Comprobación del encendido con un osciloscopio.

El método más avanzado para diagnosticar los sistemas de encendido de los automóviles modernos se lleva a cabo utilizando probador de motores. Este dispositivo muestra la forma de onda de alto voltaje del sistema de encendido y también proporciona información en tiempo real sobre los pulsos de encendido, el valor del voltaje de ruptura, el tiempo de combustión y la fuerza de la chispa. En el corazón del probador de motores se encuentra osciloscopio digital, y los resultados se muestran en la pantalla de una computadora o tableta.

La técnica de diagnóstico se basa en que cualquier fallo tanto en el circuito primario como en el secundario siempre se refleja en forma de oscilograma. Se ve afectado por los siguientes parámetros:

Comprobación del encendido con un osciloscopio.

• Tiempo de ignicion;
• velocidad del cigüeñal;
• ángulo de apertura del acelerador;
• valor de la presión de sobrealimentación;
• composición de la mezcla de trabajo;
• otras razones.

Así, con la ayuda de un oscilograma, es posible diagnosticar averías no solo en el sistema de encendido de un automóvil, sino también en sus otros componentes y mecanismos. Las averías del sistema de encendido se dividen en permanentes y esporádicas (que ocurren solo bajo ciertas condiciones de funcionamiento). En el primer caso, se utiliza un probador estacionario, en el segundo, uno móvil utilizado mientras el automóvil está en movimiento. Debido al hecho de que existen varios sistemas de encendido, los oscilogramas recibidos darán información diferente. Consideremos estas situaciones con más detalle.

Encendido clásico

Considere ejemplos específicos de fallas utilizando el ejemplo de oscilogramas. En las figuras, los gráficos del sistema de encendido defectuoso se indican en rojo, respectivamente, en verde: reparable.

Abierto después del sensor capacitivo

Rotura del cable de alta tensión entre el punto de instalación del sensor capacitivo y las bujías. En este caso, el voltaje de ruptura aumenta debido a la aparición de un espacio de chispa adicional conectado en serie y el tiempo de combustión de la chispa disminuye. En casos raros, la chispa no aparece en absoluto.

No se recomienda permitir un funcionamiento prolongado con tal falla, ya que puede provocar una falla en el aislamiento de alto voltaje de los elementos del sistema de encendido y daños en el transistor de potencia del interruptor.

Rotura de hilo delante del sensor capacitivo

Rotura del cable central de alto voltaje entre la bobina de encendido y el punto de instalación del sensor capacitivo. En este caso, también aparece una vía de chispas adicional. Debido a esto, el voltaje de la chispa aumenta y el tiempo de su existencia disminuye.

En este caso, la razón de la distorsión del oscilograma es que cuando una descarga de chispa arde entre los electrodos de la vela, también arde en paralelo entre los dos extremos del cable de alto voltaje roto.

La resistencia del cable de alto voltaje entre el punto de instalación del sensor capacitivo y las bujías se ha incrementado considerablemente.

Mayor resistencia del cable de alto voltaje entre el punto de instalación del sensor capacitivo y las bujías. La resistencia de un cable puede aumentar debido a la oxidación de sus contactos, el envejecimiento del conductor o el uso de un cable demasiado largo. Debido al aumento de la resistencia en los extremos del cable, el voltaje cae. Por lo tanto, la forma del oscilograma se distorsiona de modo que el voltaje al comienzo de la chispa es mucho mayor que el voltaje al final de la combustión. Debido a esto, la duración de la combustión de la chispa se acorta.

las averías en el aislamiento de alto voltaje son a menudo sus averías. Pueden ocurrir entre:

• salida de alto voltaje de la bobina y una de las salidas del devanado primario de la bobina o "tierra";
• cableado de alto voltaje y carcasa del motor de combustión interna;
• tapa del distribuidor de encendido y caja del distribuidor;
• deslizador del distribuidor y eje del distribuidor;
• "tapa" de un cable de alto voltaje y una carcasa de motor de combustión interna;
• punta de alambre y carcasa de bujía o carcasa de motor de combustión interna;
• el conductor central de la vela y su cuerpo.

por lo general, en modo inactivo o con cargas bajas del motor de combustión interna, es bastante difícil encontrar daños en el aislamiento, incluso cuando se diagnostica un motor de combustión interna con un osciloscopio o un probador de motores. En consecuencia, el motor necesita crear condiciones críticas para que la avería se manifieste claramente (arranque del motor de combustión interna, apertura brusca del acelerador, funcionamiento a bajas revoluciones con carga máxima).

Después de que se produzca una descarga en el lugar del daño del aislamiento, la corriente comienza a fluir en el circuito secundario. Por lo tanto, el voltaje en la bobina disminuye y no alcanza el valor requerido para una ruptura entre los electrodos de la vela.

En el lado izquierdo de la figura, puede ver la formación de una descarga de chispa fuera de la cámara de combustión debido a daños en el aislamiento de alto voltaje del sistema de encendido. En este caso, el motor de combustión interna funciona con una carga alta (regasificación).

La superficie del aislante de la bujía está muy sucia en el lado de la cámara de combustión.

Contaminación del aislante de la bujía del lado de la cámara de combustión. Esto puede deberse a depósitos de hollín, aceite, residuos de combustible y aditivos de aceite. En estos casos, el color del depósito sobre el aislador cambiará significativamente. Puede leer información sobre el diagnóstico de motores de combustión interna por el color del hollín en una vela por separado.

Una contaminación significativa del aislador puede causar chispas en la superficie. Naturalmente, tal descarga no proporciona una ignición confiable de la mezcla de combustible y aire, lo que provoca fallas en el encendido. A veces, si el aislador está contaminado, pueden ocurrir descargas disruptivas de forma intermitente.

La forma de pulsos de alto voltaje generados por una bobina de encendido con una falla entre vueltas.

Desglose del aislamiento entre vueltas de los devanados de la bobina de encendido. En caso de tal avería, aparece una descarga de chispa no solo en la bujía, sino también dentro de la bobina de encendido (entre las vueltas de sus devanados). Naturalmente, le quita energía a la descarga principal. Y cuanto más tiempo se opera la bobina en este modo, más energía se pierde. Con cargas bajas en el motor de combustión interna, es posible que no se sienta la falla descrita. Sin embargo, con un aumento en la carga, el motor de combustión interna puede comenzar a "trotar", perder potencia.

Espacio entre los electrodos de la bujía y la compresión

Se reduce el espacio entre los electrodos de la bujía. El motor de combustión interna está al ralentí sin carga.

El espacio mencionado se selecciona para cada automóvil individualmente y depende de los siguientes parámetros:

• el voltaje máximo desarrollado por la bobina;
• fuerza de aislamiento de los elementos del sistema;
• presión máxima en la cámara de combustión en el momento de la chispa;
• la vida útil esperada de las velas.

El espacio entre los electrodos de la bujía aumenta. El motor de combustión interna está al ralentí sin carga.

Usando una prueba de encendido de osciloscopio, puede encontrar inconsistencias en la distancia entre los electrodos de la bujía. Entonces, si la distancia ha disminuido, entonces se reduce la probabilidad de ignición de la mezcla de combustible y aire. En este caso, la ruptura requiere un voltaje de ruptura más bajo.

Si aumenta el espacio entre los electrodos de la vela, entonces aumenta el valor del voltaje de ruptura. Por lo tanto, para garantizar un encendido fiable de la mezcla de combustible, es necesario hacer funcionar el motor de combustión interna con una carga pequeña.

Tenga en cuenta que el funcionamiento prolongado de la bobina en un modo en el que produce la máxima chispa posible, en primer lugar, conduce a su desgaste excesivo y falla prematura, y en segundo lugar, esto está plagado de ruptura del aislamiento en otros elementos del sistema de encendido, especialmente en alta -voltaje también existe una alta probabilidad de dañar los elementos del interruptor, a saber, su transistor de potencia, que sirve a la bobina de encendido problemática.

Baja compresión. Al verificar el sistema de encendido con un osciloscopio o un probador de motores, se puede detectar una baja compresión en uno o más cilindros. El hecho es que a baja compresión en el momento de la chispa, se subestima la presión del gas. En consecuencia, también se subestima la presión del gas entre los electrodos de la bujía en el momento de la chispa. Por lo tanto, se necesita un voltaje más bajo para la ruptura. La forma del pulso no cambia, solo cambia la amplitud.

En la figura de la derecha, se ve un oscilograma cuando la presión del gas en la cámara de combustión en el momento de la chispa está subestimada debido a una baja compresión o debido a un gran valor del tiempo de encendido. El motor de combustión interna en este caso está al ralentí sin carga.

sistema de encendido DIS

Pulsos de encendido de alto voltaje generados por bobinas de encendido DIS saludables de dos ICE diferentes (inactivo sin carga).

El sistema de encendido DIS (Double Ignition System) tiene bobinas de encendido especiales. Se diferencian en que están equipados con dos terminales de alto voltaje. Uno de ellos está conectado al primero de los extremos del devanado secundario, el segundo, al segundo extremo del devanado secundario de la bobina de encendido. Cada una de estas bobinas sirve a dos cilindros.

En relación con las características descritas, la verificación del encendido con un osciloscopio y la eliminación de un oscilograma del voltaje de los pulsos de encendido de alto voltaje utilizando sensores DIS capacitivos ocurren de manera diferencial. Es decir, resulta la lectura real del oscilograma del voltaje de salida de la bobina. Si las bobinas están en buenas condiciones, entonces se deben observar oscilaciones amortiguadas al final de la combustión.

Para realizar el diagnóstico del sistema de encendido DIS por voltaje primario, es necesario tomar formas de onda de voltaje alternativamente en los devanados primarios de las bobinas.

Descripcion de LA imagen:

Forma de onda de voltaje en el circuito secundario del sistema de encendido DIS

1. Reflexión del momento del comienzo de la acumulación de energía en la bobina de encendido. Coincide con el momento de apertura del transistor de potencia.
2. Reflexión de la zona de transición del interruptor al modo de limitación de corriente en el devanado primario de la bobina de encendido a un nivel de 6 ... 8 A. Los sistemas DIS modernos tienen interruptores sin modo de limitación de corriente, por lo que no hay zona de un pulso de alto voltaje.
3. Ruptura del espacio de chispa entre los electrodos de las bujías servidas por la bobina y el inicio de la combustión de la chispa. Coincide en el tiempo con el momento de cerrar el transistor de potencia del interruptor.
4. Área de combustión de chispas.
5. El fin de la quema de chispas y el comienzo de las oscilaciones amortiguadas.

Descripcion de LA imagen:

Forma de onda de tensión en la salida de control DIS de la bobina de encendido.

1. El momento de abrir el transistor de potencia del interruptor (el comienzo de la acumulación de energía en el campo magnético de la bobina de encendido).
2. La zona de transición del interruptor al modo de limitación de corriente en el circuito primario cuando la corriente en el devanado primario de la bobina de encendido alcanza 6 ... 8 A. En los sistemas de encendido DIS modernos, los interruptores no tienen un modo de limitación de corriente. y, en consecuencia, no falta ninguna zona 2 en la forma de onda de tensión primaria.
3. El momento de cerrar el transistor de potencia del interruptor (en el circuito secundario, en este caso, aparece una ruptura de las vías de chispa entre los electrodos de las bujías servidas por la bobina y la chispa comienza a arder).
4. Reflejo de una chispa ardiente.
5. Reflejo del cese de la quema de chispas y el comienzo de oscilaciones amortiguadas.

Encendido individual

Los sistemas de encendido individuales están instalados en la mayoría de los motores de gasolina modernos. Se diferencian de los sistemas clásicos y DIS en que cada bujía es atendida por una bobina de encendido individual. por lo general, las bobinas se instalan justo encima de las velas. En ocasiones, la conmutación se realiza mediante cables de alta tensión. Las bobinas son de dos tipos: compacto и varilla.

Al diagnosticar un sistema de encendido individual, se controlan los siguientes parámetros:

• la presencia de oscilaciones amortiguadas al final de la sección de encendido de la chispa entre los electrodos de la bujía;
• la duración de la acumulación de energía en el campo magnético de la bobina de encendido (por lo general, está en el rango de 1,5 ... 5,0 ms, según el modelo de la bobina);
• la duración de la chispa que se quema entre los electrodos de la bujía (generalmente, es de 1,5 ... 2,5 ms, según el modelo de la bobina).

Diagnóstico de voltaje primario

Para diagnosticar una bobina individual por voltaje primario, debe ver la forma de onda de voltaje en la salida de control del devanado primario de la bobina usando una sonda de osciloscopio.

Descripcion de LA imagen:

Oscilograma del voltaje en la salida de control del devanado primario de una bobina de encendido individual reparable.

1. El momento de abrir el transistor de potencia del interruptor (el comienzo de la acumulación de energía en el campo magnético de la bobina de encendido).
2. El momento de cerrar el transistor de potencia del interruptor (la corriente en el circuito primario se interrumpe abruptamente y aparece una ruptura del espacio de chispa entre los electrodos de la bujía).
3. El área donde arde la chispa entre los electrodos de la bujía.
4. Vibraciones amortiguadas que ocurren inmediatamente después del final de la combustión de la chispa entre los electrodos de la bujía.

En la figura de la izquierda, puede ver la forma de onda de voltaje en la salida de control del devanado primario de un cortocircuito individual defectuoso. Una señal de avería es la ausencia de oscilaciones amortiguadas después del final de la combustión de la chispa entre los electrodos de la bujía (sección “4”).

Diagnóstico de tensión secundaria con sensor capacitivo

El uso de un sensor capacitivo para obtener una forma de onda de voltaje en la bobina es más preferible, ya que la señal obtenida con su ayuda repite con mayor precisión la forma de onda de voltaje en el circuito secundario del sistema de encendido diagnosticado.

Oscilograma del pulso de alta tensión de un cortocircuito individual compacto sano, obtenido mediante un sensor capacitivo

Descripcion de LA imagen:

1. El comienzo de la acumulación de energía en el campo magnético de la bobina (coincide en el tiempo con la apertura del transistor de potencia del interruptor).
2. Ruptura del espacio de chispa entre los electrodos de la bujía y el inicio de la combustión de la chispa (en el momento en que se cierra el transistor de potencia del interruptor).
3. El área de combustión de la chispa entre los electrodos de la bujía.
4. Oscilaciones amortiguadas que se producen tras el final de la combustión de la chispa entre los electrodos de la vela.

Oscilograma del pulso de alta tensión de un cortocircuito individual compacto sano, obtenido mediante un sensor capacitivo. La presencia de oscilaciones amortiguadas inmediatamente después de la ruptura del espacio de chispa entre los electrodos de la bujía (el área está marcada con el símbolo "2") es una consecuencia de las características de diseño de la bobina y no es un signo de ruptura.

Oscilograma del pulso de alta tensión de un cortocircuito individual compacto defectuoso, obtenido mediante un sensor capacitivo. Un signo de avería es la ausencia de oscilaciones amortiguadas después del final de la chispa que arde entre los electrodos de la vela (el área está marcada con el símbolo "4").

Diagnóstico de voltaje secundario usando un sensor inductivo

Un sensor inductivo al realizar diagnósticos en el voltaje secundario se usa en casos en los que es imposible captar una señal usando un sensor capacitivo. Tales bobinas de encendido son principalmente cortocircuitos individuales de varilla, cortocircuitos individuales compactos con una etapa de potencia incorporada para controlar el devanado primario y cortocircuitos individuales combinados en módulos.

Oscilograma de un pulso de alta tensión de un individuo de varilla sana en cortocircuito, obtenido mediante un sensor inductivo.

Descripcion de LA imagen:

1. El comienzo de la acumulación de energía en el campo magnético de la bobina de encendido (coincide en el tiempo con la apertura del transistor de potencia del interruptor).
2. Ruptura del espacio de chispa entre los electrodos de la bujía y el inicio de la combustión de la chispa (el momento en que se cierra el transistor de potencia del interruptor).
3. El área donde arde la chispa entre los electrodos de la bujía.
4. Vibraciones amortiguadas que ocurren inmediatamente después del final de la combustión de la chispa entre los electrodos de la bujía.

Oscilograma del pulso de alta tensión de un cortocircuito individual de varilla defectuosa, obtenido mediante un sensor inductivo. Una señal de falla es la ausencia de oscilaciones amortiguadas al final del período de encendido de la chispa entre los electrodos de la bujía (el área está marcada con el símbolo “4”).

Oscilograma del pulso de alta tensión de un cortocircuito individual de varilla defectuosa, obtenido mediante un sensor inductivo. Una señal de falla es la ausencia de oscilaciones amortiguadas al final de la combustión de la chispa entre los electrodos de la bujía y un tiempo de combustión de la chispa muy corto.

conclusión

El diagnóstico del sistema de encendido utilizando un probador de motor es el método de solución de problemas más avanzado. Con él, puede identificar averías también en la etapa inicial de su aparición. El único inconveniente de este método de diagnóstico es el alto precio del equipo. Por tanto, la prueba sólo se puede realizar en Estaciones de Servicio especializadas, donde se disponga del hardware y software adecuado.