В данном материале мы опишем основные логические шаги по поиску и устранению причин сбоев в работе двигателя (пропусков зажигания) в бензиновых силовых агрегатах. Перед выполнением проверок рекомендуем сначала прочесть всю статью до конца.
На что прежде всего следует обратить внимание? Проверьте, плавно ли работает двигатель, возникают ли сбои при полном и частичном нажатии на педаль акселератора, а также издает ли мотор вообще какие-либо посторонние шумы при работе.
Для определения пропуска зажигания нужно будет найти неисправные элементы, поэтому для начала рассмотрим некоторые теоретические положения.
Если двигатель плохо работает на всех режимах, то определить причину проще всего. Если же пропуски зажигания происходят только на холостом ходу, то прислушайтесь, отдельные ли это сбои, или силовой агрегат постоянно работает хаотически.
В случае редких пропусков зажигания в двигателе, возможно, имеются механические повреждения, происходит сбой в работе системы зажигания или негерметичен один из цилиндров. В двигателях с электронными системами впрыска топлива причиной сбоев может быть заклинившая или дефектная форсунка или топливный насос низкого давления. Стало быть, нужно выявить, какой именно элемент «виновен» в такой работе мотора.
В случае с «движком», управляемым компьютером, нужно отключить «подозрительный» цилиндр и проверить его.
Первое, что нужно выяснить, — это, подается ли высокое напряжение (т.е. искра) ко всем цилиндрам при работе двигателя. Для данной цели можно использовать щипцы с хорошо изолированными ручками, острые концы которых следует обмотать ветошью (чтобы не повредить провод). При двигателе, работающем на ускоренных оборотах холостого хода, поочередно вынимайте высоковольтные провода из крышки распределителя зажигания (не отсоединяйте провода от свечей, иначе вас ударит током). Будет неплохо, если вы перед началом работы ослабите крепление всех проводов в крышке распределителя: в противном случае можно случайно перекосить крышку при работающем моторе и вывести из строя подвижный контакт ротора (бегунка).
Посмотрите по тахометру (если он есть, а иначе — на слух), упали ли обороты двигателя при вынимании и повторном подсоединении очередного высоковольтного провода. При исправной системе зажигания падение оборотов должно происходить при отсоединении любого из проводов.
Если при вынимании провода из очередного цилиндра ощутимого падения оборотов не наблюдается, значит, зажигание в этом цилиндре происходит неправильно или не происходит вообще.
Также проверьте, есть ли искра, проскакивающая между крышкой распределителя и высоковольтным проводом, когда вы отсоединяете его. Если искра от крышки к наконечнику провода не проскакивает, то проблема не в цилиндре, а в системе зажигания. В таком случае проверьте в первую очередь крышку и ротор распределителя.
Здесь мы хотели бы напомнить вам, что слабая катушка зажигания или выгоревшие точки (в точечной системе зажигания) являются причиной отсутствия искры в цилиндре при максимальном токе. Следовательно, в цилиндрах, требующих небольшого напряжения, будет зажигание, а в «повышающих» его — не будет. Проще говоря, если какая-либо свеча загрязнена, и ток, протекающий через нее, мал, то она не будет давать искру, а чистая — будет, поскольку загрязненная свеча требует более высокого тока для пробивания искрового промежутка.
Чтобы лучше понять это, следует знать, что сопротивление понижает ток и увеличивает время горения искры. Увеличение искрового промежутка (зазора между электродами) свечи дает тот же эффект. Свечи проводят ток, и вы не можете прибавить к этому ничего, кроме как обеспечить поддержку более мощного запаса напряжения во время его ослабления в катушке и на свечах. Эту задачу выполняет конденсатор.
Если вы знакомы с автомобильной аудиотехникой, то знаете, для чего применяется конденсатор в блоке питания усилителя: чтобы обеспечить резерв напряжения при моментальной потребности в нем, кроме емкости аккумулятора, генератора и проводов.
Это влияние измеряют с помощью осциллографа на двигателе, работающем на холостых оборотах. Напряжение на свечах при этом составляет 10 кВ (т.е. 10.000 В — некоторые не знают этого). При отсоединении высоковольтного провода от свечи при работающем двигателе вы получаете напряжение на катушке зажигания при максимальном искровом промежутке — другими словами, без искры.
В обычных системах зажигания генерируется напряжение 25 кВ, в мощных — 35-40 кВ. В особо мощных системах с электронным управлением эта величина может достигать 50 кВ. Если вы закоротите провод с таким напряжением на кузов (т.е. на «массу»), то оно должно опуститься ниже 5 кВ (другие значения говорят о слишком большом сопротивлении в крышке распределителя и его роторе или в проводах).
Нам нужно прежде всего измерить сопротивление высоковольтных проводов. Погонное сопротивление обычного провода TVHS (с покрытыми силиконом проводом и наконечником) равняется примерно 12 кОм на метр. Измерьте сопротивление всех высоковольтных проводов, и если хотя бы один из них дефектный, замените все высоковольтные провода в комплекте вместе с центральным проводом катушки зажигания. Таким же образом следует поступить, если провода обесцветились или очень старые: если их оставить на месте, возможно пробивание на «массу» при влажной погоде (даже если внутреннее сопротивление проводов находится в норме). Если на вашем автомобиле установлена система зажигания без распределителя (электронная), то качество высоковольтных проводов и их наконечников здесь вообще играет первоочередную роль в ее нормальной работе. В таком случае заменять провода разрешается только на фирменный комплект, иначе нормальной работы системы зажигания вам достичь не удастся.
Как только мы проверили максимальное напряжение на свечах на холостом ходу и минимальное (т.е. падение напряжения) при нагрузке, а также крышку распределителя и его ротор, нужно измерить падение напряжения при нагрузке, для чего нужно резко открывать дроссельную заслонку (выжимать педаль «газа») и смотреть за линиями напряжения на осциллографе.
При холостых оборотах прибор должен показывать напряжение примерно 10 кВ, а при увеличении оборотов оно должно увеличиться до 16-20 кВ. Нужно отметить минимальное падение напряжения. Высокомощная или современная система зажигания будет поддерживать меньшее падение напряжения, или большее напряжение нагрузки, что дает очень хороший запас мощности (а значит, и надежность искрообразования) при низких оборотах и экономию топлива, поскольку оно сгорает полнее. Но это, тем не менее, не значит, что система будет работать так же надежно при чрезмерно увеличенном зазоре между электродами свечей.
Отсутствие искры на одном высоковольтном проводе может привести к слабой искре в следующих за ним проводах, и в этом не «виноваты» отнюдь не крышка распределителя и его ротор. Если два этих элемента внешне выглядят нормально, а все высоковольтные провода также в порядке, включая высоковольтный провод от катушки зажигания к распределителю, проверьте катушку. Измерьте сопротивление между ее контактами, к которым подходят тонкие провода (при проверке их нужно отсоединить), т.е. сопротивление первичной обмотки. Оно должно находиться в пределах 1-1,5 Ом для стандартного зажигания с внешним резистором. В некоторых катушках имеется внутренний балластный резистор. В таких катушках максимальный допустимый предел равен 3 Ом.
Теперь проверьте вторичную обмотку. Для этого нужно найти в верхней части катушки клемму, от которой отходит высоковольтный провод к распределителю зажигания. Второй щуп омметра нужно приложить к одной из клемм первичной обмотки. Прибор должен показывать сопротивление в районе 8-11 кОм.
Если на вашем автомобиле установлена электронная система зажигания, посмотрите паспортные данные на автомобиль. Обычно первичная обмотка катушки в таких системах имеет сопротивление 0,6-1 Ом. Что касается вторичной обмотки, то ее сопротивление может значительно различаться в разных автомобилях. Поэтому, если вы хотите знать ее точное сопротивление, обратитесь на завод-изготовитель. Заводское значение сопротивления в данном случае очень важно, так как даже небольшое отклонение приведет в сбоям в работе компьютера.
Теперь, когда вы проверили катушку зажигания, высоковольтные провода, крышку и ротор распределителя и устранили все найденные неполадки, проверьте, возникают ли по-прежнему пропуски зажигания. Если искра нормально проскакивает на провод свечи, выключите зажигание, выверните свечу и проверьте зазор между ее электродами. Если боковой электрод придавлен к центральному, значит, вы установили свечу неправильной (слишком большой) длины. Если свеча замаслена, нужно ремонтировать двигатель.
Замена нескольких свечей на более «горячие» (т.е. с более высоким калильным числом) не решит проблемы, хотя и поможет на некоторое время. Но в таком случае будьте осторожны, поскольку при этом новые свечи будут самоочищаться лучше, чем старые, что, опять же, приведет к сбоям в работе двигателя. Поэтому менять свечи лучше все одновременно и только на свечи с одинаковым калильным числом (добавим также, что они должны быть от одного производителя и одной модели).
Если и искра, и свечи в полном порядке, значит, проблема не в них, и нужно искать неполадки в механической части двигателя.
Проверьте, плавно ли проворачивается коленчатый вал двигателя стартером (с регулярными «пульсациями») при отсоединенном от катушки зажигания высоковольтном проводе (или проводах от ее первичной обмотки). Если звук неровный, значит, налицо механическая проблема, например, низкая компрессия в цилиндрах. В худшем случае может быть даже оборван ремень (или цепь) привода ГРМ, что легко определить по неподвижному ротору распределителя. В случае сомнений проверьте компрессию в цилиндрах. Также проверьте целостность прокладки головки блока цилиндров. Если двигатель перегревается, значит, проблема найдена — она в системе охлаждения.
Если при проверке компрессии измеренное давление во всех цилиндрах не ниже 8,4 кгс/кв.см, то это свидетельствует о нормальном состоянии двигателя. Вычислите максимальную разницу в давлениях между отдельными цилиндрами. Если она превышает 1,4 кгс/кв.см, то это говорит о существенном дисбалансе, что, естественно, не может не влиять на холостой ход.
Чтобы отделить зерна от плевел, точнее, клапаны от поршневых колец в цилиндре, в котором происходит утечка компрессии (поскольку «протекать» могут как клапаны, так и кольца), нужно произвести проверку работы цилиндров с помощью тахометра, как описано выше (только на разных оборотах). Если «плохой» цилиндр при вынимании из распределителя зажигания высоковольтного провода его свечи не реагирует (на холостом ходу или на оборотах до 3000 об/мин), то это говорит об утечке компрессии через клапаны. Если же при оборотах свыше 3000 об/мин наблюдается улучшение работы, то причина — в поршневых кольцах. Если при превышении 3000 об/мин наблюдается ухудшение работы двигателя, то причина в пружинах клапанов. Если последнее происходит при нормальной компрессии в цилиндре, то это может быть следствием загрязнения распределительного вала. Если при превышении 3000 об/мин наблюдается улучшение работы двигателя при нормальных поршневых кольцах и компрессии, значит, имеется подсос воздуха извне или потрескалась головка блока цилиндров (вдоль отверстий).
Результаты этого теста не являются окончательным «приговором», но указывают на наиболее вероятные места неполадок. Увеличение оборотов не позволяет газам выходить через негерметичные поршневые кольца так быстро, как на холостом ходу, в то время как через негерметичные клапаны газы могут свободно выходить на любых оборотах. Увеличение дисбаланса в работе двигателя при увеличении оборотов появляется в результате уменьшения времени впуска, и, следовательно, объема топливно-воздушной смеси, и это переносится на клапаны и распредвал. Если теперь все механические неполадки двигателя устранены (или не были найдены), то причину плохой работы силового агрегата следует искать в смесеобразовании, и начать следует с выявления мест подсоса воздуха.
При двигателе, работающем на холостом ходу, разбрызгайте немного воды вокруг впускного коллектора в месте, где он разветвляется к головке (головкам) блока цилиндров, а также вокруг всех вакуумных трубок (шлангов). Если при этом наблюдается значительное изменение характера работы мотора — значит, в этом месте происходит подсос. Вместо воды можно использовать очиститель для карбюраторов, но не применяйте его возле распределителя зажигания (там тоже есть вакуумная трубка), иначе он загорится!
После этого проверьте таким же образом все оставшиеся вакуумные шланги, которые имеются на двигателе вашего автомобиля, а также соединения вакуумного усилителя тормозов, вакуумную магистраль (модулятор) автоматической КПП и т.п., а затем поочередно изолируйте их от впускного коллектора. Это позволит выявить подсос воздуха в сигнальных (т.е. действующих не постоянно) вакуумных линиях, например, в модуляторе. Проверьте также, что поливинилхлоридный клапан не заклинил в верхнем положении; при необходимости замените его.
Таким образом, мы проверили механику двигателя, систему зажигания и отсутствие подсоса воздуха. К этому времени вы должны быть в состоянии определить причину регулярных сбоев (пропусков зажигания) в его работе. Если это не так, остается лишь посоветовать вам внимательно изучить другие наши статьи по ремонту, которые будут опубликованы позже, чтобы хорошенько разобраться в устройстве двигателя, либо поручить проверку квалифицированному механику.
Следует отметить, что неполадки в карбюраторе не могут являться причинами регулярных пропусков зажигания; они могут вызывать лишь регулярные стуки, а пропуски зажигания чаще всего возникают все же из-за отсутствия искры в цилиндре (цилиндрах).
Теперь нам следует заняться беспорядочными (нерегулярными) пропусками зажигания, к которым можно отнести все, что касается плохой работы двигателя (регулярной или нерегулярной), но не относится к одному цилиндру и также часто возникает вне зависимости от частоты вращения коленвала или положения дроссельной заслонки. Здесь мы разделяем случайные неполадки и обнаруживаемые. Имеется в виду, что теперь вы легко определяете причину регулярных сбоев в работе двигателя по методике, изложенной выше (либо по другим методикам).
Нерегулярные (случайные) пропуски зажигания, однако, могут возникать по многим другим причинам. К настоящему моменту вы уже проверили большую часть системы зажигания. Если на вашем автомобиле установлена точечная система зажигания (т.н. система Кеттеринга), проверьте точки: имеют ли они надлежащий зазор, не выгорели ли их поверхности? Отложения на одной стороне и углубления на другой говорят о дефектном конденсаторе. Равномерно обгоревшие точки говорят о сильной утечке тока в системе зажигания, причиной чего могут быть уже описанные крышка и ротор распределителя, катушка зажигания и провода.
В таких случаях всегда проверяйте напряжение на катушке зажигания. Повышенное напряжение так же вредно, как и пониженное, и свидетельствует о неисправности системы зажигания. Чтобы проверить падение напряжения на резисторе катушки, замкните ее отрицательный вывод на «массу» и измерьте напряжение на положительном выводе. То же самое может быть достигнуто замыканием точек в точечном зажигании (будьте осторожны, так как при размыкании соединения возникнет вторичная искра!).
Если включением катушки на вашем двигателе управляет электронный триггер, а вы выполнили все вышеописанные тесты (провода, катушка, свечи, крышка и ротор распределителя) с положительными результатами, то, возможно, имеет место замыкание на «массу» или влага на креплениях или соединениях системы. Если элементы системы влажные или потрескавшиеся, вы можете воспользоваться специальным защитным аэрозолем для систем зажигания.
Если все вышеописанные проверки системы зажигания не дали результатов, следует произвести проверки карбюратора или системы впрыска топлива (в зависимости от того, какая система питания установлена на двигателе вашего автомобиля). Подобные проверки мы опишем в последующих номерах газеты. К этому моменту вы должны точно знать, что остальные системы двигателя исправны (присутствует нормальная, без утечек, компрессия и т.д.). После этого следует перейти к проверкам карбюратора (они также будут описаны в отдельной статье), но не забывайте, что многие «грехи», «сваливаемые» на систему питания, на самом деле могут быть скрыты элементами, «пройденными» до этого, поэтому следует начать в первую очередь с них.
Теперь вы должны оценить состояние двигателя, как описано выше. Запомните, что в оборотах коленчатого вала труднее всего контролировать обороты холостого хода, поэтому ненадлежащий холостой ход в первую очередь говорит о неполадках. Неполадки, возникающие при резком ускорении автомобиля, могут иметь отношение к подаче топлива (вода в системе питания, неисправный топливный насос, засоренный топливный фильтр и/или погнутый (засоренный) подающий топливопровод). Если все указанные элементы в порядке, проверьте топливный фильтр на отсутствие в нем воды.
