Датчик разряжения во впускном коллекторе

Работа с датчиком разряжения DIAMAG 1

Назначение

Датчик разрежения предназначен для получения осциллограммы, отражающей изменение разрежения во впускном коллекторе бензинового двигателя, по характерным точкам и участкам которой, определяется ряд параметров:

  • взаимное положение коленчатого и распределительных валов,
  • состояние уплотнений цилиндро-поршневой группы,
  • по градусной шкале определить некоторые фазы работы ГРМ,
  • соответствие взаимному положению задающего зубчатого диска и датчика положения коленчатого вала,
  • методика диагностики по датчику разрежения позволяет измерять и сравнивать моменты начала открытия впускных клапанов и моменты конца закрытия выпускных клапанов двигателя, определять продолжительность фазы перекрытия клапанов для каждого цилиндра двигателя.

Порядок работы

Для проведения диагностики состояния механики двигателя по графику пульсаций разрежения во впускном коллекторе, необходимо:

– подключить датчик разрежения к впускному коллектору бензинового двигателя, прогретогои работающего в режиме холостого хода без нагрузки,

– подключить сигнальный кабель к входу осциллографа,

– Форма сигнала с датчика зависит от длины трубки которой он подключен в прускному коллектору. Чем длинне трубка тем сигнал более сглаженный и наоборот.

применение более короткого соединительного вакуумного патрубка приводит к повышению "детальности" получаемого графика. Это происходит потому, что короткий патрубок оказывает меньший эффект подавления высокочастотных колебаний газов, нежели длинный. Замена соединительного патрубка на более длинный, приводит не только к изменению формы графика пульсаций разрежения во впускном коллекторе, но может привести ещё и к смещению положения на графике точек пересечения передних фронтов графика с нулевой линией графика. Из-за этого, погрешность совпадения этих точек с моментами, когда поршни двигателя находятся в положении ВМТ 360°, увеличивается. В некоторых случаях может так же наблюдаться смещение характерных точек, указывающих на начало и конец фазы перекрытия клапанов." Ориентировочная длина трубки 2 см. На разных авто длина может отличатся.

Суть методики диагностики, по пульсациям разрежения во впускном коллекторе, заключается в следующем:

Выпуск отработавших газов из цилиндра четырёхтактного двигателя осуществляется через канал открытого выпускного клапана, соединяющего внутренний объёмом цилиндра с выпускным коллектором двигателя. Поршень, движущийся вверх (к головке блокацилиндров) выталкивает отработанные газы из цилиндра в выпускной коллектор двигателя.
Поступление новой порции топливовоздушной смеси в цилиндр четырёхтактного двигателяосуществляется через канал открытого впускного клапана, соединяющего внутренний объём впускного коллектора двигателя с внутренним объёмом цилиндра. Перетекание топливовоздушной смеси из впускного коллектора в цилиндр происходит за счёт разрежения создаваемого движущимся вниз (от головки блока цилиндров) поршнем.
Для многих двигателей, фаза впуска топливовоздушной смеси начинается ещё до того, какзакончится фаза выпуска отработавших газов. То есть, кратковременно, оба клапана одного итого же цилиндра – выпускной и впускной находятся в приоткрытом состоянии. Временной промежуток между моментом открытия впускного клапана и моментом закрытия выпускного клапана называется фазой перекрытия клапанов. Начало и конец перекрытия клапанов отражаются на графике пульсаций разрежения во впускном коллекторе в виде характерных точек и участков графика. Данная методика основана на их обнаружении и измеренииих взаимного положения.

Методика оценки состояния клапанного механизма двигателя по пульсациям разрежения во впускном коллекторе работающего двигателя предполагает, что впускной клапан диагностируемого двигателя открывается раньше, чем закрывается выпускной клапан. Так же предполагается, что диагностируемый двигатель не оснащён турбонаддувом или компрессором. Датчик не должен касаться частей двигателя, в противном случае возможно появление «микрофонного эффекта» проявляющегося «шумами» на осциллограмме. Данная методика в основном предназначана для 4х цилиндровых двигателей. На шести и более цилиндрах анализ затруднен. Хотя есть 6-цилиндровые двигатели с которых получалось снять нормальную осциллограму датчиком разряжения, как правило у них был короткий и "прямой". впускной коллектор.

ПО для работы с датчиком разряжения
(описание для DIAMAG 1 для DIAMAG 2 все аналогично)

ПО представляет собой Рамку, накладываемую на осциллограмму, полученную с Датчика разрежения подключенного к впускному коллектору ДВС и синхронизированную импульсом зажигания первого цилиндра. Включается нажатием кнопки «Рамка/Линейка датчика разряжения» на панели управления Самописцем.


Наведя курсор мыши на края рамки и удерживая нажатой левую кнопку мыши растягиваем Рамку до нужного размера и в нужную сторону. Наведя курсор мыши шапку рамки и двойной щелчок кнопкой мыши автоматически устанавливаем нулевую линию Рамки на нулевую линию осциллограммы.

Растягивая левую и правую стороны Рамки, устанавливаем их края точно на пересечение с осциллограммой датчика разрежения. Эта точка пересечения является ВМТ четвёртого цилиндра. Так происходит потому, что импульс зажигания в первом цилиндре происходит вблизи ВМТ первого цилиндра, но Датчик разрежения в этот момент показывает зону перекрытия клапанов четвертого цилиндра.

Читайте также:  Honda cr v 2 поколение

Ширина рамки всегда соответствует одному циклу работы 4-х тактного ДВС (два оборота коленчатого вала или 720 гр.)

Следует обратить внимание, что осциллограмма Датчика разрежения противоположна порядку работы цилиндров.

Например на указанной осциллограмме:

– Порядок работы цилиндров: 1-3-4-2

– По Датчику разрежения он: 4-2-1-3

Зона перекрытия клапанов

Информацию о Зоне перекрытия клапанов можно получить и при использовании Датчика давления в цилиндре, но методика с использованием Датчика разрежения даёт более точную информацию о начале открытия впускного клапана и закрытии выпускного. Кроме этого осциллограмма снятая с качественного датчика давления даёт и много дополнительной информации о состоянии механизма газораспределения, которую нельзя получить другими методами.

– Голубая полоса символизирует зону опережения открытия впускного клапана до ВМТ

– Розовая полоса символизирует зону запаздывания закрытия выпускного клапана после ВМТ

Ширина этих двух полос в градусах и есть, так называемая, Зона перекрытия клапанов.
Щелкаем правой кнопкой мыши на шапке Рамки и в выпадающем меню выбираем интересующую нас настройку. Щелкнув по настройке получаем визуальное отображение зоны перекрытия клапанов по которой и судим о правильности установки фаз газораспределения, клапанных зазорах и т.д.

Если коленчатый вал двигателя вращается не равномерно, то скорее всего точки пересечения графика с нулевой линией не совпадут с соответствующими линиями рамки.
Для этого случая в ПО начиная с версии 4.9.2 реализована дополнительная настройка рамки – теперь можно вручную двигать её оси, подстраивая её.

Внимание!
Рамка датчка разряжения реализована в ПО начиная с версии 4.6.

Метод для атмосферных бензиновых двигателей. Хорош как простой и достоверный способ узнать состояние ДВС без разбору, а также проверить исправность системы зажигания и отсутствие подсоса воздуха, исправность выхлопной системы. Как для самостоятельной, так и при выездной диагностике при покупке автомобиля.

Необходим — вакуумметр (самый простой 250 руб с китая, 500 руб в магазе и 5-15 минут времени

немного теории
Пульсации давления от разных цилиндров накладываются друг на друга и во впускном коллекторе возникает какое то среднее давление, которое ниже атмосферного (т.н. «разряжение»). Абсолютное давление в вакууме равно нулю, а атмосферное давление равно 100 кРа (100 кило Паскалей). Во впускном коллекторе на холостом ходу (дроссельная заслонка прикрыта) давление ниже атмосферного (т.е. ниже 100 кРа), но выше абсолютного вакуума (0 кРа). Условимся называть разряжением разницу между атмосферным давлением и фактическим давлением во впускном коллекторе.

Для исправного двигателя можно считать допустимым абсолютное давление на уровне не выше 30 кРа (разряжение -70 кРа). Давление в 40 кРа (разряжение -60 кРа) допустимо только для ВАЗов. При давлении в 50 кРа – имеют место серьезные проблемы в двигателе.

По другим данным У нормально работающего двигателя разрежение на холостом ходу должно составлять 0.05 — 0.07 атм, при 2500 об/мин разрежение должно составлять 0.06-0.09 атм

вывод:
Если при нажатой педали газа показания ниже чем на ХХ, значит мотору необходим! ремонт.
Если показания плавают — значит требуется дальнейшая диагностика и локальный поиск неисправностей. Если показания плавают слабо, значит проблема в системе зажигания или имеется подсос воздуха во впуск. Если показания плавают сильно, значит нужно мерить компрессию и найти проблемный цилиндр.

далее пройдемся по моим показаниям
измерил на своём и (на другом кседосе. контрактные моторы 2.5)
на ХХ у меня слегка плавают и показания занижены! -58 -60, -60 -62, на другом кседосе стабильно! -68)

Максимальные значения (при сбросе газа) -84
Удерживаем газ у меня -74, другой кседос -76

Возможные причины неисправности:
Разрежение меньше нормы — подсос воздуха во впускной коллектор. позднее зажигание.
Слабое и нестабильное разрежение — утечка воздуха через прокладку впускного коллектора.
Регулярное изменение разрежения — необходимо проверить состояние клапнов.
Нерегулярное изменение разрежения — может быть вызвано подклиниванием клапана или пропуском зажигания.
Резкое колебание разрежения — происходит при износе направляющих втулок. При этом обычно идет черный дым из выхлопной трубы.
Слабое колебание разрежения — неисправности системы зажигания.
Сильное колебание разрежения — необходимо проверить компрессию и прокладку головки блока.
Медленное падение разрежения после увеличения числа оборотов — износ поршневых колец или засор выхлопной системы.

Тема без картинок не интересна, поэтому прикреплю 2 своих видео. И 2 видео с интернета. На видео с ВАЗ причина низкого разряжения ясна, низкая компрессия.
У меня тоже низкое разряжение, но компрессия хорошая.
ПОДСКАЖИТЕ КУДА СМОТРЕТЬ?
ПОДСКАЖИТЕ КУДА СМОТРЕТЬ?
ПОДСКАЖИТЕ КУДА СМОТРЕТЬ?

Читайте также:  Как обрезать мост для квадроцикла



Ещё Причины снижения разряжения во впускном коллекторе?
1. Проблемы с компрессией из-за износа поршневых колец или недостаточного смазывания зеркала цилиндра при использовании некачественного или слишком вязкого масла. В этом случае в цилиндры двигателя поступает воздух из картера через увеличившийся зазор между поршнем и цилиндром. Разряжение уменьшается. При равномерном износе стрелка вакуумметра должна стоять неподвижно на отметке ниже -80 кРа. При резком кратковременном нажатии на педаль газа вакуум падает до значения 0кРа, затем плавно возвращается до исходного значения. Чем ниже показания, тем хуже состояние двигателя.
2. Прогар выпускных клапанов. Часть выхлопных газов поступает обратно в цилиндр, давление в цилиндре увеличивается, разряжение уменьшается. Стрелка вакуумметра равномерно колеблется в диапазоне 38-65 кРа. Измерение компрессии укажет на проблемный цилиндр.
3. Неплотное прилегание впускных клапанов. На такте сжатия часть горючей смеси, находящейся в цилиндре, выталкивается обратно во впускной коллектор. Разряжение уменьшается. Стрелка вакуумметра равномерно колеблется в диапазоне 50-60 кРа. После отсоединения свечи неисправного цилиндра колебания стрелки вакуумметра прекратятся. Такое же поведение стрелки вакуумметра будет наблюдаться в случае пропусков зажигания в цилиндре из-за умирающей свечи зажигания или переобогащенной/переобедненной смеси. Для точного понимания причины необходимо измерение компрессии.
4. Недостаточный зазор в свечах зажигания. Стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне 50-55 кРа.
5. Задержка фаз газораспределения, проблемы с клапаном VVT. Стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне 30-50 кРа.
6. Износ пружин клапанов ГРМ. Стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне от 35-75 кРа.
7. Заедание впускного клапана в направляющей. При работе двигателя в режиме холостого хода стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне от 48-60 кРа. Измерение компрессии поможет понять, проблема в заедании или неплотном прилегании клапана.
8. Износ направляющих клапанов. При работе двигателя в режиме холостого хода стрелка вакуумметра очень быстро вибрирует в диапазоне 48-65 кРа.
9. Пробитая прокладка головки блока цилиндров. Выхлопные газы перетекают из одного цилиндра в другой. В расширительном бачке пузырьков может и не быть. При работе двигателя в режиме холостого хода стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне от 20-65 кРа.
10. Подсос воздуха во впускной коллектор. Стрелка вакуумметра колеблется в диапазоне от 10-20 кРа.
11. Заблокированный выпускной тракт. Например, забитый катализатор. При первом запуске двигателя стрелка вакуумметра падает до уровня 5 кРа, затем скачками поднимается до 50-55 кРа.
Чтобы проверить сопротивление катализатора проходу выхлопных газов, выкручиваем кислородный датчик. У кого их два, выкручивать надо тот, который перед катализатором. Вместо кислородника вкручиваем переходник, к переходнику подсоединяем манометр. В режиме холостого хода на манометре должно быть не более 10 кРа, при 2500 об/мин – не более 20 кРа. Сам катализатор не проверял ни разу, если кто сделает, прошу отписать, что получилось.
подсмотрено на просторах интернета

Проверка разряжения во впускном коллекторе

Прежде чем приступать к проверке разряжения во впускном коллекторе, рассмотрим работу 4-х тактного двигателя.

Поршень идет вверх, рабочая смесь сжимается. Растет давление, повышается температура. Клапана закрыты.
Степень сжатия в бензиновом двигателе подбирается так, что бы температура в конце такта сжатия не превышала температуру самовоспламенения рабочей смеси. Примерная температура составляет 300-400 градусов Цельсия.
В дизельном двигателе сжимается не рабочая смесь, а чистый воздух. Степень сжатия здесь подбирается таким образом, чтобы температура в конце такта сжатия превышала температуру самовоспламенения топлива. После чего происходит его впрыск и начало самовоспламенения.

Примерная температура составляет порядка 700 градусов Цельсия.

Смесь воспламенилась. Растет температура, но так как горение происходит в замкнутом объеме, так же повышается давление. Скорость горения составляет порядка 20-40 м/сек (в зависимости от качества смеси). Поэтому воспламенение должно произойти раньше ВМТ (верхней мертвой точки) – так называемый угол опережения зажигания (для бензиновых двигателей) или угол опережения впрыска (для дизельных двигателей). Обычно этот угол составляет порядка 10 градусов до ВМТ. При этом пик максимального давления возникает (за счет конечного времени горения смеси) через 10-12 градусов после ВМТ. Делается это для предотвращения перегрузок цилиндропоршневой группы и защиты от детонации.
Давление Р в камере сгорания создает усилие F на поршень.

F=P*S п
где S п – площадь поршня

Получаемая работа равна:
A = F * L
где A – получаемая работа
F – сила, действующая на поршень
L –перемещение поршня

Читайте также:  Запчасти для сварочного полуавтомата

Итак, получаемая работа на рабочем такте равна:
A= P*L*S
п

При увеличении объема (поршень двигается вниз) давление падает. Зависимость получаемой работы приобретает интегральную зависимость от перемещения поршня, но расчет данной зависимости выходит за рамки данной статьи.
Как видим, чем больше давление в цилиндре, тем больше мы получаем механической работы при одном и том же количестве сжигаемого топлива. Высокофорсированные двигателя имеют большую мощность (а соответственно экономичность), чем низко форсированные.

Дизельные двигатели превосходят бензиновые по этим параметрам из-за более высокой степени сжатия и соответственно более высоких давлений.


3.Такт выпуска (продувки)

Открывается выпускной клапан, поршень двигается вверх, выталкивая отработанные газы. Они выходят через ограниченное отверстие, поэтому давление на такте выпуска превышает атмосферное. Сопротивление на выходе создают: ограниченное отверстие в клапанах, наличие элементов выпускного тракта.

При этом создается противодавление движению поршня и часть энергии, запасенной в маховике, расходуется на преодоление этого противодавления.


4. Такт впуска

Открыт впускной клапан, поршень идет вниз. Свежая смесь поступает в цилиндр через ограниченное сечение впускного клапана и на холостом ходу (ХХ) также через прикрытую дроссельную заслонку. Создается разряжение (давление ниже атмосферного). При движении поршня вниз это создает усилие, мешающее перемещению поршня.

Еще одна часть энергии, запасенная в маховике, уходит на преодоление этого усилия.

Снова наступает такт сжатия. Поршень движется вверх, сжимая смесь. Необходимая для этого энергия опять берется из энергии вращения маховика, запасенной во время рабочего хода.
Таким образом, энергетический баланс неутешителен: мы получаем механическую работу только в одном такте. В трех других мы эту работу тратим.

Способы повышения получаемой работы.
Способ только один – повышение давления в цилиндре. При его повышении мы получаем большую работу, но рискуем получить детонацию. Поэтому степень сжатия, угол зажигания (впрыска) ограничено. Дизельное топливо более стойко к детонации, поэтому дизеля способны работать при больших давлениях (получать большую механическую работу при равных затратах топлива)

Способы минимизации потерь.
1. Такт выпуска.

Необходимо уменьшить гидростатическое сопротивление выходу газов. Применение много клапанных двигателей и содержание в порядке выхлопного тракта позволяет частично решить эту проблему.

2. Такт впуска.
Уменьшение гидростатического сопротивления можно получить путем применения много клапанных двигателей.

3. Такт сжатия.
Неизбежные потери.

Рассмотрим поподробнее, что происходит во впускном коллекторе во время рабочего цикла на холостом ходу. Когда закрыт впускной клапан, давление в нем равно атмосферному. На такте впуска смесь поступает в цилиндр через ограниченное отверстие в дроссельной заслонке. Во впускном коллекторе возникает разряжение (абсолютное давление ниже атмосферного). Впускной клапан закрывается, давление снова возрастает. Мы можем видеть пульсации давления. Но так как одноцилиндровые двигателя встречаются достаточно редко, пульсации давления (разряжения) от разных цилиндров накладываются друг на друга и во впускном коллекторе возникает какое то среднее давление, которое ниже атмосферного (т.н. «разряжение»).

Термины «абсолютное давление» и «разряжение» вызывают путаницу даже у производителей приборов для измерения разряжения (вакуумметров). Очень часто приходиться слышать фразу «отрицательное давление». Это неверно – давление либо есть, либо его нет (абсолютный вакуум). Давление отрицательным быть не может! Абсолютное давление в вакууме равно нулю, а атмосферное давление равно 100 кРа (100 кило Паскалей). Во впускном коллекторе на холостом ходу (дроссельная заслонка прикрыта) ниже атмосферного (т.е. ниже 100 кРа), но выше абсолютного вакуума (0 кРа). Разряжением называют разницу между атмосферным давлением и фактическим давлением во впускном коллекторе.

Производители автомобилей нормируют абсолютное давление во впускном коллекторе на холостом ходу при исправном двигателе на уровне 20 кРа (автомобили типа ВАЗ – на уровне 40 кРа). Разряжение при этом составляет 80 кРа (100 кРа – 20 кРа = 80 кРа). Для ВАЗов соответственно 60 кРа (увы, технология изготовления не позволяет получить разряжение, соответствующее уровню мировых производителей).

Абсолютное давление в 20 кРа (разряжение 80 кРа) считается нормой, но на практике для исправного двигателя можно считать допустимым абсолютное давление 30 кРа (разряжение 70 кРа). Автору данной статьи всего несколько раз попадались автомобили с идеальным абсолютным давлением (разряжением). Давление в 40 кРа (разряжение 60 кРа) допустимо только для ВАЗов. При давлении в 50 кРа – имеют место серьезные проблемы в двигателе.

Факторы, влияющие на абсолютное давление (разряжение) будут рассмотрены в следующей части.

Рязанов Федор
© Легион-Автодата

Оцените статью
Добавить комментарий

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Adblock detector