Vérification de l'allumage avec un oscilloscope

La méthode la plus avancée pour diagnostiquer les systèmes d'allumage des voitures modernes est réalisée à l'aide de testeur de moteur. Cet appareil affiche la forme d'onde haute tension du système d'allumage et fournit également des informations en temps réel sur les impulsions d'allumage, la valeur de la tension de claquage, le temps de combustion et la force de l'étincelle. Au cœur du testeur de moteur se trouve oscilloscope numérique, et les résultats sont affichés sur l'écran d'un ordinateur ou d'une tablette.

La technique de diagnostic est basée sur le fait que toute défaillance des circuits primaire et secondaire est toujours reflétée sous la forme d'un oscillogramme. Il est affecté par les paramètres suivants :

Vérification de l'allumage avec un oscilloscope

• calage de l'allumage ;
• vitesse du vilebrequin ;
• angle d'ouverture des gaz ;
• valeur de pression de suralimentation ;
• composition du mélange de travail;
• autres raisons.

Ainsi, à l'aide d'un oscillogramme, il est possible de diagnostiquer des pannes non seulement dans le système d'allumage d'une voiture, mais également dans ses autres composants et mécanismes. Les pannes du système d'allumage sont divisées en permanentes et sporadiques (se produisant uniquement dans certaines conditions de fonctionnement). Dans le premier cas, un testeur fixe est utilisé, dans le second, un testeur mobile utilisé pendant que la voiture est en mouvement. Du fait qu'il existe plusieurs systèmes d'allumage, les oscillogrammes reçus donneront des informations différentes. Examinons ces situations plus en détail.

Allumage classique

Considérons des exemples spécifiques de défauts en utilisant l'exemple des oscillogrammes. Sur les figures, les graphiques du système d'allumage défectueux sont indiqués en rouge, respectivement en vert - réparable.

Ouvert après capteur capacitif

Rupture du fil haute tension entre le point d'installation du capteur capacitif et les bougies. Dans ce cas, la tension de claquage augmente en raison de l'apparition d'un éclateur supplémentaire connecté en série, et le temps de combustion de l'étincelle diminue. Dans de rares cas, l'étincelle n'apparaît pas du tout.

Il n'est pas recommandé de permettre un fonctionnement prolongé avec une telle panne, car cela peut entraîner une panne de l'isolation haute tension des éléments du système d'allumage et endommager le transistor de puissance de l'interrupteur.

Rupture de fil devant le capteur capacitif

Rupture du fil haute tension central entre la bobine d'allumage et le point d'installation du capteur capacitif. Dans ce cas, un éclateur supplémentaire apparaît également. De ce fait, la tension de l'étincelle augmente et le temps de son existence diminue.

Dans ce cas, la raison de la distorsion de l'oscillogramme est que lorsqu'une décharge d'étincelle brûle entre les électrodes de la bougie, elle brûle également en parallèle entre les deux extrémités du fil haute tension cassé.

La résistance du fil haute tension entre le point d'installation du capteur capacitif et les bougies d'allumage a été considérablement augmentée.

Augmentation de la résistance du fil haute tension entre le point d'installation du capteur capacitif et les bougies d'allumage. La résistance d'un fil peut être augmentée en raison de l'oxydation de ses contacts, du vieillissement du conducteur ou de l'utilisation d'un fil trop long. En raison de l'augmentation de la résistance aux extrémités du fil, la tension chute. Par conséquent, la forme de l'oscillogramme est déformée de sorte que la tension au début de l'étincelle est bien supérieure à la tension en fin de combustion. De ce fait, la durée de combustion de l'étincelle devient plus courte.

les pannes dans l'isolation haute tension sont le plus souvent ses pannes. Ils peuvent survenir entre :

• sortie haute tension de la bobine et l'une des sorties de l'enroulement primaire de la bobine ou "masse" ;
• câble haute tension et carter de moteur à combustion interne ;
• couvercle de distributeur d'allumage et boîtier de distributeur ;
• curseur de distributeur et arbre de distributeur ;
• "bouchon" d'un fil haute tension et d'un carter de moteur à combustion interne ;
• pointe de fil et boîtier de bougie ou boîtier de moteur à combustion interne ;
• le conducteur central de la bougie et son corps.

généralement, au ralenti ou à faible charge du moteur à combustion interne, il est assez difficile de trouver des dommages à l'isolation, y compris lors du diagnostic d'un moteur à combustion interne à l'aide d'un oscilloscope ou d'un testeur de moteur. En conséquence, le moteur doit créer des conditions critiques pour que la panne se manifeste clairement (démarrage du moteur à combustion interne, ouverture brusque de l'accélérateur, fonctionnement à bas régime à charge maximale).

Après l'apparition d'une décharge à l'endroit de l'endommagement de l'isolation, le courant commence à circuler dans le circuit secondaire. Par conséquent, la tension sur la bobine diminue et n'atteint pas la valeur requise pour un claquage entre les électrodes sur la bougie.

Sur le côté gauche de la figure, vous pouvez voir la formation d'une décharge d'étincelle à l'extérieur de la chambre de combustion en raison d'un endommagement de l'isolation haute tension du système d'allumage. Dans ce cas, le moteur à combustion interne fonctionne avec une charge élevée (regazage).

La surface de l'isolateur de la bougie est fortement encrassée du côté de la chambre de combustion.

Pollution de l'isolant de la bougie côté chambre de combustion. Cela peut être dû à des dépôts de suie, d'huile, de résidus de carburant et d'additifs d'huile. Dans ces cas, la couleur du dépôt sur l'isolant changera de manière significative. Vous pouvez lire séparément les informations sur le diagnostic des moteurs à combustion interne par la couleur de la suie sur une bougie.

Une contamination importante de l'isolant peut provoquer des étincelles de surface. Naturellement, une telle décharge ne permet pas un allumage fiable du mélange air-combustible, ce qui provoque des ratés d'allumage. Parfois, si l'isolant est contaminé, des contournements peuvent se produire par intermittence.

La forme d'impulsions haute tension générées par une bobine d'allumage avec un claquage entre spires.

Rupture de l'isolation entre spires des enroulements de la bobine d'allumage. Dans le cas d'une telle panne, une décharge d'étincelle apparaît non seulement sur la bougie d'allumage, mais également à l'intérieur de la bobine d'allumage (entre les spires de ses enroulements). Il enlève naturellement de l'énergie à la décharge principale. Et plus la bobine fonctionne longtemps dans ce mode, plus d'énergie est perdue. À faible charge sur le moteur à combustion interne, la panne décrite peut ne pas être ressentie. Cependant, avec une augmentation de la charge, le moteur à combustion interne peut commencer à "rétrécir", perdre de la puissance.

Écart entre les électrodes de la bougie et la compression

L'écart entre les électrodes de la bougie est réduit. Le moteur à combustion interne tourne au ralenti sans charge.

L'écart mentionné est sélectionné pour chaque voiture individuellement et dépend des paramètres suivants :

• la tension maximale développée par la bobine ;
• force d'isolation des éléments du système ;
• pression maximale dans la chambre de combustion au moment de l'étincelle ;
• la durée de vie prévue des bougies.

L'écart entre les électrodes de la bougie d'allumage est augmenté. Le moteur à combustion interne tourne au ralenti sans charge.

À l'aide d'un test d'allumage à l'oscilloscope, vous pouvez trouver des incohérences dans la distance entre les électrodes de la bougie. Ainsi, si la distance a diminué, la probabilité d'inflammation du mélange air-carburant est réduite. Dans ce cas, le claquage nécessite une tension de claquage plus faible.

Si l'écart entre les électrodes de la bougie augmente, la valeur de la tension de claquage augmente. Par conséquent, afin d'assurer un allumage fiable du mélange de carburant, il est nécessaire de faire fonctionner le moteur à combustion interne à faible charge.

Veuillez noter qu'un fonctionnement prolongé de la bobine dans un mode où elle produit le maximum d'étincelles possible, d'une part, entraîne son usure excessive et sa défaillance précoce, et d'autre part, cela entraîne une rupture d'isolation dans d'autres éléments du système d'allumage, en particulier à haute -tension . il existe également une forte probabilité d'endommagement des éléments de l'interrupteur, à savoir son transistor de puissance, qui dessert la bobine d'allumage problématique.

Faible compression. Lors de la vérification du système d'allumage avec un oscilloscope ou un testeur de moteur, une faible compression dans un ou plusieurs cylindres peut être détectée. Le fait est qu'à faible compression au moment de l'étincelle, la pression du gaz est sous-estimée. En conséquence, la pression de gaz entre les électrodes de la bougie d'allumage au moment de l'étincelle est également sous-estimée. Par conséquent, une tension inférieure est nécessaire pour le claquage. La forme de l'impulsion ne change pas, mais seule l'amplitude change.

Dans la figure de droite, vous voyez un oscillogramme lorsque la pression du gaz dans la chambre de combustion au moment de l'étincelle est sous-estimée en raison d'une faible compression ou d'une valeur élevée du calage de l'allumage. Le moteur à combustion interne dans ce cas tourne au ralenti sans charge.

Système d'allumage DIS

Impulsions d'allumage haute tension générées par des bobines d'allumage DIS saines de deux ICE différents (inactif sans charge).

Le système d'allumage DIS (Double Ignition System) a des bobines d'allumage spéciales. Ils diffèrent en ce qu'ils sont équipés de deux bornes haute tension. L'un d'eux est connecté à la première des extrémités de l'enroulement secondaire, le second - à la deuxième extrémité de l'enroulement secondaire de la bobine d'allumage. Chacune de ces bobines dessert deux cylindres.

En relation avec les caractéristiques décrites, la vérification de l'allumage avec un oscilloscope et la suppression d'un oscillogramme de la tension des impulsions d'allumage haute tension à l'aide de capteurs capacitifs DIS se produisent de manière différentielle. Autrement dit, il s'avère que la lecture réelle de l'oscillogramme de la tension de sortie de la bobine. Si les bobines sont en bon état, alors des oscillations amorties doivent être observées en fin de combustion.

Pour effectuer un diagnostic du système d'allumage DIS par tension primaire, il est nécessaire de prendre alternativement des formes d'onde de tension sur les enroulements primaires des bobines.

Description de l'image:

Forme d'onde de tension sur le circuit secondaire du système d'allumage DIS

1. Réflexion du moment du début de l'accumulation d'énergie dans la bobine d'allumage. Il coïncide avec l'instant d'ouverture du transistor de puissance.
2. Réflexion de la zone de transition du commutateur vers le mode de limitation de courant dans l'enroulement primaire de la bobine d'allumage à un niveau de 6 ... 8 A. Les systèmes DIS modernes ont des commutateurs sans mode de limitation de courant, il n'y a donc pas de zone d'un impulsion haute tension.
3. Rupture de l'éclateur entre les électrodes des bougies desservies par la bobine et début de combustion de l'étincelle. Coïncide dans le temps avec le moment de la fermeture du transistor de puissance de l'interrupteur.
4. Zone de combustion par étincelles.
5. Fin de la combustion des étincelles et début des oscillations amorties.

Description de l'image:

Forme d'onde de tension à la sortie de commande DIS de la bobine d'allumage.

1. Le moment de l'ouverture du transistor de puissance de l'interrupteur (le début de l'accumulation d'énergie dans le champ magnétique de la bobine d'allumage).
2. La zone de transition du commutateur vers le mode de limitation de courant dans le circuit primaire lorsque le courant dans l'enroulement primaire de la bobine d'allumage atteint 6 ... 8 A. Dans les systèmes d'allumage DIS modernes, les commutateurs n'ont pas de mode de limitation de courant , et, par conséquent, il n'y a pas de zone 2 manquante sur la forme d'onde de tension primaire.
3. Le moment de la fermeture du transistor de puissance de l'interrupteur (dans le circuit secondaire, dans ce cas, une panne des éclateurs apparaît entre les électrodes des bougies desservies par la bobine et l'étincelle commence à brûler).
4. Reflet d'une étincelle brûlante.
5. Reflet de l'arrêt de la combustion par étincelle et du début des oscillations amorties.

Allumage individuel

Des systèmes d'allumage individuels sont installés sur la plupart des moteurs à essence modernes. Ils diffèrent des systèmes classiques et DIS en ce que chaque bougie d'allumage est desservie par une bobine d'allumage individuelle. généralement, les bobines sont installées juste au-dessus des bougies. Parfois, la commutation se fait à l'aide de fils à haute tension. Les bobines sont de deux types - compact и canne à pêche.

Lors du diagnostic d'un système d'allumage individuel, les paramètres suivants sont surveillés :

• la présence d'oscillations amorties à l'extrémité de la section d'allumage entre les électrodes de la bougie ;
• la durée d'accumulation d'énergie dans le champ magnétique de la bobine d'allumage (généralement, elle est comprise entre 1,5 et 5,0 ms, selon le modèle de bobine);
• la durée de l'étincelle brûlant entre les électrodes de la bougie (généralement, elle est de 1,5 ... 2,5 ms, selon le modèle de la bobine).

Diagnostic de la tension primaire

Pour diagnostiquer une bobine individuelle par tension primaire, vous devez afficher la forme d'onde de tension à la sortie de contrôle de l'enroulement primaire de la bobine à l'aide d'une sonde d'oscilloscope.

Description de l'image:

Oscillogramme de la tension à la sortie de commande de l'enroulement primaire d'une bobine d'allumage individuelle en bon état.

1. Le moment de l'ouverture du transistor de puissance de l'interrupteur (le début de l'accumulation d'énergie dans le champ magnétique de la bobine d'allumage).
2. Le moment de la fermeture du transistor de puissance de l'interrupteur (le courant dans le circuit primaire est brusquement interrompu et une panne de l'éclateur apparaît entre les électrodes de la bougie).
3. La zone où l'étincelle brûle entre les électrodes de la bougie d'allumage.
4. Vibrations amorties qui se produisent immédiatement après la fin de la combustion de l'étincelle entre les électrodes de la bougie.

Dans la figure de gauche, vous pouvez voir la forme d'onde de tension à la sortie de commande de l'enroulement primaire d'un court-circuit individuel défectueux. Un signe de panne est l'absence d'oscillations amorties après la fin de la combustion de l'étincelle entre les électrodes de la bougie (section "4").

Diagnostic de tension secondaire avec capteur capacitif

L'utilisation d'un capteur capacitif pour obtenir une forme d'onde de tension sur la bobine est plus préférable, car le signal obtenu avec son aide répète plus précisément la forme d'onde de tension dans le circuit secondaire du système d'allumage diagnostiqué.

Oscillogramme de l'impulsion haute tension d'un court-circuit individuel compact sain, obtenu à l'aide d'un capteur capacitif

Description de l'image:

1. Le début de l'accumulation d'énergie dans le champ magnétique de la bobine (coïncide dans le temps avec l'ouverture du transistor de puissance de l'interrupteur).
2. Rupture de l'éclateur entre les électrodes de la bougie et début de la combustion de l'étincelle (au moment où le transistor de puissance de l'interrupteur se ferme).
3. La zone de combustion des étincelles entre les électrodes de la bougie.
4. Oscillations amorties qui se produisent après la fin de la combustion de l'étincelle entre les électrodes de la bougie.

Oscillogramme de l'impulsion haute tension d'un court-circuit individuel compact sain, obtenu à l'aide d'un capteur capacitif. La présence d'oscillations amorties immédiatement après la panne de l'éclateur entre les électrodes de la bougie (la zone est marquée du symbole «2») est une conséquence des caractéristiques de conception de la bobine et n'est pas le signe d'une panne.

Oscillogramme de l'impulsion haute tension d'un court-circuit individuel compact défectueux, obtenu à l'aide d'un capteur capacitif. Un signe de panne est l'absence d'oscillations amorties après la fin de l'étincelle brûlant entre les électrodes de la bougie (la zone est marquée du symbole «4»).

Diagnostic de la tension secondaire à l'aide d'un capteur inductif

Un capteur inductif lors du diagnostic de la tension secondaire est utilisé dans les cas où il est impossible de capter un signal à l'aide d'un capteur capacitif. Ces bobines d'allumage sont principalement des courts-circuits individuels à tige, des courts-circuits individuels compacts avec un étage de puissance intégré pour contrôler l'enroulement primaire et des courts-circuits individuels combinés en modules.

Oscillogramme d'une impulsion haute tension d'un court-circuit individuel barreau sain, obtenu à l'aide d'un capteur inductif.

Description de l'image:

1. Le début de l'accumulation d'énergie dans le champ magnétique de la bobine d'allumage (coïncide dans le temps avec l'ouverture du transistor de puissance de l'interrupteur).
2. Rupture de l'éclateur entre les électrodes de la bougie et début de la combustion de l'étincelle (au moment où le transistor de puissance de l'interrupteur se ferme).
3. La zone où l'étincelle brûle entre les électrodes de la bougie d'allumage.
4. Vibrations amorties qui se produisent immédiatement après la fin de la combustion de l'étincelle entre les électrodes de la bougie.

Oscillogramme de l'impulsion haute tension d'un court-circuit individuel de tige défaillante, obtenu à l'aide d'un capteur inductif. Un signe de défaillance est l'absence d'oscillations amorties à la fin de la période de combustion de l'étincelle entre les électrodes de la bougie (la zone est marquée du symbole "4").

Oscillogramme de l'impulsion haute tension d'un court-circuit individuel de tige défaillante, obtenu à l'aide d'un capteur inductif. Un signe de défaillance est l'absence d'oscillations amorties à la fin de la combustion de l'étincelle entre les électrodes de la bougie et un temps de combustion de l'étincelle très court.

conclusion

Le diagnostic du système d'allumage à l'aide d'un testeur de moteur est la méthode de dépannage la plus avancée. Avec lui, vous pouvez identifier les pannes également au stade initial de leur apparition. Le seul inconvénient de cette méthode de diagnostic est le prix élevé de l'équipement. Par conséquent, le test ne peut être effectué que dans des stations-service spécialisées, où le matériel et les logiciels appropriés sont disponibles.