Горят катушки зажигания. Часть 5
05.12.2023
Итак, начинаем проверку.
Вот что получили.
Здесь сигнал инвертирован, так привычнее смотреть.
По 1 каналу имеем осциллограмму сигнала управления, идущего на катушку, на 2 канале - осциллограмму тока. Поэтому имеем вот такое ее отображение. На втором скрине сигнал инвертирован (значение со знаком «минус» - это не полярность, это инверсия). Единица измерения V. Просто осциллограф не имеет шкалы измерения тока (А). А нам и не нужно, мы не собираемся измерять величину индукционного тока. Мы хотим получить его осциллограмму, чтобы визуально увидеть процессы, происходящие в системе зажигания. Поэтому на шкалу измерений мы просто не смотрим. Она нам не нужна.
Что нужно сделать, чтобы получить две осциллограммы? Сигнал управления (по напряжению) и осциллограмму тока (высоковольтная часть)... и не только. Для этого нужно выполнить подключение осциллографа следующим образом:
1 - щуп быстрого доступа (можно иглой) на пин управления катушкой зажигания, 2 - накладной датчик индукционного типа (в данном случае «линеечка»). Еще раз заострю внимание на типе датчика - не накладной емкостной, нас не интересует как будет изменяться потенциал (напряжение) на его обкладках. Нас интересует ток!
Вот такой результат нам не нужен (осциллограмма с форума).
Это для систем, где совмещенный узел зажигания есть. Провода ВВ, трамблер - вот такой вариант там рулил. Для систем с индивидуальными катушками и при таком варианте записи осциллограмм ничего не прояснишь, запутаешься, поменяешь катушку, свечу. Заработает.
А вот дальше как повезет, ибо не все неисправности типовые (а нас они в данный момент не интересуют). Нам интересны неисправности, которые могут привести к выходу из строя исполнительного элемента через некоторое время; и которые возникают хаотично, и не имеют ярких внешних признаков. Если авто вернется с тем же, что и уехал прошлый раз, возникнет вопрос у клиента - «неисправность устранена?» Это когда вы опять замените катушку. Иногда этот процесс может растянуться на несколько дней. И вам повезет, если клиент поедет не к вам, а к другому специалисту. То его обращения будет звучать примерно так: "горят катушки, устал менять, никто не может найти причину". Ну, а если вернется, то 100% - это интернет, форумы и "глас вопиющего в пустыне безводной". И самая распространенная в этих случаях подсказка - "почисти массы" (и хрен его знает, какие массы - не уточняется). А поскольку других вариантов нет, кто–то начинает медитировать с массами.
Теперь рассмотрим наш сигнал поближе, сделаем его удобным для просмотра, насколько позволяют возможности прибора.
Я совместил осциллограммы двух сигналов. Они прекрасно совмещаются и накладываются друг на друга. Теперь по участкам.
1 – это импульс управления, вот так он должен выглядеть. Не так как на предыдущем скрине - ровный прямоугольный постамент. Такой сигнал - это неисправность или неправильные установки органов управления на приборе при которых записана осциллограмма. Обратите внимание, до определенного момента амплитуда в переднем фронте нарастает лавинообразно. Затем есть момент, когда ее нарастание идет по наклонной и далее, достигнув максимального значения, амплитуда стабилизируется. А в точке заднего фронта импульса наблюдается такое же лавинообразное снижение амплитуды.
Теперь смотрим канал 2 - осциллограмму тока. Точка 3 - очевидны затухающие колебания в момент включения ключа. Далее ток изменяется, мы четко видим, прямая зависимость между током и напряжением (1 канал), на этом участке четко соблюдается.
Теперь посмотрим на участок, где амплитуда импульса управления (канал 1) стабилизировалась, достигнув своего максимального значения. Он ровный. А канал 2 – ток? Стабилизация тока наступает позже. Это нормально. Дело в том, что в точке, где амплитуда импульса достигает максимального значения, будет всегда выброс, а затем снижение и стабилизация амплитуды («участок покоя»). Ток прорисовывает этот участок осциллограммы точнее.
Вот мы рассмотрели участок осциллограммы с низковольтной стороны катушки (сигнал управления, ключ, первичная обмотка). Здесь есть вопрос - многие сетуют на то, что нет возможности проверить ни ключ, ни замерить сопротивление первичной обмотки. А это нужно делать, имея такую осциллограмму? Поясняю: на этом участке осциллограмм я вижу нормальный сигнал управления, на осциллограмме тока вижу момент включения ключа, и затухающие колебания 3.
Затухающие колебания могут быть только в контуре. Контур у нас есть? Да. Первичная обмотка - L (индуктивность), С (межвитковая емкость первичной обмотки), R (сопротивление самой обмотки). Вот вам полноценный колебательный контур. Если бы колебательный контур не имел R, то колебания в нем были бы незатухающими. Их может вообще не быть, но тогда и контура нет.
А если это не обрыв, а межвитковое замыкание? Хороший вопрос. Контур, в принципе сохранился и колебания будут. Только выглядеть это будет иначе. Потому что параметры контура(R L C) тоже изменятся. А от них зависит частота колебаний и их амплитуда. Если с точки чистой практики, то мы видим колебания с наибольшей амплитудой, а сможете ли их увидеть, будет, зависит от вашего прибора, и от того какая чувствительность выставлена на канале измерений.
Что касается катушек, было замечено, что таких колебаний должно быть не менее 3-4х. Это с поправкой на то, что приборы могут быть разные. Это не мое утверждение, этот вывод сделан другими. Причем это опыт из практики. Я могу лишь подтвердить: на системах зажигания это «стреляет» и достаточно точно.
Ключ, расположенный внутри корпуса катушки, должен иметь защиту от помех и наводок, которые могут быть на его входе. Он должен реагировать только на сигнал управления. Как обеспечивается защита? Подачей напряжения смещения на базу транзистора. Смещение формируется в каскаде ключа от бортового напряжения, сразу с включением зажигания. Напряжение смещения - это отрицательный потенциал, который подается на вход ключа. Величина его рассчитывается такой, чтобы он был выше уровня существующих помех и наводок, которые присутствуют в системе.
Таким образом, управляющий импульс, приходящий на вход транзистора, должен потратить часть своего положительного потенциала на преодоление порога смещения. Как только это произойдет, начнет открываться транзисторный переход, и в первичной обмотке появится ток. И он будет нарастать, чем больше будет отрываться переход ключа (сопротивление перехода уменьшается).
Кажется, все обозначил... А теперь вопрос: есть ли вообще необходимость в проверке исправности ключа индивидуальной катушки или измерения сопротивления первичной обмотки мультиметром? Нет.
Процесс описал, как умею. Если возникают вопросы у кого-то, попробуйте еще раз прочесть текст и просмотреть осциллограмму по точкам на участке действия управляющего импульса. Теперь посмотрим участок там, где импульс управления закончил свое действие.
Ответ на вопрос, когда возникает искра (при замыкании контактов, при замкнутых контактах или при размыкании) - на осциллограмме. Ток может появиться только в электрической цепи. Накопленный потенциал (напряжение) находится на концах вторичной обмотки. При пробое воздушного зазора на свече возникает искра и по образовавшейся электрической цепи протекает ток. Между маркерами на осциллограмме временной промежуток (время горения искры) составляет 1,4 мс. Точка 4 – затухающие колебания, так же как и со стороны первичной обмотки. Частота и амплитуда отличается (параметры R L C и питание разное), но они должны быть. Если их нет, катушка идет на выброс, даже если вы визуально видите, что на ней есть искра (будут пропуски).
Окончание следует...
Вот что получили.
Здесь сигнал инвертирован, так привычнее смотреть.
По 1 каналу имеем осциллограмму сигнала управления, идущего на катушку, на 2 канале - осциллограмму тока. Поэтому имеем вот такое ее отображение. На втором скрине сигнал инвертирован (значение со знаком «минус» - это не полярность, это инверсия). Единица измерения V. Просто осциллограф не имеет шкалы измерения тока (А). А нам и не нужно, мы не собираемся измерять величину индукционного тока. Мы хотим получить его осциллограмму, чтобы визуально увидеть процессы, происходящие в системе зажигания. Поэтому на шкалу измерений мы просто не смотрим. Она нам не нужна.
Что нужно сделать, чтобы получить две осциллограммы? Сигнал управления (по напряжению) и осциллограмму тока (высоковольтная часть)... и не только. Для этого нужно выполнить подключение осциллографа следующим образом:
1 - щуп быстрого доступа (можно иглой) на пин управления катушкой зажигания, 2 - накладной датчик индукционного типа (в данном случае «линеечка»). Еще раз заострю внимание на типе датчика - не накладной емкостной, нас не интересует как будет изменяться потенциал (напряжение) на его обкладках. Нас интересует ток!
Вот такой результат нам не нужен (осциллограмма с форума).
Это для систем, где совмещенный узел зажигания есть. Провода ВВ, трамблер - вот такой вариант там рулил. Для систем с индивидуальными катушками и при таком варианте записи осциллограмм ничего не прояснишь, запутаешься, поменяешь катушку, свечу. Заработает.
А вот дальше как повезет, ибо не все неисправности типовые (а нас они в данный момент не интересуют). Нам интересны неисправности, которые могут привести к выходу из строя исполнительного элемента через некоторое время; и которые возникают хаотично, и не имеют ярких внешних признаков. Если авто вернется с тем же, что и уехал прошлый раз, возникнет вопрос у клиента - «неисправность устранена?» Это когда вы опять замените катушку. Иногда этот процесс может растянуться на несколько дней. И вам повезет, если клиент поедет не к вам, а к другому специалисту. То его обращения будет звучать примерно так: "горят катушки, устал менять, никто не может найти причину". Ну, а если вернется, то 100% - это интернет, форумы и "глас вопиющего в пустыне безводной". И самая распространенная в этих случаях подсказка - "почисти массы" (и хрен его знает, какие массы - не уточняется). А поскольку других вариантов нет, кто–то начинает медитировать с массами.
Теперь рассмотрим наш сигнал поближе, сделаем его удобным для просмотра, насколько позволяют возможности прибора.
Я совместил осциллограммы двух сигналов. Они прекрасно совмещаются и накладываются друг на друга. Теперь по участкам.
1 – это импульс управления, вот так он должен выглядеть. Не так как на предыдущем скрине - ровный прямоугольный постамент. Такой сигнал - это неисправность или неправильные установки органов управления на приборе при которых записана осциллограмма. Обратите внимание, до определенного момента амплитуда в переднем фронте нарастает лавинообразно. Затем есть момент, когда ее нарастание идет по наклонной и далее, достигнув максимального значения, амплитуда стабилизируется. А в точке заднего фронта импульса наблюдается такое же лавинообразное снижение амплитуды.
Теперь смотрим канал 2 - осциллограмму тока. Точка 3 - очевидны затухающие колебания в момент включения ключа. Далее ток изменяется, мы четко видим, прямая зависимость между током и напряжением (1 канал), на этом участке четко соблюдается.
Теперь посмотрим на участок, где амплитуда импульса управления (канал 1) стабилизировалась, достигнув своего максимального значения. Он ровный. А канал 2 – ток? Стабилизация тока наступает позже. Это нормально. Дело в том, что в точке, где амплитуда импульса достигает максимального значения, будет всегда выброс, а затем снижение и стабилизация амплитуды («участок покоя»). Ток прорисовывает этот участок осциллограммы точнее.
Вот мы рассмотрели участок осциллограммы с низковольтной стороны катушки (сигнал управления, ключ, первичная обмотка). Здесь есть вопрос - многие сетуют на то, что нет возможности проверить ни ключ, ни замерить сопротивление первичной обмотки. А это нужно делать, имея такую осциллограмму? Поясняю: на этом участке осциллограмм я вижу нормальный сигнал управления, на осциллограмме тока вижу момент включения ключа, и затухающие колебания 3.
Затухающие колебания могут быть только в контуре. Контур у нас есть? Да. Первичная обмотка - L (индуктивность), С (межвитковая емкость первичной обмотки), R (сопротивление самой обмотки). Вот вам полноценный колебательный контур. Если бы колебательный контур не имел R, то колебания в нем были бы незатухающими. Их может вообще не быть, но тогда и контура нет.
А если это не обрыв, а межвитковое замыкание? Хороший вопрос. Контур, в принципе сохранился и колебания будут. Только выглядеть это будет иначе. Потому что параметры контура(R L C) тоже изменятся. А от них зависит частота колебаний и их амплитуда. Если с точки чистой практики, то мы видим колебания с наибольшей амплитудой, а сможете ли их увидеть, будет, зависит от вашего прибора, и от того какая чувствительность выставлена на канале измерений.
Что касается катушек, было замечено, что таких колебаний должно быть не менее 3-4х. Это с поправкой на то, что приборы могут быть разные. Это не мое утверждение, этот вывод сделан другими. Причем это опыт из практики. Я могу лишь подтвердить: на системах зажигания это «стреляет» и достаточно точно.
Ключ, расположенный внутри корпуса катушки, должен иметь защиту от помех и наводок, которые могут быть на его входе. Он должен реагировать только на сигнал управления. Как обеспечивается защита? Подачей напряжения смещения на базу транзистора. Смещение формируется в каскаде ключа от бортового напряжения, сразу с включением зажигания. Напряжение смещения - это отрицательный потенциал, который подается на вход ключа. Величина его рассчитывается такой, чтобы он был выше уровня существующих помех и наводок, которые присутствуют в системе.
Таким образом, управляющий импульс, приходящий на вход транзистора, должен потратить часть своего положительного потенциала на преодоление порога смещения. Как только это произойдет, начнет открываться транзисторный переход, и в первичной обмотке появится ток. И он будет нарастать, чем больше будет отрываться переход ключа (сопротивление перехода уменьшается).
Кажется, все обозначил... А теперь вопрос: есть ли вообще необходимость в проверке исправности ключа индивидуальной катушки или измерения сопротивления первичной обмотки мультиметром? Нет.
Процесс описал, как умею. Если возникают вопросы у кого-то, попробуйте еще раз прочесть текст и просмотреть осциллограмму по точкам на участке действия управляющего импульса. Теперь посмотрим участок там, где импульс управления закончил свое действие.
Ответ на вопрос, когда возникает искра (при замыкании контактов, при замкнутых контактах или при размыкании) - на осциллограмме. Ток может появиться только в электрической цепи. Накопленный потенциал (напряжение) находится на концах вторичной обмотки. При пробое воздушного зазора на свече возникает искра и по образовавшейся электрической цепи протекает ток. Между маркерами на осциллограмме временной промежуток (время горения искры) составляет 1,4 мс. Точка 4 – затухающие колебания, так же как и со стороны первичной обмотки. Частота и амплитуда отличается (параметры R L C и питание разное), но они должны быть. Если их нет, катушка идет на выброс, даже если вы визуально видите, что на ней есть искра (будут пропуски).
Окончание следует...
Маркин Александр Васильевич
© Легион-Автодата
(ник на форуме Легион-Автодата - A_V_M)
г. Белгород, Таврово мкр 2, пер.Парковый, д.29-б.
Союз автомобильных диагностов
