De ontsteking controleren met een oscilloscoop

De meest geavanceerde methode voor het diagnosticeren van de ontstekingssystemen van moderne auto's wordt uitgevoerd met behulp van: motortester. Dit apparaat toont de hoogspanningsgolfvorm van het ontstekingssysteem en biedt ook realtime informatie over ontstekingspulsen, doorslagspanningswaarde, brandduur en vonksterkte. In het hart van de motortester ligt digitale oscilloscoopen de resultaten worden weergegeven op het scherm van een computer of tablet.

De diagnostische techniek is gebaseerd op het feit dat elke storing in zowel de primaire als de secundaire circuits altijd wordt weerspiegeld in de vorm van een oscillogram. Het wordt beïnvloed door de volgende parameters:

De ontsteking controleren met een oscilloscoop

• ontstekings timing;
• krukas snelheid;
• openingshoek van de gasklep;
• vuldruk waarde;
• samenstelling van het werkmengsel;
• andere redenen.

Met behulp van een oscillogram is het dus mogelijk om storingen te diagnosticeren, niet alleen in het ontstekingssysteem van een auto, maar ook in zijn andere componenten en mechanismen. Storingen in het ontstekingssysteem zijn onderverdeeld in permanent en sporadisch (komt alleen voor onder bepaalde bedrijfsomstandigheden). In het eerste geval wordt een stationaire tester gebruikt, in het tweede geval een mobiele tester die wordt gebruikt terwijl de auto rijdt. Omdat er meerdere ontstekingssystemen zijn, zullen de ontvangen oscillogrammen verschillende informatie geven. Laten we deze situaties in meer detail bekijken.

Klassieke ontsteking

Overweeg specifieke voorbeelden van fouten met behulp van het voorbeeld van oscillogrammen. In de figuren zijn de grafieken van het defecte ontstekingssysteem aangegeven in respectievelijk rood, groen - bruikbaar.

Open na capacitieve sensor

Breek in de hoogspanningskabel tussen het installatiepunt van de capacitieve sensor en de bougies. In dit geval neemt de doorslagspanning toe vanwege het verschijnen van een extra vonkbrug die in serie is geschakeld en neemt de brandtijd van de vonk af. In zeldzame gevallen verschijnt de vonk helemaal niet.

Het wordt niet aanbevolen om langdurig gebruik met een dergelijke storing toe te staan, omdat dit kan leiden tot een storing van de hoogspanningsisolatie van de ontstekingssysteemelementen en schade aan de vermogenstransistor van de schakelaar.

Draadbreuk voor de capacitieve sensor

Breuk van de centrale hoogspanningsdraad tussen de bobine en het installatiepunt van de capacitieve sensor. In dit geval verschijnt ook een extra vonkbrug. Hierdoor neemt de spanning van de vonk toe en neemt de tijd van zijn bestaan ​​​​af.

In dit geval is de reden voor de vervorming van het oscillogram dat wanneer een vonkontlading brandt tussen de kaarselektroden, deze ook parallel brandt tussen de twee uiteinden van de gebroken hoogspanningsdraad.

De weerstand van de hoogspanningskabel tussen het installatiepunt van de capacitieve sensor en de bougies is sterk vergroot.

Verhoogde weerstand van de hoogspanningskabel tussen het installatiepunt van de capacitieve sensor en de bougies. De weerstand van een draad kan worden verhoogd door oxidatie van de contacten, veroudering van de geleider of het gebruik van een te lange draad. Door de toename van de weerstand aan de uiteinden van de draad, daalt de spanning. Daarom is de vorm van het oscillogram vervormd, zodat de spanning aan het begin van de vonk veel groter is dan de spanning aan het einde van de verbranding. Hierdoor wordt de duur van het branden van de vonk korter.

storingen in hoogspanningsisolatie zijn meestal de storingen. Ze kunnen gebeuren tussen:

• hoogspanningsuitgang van de spoel en een van de uitgangen van de primaire wikkeling van de spoel of "aarde";
• hoogspanningsdraad en interne verbrandingsmotor behuizing;
• ontstekingsverdelerkap en verdelerbehuizing;
• verdelerschuif en verdelerschacht;
• "kap" van een hoogspanningsdraad en een behuizing van een verbrandingsmotor;
• draadtip en bougiebehuizing of behuizing van verbrandingsmotor;
• de centrale geleider van de kaars en zijn lichaam.

meestal is het in de stationaire modus of bij lage belasting van de verbrandingsmotor vrij moeilijk om isolatieschade te vinden, ook bij het diagnosticeren van een verbrandingsmotor met behulp van een oscilloscoop of een motortester. Dienovereenkomstig moet de motor kritieke omstandigheden creëren om de storing duidelijk te manifesteren (starten van de verbrandingsmotor, abrupt openen van de gasklep, werken bij laag toerental bij maximale belasting).

Na het optreden van een ontlading op de plaats van isolatieschade, begint de stroom in het secundaire circuit te stromen. Daarom neemt de spanning op de spoel af en bereikt deze niet de waarde die nodig is voor een doorslag tussen de elektroden op de kaars.

Aan de linkerkant van de figuur ziet u de vorming van een vonkontlading buiten de verbrandingskamer als gevolg van schade aan de hoogspanningsisolatie van het ontstekingssysteem. In dit geval werkt de verbrandingsmotor met een hoge belasting (hergassing).

Het oppervlak van de bougie-isolator is sterk vervuild aan de kant van de verbrandingskamer.

Vervuiling van de bougie-isolator aan de kant van de verbrandingskamer. Dit kan te wijten zijn aan afzettingen van roet, olie, residuen van brandstof en olie-additieven. In deze gevallen zal de kleur van de afzetting op de isolator aanzienlijk veranderen. Informatie over de diagnose van verbrandingsmotoren kunt u afzonderlijk lezen aan de kleur van roet op een kaars.

Aanzienlijke vervuiling van de isolator kan oppervlaktevonken veroorzaken. Vanzelfsprekend zorgt een dergelijke ontlading niet voor een betrouwbare ontsteking van het brandbare luchtmengsel, waardoor overslaan ontstaat. Soms, als de isolator vervuild is, kunnen er met tussenpozen flashovers optreden.

De vorm van hoogspanningspulsen die worden gegenereerd door een bobine met een interturn-doorslag.

Uitsplitsing van interturn-isolatie van de bobinewikkelingen. In het geval van een dergelijke storing verschijnt er niet alleen een vonkontlading op de bougie, maar ook in de bobine (tussen de windingen van de wikkelingen). Het ontneemt natuurlijk energie van de hoofdontlading. En hoe langer de spoel in deze modus wordt gebruikt, hoe meer energie verloren gaat. Bij lage belasting van de verbrandingsmotor is de beschreven storing mogelijk niet voelbaar. Bij een toename van de belasting kan de verbrandingsmotor echter beginnen te "troiten", vermogen verliezen.

Spleet tussen bougie-elektroden en compressie

De afstand tussen de bougie-elektroden wordt verkleind. De verbrandingsmotor draait onbelast stationair.

De genoemde opening wordt voor elke auto afzonderlijk geselecteerd en is afhankelijk van de volgende parameters:

• de maximale spanning ontwikkeld door de spoel;
• isolatiesterkte van systeemelementen;
• maximale druk in de verbrandingskamer op het moment van vonken;
• de verwachte levensduur van de kaarsen.

De afstand tussen de elektroden van de bougie wordt vergroot. De verbrandingsmotor draait onbelast stationair.

Met behulp van een oscilloscoop-ontstekingstest kunt u inconsistenties in de afstand tussen de bougie-elektroden vinden. Dus als de afstand is afgenomen, neemt de kans op ontsteking van het brandstof-luchtmengsel af. In dit geval vereist doorslag een lagere doorslagspanning.

Als de opening tussen de elektroden op de kaars groter wordt, neemt de waarde van de doorslagspanning toe. Om een ​​betrouwbare ontsteking van het brandstofmengsel te garanderen, is het daarom noodzakelijk om de verbrandingsmotor met een kleine belasting te laten werken.

Houd er rekening mee dat langdurig gebruik van de spoel in een modus waarin deze de maximaal mogelijke vonk produceert, ten eerste leidt tot overmatige slijtage en vroegtijdige uitval, en ten tweede, dit is beladen met isolatie-afbraak in andere elementen van het ontstekingssysteem, vooral bij hoge -spanning. er is ook een grote kans op schade aan de elementen van de schakelaar, namelijk de vermogenstransistor, die de problematische bobine bedient.

Lage compressie. Bij controle van het ontstekingssysteem met een oscilloscoop of een motortester kan een lage compressie in een of meerdere cilinders worden gedetecteerd. Feit is dat bij lage compressie op het moment van vonken de gasdruk wordt onderschat. Dienovereenkomstig wordt ook de gasdruk tussen de elektroden van de bougie op het moment van vonken onderschat. Daarom is een lagere spanning nodig voor doorslag. De vorm van de puls verandert niet, alleen de amplitude verandert.

In de figuur hiernaast zie je een oscillogram wanneer de gasdruk in de verbrandingskamer op het moment van vonken onderschat wordt door lage compressie of door een grote waarde van het ontstekingstijdstip. De verbrandingsmotor draait in dit geval onbelast stationair.

DIS ontstekingssysteem

Hoogspannings-ontstekingspulsen gegenereerd door gezonde DIS-bobines van twee verschillende ICE's (stationair zonder belasting).

Het DIS (Double Ignition System) ontstekingssysteem heeft speciale bobines. Ze verschillen doordat ze zijn uitgerust met twee hoogspanningsklemmen. Een ervan is verbonden met het eerste uiteinde van de secundaire wikkeling, het tweede - met het tweede uiteinde van de secundaire wikkeling van de bobine. Elke dergelijke spoel bedient twee cilinders.

In verband met de beschreven kenmerken vindt de verificatie van de ontsteking met een oscilloscoop en de verwijdering van een oscillogram van de spanning van hoogspannings-ontstekingspulsen met behulp van capacitieve DIS-sensoren differentieel plaats. Dat wil zeggen, het blijkt de feitelijke aflezing van het oscillogram van de uitgangsspanning van de spoel. Als de spoelen in goede staat verkeren, moeten aan het einde van de verbranding gedempte trillingen worden waargenomen.

Om de diagnose van het DIS-ontstekingssysteem door primaire spanning uit te voeren, is het noodzakelijk om afwisselend spanningsgolfvormen op de primaire wikkelingen van de spoelen te nemen.

Foto beschrijving:

Spanningsgolfvorm op het secundaire circuit van het DIS-ontstekingssysteem

1. Reflectie van het moment van het begin van energieophoping in de bobine. Het valt samen met het openingsmoment van de vermogenstransistor.
2. Reflectie van de overgangszone van de schakelaar naar de stroombegrenzingsmodus in de primaire wikkeling van de bobine op een niveau van 6 ... 8 A. Moderne DIS-systemen hebben schakelaars zonder stroombegrenzingsmodus, dus er is geen zone van een hoogspanningspuls.
3. Doorbreken van de vonkbrug tussen de elektroden van de bougies die door de spoel worden bediend en het begin van de vonkverbranding. Valt samen met het moment van sluiten van de vermogenstransistor van de schakelaar.
4. Vonken brandend gebied.
5. Het einde van de vonkverbranding en het begin van gedempte trillingen.

Foto beschrijving:

Spanningsgolfvorm aan de stuuruitgang DIS van de bobine.

1. Het moment van het openen van de vermogenstransistor van de schakelaar (het begin van energieaccumulatie in het magnetische veld van de bobine).
2. De overgangszone van de schakelaar naar de stroombeperkende modus in het primaire circuit wanneer de stroom in de primaire wikkeling van de bobine 6 ... 8 A bereikt. In moderne DIS-ontstekingssystemen hebben de schakelaars geen stroombeperkende modus , en dienovereenkomstig ontbreekt er geen zone 2 op de primaire spanningsgolfvorm.
3. Het moment van het sluiten van de vermogenstransistor van de schakelaar (in het secundaire circuit verschijnt in dit geval een storing van de vonkbruggen tussen de elektroden van de bougies die door de spoel worden bediend en de vonk begint te branden).
4. Weerspiegeling van een brandende vonk.
5. Weerspiegeling van het stoppen van vonkverbranding en het begin van gedempte trillingen.

Individuele ontsteking

In de meeste moderne benzinemotoren zijn individuele ontstekingssystemen geïnstalleerd. Ze verschillen daarin van klassieke en DIS-systemen: elke bougie wordt onderhouden door een individuele bobine. meestal worden de spoelen net boven de kaarsen geïnstalleerd. Af en toe wordt er geschakeld met hoogspanningsdraden. Er zijn twee soorten spoelen compact и hengel.

Bij de diagnose van een individueel ontstekingssysteem worden de volgende parameters bewaakt:

• de aanwezigheid van gedempte trillingen aan het einde van het vonkverbrandingsgedeelte tussen de elektroden van de bougie;
• de duur van energieaccumulatie in het magnetische veld van de bobine (meestal ligt deze in het bereik van 1,5 ... 5,0 ms, afhankelijk van het model van de spoel);
• de duur van de vonkverbranding tussen de elektroden van de bougie (meestal is dit 1,5 ... 2,5 ms, afhankelijk van het model van de spoel).

Primaire spanningsdiagnose

Om een ​​individuele spoel door primaire spanning te diagnosticeren, moet u de spanningsgolfvorm aan de stuuruitgang van de primaire wikkeling van de spoel bekijken met behulp van een oscilloscoop-sonde.

Foto beschrijving:

Oscillogram van de spanning aan de stuuruitgang van de primaire wikkeling van een bruikbare individuele bobine.

1. Het moment van het openen van de vermogenstransistor van de schakelaar (het begin van energieaccumulatie in het magnetische veld van de bobine).
2. Het moment van het sluiten van de vermogenstransistor van de schakelaar (de stroom in het primaire circuit wordt abrupt onderbroken en een doorslag van de vonkbrug verschijnt tussen de elektroden van de bougie).
3. Het gebied waar de vonk tussen de elektroden van de bougie brandt.
4. Gedempte trillingen die optreden direct na het einde van de vonkverbranding tussen de elektroden van de bougie.

In de afbeelding links ziet u de spanningsgolfvorm aan de stuuruitgang van de primaire wikkeling van een defecte individuele kortsluiting. Een teken van een defect is de afwezigheid van gedempte trillingen na het einde van de vonkverbranding tussen de bougie-elektroden (paragraaf "4").

Secundaire spanningsdiagnose met capacitieve sensor

Het gebruik van een capacitieve sensor om een ​​spanningsgolfvorm op de spoel te verkrijgen verdient meer de voorkeur, aangezien het signaal dat met zijn hulp wordt verkregen nauwkeuriger de spanningsgolfvorm in het secundaire circuit van het gediagnosticeerde ontstekingssysteem herhaalt.

Oscillogram van de hoogspanningspuls van een gezonde compacte individuele kortsluiting, verkregen met behulp van een capacitieve sensor

Foto beschrijving:

1. Het begin van energieaccumulatie in het magnetische veld van de spoel (valt samen met het openen van de vermogenstransistor van de schakelaar).
2. Doorbreken van de vonkbrug tussen de elektroden van de bougie en het begin van de vonkverbranding (op het moment dat de vermogenstransistor van de schakelaar sluit).
3. Het vonkverbrandingsgebied tussen de bougie-elektroden.
4. Gedempte trillingen die optreden na het einde van de vonk die tussen de elektroden van de kaars brandt.

Oscillogram van een hoogspanningspuls van een gezonde compacte individuele kortsluiting, verkregen met behulp van een capacitieve sensor. De aanwezigheid van gedempte trillingen onmiddellijk na het doorbreken van de vonkbrug tussen de bougie-elektroden (het gebied is gemarkeerd met het symbool "2") is een gevolg van de ontwerpkenmerken van de spoel en is geen teken van defect.

Oscillogram van de hoogspanningspuls van een defecte compacte individuele kortsluiting, verkregen met behulp van een capacitieve sensor. Een teken van een storing is de afwezigheid van gedempte trillingen na het einde van de vonk die tussen de elektroden van de kaars brandt (het gebied is gemarkeerd met het symbool "4").

Diagnose van secundaire spanning met een inductieve sensor

Een inductieve sensor bij het uitvoeren van diagnostiek op de secundaire spanning wordt gebruikt in gevallen waarin het onmogelijk is om een ​​signaal op te pikken met een capacitieve sensor. Dergelijke bobines zijn voornamelijk individuele kortsluitingen, compacte individuele kortsluitingen met een ingebouwde vermogenstrap voor het aansturen van de primaire wikkeling en individuele kortsluitingen gecombineerd tot modules.

Oscillogram van een hoogspanningspuls van een individuele kortsluiting van een gezonde staaf, verkregen met behulp van een inductieve sensor.

Foto beschrijving:

1. Het begin van energieaccumulatie in het magnetische veld van de bobine (valt samen met het openen van de vermogenstransistor van de schakelaar).
2. Doorbreken van de vonkbrug tussen de elektroden van de bougie en het begin van de vonkverbranding (op het moment dat de vermogenstransistor van de schakelaar sluit).
3. Het gebied waar de vonk tussen de elektroden van de bougie brandt.
4. Gedempte trillingen die optreden direct na het einde van de vonkverbranding tussen de elektroden van de bougie.

Oscillogram van de hoogspanningspuls van een defecte individuele kortsluiting van een staaf, verkregen met behulp van een inductieve sensor. Een teken van storing is de afwezigheid van gedempte trillingen aan het einde van de vonkverbrandingsperiode tussen de bougie-elektroden (het gebied is gemarkeerd met het symbool "4").

Oscillogram van de hoogspanningspuls van een defecte individuele kortsluiting van een staaf, verkregen met behulp van een inductieve sensor. Een teken van storing is de afwezigheid van gedempte trillingen aan het einde van de vonkverbranding tussen de bougie-elektroden en een zeer korte vonkbrandtijd.

Uitgang

Diagnose van het ontstekingssysteem met behulp van een motortester is: de meest geavanceerde methode voor probleemoplossing. Hiermee kunt u storingen ook in het beginstadium van hun optreden identificeren. Het enige nadeel van deze diagnostische methode is de hoge prijs van de apparatuur. Daarom kan de test alleen worden uitgevoerd bij gespecialiseerde tankstations, waar de juiste hardware en software aanwezig zijn.