Opravy elektronických soustav

• Tranzistorové zapalování
• Tyristorové zapalování
• Obrazy

   Elektronické zapalovací soustavy jsou svojí rozmanitostí neobsáhlejší skupinou příslušenství. Jejich přehled byl uveden v tabulce v první části tohoto "seriálu", v říjnovém článku. Z tabulky jsou zřejmé nejen různé druhy soustav, ale i rozdíly v jejich provedení.

   Soustavy elektronického zapalování je možno rozčlenit do dvou hlavních skupin podle způsobu rozdělení vn ke svíčkám jednotlivých válců motoru, a to na soustavy s rotujícím rozdělovačem a na soustavy bez rozdělovače, někdy také nazývané statickým rozdělením vn. Každou z těchto hlavních skupin pak na dílčí skupiny, které se liší:

• Podle způsobu hromadění energie jiskry na induktivní (tranzistorové) a na kapacitní (tyristorové).
• Podle druhu spouštění zážehu na soustavy s mechanickým přerušovačem v rozdělovači; na soustavy s tzv. bezkontaktním přerušovačem v rozdělovači poháněném od vačkové, nebo přímo od klikové hřídele (u motorů s krouživým pohybem pístu), a na soustavy u nichž je okamžik zážehu stanoven elektronicky, pro polohu klikové hřídele podle signálů snímačů různých parametrů motoru.
• Podle způsobu regulace předstihu na soustavy s mechanickými regulátory a na soustavy s elektronickým tvarováním předstihových charakteristik.
• Podle způsobů nastavení úhlu sepnutí, během kterého protéká proud primárním vinutím zapalovací cívky - pouze u induktivních soustav, u kapacitních někdy s prodloužením délky výboje (jiskry), nebo s měnícím se počtem jisker podle provozních podmínek motoru (použito jak u kapacitních, tak u induktivních soustav).

   Protože jsou to elektronické zapalovací soustavy, jsou vždy vybaveny elektronickou jednotkou, jejíž obvodové řešení a funkce se liší podle provedení celé soustavy. Uvedenému rozdělení je poplatný i postup při diagnostice soustavy. Ten se bude více či méně lišit od postupu popsaného pro cívkové bateriové zapalování. Pro všechny typy zapalovacích soustav bude ale stejný postup při zkoušce akumulátoru, který byl popsán ve zmíněné první části.

Tranzistorové zapalování

   řízené kontakty přerušovače a s rozdělením vn v rotačním rozdělovači se od cívkového bateriového zapalování liší nejméně. Vyplývá to ze zjednodušených schémat obou druhů zapalování. Změny jsou pouze v primárním (nízkonapěťovém) obvodu soustavy. Přerušovač proudu primárním vinutím zapalovací cívky je nahrazen elektronickým spínačem s výkonovým tranzistorem, který vede vyšší proudy, aniž dojde k nadměrnému opotřebení kontaktů přerušovače. Ty pak slouží jako řídící spínač, který otevírá a uzavírá elektronickou jednotku a tak zapíná nebo přerušuje primární proud cívky. Nahrazuje tedy původní funkci přerušovače. Kondenzátor zapojený u bateriového zapalování paralelně k přerušovači, je přemístěn paralelně ke spínacímu tranzistoru, jinak by nebyl součástí primárního obvodu zapalovací cívky, ve které se provádí hromadění a vzájemná přeměna elektrické a magnetické energie.

   Je součástí elektronického spínače, ve kterém slouží i k omezení velikosti samoindukovaného napětí vzniklého při přerušení proudu primárním vinutím a to na hodnotu nepřesahující průrazné napětí spínacího tranzistoru.

   Elektronickou jednotku tedy tvoří pouze obvody zapínající a vypínající proud protékající koncovým výkonovým tranzistorem v závislosti na vstupním signálu, kterým je napětí vozidlové baterie ovládané přes přerušovač v rozdělovači. Je-li přerušovač rozpojen, je koncový stupeň jednotky uzavřen a naopak.

   Vysokonapěťové (sekundární) obvody obou typů zapalování jsou shodné.

   S přihlédnutím k výše uvedenému se postup diagnostiky, popsaný pro bateriové zapalování, změní v následujícím.

   po ověření velikosti napájecího napětí soustavy a jeho úbytků v kabeláži od akumulátoru k primárnímu vinutí zapalovací cívky se připojí k její svorce -1- žárovková zkoušečka na napětí vozidlové sítě, případně stejnosměrný voltmetr. Vn kabel ze zapalovací cívky k rozdělovači se vyjme a zapne se spouštěč. Přitom mohou nastat následující případy:

• Žárovka při otáčení spouštěče bliká a při jeho zastavení buď trvale svítí, nebo zhasne podle toho, zda přitom budou kontakty přerušovače sepnuty nebo rozpojeny. To lze posuzovat, jestliže se při ověřování sejme víčko rozdělovače.
• Žárovka trvale svítí, což znamená, že řídící jednotkou neprotéká proud primárního vinutí zapalovací cívky. Příčinou může být závada elektronické jednotky, přerušení kabeláže mezi elektronickou jednotkou a svorkou -1- zapalovací cívky, nebo chybějící řídící napětí na vstupu této jednotky.
• Žárovka nesvítí vůbec, z čehož vyplývá, že na svorce -1- zapalovací cívky není napětí dostačující k jejímu rozsvícení. Výjimečně může nastat případ, že žárovka nepatrně žhne. Za předpokladů, že není přerušeno primární vinutí zapalovací cívky, což se ověří odpojením řídící jednotky, např. vyjmutím její zástrčky, přičemž na svorce -1- cívky mělo být plné napětí baterie (žárovka se rozsvítí), je příčina závady v elektronické jednotce.

   Je-li použito místo žárovkové zkoušečky voltmetru, měl by se jeho údaj měnit od maximální hodnoty při rozepnutém přerušovači do minimální při sepnutém.

   Jestliže voltmetr umožňuje indikovat na svém displeji jak minimální tak maximální hodnotu měřeného napětí, měly by být tyto údaje následující:

• Maximální hodnota rovna buď napětí baterie, nebo u dokonalejších voltmetrů s dostatečně rychlou odezvou samoindukovanému primárnímu napětí zapalovací cívky. Jeho velikost je omezována elektronickou jednotkou pod průrazným napětím koncového spínacího tranzistoru.
• Minimální hodnota by měla být rovna saturačnímu napětí koncového spínacího tranzistoru, které je závislé na jeho typu a obvykle a obvykle leží mezi 1 až 3 volty.

V případě, že žárovka při otáčení spouštěčem trvale svítí, ověří se nejprve činnost přerušovače v rozdělovači. Ten ovládá velikost napětí přiváděného ke vstupu elektronické jednotky z akumulátoru vozidla. Častěji používán je způsob, při němž je jeden kontakt přerušovače spojen se zemí tvořenou kostrou vozidla (viz příklady), než ten, který je uveden v obr. 1, kdy jsou oba kontakty přerušovače od země izolovány a je na nich kladný pól napětí akumulátoru.

   Jestliže jde o případ spojení jednoho kontaktu přerušovače se zemí, změří se hodnota stejnosměrného napětí na svorce rozdělovače, se kterou je spojen vstup elektronické jednotky. Jestliže je přerušovač v pořádku a stejně tak i kabeláž spojující rozdělovač se vstupem elektronické jednotky, bude se měřené napětí měnit skokově na minimální hodnotu při sepnutém. Napětí při rozpojeném přerušovači by mělo být přibližně rovno napětí akumulátoru, při sepnutém pak velmi blízké nule. Rozdíly svědčí o příčině závady buď v elektronické jednotce nebo v přerušovači. Postup při kontrole přerušovače je obdobný způsobu popsanému pro bateriové cívkové zapalování. Jestliže bude napětí na přerušovači chybět, je závada buď v kabeláži mezi rozdělovačem a elektronickou jednotkou, nebo v samotné jednotce. Kabeláž se nejsnáze zkontroluje proměřením ohmetrem, obvod jednotky rovněž změřením hodnot odporů mezi vstupem z rozdělovače a kladnou či zápornou svorkou na zásuvce jednotky, případně i mezi oběma z nich. Způsob měření je závislý na konstrukci příslušného typu zapalovací soustavy. Měření ohmického odporu provádět při odpojeném napětí akumulátoru, např. vypnutím spínací skříňky zapalování.

   Pro případ zapojení obvodu podle obr. 1 se odpojí přívod ke svorce přerušovače na rozdělovači a změří se na něm ohmický odpor proti kostře vozidla (tj. proti zemi). Je-li značně velký, svědčí to o přerušení buď vodiče k jednotce, nebo odporového děliče v ní. Kontrolu provést ověřením hodnot odporu na svorkách zásuvky jednotky. Je-li naopak v přijatelném rozmezí, zkontrolovat obvod přívodu napětí z akumulátoru k přerušovači a okruh přerušovače, zda spíná a rozepíná při otáčení spouštěčem.

   Při trvale zhasnuté žárovce je nejpravděpodobněji závada v elektronické jednotce. Tato je buď trvale "sepnuta", tj. koncovým spínacím tranzistorem protéká neustále maximální primární proud zapalovací cívky, nebo je zkratován výstup koncového tranzistoru průrazem mezi kolektorem a bází, nebo paralelního kondenzátoru.

   K určení příčiny se změří hodnota výstupního napětí elektronické jednotky, nejlépe na svorce -1- zapalovací cívky. Jestliže bude rovno saturačnímu napětí koncového tranzistoru, není tento spínán a rozpínán, příčina je pravděpodobně v elektronické jednotce. Ovšem je také třeba ověřit správnou funkci obvodů přerušovače a řídícího napětí na vstupu jednotky, jak bylo výše popsáno.

   Jestliže je napětí na svorce -1- cívky blízké nule, vzniká úbytek napětí na odporech v primárním obvodu a koncový tranzistor je pravděpodobně proražen, nebo je průraz v kondenzátoru, paralelně k němu připojenému. V obou případech jde o závadu v elektronické jednotce a ta musí být odstraněna, nebo jednotka vyměněna.

   Je třeba upozornit i na to, že některé elektronické jednotky bývají vybaveny tzv. odstavovacím obvodem, který přeruší proud protékající koncovým tranzistorem po několika sekundách, protéká-li nepřetržitě, např. při zastavení motoru, které nastalo při sepnutém přerušovači. Není-li zapalování vypnuto, může dojít ke zničení koncového tranzistoru. Proto jej ochranný obvod "rozepne" a průtok proudu se přeruší. Napětí na svorce -1- cívky vzroste a žárovka se rozsvítí. Je tedy potřebné ověřit, zda žárovka nesvítí proto, že ochranný obvod správně nepracuje a při sepnutém přerušovači proud koncovým tranzistorem není přerušen.

   Úhel sepnutí i předstih jsou řízeny stejným způsobem jako u bateriového cívkového zapalování, takže se kontrolují stejně, jak bylo popsáno v předchozích částech.

   Podobně je tomu při kontrole vysokonapěťového (sekundárního) obvodu.

Tyristorové zapalování

   řízené kontakty přerušovače a s rozdělením vn rotačními rozdělovači. Tyristorové zapalovací soustavy se liší od cívkových tím, že energie pro jiskru se hromadí v nabíjecím kondenzátoru a potom se přivádí přes spínací tyristor k primárnímu vinutí zapalovací cívky, která působí pouze jako transformátor zvyšující napětí nabitého kondenzátoru na vysoké napětí pro jiskru.

   Aby se zajistilo nahromadění dostatečné energie mezi jednotlivými zážehy, musí být k nabíjení kondenzátoru použito stejnosměrného napětí 300 až 400 V. Z toho důvodu je nezbytnou součástí elektronické jednotky napěťový měnič, který přemění napětí vozidlové baterie (akumulátoru) na potřebnou nabíjecí hodnotu. Viz zjednodušené schéma celé zapalovací soustavy.

   Po prověření akumulátoru a úbytků napětí na kabeláži mezi ním a elektronickou jednotkou (zapalovací cívka je připojena ke zdroji v této jednotce), se jako první krok ověří funkce měniče napětí.

   Měniče napětí, obvyklé u starších typů zapalovacích souprav, používají střídačů s vlastním buzením, které pracují s kmitočtem impulsů v jednotkách kHz a jsou nezávislé na otáčkách motoru. Protože je kmitočet střídače slyšitelný, indikuje jejich funkci zvukem ihned po zapnutí zapalování bez otáčení spouštěčem.

   Spouštění zážehu probíhá nezávisle na činnosti měniče napětí. Je ovládáno kontakty přerušovače. Viz příklady nejčastěji používaných obvodů. Kontrolu funkce a stavu takových spouštěcích obvodů lze provést obdobně jako u tranzistorového, kontaktně řízeného zapalování, jak bylo dříve popsáno.

   Novější typy soustav používají střídače s cizím řízením a přídavným oscilátorem. U takových soustav je spouštěcí obvod obvykle funkčně spojen s řízeným střídačem, protože oba obvody využívají pro svoji funkci kontaktů přerušovače. K nabíjení kondenzátoru dochází mezi jednotlivými zážehy, takže k ověření funkce měniče napětí je potřebné otáčení motoru spouštěčem (s odpojením vn části zapalování).

   Vlastní kontrola funkce měniče napětí se nejsnáze provede doutnavkou na 220 V, případně tužkovou zkoušečkou napětí do 500 Vst. Připojí se místo primárního vinutí zapalovací cívky k přívodům jeho svorek.

   Veškerou manipulaci s obvody zapalování provádět ve vypnutém stavu, aby nedošlo k úrazu napětím!!! Je vhodné vybít i nabíjecí kondenzátor přes odpor připojený k vývodu z elektronické jednotky a ke kostře vozidla (zemi).

   Po připojení doutnavky zapnout zapalování. Jestliže soustava obsahuje střídač s vlastním buzením, musí se doutnavka rozsvítit. Jinak měnič nepracuje!

   U soustav se střídačem s cizím buzením musí být zapnut i spouštěč, aby se motor a tím i rozdělovač uvedl do pohybu a přerušovač spínal a rozpínal. Jestliže se doutnavka nerozsvítí, zkontrolovat obvod a funkci přerušovače v rozdělovači postupem obdobným jak bylo dříve popsáno. Je-li vše v pořádku, je vadná elektronická jednotka.

   U zapalování se střídačem s vlastním buzením se ověřování dokončí po opětném zapojení přívodů k primárnímu vinutí zapalovací cívky. K jejím svorkám se připojí paralelně žárovka 12V/2 až 3W.

   Po zapnutí zapalování žárovka nesvítí. Uvést do chodu spouštěč. Jestliže spouštěcí obvod pracuje, žárovka bude blikat v rytmu odpovídajícím počtu sepnutí tyristoru nebo počtu jisker.

   Jas světla je závislý na napětí baterie i na použité žárovce. Při otáčkách vyšších než 200 /min může žárovka svítit trvale.

   Jestliže při otáčení spouštěče žárovka nebliká, značí to vadnou činnost spouštění, buď v obvodu přerušovače, nebo ve vlastní elektronické jednotce.

   Obdobná zkouška může být provedena i u zapalování se střídačem s cizím řízením. Za předpokladu, že výsledek zkoušky s doutnavkou byl kladný, měla by žárovka připojená paralelně k primárnímu vinutí cívky blikat.

   U tyristorového zapalování se úhel sepnutí nenastavuje ani nereguluje, proto kontrola odpadá.

   Ověřování průběhu předstihových charakteristik se provádí stejným způsobem jako u dříve popsaných typů zapalování.

   Podobně je tomu při kontrole dílů vysokonapěťového (sekundárního) obvodu. Rozdíly budou u zapalovacích cívek, které mívají nižší indukčnost, protože se energie v cívce nehromadí. Proto budou jejich parametry rozdílné proti cívkám tranzistorového a bateriového zapalování.

Upozornění: Při měření s napětím dbát na dodržení zásad bezpečnosti práce!!