Мониторинг на баланс на мощността на цилиндрите: Относителна компресия и диагностика на мисфайъри

1 Физика на цилиндровия баланс: Измерване на ускорението в радиани за секунда на квадрат

При четиритактов четирицилиндров двигател на всеки 180 градуса завъртане на коляновия вал един цилиндър произвежда работен ход (Power Stroke).

В този момент експлозията ускорява вала. По сигнала от датчика на коляновия вал компютърът изчислява това моментно ъглово ускорение (dω/dt).

Моторният компютър изчислява относителната ефективност на всеки цилиндър:

Ако 1-ви, 2-ри и 4-ти цилиндър осигуряват ускорение от по +120 rad/s², а 3-ти цилиндър дава едва +60 rad/s², компютърът отчита, че 3-ти цилиндър произвежда наполовина по-малко полезна механична мощност.

2 Тест за относителна компресия без разглобяване

Класическото развиване на свещи или дюзи за измерване на компресия с манометър отнема часове и крие риск от късане на резби в алуминиевата глава.

Чрез софтуерната функция Relative Compression Test скенерът изключва горивните инжектори и подканва механика да върти на стартер за няколко секунди (обикновено около 10, според скенера).

Стартерът среща механично съпротивление при всеки такт сгъстяване. Моторният компютър следи по датчика на коляновия вал колко се забавя валът преди всяка горна мъртва точка (при осцилоскопния метод от раздел 6 същото се вижда по тока на стартера): цилиндърът с ниска компресия се завърта с лекота и стартерът преминава през него без усилие, което се визуализира на екрана в проценти (напр. 100% - 98% - 72% - 99%).

3 Диагностични кодове за неефективен цилиндър

• ▪
  P0263 / P0266 / P0269 / P0272: Cylinder 1 / 2 / 3 / 4 Contribution/Balance Fault.
• ▪
  P0300: Random/Multiple Cylinder Misfire Detected.
• ▪
  P0301 – P0308: Cylinder 1 to 8 Misfire Detected.
• ▪
  P0316: Misfire Detected on Startup (First 1000 Revolutions).

4 Провеждане на софтуерен Power Balance тест през OBD-II

1. 1. Загрейте двигателя до работна температура (мин. 80°C).
2. 2. Влезте в скенера в менюто за двигателя (според марката и скенера, напр. Engine -> Special Functions -> Power Balance / Cylinder Cut-out Test или отделния модул Engine Power Balance Monitoring при Launch X431).
3. 3. Скенерът показва графика в реално време с вертикални ленти за всеки цилиндър.
4. 4. Софтуерът започва автоматично да изключва дюзите една по една за няколко секунди (при някои скенери, напр. Launch Power Balance, функцията само следи ускорението на вала, без да изключва цилиндри): при изключване на здрав цилиндър оборотите на мотора се сриват осезаемо – ориентировъчно с 80-120 RPM при повечето двигатели на празен ход, като важното е спадът да е приблизително еднакъв за всички цилиндри.
5. 5. Ако при изключване на даден цилиндър оборотите почти не трепнат, това доказва, че този цилиндър и преди това почти не е работил.

5 Таблица: Тълкуване на процентите на принос на цилиндрите

Референтни стойности при тест на цилиндровия принос:

6 Осцилоскопен тест със токови клещи 600A

За допълнително потвърждение на механичния дефект се закачат токови клещи към главния плюсов кабел на стартера и се записва формата на тока на осцилоскоп при въртене.

Всяка компресионна гърбица на тока трябва да има приблизително еднаква височина (абсолютната стойност зависи от двигателя, температурата и състоянието на акумулатора – при бензинов четирицилиндров мотор обикновено от порядъка на 100A – 250A, при дизелите значително по-висока). Пик, забележимо по-нисък от останалите, локализира цилиндъра с ниска компресия – при синхронизация със сигнала от бобината или дюзата на 1-ви цилиндър – без развиване на нито един болт.

7 Защо този тест е ценен при оглед преди покупка

Търговците на коли често трият грешките за мисфайър точно преди идването на купувача. Лампата Check Engine не свети, но софтуерният Power Balance тест за 60 секунди разкрива дали двигателят «куца» на един цилиндър, спасявайки клиента от покупка на автомобил за основен ремонт на двигателя.