Serviciu motor injecție - aprindere

Principiul aprinderii este simplu: trebuie creat un arc electric - o scânteie - pentru a aprinde un amestec condensat în spațiul cilindrilor unui motor pe benzină. Sună simplu, desigur, dar diavolul trăiește întotdeauna în detalii.

Cunoașteți elementele de bază ale aprinderii convenționale! Se bazează electric că o schimbare a curentului care trece printr-o bobină induce o tensiune între două puncte finale ale bobinei. Cu cât curentul curge prin el și cu cât este mai rapid întrerupt, cu atât este mai mare tensiunea indusă. Tensiunea rezultată este utilizată pentru a genera o tensiune în bobina secundară cuplată inductiv cu bobina primară. Numărul de rotații ale bobinei secundare este mult mai mare decât cel al bobinei primare, astfel încât tensiunea rezultată este mai mare. Acest așa-numit tensiunea secundară este capabilă să creeze un arc electric („scânteie”) între cei doi electrozi ai bujiei. Temperatura scânteii de aprindere este de mii de C °, ceea ce este potrivit pentru aprinderea amestecului în vecinătatea scânteii, iar apoi arderea se răspândește ca un front de flacără.

Câteva valori tipice pentru bobinele de aprindere:

Curent primar: între 3 și 20 Amperi (adică limita de curent!)
Rezistența bobinei primare: 0,3 până la 4 ohmi
Rezistența secundară a bobinei: 5-25 kOhm
Tensiune secundară: 20-40 kV

Imagine de aprindere secundară.
Doar cele mai importante caracteristici:

tensiunea de aprindere, roșie
tensiune de ardere, albastru
durata scânteii cu semn galben

Din păcate, deși principiul este simplu, implementarea este departe de a fi fără probleme. Am menționat că energia de aprindere depinde practic de magnitudinea curentului care trebuie întrerupt. Bobina primară ar trebui, prin urmare, să aibă o rezistență cât mai redusă posibil, iar stadiul de putere de comutare curent ar trebui să poată rezista amperilor rezultați. Din păcate, această condiție nu poate fi întotdeauna îndeplinită pe termen lung până la etapa finală. De asemenea, este adesea problematic să obții energie secundară în spațiul cilindrului: energia „vrea să se descompună” și alege întotdeauna calea mai simplă pentru a face acest lucru. Acest lucru se datorează faptului că poate fi mult mai ușor de degradat, de exemplu, lângă o bujie decât într-un spațiu al cilindrului în care prevalează presiuni și temperaturi mai mari. Aceeași problemă cu capacele de distribuție crăpate, carcasele transformatorului deteriorate etc. Acesta este unul dintre motivele pentru care producătorii se străduiesc să facă partea secundară cât mai „compactă” posibil și să conțină puține piese.
Cu o mașină modernă, căutăm deja un distribuitor degeaba. Sau așa-numitul se utilizează o soluție cu scânteie dublă în care perechile de cilindri care cooperează primesc energie de aprindere în același timp sau fiecare cilindru primește un transformator de aprindere separat.

În plus față de acestea, timpul de aprindere, adică pre-aprinderea, este esențial. Întrucât timpul scade între formarea arcului de aprindere și presiunea maximă de ardere - între momentul aprinderii și arderea totală, aprox. 2 ms -, este logic să aprindeți contactul mai devreme la viteze mai mari, astfel încât presiunea de vârf să se producă în poziția optimă a pistonului. (Momentul aprinderii este optim atunci când presiunea gazelor atinge maximul la aproximativ 12 ° după punctul mort superior al pistonului.) Controlul pre-aprinderii a fost rezolvat în mai multe moduri: unitate de control al aprinderii, care a asigurat deja inteligent o pre-aprindere corectă, ținând cont de sarcină. În motorul pe benzină de astăzi, unitatea de comandă a motorului funcționează pe baza câmpurilor caracteristice și ia în considerare o multitudine de alți factori, cum ar fi temperatura motorului sau semnalul senzorului de lovire. Mai recent, mai multe sisteme de control al motorului au jucat, de asemenea, un rol important în controlul ralanti, fluctuațiile minore ale ralantiului sunt (de asemenea) remediate prin modificarea preamplificării.

Cel mai utilizat element al sistemului de aprindere este chiar bujia. Într-un motor în patru timpi, temperatura amestecului benzină-aer aprins de bujie este cuprinsă între 2000 și 3000 grade Celsius, iar presiunea gazului este cuprinsă între 30 și 50 bari. Aceste valori sunt un bun indiciu al utilizării bujiilor. Atunci când creează un nou tip de motor, producătorii de automobile încredințează adesea unei companii specializate în producția de lumânări să dezvolte un tip de lumânare care să se potrivească exact noului motor și să îl includă în gama de produse.
Cât de serios este luat acest lucru este ilustrat de exemplul de mai jos.

Pentru un tip de motor complet identic, NGK de ex. atribuie un alt tip și putere calorică atunci când o transmisie manuală sau automată este conectată la motor. Acest lucru se datorează utilizării presupuse mai mari a motoarelor cu transmisie manuală.

Uneori claxonul nu are marca producătorului, ci doar tipul de mașină. Există doar motive care pot fi vândute, o mașină care se mândrește cu marca sa preferată, de aceea plătește adesea mai mult decât plata din același motiv.

Aici vedem rezultatul întâlnirii dintre o bujie „tuning” slab aleasă și un picior drept puternic.
Bucățile lipsă din bujie apoi părăsesc sau pe supapa de evacuare deschisă, din fericire nu deteriorează roata turbinei turbinei (dacă există), sunt încorporate în catalizator sau, mai rău, „procesează” peretele cilindrului, carcasa pistonului.

La examinarea sistemului de aprindere, ne interesează, printre altele, dacă sistemul este capabil să producă permanent 25 kV. Imaginea a fost, desigur, făcută cu deschiderea deschisă mult timp.

După îndepărtarea lumânărilor, întâlnim adesea aceste anomalii.
Dacă apa pătrunde în cavitatea lumânării, va începe coroziunea (deasupra).
Urme de pătrundere pe porțiunea izolatoare a lumânării. Barierele fluide cu nervuri sunt concepute doar pentru a reduce riscul de tracțiune. În acest caz, cablul de aprindere și bujia trebuie înlocuite împreună, altfel noua bujie va avea o soartă similară. Trebuie avut grijă să se asigure că decalajul electrodului nu depășește valoarea specificată, deoarece un decalaj mare de electrod crește riscul de întindere excesivă (mijloc).
Defecțiune la scurgere: urme de suflare între carcasa bujiei și porțelan. Pentru a preveni explozia, așa-numitul inelul de jantă servește (na), cu toate acestea, se găsesc deseori urme de suflare. Suflarea la scară mică cauzează rareori o problemă (mai jos).

Un ștecher din partea stângă a fost montat pe un motor MB 124, potrivit proprietarului, de către un „mecanic mercis”.
În dreapta este cel atribuit tipului de motor. Lungimea firului este aproximativ diferită, în loc de închidere conică, are un design de inel de etanșare, valoarea căldurii nu este aceeași. Este posibil să nu mai greșiți mai multe lucruri.

O lumânare veche, de înaltă calitate, care rulează sub numele unui mare producător. Este clar că cele trei distanțe ale electrodului nu sunt nici măcar similare. Toate bujiile scoase din motor sunt astfel. Nu putem decide: imitații slabe sau resturi de produse de la producător?

Consecința unei erori de asamblare a fost că lumânarea a fost strânsă cu un cuplu atât de mare încât secțiunea subțire sub hexagon a „cedat” în timpul încercării de scoatere. Din fericire, a fost posibilă evocarea firului rupt de pe chiulasă, iar instrumentul de ejectare poate fi văzut și în partea de sus a fotografiei. Există chiulase în care această operațiune (în absența accesului) este inerent imposibilă, caz în care demontarea chiulasei este inevitabilă. Dacă nu aveți suficient simț pentru a efectua operația simplă (trageți lumânarea), se recomandă utilizarea cheii dinamometrice.

Scânteia generată de sistemul de aprindere este alcătuită parțial din electroni, care ies din electrodul central și sar la electrodul corpului, astfel scânteia începe de la electrodul central al bujiei. Fiecare scânteie poartă, de asemenea, o porțiune mică a electrodului central, cu consecința directă a pierderii lente a electrodului central. Deși „golul lumânării” - în limite - poate fi reajustat, această uzură este în continuare factorul determinant în viața lumânării. Proprietățile de uzură ale fiecăruia dintre materialele utilizate ca electrod central prezintă diferențe semnificative, ceea ce explică, de asemenea, că poate exista o diferență de patru până la cinci ori între timpii de înlocuire recomandați pentru două bujii diferite care pot fi utilizate pentru același motor .

În oferta marilor producători, găsim așa-numitele lumânări „platină” sau „iridiu”. Nu numai că capetele electrodului din mijloc sunt fabricate dintr-un material scump pentru aceste lumânări, dar electrodului corpului i s-a dat și o prăjitură de platină. Durată de viață mai lungă, scântei mai sigure, combustie mai perfectă (și ce se întâmplă cu ea: o ușoară reducere a consumului) pe o parte, multiplii prețului unei lumânări „de câmp” pe de altă parte. De asemenea, este recomandabil să îndepărtați din când în când astfel de lumânări cu durată lungă de viață, deoarece atunci când scoateți o lumânare care este la locul său pentru nouăzeci de mii de kilometri fără a o muta, aceasta poate fi prea „atașată” de chiulasă.

Deși durata de viață a acestor lumânări este de multe ori mai mare decât cea tradițională, este departe de a fi infinită. Fotografia noastră prezintă o lumânare nouă și una „supraîncărcată”. Uzura semnificativă a electrodului central și fisurarea vârfului izolator sunt clar vizibile.

Lumânările contrafăcute sunt, de asemenea, pe piață, mai multe informații Înlocuirea pieselor: fabrică? Aftermarket? puteți citi în articolul nostru.

Deși sistemele cu un transformator separat pe cilindru nu au un cablu de aprindere, cererea de temperatură a transformatorului montat pe lumânare și elementul corespunzător - de obicei silicon sau un element special, foarte rezistent la căldură - este foarte mare. Speranța lor de viață nu se apropie de cea a motorului în sine.
Nici situația nu este mai bună în ceea ce privește construcțiile anterioare. În trecut, au fost utilizate în general cabluri de aprindere izolate din PVC, cu o rezistență la rupere sigură de numai 15-20 kV, o capacitate de încărcare termică pe termen lung de 105 ° C (până la 1 oră de funcționare: max. 120 °), și conțin de obicei conductori de cupru multi-core.

Cablurile moderne izolate cu silicon pot rezista la sarcini mult mai mari, puterea lor de rupere poate ajunge până la 40 kV. Cablul de silicon din partea de sus a ofertei Beru este de ex. Rezistă la o sarcină de căldură permanentă de 220 ° și durata de viață este definită ca 3000 de ore de funcționare. Poate rezista la o sarcină de căldură de 250 ° C timp de până la 1 oră.
Așa cum izolația din PVC a fost înlocuită cu materiale mai potrivite în acest scop (EPP, Hypolon, EPDM, EVA, apoi silicon), la fel conductorul de cupru înfășurat a cedat în mare măsură firului de rezistență din fibră de carbon sau oțel, așa cum se poate vedea în imaginea noastră. Până în momentul în care cablurile de aprindere ating acest nivel de dezvoltare, acestea sunt îndepărtate încet din compartimentul motorului mașinilor moderne: cablurile de aprindere de înaltă tensiune nu mai sunt disponibile deloc sau doar mult mai puțin (de exemplu, soluții de scântei parazitare).

Desigur, producătorii de mașini își rup constant capul în legătură cu ceva și încearcă să ofere sistemului de aprindere un alt scop. De exemplu, comenzile de aprindere ale unor producători, folosind posibilitatea măsurării curentului de ioni, utilizează bujia pentru a identifica ce cilindru are un punct mort superior de „explozie” și, pe același principiu, detectează apariția combustiei knockout.

Iată câteva soluții care sunt diferite de aplicația generală:

Imaginea de mai sus prezintă unul dintre transformatoarele de aprindere ale unui Alfa Romeo TS. Pentru sistemele Twin Spark, există două bujii în cilindru, care, la fel ca sistemele cu scânteie dublă, sunt direcționate către cele două puncte finale ale bobinei secundare.

O soluție similară poate fi observată pentru motorul Mercedes 320 SLK (cod motor: 112.947).
Motorul V6 are 6 transformatoare de aprindere, fiecare având câte 2 piese. servește o bujie. În acest caz, transformatoarele nu sunt montate pe bujie.

Sute de mii de vehicule fabricate de grupul VW au fost echipate cu această unitate. De obicei este denumit transformator, dar acest lucru este doar parțial adevărat. În stânga este o piesă Telefunken instalată din fabrică, dezasamblată, această condiție poate fi atinsă numai prin demolare. Se vede clar din stânga, modulul de aprindere în partea de jos, transformatorul în sine este realizat de Beru.
Deoarece sunt „călcate pentru totdeauna”, eșecul oricăror două componente va duce la înlocuirea unității complete, ceea ce nu este neobișnuit. În dreapta este un „transformator” refabricat, chiar și unul dintre cele relativ mai bune. Speranța sa de viață este încă sub cea instalată din fabrică (și bineînțeles prețul). Ambele părți din imagine sunt defecte și au fost înlocuite. În ciuda unei curățări amănunțite, Telefunken și-a îndeplinit vizibil prețul de mult timp, piața secundară pare aproape nouă fără nicio curățare și a anulat deja serviciul suplimentar.

Și aceasta face parte din multe modele Renault cunoscute sub numele de „transformatoare creion”, încă nedeschise în partea de sus, la fel în partea de jos, dar deja - parțial - dezasamblate. Dimensiunea sa este bine arătată de pixul de lângă el. Bobina primară exterioară are un număr mic de rotații și o rezistență de aproximativ 1 Ohm. În interior, pe miezul de fier, bobina secundară subțire cu mai multe filete scoate câteva fire pentru a arăta „subțire” a firului.

Cea mai mare provocare pentru designeri este spațiul mic disponibil și încărcătura ridicată de căldură. În imaginea noastră, elementele bobinei primare tăiate și miezul de fier. Tendința sa de a eșua este puternică, iar tracțiunile electrice sunt frecvente pe izolatorul de plastic gri atașat la lumânare. Cu cât este mai mare tensiunea secundară peste spațiul de aer dintre electrozii bujiei, cu atât este mai probabil să apară acest defect. Ce putem face: nu neglijați să schimbați bujiile periodic, nu setați niciodată un spațiu mai mare decât cel specificat.
Comparați dimensiunile geometrice ale transformatoarelor VW și Renault, adăugați sarcina de căldură mult mai mare a transformatorului „creion” și trebuie să acceptăm: nu este nimic de făcut, cum ar fi sau nu tehnologia de proiectare (în această categorie de preț), a fost capabil să facă acest lucru.

Există mai multe capcane pentru a testa o aprindere. Importanța osciloscoapelor este discutată în mai multe locuri pe site-ul nostru. Circuitul primar pur și simplu nu poate fi diagnosticat în siguranță fără un osciloscop, ca să nu mai vorbim de elemente care îl preced, cum ar fi un codificator rotativ. Există, de asemenea, osciloscoape separate de testare a aprinderii care pot detecta defecțiuni laterale secundare (un astfel de osciloscop este prezentat în partea de sus a pagina)., iar aprinderea de bază poate fi verificată numai cu un stroboscop (soluțiile moderne au, de asemenea, o listă de parametri din care se poate citi valoarea curentă de pre-aprindere.) De asemenea, specialistul în aprindere trebuie să fie conștient de specificul sistemului, funcțiile fiecărui element și cunoașterea semnificației fluxurilor de informații între elemente ar trebui interpretate.

Este o consecință gravă a unui eșec de aprindere intermitent, necorectat. În cazul unui motor cu aprindere pozitivă, amestecul de combustie/aer neîncălzit din camera de ardere arde în catalizatorul fierbinte. Acest lucru poate duce la înmuierea sau topirea stratului ceramic de susținere al catalizatorului până la 1200 de grade Celsius, care poate apărea chiar și în timpul unei căi relativ scurte cu aprindere incorectă. Conform literaturii, atunci când temperatura din catalizator atinge temperatura de înmuiere a ceramicii cadru, a spus ca. 1200 de grade Celsius, catalizatorul se poate rupe chiar și după o jumătate de minut! În acest caz, există o singură soluție - profesională -: înlocuirea catalizatorului. În acest caz, numai prețul catalizatorului ar putea costa până la două sau trei sute de mii HUF. Înlocuirea transformatorului defect ar fi fost doar o fracțiune din acea cantitate.

Anterior, sincronizarea aprinderii era o sarcină ușoară care putea fi verificată cu ușurință cu un dispozitiv ieftin (stroboscop), dar cu sistemele moderne cu un transformator de aprindere per cilindru, aceasta nu mai este o sarcină de bază. Deși ECU furnizează (în cazul bun: date live) informații despre acest lucru, avem mult mai multe informații dacă am salvat anterior diagrama osciloscopului relevant al unui motor fără defecte.

Figura arată cursul timpului semnalului de tensiune indus de codificatorul de viteză (de asemenea: poziția arborelui cotit) al unui motor Saab cod B205L, marcat cu albastru. Pe celălalt canal (negru), se poate observa că, după o anumită poziție a arborelui cotit, după ce dintele 22 a trecut în fața transmițătorului, ECU instruiește modulul de aprindere să pornească curentul primar. Arcul de aprindere este creat la ramura ascendentă a semnalului negru. În figură, pentru o mai bună observare, am lăsat o secțiune neinteresantă pentru a afișa curba într-o dimensiune evaluabilă.

Observație: detaliile din cadrul roșu și detaliile de deasupra acestuia, deși foarte asemănătoare, nu sunt exact aceleași, deoarece sunt fabricate din două motoare, deși de același tip.

De obicei, o soluție utilizată pe modelele japoneze anterioare: totul într-unul. Dacă eșuează iremediabil, este o cheltuială semnificativă.