Осциллограмма давления в цилиндре исправного двигателя. Диагностика ЦПГ двигателя с помощью осциллографа

Осциллограмма давления в цилиндре является одним из богатейших источников диагностической информации. Прежде всего, следует уяснить, что эта осциллограмма не отображает те или иные параметры механической части двигателя непосредственно. Она отображает процесс движения газов в цилиндре, по которому можно косвенно судить о работе механизма газораспределения, состоянии цилиндропоршневой группы, проходимости выпускного тракта и многом другом. В дальнейшем речь пойдет, в частности, о моментах открытия, закрытия либо перекрытия клапанов. Нужно понимать, что это не есть их реальные геометрические углы, обусловленные конструкцией распределительного вала. Это характерные точки газодинамических процессов в цилиндре, дающие нам лишь косвенную информацию. Отметим также, что разговор будет об осциллограмме давления в цилиндре двигателя, работающего на холостом ходу.

Для получения осциллограммы давления в цилиндре необходимо прогреть двигатель до рабочей температуры, установить в исследуемый цилиндр датчик давления вместо вывернутой свечи, а высоковольтный провод этой свечи установить на разрядник. В случае, когда двигатель оснащен единым модулем зажигания на все цилиндры (некоторые моторы Opel, Peugeot, Renault), можно снять модуль и установить дополнительные высоковольтные провода между его выводами и свечами, соблюдая при этом меры предосторожности. Если возможно, отключить разъем от форсунки диагностируемого цилиндра, чтобы исключить подачу топлива. Синхронизацию при снятии осциллограммы лучше использовать внешнюю, от датчика первого цилиндра. Запустить двигатель и снять осциллограмму на холостом ходу.

Рассмотрим участки и характерные точки осциллограммы по порядку, одновременно упоминая о том, какую информацию можно извлечь из их формы и значения давления.

РИСУНОК 1.

Максимум давления в цилиндре соответствует верхней мертвой точке (ВМТ). Строго говоря, этот максимум и ВМТ не совпадают, но для решения задач диагностики это расхождение несущественно. ВМТ такта сжатия диагностируемого цилиндра принимают за нулевую точку угла поворота коленчатого вала.

Первое, на что следует обратить внимание, - это реальный угол опережения зажигания. Программа отмечает момент синхронизации тонкой серой полосой, которая при использовании внешней синхронизации представляет собой ни что иное, как момент искрообразования в цилиндре. Как вариант, можно вместе с осциллограммой давления снять и осциллограмму высокого напряжения в исследуемом цилиндре. Эта наглядная «картинка» соотношения ВМТ и момента искрообразования просто замечательна при поиске причин незапуска двигателя. Следует заметить, что полученный таким образом угол является реальным и может не совпадать с углом, отображаемым сканером. В случае большого расхождения есть смысл проверить задающий диск двигателя.

Второе, что нужно сделать перед дальнейшим анализом осциллограммы, - это убедиться, что называется, «навскидку» в отсутствии серьезных механических проблем в проверяемом цилиндре.

РИСУНОК 2.

Делается это путем сравнения давлений в точках 1 и 2. Идея этой методики заключается в следующем. При сжатии поршнем газов часть из них неизбежно просочится через уплотнения цилиндра, вследствие чего давление в точке 2 относительно точки 1 упадет. В то же время, температура газов вырастет вследствие сжатия их поршнем и контакта с горячими стенками цилиндра, что приводит к росту давления. Поэтому у исправного двигателя давление в точке 1 должно быть приблизительно равно давлению в точке 2. Если же в цилиндре имеются серьезные механические дефекты (прогар клапана, сломанные кольца, неисправность в механизме газораспределения), то давление 1 будет заметно выше давления 2 из-за значительной утечки сжимаемых в цилиндре газов.

РИСУНОК 3.

Приведенная методика скорее оценочная, серьезные выводы о состоянии уплотнений цилиндра лучше делать с использованием пневмотестера.

Если момент искрообразования на месте, и явных механических дефектов не обнаружено, приступаем к дальнейшему анализу осциллограммы. Начнем с верхней мертвой точки.

Значение давления в ВМТ
- параметр интегральный, зависящий от множества факторов. Означает ли это, что из него невозможно сделать достоверное заключение о наличии либо отсутствии какого-либо дефекта? К сожалению, да. Но понимать, отчего это значение зависит, и соответствующим образом его интерпретировать совершенно необходимо. А поэтому перечислим основные факторы, оказывающие влияние на значение давления в ВМТ.

Степень сжатия двигателя.
Естественно, чем выше степень сжатия, тем выше давление. Разница будет заметна не только на конструктивно разных моторах, но и на двигателях одной и той же модели. Это связано в первую очередь с изменением степени сжатия в процессе эксплуатации, например вследствие обрастания нагаром камеры сгорания и днища поршня.

Абсолютное давление во впускном коллекторе.
Так как наполнение цилиндра происходит из впускного коллектора через открытый впускной клапан, то количество поступивших газов, а следовательно, и давление в ВМТ напрямую зависит от значения абсолютного давления. Повышенное значение последнего чаще всего бывает следствием подсоса воздуха в задроссельное пространство. Вообще, подсос обнаруживается по наличию двух признаков: высокому давлению в ВМТ и низкому значению вакуума во впускном коллекторе. Пример такой осциллограммы будет приведен ниже.

Состояние газораспределительного вала.
Например, износ впускного кулачка также приведет к плохому наполнению цилиндра и, как следствие, низкому давлению в ВМТ.

Состав смеси.
Оптимальным составом смеси, на котором наиболее эффективно работает двигатель, является стехиометрический. Напомним, что стехиометрическим называют состав, в котором соотношение масс воздуха и топлива составляет 14,7:1. Отклонение от стехиометрии как в сторону обогащения, так и в сторону обеднения приводит к тому, что двигатель выходит из оптимального режима работы, в результате чего снижаются обороты холостого хода. Для их поддержания на необходимом уровне электронный блок управления (ЭБУ) приоткрывает регулятор холостого хода (РХХ). При этом давление во впускном коллекторе повышается, и соответственно повышается давление в ВМТ.

Угол опережения зажигания.
Выше упоминалось, что перед анализом осциллограммы необходимо убедиться в правильной установке УОЗ, чтобы исключить влияние последнего на достоверность наших выводов. Поясним, как связаны между собой УОЗ и давление в ВМТ. Отклонение значения УОЗ от оптимального, как в сторону более позднего, так и в сторону слишком раннего зажигания, приводит к снижению значения оборотов холостого хода. Это опять-таки вызывает дополнительное открытие РХХ, рост абсолютного давления во впускном коллекторе и, соответственно, увеличение давления в ВМТ.

Состояние цилиндро-поршневой группы и клапанов.
Наличие значительных утечек газов из цилиндра при неудовлетворительном состоянии этих узлов также приведет к снижению давления в ВМТ. Но, как уже упоминалось, произвести приблизительную оценку их состояния необходимо сразу после снятия осциллограммы, до ее детального анализа.

Еще один важный фактор - количество цилиндров двигателя. Поясним на простом примере. Дело в том, что при снятии осциллограммы исследуемый цилиндр не вносит вклад в работу двигателя. На трехцилиндровом моторе это будет один из трех, а на восьмицилиндровом - один из восьми цилиндров. В первом случае значительно возрастает нагрузка на оставшиеся цилиндры. Как следствие, для поддержания оборотов холостого хода значительно открывается РХХ, что приводит к увеличению давления в ВМТ. Поэтому, исследуя трехцилиндровый Дэу Матиз, не нужно удивляться высокому значению этого давления.

Спад давления после ВМТ соответствует движению поршня вниз. Выпускной клапан начинает открываться до того, как поршень достигнет нижней мертвой точки, которой соответствует угол поворота коленчатого вала 180 градусов. Происходит это потому, что при реальной работе мотора отработавшие газы находятся под большим давлением, и несмотря на то, что объем цилиндра увеличивается, начинается их истечение через выпускной клапан. В нашем случае, так как воспламенения не происходит, давление в цилиндре в момент открытия выпускного клапана ниже атмосферного и примерно равно разрежению на впуске. Поэтому при открытии выпускного клапана начинается движение газов из выпускного тракта в цилиндр, и давление в последнем начинает расти.

Момент начала роста давления в цилиндре можно условно принять за момент начала открытия выпускного клапана. Для более точного измерения рекомендуется значительно растянуть осциллограмму по оси Y.

РИСУНОК 4.

Если говорить о моторах ВАЗ, то перестановка ремня ГРМ на один зуб дает смещение фаз газораспределения на 17 градусов в соответствующую сторону. Реально же на осциллограмме мы увидим смещение при ошибке на зуб приблизительно на 12 градусов, на два зуба - 26 градусов, и чем дальше, тем большее будет наблюдаться расхождение. Это происходит опять-таки в силу газодинамической природы рассматриваемой осциллограммы.

Надо сказать, что несовершенство технологии производства на ВАЗе приводит к значительным расхождениям угла от одного экземпляра двигателя к другому при абсолютно правильно установленном ремне ГРМ.

Далее. На участке последующего нарастания давления происходит процесс открытия выпускного клапана. Этот участок осциллограммы должен быть гладким. Наличие неровностей в виде всплесков или даже «пилы» говорит о значительном износе направляющей втулки выпускного клапана. Вибрация последнего при открытии и является причиной пульсаций давления. Ниже приведен пример осциллограммы такого явления.

РИСУНОК 5.

Вполне нормальным считается давление на этом участке в пределах 0,1-0,15 бар. Если оно значительно выше, до 1-1.5 бар, это однозначно указывает на внутреннее разрушение катализатора либо глушителя. Незначительные превышения также чаще всего бывают связаны с теми или иными внутренними разрушениями, хотя также возможен износ кулачка выпускного клапана. В сомнительных случаях есть смысл рассоединить сочленения выпускного тракта и произвести повторное измерение.

На участке осциллограммы, соответствующем выпуску отработанных газов, наблюдаются неровности. Причина их появления - волновые и резонансные процессы в выпускном тракте. Чем лучше настроен выпускной тракт на конкретный двигатель, тем ровнее будет этот участок осциллограммы. Сравнение осциллограмм моторов отечественного и иностранного производства позволяет сделать неутешительный вывод о том, что к настройке выпуска зарубежные автопроизводители относятся гораздо более серьезно.

Рассмотрим верхнюю мертвую точку такта выпуска, соответствующую 360 градусам поворота коленчатого вала. Незадолго перед ней впускной клапан начинает открывать канал, через который внутренний объём цилиндра соединяется с впускным коллектором. Абсолютное давление во впускном коллекторе значительно ниже давления в цилиндре. Так как выпускной клапан все еще открыт, то давление в цилиндре практически равно давлению в выпускном коллекторе. По этой причине обнаружить момент начала открытия впускного клапана на осциллограмме давления в цилиндре большинства двигателей невозможно.

Говоря о ВМТ выпуска, следует заострить внимание на характерной точке, соответствующей перекрытию клапанов. Речь идет о газодинамическом перекрытии, когда проходные сечения канала впуска и выпуска уравниваются. Так как диаметры тарелок впускного и выпускного клапанов различны, перекрытие наступает при различных значениях вылета этих клапанов. На некоторых моторах геометрическое перекрытие клапанов может отсутствовать вообще. Но виртуальное газодинамическое перекрытие присутствует всегда, независимо от конструкции двигателя. На осциллограмме этот момент соответствует началу резкого спада давления в конце такта выпуска. Для оптимальной работы мотора момент газодинамического перекрытия должен совпадать с отметкой 360 градусов, что и наблюдается при исследовании двигателей разных производителей.

Обратим внимание на такой нюанс. Если при анализе осциллограммы давления в цилиндре окажется, что момент перекрытия изменяет свое положение от кадра к кадру, то это говорит об ослаблении натяжения ремня ГРМ.

Когда поршень, достигнув верхней мертвой точки, изменят направление движения на противоположное, выпускной клапан уже почти закрыт. Вследствие этого внутренний объём цилиндра разобщается выпускным коллектором. Впускной клапан при этом продолжает открываться, и давление в цилиндре начинает уравниваться с давлением во впускном коллекторе. Так как значение давления в цилиндре достаточно высокое, газы из цилиндра начинают перетекать во впускной коллектор, где давление значительно ниже атмосферного. Вскоре давления в цилиндре и впускном коллекторе практически выравниваются. Поршень при этом движется вниз, впускной клапан открыт, и значение давления на участке впуска есть ни что иное, как вакуум во впускном коллекторе. Его усредненное значение на исправном моторе составляет 0.6 бар. Если значение вакуума ниже, это повод искать причину дефекта. К сожалению, вакуум во впускном коллекторе, как и рассмотренное выше давление в ВМТ сжатия, зависит от целого ряда факторов. Небольшие затухающие колебания на участке впуска возникают предположительно из-за резонансных процессов во впускном тракте.

Достигнув нижней мертвой точки 540 градусов, поршень вновь начинает движение к головке блока цилиндров. Но впускной клапан при этом некоторое время остаётся всё ещё открытым. Поясним, почему. Дело в том, что процесс движения газов из впускного коллектора в цилиндр имеет значительную инерционность, и несмотря на то, что поршень движется к ВМТ и объем цилиндра уменьшается, через открытый впускной клапан продолжается наполнение цилиндра за счет инерции потока. Опоздание закрытия впускного клапана служит для улучшения наполняемости цилиндра топливовоздушной смесью. Данный эффект зависит от частоты вращения коленчатого вала и от степени открытия дроссельной заслонки. Момент закрытия впускного клапана подбирается при проектировании таким образом, чтобы «дозаряд» цилиндров был максимальным при определенном значении оборотов и полностью открытом дросселе. Если же двигатель работает с низкой частотой вращения коленчатого вала, эффект от позднего закрытия впускного клапана отрицательный: часть газов перетекает обратно во впускной коллектор.

Увидеть момент закрытия впускного клапана на осциллограмме можно лишь приблизительно.

1. На холостом ходу, когда в момент закрытия клапана газы из цилиндра перетекают в коллектор, это будет момент начала роста давления.

2. На повышенных оборотах, когда в момент закрытия клапана происходит процесс "дозаряда" цилиндра, будет виден небольшой перелом графика. Этот перелом возникает из-за того, что давление до полного закрытия клапана повышалось вследствие сжатия и "дозаряда", а после закрытия - только за счет сжатия. В идеальном случае горба быть не должно вообще, но на реальных серийных моторах добиться этого невозможно.

Момент закрытия впускного клапана на осциллограмме давления должен находиться примерно на отметке 580 градусов. Правильность установки впускного газораспределительного вала на двухвальном моторе можно установить по положению перекрытия клапанов и моменту закрытия впускного клапана.

После полного закрытия впускного клапана поршень движется к ВМТ такта сжатия, и цикл повторяется сначала.

Подведем краткий итог. Осциллограмма давления в цилиндре позволяет нам определить:

1. Реальный угол опережения зажигания по соотношению ВМТ и импульса высокого напряжения.

2. Состояние механической части по разнице давлений до и после сжатия (приблизительно).

3. Правильность установки выпускного распредвала по углу открытия выпускного клапана.

4. Правильность установки впускного распредвала по положению перекрытия клапанов и моменту открытия впускного клапана.

5. Состояние направляющей втулки выпускного клапана по форме осциллограммы.

6. Проходимость выпускной системы по значению давления в момент выпуска газов.

7. Наличие и значение вакуума во впускном коллекторе.

8. Наличие слабины ремня ГРМ по разнице углов перекрытия клапанов от кадра к кадру.

Average: 4 (1 vote)

Получение осциллограмм давления

Следующая без преувеличения сказать уникальная возможность, которую дает диагносту мотортестер, это получение и анализ осциллограмм давления. Для выполнения диагностических процедур в комплект мотортестера входят датчики, предназначенные для измерения давления.

Существует несколько разновидностей таких датчиков, задуманных для применения в разных ситуациях:

датчик для измерения давления до ±1 Атм. Он применяется для получения осциллограммы давления во впускном коллекторе и в картере двигателя;
датчик для измерения давления до ±5..16 Атм. Используется при снятии осциллограммы давления в цилиндрах двигателя без воспламенения;
датчик для измерения давления до ±100 Атм. Предназначен для работы с дизельными двигателями.

Рассмотрим примеры методик применения датчика ±1 Атм

Давление во впускном коллекторе

Его осциллограмму можно снимать как на холостом ходу, так и при прокрутке стартером без запуска двигателя. Осциллограмма давления во впускном коллекторе, полученная на холостом ходу, очень сильно зависит от конструкции впускного тракта и значительно различается у двигателей разных моделей.

Существующие методики ее анализа весьма спорны, не признаны подавляющим большинством диагностов и не во всех случаях позволяют сделать достоверные выводы. Поэтому здесь они рассматриваться не будут. Сказанное не означает, что снимать и анализировать осциллограмму давления во впускном коллекторе при работе двигателя невозможно; автор считает допустимыми любые эксперименты и наработку диагностами собственного опыта.

С другой стороны, методика анализа осциллограммы давления, снятой при прокрутке стартером двигателя без запуска, достаточно достоверна, опробована на многих автомобилях и вполне применима. Во всяком случае, она успешно работает на двигателях автомобилей ВАЗ и большинства иномарок.

Для получения осциллограммы необходимо подключить датчик давления ±1 Атм к впускному коллектору двигателя, используя подходящий отрезок вакуумного шланга. Синхронизацию можно не использовать, включив режим самописца, а можно и подключить датчик первого цилиндра к соответствующему проводу.

Далее нужно заблокировать запуск двигателя, отключив топливные форсунки (в случае синхронизации по высоковольтному импульсу первого цилиндра) или систему зажигания, и, запустив съем осциллограммы, прокрутить двигатель стартером. Цель методики - проверка правильности установки фаз газораспределения и контроль состояния клапанного механизма.

Если фазы установлены верно, осциллограмма давления во впускном коллекторе имеет форму, близкую к синусоиде. Углы наклона к горизонтали переднего и заднего фронтов на глаз одинаковы, пики давления находятся примерно на одном уровне, осциллограмма гладкая и не имеет шумов:

Если фазы газораспределения установлены неверно вследствие ошибой установки ремня или цепи ГРМ, то осциллограмма приобретает пилообразную форму. Передний и задний фронты имеют визуально заметную разницу в углах наклона к горизонтали:

Заметные шумы в верхней части синусоиды означают, что впускные клапаны закоксованы настолько, что нагар на тарелке клапанов препятствует эффективному наполнению цилиндров топливно-воздушной смесью:

Осциллограмма подобного вида указывает на нарушения в работе клапанного механизма, связанные с неправильной регулировкой тепловых зазоров или на неисправность гидрокомпенсаторов:

Проверка пульсаций давления картерных газов

Методика диагностики по пульсациям давления основана на следующем соображении. После воспламенения топливно-воздушной смеси давление в цилиндре достигает высоких значений. Часть газов при этом неизбежно прорывается через цилиндропоршневую группу в картер, вызывая там пульсации давления. Это явление наблюдается даже на исправном двигателе. Оценив уровень пульсаций давления картерных газов с помощью датчика ±1 Атм, можно судить о состоянии цилиндропоршневой группы.

Так выглядит осциллограмма пульсаций давления картерных газов исправного двигателя, работающего на холостом ходу. Обратите внимание на то, что пики давления от всех цилиндров находятся примерно на одном уровне:

А здесь импульс давления одного из цилиндров резко выделяется на фоне остальных:

Такая осциллограмма указывает на то, что в одном из цилиндров возможно повреждение зеркала цилиндра, поломка или залегание поршневых колец, поломка перегородок или прогар поршня. Определить номер неисправного цилиндра достаточно несложно: для этого необходимо установить синхронизацию мотортестера по высоковольтному импульсу.

Краткий итог

Датчик давления ±1 Атм применяется для получения осциллограмм давления во впускном коллекторе и в картере двигателя. Методики анализа осциллограмм позволяют сделать вывод о правильности установки фаз газораспределения, состоянии клапанного механизма, состоянии цилиндропоршневой группы.

Датчик давления ±5..16 Атм применяется для получения осциллограммы давления в цилиндре двигателя без воспламенения в этом цилиндре.

Снятие осциллограммы чаще всего не представляет большой сложности и выполняется в следующем порядке:

запустить двигатель и прогреть его до рабочей температуры;
выкрутить из исследуемого цилиндра свечу;
снятый высоковольтный провод установить на разрядник;
на провод с разрядником установить синхронизирующий датчик первого цилиндра;
на место свечи вкрутить датчик давления, либо непосредственно, либо через металлический переходник;
настроить мотортестер на измерения давления, установить синхронизацию от датчика первого цилиндра;
запустить двигатель и произвести съем осциллограммы.

Следует сделать несколько важных замечаний. Необходимость применения разрядника обусловлена тем, что при атмосферном давлении и малом межэлектродном расстоянии свечи пик высоковольтного пробоя будет недостаточен для устойчивой синхронизации мотортестера.

В том случае, когда двигатель оснащен единым модулем индивидуальных катушек зажигания на все цилиндры (некоторые моторы Opel, Peugeot, Renault), можно снять модуль и установить дополнительные высоковольтные провода между его выводами и свечами, соблюдая при этом меры предосторожности. Затем закрепить модуль на двигателе, чтоб исключить его повреждение при работе.

Если возможно, снять разъем с форсунки диагностируемого цилиндра, чтобы исключить подачу топлива. Перед установкой в цилиндр откалибровать датчик давления, если мотортестер позволяет это сделать. Рекомендуется вместе с осциллограммой давления снять и осциллограмму высокого напряжения, чтобы иметь возможность оценить взаимное положение момента воспламенения и ВМТ сжатия.

Анализ осциллограммы давления в цилиндре - отдельная большая тема, и ей посвящена .

Рассмотрим несколько примеров реальных осциллограмм.

С помощью мотор-тестера по датчику разряжения (ДР), подключенному к впускному коллектору, можно отследить фазы газораспределительного механизма и углы открытия и закрытия клапанов. Коснусь немного теории диагностики по датчику разряжения. Лучше всего о методике диагностики по ДР рассказывает Сергей Федоренко.

1. В то время когда поршень в первом цилиндре (после вспышки смеси) движется вниз, в 4-м цилиндре происходит такт впуска и поршень тоже движется вниз, создавая всё больший вакуум во впускном коллекторе. Ведь цилиндр через открытый впускной клапан, соединён с впускным коллектором. Это мы и наблюдаем на осцилограмме (правый склон). Порядок работы цилиндров по ДР 4-2-1-3 начиная от метки синхронизации ВВ первого цилиндра. Максимальную линейную скорость поршень набирает в точке 90 град. поворота коленвала от ВМТ. После прохождения этой точки поршень начинает замедлять свою скорость и на 128 град. он не может уже компенсировать поступление воздуха во впускной коллектор через калиброванную щель дроссельной заслонки и РХХ. Поэтому вакуум колеблется на одном уровне и даже начинает уменьшать своё значение, а тут ещё на 149 градусах начинает открываться впускной клапан во 2-м цилиндре, в котором заканчивается такт продувки.

Во 2-м цилиндре в это время присутствует давление 0.1-0.3атм. Это давление из цилиндра врывается во впускной коллектор и кривая осцилограммы резко идёт вверх(происходит потеря вакуума во впускном коллекторе) до тех пор, пока на 204 град. (24 град.после ВМТ) не закроется выпускной клапан. В цилиндре в этот момент начинает расти вакуум и кривая резко идёт вниз (это и есть точка закрытия выпускного клапана). На этом закончилась фаза перекрытия клапанов, по положению которой относительно ВМТ можно судить о правильности установки распредвала относительно кол
2. По смещению точек открытия и закрытия клапанов, мы можем судить о величине тепловых зазоров, состоянии гидрокомпенсаторов и износе кулачков распредвала. Ведь если зазор выпускного клапана увеличен - значит клапан будет закрываться раньше, чем в других цилиндрах и вершинка сдвинется влево, при этом будет ниже чем другие, потому что потеря вакуума прекратится раньше. Если во впускном клапане зазор будет увеличен - то клапан начнёт открываться позже и впадинка сдвинется вправо.
3. Кроме того по положению низа осцилограммы по вертикали (относительно низа других цилиндров) можно судить о том, что в данном цилиндре не достигается такой же вакуум как в других цилиндрах. А это значит, что в цилиндре присутствуют неплотности (неисправны клапана, гидротолкатели). В исправном ДВС низ и верх осцилограммы всех цилиндров находятся на одном уровне (при отсутствии вмешательства ЭБУ)
4. По положению точки ВМТ по датчику разрежения относительно сигналу ДПКВ, можно судить о правильности установки распредвала относительно коленвала.
Верхней мертвой точкой по датчику разряжения является пересечение левого склона осциллограммы с нулевой линией.

Библиотека осциллограмм с датчика разряжения
Потихоньку собралась небольшая коллекция осциллограмм с датчика разряжения исправных двигателей. Со временем надеюсь она будет пополнятся. Так что если вы не нашли нужной осциллки, заходите позже, по мере возможности буду выкладывать новые.
Постарался везде "пробить" углы закрытия выпускных клапанов и кое-где впускные.

Осциллограмма с двигателя ВАЗ 21114i (1,6л 8 клапанов).

Осциллограмма с двигателя ВАЗ 2112 (1,5л 16 клапанов).

Осциллограмма с двигателя ВАЗ 21126 (Приора 1,6л 16 клапанов). Снято вместе сигналом ДПКВ.

Осциллограмма с двигателя ВАЗ 2123 Шевроле-Нива.

Осциллограмма с двигателя Nexia (8 клапанов)

Осциллограмма с двигателя Lacetti 1.4

Осциллограмма с двигателя Hyundai Accent 1.5 л

Осциллограмма с двигателя Mitsubishi Lancer 2.0 2002 г.в.

Осциллограмма с двигателя Mazda 626 1.8л FP

Осциллограмма с двигателя Volkswagen Golf 1.6 1995 г.в.

Осциллограмма с двигателя Ford Mondeo zetec 1.8

Диаграмма изменения давления в цилиндре несет богатую информацию о состоянии цилиндро-поршневой группы, а также исправности газораспределительного механизма. Методика заключается в измерении давления на двигателе, работающем на холостом ходу, при этом в одном из цилиндров (в котором проводится измерение) воспламенения топливовоздушной смеси не происходит.

Внешний вид датчика давления

Характеристика датчика (100 кПа ~ 1 атм)

Следует обратить внимание, что датчик позволяет измерять давление в диапазоне 700 кПа, т.е. от -100 кПа (вакуум) до 600 кПа. В процессе работы двигателя в цилиндре возникает гораздо большее давление. Поэтому, для предотвращения выхода датчика из строя, необходимо выполнять следующие рекомендации (максимально допустимое давление для датчика 2800 кПа).

Примечание!
Датчик не предназначен для измерения компрессии
При работе двигателя на ХХ с нулевой нагрузкой, наполнение цилиндров минимальное, а поэтому максимальное давление в такте сжатия не превышает 600 кПа. Перед данным тестированием желательно дополнительно провести диагностику системы зажигания и топливной системы, чтобы исключить фактор их влияния. Тест при помощи датчика разрежения (ДР) либо тест на эффективность работы цилиндров позволит провести сравнительный анализ и выявить проблемный цилиндр, в котором и необходимо проводить измерение. Иначе возможна ситуация если один из цилиндров не работает, либо работает неэффективно, а при проведении тестирования дополнительно отключается еще один цилиндр, что приведет к нестабильной работе двигателя на 3х цилиндрах (неравномерность вращения коленвала приведет к погрешности в измерении фаз) либо к незапуску.

Последовательность действий.

В зависимости от применяемой системы впрыска топлива, действия могут незначительно отличаться.

Как указывалось выше, воспламенения топливовоздушной смеси в тестируем цилиндре не происходит, поэтому рекомендуется обеспечить безопасную работу топливной системы и системы зажигания. Работа катушки зажигания без нагрузки (с отключенной свечей) может привести к выходу ее из строя, поэтому к отключенному ВВ проводу обязательно необходимо подключить разрядник.

Прогреть двигатель до рабочей температуры.

Отключить свечу от системы зажигания. Выкрутить свечу

Установить датчик вместо свечи, при необходимости использовать удлинитель.

Важно!
Все резьбовые соединения необходимо затягивать «от руки». Если не удается обеспечить герметичности соединения, то необходимо заменить резиновые уплотнители.

После установки датчика, необходимо подключить кабель питания.

Сигнальный провод подключить к мотор-тестеру (рекомендуется использовать 5ый канал)

Провод питания подключить к аккумуляторной батарее автомобиля, либо к источнику постоянного напряжения 8…25 В (ток потребления датчика не более 50 мА).

Примечание!
В датчике встроена защита от переполюсовки. Корпус датчика не соединен с минусовым выводом в целях избежания короткого замыкания при подключении минусового вывода на «+» АКБ при установленном на двигателе датчике (корпус подключен к «минусу»)
Свободный ВВ провод подключить к разряднику либо установить назад снятую свечу и обеспечить надежный контакт заземления.

Отключить подачу топлива в тестируемый цилиндр. Для систем распределенного впрыска необходимо отключить электрический разъем питания форсунки. При этом возможно появление кода ошибки в блоке управления. Для предотвращения этого, можно подключить в качестве нагрузки резистор сопротивлением ~100 Ом.

Отключить разъем от форсунки

Подключить вместо форсунки резистор

При диагностике карбюраторных двигателей, систем с моновпрыском или систем, в которых подачу топлива отключить затруднительно, необходимо максимально сократить время тестирования по следующим причинам:

1. Из-за калильного зажигания может произойти воспламенение топлива в цилиндре, что, возможно, приведет к повреждению датчика давления.
2. Попавшее в цилиндр топливо не будет сгорать, а будет поступать в цилиндр, смывать масляную пленку, что может привести к ошибочным результатам теста.
3. Также топливо будет попадать в катализатор, где может произойти его воспламенение, в результате чего возможно повреждение катализатора.

Выполнить подключение датчика синхронизации в соответствии с рекомендациями в статье Настройка синхронизации. Метка первого цилиндра .

Примечание!
Отображение синхронизации не обязательно. При автоматической настройке линейки без сигнала синхронизации не будет вычисляться УОЗ.
Запустить программу мотор-тестера, выбрать в настройках рабочего окружения Линейка > ДД (по умолчанию используется 5ый канал)

Запустить запись. На заглушенном двигателе датчик должен показывать атмосферное давление ~0 кПа (напряжение ~0,87 В)

Запустить двигатель, дождаться установления устойчивого холостого хода (в зависимости от типа системы впрыска ХХ двигателя может незначительно измениться, т.к. один цилиндр не работает). Если двигатель не запускается либо работает очень неустойчиво, это может свидетельствовать о неэффективно работающем цилиндре помимо отключенного.

Важно!
Не рекомендуется делать резких перегазовок, так как это приводит к максимальному наполнению цилиндров воздушной смесью и, как следствие, высокому давлению в такте сжатия и может вывести ДД из строя
Для полноценного анализа достаточно записи осциллограммы не более минуты.

Характерный вид осциллограммы

В некоторых ситуациях осциллограмма может получиться со «срезанными» верхушками. Если напряжение «обрезается» на уровне 6...6,5 атм (5В), то это свидетельствует о том, что давление в цилиндре превышает максимальное рабочее давление датчика.

Причиной этого на ХХ может быть неэффективная работа двигателя на 3х цилиндрах (для 4х цилиндрового двигателя) и, как следствие, ЭБУ пытается поднять мощность двигателя, увеличив кол-во воздуха через регулятор холостого хода. Наполнение цилиндра воздушной смесью возрастет и, как следствие, увеличится максимальное давление в ВМТ. Сигнал с такими особенностями также пригоден для дальнейшего анализа.

P.S. Часто для обеспечения более длительной работы датчика, предлагают рационализаторское усовершенствование в виде дополнительного удлинителя, резинового шланга от тормозной системы либо прокладки из материала, плохо проводящего тепло, чтобы уберечь датчик от нагревания двигателем.
Во-первых, для проведения анализа достаточно осциллограммы, длительностью менее минуты. Если проблема есть, то она проявится в первых же циклах записи (при условии выполнения всех рекомендаций данной статьи).
Во-вторых, датчик нагревается не только от двигателя, но и от сжатия газов внутри самого датчика. Исключить это влияние никак не удастся.

Синхронизацию при снятии осциллограммы лучше использовать внешнюю, от датчика первого цилиндра. Запустить двигатель и снять осциллограмму. Рассмотрим участки и характерные точки осциллограммы по порядку, одновременно упоминая о том, какую информацию можно извлечь из их формы и значения давления.

Максимум давления в цилиндре соответствует верхней мертвой точке (ВМТ). ВМТ такта сжатия диагностируемого цилиндра принимают за нулевую точку угла поворота коленчатого вала.

Приведенная методика скорее оценочная, серьезные выводы о состоянии уплотнений цилиндра лучше делать с использованием пневмотестера.
Если момент искрообразования на месте, и явных механических дефектов не обнаружено, приступаем к дальнейшему анализу осциллограммы. Начнем с верхней мертвой точки.
Значение давления в ВМТ – параметр интегральный, зависящий от множества факторов. Означает ли это, что из него невозможно сделать достоверное заключение о наличии либо отсутствии какого-либо дефекта? К сожалению, да. Но понимать, отчего это значение зависит, и соответствующим образом его интерпретировать совершенно необходимо. А поэтому перечислим основные факторы, оказывающие влияние на значение давления в ВМТ.

Степень сжатия двигателя. Естественно, чем выше степень сжатия, тем выше давление. Разница будет заметна не только на конструктивно разных моторах, но и на двигателях одной и той же модели. Это связано в первую очередь с изменением степени сжатия в процессе эксплуатации, например вследствие обрастания нагаром камеры сгорания и днища поршня.
Абсолютное давление во впускном коллекторе. Так как наполнение цилиндра происходит из впускного коллектора через открытый впускной клапан, то количество поступивших газов, а следовательно, и давление в ВМТ напрямую зависит от значения абсолютного давления. Повышенное значение последнего чаще всего бывает следствием подсоса воздуха в задроссельное пространство. Вообще, подсос обнаруживается по наличию двух признаков: высокому давлению в ВМТ и низкому значению вакуума во впускном коллекторе.
Состояние газораспределительного вала. Например, износ впускного кулачка также приведет к плохому наполнению цилиндра и, как следствие, низкому давлению в ВМТ.
4. Состав смеси. Оптимальным составом смеси, на котором наиболее эффективно работает двигатель, является стехиометрический. Напомним, что стехиометрическим называют состав, в котором соотношение масс воздуха и топлива составляет 14,7:1. Отклонение от стехиометрии как в сторону обогащения, так и в сторону обеднения приводит к тому, что двигатель выходит из оптимального режима работы, в результате чего снижаются обороты холостого хода. Для их поддержания на необходимом уровне электронный блок управления (ЭБУ) приоткрывает регулятор холостого хода (РХХ). При этом давление во впускном коллекторе повышается, и соответственно повышается давление в ВМТ.
Угол опережения зажигания. Выше упоминалось, что перед анализом осциллограммы необходимо убедиться в правильной установке УОЗ, чтобы исключить влияние последнего на достоверность наших выводов. Поясним, как связаны между собой УОЗ и давление в ВМТ. Отклонение значения УОЗ от оптимального, как в сторону более позднего, так и в сторону слишком раннего зажигания, приводит к снижению значения оборотов холостого хода. Это опять-таки вызывает дополнительное открытие РХХ, рост абсолютного давления во впускном коллекторе и, соответственно, увеличение давления в ВМТ.
Состояние цилиндро-поршневой группы и клапанов. Наличие значительных утечек газов из цилиндра при неудовлетворительном состоянии этих узлов также приведет к снижению давления в ВМТ. Но, как уже упоминалось, произвести приблизительную оценку их состояния необходимо сразу после снятия осциллограммы, до ее детального анализа.
Еще один важный фактор – количество цилиндров двигателя. Поясним на простом примере. Дело в том, что при снятии осциллограммы исследуемый цилиндр не вносит вклад в работу двигателя. На трехцилиндровом моторе это будет один из трех, а на восьмицилиндровом – один из восьми цилиндров. В первом случае нагрузка на оставшиеся цилиндры возрастает значительно больше, чем во втором. Как следствие, для поддержания оборотов холостого хода значительно открывается РХХ, что приводит к увеличению давления в ВМТ. Поэтому, исследуя трехцилиндровый Дэу Матиз, не нужно удивляться высокому значению этого давления.

Значение давления в верхней мертвой точке исправного четырехцилиндрового двигателя колеблется от 4.5 до 6 бар. Меньшие значения говорят чаще всего о серьезных механических дефектах исследуемого цилиндра, большие – повод поискать подсос воздуха либо причину повышенной нагрузки на двигатель.
Спад давления после ВМТ соответствует движению поршня вниз. Выпускной клапан начинает открываться до того, как поршень достигнет нижней мертвой точки, которой соответствует угол поворота коленчатого вала 180 градусов. Происходит это потому, что при реальной работе мотора отработавшие газы находятся под большим давлением, и несмотря на то, что объем цилиндра увеличивается, начинается их истечение через выпускной клапан. В нашем случае, так как воспламенения не происходит, давление в цилиндре в момент открытия выпускного клапана ниже атмосферного и примерно равно разрежению на впуске. Поэтому при открытии выпускного клапана начинается движение газов из выпускного тракта в цилиндр, и давление в последнем начинает расти.
Момент начала роста давления в цилиндре можно условно принять за момент начала открытия выпускного клапана. Для более точного измерения рекомендуется значительно растянуть осциллограмму по оси Y.

Затем при помощи измерительных линеек определить угол от ВМТ до момента открытия выпускного клапана. Это значение позволяет сделать однозначный вывод о правильности установки выпускного распредвала на двухвальном моторе либо распредвала на одновальном. На подавляющем большинстве двигателей угол открытия выпускного клапана составляет 140-145 градусов поворота коленчатого вала, лишь на некоторых моторах, имеющих «опелевские» корни, этот угол составляет 160 градусов. Если измеренный на осциллограмме угол укладывается в указанный диапазон, то считается, что распредвал установлен верно. Напомним, что речь идет о наблюдаемом нами виртуальном газодинамическом угле, реальные же углы открытия и закрытия клапанов у различных моторов могут значительно отличаться.
Если говорить о моторах ВАЗ, то перестановка ремня ГРМ на один зуб дает смещение фаз газораспределения на 17 градусов в соответствующую сторону. Реально же на осциллограмме мы увидим смещение при ошибке на зуб приблизительно на 12 градусов, на два зуба – 26 градусов, и чем дальше, тем большее будет наблюдаться расхождение. Это происходит опять-таки в силу газодинамической природы рассматриваемой осциллограммы.
Надо сказать, что несовершенство технологии производства на ВАЗе приводит к значительным расхождениям угла от одного экземпляра двигателя к другому при абсолютно правильно установленном ремне ГРМ.
Далее. На участке последующего нарастания давления происходит процесс открытия выпускного клапана. Этот участок осциллограммы должен быть гладким. Наличие неровностей в виде всплесков или даже «пилы» говорит о значительном износе направляющей втулки выпускного клапана. Вибрация последнего при открытии и является причиной пульсаций давления. Ниже приведен пример осциллограммы такого явления.

При 180 градусах поворота коленчатого вала поршень попадает в нижнюю мертвую точку. Участок осциллограммы от этой точки до точки 360 градусов соответствует движению поршня вверх, к ВМТ такта выпуска, или ВМТ 360 градусов. После выравнивания давления в цилиндре и в выпускном тракте начинается вытеснение газов из цилиндра. В этот момент выпускной клапан открыт, а поршень движется вверх. Другими словами, давление в цилиндре фактически есть ни что иное, как давление в выпускном тракте. Этот замечательный факт позволяет нам сделать вывод о проходимости выпускного тракта, установив соответствующим образом измерительные линейки и оценив полученное значение.
Вполне нормальным считается давление на этом участке в пределах 0,1-0,15 бар. Если оно значительно выше, до 1-1.5 бар, это однозначно указывает на внутреннее разрушение катализатора либо глушителя. Незначительные превышения также чаще всего бывают связаны с теми или иными внутренними разрушениями, хотя также возможен износ кулачка выпускного клапана. В сомнительных случаях есть смысл рассоединить сочленения выпускного тракта и произвести повторное измерение. Этот участок осциллограммы особенно информативен, если поднять обороты холостого хода, скажем, до 2000. В случае внутреннего разрушения выпускного тракта давление на нем будет весьма высоким, до 2-3 бар.
На участке осциллограммы, соответствующем выпуску отработанных газов, наблюдаются неровности. Причина их появления – волновые и резонансные процессы в выпускном тракте. Чем лучше настроен выпускной тракт на конкретный двигатель, тем ровнее будет этот участок осциллограммы. Сравнение осциллограмм моторов отечественного и иностранного производства позволяет сделать неутешительный вывод о том, что к настройке выпуска зарубежные автопроизводители относятся гораздо более серьезно.
Рассмотрим верхнюю мертвую точку такта выпуска, соответствующую 360 градусам поворота коленчатого вала. Незадолго перед ней впускной клапан начинает открывать канал, через который внутренний объём цилиндра соединяется с впускным коллектором. Абсолютное давление во впускном коллекторе значительно ниже давления в цилиндре. Так как выпускной клапан все еще открыт, то давление в цилиндре практически равно давлению в выпускном коллекторе. По этой причине обнаружить момент начала открытия впускного клапана на осциллограмме давления в цилиндре большинства двигателей невозможно.

Увидеть момент закрытия впускного клапана на осциллограмме можно лишь приблизительно.

На холостом ходу (800-900 об/мин), когда в момент закрытия клапана газы из цилиндра перетекают в коллектор, это будет момент начала роста давления.
На повышенных оборотах, когда в момент закрытия клапана происходит процесс «дозаряда» цилиндра, будет виден небольшой перелом графика. Этот перелом возникает из-за того, что давление до полного закрытия клапана повышалось вследствие сжатия и «дозаряда», а после закрытия – только за счет сжатия. В идеальном случае горба быть не должно вообще, но на реальных серийных моторах добиться этого невозможно.

После полного закрытия впускного клапана поршень движется к ВМТ такта сжатия, и цикл повторяется сначала.

Подведем краткий итог. Осциллограмма давления в цилиндре позволяет нам определить:

Реальный угол опережения зажигания по соотношению ВМТ и импульса высокого напряжения.
Состояние механической части по разнице давлений до и после сжатия (приблизительно).
Правильность установки выпускного распредвала по углу открытия выпускного клапана.
Правильность установки впускного распредвала по положению перекрытия клапанов и моменту закрытия впускного клапана.
Состояние направляющей втулки выпускного клапана по форме осциллограммы.
Проходимость выпускной системы по значению давления в момент выпуска газов.
Наличие и значение вакуума во впускном коллекторе.
Наличие слабины ремня ГРМ по разнице углов перекрытия клапанов от кадра к кадру.