オシロスコープで点火をチェックする

現代の自動車の点火システムを診断するための最も高度な方法は、 モーターテスター. このデバイスは、点火システムの高電圧波形を表示し、点火パルス、絶縁破壊電圧値、燃焼時間、火花強度に関するリアルタイム情報も提供します。 モーターテスターの心臓部 デジタルオシロスコープ、および結果はコンピューターまたはタブレットの画面に表示されます。

この診断技術は、一次回路と二次回路の両方の障害が常にオシログラムの形で反映されるという事実に基づいています。 次のパラメータの影響を受けます。

オシロスコープで点火をチェックする

• 点火時期;
• クランクシャフト速度;
• スロットル開度;
• ブースト圧値;
• 作業混合物の組成;
• その他の理由。

したがって、オシログラムを使用すると、車の点火システムだけでなく、他のコンポーネントやメカニズムの故障も診断できます。 点火システムの故障は、永続的なものと散発的なもの (特定の動作条件下でのみ発生するもの) に分けられます。 最初のケースでは、固定テスターが使用され、XNUMX番目のケースでは、車の移動中に使用されるモバイルテスターが使用されます。 複数の点火システムがあるため、受信したオシログラムは異なる情報を提供します。 これらの状況をさらに詳しく考えてみましょう。

クラシック点火

オシログラムの例を使用して、故障の具体例を考えてみましょう。 図では、故障した点火システムのグラフがそれぞれ赤で示され、緑で示されています - 修理可能です。

静電容量センサーの後に開く

静電容量式センサーの取り付けポイントとスパーク プラグの間の高電圧ワイヤーを中断します。. この場合、直列に接続された追加の火花ギャップの出現により破壊電圧が増加し、火花燃焼時間が減少します。 まれに火花が全く出ないことがあります。

点火システム要素の高電圧絶縁の故障やスイッチのパワートランジスタの損傷につながる可能性があるため、このような故障で長時間の動作を許可することはお勧めできません。

静電容量センサーの前の断線

イグニッションコイルと静電容量センサーの取り付けポイントの間の中央高圧線の破損. この場合、追加の火花ギャップも現れます。 このため、火花の電圧が上昇し、その存在時間が減少します。

この場合、オシログラムの歪みの理由は、火花放電がろうそく電極間で燃焼するときに、壊れた高圧線の両端の間でも並行して燃焼するためです。

静電容量センサーの取り付けポイントとスパークプラグ間の高電圧ワイヤーの抵抗が大幅に増加しました。

静電容量センサーの取り付けポイントとスパークプラグ間の高電圧ワイヤーの抵抗の増加. ワイヤーの抵抗は、接点の酸化、導体の老化、または長すぎるワイヤーの使用によって増加する可能性があります。 ワイヤの両端で抵抗が増加するため、電圧が低下します。 したがって、オシログラムの形状は歪んでおり、スパークの開始時の電圧は燃焼の終了時の電圧よりもはるかに大きくなります。 このため、火花の燃焼時間が短くなります。

高電圧絶縁の故障は、ほとんどの場合、その故障です。 それらは次の間で発生する可能性があります。

• コイルの高電圧出力と、コイルの一次巻線の出力のXNUMXつまたは「接地」。
• 高圧線と内燃機関のハウジング。
• 点火ディストリビューターカバーとディストリビューターハウジング。
• ディストリビュータースライダーとディストリビューターシャフト。
• 高電圧ワイヤと内燃機関ハウジングの「キャップ」。
• ワイヤーチップとスパークプラグハウジングまたは内燃エンジンハウジング。
• キャンドルとその本体の中心導体。

通常、アイドルモードまたは内燃エンジンの低負荷時には、オシロスコープまたはモーターテスターを使用して内燃エンジンを診断する場合を含め、絶縁損傷を見つけることは非常に困難です。 したがって、故障が明確に現れるように、モーターは重大な状態を作り出す必要があります（内燃エンジンの始動、スロットルの突然の開放、最大負荷での低回転での動作）。

絶縁損傷の場所で放電が発生した後、電流が二次回路に流れ始めます。 したがって、コイルの電圧が低下し、ろうそくの電極間のブレークダウンに必要な値に達しません。

図の左側では、点火システムの高電圧絶縁の損傷により、燃焼室の外側で火花放電が形成されていることがわかります。 この場合、内燃機関は高負荷で作動します (再ガス化)。

点火プラグの絶縁体の燃焼室側の表面がひどく汚れています。

燃焼室側のスパークプラグ絶縁体の汚染. これは、すす、オイル、燃料の残留物、およびオイル添加剤の堆積物が原因である可能性があります。 これらの場合、絶縁体の堆積物の色が大幅に変化します。 ろうそくのすすの色で内燃機関の診断に関する情報を個別に読むことができます。

絶縁体が著しく汚染されていると、表面の火花が発生する可能性があります。 当然のことながら、このような放電は可燃性空気混合気の確実な点火を提供せず、失火の原因となります。 絶縁体が汚染されていると、フラッシュオーバーが断続的に発生することがあります。

インターターンブレークダウンを伴うイグニッションコイルによって生成される高電圧パルスの形式。

イグニッションコイル巻線のターン間絶縁破壊. このような故障が発生した場合、スパーク放電はスパークプラグだけでなく、イグニッションコイルの内側（巻線のターン間）にも現れます。 主放電から自然にエネルギーを奪います。 そして、コイルがこのモードで動作する時間が長いほど、より多くのエネルギーが失われます。 内燃エンジンの負荷が低い場合、説明されている故障は感じられない場合があります。 ただし、負荷が増加すると、内燃エンジンが「トロイト」し始め、パワーが失われる可能性があります。

スパークプラグ電極と圧縮の間のギャップ

スパークプラグ電極間のギャップが減少します。 内燃エンジンは無負荷でアイドリングしています。

上記のギャップは、各車ごとに個別に選択され、次のパラメーターに依存します。

• コイルによって発生する最大電圧。
• システム要素の絶縁強度;
• スパーク時の燃焼室内の最大圧力;
• ろうそくの予想耐用年数。

スパークプラグの電極間のギャップが増加します。 内燃エンジンは無負荷でアイドリングしています。

オシロスコープの点火テストを使用すると、スパークプラグ電極間の距離の不一致を見つけることができます。 したがって、距離が短くなると、燃料と空気の混合気の発火の可能性が低下します。 この場合、ブレークダウンにはより低いブレークダウン電圧が必要です。

ろうそくの電極間のギャップが大きくなると、ブレークダウン電圧の値が大きくなります。 したがって、混合気の確実な着火を確保するためには、内燃機関を低負荷で運転する必要がある。

可能な限り最大のスパークを発生させるモードでのコイルの長時間の動作は、第一に過度の摩耗と早期故障につながり、第二に、これは点火システムの他の要素、特に高電圧での絶縁破壊を伴うことに注意してください。 -電圧。 また、スイッチの要素、つまり問題のあるイグニッション コイルに使用されるパワー トランジスタが損傷する可能性が高くなります。

低圧縮. オシロスコープまたはモーターテスターで点火システムをチェックすると、XNUMXつまたは複数のシリンダーで低圧縮が検出される場合があります。 事実、スパーク時の低圧縮では、ガス圧が過小評価されています。 したがって、スパーク時のスパークプラグの電極間のガス圧も過小評価される。 したがって、ブレークダウンにはより低い電圧が必要です。 パルスの形状は変化しませんが、振幅のみが変化します。

右の図は、低圧縮または点火時期の値が大きいために、スパーク時の燃焼室内のガス圧力が過小評価されている場合のオシログラムを示しています。 この場合の内燃エンジンは無負荷でアイドリングしています。

DIS点火システム

XNUMX つの異なる ICE の正常な DIS イグニッション コイルによって生成される高電圧イグニッション パルス (負荷なしのアイドル状態)。

DIS（ダブルイグニッションシステム）イグニッションシステムには、特別なイグニッションコイルがあります。 それらは、XNUMXつの高電圧端子が装備されているという点で異なります。 それらのXNUMXつは二次巻線の最初の端に接続され、XNUMX番目は点火コイルのXNUMX次巻線のXNUMX番目の端に接続されます。 このような各コイルは、XNUMX つのシリンダーに使用されます。

説明されている機能に関連して、オシロスコープによる点火の検証と、容量性DISセンサーを使用した高電圧点火パルスの電圧のオシログラムの除去は、別々に行われます。 つまり、コイルの出力電圧のオシログラムの実際の読み取り値がわかります。 コイルが良好な状態にある場合、燃焼の終わりに減衰振動が観察されるはずです。

一次電圧によるDIS点火システムの診断を実行するには、コイルの一次巻線で電圧波形を交互に取得する必要があります。

写真の説明:

DIS点火系二次回路電圧波形

1. イグニッションコイルにエネルギーが蓄積され始める瞬間を反映。 これは、パワー トランジスタの開放の瞬間と一致します。
2. 6 ... 8 Aのレベルでのイグニッションコイルの一次巻線における電流制限モードへのスイッチの遷移ゾーンの反射。最新のDISシステムには電流制限モードのないスイッチがあるため、Aのゾーンはありません高電圧パルス。
3. コイルが提供するスパークプラグの電極間の火花ギャップの故障と火花燃焼の開始。 スイッチのパワートランジスタを閉じる瞬間と一致します。
4. 火花燃焼エリア。
5. 火花燃焼の終わりと減衰振動の始まり。

写真の説明:

イグニッションコイルの制御出力DISの電圧波形。

1. スイッチのパワートランジスタを開く瞬間（イグニッションコイルの磁場にエネルギーが蓄積し始める）。
2. 点火コイルの一次巻線の電流が6 ... 8 Aに達すると、スイッチが一次回路の電流制限モードに移行するゾーン。最新のDIS点火システムでは、スイッチに電流制限モードがありません、したがって、一次電圧波形に欠落しているゾーン 2 はありません。
3. スイッチのパワートランジスタを閉じる瞬間（この場合、二次回路では、コイルによって供給されるスパークプラグの電極間にスパークギャップの故障が現れ、スパークが燃え始めます）。
4. 燃える火花の反射。
5. 火花燃焼の停止と減衰振動の開始の反映。

個別点火

個々の点火システムは、最新のガソリンエンジンのほとんどに取り付けられています。 それらは、次の点で従来のシステムや DIS システムとは異なります。 各スパークプラグは、個々のイグニッションコイルによって整備されています. 通常、コイルはろうそくの真上に取り付けられます。 場合によっては、高圧線を使用してスイッチングが行われます。 コイルにはXNUMXつのタイプがあります- コンパクト и ロッド.

個々のイグニッション システムを診断する場合、次のパラメータが監視されます。

• スパークプラグの電極間の火花燃焼セクションの端に減衰振動が存在する。
• イグニッションコイルの磁場におけるエネルギー蓄積の持続時間（通常、コイルのモデルに応じて、1,5〜5,0ミリ秒の範囲です）;
• スパークプラグの電極間の火花燃焼の持続時間（通常、コイルのモデルに応じて1,5〜2,5ミリ秒）。

一次電圧診断

一次電圧によって個々のコイルを診断するには、オシロスコープ プローブを使用して、コイルの一次巻線の制御出力で電圧波形を表示する必要があります。

写真の説明:

使用可能な個々のイグニッション コイルの一次巻線の制御出力における電圧のオシログラム。

1. スイッチのパワートランジスタを開く瞬間（イグニッションコイルの磁場にエネルギーが蓄積し始める）。
2. スイッチのパワートランジスタを閉じる瞬間（一次回路の電流が突然遮断され、スパークプラグの電極間にスパークギャップの故障が現れます）。
3. スパークプラグの電極間で火花が燃える部分。
4. スパークプラグの電極間の火花燃焼終了直後に発生する減衰振動。

左の図では、個々の短絡故障の一次巻線の制御出力での電圧波形を見ることができます。 故障の兆候は、スパークプラグ電極間の火花燃焼の終了後に減衰振動がないことです (セクション「4」)。

静電容量センサーによる二次電圧診断

容量センサーを使用してコイルの電圧波形を取得することは、その助けを借りて取得された信号が診断された点火システムの二次回路の電圧波形をより正確に繰り返すため、より好ましいです。

静電容量センサーを使用して取得した、健康でコンパクトな個々の短絡の高電圧パルスのオシログラム

写真の説明:

1. コイルの磁場でのエネルギー蓄積の開始（スイッチのパワートランジスタの開放と一致します）。
2. スパークプラグの電極間のスパークギャップの故障とスパーク燃焼の開始（スイッチのパワートランジスタが閉じた瞬間）。
3. スパークプラグ電極間の火花燃焼領域。
4. ろうそくの電極間での火花燃焼の終了後に発生する減衰振動。

静電容量センサーを使用して取得した、健康でコンパクトな個々の短絡の高電圧パルスのオシログラム。 スパークプラグ電極間のスパークギャップの故障直後の減衰振動の存在（領域は記号「2」でマークされています）は、コイルの設計上の特徴の結果であり、故障の兆候ではありません。

静電容量センサーを使用して取得した、故障したコンパクトな個々の短絡の高電圧パルスのオシログラム。 故障の兆候は、ろうそくの電極間の火花燃焼の終了後に減衰振動がないことです（領域は記号「4」でマークされています）。

誘導センサーを使用した二次電圧診断

二次電圧の診断を実行するときの誘導センサーは、静電容量センサーを使用して信号を取得できない場合に使用されます。 このようなイグニッション コイルは、主にロッド個別短絡、一次巻線を制御するためのパワー ステージを内蔵したコンパクトな個別短絡、およびモジュールに結合された個別短絡です。

誘導センサーを使用して得られた、健康な棒の個々の短絡の高電圧パルスのオシログラム。

写真の説明:

1. イグニッション コイルの磁場でのエネルギー蓄積の開始 (スイッチのパワー トランジスタの開放と一致します)。
2. スパークプラグの電極間の火花ギャップの故障と火花燃焼の開始（スイッチのパワートランジスタが閉じた瞬間）。
3. スパークプラグの電極間で火花が燃える部分。
4. スパークプラグの電極間の火花燃焼終了直後に発生する減衰振動。

誘導センサーを使用して取得した、不良ロッド個別短絡の高電圧パルスのオシログラム。 故障の兆候は、点火プラグ電極間の火花燃焼期間の終わりに減衰振動がないことです (領域は記号「4」でマークされています)。

誘導センサーを使用して取得した、不良ロッド個別短絡の高電圧パルスのオシログラム。 失敗の兆候は、点火プラグ電極間の火花燃焼の終わりに減衰振動がなく、火花燃焼時間が非常に短いことです。

出力

モーターテスターを使用した点火系の診断は、 最も高度なトラブルシューティング方法. これにより、発生の初期段階でも故障を特定できます。 この診断方法の唯一の欠点は、機器の価格が高いことです。 したがって、テストは、適切なハードウェアとソフトウェアがある専用のサービスステーションでのみ実行できます。