Pomiar obwodu podgrzewania wstępnego służy do bezinwazyjnej
oceny sprawności świec żarowych, jak również stanu instalacji
elektrycznej oraz funkcjonowania elektronicznego systemu
sterującego. W starszych pojazdach sterowanie układem
podgrzewania odbywało się za pośrednictwem samodzielnego
elektronicznego sterownika, który na ówczesne czasy zwłaszcza w
samochodach japońskich był bardzo rozbudowanym i skomplikowanym
urządzeniem. W układach z pompami EDC procesem podgrzewania
świec żarowych steruje najczęściej sterownik silnika za
pośrednictwem wysokoprądowych przekaźników elektrycznych. W
układach z systemem CR stosowane są osobne dodatkowe sterowniki,
które poza sterowaniem pracą świec żarowych na podstawie
wartości pobieranego prądu jednocześnie diagnozują ich stan
techniczny.
Celem tego badania jest pomiar prądu płynącego w obwodzie świec
żarowych podczas ich załączania. Czas grzania świec zależy
przede wszystkim od bieżącej temperatury silnika, typu
zastosowanych świec żarowych, jak również od rodzaju systemu
wtryskowego (wtrysk pośredni, wtrysk bezpośredni), a także od
konkretnego rozwiązania technicznego elektronicznego układu
sterującego. Rozróżnia się trzy fazy pracy układu podgrzewania.
Pierwszy etap niejednokrotnie uruchamiany jest już w momencie
włożeniu kluczyka do stacyjki np. Nissan Sunny 1.7D lub
standardowo po włączeniu zapłonu. W tym czasie występuje
przepływ prądu o dużej wartości wynikający z niskiej rezystancji
zimnych świec żarowych (element PTC). Wtedy następuje
kondycjonowanie cieplne świec, a ich temperatura stabilizuje się
na określonym poziomie. Jednocześnie w wyniku wzrostu
rezystancji spirali grzejnej spada wartość prądu
podgrzewającego. Nowoczesne świece żarowe Duraterm firmy BOSCH
dzięki swojej nowatorskiej konstrukcji bardzo szybko nagrzewają
się, po czym następuje samoregulacja prądu zabezpieczająca przed
ich zbyt wczesnym zużyciem.
Drugi etap wiąże się z czasem pracy układu podgrzewania świec
żarowych w zależności od temperatury silnika. Przy niskich
temperaturach czas grzania wydłuża się, a w miarę wzrostu
temperatury staje się coraz krótszy. Przy wyższych temperaturach
silnika w ogóle nie dochodzi do włączenia tego obwodu do pracy.
Trzeci etap polega na dogrzewaniu świec żarowych podczas pracy
silnika. Aby dokonać oceny funkcjonowania takiego układu mimo
gorącego silnika, należy zasymulować jego niską temperaturę
przez założenie odpowiedniego rezystora w miejsce czujnika
temperatury płynu chłodzącego. Dogrzewanie jest bardzo istotne w
pracy silnika z bezpośrednim wtryskiem paliwa, ponieważ
stabilizuje pracę zimnego silnika, jak również przyczynia się do
redukcji emisji cząstek stałych.
W związku z różnymi algorytmami procesu podgrzewania świec
żarowych bardzo ważny jest pomiar wartości prądu w
poszczególnych przedziałach czasowych. Zdarza się, zwłaszcza
wśród producentów niskiej jakości zamienników świec, że ich
wyroby nie spełniają norm jakościowych wymaganych przy produkcji
podzespołów do nowoczesnych pojazdów. W świecach żarowych
niskiej jakości podczas ich eksploatacji mogą pojawiać się
wewnętrzne zwarcia. Końcówka świecy nie rozgrzewa się
dostatecznie mocno, mimo że płynie przez nią prąd. Takie
zjawisko występuje również, kiedy spirala grzejna wykonana jest
z niewłaściwych materiałów rozgrzewających się do niższej
temperatury. W efekcie końcowym otrzymuje się mylący obraz
sytuacji. Jeżeli na podstawie przeprowadzo-nych badań nie można
stwierdzić usterki w obwodzie grzania, a problem z rozruchem
zimnego silnika nadal występuje, należy wykręcić świece żarowe.
Następnie powtórzyć pomiar, zwracając uwagę na temperaturę
końcówki świecy, która podczas pracy musi mieć barwę żółtą lub
jasnoczerwoną. Bardziej precyzyjne pomiary temperatury świec
żarowych można przeprowadzić za pomocą pirometru.
•Warunki przeprowadzenia pomiarów układu podgrzewania wstępnego
-Zapiąć krokodylki - czerwony na klemę plusową a czarny na klemę
minusową akumulatora.
-Założyć sondę temperatury oleju w miejsce bagnetu do pomiaru
poziomu oleju.
-Zacisnąć cęgi prądowe 1000A na wspólnym przewodzie zasilającym
świece żarowe.
- Mierząc pojedyncze świece żarowe, założyć cęgi prądowe 1000A
lub 30A na poszczególne przewody prowadzące ze sterownika świec
do kolejnych świec żarowych.
Schemat połączeń do pomiaru układu podgrzewania wstępnego z
jednym centralnym przewodem zasilającym
Pomiar układu podgrzewania świec żarowych można prze-prowadzić,
wykorzystując do tego celu dwie różne funkcje pomiarowe dostępne
z menu diagnoskopu silnikowego FSA 7XX.
•Algorytm wyboru funkcji pomiarowej
Z menu diagnoskopu wybrać funkcję pomiarową w kolejnych krokach:
FSA 720/740/750 → Badanie → Układ podgrzewania
Do pomiaru prądu można wykorzystać tryb automatycznego startu i
zapisu wyników pomiarów lub wykonać to w sposób manualny.
Automatyczny zapis kroków pomiarowych odbywa się za
pośrednictwem przycisku F5 / Automat.. Po jego włączeniu wraz z
pojawieniem się prądu podgrzewającego świece żarowe, rejestracja
czasu grzania będzie odbywała się w sposób automatyczny.
Przebieg jest rejestrowany dopóty, dopóki mierzony prąd nie
spadnie poniżej wartości 5 A. W każdej chwili pomiar można
zatrzymać, naciskając przycisk F3 / Stop.
Badanie układu podgrzewania może być również przeprowadzone w
czterech krokach pomiarowych w sposób manualny. W celu zapisania
poszczególnych kroków pomiarowych należy posłużyć się
przyciskiem F4 / Zapisz. Zapamiętane wyniki pomiarów można
obejrzeć za pomocą przycisku F6.
•Algorytm wyboru funkcji pomiarowej
Z menu diagnoskopu wybrać funkcję pomiarową w kolejnych krokach:
FSA 720/740/750 → Test podzespołów → Układ podgrzewania
wstępnego → Świece żarowe
•Opis przeprowadzonych badań wraz z interpretacją wyników
pomiarów
Typowy przebieg prądu podgrzewającego świece żarowe
charakteryzuje się opisanymi w pierwszej części rozdziału trzema
etapami pracy układu (wyk. 1). Z lewej strony wykresu widoczny
jest pik prądu, po którym przebieg łagodnie opada w trakcie
nagrzewania się świec żarowych. Wyraźnie zaakcentowany
krótkotrwały spadek wartości prądu jest związany ze spadkiem
napięcia akumulatora w chwili rozruchu silnika. W dalszej części
przebiegu prąd utrzymuje się na pewnym poziomie określonym
poprzez rezystancję rozgrzanych świec żarowych. Po około 190
sekundach dogrzewania prąd zostaje automatycznie odłączony, co
jest sygnalizowane przez opadający do zera przebieg mierzonego
prądu.
Wyk. 1. Przebieg sygnału prądu płynącego przez świece żarowe
podczas ich podgrzewania
Zaleca się, o ile to jest możliwe, aby przebiegi prądowe badać
oddzielnie na poszczególnych świecach żarowych. Wymaga to
niekiedy samodzielnego wykonania przewodu przejściowego, który
po odłączeniu oryginalnego przewodu, podłącza się bezpośrednio
pomiędzy przekaźnik a poszczególne świece żarowe. W przypadku
niektórych starszych silników (np. Mercedes), jak również i tych
bardzo nowoczesnych z systemem CR wyposażonych w sterownik świec
nie ma takiej potrzeby, ponieważ każda ze świec jest zasilana
osobnym przewodem elektrycznym.
Autorzy
Inż. Jerzy Gładysek
Mgr inż. Michał Gładysek
GŁADYSEK BOSCH SERVICE
Kraków
© Wszystkie prawa zastrzeżone