Oscyloskop i diagnoza uszkodzenia cewki zapłonowej cz. 2

• Cewka zapłonowa składa się z dwóch uzwojeń – pierwotnego i wtórnego.
• W 1. części artykułu opisaliśmy diagnozowanie cewki z wykorzystaniem pomiaru uzwojenia pierwotnego. 
• Diagnozowanie od stronu uzwojenia wtórnego pozwala na ocenę nieprawidłowości pracy cewki w szerszym zakresie.
• W diagnostyce warto porównywać oscylogramy odczytane z przebiegiem wzorcowym.
• Jeśli chcesz być na bieżąco z najważniejszymi wiadomościami z branży – zapisz się na nasz newsletter.

W poprzedniej części artykułu przedstawiono sposób weryfikacji działania cewki zapłonowej wykorzystując do tego oscyloskopową analizę przebiegów napięcia w uzwojeniu pierwotnym. Badanie oscylogramów uzwojenia wtórnego cewki pozwala ocenić potencjalne nieprawidłowości w znacznie większym zakresie, i odnieść wyniki pomiarów do stanu układu zapłonowego jaki i kondycji samego silnika.

Aby skutecznie wykryć źródło usterki, diagnosta obsługujący oscyloskop powinien posiadać wymagane doświadczenie w naprawie układów zapłonowych oraz dostęp do dokumentacji technicznej naprawianego pojazdu. W gruncie rzeczy dostęp do dokumentacji staje się niezwykle ważny gdyż umożliwia zapoznanie się z wzorcowymi przebiegami uzwojenia pierwotnego i wtórnego badanej cewki. Jednak, w wielu wypadkach uzyskanie tego typu informacji serwisowych pozostaje utrudnione, i jedynym wyjściem jest przeanalizowanie wykresu wzorcowego (ilustracja 1) by z jego pomocą zweryfikować przechwycony oscylogram. Oczywiście z uwagi na szeroki zakres stosowanych typów cewek zapłonowych zaprezentowany wzorzec może nieznacznie różnić się od wykresu badanej cewki, jednak kształt przebiegu jak i kluczowe fazy zmian napięcia pozostają praktycznie takie same.

Analizując wzorcowy przebieg napięcia w uzwojeniu wtórnym cewki zapłonowej należy zwrócić uwagę na osiem kluczowych punktów tego wykresu:

1. Tranzystor sterujący cewką nie przewodzi prądu gdyż obwód pierwotny zostaje otwarty. W obwodzie wtórnym napięcie nie indukuje się, więc nie występują zmiany pola magnetycznego w cewce.
2. Rozpoczyna się faza zamknięcia obwodu pierwotnego i tranzystor zaczyna przewodzić prąd, co wywołuje wzrost natężenia pola magnetycznego oraz indukowanie się w obwodzie wtórnym impulsu o ujemnej polaryzacji w odniesieniu do impulsu wywołującego przeskok iskry zapłonowej. Charakterystyczne dla fazy „ładowania cewki” są wygasające oscylacje wyraźnie widoczne na wykresie w punkcie (2).
3. Obwód pierwotny pozostaje zamknięty. Zanik zmian pola magnetycznego cewki powoduje brak indukcji napięcia w obwodzie wtórnym.
4. W wyniku przerwania obwodu pierwotnego w uzwojeniu wtórnym cewki wysokiego napięcia następuje szybki spadek natężenia pola magnetycznego.
5. Napięcie indukowane w obwodzie pierwotnym jak i wtórnym bardzo szybko rośnie wraz ze spadkiem natężenia pola magnetycznego.
6. Faza przeskoku iskry na elektrodach świecy zapłonowej odpowiadająca osiągnięciu maksymalnego napięcia w obwodzie wtórnym. W zależności od typu układu zapłonowego i rodzaju zastosowanej cewki wartość napięcia może wynosić od 15 kV do 45 kV.
7. Ten odcinek wykresu przedstawia fazę generowania napięcia podtrzymującego iskrę na elektrodach świecy zapłonowej, a wartość tego napięcia jest dużo mniejsza niż napięcia potrzebnego do przeskoku iskry.
8. Niewielki wzrost napięcia w obwodzie wtórnym cewki zapłonowej odpowiada fazie zaniku iskry na elektrodach świecy zapłonowej. Cechą charakterystyczną jest kształt tego odcinka wykresu, który powinien posiadać zmniejszające się oscylacje napięcia.

Na ilustracji nr 2 przedstawiono prawidłowy obraz oscylogramu uzwojenia wtórnego cewki, przebieg posiada wszystkie charakterystyczne fazy omówione w zestawieniu powyżej. W trakcie pracy z oscyloskopem diagnosta powinien zwrócić uwagę na wszelkie zniekształcenia przebiegu lub jego zakłócenia. Dla prawidłowo działającej cewki, przebieg musi posiadać wyraźne fazy obrazujące ładowanie cewki, skok napięcia (do 17 kV – ilustracja nr 2) oraz etap podtrzymania iskry (czas trwania ok 1 ms) wraz z fazą jej zaniku (oscylacje napięcia do 0 V).

Najlepszą metodą porównawczą jest skonfigurowanie oscyloskopu w taki sposób by możliwe stało się wyświetlanie przebiegów z cylindrów silnika w kolejności ich zapłonu – ilustracja nr 3.

Z uwagi na zróżnicowanie wielkości impulsów we wtórnym obwodzie cewki zapłonowej, podyktowane typem układu zapłonowego, stopniem sprężania silnika i trybem pracy układu zasilania (wtrysk pośredni i bezpośredni), należy przyjąć iż impulsy napięcia szczytowego nie mogą różnić się pomiędzy sobą wartościami wyższymi niż 1,5 kV – 3 kV. Duże różnice będą świadczyć o nieprawidłowościach spowodowanych:

• niewłaściwą przerwą lub uszkodzeniem elektrod świecy zapłonowej – oscylogram A na ilustracji nr 4,
• spadkiem ciśnienia sprężania – oscylogram B – dla 2 i 4 cylindra (ilustracja nr 4).

Oscyloskop poza usterką samej cewki może zidentyfikować uszkodzenie przewodów zapłonowych lub przerwę pomiędzy cewką a świecą.

Na ilustracji nr 5 zostały przedstawione przebiegi w których:

• wystąpiła zbyt duża rezystancja w obwodzie wtórnym cewki zapłonowej 4 cylindra co spowodowało zakłócenia fazy podtrzymania iskry (oscylogram A).
• przerwa pomiędzy cewką a świecą zapłonową 3 cylindra powodująca zbyt wysoką wartość impulsu napięcia szczytowego oraz jego silne oscylacje (oscylogram B).