Первичка, или осциллограмма напряжения первичной обмотки катушки зажигания.

 

Автоэлектрик для всех

Рассмотрим образцовый сигнал позонно, и в каждой из зон выделим то на что следует обращать внимание при диагностике.
И так, сам сигнал. Снят запоминающим осциллографом на звуковой карте с управляющего вывода катушки зажигания DIS.

prim409.png (17065 bytes)
Зона А: транзистор коммутатора заперт, поэтому на управляющем выводе катушки зажигания должно присутствовать напряжение равное напряжению на питающем проводе, т.е. напряжение бортсети (реально - чуть меньше, чем мы можем наблюдать на клеммах аккумулятора из-за неизбежных падений напряжения в переходах проводки). Линия должна быть ровной. Полезность графика  в сравнении с использовании вольтметра в том, что позволяет обнаружить плохие контакты в силовых массах, внутригенераторных соединениях, в этом случае линия становится горбатой;

Зона B: коммутатор прижимает к земле управляющий вывод КЗ - происходит заряд первичной обмотки. Напряжение на управляющем выводе близко к нулю. В рассматриваемом примере оно равно 0,9 вольт относительно минуса аккумулятора (точка B). Длительность заряда определяется типом и конструктивными особенностями системы зажигания, а момент начала заряда еще и режимом работы двигателя. Существуют системы зажигания которые не регулируют ток заряда первичной обмотки в процессе заряда, а ограничивают его пассивной константой. В этом случае коммутатор старается держать близким к земле вывод катушки все время до отсечки. Такое поведение сохраняется в любом режиме работы двигателя и при любой длительности заряда. Рассматриваемая осциллограмма принадлежит как раз к такой "тупой" системе и снята на двигателе ЗМЗ409 с ЭСУД Микас-7 (УАЗ Патриот). Более продвинутые системы не допускают увеличение тока свыше определенной величины и стабилизируют это значение к моменту разрыва (типовые значения разрыва 6-7 ампер). Момент перехода к току удержания выглядит как небольшая ступенька в зоне заряда (полка B2).

prim2110.png (10495 bytes)

Эти системы могут   в определенных режимах переходить от первого режима (тупого) к продвинутому, и обратно. К примеру, системы зажигания управляемые ЭСУД Январь5.1 доверяют эту обязанность модулю зажигания, который в зависимости от длительности управляющего импульса и напряжения питания выбирает тот или иной режим оптимально решая две задачи: получение требуемой энергии разряда и предохраняя самого себя от выхода из строя из-за перегрева.
Завершение зоны В происходит в результате резкого запирания выходного транзистора коммутирующего устройства - так называемая отсечка. Причем чем больший ток имелся в первичной обмотке к моменту разрыва, тем больше энергии будет отдано во вторичную обмотку которая генерирует разряд. Зона В на осциллограмме должна завершаться строго вертикальным подъемом. Сама зона B (либо B1 +B2) и переход к вертикали не должны иметь каких-либо шероховатостей или изломов. На втором рисунке такие изломы есть, этот сигнал был записан на автомобиле с неисправным коммутатором. Общий принцип - все переходы в зоне B (B1+B2) должны быть резкие, а сглаженные переходы должны вызывать подозрения (как пример см. историю №9 в Хронике)

Зона С характеризуется большим пиком напряжения. К сожалению, этот параметр разнится в зависимости от используемых систем зажигания и поэтому однозначно указать какое напряжение считать нормальным заранее невозможно - вывод нужно привязывать к конкретной системе. Заниженный против нормы пик позволяет подозревать в неисправности коммутатор который не обеспечил требуемый ток к моменту разрыва. Обычно этот пик лежит в диапазоне 250-400 вольт. Неисправная КЗ также может быть причиной заниженного пика. Учтите, что звуковая карта иногда сама подрезает пики из-за того что пик очень короткий по времени и она не успевает его пофиксить. Однако в череде разрядов идущих подряд обязательно окажутся разряды с полноценно зафиксированными пробоями по которым и следует делать анализ. Отмечу, что этот параметр (фиксация пробойных пиков) явяляется единственным где показания звуковухи требуют осмотра большего количества разрядов для получения объективного вывода. Необходимое их количество может быть получено в пределах одной съемки длительностью 3-4 секунды. Зона С завершается высокочастотным переходом после чего возникает искровая дуга (зона D).

prim2111.png (9738 bytes)

Зона D - зона жизни искры. Для диагностики важны: форма, длительность и в меньшей степени - значение напряжения.
Форма: В идеале на холостом ходу линия горения должна быть горизонтальной и обязательно заканчиваться взлетом на исходе, который переходит в зону затухающих колебаний (взлет означает исчезновение искры). На практике допустимы шероховатости проникающие из вторичной цепи в первичную из-за наличия трансформаторной связи между обмотками (это выручает в случаях когда вторичка недоступна - первичка отражает в себе как в зеркале процессы протекающие во вторичной цепи). В зоне нагрузок (пуск, начало разгона) или оборотов выше холостого хода, отсутствие шероховатостей или изломов на линии горения должно вызвать настороженность, т.к. в этом режиме они обязаны быть, а ровная линия может говорить о разряде происходящем вне искрового зазора свечи.

prim406.png (6007 bytes) Крутой уклон линии горения при её чистоте однозначно говорит о пробое вне искрового зазора. Вот как выглядит осциллограмма при пробое через тело свечного колпачка на стенку свечного колодца, что является частой неисправностью зажигания 406 двигателя, и вообще многих двигателей свечи которых утоплены в колодцах:

Длительность:
довольно существенный показатель здоровья катушки зажигания. Длительность и напряжение горения тесно взаимосвязаны между собой. Если завышено напряжение горения, то будет сокращена длительность искры, и наоборот. Исправные катушки должны обеспечивать длительность не менее 0,8мсек на холостом ходу при свечных зазорах рекомендованных изготовителем. Этот параметр достигает гигантских величин при использовании индивидуальных катушек: 1,5-2,5мсек.

Хорошим показателем на ВАЗах периода модулей зажигания является значение 1 - 1,2 мсек. Особняком здесь стоит новосибирский модуль ПО "Север", даже будучи полностью исправным не обеспечивает длительность более 0,8мсек. На холостом ходу длительность всегда больше чем в режиме нагрузки, но в режиме нагрузки возрастает напряжение горения. Уменьшение свечного зазора понижает напряжение горения и увеличивает длительность искры, верно и обратное. Это предсказуемо если не забывать что величина свечного зазора есть сопротивление. Чем больше сопротивление, тем выше на нем падение напряжения, что и наблюдается в подъеме линии горения на осциллограмме.

Зона остаточных колебаний отображает процесс бесполезного расходования остатков энергии разряда. При исправной катушке колебания обязаны быть. Их количество зависит от индуктивности катушки, и этот параметр разнится в зависмости от модели. Особняком здесь стоят катушки зажигания применяемые на ЗМЗ-406(5,9). Одно, от силы два колебания являются нормой, а у большинства других катушек нормой является 3-4 затухающих колебания. Явным признаком неисправности катушки явялется пологое снижение напряжения после завершения зоны искры.
Вот пара типовых осциллограмм индивидуальных катушек на 16клапанном двигателе.

coil_prim.png (7590 bytes)