Лабораторне заняття № 9

ТЕМА: ДІАГНОСТУВАННЯ КЛАСИЧНОЇ СИСТЕМИ ЗАПАЛЮВАННЯ ЗА ДОПОМОГОЮ МОТОР-ТЕСТЕРА «AUTOSCOPE II»

НАВЧАЛЬНА МЕТА:

• Ознайомлення з конструкцією та межами застосування приладів «Autoscope II»;

• Придбання практичних навичок по підключенню мотор-тестера до автомобіля, що тестується;

• Придбання практичних навичок по діагностиці класичної системи запалювання.

ОБЛАДНАННЯ ТА ОСНАЩЕННЯ:

- автомобіль ВАЗ – 2109;

- контролер «Автосканер» – Autoscope II;

- персональний комп’ютер (ПК);

- провід підключення до маси – OS.04-007;

- кабель-перехідник для зв’язку контролера «Автосканер» з персональним комп’ютером – OS.04-008;

- діагностичний роз’єм-перехідник – OS.04-102(25 ріп);

- діагностичний роз’єм-перехідкик – OS.04-103(35 ріп);

- діагностичний роз’єм-перехідник – OS.04-104(55 ріп);

- роз’єм для самостійного розширення;

- підсилювач Dx Amplifier;

- інтерфейсний кабель USB 2.0 A / B- CD;

- осцилографічний щуп-датчик розрідження;

- адаптер діагностики систем запалювання;

- з'єднувальний кабель адаптера діагностики систем запалювання;

- ємнісний датчик

- датчик першого циліндра

- датчик тиску в циліндрі Px (діапазон вимірюваних тисків -0,85 ... + 6Bar)

- комплект ємнісних датчиків для діагностики систем запалювання

- універсальний накладний ємнісний датчик Cx Universal

- універсальний накладний індуктивний датчик Lx Universal

Основні теоретичні положення

В даний час неможливо продіагностувати систему запалювання сучасного автомобіля без мотортестера.

Будь-яка несправність в системі запалювання, як в первинному, так і у вторинному ланцюзі, визначеним чином впливає на форму і параметри імпульсу високої напруги у вторинній ланцюга системи запалювання. Крім того, форма і параметри імпульсу високої напруги у вторинному ланцюзі системи запалювання залежать так само від кута випередження запалювання, частоти обертання колінчастого вала, кута відкриття дросельної заслінки, тиску наддуву, складу робочої суміші і т. д. Спостерігаючи осцилограму високої напруги системи запалювання, можна продіагностувати систему запалювання, а так само виявити несправності в інших системах двигуна.

Несправності системи запалювання можуть проявляться або постійно (постійні), або тільки на деяких режимах роботи двигуна (спорадичні). Виявити постійну несправність значно простіше, ніж періодичну, тому що зробити це можна стаціонарно. Періодичні несправності системи запалювання в більшості випадків можна виявити тільки шляхом діагностики в динаміці, тобто на рухомому автомобілі, так як проявляються такі несправності тільки при певних режимах роботи двигуна, коли потрібно підвищена енергія і напруга запалювання. для проведення такої діагностики, діагност повинен місце приєднання нитка мобільний мотортестер до системи запалювання автомобіля і діагностувати її сидячи в пасажирському кріслі автомобіля. Водій при цьому повинен створювати критичні умови роботи системи запалювання шляхом різкого повного відкриття дросельної заслінки на підвищених передачах, починаючи від найнижчих обертів двигуна. Для проведення діагностики системи запалення під час руху мотортестер повинен бути мобільним.

Існує кілька типів систем запалювання та варіантів їх виконання. Для проведення їх діагностики знадобляться високовольтні датчики різних типів конструкції і способів підключення. Конструкція мотортестера повинна передбачати можливість діагностування всіх типів систем запалювання. Розглянемо процес діагностики різних типів систем запалювання бензинових двигунів за допомогою USB Autoscope.

Застосування зовнішнього адаптера діагностики систем запалювання і високовольтних датчиків нового типу дозволило значно знизити перешкоди, що надходять від системи запалювання на шину USB. У деяких випадках перешкоди могли досягати такого рівня, що руйнували дані, що надходять від USB Autoscope на USB-порт комп'ютера і назад. USB Autoscope в комплексі із зовнішнім адаптером діагностики систем запалювання Ignition Adapter та відповідними високовольтними датчиками дозволяє продіагностувати різні типи систем запалювання: класичне запалювання - системи запалювання з механічним розподілом високої напруги по циліндрах.

Для діагностики класичної системи запалювання з котушкою запалювання розташованої поза корпусом розподільника запалювання, досить встановити червоний ємнісний датчик на високовольтний провід котушки запалювання, а датчик першого циліндра встановити на високовольтний провід першого циліндра.

Рисунок 9.1. Установка датчиків для перевірки класичної системи запалювання.

Система запалювання з механічним розподіленням високої напруги по циліндрах встановлювалась практично до 90-х років. Класичне запалювання складається з таких елементів: котушка запалювання, розподільник запалювання, свічки запалювання, високовольтні дроти і елементи управління первинним ланцюгом котушки запалювання.

Рисунок 9.2. Контактно-транзисторне запалювання: 1. Точка знімання сигналу за допомогою ємнісного датчика. 2. Точка знімання синхронізуючого сигналу за допомогою датчика першого циліндра. 3. Точка під'єднання осцилографічного щупа до первинної ланцюга. 4. Акумуляторна батарея. 5. Вимикач запалювання. 6. Котушка запалювання. 7. Розподільник запалювання з датчиком Холла. 8. Свічки запалювання. 9. Комутатор. 10. Точка під'єднання осцилографічного щупа до сигнального проводу датчика Холла.

У справній системі запалювання, значення параметрів імпульсів високої напруги знаходяться в таких діапазонах:

- Напруга пробою - в середньому 7-10 kV;

- Напруга горіння іскри - 1-2 kV;

- Час горіння іскри ~ 1,5 ms.

При цьому потрібно знати, що для окремо взятого циліндра напруга пробою може значно змінюватися, а час і напруга горіння іскри мають майже незмінні значення на сталих режимах роботи двигуна.

В даний час неможливо продіагностувати систему запалювання сучасного автомобіля без мотортестера. Мотортестер - це пристрій, здатний відображати осцилограму високої напруги системи запалювання, крім того, в реальному часі відображає параметри імпульсів запалювання, такі як пробивну напругу, час і напруга горіння іскри. Основою будь-якого сучасного мотортестера є цифровий осцилограф.

Вимірювання кута випередження запалювання. 

PlugIn "Вимірювання УОЗ" в реальному часі обчислює кут випередження запалювання.

Рисунок 9.3 Осцилограма високої напруги системи запалювання

Похибка вимірювань мінімальна, тому що не залежить від точності установки міток положення колінчастого валу. Один канал осцилографа відображає графік тиску в циліндрі. Верхня мертва точка (ВМТ) визначається за осцилограмі як пік тиску в циліндрі. Другий канал відображає фронт сигналу запалювання для даного циліндра. Аналізуючи ці дані програма розраховує кут випередження запалювання і частоту обертання двигуна.

Контактно-транзисторне запалювання

Рисунок 9.4. Осцилограма напруги у вторинному ланцюзі класичної системи запалювання з механічним контактним переривником: 1. Початок накопичення енергії в магнітному полі котушки запалювання (момент замикання контактів переривника). 2. Пробій іскрового проміжку між електродами свічки запалювання і початок горіння іскри (момент розмикання контактів переривника). 3. Ділянка горіння іскри. 4. Кінець горіння іскри і початок затухаючих коливань.

Рисунок 9.5. Осцилограма напруги в первинному ланцюзі класичної системи запалювання з механічним контактним переривником: 1. Момент замикання контактів переривника (початок накопичення енергії в магнітному полі котушки запалювання). 2. Момент розмикання контактів переривника (пробою іскрового проміжку між електродами свічки запалювання і початок горіння іскри). 3. Ділянка горіння іскри. 4. Кінець горіння іскри і початок затухаючих коливань.

Рисунок 9.6. Осцилограма синхронізуючого імпульсу датчика першого циліндра: 1. Пробій іскрового проміжку між електродами свічки запалювання першого циліндра (момент розмикання контактів переривника).

Рисунок 9.7. Осцилограма напруги у вторинному ланцюзі класичної контактно-транзисторної системи запалювання: 1. Початок накопичення енергії в магнітному полі котушки запалювання (момент відкриття силового транзистора комутатора). 2. Момент переходу комутатора в режим обмеження струму в первинної ланцюга (по досягненні струму в первинній обмотці котушки запалювання рівного близько 8А, комутатор переходить в режим обмеження струму на цьому рівні). 3. Пробій іскрового проміжку між електродами свічки запалювання і початок горіння іскри (момент закриття силового транзистора комутатора). 4. Ділянка горіння іскри. 5. Кінець горіння іскри і початок затухаючих коливань.