Добротность...Сделаем «Q!»?

[Petyanya]

Читаем. Может кому пригодится.
Тема, касающаяся оборудования для оперативной проверки исправности катушек зажигания, а так же методик такой проверки, периодически обсуждается на различных конференциях, так или иначе связанных с автомобильной диагностикой. Она интересует как диагностов, так и представителей организаций, осуществляющих продажи авто комплектующих, в частности, катушек зажигания.

Несколько лет назад компания ACELab, по просьбе одной из торговых организаций, занималась разработкой подобного оборудования для оперативной отбраковки катушек зажигания в условиях сети розничных продаж. Полученный результат полностью удовлетворил заказчика. Возможно, наш опыт будет кому-то полезен.

Известно, что одной из наиболее часто встречающихся причин нарушения нормальной работоспособности катушек зажигания является возникновение меж виткового замыкания в её вторичной обмотке. Такой дефект снижает добротность (Q) катушки и приводит к уменьшению энергии искрового разряда. Внешне, этот дефект проявляется в резком снижении мощности двигателя, при попытке увеличения нагрузки (разгоне, движении в гору и т. д.), из-за прекращения искрообразования между электродами свечей зажигания, вследствие роста давления смеси в фазе сжатия. При этом, на режиме холостого хода и при небольшой равномерной нагрузке, двигатель может работать без перебоев.

Сначала мы пошли по традиционному пути, при котором проверяемая катушка зажигания подключается к разряднику с тарированным зазором. При этой методике, ток в первичной обмотке катушки коммутируется мощным высоковольтным транзистором, находящимся во внешней приставке, либо транзистором, встроенным в модуль зажигания. Приставка позволяла менять частоту повторения и длительность импульсов, управляющих временем накопления энергии в катушке зажигания. Мы достаточно быстро пришли к вполне очевидному выводу, из которого следовало, что для отбраковки катушек достаточно уменьшить время накопления энергии в первичной цепи зажигания с типичных, для большинства современных катушек, 3.0...4 мс до 1 мс. При этом, годная катушка сохраняла способность уверенно пробивать воздушный зазор в 10...14 мм, и даже цвет искрового разряда оставался бело-голубым, хотя ток в первичной обмотке, к моменту его прерывания, успевал лишь достичь величины в 1.2...1.5 А, вместо 5...7 А. Для катушек с короткозамкнутыми витками во вторичной обмотке пробой воздушного зазора в 10 мм, в этих условиях, всегда становился непосильной задачей. Хотя, при времени накопления, равном 3.0...4 мс, дефектные катушки (а их был проверен не один десяток) демонстрировали хороший бесперебойный разряд в широком диапазоне частот искрообразования. При этом, по виду искры было трудно отличить дефектную катушку от целой. Хотя приставка с переключателем, для уменьшения времени накопления, и разрядник получились простыми и достаточно эффективными, их применение, в деле отбраковки дефектных катушек, было признано не совсем удобным, из-за необходимости питать приставку и катушку (или модуль зажигания) от источника питания 12...14 В, обеспечивающего ток в импульсе до 5...7 А. Самым компактным и доступным источником для этой цели был стандартный ИП от персонального компьютера, однако необходимость подключать его к сети 220 В ограничивала возможность использования оборудования в условиях, оговоренных заказчиком. По этой причине мы решили пойти по пути измерения параметров катушки, которые изменяются при возникновении коротко замкнутых витков в её обмотке. Как уже упоминалось выше, при подобном дефекте снижается добротность Q катушки зажигания, что хорошо видно при помощи мотор-тестера или осциллографа, по отсутствию затухающих колебаний после окончания индуктивной фазы искрового разряда. Однако, предлагать клиенту приобрести осциллограф, а тем более мотор-тестер, по понятной причине, мы не стали. Ведь эту величину (добротность) можно легко измерить, создав из обмотки испытуемой катушки и дополнительного внешнего конденсатора колебательный контур. Впрочем, нужно-ли изобретать велосипед? Мы не стали тратить свои ресурсы и деньги заказчика на разработку легкого переносного и компактного измерителя добротности с автономным питанием, так как покупка готового, серийно выпускаемого прибора, всего за 4500 р.(в 2003 или 4г.), показалась нам более разумным решением.


Неисправный клапан
Измеритель иммитанса типа Е7 – 22 (кроме многих других своих способностей) позволяет, при мало-мальском навыке, с успехом выявлять катушки зажигания с коротко замкнутыми витками, по величине добротности (Q) обмоток. При этом не требуется ни каких дополнительных приспособлений.

Неисправный клапан
Поврежденная катушка 3009.3705. с двигателя ЗМЗ.
Добротность Q вторичной обмотки около 0.5. Маловато будет!

Неисправный клапан
«Целая» катушка. Вторичная обмотка. Q = 6.37. Хороший показатель.

Неисправный клапан
Та же катушка. Первичная обмотка. Q = 5.77. В норме.

Неисправный клапан
А если исскуственно «коротнуть» вторичную обмотку?
Добротность упала до 1.35. Предсказуемый результат.

Неисправный клапан
А как ведут себя модули с ВАЗов? Возьмем новый модуль.
Так... Одна «вторичка», Q = 7.9, вторая – 8.2. Отлично!

Неисправный клапан
А вот, одна из «дефектных». Обмотка 1 - 4. Q = 2.37.
Плохой показатель, для катушки модуля.

Неисправный клапан
Проверим вторую обмотку 2 -3... Q = 8.2.
Вторая катушка-то цела, а вот модуль – в корзину.

Неисправный клапан
А как «индивидуалки» с новых ВАЗовскох моторов?
Эта - нормальная – Q = 7.3. А говорят, «летят», как и модули...

Неисправный клапан
А вот, этой, похоже - «кирдык» пришел... Q = 3.5. Видать, не зря на ней крест поставили... Нам таких, с «крестами», ой, с тех пор, понадарили! Много выходит из строя. И бензин тут, похоже, не при чем. А Сяу-Пунь-Пунь, меж тем, не дремлет... Посмотришь на дорогу - «Амулеты» всякие, «QQ» и т. п. Не ровен час – на родном АвтоВАЗЕ крест поставят. И как бы всем нам, этим «китайским товарищам», «Q!!!» сделать не пришлось! «Тщательнее надо, ребята!».
В заключение, необходимо добавить, что измерение добротности обмоток катушек зажигания, с помощью данного прибора, лучше проводить на частоте 1кГц, а не 120Гц. Выбор типа контура SER – последовательный, или PAL – параллельный, не критичен. Измеряемые значения добротности, для кондиционных катушек различных типов, примерно в два или более раз превышают значения, получаемые для однотипных катушек с короткозамкнутыми витками во вторичной обмотке. Для примера, типичное значение добротности первичной обмотки, для индивидуальных катушек 0 221 504 461: 6.5...7.5 – норма; 0.8...3.6 – некондиция. Для вторичных обмоток катушек модулей (ВАЗ): 7.5...8.5 – норма ; меньше 3.5 – некондиция.

[Petyanya]

В оригинале.