بررسی احتراق با اسیلوسکوپ

پیشرفته ترین روش برای تشخیص سیستم جرقه زنی خودروهای مدرن با استفاده از آن انجام می شود موتور تستر. این دستگاه شکل موج ولتاژ بالا سیستم جرقه زنی را نشان می دهد و همچنین اطلاعات لحظه ای در مورد پالس های احتراق، مقدار ولتاژ شکست، زمان سوختن و قدرت جرقه ارائه می دهد. در قلب تستر موتور نهفته است اسیلوسکوپ دیجیتالو نتایج روی صفحه رایانه یا تبلت نمایش داده می شود.

روش تشخیصی مبتنی بر این واقعیت است که هر گونه خرابی در مدارهای اولیه و ثانویه همیشه به شکل یک اسیلوگرام منعکس می شود. تحت تأثیر پارامترهای زیر است:

بررسی احتراق با اسیلوسکوپ

• زمان اشتعال؛
• سرعت میل لنگ؛
• زاویه باز شدن دریچه گاز؛
• مقدار فشار افزایشی؛
• ترکیب مخلوط کار؛
• دلایل دیگر.

بنابراین، با کمک یک اسیلوگرام، می توان خرابی ها را نه تنها در سیستم جرقه زنی یک خودرو، بلکه در سایر اجزا و مکانیسم های آن نیز تشخیص داد. خرابی های سیستم جرقه زنی به دو دسته دائمی و پراکنده تقسیم می شوند (فقط در شرایط عملیاتی خاص رخ می دهد). در حالت اول، از یک تستر ثابت استفاده می شود، در مورد دوم، یک دستگاه متحرک در هنگام حرکت ماشین استفاده می شود. با توجه به اینکه چندین سیستم جرقه زنی وجود دارد، اسیلوگرام های دریافتی اطلاعات متفاوتی خواهند داد. بیایید این موقعیت ها را با جزئیات بیشتری در نظر بگیریم.

احتراق کلاسیک

نمونه های خاصی از خطاها را با استفاده از مثال اسیلوگرام در نظر بگیرید. در شکل ها، نمودارهای سیستم احتراق معیوب به ترتیب با رنگ سبز - قابل سرویس نشان داده شده است.

بعد از سنسور خازنی باز شود

سیم فشار قوی بین محل نصب سنسور خازنی و شمع ها قطع شود. در این حالت به دلیل ظهور شکاف جرقه اضافی متصل به صورت سری، ولتاژ شکست افزایش می یابد و زمان سوختن جرقه کاهش می یابد. در موارد نادر جرقه اصلا ظاهر نمی شود.

توصیه نمی شود که با چنین خرابی کار طولانی مدت انجام دهید، زیرا می تواند منجر به خرابی عایق ولتاژ بالا عناصر سیستم احتراق و آسیب به ترانزیستور برق سوئیچ شود.

سیم جلوی سنسور خازنی قطع می شود

شکستگی سیم فشار قوی مرکزی بین سیم پیچ احتراق و محل نصب سنسور خازنی. در این مورد، یک شکاف جرقه اضافی نیز ظاهر می شود. به همین دلیل، ولتاژ جرقه افزایش می یابد و زمان وجود آن کاهش می یابد.

در این حالت، دلیل اعوجاج اسیلوگرام این است که وقتی یک تخلیه جرقه بین الکترودهای شمع می سوزد، به موازات دو سر سیم فشار قوی شکسته نیز می سوزد.

مقاومت سیم فشار قوی بین محل نصب سنسور خازنی و شمع ها بسیار افزایش یافته است.

افزایش مقاومت سیم فشار قوی بین نقطه نصب سنسور خازنی و شمع ها. مقاومت یک سیم را می توان به دلیل اکسید شدن تماس های آن، پیری هادی یا استفاده از سیمی که بیش از حد طولانی است افزایش داد. به دلیل افزایش مقاومت در انتهای سیم، ولتاژ کاهش می یابد. بنابراین، شکل اسیلوگرام به‌طوری تغییر می‌کند که ولتاژ ابتدای جرقه بسیار بیشتر از ولتاژ انتهای احتراق است. به همین دلیل، مدت زمان سوختن جرقه کوتاه تر می شود.

خرابی در عایق ولتاژ بالا اغلب خرابی آن است. آنها می توانند بین:

• خروجی ولتاژ بالا سیم پیچ و یکی از خروجی های سیم پیچ اولیه سیم پیچ یا "زمین"؛
• سیم ولتاژ بالا و محفظه موتور احتراق داخلی؛
• پوشش توزیع کننده احتراق و محفظه توزیع کننده؛
• کشویی توزیع کننده و شفت توزیع کننده;
• "درپوش" سیم ولتاژ بالا و محفظه موتور احتراق داخلی؛
• محفظه نوک سیم و شمع یا محفظه موتور احتراق داخلی؛
• هادی مرکزی شمع و بدنه آن.

معمولاً در حالت بیکار یا در بارهای کم موتور احتراق داخلی ، یافتن آسیب عایق بسیار دشوار است ، از جمله هنگام تشخیص موتور احتراق داخلی با استفاده از اسیلوسکوپ یا تستر موتور. بر این اساس، موتور باید شرایط بحرانی ایجاد کند تا خرابی به وضوح خود را نشان دهد (راه اندازی موتور احتراق داخلی، باز کردن ناگهانی دریچه گاز، کار در دورهای کم در حداکثر بار).

پس از وقوع تخلیه در محل آسیب عایق، جریان در مدار ثانویه شروع به جریان می کند. بنابراین، ولتاژ روی سیم پیچ کاهش می یابد و به مقدار لازم برای شکست بین الکترودهای روی شمع نمی رسد.

در سمت چپ شکل، ایجاد تخلیه جرقه در خارج از محفظه احتراق به دلیل آسیب به عایق ولتاژ بالا سیستم احتراق را مشاهده می کنید. در این حالت موتور احتراق داخلی با بار زیاد (گاز مجدد) کار می کند.

سطح عایق شمع در سمت محفظه احتراق به شدت آلوده است.

آلودگی عایق شمع در سمت محفظه احتراق. این می تواند به دلیل رسوبات دوده، روغن، بقایای سوخت و مواد افزودنی روغن باشد. در این موارد رنگ رسوب روی مقره تغییر قابل توجهی خواهد داشت. می توانید اطلاعات مربوط به تشخیص موتورهای احتراق داخلی را با رنگ دوده روی شمع به طور جداگانه بخوانید.

آلودگی قابل توجه عایق می تواند باعث ایجاد جرقه های سطحی شود. به طور طبیعی، چنین تخلیه ای احتراق قابل اعتماد مخلوط هوای قابل احتراق را فراهم نمی کند، که باعث شلیک نادرست می شود. گاهی اوقات، اگر عایق آلوده باشد، ممکن است به طور متناوب فلاش اوور رخ دهد.

شکل پالس های ولتاژ بالا که توسط یک سیم پیچ احتراق با خرابی وقفه ایجاد می شود.

خرابی عایق دور پیچ سیم پیچ احتراق. در صورت بروز چنین خرابی، تخلیه جرقه نه تنها روی شمع، بلکه در داخل سیم پیچ احتراق (بین چرخش سیم پیچ های آن) نیز ظاهر می شود. به طور طبیعی انرژی را از تخلیه اصلی می گیرد. و هر چه سیم پیچ در این حالت بیشتر کار کند، انرژی بیشتری از دست می رود. در بارهای کم موتور احتراق داخلی، خرابی توصیف شده ممکن است احساس نشود. با این حال، با افزایش بار، موتور احتراق داخلی ممکن است شروع به "چرخش" کند، قدرت را از دست بدهد.

فاصله بین الکترودهای شمع و تراکم

فاصله بین الکترودهای شمع کاهش می یابد. موتور احتراق داخلی بدون بار کار می کند.

شکاف ذکر شده برای هر خودرو به صورت جداگانه انتخاب می شود و به پارامترهای زیر بستگی دارد:

• حداکثر ولتاژ توسعه یافته توسط سیم پیچ؛
• قدرت عایق عناصر سیستم؛
• حداکثر فشار در محفظه احتراق در لحظه جرقه.
• طول عمر مورد انتظار شمع ها

فاصله بین الکترودهای شمع افزایش می یابد. موتور احتراق داخلی بدون بار کار می کند.

با استفاده از تست جرقه زنی اسیلوسکوپ، می توانید ناسازگاری هایی را در فاصله بین الکترودهای شمع پیدا کنید. بنابراین، اگر فاصله کاهش یافته باشد، احتمال احتراق مخلوط سوخت و هوا کاهش می یابد. در این حالت، خرابی نیاز به ولتاژ شکست کمتری دارد.

اگر فاصله بین الکترودهای روی شمع افزایش یابد، مقدار ولتاژ شکست افزایش می یابد. بنابراین، به منظور اطمینان از احتراق قابل اعتماد مخلوط سوخت، لازم است موتور احتراق داخلی با بار کمی کار کند.

لطفاً توجه داشته باشید که کارکرد طولانی مدت سیم پیچ در حالتی که حداکثر جرقه ممکن را تولید می کند، اولاً منجر به سایش بیش از حد و خرابی زودهنگام آن می شود و ثانیاً این مملو از خرابی عایق در سایر عناصر سیستم جرقه زنی است ، به ویژه در موارد بالا. -ولتاژ همچنین احتمال آسیب زیادی به عناصر سوئیچ، یعنی ترانزیستور قدرت آن، که در خدمت سیم پیچ احتراق مشکل ساز است، وجود دارد.

فشرده سازی کم. هنگام بررسی سیستم جرقه زنی با اسیلوسکوپ یا تستر موتور، فشرده سازی کم در یک یا چند سیلندر قابل تشخیص است. واقعیت این است که در فشرده سازی کم در زمان جرقه زدن، فشار گاز دست کم گرفته می شود. بر این اساس، فشار گاز بین الکترودهای شمع در زمان جرقه نیز دست کم برآورد می شود. بنابراین، ولتاژ کمتری برای خرابی مورد نیاز است. شکل پالس تغییر نمی کند، اما فقط دامنه تغییر می کند.

در شکل سمت راست، زمانی که فشار گاز در محفظه احتراق در زمان جرقه زدن به دلیل فشرده سازی کم یا به دلیل مقدار زیاد زمان احتراق دست کم گرفته می شود، یک اسیلوگرام را مشاهده می کنید. موتور احتراق داخلی در این حالت بدون بار در حال حرکت است.

سیستم جرقه زنی DIS

پالس های جرقه زنی با ولتاژ بالا که توسط سیم پیچ های احتراق DIS سالم دو ICE مختلف (بیکار بدون بار) تولید می شوند.

سیستم جرقه زنی DIS (سیستم جرقه زنی دوگانه) دارای کویل های جرقه زنی ویژه است. تفاوت آنها در این است که به دو پایانه ولتاژ بالا مجهز شده اند. یکی از آنها به اولین انتهای سیم پیچ ثانویه متصل است، دومی - به انتهای دوم سیم پیچ ثانویه سیم پیچ احتراق. هر یک از این سیم پیچ ها به دو سیلندر خدمت می کند.

در ارتباط با ویژگی های توصیف شده، تأیید احتراق با یک اسیلوسکوپ و حذف یک اسیلوگرام ولتاژ پالس های احتراق با ولتاژ بالا با استفاده از سنسورهای DIS خازنی متفاوت است. یعنی قرائت واقعی اسیلوگرام ولتاژ خروجی سیم پیچ معلوم می شود. اگر سیم پیچ ها در شرایط خوبی باشند، در پایان احتراق باید نوسانات میرا مشاهده شود.

برای انجام تشخیص سیستم احتراق DIS با ولتاژ اولیه، لازم است به طور متناوب شکل موج ولتاژ روی سیم پیچ های اولیه سیم پیچ ها گرفته شود.

شرح عکس:

شکل موج ولتاژ در مدار ثانویه سیستم جرقه زنی DIS

1. انعکاس لحظه شروع انباشت انرژی در سیم پیچ احتراق. همزمان با لحظه باز شدن ترانزیستور قدرت است.
2. بازتاب منطقه انتقال سوئیچ به حالت محدود کننده جریان در سیم پیچ اولیه سیم پیچ احتراق در سطح 6 ... 8 الف. سیستم های DIS مدرن دارای سوئیچ هایی بدون حالت محدود کننده جریان هستند، بنابراین هیچ منطقه ای وجود ندارد. پالس ولتاژ بالا
3. از بین رفتن شکاف جرقه بین الکترودهای شمع که توسط سیم پیچ سرو می شود و شروع جرقه زدن. همزمان با لحظه بسته شدن ترانزیستور قدرت سوئیچ.
4. منطقه سوزاندن جرقه
5. پایان سوختن جرقه و آغاز نوسانات میرا.

شرح عکس:

شکل موج ولتاژ در خروجی کنترل DIS سیم پیچ احتراق.

1. لحظه باز شدن ترانزیستور قدرت کلید (آغاز تجمع انرژی در میدان مغناطیسی سیم پیچ احتراق).
2. منطقه انتقال سوئیچ به حالت محدود کننده جریان در مدار اولیه هنگامی که جریان در سیم پیچ اولیه سیم پیچ احتراق به 6 ... 8 الف می رسد. در سیستم های جرقه زنی مدرن DIS، سوئیچ ها حالت محدود کننده جریان ندارند. و بر این اساس، هیچ ناحیه 2 در شکل موج ولتاژ اولیه وجود ندارد.
3. لحظه بسته شدن ترانزیستور برق سوئیچ (در مدار ثانویه، در این حالت، شکستگی شکاف های جرقه بین الکترودهای شمع های جرقه ای که توسط سیم پیچ سرو می شود ظاهر می شود و جرقه شروع به سوزاندن می کند).
4. انعکاس یک جرقه سوزان.
5. انعکاس توقف سوختن جرقه و شروع نوسانات میرا شده.

احتراق فردی

سیستم های جرقه زنی فردی روی اکثر موتورهای بنزینی مدرن نصب می شوند. آنها از این نظر با سیستم های کلاسیک و DIS تفاوت دارند هر شمع توسط یک کویل احتراق جداگانه سرویس می شود. معمولاً کویل ها درست بالای شمع ها نصب می شوند. گاهی اوقات، سوئیچینگ با استفاده از سیم های فشار قوی انجام می شود. کویل ها دو نوع هستند - فشرده и میله.

هنگام تشخیص یک سیستم احتراق فردی، پارامترهای زیر نظارت می شود:

• وجود نوسانات میرا در انتهای بخش سوزاندن جرقه بین الکترودهای شمع.
• مدت زمان انباشت انرژی در میدان مغناطیسی سیم پیچ احتراق (معمولاً بسته به مدل سیم پیچ در محدوده 1,5 ... 5,0 میلی ثانیه است).
• مدت زمان سوختن جرقه بین الکترودهای شمع (معمولاً 1,5 ... 2,5 میلی ثانیه است، بسته به مدل سیم پیچ).

تشخیص ولتاژ اولیه

برای تشخیص یک سیم پیچ جداگانه با ولتاژ اولیه، باید شکل موج ولتاژ را در خروجی کنترل سیم پیچ اولیه سیم پیچ با استفاده از یک پروب اسیلوسکوپ مشاهده کنید.

شرح عکس:

اسیلوگرام ولتاژ در خروجی کنترل سیم پیچ اولیه یک سیم پیچ احتراق فردی قابل سرویس.

1. لحظه باز شدن ترانزیستور قدرت کلید (آغاز تجمع انرژی در میدان مغناطیسی سیم پیچ احتراق).
2. لحظه بسته شدن ترانزیستور برق سوئیچ (جریان مدار اولیه به طور ناگهانی قطع می شود و شکاف جرقه بین الکترودهای شمع ظاهر می شود).
3. ناحیه ای که جرقه بین الکترودهای شمع می سوزد.
4. ارتعاشات میرایی که بلافاصله پس از پایان سوختن جرقه بین الکترودهای شمع رخ می دهد.

در شکل سمت چپ، شکل موج ولتاژ را در خروجی کنترل سیم پیچ اولیه یک اتصال کوتاه فردی معیوب مشاهده می کنید. نشانه خرابی عدم وجود نوسانات میرا پس از پایان سوختن جرقه بین الکترودهای شمع است (بخش "4").

تشخیص ولتاژ ثانویه با سنسور خازنی

استفاده از سنسور خازنی برای به دست آوردن شکل موج ولتاژ روی سیم پیچ ترجیح داده می شود، زیرا سیگنال به دست آمده با کمک آن با دقت بیشتری شکل موج ولتاژ را در مدار ثانویه سیستم احتراق تشخیص داده شده تکرار می کند.

اسیلوگرام پالس ولتاژ بالا یک اتصال کوتاه انفرادی فشرده سالم، به دست آمده با استفاده از یک سنسور خازنی

شرح عکس:

1. شروع انباشت انرژی در میدان مغناطیسی سیم پیچ (مصادف با باز شدن ترانزیستور قدرت کلید).
2. خرابی شکاف جرقه بین الکترودهای شمع و شروع جرقه سوزی (در لحظه بسته شدن ترانزیستور برق سوئیچ).
3. ناحیه جرقه سوز بین الکترودهای شمع.
4. نوسانات میرایی که پس از پایان جرقه سوختن بین الکترودهای شمع رخ می دهد.

اسیلوگرام پالس ولتاژ بالا یک اتصال کوتاه انفرادی فشرده سالم، به دست آمده با استفاده از یک سنسور خازنی. وجود نوسانات میرا بلافاصله پس از شکسته شدن شکاف جرقه بین الکترودهای شمع (ناحیه با نماد "2" مشخص شده است) نتیجه ویژگی های طراحی سیم پیچ است و نشانه ای از خرابی نیست.

اسیلوگرام پالس ولتاژ بالا یک اتصال کوتاه انفرادی فشرده معیوب، به دست آمده با استفاده از یک سنسور خازنی. نشانه خرابی عدم وجود نوسانات میرا پس از پایان جرقه سوختن بین الکترودهای شمع است (منطقه با نماد "4" مشخص شده است).

تشخیص ولتاژ ثانویه با استفاده از سنسور القایی

سنسور القایی هنگام انجام تشخیص بر روی ولتاژ ثانویه در مواردی استفاده می شود که دریافت سیگنال با استفاده از سنسور خازنی غیرممکن است. چنین سیم پیچ های احتراق عمدتاً مدارهای کوتاه منفرد میله ای، مدارهای کوتاه منفرد فشرده با یک مرحله توان داخلی برای کنترل سیم پیچ اولیه، و مدارهای کوتاه مجزا که در ماژول ها ترکیب شده اند.

اسیلوگرام یک پالس ولتاژ بالا یک اتصال کوتاه فردی میله سالم، با استفاده از یک سنسور القایی به دست آمده است.

شرح عکس:

1. شروع انباشت انرژی در میدان مغناطیسی سیم پیچ احتراق (همزمان با باز شدن ترانزیستور قدرت سوئیچ).
2. خرابی شکاف جرقه بین الکترودهای شمع و شروع جرقه سوزی (لحظه بسته شدن ترانزیستور برق کلید).
3. ناحیه ای که جرقه بین الکترودهای شمع می سوزد.
4. ارتعاشات میرایی که بلافاصله پس از پایان سوختن جرقه بین الکترودهای شمع رخ می دهد.

اسیلوگرام پالس ولتاژ بالا اتصال کوتاه انفرادی میله معیوب، با استفاده از یک سنسور القایی به دست آمده است. نشانه خرابی عدم وجود نوسانات میرا در پایان دوره سوزاندن جرقه بین الکترودهای شمع است (منطقه با نماد "4" مشخص شده است).

اسیلوگرام پالس ولتاژ بالا اتصال کوتاه انفرادی میله معیوب، با استفاده از یک سنسور القایی به دست آمده است. نشانه خرابی عدم وجود نوسانات میرا در انتهای جرقه بین الکترودهای شمع و زمان سوختن جرقه بسیار کوتاه است.

نتیجه

عیب یابی سیستم جرقه زنی با استفاده از تستر موتور می باشد پیشرفته ترین روش عیب یابی. با استفاده از آن، می توانید خرابی ها را نیز در مرحله اولیه وقوع آنها شناسایی کنید. تنها عیب این روش تشخیصی قیمت بالای تجهیزات است. بنابراین، آزمایش را می توان تنها در ایستگاه های خدمات تخصصی، که در آن سخت افزار و نرم افزار مناسب وجود دارد، انجام داد.