Основні теоретичні положення

ЛАБОРАТОРНЕ ЗАНЯТТЯ № 10

ТЕМА: ДІАГНОСТУВАННЯ DIS 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 DIS системи запалювання.

ОБЛАДНАННЯ ТА ОСНАЩЕННЯ:

-автомобіль ГАЗ – 3110;

- 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;

- адаптер діагностики систем запалювання;

- з'єднувальний кабель адаптера діагностики систем запалювання;

- ємнісний датчик

- датчик першого циліндра

- комплект ємнісних датчиків DIS Cx 6 для діагностики DIS 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.

Використовуваний в програмі USB Осцилограф PlugIn "Діагностика запалювання" дозволяє здійснити діагностику системи запалення на підставі осцилограм високовольтних ланцюгів системи запалювання.

Дане обладнання дозволяє спостерігати осцилограму високовольтних ланцюгів системи запалювання у вигляді "Парад циліндрів", а також обчислювані програмою в реальному масштабі часу параметри: частота обертання, пробивна напруга, напруга і час горіння іскри для кожного циліндра індивідуально. В якості додаткових параметрів програма відображає нерівномірність обертання колінчастого вала за повний цикл роботи двигуна. Графік розрідження у впускному колекторі, знятий за допомогою датчика розрідження Dx, дозволяє швидко оцінити роботу газорозподільного механізму двигуна. Для проведення вимірювання досить заблокувати пуск двигуна (відключити систему запалювання та / або систему подачі палива), під'єднати датчик розрідження до впускного колектора двигуна і прокрутити двигун стартером. Використовуючи той же датчик на працюючому двигуні можна виміряти рівень пульсацій тиску газів в картері двигуна (оцінка стану компресійних кілець) і у вихлопній трубі (виявлення пропусків запалення). Вимірювання кута випередження запалювання. PlugIn "Вимірювання УОЗ" в реальному часі обчислює кут випередження запалювання.

Рисунок 10.1. Осцилограма вимірювання кута випередження 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.

Системи запалювання

Будь-яка несправність в системі запалювання, як в первинному, так і у вторинному ланцюзі, певним чином впливає на форму і параметри імпульсу високої напруги у вторинній ланцюга системи запалювання. Крім того, форма і параметри імпульсу високої напруги у вторинній ланцюга 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 виявлятися або постійно (постійні), або тільки на деяких режимах роботи двигуна (періодичні). 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 за певних режимах роботи двигуна, коли потрібна підвищена енергія і напруга запалювання. Для проведення такої діагностики, діагност повинен під'єднати 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 в русі, USB Autoscope повинен бути підключений до мобільного комп'ютера. Для проведення їх діагностики знадобляться високовольтні датчики різних типів конструкції і способів підключення.

У справної DIS системі запалювання, значення параметрів імпульсів високої напруги знаходяться в таких діапазонах: напруга пробою - в середньому 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.

Рисунок 10.2. Схема DIS системи запалювання: 1. Точки знімання сигналу за допомогою ємнісних DIS датчиків DIS Cx. 2. Точка знімання синхронизирующего сигналу за допомогою датчика першого циліндра Sync. 3. Точки приєднання осцилографічних щупів до первинних ланцюгах котушок запалювання. 4. Акумуляторна батарея. 5. Вимикач запалювання. 6. DIS котушки запалювання. 7. Датчик частоти обертання колінчастого вала індукційного типу. 8. Датчик положення розподільного валу індукційного типу. 9. Свічки запалювання. 10. Блок управління двигуном. 11. Точка приєднання осцилографічного щупа до сигнального проводу датчика частоти обертання колінчастого вала. 12. Точка приєднання осцилографічного щупа до сигнального проводу датчика положення розподільного валу.

DIS система запалювання (Double Ignition System) встановлювалася на автомобілях виробництва в основному 90-х років. Відрізняється застосуванням котушок запалювання з двома високовольтними виводами. У більшості випадків DIS котушки об'єднані в один блок. Передачу струму високої напруги від котушок до свічок запалювання, забезпечують високовольтні дроти. DIS система запалювання У DIS системі запалювання іскроутворення відбувається одночасно в двох циліндрах. Кожна DIS котушка обслуговує по два циліндра, що працюють з взаємним запізненням фаз газорозподілу на 360 ° по положенню колінчастого валу. В одному з циліндрів такої пари, іскроутворення відбувається в кінці такту стиснення (робоча іскра), а в іншому - в кінці такту випуску відпрацьованих газів (холоста іскра). Струм високої напруги до свічок запалювання такої пари циліндрів підводиться від двох протилежних висновків вторинної обмотки однієї і тієї ж котушки запалювання, внаслідок чого полярність імпульсів високої напруги на свічках запалювання цих циліндрів протилежна. У зв'язку з різною полярністю імпульсів високої напруги в DIS системах запалювання, підключати високовольтні датчики при проведенні діагностики необхідно з урахуванням полярності сигналу.

Рисунок 10.3. Підключення високовольтних датчиків.

Діагностика по первинній напрузі.

Для проведення діагностики DIS системи запалювання по первинній напрузі, необхідно по черзі зняти осцилограми напруги на керуючих виводах первинних обмоток DIS котушок запалювання.

Для знімання осцилограми напруги на керуючому виводі первинної обмотки DIS котушки запалювання, необхідно:

- осцилографічний щуп, підключений до 5-го входу USB Autoscope III необхідно під'єднати паралельно керуючому виводу первинного ланцюга DIS котушки запалювання;

- у вікні програми необхідно вибрати "Управління =>

- Завантажити налаштування користувача => Ignition => Ignition_Primary".

Таким чином, програма USB Осцилограф почне відображати керуючий сигнал котушкою запалювання. Знімання осцилограм напруги на первинних обмотках інших DIS котушок запалювання проводиться аналогічно. У корпус DIS котушки запалювання може бути вбудований силовий каскад управління первинною обмоткою котушки, через що знімання осцилограми напруги на первинній обмотці котушки може бути неможливим, що робить неможливим діагностику системи запалення по первинній напрузі.

Діагностика по вторинній напрузі.

Порядок підключення високовольтних датчиків:

- від'єднати всі роз'єми від входів №1-6 USB Autoscope II

- підключити "крокодили" дротів живлення адаптера діагностики систем запалювання Ignition Adapter до акумуляторної батареї автомобіля, що діагностується: чорний "крокодил" до клеми "-", червоний до клеми "+"

- підключити адаптер діагностики систем запалювання до USB Autoscope II за допомогою з'єднувального кабеля

- підключити червоні ємнісні DIS датчики до входу In + адаптера діагностики систем запалювання

- підключити зелені ємнісні DIS датчики до входу In адаптера діагностики систем запалювання

- запустити двигун досліджуваного автомобіля

- підключити датчик першого циліндра Sync до входу In Synchro адаптера діагностики систем запалювання і по черзі встановлювати його кожен високовольтний провід системи запалювання автомобіля, що діагностується, одночасно спостерігаючи, яким кольором загориться світлодіод на корпусі адаптера діагностики систем запалювання

- встановити ємнісні DIS датчики на високовольтні дроти відповідно до кольору світіння світлодіода, по одному датчику на кожен провід

- встановити датчик першого циліндра Sync на високовольтний провід першого циліндра

-включити програму USB Осцилограф

- у вікні програми вибрати "Управління =>

- завантажити налаштування користувача => Ignition => Ignition_Dis".

Рисунок 10.4. Осцилограма імпульсу високої напруги DIS 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.

Рисунок 10.5. Осцилограма напруги в первинному ланцюзі DIS системи запалювання: 1. Момент відкриття силового транзистора комутатора (початок накопичення енергії в магнітному полі котушки запалювання). 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. Момент закриття силового транзистора комутатора (пробою іскрового проміжку між електродами свічки запалювання і початок горіння іскри). 4. Ділянка горіння іскри. 5. Кінець горіння іскри і початок затухаючих коливань.

Рисунок 10.6. Осцилограма синхронізуючих імпульсів датчика першого циліндра в DIS системі запалювання: 1. Пробій іскрового проміжку між електродами свічки запалювання першого циліндра в кінці такту стиснення робочої суміші (робоча іскра). 2. Пробій іскрового проміжку між електродами свічки запалювання першого циліндра в кінці такту випуску відпрацьованих газів (холоста іскра).