Vi vil vise alle de udførte tests samt fortolkningen af resultaterne for at demonstrere over for reparatørvennen, hvordan man udfører denne diagnostiske metodik hurtigt og selvsikkert.
Tændingssystem
Tændingssystemet er ansvarligt for at generere højeffektgnisten i tændrørene for at antænde trykluft/brændstofblandingen i forbrændingskammeret.
Producering af en højeffektgnist giver bedre ydeevne, brændstoføkonomi og kontrol over motorens udstødningsemissioner. Der er flere typer tændingssystemer, der grundlæggende varierer i form af transport af højspændingen, såvel som i præcisionen af affyringsmomentet og varigheden af gnisten.
I vores land anvendes i øjeblikket systemer med spole af fordeler- og flasketype, dobbeltspole (tabt gnist), individuelle spoler med tændrørsledninger og endelig individuel spoletype COP-spole på stik, hvilket i god stand portugisisk betyder spole i stik, det vil sige, at de er forbundet direkte til stearinlysene. Figur 1 viser de forskellige typer systemer samt deres komponenter.
2. Hovedkomponenter
Tændingsspole
Den har den funktion at omdanne lavspændingen fra køretøjets batteri (12V) til højspænding.
Den består grundlæggende af en primær vikling (lavspænding), en sekundær vikling (højspænding) og en central kerne, lavet af siliciumstål, afbrudt af et luftgab mellem de to viklinger. Figur 2 viser et forenklet skema af de primære og sekundære viklinger inde i spolen.
Tændrør
Højspændingen fra tændspolen aflades til motorens jord gennem tændrørselektroderne, hvorved der dannes en gnist mellem midter- og stikpropjordelektroden, figur 3, for at antænde luftblandingen/brændstoffet, der er komprimeret i forbrændingskammeret.
Tændrør fungerer under hårde forhold i forbrændingskamre, udsat for pludselige ændringer i tryk og temperatur. Derfor har de også den funktion at sprede den varme, der genereres ved forbrænding, og hvert tændrør har en bestemt grad eller termisk indeks for hver type motor, hvori det anvendes.
- Defekte tændrør kan forårsage:
- Tab af motorydelse;
- Driftsfejl;
- Damage to Catalyst;
- Forøgelse af forurenende emissioner;
- Utilstrækkelige tændrør påvirker motorens adfærd.
3. Arbejdsprincip
Det elektroniske motorstyringsmodul (ECU) styrer den positive forsyning, gennem et relæ, og lukker direkte det pulserede jordsignal til spolens primære kredsløb og skaber dermed magnetfeltet i viklingen. Når dette signal afbrydes, genereres en højspænding ved elektromagnetisk induktion i sekundærviklingen på grund af det forskellige forhold mellem antallet af vindinger i hver vikling, som så sendes til tændrøret. Figur 4 viser blokdiagrammet over spoleforsyningen og -styringen.
4. Faktorer, der påvirker gnistudløserspændingen
For at producere en gnist skal der placeres tilstrækkelig spænding mellem tændrørsterminalerne.
Denne spænding afhænger af to ting:
- Afstanden mellem tændrørselektroderne;
- Trykket af de gasser, hvor gnisten vil blive produceret.
Hvis afstanden øges, skal spændingen stige for at få gnisten.
Hvis trykket stiger, skal spændingen stige for at få gnisten.
Figur 5 viser forskellen i tændingsspænding som funktion af det tryk, som tændrøret udsættes for.
Når vi ser nærmere på figuren, ser vi, at cylinder 1 er ved slutningen af kompressionen og begyndelsen af forbrændingen, og cylinder 4 til gengæld er i slutningen af udstødningen og begyndelsen af indsugningen, dvs. tændrør, der er installeret i cylinder 1, er under større tryk end det, der er installeret i cylinder 4. I denne situation skal spændingen for at frembringe gnisten i cylinder 1 være større end gnistgenereringsspændingen i cylinder 4.
For eksempel, hvis vi har 15KV i den sekundære spole, vil vi have 10KV for cylinder 1 og 5KV for cylinder 4.
5. Casestudie
Efter forklaringerne om tændingssystemet og trykkets indflydelse på gnistaffyringsspændingen, skal vi vise et tilfælde, hvor en S-10 2.4 Flex, figur 6, havde en uregelmæssig tomgang og motoren mislykkedes ved accelerationer.
Oprindeligt installerede vi en bilscanner for at verificere tilstedeværelsen af eventuelle fejlkoder (DTC) i kommandocenterets hukommelse, der kunne give os et fingerpeg om de mulige årsager til fejlen, da vi udførte den verifikation, vi ikke fandt enhver kode.
Dernæst begyndte vi at analysere tændingssystemet ved at bruge et oscilloskop og en induktiv klemme til at fange det sekundære signal gennem tændrørsledningerne.
Med installationen af den induktive klemme på tændrørskablet med henvisning til den første cylinder, opnåede vi signalet som vist i figur 8.
Ved at analysere den sekundære med den induktive klemme installeret på tændrørskablet på den tredje cylinder, var vi i stand til at fange signalet vist i figur 10.
Til sidst udførte vi tændingssystemtesten, hvor vi installerede den induktive klemme på tændrørskablet i den fjerde cylinder, og resultatet var billedet vist i figur 11.
Det er vigtigt at bemærke, at alle signaler blev fanget med en tid på 1 millisekund pr. division. Ved første øjekast kunne vi allerede identificere, at der var tre cylindre med en gnisttid på mindre end 1ms, hvilket kunne være årsagen til problemet, da kun cylinder fire havde en acceptabel tid, men da de andre var under denne tid, vi kunne allerede starte servicen ved at udskifte kabler og tændrør på dette køretøj.
Men med et nærmere kig kan vi se, at der var mere information til stede i disse billeder, vi bemærkede, at spændingstoppen, der refererede til gnistfyringen af den anden cylinder, havde en meget lavere værdi end de andre, som vist i figur 12.
Som vi forklarede i begyndelsen af denne artikel, er trykket, som tændrørselektroderne udsættes for, direkte proportion alt med den spænding, der kræves for at gnisten opstår, det vil sige, jo større det omgivende tryk er, jo større spændingsværdi påkrævet for gnistfyring.
I lyset af dette fund udledte vi, at den anden cylinder havde et lavere kompressionstryk end de andre. På denne måde begyndte vi at udføre den relative kompressionstest, til det installerede vi biloscilloskopet på batteriets positive og negative poler, som vist i figur 13.
Efter at have udført testen fik vi grafen vist i figur 14
Bekræfter, hurtigt og endegyldigt, hvad vi allerede havde mistanke om, den relative kompressionstest viste, at den anden cylinder ikke havde noget kompressionstryk, dette blev bevist ved fraværet af batterispændingsfald nøjagtigt i det øjeblik, hvor denne cylinder kompression, det vil sige, at startmotoren ikke gjorde nogen indsats på det tidspunkt og derfor ikke forbrugte batteristrøm.
For at identificere årsagen til denne uregelmæssighed brugte vi en cylinderflowmåler til at kontrollere, hvor luft/brændstofblandingen kom ud på tidspunktet for kompressionen. Figur 15 viser testresultatet.
Da vi sprøjtede trykluft ind i den anden cylinder, identificerede vi, at cylinderen havde 100 procent lækage. Efter en kort analyse verificerede vi, at en stor del af luften kom ud gennem indsugningsmanifolden, da vi, når vi langsomt åbnede gashåndtaget, mærkede luftpassagen hurtigt og kontinuerligt. Sandsynligvis har denne cylinders indløbsventil haft tætningen kompromitteret, hvilket forklarer kompressionstabet.
Og så, kære læsere, er vi nået til slutningen af endnu en artikel, jeg håber, jeg har hjulpet med denne information for at muliggøre diagnosticering af mekaniske fejl ved brug af oscilloskopet og cylinderflowmåleren.
Vi ses næste gang!
