Opravy elektronickych soustav

 

 

RNDr. Bohumil Ferenc, leden 2000

 

 

---

• 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 kontaktypřerušovače 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 aobvykle 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!!

---

---