Измеритель эффективности работы цилиндров (7 видео)

Тест эффективности работы цилиндров — это первое, что нужно проводить в случае неравномерной работы двигателя.

Тест основан на анализе флуктуаций частоты сигнала, снятого с Датчика положения коленчатого вала. Анализируя ускорения и замедления вращения двигателя — программа определяет индивидуальный вклад каждого цилиндра в работу двигателя при различных режимах. В итоге получаем график работы цилиндров, причем каждый цилиндр выделен своим цветом.

Анализируются режимы: Холостой ход, плавное ускорение, резкое ускорение. Таким образом, тест эффективности позволяет проверить работу двигателя во всех используемых при эксплуатации режимах.

Приведем примеры. Серым цветом отмечены обороты двигателя. Красным, зеленым, коричневым и синим отмечены соответственно 1,3,4 и 2 цилиндры.

На картинке ниже — идеальная работа двигателя. Графики всех цилиндров практически совпали, что означает одинаковую работу во всех режимах.

С 1 до 8 секунды — холостой ход. С 9 до 16 секунды — плавный набор оборотов до 3000 об/мин. С 21 до 28 секунды — две резкие подгазовки. С 28 до 31 секунды — выключено зажигание, двигатель глохнет с полностью нажатой педалью газа, обороты падают до 0.

На следующей картинке явно видно, что 2 цилиндр работает хуже остальных на холостом ходу. Ключевой участок — на 23,5 секунде. Уход синей линии вниз на этом участке говорит о низкой компрессии во втором цилиндре. Причиной может быть прогар клапана, износ колец и цилиндра, сильно зажатый клапан. Последующий замер компрессии традиционным компрессометром сузит круг предположений.

На следующей картинке совершенно не работает 4 цилиндр. Однако, компрессия в нем более-менее в порядке (смотрим на 29 секунде). Наиболее вероятное — это проблемы с искрой или форсункой. Поэтому следующим шагом будет проверка Высоковольтной части, потом проверка работоспособности форсунки в 4 цилиндре.

Видео:Замер компрессии и осциллограф тест эффективности работы цилиндров.Скачать

Здесь мы увеличили картинку по горизонтали для наглядности. Это участок резкой подгазовки. На других участках работа цилиндров не отличалась, но при подгазовке был явный протрой — 2 цилиндр работает плохо. Наиболее вероятная причина в этом случае — сбой искры. Следующая проверка — Высоковольтная часть — свечи, провода, катушка зажигания.

Так же тест эффективности позволяет определить забитые форсунки по участку выхода двигателя из режима Принудительного холостого хода. Момент включения форсунок четко виден на графике. На картинке выше — это участок с 23 до 24 секунды. Все форсунки включились в работу одинаково.

Конечно, не все так просто. Данный тест не дает однозначного ответа о причине неисправности, но позволяет выбрать наиболее оптимальный путь для поиска, а так же дает возможность проверить работу двигателя после устранения неисправности.

Измеритель эффективности работы цилиндров

Теория
Для упрощения понимания принципа работы теста рассмотрим одноцилиндровый четырехтактный двигатель. Полный цикл работы одного цилиндра составляет 2 оборота КВ (720 град). В фазе рабочего хода, при сгорании смеси, в цилиндре резко увеличивается давление, под действием которого поршень перемещается от ВМТ к НМТ. В начале расширения, давление составляет 3-4 МПа, а при подходе поршня к НМТ, вследствие увеличения объема, давление снижается до 0,3-0,5 МПа. Т.е. КВ ускоряется только в фазе рабочего хода. В остальных фазах КВ замедляется из-за наличия механических потерь и нагрузки на двигатель. Наибольшее замедление КВ получает в фазе сжатия, т.к. его энергия вращения расходуется на сжатие топливовоздушной смеси.

Читайте также: Не работает третий цилиндр ланос

Рассмотрим график изменения давления в цилиндре в тактах сжатие-рабочий ход.

Зависимость давления в цилиндре от угла поворота КВ.
1. МПЦ, момент воспламенения топливовоздушной смеси.
2. Кривая давления при отсутствии воспламенения
3. Кривая давления при наличии неисправности, которая приводит к снижению эффективности работы цилиндра.
4. Кривая давления при наличии воспламенения смеси
А. Максимальное давление в цилиндре при отсутствии воспламенения (ВМТ)
В. Максимальное давление в цилиндре при наличии воспламенения

На данном графике наибольшую информативность несут 2 точки:
Точка А – максимальное давление в цилиндре при отсутствии воспламенения. Её положение зависит от:
— скорости вращения КВ. Чем ниже скорость, тем больше будет наполнение цилиндра воздухом, соответственно, выше давление в ВМТ.
— положения ДЗ. Чем больше она открыта, тем больше воздуха попадет в цилиндр и тем выше точка А.
— состояния ЦПГ и ГРМ. Чем больше утечек, тем ниже будет давление в точке А.
Точка В – максимальное давление в цилиндре при наличии воспламенения. Её положение непосредственно характеризует эффективность работы цилиндра. Чем выше максимальное давление, тем большая сила действует на поршень и КВ.
Рассмотрим основные неисправности, которые можно выявить на основании значения давления в точках А, В.

Проблема с топливоподачей.

Проблема с топливоподачей приводит к ухудшению процесса горения и, как следствие, снижается максимальное давление в фазе рабочего хода. Точка А не изменяет свое положение, давление в точке B снижается.

Видео:Обучение работе с мотортестером и осциллографом: Тест эффективности цилиндров. №47Скачать

Проблема с искрообразованием.

Проблема с искрообразованием приводит к пропуску воспламенения топливной смеси. В результате давление в фазе рабочего хода не повышается. Значение давления в точке А не изменяется, давление в точке В значительно снижается. Пропуски воспламенения могут происходить непостоянно, либо только на определенных режимах работы двигателя, например, только под нагрузкой.

Проблема с ЦПГ или ГРМ (незначительная утечка воздуха)

Незначительная утечка воздуха не приводит к пропуску воспламенения, давление в точках А и В незначительно снижается.

Таким образом, определив значения давлений в точках А и В можно выявить проблемный цилиндр. А также определить какой из следующих параметров привел к появлению проблемы:
— компрессия;
— высоковольтная система;
— топливная система.

Рассмотрим, как провести оценку давления в точках А и В по сигналу ДПКВ.

От давления газов в цилиндре будет напрямую зависеть сила, действующая на поршень, а следовательно и ускорение, которое получает КВ. При сжатии газа в цилиндре КВ замедляется, при расширении – ускоряется.

Читайте также: Как убрать задиры в цилиндре своими руками ижю5

Для упрощения понимания процессов снова вернемся к одноцилиндровому двигателю. Когда двигатель вращается на ХХ, например на 800 об/мин, на самом деле его мгновенная скорость постоянно меняется в определенном диапазоне с периодом, равным рабочему циклу (2 оборота КВ).

Мгновенная скорость вращения КВ одноцилиндрового двигателя

Видео:Скрипт Шульгина (CSS), эффективность работы цилиндров на MT ProСкачать

Амплитуда изменения мгновенной скорости будет зависеть от:
— компрессии цилиндра. Чем выше компрессия, тем большее замедление будет вноситься в такте сжатия.
— от давления в такте рабочего хода. Чем выше давление, тем больше ускорение.
— инерционности системы поршень-шатун-коленвал-маховик. Например, чем больше масса маховика, тем меньше будет заметна пульсация скорости.
— скорости вращения КВ. Чем выше скорость, тем больше энергии запасает маховик и тем менее чувствительным становится к импульсам давления.
— кол-ва цилиндров двигателя. Чем больше цилиндров, тем меньше период между пульсациями, двигатель работает более равномерно.

В 4х цилиндровом двигателе воспламенение происходит через каждые 180 град. поворота КВ, следовательно, пульсация скорости будет менее заметна.

1. График изменения скорости вращения КВ для 4х цилиндрового двигателя
2. График изменения скорости вращения КВ для одноцилиндрового двигателя

Величина, определяющая изменение скорости за единицу времени называется ускорением. Если ускорение положительное – КВ ускоряется, если отрицательное – замедляется. Чем выше ускорение, тем выше давление в данный момент в камере сгорания соответствующего цилиндра. Следовательно, сравнив ускорения КВ в рабочих тактах всех цилиндров, возможно оценить эффективность их работы (положение точки В).

Например, если принудительно отключить топливоподачу во второй цилиндр, отключив разъем форсунки, получим:

1. График скорости вращения КВ идеально работающего двигателя
2. График скорости вращения КВ двигателя с неработающим вторым цилиндром.

Как видно на графике, в каждом рабочем такте цилиндров 1, 3 и 4 мгновенная скорость вращения КВ увеличивается (цилиндры работают эффективно), а в каждом рабочем такте цилиндра 2 мгновенная скорость вращения КВ уменьшается (цилиндр не работает).

Рассмотрим работу двигателя на выбеге. При выключении зажигания, КВ еще какое-то время продолжает вращаться по инерции, при этом воздух находящийся в цилиндре под воздействием поршня периодически сжимается/расширяется. При сжатии воздуха происходит отбор энергии вращения у КВ, а при расширении воздуха энергия частично возвращается КВ. Причем, чем выше компрессия (герметичность) цилиндра, тем большая часть энергии будет возвращена КВ при расширении воздуха. Т.е. как и при работающем двигателе, мгновенная скорость КВ будет периодически пульсировать, только в отличие от ХХ, средняя скорость вращения КВ будет постоянно уменьшаться.

Т.е. если у цилиндра 1 компрессия выше, чем у цилиндра 2, то в рабочем такте цилиндра 1 КВ будет меньше замедляться, чем в рабочем такте цилиндра 2. Таким образом, сравнивая значения ускорений при вращении КВ на выбеге, возможно оценить относительную динамическую компрессию цилиндров (положение точки А).
Для выполнения данного теста необходимо записать сигнал ДПКВ и МПЦ по следующей методике.

Последовательность действий при проведении теста эффективности роботы цилиндров

1. При помощи измерительного щупа непосредственно подключиться к сигнальному выходу ДПКВ.
При отсутствии на авто ДПКВ либо затрудненному доступу к нему, можно воспользоваться фотодатчиком (ФД). ДПРВ для этих целей не подходит по двум причинам: 1) для проведения теста сигнал должен иметь как минимум 10 фронтов на 1 рабочий цикл (2 оборота КВ); 2) датчик должен быть непосредственно подключен к КВ, наличие ременного привода сглаживает пульсации мгновенной скорости.

Видео:Микрометр и нутромер. Как измерить цилиндры?Скачать

Читайте также: Главный тормозной цилиндр ваз 2108 ate

2. Запустить рабочее окружение в ПО. В зависимости от типа ДПКВ необходимо выбрать соответствующую настройку, как правило, для авто ВАЗ ДПКВ 60-2, для большинства индуктивных датчиков ДПКВ 50В, для ДПКВ на эффекте Холла — ДПКВ 5В.

3. Выполнить настройку МПЦ в соответствии с рекомендациями в статье Настройка синхронизации. Метка первого цилиндра.

4. Запустить двигатель, дать ему поработать 5…10 с для установления устойчивого ХХ (при возможности).

5. Запустить запись сигнала.

6. Дать двигателю поработать на ХХ 3…5 с.

7. Педалью газа плавно увеличить обороты до

3000 об/мин, можно несколько секунд удерживать заданные обороты.

8. Полностью отпустить педаль газа, чтобы обороты двигателя опустились до ХХ.

9. Нажать педаль газа до упора, как только обороты двигателя поднимутся выше 3000 об/мин, выключить зажигание, педаль газа при этом должна быть нажата (ДЗ открыта).

10. После полной остановки двигателя остановить запись сигнала.

Видео:Тест неравномерности работы цилиндров двигателя - Скрипт CSS Андрея ШульгинаСкачать

Работа двигателя на ХХ, при плавной и резкой прогазовке позволяет определить эффективность работы цилиндра. Отключение зажигания после прогазовки позволяет вычислить ускорение КВ на выбеге, оценить динамическую компрессию.
Примечание!
1. Если на авто используется ДПКВ на эффекте Холла, то после выключения зажигания, питание на датчик отключится. Отсутствие сигнала ДПКВ на режиме выбега не позволит произвести расчет динамической компрессии. Для устранения этого можно воспользоваться фотодатчиком.

2. Если на авто используется электрическая дроссельная заслонка, то при выключении зажигания, заслонка вернется в закрытое положение, что также не позволит произвести расчет динамической компрессии. В данной ситуации рекомендуется воспользоваться помощью ассистента, который будет вручную удерживать ДЗ в открытом положении после выключения зажигания.

11. Для выполнения анализа необходимо перейти на закладку Эффективность работы цилиндров нажать кнопку Анализ

При выполнении всех рекомендаций, на экране должен появиться аналогичный график. В окне слева отображаются графики ускорения для каждого цилиндра и график оборотов двигателя (серым цветом), справа окно статистики.

Рассмотрим окно с графиками ускорения:
Принцип анализа очень прост. Чем выше значение ускорения (выше график), тем выше эффективность работы цилиндра, выше давление в точке В.

Работа двигателя на ХХ

Работа двигателя при малой нагрузке

Режим торможения двигателем

Работа двигателя при резком ускорении КВ

Вращение КВ на выбеге

Видео:порядок работы 5 цилиндровСкачать

Последний участок графика характеризует динамическую компрессию в цилиндре (давление в точке А). Чем ниже расположен график, тем ниже давление в цилиндре.
Усредненные значения статистики отображаются в виде бар-графиков.