руководство

Руководство по ремонту для автосервисов, СТО и частных автовладельцев

Современная диагностика систем зажигания и искрообразования

Диагностика системы зажигания сегодня практически полностью автоматизированный процесс, связанный с использованием средств компьютерной диагностики двигателя.

Современные системы зажигания автомобилей могут быть нескольких разновидностей в зависимости от количества катушек зажигания, используемых в них.

Федор Даров, технический директор компании «Слалом»: - Принцип действия систем зажигания всех современных автомобилей идентичный, однако сами системы могут существенно отличаться друг от друга в зависимости от того, сколько катушек зажигания в них используется. Различают системы зажигания с одной центральной катушкой, которая раздает напряжение сразу по всем свечам, со сдвоенными катушками зажигания, каждая из которых обслуживает два цилиндра, и с индивидуальными катушками для каждого из цилиндров. Индивидуальные катушки в последнее время становятся все более и более распространенными.

Кроме катушек к системе зажигания относятся электронный блок управления, который обеспечивает синхронизацию всех катушек и управление ими, высоковольтные провода (которых, впрочем, в случае с индивидуальными катушками может и не быть - на многих машинах такие катушки устанавливаются непосредственно на свечи), свечи зажигания. Есть еще и ряд датчиков, которые отвечают за синхронизацию импульса и пр., но их, как правило, к системе зажигания не относят.

Поскольку все элементы системы зажигания (кроме разве что высоковольтных проводов) относятся к разряду электронных приборов, их диагностика почти в полном объеме осуществляется с помощью компьютерных средств диагностики. Сказанное, впрочем, не исключает необходимости первичного визуального осмотра видимых элементов системы зажигания и анализа симптомов.

Федор Даров:

- Начинается диагностика с беседы с автовладельцем, а еще лучше - с пробной поездки самого механика. Задача -точно определить симптомы и попытаться проанализировать их. Причем проводить испытание нужно на разных режимах работы автомобиля -многие симптомы проявляются лишь в конкретных условиях (например, при резком нажатии педали газа), и задача механика

- все эти условия воссоздать.

Проблема заключается в том, что некоторые симптомы, связанные с поломками в системе зажигания, на самом деле могут появляться и при поломках в смежных системах. Поэтому по одним только внешним проявлениям поставить точный диагноз невозможно. Однако их анализ может помочь при уточнении результата компьютерной диагностики.

Типичные симптомы поломки элементов системы зажигания - отказ двигателя от пуска при наличии топлива в топливной магистрали, недостаточная мощность автомобиля, расход топлива, перебои в работе одного или нескольких цилиндров, провалы при резком нажатии недали газа.

При возникновении таких признаков диагност должен обратиться к компьютерной диагностике. Но прежде - провести визуальный осмотр элементов системы. Не должно быть видимых механических повреждений проводки, катушек. В местах соединения не должно быть следов обгорания. Все соединения должны быть прочными, не иметь люфтов. После такой проверки начинается собственно сам процесс диагностики.

Федор Даров:

- На первом этапе компьютерной диагностики считываются коды неисправностей. Есть специальные коды, которые указывают на неисправности в системе зажигания, пропуски воспламенения и пр. Обычно уже после такой проверки удается локализовать поломку именно рамками одной системы.

Затем для более точного определения причин неисправности удобно использовать осциллограф или мотор-тестер с функцией осциллографа.

Принцип действия катушки заключается в том, что какое-то время она накапливает электроэнергию, а затем резко выбрасывает ее, создавая в цени напряжение пробоя. Из-за этого на свече появляется мощная искра, которая и воспламеняет топливную смесь. Затем катушка на какое-то мгновение успокаивается, после чего снова начинается цикл. Но перед этим она какое-то время еще сбрасывает оставшийся заряд в виде коротких, не способных привести к ценообразованию маломощных импульсов.

Вот все эти этапы и должны быть отражены на осциллограмме. Причем но характеру линии можно судить о протекании тех или иных процессов, выявить отклонения от нормы. Наш спикер рассказал о выявлении с помощью осциллографа наиболее распространенных дефектов системы зажигания.

Проблемы с проводкой

Довольно часто именно такой дефект приводит к отказу. Смысл следующий: в процессе эксплуатации высоковольтные провода могут изнашиваться, получать механические повреждения, перетираться и пр. В результате на их корпусах образуются микро-, а иногда и совсем даже не микро-, трещины. Вплоть до полного обрыва проводки. При возникновении трещины, во-первых, уменьшается исходное сечение провода. Значит, начинает расти сопротивление. Причем тем сильнее, чем больше трещина. Кроме того, в этом месте возникают дополнительные очаги ценообразования. Соответственно заряд катушки расходуется вхолостую и до рабочей свечи доходит ослабленным. Все эти процессы можно отследить с помощью осциллограммы.

Федор Даров:

- Начнем с ситуации, когда в цепи присутствует повреждение. В этом случае напряжение разрядки катушки зашкаливает до предельного. Такое нарушение в цепи высоковольтных проводов на осциллограмме проявляется в том, что напряжение пробоя становится равным максимально возможному для данного типа катушки. Напряжение точки искрообразования возрастает. Длительность самого периода горения искры уменьшается. Вплоть до того, что кривая, характеризующая момент горения искры, может вообще отсутствовать на графике.

Другая распространенная неисправность системы зажигания - неправильная работа свечей зажигания. Чаще всего свечи зажигания перестают работать правильно из-за того, что у них уже выработан ресурс и они не могут обеспечить достаточно сильное искрообразование, либо же - и это тоже случается достаточно часто - из-за накопления на их поверхности слоя отложений продуктов горения. В этом случае ценообразование будет происходить по всему корпусу свечи, а не только между электродами, как положено. Что опять же приведет к слабой искре.

На осциллограмме этот дефект проявляется следующим образом.

осциллограмма проверки зажигания

Федор Даров:

- Поскольку, по сути, при таком дефекте в цилиндре появляется не одна, а множество искр, напряжение точки искрообразования размывается

- у каждой из вновь образовавшихся искорок оно будет свое собственное. В итоге, когда напряжение импульса разряда снижается до уровня, равного точке искрообразования, не происходит стабильного разряда, как это должно быть в норме, а напряжение начинает понижаться плавно, по мере того, как начинают одна за одной «выключаться» самообразовавшиеся искорки. Причем самые стойкие из них продолжают искрить чуть ли не до полного падения напряжения. Поэтому на конце искрового импульса на графике осциллограммы не будет происходить резкого обрыва, как бывает в норме, а он будет плавно опускаться до самого низа.

Другой распространенный дефект системы зажигания -пробой обмоток внутри самой катушки зажигания. Такая неисправность в подавляющем большинстве случаев связана с наличием какой-то еще неисправности в системе зажигания. Из-за нее катушка вынуждена работать с излишней нагрузкой. И со временем такой режим работы может спровоцировать пробой. Этот дефект отражается на осциллограмме комплексом характерных признаков.

Федор Даров:

- После отработки свечи и снижения напряжения ниже точки искрообразования на катушке сохраняется еще небольшой остаточный заряд. Поэтому в норме после того, как катушка сбрасывает заряд на свечу, она производит еще несколько импульсов для окончательного сброса всей запасенной энергии. На графике осциллографа это выглядит как небольшие колебания уже после искры.

Их должно быть не меньше определенного количества, какого - зависит от параметров данной конкретной катушки. Если их оказывается меньше этого количества, скорее всего, речь как раз и идет о коротком замыкании между витками внутри катушки.

Кроме того, проявляются и другие симптомы. Поскольку при возникновении замыкания внутри катушки происходит дополнительный паразитный искровой импульс в ее корпусе, существенно снижается мощность, которую катушка способна направить на образование искры в цилиндре. Как следствие, резко сокращается время продолжения искрового импульса. Также надает максимальное напряжение, которое способна сгенерировать катушка.

Причем изменения всех этих параметров будут тем более отчетливыми, чем в более тяжелом режиме работает двигатель. При усилении нагрузки в двигателе, например при резком нажатии на педаль газа, проявления неисправности на осциллограмме станут еще более отчетливыми.

На самом деле эти проявления дадут о себе знать не только на графике, но и на поведении самого автомобиля.

Федор Даров:

- Короткое замыкание в катушке приведет к тому, что автомобиль будет очень тяжело завести. В случае если используется одна центральная катушка на несколько цилиндров, то и вообще практически невозможно. По крайней мере от стартера. Если же все-таки машина заработает, на холостых двигатель будет вращаться без существенных проявлений дефекта. Зато при малейшем нажатии на педаль газа вы ощутите серьезные срывы, вплоть до полного прекращения работы мотора. Понятно, что в случае с индиви дуальн ым и к а тушкам и для каждого цилиндра эта неисправность будет проявляться не так ярко. Но все равно будет.

Проверить катушку зажигания позволяет использование специального оборудования. Такой прибор называется тестером катушек. Это устройство, работающее от аккумуляторной батареи, подсоединяется к первичной и вторичной обмоткам катушки (клеммы 1 и 15 на импортных катушках, «плюс» и «минус» на отечественных) и моделирует работу блока управления автомобилем. При этом на катушке должна проскакивать отчетливая искра. Не отсутствие позволит однозначно выявить неисправную катушку. Если же искра есть, диагност сможет сузить поиск, исключив из него катушку, в работоспособности которой он убедился.

При обнаружении во время компьютерной диагностики неисправностей в системе зажигании дальнейший ремонт будет основываться на замене неисправных деталей. Федор Даров: - Починить большинство элементов системы зажигания не представляется возможным. В современных двигателях вся электроника чувствительна к малейшим изменениям параметров цепи. В кустарных условиях воссоздать заводские параметры той же катушки зажигания практически невозможно. Поэтому при обнаружении дефекта неисправная комплектующая демонтируется, а на ее место устанавливается исправная деталь.

Исключения составляют разве что свечи зажигания - в некоторых случаях можно попробовать восстановить работоспособность свечей зажигания. Для этого в первую очередь нужно будет оценить их состояние.

Сделать это можно двумя способами. Во-первых, с помощью специального тестера для свечей. Он позволяет получить исчерпывающие данные о состоянии свечи зажигания. Для проведения исследования свечу извлекают из блока цилиндров, вкручивают в контактное отверстие прибора, и дальше имитируются различные режимы работы двигателя с постоянным контролем параметров на свече. По соответствию этих параметров норме и по степени отклонения от нее можно не только судить об исправности или неисправности свечи, но и прогнозировать ее остаточный ресурс. Очень удобное устройство.

Если же тестера свечей в арсенале автосервиса нет, опытному диагносту довольно-таки полную информацию дает элементарный визуальный осмотр свечей зажигания.

Федор Даров: - Для проведения такого осмотра надо выкрутить свечу зажигания и внимательно рассмотреть ее, оценив целый ряд характерных параметров. В норме свеча должна быть коричневого цвета, без существенных следов износа (они обычно бывают заметны в виде маленьких выщерблинок на корпусе электродов), допускаются лишь небольшие их проявления, юбка свечи должна быть чистой, без следов масла или каких бы то ни было других посторонних веществ, на самих электродах не должно быть видно черных или серых отложений. Выглядящая таким образом свеча исправна. Это совершенно не говорит о том, что она проходит еще десять тысяч километров - я бы рекомендовал в любом случае свечи зажигания менять не реже чем через 30 ООО километров пробега, - но по крайней мере можно точно утверждать, что не эта свеча была причиной дефекта.

Неисправная же свеча будет выглядеть совершенно по-другому. Признаком неисправности чаще всего становится необычный налет на электродах свечи. Он может быть разным, в зависимости от того, чем он вызван. Сухой темноватый налет на электродах говорит о неправильном смесеобразовании. Скорее всего, речь идет либо о слишком богатой смеси, либо о позднем зажигании. Нужно провести диагностику и выяснить, в чем причина дефекта. Саму же свечу в этом случае очень может быть, что удастся восстановить - для этого нужно будет тщательно зачистить ее электроды с помощью мелкой шкурки и проверить зазор между ними.

На электродах свечи могут обнаружиться маслянистые отложения.

Федор Даров:

- Замасливание электродов обычно возникает из-за попадания масла в камеру сгорания. Неприятный симптом, который во многих случаях предвещает скорый капитальный ремонт двигателя. Свечу в этом случае опять же можно отчистить и поставить вновь. Но проблему эта операция совершенно точно не решит.

Еще часто приходится видеть на свечах ядрено-красный, кирпичного цвета налет, который покрывает ровным слоем всю поверхность электродов. Как правило, это следствие использования некачественного бензина, разбавленного всякими не очень хорошо сбалансированными добавками. Именно эти добавки и вызывают такой эффект. Свечи в этом случае я бы рекомендовал поменять, вычистить их практически невозможно. Ну и, конечно, стоило бы посоветовать автовладельцу поменять место заправки.

Иногда электроды свечей имеют ярко выраженные механические повреждения. Такие свечи - со следами коррозии, выщер-блинами от детонации, прогарами, механическими повреждениями - точно надо менять. Но при этом опять же стоит попытаться понять, что привело к их порче. Следы детонации - крупные кратерообразные выщерблины но всей поверхности электрода - скорее всего, следствие несвоевременного зажигания либо же использования бензина с невысоким октановым числом. Расплавленные электроды свидетельствуют об очень высокой температуре в камере сгорания либо же - другой вариант - о температуре, высокой именно для данной свечи: она может просто по своему температурному классу не подходить под этот конкретный двигатель.

Во всех же остальных случаях ремонт предусматривает замену неисправной комплектующей. При такой замене совершенно не обязательно устанавливать именно оригинал.

Федор Даров:

- При замене вполне допустимо ставить неоригинальные запчасти. Но при этом важно смотреть, чтобы они были произведены одним из основных производителей. Тех, которые поставляют свои изделия на конвейеры автомобильных заводов. В этом случае даже при использовании неоригинала можно будет не сомневаться в качестве продукции.

Несмотря на то что в современном автобизнесе число основных поставщиков для конвейера комплектующих от системы зажигания сократилось до нескольких крупных компаний, универсализации этих деталей не произошло.

Федор Даров:

- Разные посадочные места, разные разъемы, разные параметры - все это заставляет при выборе комплектующих для системы зажигания ориентироваться в первую очередь на VIN.

Только такой подбор позволяет избежать ошибок и гарантировать качество ремонта системы зажигания современного автомобиля.

Денис Ютапов

  xonda-civik@narod.ru