Диагностирование систем управления двигателем с использованием мотор-тестеров в режиме работы анализатора систем зажигания
М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А З А Н И Я
к выполнению лабораторных работ по дисциплине “Электронные системы ДВЗ” для студентов направления подготовки 6.050503 “Машиностроение”, специальностью 7(8).05050304 “Двигатели внутреннего сгорания”
Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине “Электронные системы ДВЗ” для студентов направления подготовки 6.050503 “Машиностроение”, специальностью 7(8).05050304 “Двигатели внутреннего сгорания”/Сост. В.И. Кубич, Н.Е. Рябошапка. – Запорожье: ЗНТУ, 2015. – 61с.
Составители: В.И. Кубич, доц., к.т.н.
Н.Е. Рябошапка, ст. преп.
Рецензент: Г.И. Слынько, проф., д.т.н.
Ответсвенный за выпуск: В.И. Алмаев, зав.лаб.
Утверждено на заседании кафедры
«Двигатели внутреннего сгорания»
Протокол № от 2015г.
С О Д Е Р Ж А Н И Е
| стор. | ||
| 1. | ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ……………. | |
| 2. | ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1. Диагностирование систем управления двигателем с использованием мотор-тестеров в режиме работы анализатора систем зажигания …………………………... | |
| 3. | ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2. Диагностирование систем управления двигателем с использованием мотор-тестеров в режиме работы осциллоскопа ……………………………………………… | |
| 4. | ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3. Диагностирование систем упраления двигателем с использованием сканеров …............................................... | |
| 5. | ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4. Диагностирование систем управления двигателем с использованием 4хкомпонентного газоанализатора ……. | |
| 6. | СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ……………………………….. |
О Б Щ И Е М Е Т О Д И Ч Е С К И Е У К А З А Н И Я
Диагностирование СУД (систем упраления двигателем) имеет конечной целью оценку технического состояния, а на основании этой оценки принимается решение о том, требуется ли какое-либо вмешательство для восстановления работоспособности (ремонт).
Схематично процесс диагностирования можно разбить на следующие этапы:
1. сбор информации о техническом состоянии двигателя и СУД;
2. локализация на основе анализа информации неисправности (если она имеется) на уровне подсистемы или подсистем;
3. поиск дефекта до уровня узла (датчик, исполнительный механизм, линия связи).
В процессе сбора информации следует стремиться к получению её в максимально возможном объёме. Рассмотрим основные способы диагностирования СУД с использованием технических средств.
Л А Б О Р А Т О Р Н А Я Р А Б О Т А №1
Диагностирование систем управления двигателем с использованием мотор-тестеров в режиме работы анализатора систем зажигания.
Цель работы:
- изучить общие принципы диагностирования систем управления двигателем с использованием мотор-тестеров;
- ознакомиться с основными примерами использования мотор-тестеров в режиме анализаторов систем зажигания.
Возможности применения мотортестеров для диагностирования систем управления двигателем рассмотрим на примере некоего абстрактного прибора в котором реализованы основные режимы:
1. анализатор систем зажигания;
2. осциллоскоп;
3. мультиметр.
Рассмотрим эти режимы подробнее.
В результате работы анализатора системы зажигания могут быть получены (в зависимости от возможностей прибора и конструктивных особенностей системы зажигания):
- осциллограмма напряжения первичной и вторичной цепи системы зажигания;
- гистограммы пробивных напряжений и времени горения искры;
- цифровые значения пробивных напряжений и времени горения искры;
- информация об угле замкнутого состояния контактов и угле опережения зажигания.
Особое значение имеет правильный анализ результатов проверки системы зажигания.
Рассмотрим основные формы полученных сигналов и их анализ.
На рисунке 1.1 приведены осциллограммы первичной и вторичной цепи системы зажигания.
Рисунок 1.1 − Осциллограммы первичной и вторичной цепи системы зажигания
Анализ осциллограмм.Анализ осциллограмм первичной и вторичной цепи системы зажигания включает в себя оценку взаимного влияния цепей.
Осциллограммы имеют отдельные участки, которые отображают определенные взаимодействия, имеющие место в системе зажигания.
Осциллограммы имеют три основных участка.
Участки помечены на осциллограммах:
- участок горения (Firing Section);
- участок затухания, переходной участок (Intermediate Section)
- участок подготовки, накапливания энергии (Dwell Section)
Участки также пронумерованы (от 1 до 9) чтобы идентифицировать их местоположение на осциллограмме для последующего описания действия системы зажигания.
Описание осциллограмм системы зажигания.На рисунке 1.1 графически показаны все участки работы системы зажигания как первичной, так и вторичной цепи.
Осциллограммы начинаются участком воспламенения (4), проходят все стадии действия системы зажигания, и заканчиваются с началом следующего участка воспламенения (4).
Однако фактический цикл воспламенения для цилиндра должен рассматриваться от момента подачи питания на катушку зажигания
Промежуточный участок – A.В точке 9 на осциллограмме тока в первичной цепи нет. Ток не будет течь, пока модуль зажигания не получит сигнал от поворота коленчатого вала.
Участки В и С.От точки 1 до точки 4, модуль зажигания подаёт напряжение на первичную обмотку катушки зажигания, через которую начинает протекать ток. Этот ток создаёт магнитное поле, пересекающее первичную и вторичную обмотки катушки. В точке 4, модуль выключает ток в ответ на сигнал от генератора.
Физические свойства катушки определяют её сопротивление внезапным изменениям тока, так что требуется некоторое время для того, чтобы ток достиг своего максимального уровня. Это обозначено колебаниями после точки 2 на осциллограмме. В начальной стадии, магнитное поле в катушке зажигания начинает расти. В результате этого роста, напряжение с противоположной полярностью и небольшой энергией вырабатывается во вторичной обмотке. Поскольку, ток в первичной обмотке подходит к своему максимальному значению, рост магнитного поля замедляется. Это может быть замечено постепенным ослаблением колебаний (B). Первичный ток катушки достигает своего максимального уровеня, называемого " насыщенность катушки " (C).
Некоторые системы зажигания могут включать функцию ограничения максимального тока.
Электронное ограничение тока используется, чтобы предотвратить чрезмерное текущее напряжение в транзисторе переключения в модуле зажигания.
Участки воспламенения - D и E.В точке 4 происходит отключение тока от первичной обмотки катушки и магнитное поле, которое создалось вокруг первичных и вторичных обмоток катушки в течение подготовительного периода быстро сворачивается. Относительное движение магнитных линий поперек обмоток катушки генерирует напряжение, и в первичных и во вторичных обмотках. В результате возникает низкое напряжение в первичной обмотке и высокое вторичное напряжение для создания искры. Высокое, произведенное напряжение называется вторичным напряжением.
В момент ионизации (точка 5), напряжение понижается немедленно. Это снижение − емкостная часть дуги искры, которая зажигает воздушную/топливную смесь, чтобы начать процесс сгорания.
После ионизации, большинство остающейся энергии катушки расходуется на ток, протекающий между электродами свечи зажигания. Это - индуктивная часть дуги искры.
Визуально это выглядит как вспышка, и это идентифицировано на осциллограмме как линия горения искры (6). Линия соединяет промежуток по довольно низкому уровню постоянного напряжения от 1kV к 4kV. Для остающейся энергией становится все более трудным поддерживать искру. Когда напряжение катушки уменьшено до уровня напряжения линии горения искры, искра гаснет. Увеличенное сопротивление проявляется на осциллограмме как повышение на линии горения искры к точке 7. Линия горения искры охватывает период между точками 5 и 7. Этот период упомянут как продолжительность горения искры.
Напряжение поддержания искры изменяется. Это обозначено "биениями" на линии горения искры. Изменения – результат изменения сопротивления воздушного промежутка между электродами свечи (давление, температура, турбулентность, и т.д.).
В богатой воздушно-топливной смеси, есть большее количество газових молекул в камере сгорания, которые очень плотно упакованы. Так, когда искра зажигает некоторые молекулы, они в свою очередь зажигают другие, и это продолжается, пока сгорание не закончено.
Двигатели с впрыском топлива разработаны, чтобы работать на более бедной воздушно-топливной смеси. Плотность газовых молекул более редка, и это более трудно для молекул, чтобы зажечь друг друга. Искра между электродами должна быть поддержана для полного сгорания.
Промежуточный участок – F.На промежуточном участке (F), остаток от энергии катушки воспламенения рассеян. После того, как искра погаcла, от точки 3 до точки 5 идут постепенно уменьшающиеся колебания в форме волны (8). Это - результат неиспользованного тока, текущего сначала в одном направлении, а затем в другом, из-за индуктивно-емкостного эффекта катушки и вторичных компонентов.