
|
Технический Бюллетень № 3: Проверка системы зажигания ECI Mercedes Benz
|
Проверка
системы зажигания ECI Mercedes-Benz.
Данный бюллетень является дополнением к
техническому бюллетеню №3, размещённому на сайте avtologic.ru в разделе «Новости».
В этом бюллетене был описан пример поиска неисправности в системе зажигания
типа ECI. Виновник был
найден очень быстро - им оказался блок питания модулей катушек зажигания. Но мы
решили на этом не останавливаться и «копнуть» немного поглубже, чтобы понять
«как это работает».
Во-первых, попробуем проконтролировать
напряжения, поступающие с модуля питания не мультиметром, а осциллографом.
Получаем осциллограммы, представленные на экранах 1, 2 и 3. Любопытно, что осциллограмма
напряжения 12 Вольт (экран 1) содержит пульсации. Можно предположить, что это
напряжение не передаётся блоком питания напрямую от борт-сети, а вырабатывается
преобразователем, так же как и напряжения 23 и 180 Вольт. Тогда можно легко
объяснить тот факт, что при отказе одной половины блока пропали все три
напряжения, включая и 12 Вольт. Однако проверить это предположение можно только
«распатронив» блок питания. Увы, хозяин автомобиля добро на это не дал.

Экран 1 : Напряжение 12вольт
Экран 2: Напряжение 23вольта

Экран 3 : Напряжение 180вольт
А теперь более подробно о главной изюминке
данной системы. Внутри модулей катушек постоянное напряжение 23 Вольта
преобразуется в переменное напряжение амплитудой примерно 1 кВ и частотой 65
кГц. Это напряжение подаётся на электроды свечей зажигания через некоторое
время после окончания искрового разряда. В результате наличия разности
потенциалов на такте рабочего хода между электродами свечи протекает так
называемый ионный ток. Амплитуда этого тока зависит от величины давления в
цилиндре. Таким образом, блок управления двигателем может «следить» за
процессом сгорания топливовоздушной смеси и определять различные отклонения,
например детонационное сгорание или пропуски воспламенения смеси. Для этого в
блоке МЕ используются весьма сложные алгоритмы фильтрации и обработки сигналов
ионного тока.
Поскольку ток высокочастотный, вначале
происходит его детектирование. Это осуществляется внутри модулей катушек
зажигания. Результирующее напряжение в качестве сигнала обратной связи подаётся
с выходов модулей катушек на вход блока управления двигателем МЕ. Для этого
используются только по два вывода на каждом модуле катушек – с номерами 6 и 7.
Каждый из выводов передаёт сигналы сразу от трёх цилиндров. Это вполне
допустимо, поскольку сигналы разнесены во времени.
Посмотреть осциллографом форму сигнала
искрового разряда в данной системе очень и очень непросто – «готовых» точек для
подключения прибора просто нет. Т.е. классический анализ первичной цепи вообще
недоступен, а вторичной, если и возможен, влечёт за собой неоправданные затраты
времени. Попробуем получить хотя бы опосредованную информацию, т.е. подключить
осциллограф к любому из выводов 6 или 7 и «поймать» сигнал, вырабатываемый
модулем катушек после детектирования ионного тока. Подключаем к модулю
измерительный кабель осциллографа CarmanScan VG+ (фото 1) и получаем осциллограммы, представленные
на экранах 4, 5. Самый левый, острый пик напряжения на этих осциллограммах, очевидно,
соответствует моменту искрового разряда, а далее кривая фактически отражает
изменение давления в цилиндре. Осциллограмма на экране 4 соответствует работе
двигателя на режиме холостого хода, когда давление рабочего хода в цилиндре
незначительно. При увеличении нагрузки, давление также увеличивается (экран 5).
Т.е. корреляция величины ионного тока с давлением в цилиндре очевидна. Но также
очевидно и то, что форма сигнала весьма далека от идеальной. Сигнал этот весьма
небольшой по амплитуде подвержен действию помех и самое главное – очень сильно
меняется от одного такта к другому. Особенно при работе с небольшими цикловыми
наполнениями. Для визуальной диагностики такой сигнал малопригоден, да и доступ
к контактам модулей катушек весьма неудобен. Собственно никакая «внешняя»
диагностика производителем автомобиля и не предусматривалась, эти функции
возложены на блок управления двигателем МЕ. Однако здесь тоже есть свои
проблемы.

Экран 4 : Низкая Нагрузка
Экран 5 : Высокая Нагрузка
Система зажигания ECI применяется
на автомобилях Mercedes-Benz с
двигателями серий 137 и 275. Оба двигателя 12-ти цилиндровые, но двигатели
серии 275, в отличие от серии 137, оснащены системой турбонаддува. Основным
командным параметром в двигателях 275 серии является не расход воздуха, а
давление во впускном коллекторе. Что касается системы зажигания, то она
практически идентична для двигателей обеих серий. Но если в двигателях 137-й
серии и обнаружение пропусков воспламенения смеси, и регистрация детонационного
сгорания осуществляются исключительно на базе анализа тока ионизации, то в
появившихся немного позже двигателях серии 275 для этих целей используются
традиционные решения. Такие, как анализ неравномерности вращения коленчатого
вала и сигналов датчиков детонации. Это наводит на мысль о том, что в целом, система
с анализом ионного тока в эксплуатации себя не оправдала. Возможно, именно
поэтому на мерседесовских двигателях более новых моделей эта система больше не
применяется.
Технический
эксперт компании НЕО СИСТЕМС
Газетин Сергей.
|