Способ определения неисправной свечи в двигателе внутреннего сгорания и устройство для реализации способа

Способ определения неисправной свечи в двигателе внутреннего сгорания и устройство для реализации способа

Реферат

 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к системам искрового зажигания автомобильных двигателей внутреннего сгорания, и позволяет повысить надежность системы зажигания. Для определения неисправной свечи двигатель запускают и оставляют работать, после чего прекращают искрообразование на исследуемой свече путем электрического соединения с "массой" двигателя или автомобиля непосредственным контактом или через искровой зазор любой детали, по которой передается высоковольтный импульс к исследуемой свече, и по наличию/отсутствию снижения скорости вращения двигателя судят об исправности/неисправности свечи. Устройство содержит иглу или тонкий стержень, выполненные с возможностью непосредственного или через искровой зазор контактирования с высоковольтными деталями системы зажигания и с возможностью электрического соединения с "массой" двигателя или автомобиля и расположенные на опоре. 2 c. п.ф-лы, 8 ил.

Изобретение может использоваться при техническом обслуживании, ремонте и испытаниях автомобилей, двигателей внутреннего сгорания и их систем искрового зажигания, включая свечи, проводимые индивидуальным владельцам вне станции технического обслуживания (СТОА) или обслуживающим персоналом на СТОА.

Сущность изобретения.

Для определения неисправной свечи двигатель запускают и оставляют работать, после чего прекращают искрообразование на исследуемой свече путем электрического соединения с "массой" двигателя или автомобиля непосредственным контактом или через искровой зазор любой детали, по которой передается высоковольтный импульс к исследуемой свече, и по наличию/отсутствию снижения скорости вращения двигателя судят об исправности/неисправности свечи. Дается теоретическое обоснование осуществимости способа.

Предложены варианты реализации способа, развивающие идеи ранее поданной заявки N 95107572/06.

Авторы утверждают, что способ и устройства на его основе имеют следующие преимущества перед известными: - безопасны для пользователя, так как его контакт с высоковольтными деталями системы зажигания происходит при потенциале "массы", что гарантирует от поражения током высокого напряжения; - повышает безотказность автомобиля с электронными системами (БСЗ, МП-системы, впрыск), так как при проверке исправности/ неисправности системы зажигания или свечи в борт-сети не возникают опасные импульсы перенапряжений; - способ удобен для пользователя, так как не требует демонтажа свечи из цилиндра; - прибор для оценки достаточности/недостаточности напряжения системы зажигания совмещен с прибором для оценки исправности/неисправности свечи и снижает затраты пользователя.

Указанные преимущества реализуются при одновременном использовании идей данной заявки, а также ранее поданной этим же составом авторов N 95107572/06.

Известны способы определения неисправной свечи в ДВС, требующие ее демонтажа и проверки на стенде, оснащенном компрессором, позволяющим создать вокруг электродов свечи давление, близкое к давлению в цилиндре ДВС, и системой зажигания, от которой подается напряжение на центральный электрод свечи.

Величина напряжения задается расстоянием между концами воздушного разрядника, включенного параллельно искровому промежутку свечи - в дальнейшем разрядник с таким включением будем называть "измерительным" [1], [2].

Недостаток этого способа заключается в необходимости иметь на месте проверки свечи стенд, содержащий компрессор, камеру, в которую помещается ввертная часть свечи, и работающую систему зажигания, что для автовладельца в реальной ситуации, например на трассе или в своем гараже чаще всего недоступно, а свечу необходимо вывернуть из цилиндра двигателя.

Этот недостаток обусловил появление способов и устройств, позволяющих проверить свечу непосредственно на двигателе, без ее демонтажа [3], [4].

Способ заключается в том, что посредством усилия сжатия, приложенного к пьезоэлементу, генерируют высокое напряжение, которое прикладывают к искровому зазору свечи, смонтированной на двигателе, и по наличию или отсутствию разряда, фиксируемого индикатором ("неонкой"), судят об исправности и неисправности свечи.

Данный способ, а следовательно, и устройство на его основе "Пьезоэлектрический пробник" [4] имеет недостаток, заключающийся в том, что проверка производится на остановленном двигателе, когда свеча не находится в рабочем режиме (отсутствуют давление и температура), и поэтому заключение об исправности/неисправности свечи не достоверно.

Ненадежность результатов испытаний свечей пробником обусловила применение автовладельцами способа [5, рис.44], при котором двигатель запускают и оставляют работать, после чего прекращают искрообразование на диагностируемой свече путем отсоединения высоковольтного провода и по изменению скорости вращения двигателя, определяемому на слух или по тахометру, судят об исправности/неисправности свечи (если скорость падает - свеча исправна). При использовании этого способа условия, в которых находится свеча, близки к рабочим с точки зрения давления сжатия и температуры, и поэтому результат диагностики - достовернее.

Однако этот способ имеет недостаток, заключающийся в том, что в момент отсоединения высоковольтного провода от свечи невозможно предотвратить возникновения больших искровых зазоров или даже режима "открытой цепи", т.е. зазора, при котором искра на "массу" вообще не пробивает. Этот даже кратковременный режим сопровождается возникновением импульсов перенапряжений в бортсети, амплитуда которых бывает и выше допустимых для элементной базы различных электронных систем, применяемых на автомобилях, например ВАЗ-2108 и 2109 (БСЗ), "Москвич" с двигателем 1,8 л (центральный впрыск и БСЗ), "Нива" - ВАЗ с двигателем 1,7 л (центральный впрыск и БСЗ), "Волга" ГАЗ 31029 и "Газель" (БСЗ) и др.

Даже кратковременная работа при больших зазорах бывает достаточна для выхода из строя или повреждения ("надкусывания") какого-либо элемента электронной схемы, что снижает безотказность автомобиля в целом ("надкусанный" элемент выходит из строя позже, и у владельца возникает иллюзия, что отказ не связан с проверкой "на искру").

Известен способ, позволяющий проверить искрообразование на свече без отсоединения высоковольтного провода, реализованный, например, в приборе Н-1-ПЛ [5, рис. 17] , основанный на способности разрядника, заполненного газом ("неонки") принять сигнал и светиться в момент прохождения к свече импульса по жиле высоковольтного провода. При выборе заявленного "способа" были проведены испытания также и этого прибора и выявлены следующие недостатки: - свечение индикатора, а следовательно, и заключение об исправности/неисправности свечи зависит от типа изоляции высоковольтного провода; - при шунтировании свечи сопротивлением менее 0,5 мг Ом для конкретных систем и менее 100 кОм для БСЗ прибор дает информацию "свеча исправна" при фактическом отсутствии искрообразования на ней; - информация, даваемая прибором о сигнале, - это информация "есть-нет", информация "достаточно или нет" - отсутствует.

Вследствие причин, изложенных в п.п. 2 - 5, авторы при разработке устройства, описанного в ранее поданной заявке [6], взяли за прототип широко известный [3], [2] и [5, рис. 39] двухэлектродный воздушный разрядник, а при разработке способа, изложенного в настоящей заявке, приняли за прототип способ, описанный в [5, рис. 44], так как в [6] способ был раскрыт неполностью, а формула, защищающая устройство, реализующее "способ", слишком конкретизирована и поэтому приоритет авторов плохо защищен.

Недостаток способа, описанного этими же заявителями в [6], заключается в том, что упомянутый способ (раскрытый в описании работы устройства) предусматривает электрическое соединение с "массой", двигателя или автомобиля любой детали, по которой передается импульс к исследуемой свече непосредственным контактом - касанием тонким стержнем или иглой (щупом) электрически соединенных с "массой" двигателя или автомобиля.

Недостаток способа, требующего непосредственного контакта высоковольтной детали с "щупом", заключается в том, что требует введения щупа в соприкосновение с высоковольтной деталью, что в большинстве случаев неудобно для пользователя, так как высоковольтные детали везде закрыты защитными резиновыми колпачками (подробнее см. на фиг. 1).

В связи с тем, что настоящая заявка подана тем же составом авторов, что и [6], а также ввиду изложенного недостатка ранее заявленного ими "способа" при формулировке изложенного ниже "способа" авторы сочли возможным опереться не на [6], а на ранее известный способ, описанный в [5 на рис. 44], заключающийся в том, что двигатель запускают и оставляют работать на холостом ходу, после чего прекращают искрообразование на исследуемой свече и по изменению скорости вращения двигателя, определенному на слух или по тахометру (счетчику оборотов), оценивают исправность или неисправность свечи. Прекращение искрообразования осуществляют путем отсоединения (чем не указано, предположительно рукой) высоковольтного провода от свечи или от свечного наконечника. Недостаток этого способа изложен выше в п.4.

Предлагаемый способ отличается от известного [5, рис. 44] тем, что для прекращения искрообразования арматуру, например, наконечник высоковольтного провода, размещенный в боковом выводе распределителя или в свечном наконечнике, или в любой другой доступной точке провода, ведущего к свече, соединяют с "массой" двигателя или автомобиля непосредственным контактом или через искровой зазор, причем указанное соединение производят без снятия со свечи высоковольтного провода. В изложенной формулировке под "соединение через искровой зазор" понимается разряд между арматурой и деталью (например, стержнем или "иглой"), соединенной с "массой".

В связи с тем, что способ предложен впервые, в качестве прототипа предлагаемого устройства, реализующего способ, может служить только "рука пользователя", поэтому в данной заявке формула устройства не содержит ограничительной части, но в формуле указано, что устройство содержит иглу или тонкий стержень, выполненные с возможностью непосредственного или через искровой зазор соединения (контактирования) с высоковольтными деталями системы зажигания и с возможностью электрического соединения с "массой" двигателя или автомобиля и расположенные на опоре.

Предложенный способ и возможные варианты устройства иллюстрированы чертежами.

На фиг. 1 показана сборка свечи, ввертная часть которой находится в цилиндре двигателя со свечным колпачком и высоковольтным проводом, армированным наконечником. Сборка показана в момент прекращения искрообразования на свече устройством для контроля искрообразования в ДВС [6], у которого "массовый" электрод установлен вне корпуса в положении, при котором обеспечивается возможность его контактирования (непосредственно или через искровой зазор) с высоковольтными деталями системы зажигания [6].

В данном случае контактирование между арматурой и "массой" осуществляется через искровой зазор (см. ниже описание работы). На том же чертеже показана также схема одной из наиболее распространенных и перспективных бесконтактных систем зажигания - системы с двухвыводным трансформатором в момент подготовки данной заявки применяется на автомобиле "Ока" и готовится к применению на новых автомобилях АО "Москвич").

На фиг. 2 показаны электрическая схема высоковольтной цепи системы в момент прекращения искрообразования (а) и иллюстрация к доказательству возможности использования предлагаемого способа - нарастание напряжения на искровом промежутке "арматура-игла", пробой и последующий разрядный процесс.

На фиг. 3 приведен чертеж известного [6] "Устройства для контроля искрообразования в ДВС". Устройство имеет две иглы - "потенциальную" и "массовую", размещенные в прозрачной трубке, причем "массовая" игла может быть установлена вне трубки (см. ниже фиг. 4) и использоваться как "массирующая" игла при соединении арматуры с "массой" двигателя или автомобиля.

На фиг. 4 приведен чертеж устройства (фиг. 3) после размещения "массовой" иглы вне трубки. По сравнению с чертежом (фиг. 3), содержащимся в ранее поданной заявке [6], этот дан в другом начертании.

На фиг. 5 приведен чертеж того же устройства, что и на фиг. 4, но увеличена длина иглы, вследствие чего она не может служить "массовой" иглой в устройстве фиг. 3 (в "ИС - Диагносте), так как зазор между иглами в данном случае уже не будет равен заданному (обычно 7 - 9 мм), при котором пробивное напряжение между иглами эквивалентно пробивному в свече (9 - 14 кВ). Соответственно в устройстве фиг. 5 болт, в котором заделана игла, выполнен без резьбового хвостовика, а сами устройство (и аналогичные) в дальнейшем будем называть "Свечным диагностом" ("С" - Диагност).

На фиг. 6 приведены варианты свечного диагноста, выполненные на базе автомобильной свечи. На фиг. 6а приведен вариант с опорой диагностической иглы (СД - иглы) на ввертную часть свечи (через промежуточную металлическую чашку), а на фиг. 6б - диагностическая игла также через металлическую чашку размещена на центральном электроде свечи.

На фиг. 7 показан пример использования "С" - Диагноста путем помещения иглы между высоковольтным проводом и защитным резиновым колпачком свечного наконечника на а/м "Волга".

На фиг. 8 показан пример использования "С" - Диагноста путем помещения иглы под защитный колпачок вывода датчика - распределителя системы зажигания и путем протыкания колпачка иглой.

Сборка системы зажигания (фиг. 1) включает камеры сгорания двухцилиндрового двигателя 1 и 2 (показан условно), в которых смонтированы свечи зажигания 3 и 4 (свеча 4 также показана условно). Свеча 3 содержит центральный 4 и "массовый" 5 электроды, разделенные воздушным зазором 6, в котором при работе возникает искровой разряд, поджигающий рабочую смесь в цилиндре двигателя (разряд обозначен условно - стрелкой).

Центральный электрод 4 проходит через изолятор 6 свечи и заканчивается контактной головкой с резьбой 7, на которую навернута профильная контактная гайка 8, которая, в свою очередь, контактирует с наконечником 9 высоковольтного провода 10. В принятой терминологии наконечник 9 является "арматурой" высоковольтного провода.

Наконечник 10 выполняет две функции за счет профильных выдавок 11 "защелкивает" наконечник 9 на контактной гайке 8 и, кроме того, обеспечивает электрический контакт наконечника с токоведущей жилой 12. Электрический контакт осуществляется разделкой (высвобождением жилы из изоляционной оболочки) конца высоковольтного провода, как это показано на виде А (вид А - до установки наконечника 9).

Для укрепления на проводе наконечник в развертке скроен таким образом, что часть, соприкасающаяся с проводом в стороне, противоположной от контактной гайки, имеет два "язычка", которые при обжиме на проводе врезаются в изоляцию (см. разрез Б-Б на фиг.1), обеспечивая таким образом механическое крепление наконечника на высоковольтном проводе. Кроме того, при штамповке выкройки в ней образуют иглу - острие, врезающееся в изоляцию высоковольтного провода при отжиме наконечника (см. разрез Б-Б, поз. 13а).

Наконечник в сборе с высоковольтным проводом размещен в литом эластичном свечном колпачке 14, имеющем оребрение 15 на внутренней поверхности цилиндрической полости 16. При сборке колпачка со свечой выступ 15 входит в соответствующую впадину 17, имеющую на свечном изоляторе 6а, и за счет "обжима" свечным колпачком изолятора, колпачком можно снять со свечи только приложив значительное усилие. Значительное усилие также надо приложить для демонтажа из колпачка провода в сборе с наконечником, так как наконечник "защелкнут" на накидной фасонной гайке свечи 8.

Сборка (фиг. 1) показана в момент прекращения искрообразования на свече путем электрического соединения наконечника 9 с "массой" двигателя или автомобиля через искровой зазор, образующийся на поверхности стыка между изоляцией высоковольтного провода 10 и "телом" свечного колпачка от точки H до точки М (фиг. 1). Для этого между свечным колпачком и проводом введен массирующий тонкий стержень или игла 18, укрепленная на опоре, в данном случае на свечном диагносте ("С" - Диагност, см. выше фиг. 6), модифицированным путем постановки другой (в данном случае - более длинной) иглы "СД" - иглы из известного [6] и фиг. 3 и 4 настоящей заявки "Искро-свечного диагноста" ("ИС" - Диагноста), содержащего металлический болт 19 без резьбового хвостовика, фланец 20, смонтированный на прозрачной трубке 21 из изоляционного материала. Между болтом 19 и фланцем 20 смонтирован наконечник 22 низковольтного провода 23, соединенного через разъем 24 (обычно это зажим типа "крокодил") с "массой" двигателя или автомобиля.

Для лучшего понимания пользователем или читателем заявки "способа" на фиг. 1 приведена вся схема современной и наиболее перспективной бесконтактной системы зажигания для двухцилиндрового двигателя с двухвыводным высоковольтным трансформатором, называемом также "двухвыводной катушкой зажигания", применяемая в момент написания заявки на автомобиле "Ока" и подготовленная к применению с двумя катушками на перспективных четырехцилиндровых двигателях АО "Москвич".

Двухвыводной трансформатор (двухвыводная катушка зажигания) 25 содержит две изолированные друг от друга обмотки: первичную с относительно небольшим числом витков (W₁) и вторичную с большим (10 - 20 тыс.) числом витков тонкого провода (W₂). Один конец первичной обмотки, при включении замка зажигания, соединяется с "плюсом" аккумулятора через реле зажигания и разъем 26 (фиг. 1) на второй конец идет к коллектору выходного транзистора коммутатора через разъем 27. Выходной транзистор при невращающемся двигателе находится в закрытом состоянии и поэтому ток от "плюса" аккумулятора через первичную обмотку W₁ не идет (эту часть схемы системы на фиг. 1 не показываем - она относится к коммутатору).

Концы вторичной обмотки W₂ через высоковольтные разъемы 28 и 29 высоковольтными проводами подключены к центральным электродам свечей 3 и 4, размещенных в камерах сгорания 1 и 2 - свеча 4 и камера 2 показаны условно. Работа системы, показанной на фиг. 1, описана ниже.

Электрическая схема высоковольтной цепи системы в момент прекращения искрообразования (фиг. 2а) включает вторичную обмотку катушки зажигания и два параллельно-соединенных искровых промежутков, один из которых образован потенциальным 4 и "массовым" 5 электродами свечи, а второй - краем H наконечника 9 и краем М иглы 18. Обмотка W₂ работает одновременно на две свечи 3 и 4, но по циклу работы двигателя только свеча 3 находится в цилиндре с тактом сжатия рабочей смеси, вследствие чего влиянием искрового зазора второй свечи можно пренебречь и поэтому на схеме разъем 29 соединен с "массой". На схеме условно показана также опора или ручка 31, на которой укреплена массирующая игла 18, а также массирующий провод 32, один конец которого соединен с иглой, а другой - с "массой".

На иллюстрации к доказательству возможности применения предложенного способа (фиг. 2б) изображена кривая (осциллограмма) нарастания напряжения на потенциальном (не замассированном) конце обмотки W₂ - в данном случае на разъеме 28 и обозначена V₂(t), где t - отсчитывается по шкале мк.сек.

До момента пробоя искрового промежутка t₁ эта кривая реальна, т.е. видима на экране осциллографа. После момента пробоя промежутка "арматура - игла" напряжение V₂, вследствие особенностей вольт-амперной характеристики источника W₂ резко падает - в данном случае с 8 кВ до величины менее 1 кВ и напряжение на искровом промежутке описывается кривой V_и.р.(t), где t отсчитывается по шкале м.сек. (см. фиг. 2б). На фиг. 2б пунктиром показана кривая вторичного напряжения V₂(t), которая наблюдалась бы на экране осциллографа для случая отсутствия пробоя, т.е. для случая, когда пробивное напряжение V_пр больше, чем V_2max.

Известно [6] устройство для контроля искрообразования ДВС, изображенное на фиг. 3, получившее название "Искра-свечной диагност" ("ИС- Диагност) включает потенциальную 35 и "массовую" 36 иглу, первая из которых впрессована в потенциальный электрод 37, контактирующий непосредственно или через относительно малый искровой зазор с высоковольтной арматурой, например деталью поз. 9 на фиг. 1, а вторая - "массовая" игла впрессована в отверстие болта 37 с резьбовым хвостовиком 38. Болт ввернут в металлический фланец 20, укрепленный на прозрачный трубке 21. Второй конец трубки 21 впрессован во фланец 39. Между головкой болта 37 и фланцем 20 зажат наконечник 22 низковольтного провода 23, который через разъем 24, обычно это зажим типа "крокодил", соединен с "массой" двигателя или автомобиля.

"ИС"- Диагност (фиг. 4) содержит детали, уже показанные на фиг. 3, однако за счет хвостовика 38 болта 37 массирующая игла оказалась вне трубки, в результате чего "ИС" - Диагност может применяться не в режиме измерения напряжения системы, называемом чаще режимом "проверки искры", а в режиме "проверки свечи", приведенном выше (фиг. 1), для частного случая соединения с "массой" арматуры, находящейся в свечном наконечнике.

Чертеж "С" - Диагноста (фиг. 5) включает ту же прозрачную трубку 21 и тот же фланец 20, что и на фиг. 3 и 4, но длина иглы 36 (фиг. 4) увеличена, вследствие чего теперь она должна быть названа "СД - иглой". В данном варианте использования "ИС - Диагноста" резьбовой хвостовик 38 уже не требуется, вследствие чего игла 18 запрессована просто в головку болта 41. Здесь уместно отметить, что игла с увеличенной (или наоборот укороченной) иглой может быть применена в целях унификации также в болте 37 с резьбовым хвостовиком.

Варианты свечного диагноста, выполненные на базе автомобильной свечи (фиг. 6), включают: - вариант фиг. 6а (выполнен с использованием в качестве опоры корпуса свечи) включает "СД" - иглу 18, запрессованную в чашку 43, укрепленную на ввернутой части свечи 44. На ввертной части навинчена также план-шайба 44а, прижимающая к корпусу свечи 45 контактную шайбу 46, служащую наконечником провода 23, соединяющего через разъем 24 корпус свечи с "массой" двигателя или автомобиля; - вариант фиг. 6б выполнен с использованием в качестве опоры свободного резьбового конца центрального электрода свечи и включает чашку 48, укрепленную на месте 49 контактной гайки свечи, план-шайбу 50, также укрепленную на месте контактной гайки и прижимающую к буртику 51 контактной головки свечи контактную шайбу 52. К контактной шайбе подпаян низковольтный соединительный провод 23, соединенный через разъем 24 с "массой". Массирующая "СД" - игла запрессована в чаше 48.

Использование "С" - Диагноста на а/м "Волга" с двигателем ЗМЗ (фиг. 7) осуществляется путем введения иглы 36 "С" - Диагноста (возможно также применение "ИС" - Диагноста) между высоковольтным проводом и резиновым защитным колпачком 55, закрывающим корпус свечного наконечника 56. Такие свечные наконечники в момент написания заявки применяются на двигателях Заволжского моторного завода, у которых свеча расположена глубоко в картере двигателя и поэтому наконечник подвержен воздействию высокой температуры.

Использование "С" - Диагноста на переднеприводных автомобилях с поперечным расположением двигателя возможно как соединением с "массой" арматуры, расположенной в свечном наконечнике (он не отличается от приведенного на фиг. 1), так и соединением арматуры, расположенной в выводе датчика-распределителя. Этот вариант приведен на фиг. 8, где массирующая игла 36 "С" - Диагноста 21 введена между высоковольтным проводом 58 и защитным резиновым колпачком 59 бокового вывода датчика-распределителя 60, а также показан вариант с протыканием защитного колпачка иглой "С" (или "ИС") - Диагноста, что допустимо и не нарушает защиту вывода, так как при тонкой игле образовавшееся отверстие сразу затягивается.

Механизм прекращения искрообразования на исследуемой свече покажем на примере использования предлагаемого метода путем соединения с массой арматуры свечного наконечника двухцилиндрового двигателя с двухвыводной катушкой зажигания. Схема высоковольтной цепи системы зажигания такого двигателя ("Ока") показана на фиг. 1, здесь же показаны сборка свечи с высоковольтным проводом в сборе с арматурой и расположение массирующей иглы "С" - Диагноста в момент электрического соединения арматуры с "массой" через искровой зазор, образованный поверхностью - стыком между высоковольтным проводом 10 и телом 14 защитного колпачка от точки H до точки М (см. фиг. 1).

Система, изображенная на фиг. 1, работает следующим образом.

После включения реле зажигания на разъем 26 поступает положительный потенциал аккумуляторной батареи, однако при остановленном двигателе обмотка W₁ обесточена, так как цепь разомкнута специальной схемой защиты, имеющейся в коммутаторе (не показан). После пуска двигателя электрическая цепь обмотки W₁ периодически замыкается и размыкается за счет отпирания и запирания выходного транзистора T_вых cхемой управления 30, получающей в свою очередь сигналы от датчика (не показан), вращающегося синхронно с колен-валом двигателя.

В момент запирания транзистора T_вых., называемого часто "отсечкой", электромагнитная энергия, накопленная в обмотке W₁ начинает уменьшаться (обмотка W₁ с конденсатором C1 образует колебательный контур). В этот момент на разъеме 28 (фиг. 2а) начинает нарастать потенциал по кривой V₂(t). Нарастание происходит по кривой V₂ (t мк.сек) - фиг. 2б до момента, когда его величина станет равной пробивному напряжению свечи V_пр.^св (фиг.2), после чего, вследствие специфики вольт-амперной характеристики источника, напряжение резко падает. Где раньше (т.е. в момент t₁ или t₂) пробьется искровой промежуток, зависит от величины пробивного напряжения. Если величина пробивного напряжения между краем наконечника 9 и иглой 18 меньше, чем в свече (V_пр^иглы < V_пр^свечи), то пробой произойдет в момент t₁ (фиг. 2б) и напряжение на искровом промежутке иглы от величины 8 - 9 кВ сразу уменьшается на порядок, в данном случае до 0,8 - 0,9 кВ - см. на фиг. 2б кривую V_и.р.^иглы шкала по оси абсцисс /м.сек/, а по оси ординат - V_и.р..

Если искровой пробой происходит в момент t₂, т.е. искровой разряд произойдет между электродами свечи в искровом промежутке 6 (фиг.1 и 2а), то происходит воспламенение смеси и далее двигатель обычно выходит на режим холостого хода.

Если одна из свечей почему-либо не воспламеняет смесь (двигатель "Траит", что пользователь обычно слышит на слух) и необходимо выяснить, какая именно свеча отказала, пользователь может применить один из вышеописанных "С" - Диагностов. Для этого игла 18 диагноста (фиг. 1) вводится между высоковольтным проводом 10 и защитным резиновым колпачком 14 до момента образования разряда по поверхности стыка от точки H до точки М, что слышно по характерным щелчкам в такт вращения двигателя. Если при этом скорость двигателя падает - свеча исправна, если скорость не изменяется - свеча не работает. Аналогично вышеописанному может быть использован любой из "С" или "ИС" - Диагностов, приведенных на фиг. 1, 4, 5, 6а и 6б.

Возможность и даже целесообразность прекращения искрообразования на свече не непосредственным контактом высоковольтной детали с "массой" двигателя или автомобиля, а через искровой зазор объясняется спецификой вольт-амперной характеристики источника высокого напряжения вторичной обмотки W₂ катушки зажигания 25 (фиг. 1), вследствие чего при двух параллельно соединенных искровых промежутках (фиг. 2а) разряд возможен лишь на одном, на том, на котором меньше пробивное напряжение V_пр (фиг. 2б). Это объясняется механизмом (физикой) искрообразования на промежутке: после пробоя промежутка с меньшим V_пр, например, промежутка между иглой 18 и наконечником высоковольтного провода 9 в точке t₁ в этом промежутке сразу наступает дуговой разряд, или конечная фаза тлеющего (интервал t₂ - t₃ фиг. 2б), в общепринятой терминологии "индуктивная фаза разряда", в которой сопротивление цепи, в сравнении с внутренним сопротивлением источника - катушки зажигания, мало, поэтому напряжение на параллельно включенном промежутке свечи 6 (фиг. 2а) не превышает 1 кВ даже при холостом ходе двигателя, что много меньше, чем напряжение, при котором в свечном промежутке могут начаться ударная ионизация и коронный разряд, предшествующий пробою, который так же, как и основной разряд при благоприятных условиях может воспламенить смесь. Что касается искрового промежутка между наконечником высоковольтного провода 9 и массирующей иглой 18 (фиг. 1 и 2а), то наступивший после пробоя дуговой (или тлеющий) разряд не может прекратиться, пока не израсходуется энергия, запасенная до пробоя в катушке зажигания. После этого, если зазор "9 - 18" не увеличится до величины, при которой V_пр.^иглы < V_пр.^свечи, процесс повторится и разряда между электродами свечи не будет. Свеча прочно выключится, т.е. достигается тот же эффект, что и при отсоединении высоковольтного провода от свечи 3/5, фиг. 44/, или при непосредственном контактировании между иглой и высоковольтной деталью [6]. За счет того, что контактирование через искровой зазор так же эффективно, как и непосредственное контактирование, пользователю не обязательно поднимать колпачок 55 (фиг. 7) или протыкать колпачок иглой 36 (фиг. 8), чтобы войти в контакт с высоковольтной деталью, пользователь может прочно ввести иглу между проводом и защитным колпачком 55 (фиг. 7) или между проводом 58 и защитным колпачком 59 (фиг. 8).

Наличие "контактирования через искровой зазор" пользователь слышит по характерным щелчкам, синхронным с вращением двигателя. Наряду с отсутствием импульсных перенапряжений, опасных для жизнеспособности электронных систем автомобиля, последнее обстоятельство также дает преимущество предложенному способу в сравнении с вышеперечисленными известными, так как делает простой и легко доступной проверку работоспособности свечи, причем пользователь не подвергается опасности попасть под высокое напряжение, так как его рука держит деталь с потенциалом "массы" - 18 (фиг. 2а) и у него, кроме того, отпадает необходимость демонтировать свечу из цилиндра двигателя.

Источники информации 1. Руководство по ремонту и обслуживанию автомобилей ВАЗ-2108, 2109 и их модификаций. Авторы В.А.Вершигора и др. Рязань: Рекламно-информационно-издательское предприятие при ЦС ВОА при участии МПП "Феникс", -М. 1992, стр. 134 (аналог).

2. Автомобили "Волга" ГАЗ 31029. Руководство по техническому обслуживанию и ремонту. Под редакцией Главного конструктора АО ГАЗ Ю.В.Кудрявцева. Издательство "За рулем" 1997 г., с.138 (аналог).

3. Авторское свидетельство СССР N 892010 от 1980 г (аналог).

4. Пробник искровой пьезоэлектрический "ТЕСТ-М". Руководство по эксплуатации ПВБ 3.387.017РЭ. Технические условия 120.338.002 ТУ Штамп ОТК завода "Аврора", ноябрь 1995 г., г. Волгоград, п/о 400048 (аналог).

5. Литвиненко В.В. Электрообрудование автомобилей ВАЗ - М.Патриот, 1990 г., рис. 17 (аналог), рис. 44 (прототип).

6. Старостин А. К. , Швецов А.Г., Швецов Г.А. Устройство для контроля искрообразования в ДВС. Заявка на патент РФ N 95107572/06 от 11.05.95 г. (аналог).

7. А.Н.Ларионов (ред.) Основы электрообрудования самолетов и автомашин. Госэнергоиздат, 1955г. с. 34-44 (Теория электрического зажигания в ДВС).

Формула изобретения

1. Способ определения неисправной свечи в двигателе внутреннего сгорания, при котором двигатель запускают и оставляют работать на холостом ходу, после чего прекращают искрообразование на исследуемой свече и по изменению количества перебоев или по изменению скорости вращения двигателя, определенным на слух или по тахометру (счетчику оборотов), оценивают исправность или неисправность свечи, отличающийся тем, что для прекращения искрообразования на свече, арматуру, например наконечник высоковольтного провода, размещенный в боковом выводе распределителя, или в свечном наконечнике, или в любой другой доступной точке провода, ведущего к свече, электрически соединяют с "массой" двигателя или автомобиля непосредственным контактом или через искровой зазор, причем указанное соединение производят без снятия со свечи высоковольтного провода.

2. Устройство для определения неисправной свечи в двигателе внутреннего сгорания, содержащее иглу или тонкий стержень, выполненные с возможностью непосредственного или через искровой зазор контактирования с высоковольтными деталями системы зажигания и с возможностью электрического соединения с "массой" двигателя или автомобиля и расположенные на опоре.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8