Диагностика системы зажигания NISSAN с помощью CONSULT III R2R и Осциллографа
Катушки зажигания применяются в двигателях внутреннего сгорания уже почти целый век. И хотя основные принципы работы катушки зажигания не сильно изменились, подход к диагностике проблем с зажиганием сегодня значительно упрощен и оптимизирован за счет использования передовых методов и приборов, о которых мы будем говорить в этой статье. Многие из этих приборов позволяют нам получить много полезной информации о характеристиках системы зажигания в самое короткое время. Это хорошо по той причине, что в некоторых конфигурациях двигателей доступ к катушке зажигания затруднен или невозможен без частичной разборки двигателя. Мы обсудим, как можно достаточно эффективно получить доступ к информации о работе системы зажигания, используя несколько инструментов и свои знания.
В большинстве случаев сканирующий прибор должен быть первым инструментом, который берет диагност при рассмотрении любых жалоб владельца автомобиля или симптомов, связанных с пропусками воспламенения. Обычно диагностический код неисправности даёт представление о том, что делать дальше. Особенно если у вас есть код, который показывает не на следствие, а на реальную причину появления пропусков воспламенения в цилиндре. Однако вы можете столкнуться с ситуацией, когда у вас есть код P0300, который сообщает нам только о том, что ECM определил пропуск воспламенения в определенный момент, или у нас вообще отсутствуют какие-либо коды неисправности.
Если вы используете оригинальную дилерскую программу CONSULT III Plus R2R, можно войти в меню WORK SUPPORT, где находятся специальные функции, чтобы посмотреть количество пропусков воспламенения в прошлом. Они сохранены в Истории. Но! Для нашего тестируемого автомобиля - Pathfinder 4.0L 2019 года, опция пропуска зажигания в реальном времени не поддерживаеся его блоком управления двигателем. Меню WORK SUPPORT может быть очень полезным при поиске причин неисправностей по тем автомобилям, на которых наблюдаются пропуски воспламемения без кода неисправности.
Бывают случаи, когда вы подозреваете, что пропуск воспламенения вызван утечкой тока во вторичной цепи зажигания.
Используя активационный тест, вы можете симулировать утечку. Чем ближе к ВМТ задана искра, тем выше вторичного напряжения потребуется для покрытия зазора. Таким образом, если вы можете подать команду на воспламенение свечи ближе к ВМТ и при этом появляется пропуск, то можно с уверенностью предположить, что у вас, есть утечка во вторичной цепи. Кроме того, вы можете попробовать установить более бедную смесь в меню «Активационных Тестов» в разделе ВПРЫСК ТОПЛИВА, и посмотреть, произойдет ли пропуск воспламенения.
Команда на Синхронизацию отключена Управление подачей смеси Воздух/Топливо
Основы теории работы катушки зажигания
Давайте сначала начнем с принципов работы катушки зажигания. Катушка зажигания работает аналогично трансформатору, где изначально низкое напряжение преобразуется в гораздо более высокое напряжение, необходимое для зажигания свечи. Этот эффект достигается за счет того, что обычно называют передаточным числом витков. Первичная сторона катушки зажигания будет иметь меньше витков, чем вторичная сторона, которая находится внутри первичных витков. Это соотношение, как правило, больше 100 : 1, это означает, что на каждый один виток первичной обмотки приходится 100 витков вторичной. Так умножается напряжение. Более высокое передаточное число приводит к высоким уровням повышающего напряжения. Иногда бывают катушки зажигания, которые производят 60 000 вольт.
Использование осциллографа с токовыми клещами
Перед тем как приступить к проверке системы зажигания, рекомендуется сначала изучить электрическую схему конкретного двигателя. Если вы потратите некоторое время и изучите электрическую схему органов управления ДВС, вы сможете разработать стратегию, которая поможет вам при проведении диагностики. После некоторого анализа вы можете увидеть, что у нас есть несколько вариантов доступа в систему, которые мы можем использовать для сбора текущих сигналов для всех катушек из одного соединения.
Во-первых, кажется, что проще всего установить перемычку с фальш предохранителем вместо предохранителя № 24 в Модуле Интеллектуального Распределения Питания (IPDM E/R), расположенном в правой задней части моторного отсека. Теперь вы можете спросить, как мы пришли к предохранителю № 24? Что ж, если вы посмотрите на схему, цифра 53 стоит рядом с предохранителем. Чтобы узнать, какой у него номер предохранителя, вам нужно взглянуть на схему IPDM.
Однако этот предохранитель также подает ток на другие потребители, такие как соленоиды регулировки фаз газораспределения. В идеале предпочтительно выделять только ту часть электрической цепи, по которой проходит ток для тестируемых компонентов.
-
Цепь Питания Катушек Зажигания на IPDM Схема Коннектора IPDM
Если присмотреться к электрической схеме цепи питания катушки зажигания, контакт 3 - это зеленый провод, который подает питание на все катушки зажигания, и единственное другое устройство в этой цепи - это электромагнитный клапан вентиляции EVAP (не показан), который мы можем игнорировать. Глядя на схему коннектора IPDM, мы видим, что контакт 3 находится в разъеме E119 IPDM и может служить отличной точкой доступа для снятия текущего сигнала.
Поскольку теперь мы знаем, где находится нужный нам контакт 3, находим сам модуль IPDM E/R в правой задней части моторного отсека. После снятия крышки блока IPDM перед нами предстают все находящиеся внутри блока соединения. Это приятный сюрприз, потому что подключить токовый пробник к зеленому проводу довольно просто. Схема катушек для цилиндров 1 и 2 показывает, как мы подключили токовые клещи. (Примечание: с датчиком в этом положении, сигнал тока был инвертирован. Переворачивание клещей решило эту проблему.)
Блок IPDM на машине 2019 года
Токовые клещи подключены к блоку IPDM
Рассматривая схему одной из катушек зажигания, вы можете разбить её на несколько частей. Для этой системы у нас есть три провода, состоящие из следующих цепей:
Питание - контакт 3 
Земля - контакт 2
Управляющий сигнал - контакт 1
В этой системе используется внутренний силовой транзистор, установленный внутри катушки для переключения первичного тока. Это означает, что у нас нет возможности измерить фактическое напряжение управляющего сигнала первичной цепи катушки зажигания. Теперь, если мы собираемся получить доступ к системе, которая обеспечивает прямой доступ к стороне первичной цепи управления катушкой, нужно будет проверить спецификации осциллографа, чтобы убедиться, что он сможет безопасно справляться с высокими уровнями напряжения, которые эта система производит, когда первичный контур катушки разряжается.
В большинстве случаев вам понадобится аттенюатор, который ограничивает величину напряжения, достигающего корпуса осциллографа. А если вы используете аттенюатор, вы должны убедиться, что осциллограф знает об этом устройстве, чтобы измерения, отображаемые на осциллографе, совпадали. Поскольку это не относится к нашему конкретному автомобилю, нам не о чем беспокоиться.
Тем не менее, мы должны иметь доступ к опорному сигналу, чтобы понимать какая катушка с каким цилиндром работает. В принципе, не имеет значения, к какому цилиндру мы подключаемся, если мы знаем, какой это цилиндр и каков порядок их работы на нашем двигателе. Для этого автомобиля мы решили начать с цилиндра №2, потому что до него было легче всего добраться.
Подключаем Осциллограф на Катушку № 2
Для полного анализа всех цепей катушек мы обратимся к этой цепи следующим образом: (Примечание: цветные провода на фото - это кабели осциллографа, а не проводка на автомобиле.) Канал A (синий сигнал на рисунке ниже) используется для снятия сигнала с первичного источника питания катушки, упомянутого выше. Следующий сигнал канала B (красный) подключен к источнику питания катушки №2 на контакте 3. Канал C (зеленый сигнал) подключен к контакту 2 катушки №2, который является заземлением катушки. И, наконец, канал D (желтый сигнал) подключен к цепи управления катушкой на выводе 1 и, как упоминалось ранее, это будет наш опорный сигнал, чтобы мы знали, какие катушки относятся к какому цилиндру.
Поскольку машина, над которой мы работаем, имеет 6-цилиндровый двигатель V-образной конструкции с порядком работы цилиндров 1-2-3-4-5-6 и запускается на цилиндре №2, последовательность зажигания, показанная на схеме, составляет 2-3-4-5-6-1. Изображение сигнала Осциллографа показывает нормальную картину в режиме ожидания.
Сигнал 4-х каналов на ХХ. Выключено управление синхронизацией. Нормальная работа на 16-17гр опережения ВМТ.
Для подготовки этой статьи цилиндр № 4 был выбран для ошибок, связанных с катушкой. Катушка № 4 находится рядом с Катушкой № 2. Для проверки это подтверждается информацией на скриншоте осциллографа выше.
Итак, давайте углубимся в анализ полученных сигналов. На что следует обратить внимание: 
1. Пиковый ток катушки и / или ограничение тока. Ток в этой цепи достигает чуть более 7 ампер до того, как вступит в действие ограничение тока. Примечание. Вы также увидите, что на канале B отображается нормальное падение напряжения при протекании тока.
2. Включение насыщения катушечных транзисторов. Увеличьте эту область и посмотрите на колебания, возникающие при начальном протекании тока в цепи первичного тока. Сравните это с другими цилиндрами, чтобы убедиться, что все они похожи.
В неисправной катушке эти колебания катушки обычно отсутствуют.
3. Насыщение первичной цепи катушки. Это точка, в которой первичный ток перестает течь, и вторичная цепь катушки зажигания подает высоковольтный разряд на свечу зажигания. Вы можете видеть, что это высокое напряжение генерируется и отображается на всех осциллограммах, которые мы отобрали, как показано на скриншоте. Это важно знать, потому что у вас может быть катушка, которая не может подавать искру через свечу, и такая методика может предоставить вам больше информации, когда вы диагностируете жалобу на проблемы с мощностью работы двигателя.
Нормальный сигнал Первичной Цепи Катушки № 3. Есть ограничение по току и нормальное падение напряжения.
Сигнал включения зажигания. Нормальные колебания сигнала при пуске и включенная первичная цепь катушки на холостом ходу.
Если один из сигналов катушки не достигает ограничителя тока, это указывает на высокое сопротивление первичной цепи. В нормальной системе все катушки должны быть примерно одинаковыми. Если у вас есть какие-то из них, которые выходят за рамки равномерного сигнала, то потребуется еще немного времени. Если сила тока низкая, подумайте, что могло её вызвать. Вероятная причина - высокое сопротивление в первичной цепи, которое может быть внутренним или внешним по отношению к катушке зажигания.
В целях исследования мы поместили резистор сопротивлением 2 Ом между контактом 3 катушки №4 и подачей питания. Этот сигнал показывает результаты, когда первичная цепь достигает только 3,9 Ампер. Это на 3 Ампера меньше, чем у обычной системы. Если вы внимательно посмотрите на скриншот, то третье текущее событие линейного изменения для катушки номер 4 ниже, чем другие.
Затем мы решили переместить тот же резистор сопротивлением 2 Ом на контакт №2 (земля катушки) и посмотреть результат. Глядя на следующий скриншот, вы можете увидеть, что, уровень тока не достиг уровней ограничения тока, как при нормальном сигнале. Но при этом цепь внутренней катушки вошла в режим ограничения тока.
Затем мы создали вторичный путь утечки напряжения для катушки 4. Как видно, есть четкое указание на то, что что-то не так после срабатывания катушки для этого цилиндра. Увидев несколько из этих закономерностей в повседневной жизни, мы знаем, что именно так выглядит утечка напряжения во вторичной цепи.
На данном скрин-шоте показано сопротивление на Катушке № 4. Можно увидеть отсутствие ограничения по току и уровень минимального падения питания
Сигнал первичной цепи Катушки № 4 - сопротивление первичной цепи на линии заземления. Резистор на 2 Ом добавлен к ПИНу 3 цепи заземления на Катушке № 4. Это даёт эффект на работу транзистора питания, поскольку активирован лимит тока в цепи.
Пропуск воспламенения из-за утечки тока во вторичной цепи. Порядок работы цилиндров: 1-2-3-4-5-6 Триггер на Цилиндре № 2
Вывод
Системы зажигания, использующие технологию Coil-Over-Plug (COP) или "Катушка на Свече", довольно надежны, но при возникновении проблем можно использовать диагностический прибор, осциллограф и техническую информацию, чтобы провести быстрый тест системы и выяснить причину неисправности даже при отсутсвии кодов ошибок.
Статья подготовлена NISSAN TechNews
В нашей школе диагностов Инжекторкар студенты в обязательномм порядке изучают приемы диагностики с помощью осциллографа
Написать комментарий
Ваше Имя:Ваш комментарий: Внимание: HTML не поддерживается! Используйте обычный текст.
Оценка: Плохо Хорошо
Введите код, указанный на картинке:
