Вимірювання високої напруги
в системах запалювання автомобілів
Основою будь-якого сучасного мотортестера є цифровий осцилограф. Мотортестер - це пристрій, здатний відображати осциллограмму високої напруги системи запалювання, крім того, в реальному часі відображає параметри імпульсу запалювання, такі як пробивну напругу, час і напруга горіння іскри.
Будь-яка несправність в системі запалювання, як в первинній, так і у вторинному ланцюзі, певним чином впливає на форму і параметри імпульсу високої напруги у вторинному ланцюзі системи запалювання. Таким чином, спостерігаючи осциллограмму високої напруги, можна комплексно продіагностувати систему запалювання. Знаючи нормальні параметри імпульсу запалювання, а також осцилограми типових несправностей і бачачи при цьому осциллограмму високої напруги досліджуваної системи запалювання, можна швидко і однозначно виявити несправності системи запалювання.
Осцилограма високої напруги системи запалювання.
1. Початок накопичення енергії в магнітному полі котушки запалювання (момент відкриття силового транзистора комутатора системи запалювання).
2.Момент переходу комутатора системи запалювання в режим утримання енергії в магнітному полі (після досягнення струму в первинній обмотці котушки запалювання рівного близько 8А, комутатор переходить в режим стабілізації струму на цьому рівні).
3.Пробой іскрового проміжку і початок горіння іскри (момент закриття силового транзистора комутатора).
4.Участок горіння іскри.
5.Конец горіння іскри і початок згасаючих коливань.
Розглянемо, як можна перевірити систему запалювання двигуна за допомогою мотортестера.
Ємнісні датчики повинні бути встановлені на високовольтні дроти в строгому порядку згідно з інструкцією.
Для роботи з системами запалювання, в яких кожну свічку запалювання обслуговує окрема котушка запалювання, адаптер DI / DIS повинен бути послідовно встановлений на кожну котушку запалювання.
Розглянемо конструкції і принципи дії високовольтних датчиків.
Індуктивний датчик служить для синхронізації сигналу - щоб знати до якого саме циліндра відноситься кожен окремий імпульс запалювання.
Принцип дії індуктивного датчика подібний до роботи трансформатора. Як сердечника "трансформатора" застосовуються два феритових півкільця, вторинною обмоткою "трансформатора" є котушка, намотана поверх сердечника, а первинної - центральна жила високовольтного проводу.
Таким чином, будь-які зміни струму в високовольтному проводі, трансформуються в напругу на обмотці датчика. Так як вихідна напруга датчика безпосередньо залежить від швидкості наростання струму, то вихідний сигнал збігається за часом з моментом пробою іскри.
Крім того, виявляються і ємнісні властивості індуктивного датчика в зв'язку з безпосередньою близькістю котушки датчика і центральної жили високовольтного проводу. Це властивість датчика, дає можливість розрізняти робочу іскру від холостий в DIS системах запалювання.
Найбільш просто і безпечно зняти осцилограму вторинної напруги системи запалювання, можна застосувавши ємнісний датчик. Зняття сигналу відбувається за рахунок ємності, що утворюється між екранованими ізольованими обкладинками датчика і центральної струмопровідної жилою високовольтного проводу досліджуваної системи запалювання. Саме такого типу датчики застосовуються в Мотортестер для роботи з вторинними ланцюгами систем запалювання.
Конструкція ємнісних датчиків фірми BOSCH.
Більш рання конструкція ємнісного датчика фірми BOSCH.
Конструкція ємнісного датчика для самостійного виготовлення.
При проектуванні ємнісного датчика для самостійного виготовлення використовувалися кращі особливості конструкцій датчиків інших виробників, виходячи з практичного застосування в автосервісі. Матеріали для виготовлення датчика легко доступні, особливо для працівників автосервісу. Як ізолятора застосовується фторопласт.
При вимірі високовольтних напруг в системах запалювання деяких двигунів (наприклад, сучасні двигуни Mercedes, AUDI, VW ...), де свічка запалювання знаходиться безпосередньо під котушкою запалювання, знадобляться ємнісні датчики абсолютно іншої конструкції.
Головна їхня відмінність в тому, що зняття сигналу відбувається за рахунок ємності, що утворюється між екранованими ізольованими обкладинками датчика й високовольтний вивід вторинної обмотки котушки запалювання, або самої вторинною обмоткою. Тому, існують десятки типів конструкцій таких датчиків, що прямо залежать від конструкції котушки запалювання і способу її установки на двигун. Але в більшості випадків, осциллограмму високої напруги системи запалювання можна зняти за допомогою адаптера DI / DIS.