet med ett oscilloskop eller en motortestare kan låg kompression i en eller flera cylindrar upptäckas. Faktum är att vid låg kompression vid tidpunkten för gnistbildning är gastrycket underskattat. Följaktligen underskattas även gastrycket mellan tändstiftets elektroder vid tidpunkten för gnistbildning. Därför behövs en lägre spänning för genombrott. Formen på pulsen ändras inte, utan endast amplituden ändras.

I figuren till höger ser du ett oscillogram när gastrycket i förbränningskammaren vid gnistbildningstillfället är underskattat på grund av låg kompression eller på grund av ett stort värde på tändningstiden. Förbränningsmotorn går i detta fall på tomgång utan belastning.

DIS tändsystem

Högspänningständningspulser genererade av friska DIS-tändspolar av två olika ICE (tomgång utan belastning).

Tändsystemet DIS (Double Ignition System) har speciella tändspolar. De skiljer sig åt genom att de är utrustade med två högspänningsterminaler. En av dem är ansluten till den första av ändarna av sekundärlindningen, den andra - till den andra änden av sekundärlindningen av tändspolen. Varje sådan spole betjänar två cylindrar.

I samband med de beskrivna funktionerna sker verifiering av tändning med ett oscilloskop och avlägsnande av ett oscillogram av spänningen hos högspänningständningspulser med hjälp av kapacitiva DIS-sensorer. Det vill säga, det visar sig den faktiska läsningen av oscillogrammet för spolens utspänning. Om spolarna är i gott skick bör dämpade svängningar observeras i slutet av förbränningen.

För att utföra diagnostik av DIS-tändningssystemet med primärspänning är det nödvändigt att växelvis ta spänningsvågformer på spolarnas primärlindningar.

Bildbeskrivning:

Spänningsvågform på sekundärkretsen i DIS-tändningssystemet

1. Reflektion av ögonblicket för början av energiackumulering i tändspolen. Det sammanfaller med öppningsmomentet för krafttransistorn.
2. Reflektion av omkopplarens övergångszon till strömbegränsningsläget i tändspolens primärlindning på en nivå av 6 ... 8 A. Moderna DIS-system har omkopplare utan strömbegränsningsläge, så det finns ingen zon av en högspänningspuls.
3. Nedbrytning av gnistgapet mellan elektroderna på tändstiften som betjänas av spolen och början av gnistbränning. Sammanfaller i tid med ögonblicket för stängning av strömtransistorn på omkopplaren.
4. Gnistbrännande område.
5. Slutet på gnistbränning och början på dämpade svängningar.

Bildbeskrivning:

Spänningsvågform vid styrutgången DIS på tändspolen.

1. Ögonblicket för att öppna omkopplarens krafttransistor (början av energiackumulering i tändspolens magnetfält).
2. Övergångszonen för omkopplaren till strömbegränsningsläget i primärkretsen när strömmen i tändspolens primärlindning når 6 ... 8 A. I moderna DIS-tändningssystem har omkopplarna inte ett strömbegränsningsläge och följaktligen saknas det ingen zon 2 på den primära spänningsvågformen.
3. Ögonblicket för att stänga omkopplarens krafttransistor (i den sekundära kretsen, i det här fallet, uppstår en nedbrytning av gnistgap mellan elektroderna på tändstiften som betjänas av spolen och gnistan börjar brinna).
4. Reflektion av en brinnande gnista.
5. Reflektion av upphörande av gnistbränning och början av dämpade svängningar.

Individuell tändning

Individuella tändsystem är installerade på de flesta moderna bensinmotorer. De skiljer sig från klassiska och DIS-system på det sättet varje tändstift servas av en individuell tändspole. vanligtvis är spolarna installerade precis ovanför ljusen. Ibland sker omkoppling med högspänningsledningar. Spolar är av två typer − kompakt и stång.

Vid diagnos av ett individuellt tändsystem övervakas följande parametrar:

• närvaron av dämpade svängningar i slutet av gnistförbränningssektionen mellan tändstiftets elektroder;
• varaktigheten av energiackumulering i magnetfältet i tändspolen (vanligtvis är det i intervallet 1,5 ... 5,0 ms, beroende på spolens modell);
• varaktigheten av gnistan som brinner mellan tändstiftets elektroder (vanligtvis är det 1,5 ... 2,5 ms, beroende på spolens modell).

Primär spänningsdiagnostik

För att diagnostisera en individuell spole efter primärspänning måste du se spänningsvågformen vid kontrollutgången av spolens primärlindning med hjälp av en oscilloskopsond.

Bildbeskrivning:

Oscillogram av spänningen vid styrutgången av primärlindningen på en funktionsduglig individuell tändspole.

1. Ögonblicket för att öppna omkopplarens krafttransistor (början av energiackumulering i tändspolens magnetfält).
2. Ögonblicket för att stänga omkopplarens krafttransistor (strömmen i primärkretsen avbryts plötsligt och en nedbrytning av gnistgapet uppträder mellan tändstiftets elektroder).
3. Området där gnistan brinner mellan tändstiftets elektroder.
4. Dämpade vibrationer som uppstår omedelbart efter slutet av gnistan som brinner mellan tändstiftets elektroder.

I bilden till vänster kan du se spänningsvågformen vid styrutgången av primärlindningen av en felaktig individuell kortslutning. Ett tecken på ett haveri är frånvaron av dämpade svängningar efter slutet av gnistan som brinner mellan tändstiftselektroderna (avsnitt "4").

Sekundär spänningsdiagnos med kapacitiv sensor

Användningen av en kapacitiv sensor för att erhålla en spänningsvågform på spolen är mer att föredra, eftersom signalen som erhålls med dess hjälp mer exakt upprepar spänningsvågformen i sekundärkretsen i det diagnostiserade tändsystemet.

Oscillogram av en högspänningspuls av en frisk kompakt individuell kortslutning, erhållen med en kapacitiv sensor

Bildbeskrivning:

1. Början av energiackumulering i spolens magnetfält (sammanfaller i tid med öppningen av omkopplarens krafttransistor).
2. Nedbrytning av gnistgapet mellan tändstiftets elektroder och början av gnistbränning (i det ögonblick som strömbrytarens krafttransistor stängs).
3. Gnistbrännområdet mellan tändstiftselektroderna.
4. Dämpade svängningar som uppstår efter slutet av gnistan som brinner mellan ljusets elektroder.

Oscillogram av högspänningspulsen för en frisk kompakt individuell kortslutning, erhållen med en kapacitiv sensor. Närvaron av dämpade svängningar omedelbart efter nedbrytningen av gnistgapet mellan tändstiftselektroderna (området är markerat med symbolen "2") är en konsekvens av spolens designegenskaper och är inte ett tecken på ett haveri.

Oscillogram av högspänningspulsen för en felaktig kompakt individuell kortslutning, erhållen med en kapacitiv sensor. Ett tecken på ett haveri är frånvaron av dämpade svängningar efter att gnistan har upphört mellan tändstiftselektroderna (området är markerat med symbolen "4").

Sekundärspänningsdiagnos med induktiv sensor

En induktiv sensor vid diagnostik på sekundärspänningen används i de fall där det är omöjligt att ta upp en signal med en kapacitiv sensor. Sådana tändspolar är huvudsakligen stångindividuella kortslutningar, kompakta individuella kortslutningar med ett inbyggt effektsteg för styrning av primärlindningen och individuella kortslutningar kombinerade till moduler.

Oscillogram av en högspänningspuls av en frisk stav individuell kortslutning, erhållen med hjälp av en induktiv sensor.

Bildbeskrivning:

1. Början av energiackumulering i tändspolens magnetfält (sammanfaller i tid med öppningen av omkopplarens krafttransistor).
2. Nedbrytning av gnistgapet mellan tändstiftets elektroder och början av gnistbränning (i samma ögonblick som omkopplarens krafttransistor stängs).
3. Området där gnistan brinner mellan tändstiftets elektroder.
4. Dämpade vibrationer som uppstår omedelbart efter slutet av gnistan som brinner mellan tändstiftets elektroder.

Oscillogram av högspänningspulsen för en felaktig stång individuell kortslutning, erhållen med hjälp av en induktiv sensor. Ett tecken på fel är frånvaron av dämpade svängningar i slutet av gnistförbränningsperioden mellan tändstiftselektroderna (området är markerat med symbolen "4").

Oscillogram av högspänningspulsen för en felaktig stång individuell kortslutning, erhållen med hjälp av en induktiv sensor. Ett tecken på misslyckande är frånvaron av dämpade svängningar i slutet av gnistbrännan mellan tändstiftselektroderna och en mycket kort gnistbränntid.

Utgång

Diagnostik av tändsystemet med hjälp av en motortestare är den mest avancerade felsökningsmetoden. Med den kan du identifiera haverier även i det inledande skedet av deras förekomst. Den enda nackdelen med denna diagnostiska metod är det höga priset på utrustningen. Därför kan kontrollen endast utföras på specialiserade bensinstationer, där det finns lämplig hårdvara och mjukvara.