7 Разработка системы диагностирования системы зажигания бензинового двигателя автомобиля Opel Astra j

7.1 Функциональная схема и описание объекта диагностирования

1.6-литровый двигатель Opel A16XER производился с 2009 по 2015 годы на немецком заводе и устанавливался только на две модели концерна Astra и Insignia.

Схемы системы зажигания бензинового двигателя автомобиля Opel Astra J представлены на рисунках 7.1 и 7.2.

1 - монтажный блок моторного отсека, 2 - реле системы зажигания, 3 - топливная форсунка, 4- блок управления двигателем, 5 - модуль зажигания.

Рисунок 7.2 - Система первичного напряжения системы зажигания Opel Astra J

1 - блок управления двигателем; 2 - датчик положения впускного распределительного вала; 3 - датчик положения выпускного распределительного вала; 4 - датчик положения педали акселератора; 5 - датчик положения коленчатого зала; 6 - датчик положения дроссельной заслонки; 7 - электромагнитный клапан впускного распределительного вала; 8 - электромагнитный клапан выпускного распределительного вала; 9 - датчик абсолютного давления во впускной трубе; 10- кондиционер; 11 - датчик положения педали сцепления; 12 - датчик температуры и массового расхода воздуха; 13 - первый датчик температуры охлаждающей жидкости; 14- второй датчик охлаждающей жидкости

Рисунок 7.2 - Система вторичного напряжения системы зажигания Opel Astra J

Рисунок 7.3 – Модуль зажигания в двигателе.

Одним из объектов диагностирования является катушка зажигания, строение которой представлено на рисунке 7.4.

Рисунок 7.4 – Модуль зажигания

Катушка зажигания предназначена для создания высокого напряжения, которое в дальнейшем используется свечой для образования искры. Поэтому ее исправная работа необходима для нормального функционирования системы зажигания. По сути катушка является небольшим трансформатором, на первичную обмотку которой приходит стандартные 12 В от аккумулятора, а выходит напряжение в несколько кВ. Конструктивно катушка состоит из двух обмоток — первичной и вторичной (соответственно, низкого и высокого напряжения). Однако в зависимости от типа катушки обмотки и их расположение отличаются.

Самая простая общая катушка: на первичной обмотке имеется 100...150 витков. Обмотка намотана изолированным медным проводом. Ее концы выведены на корпус катушки. Количество витков обмотки высокого напряжения составляет 30...50 тысяч (зависит от модели). Естественно, что используемый здесь провод гораздо меньшего диаметра. «Минус» вторичной обмотки подсоединен к «минусу» первичной. А «плюс» подключается к выводу на крышке. Таким образом, обеспечивается отвод полученного высокого напряжения.

Чтобы увеличить магнитное поле, обмотки наматывают вокруг металлического сердечника. В некоторых случаях для избегания перегрева обмотки, сердечник заливают трансформаторным маслом (оно не только охлаждает систему, но и является изолятором).

Теперь перейдем к рассмотрению катушки зажигания, которые используются в Opel Astra J. Здесь также имеются две обмотки, однако отличие состоит в их расположении. В частности, они намотаны в обратном порядке. Первичная обмотка имеет сердечник внутреннего типа, а вторичная — внешнего типа.

Следующим элементом является свеча зажигания (рисунок 7.5). Назначение свечи зажигания – создание искры (электрического разряда), поджигающей топливно-воздушную смесь в камере сгорания цилиндра мотора. То есть она должна вовремя и с должной мощностью срабатывать на каждом полном цикле двигателя. Нормальная (штатная) работа мотора зависит от качества искры: чем лучше поджигается топливо в камере сгорания, тем выше будет мощность двигателя. Некачественная работа СЗ приводит к проблемам: увеличению расхода топлива, неполному сгоранию (повышенный выброс СО), потерям мощности, быстрому износу. Так что контроль состояния и своевременная замена свечей зажигания – одна из важных составляющих регулярного техобслуживания.

Принцип действия свечи зажигания достаточно простой: на центральный электрод (катод) подается напряжение 25-30 тыс. вольт, в результате чего между ним и отрицательным электродом (анодом) происходит электрический разряд – высоковольтная дуга, поджигающая топливо в цилиндре двигателя.

1 – контактная гайка, 2 – оребрение изолятора, 3 – контактная головка, 4 – изолятор, 5 – корпус, 6 – токопроводящий стеклогерметик, 7 - уплотнительное кольцо, 8 – теплоотводящая шайба, 9 – центральный электрод,10 - тепловой конус изолятора, 11 – рабочая камера свечи, 12 – электрод массы (боковой).

Рисунок 7.5 – Свеча зажигания

Важным элементом является электронный блок управления (рисунок 7.6). ЭБУ или контроллер представляет из себя электронную плату с микропроцессором и запоминающим устройством, заключенную в пластиковый или металлический корпус. На корпусе имеются разъемы для подключения к бортовой сети автомобиля и сканирующему устройству. ЭБУ обычно устанавливается либо в подкапотном пространстве, либо в переднем торпедо со стороны пассажира, за бардачком. В инструкции обязательно должно быть указано место расположения контроллера. Для нормального функционирования в блоке управления применяется несколько типов памяти:

• ППЗУ — программируемое постоянное запоминающие устройство — здесь содержатся основные программы и параметры работы двигателя;

• ОЗУ — оперативная память, используется для обработки всего массива данных, сохранения промежуточных результатов;

• ЭРПЗУ — электрически перепрограммируемое запоминающее устройство — применяется для хранения различной временной информации: коды доступа и блокировки, а также считывает информацию о пробеге, времени работы двигателя, расходе топлива.

Программное обеспечение ЭБУ состоит из двух модулей: функционального и контрольного. Первый отвечает за прием данных и их обработку, отправляет импульсы на исполняющие устройства. Контрольный модуль отвечает за корректность входящих сигналов от датчиков и в случае обнаружения каких-либо расхождений с заданными параметрами проводит корректирующие воздействия, либо полностью блокирует работу двигателя.

1, 2 – вентиляция и кондиционирование, 3 – управление механической коробкой передач, 5 – охлаждение двигателя, 6 – блок управления двигателем, 7, 12 – стартер и генератор, 8, 9 – комбинация приборов, 10, 11 – наружное освещение.

Рисунок 7.6 – Схема ЭБУ