Диагностика системы зажигания автомобильных двигателей с помощью мотор-тестера стробоскопа FOCUS F-10
2.1. Цель работы:Изучить методику измерений оборотов двигателя, неравномерности оборотов двигателя; угла замкнутого состояния катушки; научится проверять момент установки зажигания; работу центробежного и вакуумного регуляторов опережения зажигания; импульсное напряжения первичной цепи катушки зажигания; длительность горения искры; научится измерять условную эффективность работы цилиндров и напряжение на замкнутых контактах прерывателя.
2.2. Измерение оборотов и неравномерности холостого хода в режиме TAX и ∆Об
Для измерения оборотов двигателя необходимо выбрать на верхнем индикаторе режим «Тах». Показания дисплея в режиме «Тах» необходимо умножить на 1000.
При включении прибора измерение оборотов производится со входа емкостного датчика. В случае переключения прибора в асинхронный режим, измерение оборотов производится со входа соединения с прерывателем, коммутатором.
Проверку оборотов холостого хода, для систем с одной катушкой зажигания, рекомендуется проводить, если это возможно, в асинхронном режиме. При этом коэффициент оборотов устанавливают Коб=2. Для систем с несколькими катушками, измерения проводятся в синхронном режиме с подключением высоковольтного датчика на провод 1 цилиндра. Коэффициент оборотов устанавливают Коб = 1.
По умолчанию прибор индицирует обороты двигателя для случая Коб = 2.
Изменение коэффициента пересчета оборотов производится путем длительного нажатия на левую кнопку в режиме «Тах».
Величина оборотов прогретого двигателя должна соответствовать рекомендациям завода - изготовителя.
В случае сильного отличия измеренных оборотов от рекомендуемых, следует, в первую очередь, проверить правильность положения дроссельной и воздушной заслонок карбюратора при отпущенной педали газа и утопленной монетке управления воздушной заслонкой.
Необходимо проверить регулировку винта количества смеси на карбюраторном двигателе и работу регулятора холостого хода на инжекторном двигателе. На обороты и неравномерность холостого хода сильное влияние оказывают также угол опережения зажигания и его стабильность, подсос воздуха через неплотности впускного коллектора (деформация фланца карбюратора, повреждения вакуумных \ трубок, прокладок коллектора, повреждение диафрагмы вакуумного усилителя тормозов и т. п.).
Для измерения неравномерности оборотов двигателя выбирается режим «∆Об.». Прибор переходит к измерению средней неравномерности оборотов холостого хода.
Приемлемой следует считать нестабильность ± 50 об/мин для карбюраторных двигателей, и ± 30 об/мин для инжекторных. При больших отклонениях следует провести поиск неисправностей, вызывающих не стабильную работу двигателя.
На нестабильность оборотов также могут оказывать влияние неудовлетворительное состояние изоляторов свечей (следы пробоев в виде тонких линий на буром налете), периодические пробои высокого напряжения на "массу" из-за загрязнения или неисправности высоковольтной части системы зажигания (провода, крышка, бегунок, наконечники свечей).
Высоковольтные провода должны иметь сопротивление, определяемое их конструкцией и длинной (сотни Ом для проводов с металлической жилой и несколько Ком для проводов с мягкой жилой). Следует иметь в виду, что чрезмерное (более 30 кОм) сопротивление высоковольтных проводов так же может являться неисправностью вызванной выгоранием токопроводящей жилы в процессе работы.
Дополнительные резисторы должны иметь оговоренные производителем характеристики. Причиной повышенной нестабильности оборотов может быть износ или неисправность деталей прерывателя-распределителя (втулки валика, оси грузиков, растяжение и поломка пружин, заедание подшипника подвижной платы и т.п.). На инжекторных двигателях на стабильность оборотов может оказывать влияние загрязнение или неисправность регулятора холостого хода, повреждение шлангов подвода воздуха к нему (двигатели ЗМЗ).
Состав рабочей смеси и ее стабильность также оказывают большое влияние на обороты холостого хода.
В карбюраторных двигателях это обеспечивается регулировками системы холостого хода, а в инжекторных - правильной работой форсунок и системы управления топливоподачей.
2.3. Методика диагностики двигателя с использованием режима "УЗСК"
Измерение этого параметра позволяет оценить, насколько правильно происходит управление первичной цепью катушки зажигания, от которого, в свою очередь, зависит энергия искры.
Для измерения УЗСК необходимо выбрать на верхнем индикаторе режим «Тах», а на нижнем индикаторе режим «УЗСК».
Прибор рассчитывает УЗСК, используя формулу:
УЗСК = ((Х/(Х+У))*360/количество цилиндров.
Где «Х» отрезок времени, когда первичная обмотка катушки зажигания замкнута на массу, а «У» отрезок времени, когда первичная обмотка катушки зажигания разомкнута от массы (рис. 5).
Рис. 5. Осциллограммы напряжений в первичной цепи катушки зажигания.
Значение УЗСК или времени накопления должно находиться в пределах, указанных в эксплуатационной документации на диагностируемый автомобиль. Например, для контактных систем зажигания автомобилей ВАЗ УЗСК должен составлять 54-58 градусов.
Для измерения УЗСК раздельно по цилиндрам необходимо длительно нажать на правую кнопку в режиме «УЗСК». Показания с одиночного индикатора изменятся на мигающую цифру «1», при этом будут индицироваться показания УЗСК соответствующие первому цилиндру. Коротко нажимая на кнопки (левую в сторону уменьшения или на правую в сторону увеличения) выбираются показания последовательно для каждого цилиндра. Показания прибора с последовательными порядковыми номерами соответствуют порядку работы цилиндров.
Изменение УЗСК по цилиндрам двигателя не должно превышать 3-х градусов. В противном случае возможны следующие неисправности: - износ деталей привода распределителя; - изогнутость валика распределителя; - эксцентриситет кулачка прерывателя.
При увеличении частоты вращения коленчатого вала двигателя с контактной и контактно-транзисторной системами зажигания УЗСК не должен изменяться более чем на 3 градуса. При необходимости следует произвести регулировку зазора между контактами прерывателя при помощи щупа. Зависимость здесь обратная: чем больше УЗСК, тем меньше зазор, и наоборот. Если конструкция распределителя позволяет, то можно отрегулировать УЗСК непосредственно по показаниям прибора, вращая коленчатый вал стартером, при снятых крышке и роторе распределителя. При затяжке винтов крепления контактной стойки угол может измениться, поэтому необходимо повторить проверку.
Изменение УЗСК приводит к изменению угла опережения зажигания, поэтому после регулировки УЗСК необходимо проверить и при необходимости отрегулировать начальный угол опережения зажигания.
В системах с электронным коммутатором величина этого параметра, как правило, не оговаривается, но на практике оно значительно меньше, чем у контактных систем, и составляет примерно 15-30 град, в зависимости от типа системы и оборотов. При увеличении оборотов УЗСК для бесконтактных систем увеличивается. Значительное отличие этого параметра от измеренного на однотипных системах, говорит о неисправности коммутатора.
Если время накопления энергии в катушке зажигания электронных систем с датчиком Холла не соответствует нормативным значениям или УЗСК в этой системе зажигания остается неизменным при изменении частоты вращения коленчатого вала двигателя, то неисправен электронный коммутатор.
У бесконтактных систем с магнитоэлектрическими датчиками, при увеличении частоты вращения до (2000-3000) об/мин, УЗСК может уменьшаться на 3-6 градусов.
Причинами, вызывающими большой разброс УЗСК по цилиндрам и повышенный асинхронизм искрообразования, могут быть следующие неисправности:
- ослабление пружины подвижного контакта прерывателя или люфт неподвижной пластины прерывателя;
- большое биение валика распределителя;
- износ втулок или подшипника распределителя;
- износ кулачка прерывателя или отверстия под ось рычажка прерывателя;
- неисправность вакуумного или центробежного регулятора;
- износ деталей привода распределителя;
- ослабление крепления датчика-распределителя.
2.4. Проверка момента установки зажигания в режиме "УОЗ"
Перед проведением этой проверки необходимо точно определить места нанесения подвижной (на шкиве или маховике) и неподвижной (на передней крышке двигателя или на картере маховика) меток. Затем метки необходимо очистить и желательно пометить контрастной краской. Описание расположения меток, установочные углы, а также методика подготовки и проведения измерений, приведены в инструкции на данный автомобиль.
Следует помнить, что меток может быть несколько: метка ВМТ и метки момента зажигания (М.З.).
На инжекторных двигателях угол опережения зажигания, как правило, не регулируется, а для его проверки требуются дополнительные операции по отключению электронной коррекции.
Измерение оборотов холостого хода, а так же проверку и измерение угла опережения зажигания и работы регуляторов угла опережения зажигания производится только на прогретом двигателе.
Выберите на верхнем индикаторе режим "TAX" - обороты двигателя, на нижнем "УОЗ". Данные режимы устанавливаются автоматически при подаче питания на прибор.
Если необходимо установить режим задержки, то необходимо длительно нажать на правую кнопку прибора. Короткими нажатиями на правую или левую кнопки изменяется величина задержки.
Для измерения УОЗ необходимо запустить двигатель и при номинальных оборотах холостого хода нажав на курок осветить лучом стробоскопа установочные метки. При правильной установке зажигания и устойчивой работе двигателя метка на шкиве двигателя вследствие стробоскопического эффекта будет казаться неподвижной и совпадать с меткой на корпусе двигателя.
Если при проверке положение метки нестабильно, то возможны следующие неисправности:
- износ деталей привода распределителя;
- неисправность центробежного или вакуумного регулятора;
- неисправность прерывателя;
- ослабление крепления датчика-распределителя.
Если при измерении подвижная метка совпадает с неподвижной меткой М.З., и при этом коррекция стробоскопа равна нулю, то зажигание установлено верно. Если подвижная метка не доходит до метки М.З., то зажигание установлено слишком рано, что может привести к детонации двигателя под нагрузкой и, как следствие, к разрушению перемычек поршней. Если подвижная метка находится после метки М.З., то зажигание установлено слишком поздно, что приводит к удлинению времени сгорания рабочей смеси, и как следствие, ведет к местному перегреву деталей камеры сгорания.
Измерение следует проводить на том сорте топлива, которое рекомендовано для данного двигателя.
Как раннее, так и позднее зажигание снижает мощность и экономичность двигателя и в конечном итоге ведут к разрушению деталей цилиндропоршневой группы.
В случае отклонения измеренного УОЗ от рекомендованного, следует, слегка отпустив крепление корпуса прерывателя-распределителя, осторожно повернуть его на небольшой угол по направлению вращения бегунка, если зажигание было установлено раньше необходимого, и против - если позже. Поворачивать следует до момента совмещения подвижной и неподвижной меток, после чего крепление корпуса распределителя необходимо затянуть.
Эти операции следует проводить на номинальных оборотах холостого хода, соблюдая особую осторожность.