Tun sie besitzen eine timing licht? Wann haben Sie es das letzte Mal benutzt? Alte Leute wie ich wissen, was es ist, aber haben jüngere Techniker eine Ahnung? Um fair zu sein, variieren die Antworten auf diese Fragen je nach geografischem Standort. Ich bin in der Gegend von Chicago und kann mich nicht erinnern, wann ich das letzte Mal ein Timing-Licht verwendet habe. Gesalzene Straßen, Rost, Emissionstests und „Cash for Clunkers“ beseitigten 99 Prozent der Fahrzeuge, die in meiner Region Anpassungen des Zündzeitpunkts erforderten. Ich besitze ein schickes Timing-Licht, aber es hat wahrscheinlich eine dicke Staubschicht darauf … wenn ich es überhaupt finden kann. Wenn ich in einer Gegend wie Phoenix oder San Diego leben würde, könnte diese Geschichte völlig anders sein. Umwelt- / geografische Probleme wie diese können häufig dazu führen, dass sich ein Fahrzeug aus dem Jahr 2018 in einer Bucht eines Geschäfts befindet, während sich ein Fahrzeug aus dem Jahr 1976 direkt daneben befindet. Nicht in Chicago! Ich sehe selten etwas Älteres als 1996, aber ich besitze immer noch einen blauen Schraubenschlüssel für alle Fälle. Unabhängig davon ist der Zündzeitpunkt ein sehr wichtiger Aspekt der Motorleistung.

Das Ende der Zeitmarken

Die heutigen Motoranwendungen bieten Technikern normalerweise keine Methode zur Überprüfung des Zündzeitpunkts, da dieser nicht mehr einstellbar ist. Meistens gibt es keine Timing-Markierungen auf der Kurbelwellenriemenscheibe und keine Zündkerzenkabel, an die wir unsere Timing-Lichter anschließen können, wenn wir eine solche Aufgabe überhaupt ausführen möchten. Um das Wasser noch weiter zu trüben, geben die Hersteller keine Spezifikationen für den Basiszündzeitpunkt mehr an. Bedeutet dies, dass der Zündzeitpunkt weniger wichtig ist? Natürlich nicht. Mein Punkt: der Zündzeitpunkt kann falsch sein, obwohl er nicht von einem Techniker eingestellt werden kann, und anschließend Probleme mit der Fahrbarkeit verursachen.

Abbildung 1 – Ein Verteiler oder ein „Oktopus“ auf einem Challenger R / T von 1970.

Für diejenigen unter Ihnen, die grün sind oder Einsteiger-Techniker, lassen Sie mich dieses Bild malen. Früher befand sich am Motor ein Gerät, das wie ein Oktopus aussah (Abbildung 1). Dieser „Oktopus“ wurde tatsächlich der Verteiler genannt. Es hatte Zündkabel, die für jeden Zylinder am Motor in die Zündkerze gesteckt wurden, und oft ein zusätzliches Kabel, das mit einer einzelnen Zündspule verbunden war. Ja, ob Sie es glauben oder nicht, nur eine Zündspule. Die Aufgabe des Octopus bestand darin, den Funken zum richtigen Zeitpunkt auf jeden einzelnen Zylinder zu verteilen. Dazu musste der Verteiler oder der Kopf des Oktopus korrekt installiert werden. Es könnte in die eine oder andere Richtung gedreht werden, um den Zündzeitpunkt festzulegen. Von dort aus würde der Motorcomputer den Zündzeitpunkt übernehmen und vorrücken oder verzögern, oder wenn der Funke feuerte, basierend auf den Betriebsbedingungen in diesem Moment.Eine Randnotiz, die angesprochen werden sollte: Mitte der 1990er und frühen 2000er Jahre gab es einige Jahre lang Verteiler an Fahrzeugen, aber Zündzeitpunktanpassungen waren nicht möglich. Obwohl es möglich war, den Verteiler zu drehen, bewirkte dies nur das Timing des Nockenwellensensors. Diese Einstellung beeinflusste den Einspritzzeitpunkt, jedoch nicht den Zündzeitpunkt. Der Zündzeitpunkt basierte nun auf dem Kurbelwellenpositionssensor, der in das PCM eingegeben wurde. Ein Beispiel dafür wäre ein General Motors 5,7- und 5,0-Liter-Motor noch im Modelljahr 2000 und der General Motors 4,3-Liter-Motor bis zum Modelljahr 2004.

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Mit der Einführung von DIS (Direct Ignition Systems) in den frühen 1980er Jahren und COP (Coil over Plug) aber kurz danach wurde der Oktopus obsolet. Infolgedessen wurden auch Zündzeitpunkteinstellungen obsolet. Diese Änderungen bedeuteten nicht, dass der Zündzeitpunkt weniger wichtig war, er wurde nur zu einem nicht einstellbaren Teil des Serviceverfahrens des Technikers, da mechanische Komponenten eliminiert wurden und computergesteuerte Zündsteuerungen alle Zündfunktionen übernahmen.

Weg, aber nicht vergessen

Nun, da die Geschichtsstunde abgeschlossen ist, kommen wir dazu, wie der Zündzeitpunkt eines modernen Fahrzeugs gesteuert wird. Der Zündzeitpunkt bei fast allen modernen Fahrzeugen basiert auf dem Eingang des Kurbelwellenpositionssensors. Die Aspekte für den Betrieb eines Viertaktmotors sind immer noch die gleichen wie immer, einschließlich des Zündzeitpunkts, und die Serviceinformationen wurden in den meisten Bereichen aktualisiert, da sich die Motoren geändert und weiterentwickelt haben. Es fehlen jedoch Serviceinformationen, wenn es um die wichtige Variable des Zündzeitpunkts geht. Da der Zündzeitpunkt bei modernen Fahrzeugen nicht einstellbar ist, entwerfen die Ingenieure die Fahrzeuge, und die Personen, die die Serviceinformationen schreiben, Geben Sie uns Technikern nicht alle Informationen, die wir möglicherweise benötigen, da der Zündzeitpunkt etwas ist, „mit dem wir uns nicht mehr anlegen sollten.“ Erlauben Sie mir, eine Geschichte zu erzählen, die die Notwendigkeit von Zündzeitpunktspezifikationen veranschaulicht.

Ein Ford der frühen 2000er Jahre mit einem 4,2-Liter-V-6-Motor ist wegen eines Problems mit geringem Stromverbrauch im Geschäft. Der Laden hatte bereits den üblichen Schrotflintenansatz verwendet und die Kraftstoffpumpe, den Kraftstofffilter, den Luftmassenmesser, das gesamte Abgassystem (alles außer den Abgaskrümmern), den Nockenwellenpositionssensor, die Zündkerzen, die Zündkabel und das Spulenpaket ausgetauscht. Auf sehr ineffiziente und kostspielige Weise deckte der Shop die meisten Grundlagen für ein Problem mit geringem Stromverbrauch ab. Bei meiner Ankunft im Laden bestätigte eine Probefahrt des Fahrzeugs, dass das Problem mit der geringen Leistung bestehen blieb. Eine doppelte Überprüfung der ausgetauschten Teile / Komponenten wurde durchgeführt und es wurden keine Fehler gefunden. Was wurde verpasst? Wurde der Zündzeitpunkt überprüft? Wir Alten wissen, dass ein verzögerter Zündzeitpunkt ein sehr ähnliches Fahrgefühl verursachen kann, aber, wie bereits erwähnt, Es gab keine Zeitmarkierungen oder Spezifikationen für die Überprüfung des Zündzeitpunkts. Was machen wir als nächstes?

Abbildung 2 – Eine verschlissene Keilnut ermöglichte ein verzerrtes CKP-Signal, das zu einem verzögerten Zündzeitpunkt führte.

Ein schneller Test des Zündzeitpunkts unter Verwendung einiger moderner Techniken (auf die in Kürze eingegangen wird) ergab, dass der Zündzeitpunkt tatsächlich verzögert war. Da der Zündzeitpunkt auf dem Kurbelwellenpositionssensorsignal basiert, war der CKP-Reluktor das nächste, was auf der Liste zu überprüfen war. In diesem Fall wurde der CKP-Reluktor an der Kurbelwellenscheibe montiert. Das Entfernen der Kurbelwellenscheibe ergab eine verschlissene Keilnut, durch die sich die Kurbelwellenscheibe verschieben konnte (Abbildung 2). Diese Verschiebung führte zu einem späten CKP-Signal. Das späte CKP-Eingangssignal zum PCM führte zu einem späten oder verzögerten Zündzeitpunkt-Triggersignal zu den Zündspulen. Das einzige, was erforderlich war, um das Problem mit der geringen Leistung des betreffenden Fahrzeugs zu lösen, war eine Kurbelwellenriemenscheibe. Die neue Riemenscheibe führte zu einem genauen CKP-Signal an das PCM und folglich zu einem korrekten Zündzeitpunktbefehl.Mein Punkt dieser ganzen Geschichte ist, dass Techniker heutzutage, erfahrene Techniker und grüne Techniker gleichermaßen, den Zündzeitpunkt übersehen, weil er „nicht einstellbar“ ist.“ Technisch ist es nicht einstellbar, aber es kann sich ändern … wenn etwas kaputt ist.

Überprüfen des Zündzeitpunkts ohne Zeitanzeige

Wie überprüfen wir also den Zündzeitpunkt, den Sie vielleicht fragen? Vor einigen Absätzen bezog ich mich auf einen „Schnelltest“, um den Zündzeitpunkt eines modernen Fahrzeugs zu überprüfen. Mit der entsprechenden Ausrüstung und dem Wissen, wie Motoren funktionieren, ist dies eigentlich eine einfache Aufgabe. Mir sind zwei Methoden bekannt, mit denen der Zündzeitpunkt überprüft werden kann. Beide Tests erfordern ein Oszilloskop. Zusätzlich wird eine Hochstromsonde und/oder ein Druckmessumformer benötigt. Die aktuelle Sonde oder der Druckaufnehmer liefert eine Referenz für den oberen Totpunkt. Ein weiterer Kanal des Zielfernrohrs wird als Zündreferenz verwendet und kann je nach Fahrzeuganwendung und verfügbaren Zielfernrohrsonden auf verschiedene Arten erreicht werden. Die erste Technik ist ein „Baseballstadion“ -Test und die zweite Technik ist viel genauer als die erste.

Methode #1: Relative Kompression in Bezug auf Sync

Bei der relativen Kompression wird eine Stromsonde um ein Batteriekabel herum angeschlossen, das Kraftstoffsystem deaktiviert, um eine Kurbel ohne Startzustand zu erzwingen, und eine Art Zündsynchronisation verwendet. Anschließend wird der Motor angekurbelt und die Stromspitzen des Anlassers können beobachtet werden. Die Stromspitzen entsprechen dem höheren Aufwand, den der Anlasser benötigt, um den Inhalt jedes Zylinders zu komprimieren. Gleiche Stromspitzen zeigen an, dass alle Zylinder die gleiche Kompression haben. Für unsere heutige Diskussion sollte die Zündsynchronisation nahe dem Scheitelpunkt einer der aktuellen Spitzen in der Erfassung liegen. Diese Technik ist nicht genau, kann uns aber eine ziemlich gute Idee geben, wenn der Zündzeitpunkt nahe ist. Denken Sie darüber nach — während des Startens verwenden die meisten Motoranwendungen den Basiszündzeitpunkt. Wenn wir das verwenden, was wir von älteren Fahrzeugen gelernt haben und erfahrene Techniker anrufen, sollte das Basis-Timing (höchstwahrscheinlich) irgendwo zwischen O Grad und 10 Grad BTDC (vor dem oberen Totpunkt) liegen. Dies bedeutet, dass die Zündsynchronisation sehr nahe an einer der Stromspitzen oder leicht links von der relativen Erfassung erfolgen sollte. Fällt der Zündzeitpunkt zu weit rechts von der Stromspitze ab, so wird der Zündzeitpunkt verzögert. Umgekehrt, wenn es zu weit nach links fällt, wird der Zündzeitpunkt vorverlegt.

Abbildung 3 – Die Zündsynchronisation fällt deutlich nach rechts, was auf einen verzögerten Zündzeitpunkt hinweist.

Die folgende relative Kompressionsaufnahme (Abbildung 3) stammt von einem 2002 Ford Mustang mit einem 3,8-Liter-Motor. Das Fahrzeug lief kaum und die relative Kompressionsaufnahme erklärt, warum – Der Zündzeitpunkt ist stark verzögert.

Abbildung 4 – Ein defekter Kurbelwellenausgleich verursachte eine Verschiebung des CKP-Reluktors

Weitere Untersuchungen, die sich auf den Kurbelwellenpositionssensor konzentrierten, ergaben einen beschädigten (Abbildung 4) Kurbelwellenausgleich.

Abbildung 5 – Eine relative Kompressionsaufnahme mit leicht fragwürdigem Zündzeitpunkt.

Ein weiteres Beispiel könnte diese nächste Erfassung eines anderen Ford-Fahrzeugs sein. Abbildung 5 zeigt den Zündzeitpunkt, der fraglich ist. Die Zündung (lila) scheint in der Nähe des oberen Totpunkts oder sogar etwas nach rechts oder verzögert zu sein. In diesem Fall ist der Zündzeitpunkt verdächtig und es sollten weitere Tests durchgeführt werden.

Methode #2: In-zylinder kompression in bezug auf sync

In-zylinder prüfung ist eine viel mehr genaue weg zu messen zündung timing und wäre die nächste diagnose schritt in die fall der fahrzeug verwendet in Abbildung 5. Diese Technik erfordert immer noch eine Zündsynchronisation, erfordert jedoch auch die Verwendung eines Druckwandlers, um den OT (Oberer Totpunkt) und die Kurbelwellendrehung um 720 ° einzustellen. Im Gegensatz zum relativen Kompressionstest kann dieser Test beim Anlassen des Motors oder bei laufendem Motor durchgeführt werden. Darüber hinaus können sehr genaue Zündzeitpunktmessungen vorgenommen werden.

Um diesen Test zu erleichtern, wird eine Zündkerze entfernt und ein Druckmessumformer an seiner Stelle installiert. Der Motor wird dann umgedreht oder gestartet. Der höchste Punkt in der Druckerfassung ist der obere Totpunkt. Der Zündzeitpunkt kann dann mit dem tatsächlichen oberen Totpunkt verglichen und, falls gewünscht, genauer gemessen werden.

Abbildung 6 – Zündzeitpunkt während des Betriebs sollte vorgerückt werden. Diese Aufnahme zeigt in der Nähe des oberen Totpunkts.

Abbildung 6 zeigt eine zylinderinterne Erfassung von einem anderen Fahrzeug. Das Fahrzeug läuft im Leerlauf und es ist offensichtlich, dass das Funkenfeuerereignis fast genau im oberen Totpunkt auftritt.

Der Zeitpunkt dieses Zündereignisses sollte eine Frage aufwerfen: Wenn ein Fahrzeug läuft, sollte der Zündzeitpunkt nicht vorverlegt werden? Die Antwort ist ja und die Schlussfolgerung ist, dass etwas kaputt ist.

Messen des Zündzeitpunkts

Wenn Sie ein Picoskop besitzen, ist das Messen des Zeitpunkts eines Ereignisses relativ einfach. Die Lineale können verwendet werden, um zwei aufeinanderfolgende obere Totpunktdruckereignisse zu markieren, um dem Zielfernrohr eine 720 ° -Referenz zu geben. Dann kann ein Cursor gezogen werden, um sich mit dem Timing-Ereignis auszurichten, das Sie messen möchten. Am oberen Rand des Umfangsbildschirms wird ein Feld angezeigt, in dem der Gradunterschied angezeigt wird.

Abbildung 7 – Ein 720-Grad-Ereignis wird mit 527 gemessen.2 millisekunde

Wenn Sie einen Bereich verwenden, der diese Option nicht bietet, z. B. ein Snap-On-Produkt, kann diese Aufgabe mit ein wenig Mathematik dennoch relativ einfach ausgeführt werden. Verwenden Sie zunächst Ihre Cursor, um ein 720 ° -Ereignis vom oberen Totpunkt zum oberen Totpunkt zu markieren. Der Bereich zeigt die Zeit an, die das 720 ° -Ereignis gedauert hat (Abbildung 7). In diesem Fall beträgt diese Messung 527,2 Millisekunden. Zweitens teilen Sie die Zeitdauer des im Bereich angezeigten Ereignisses durch 720. Dies wird uns sagen, wie viel Zeit jeder Grad der Kurbelwellendrehung verantwortlich ist. In unserem Beispiel 527.2 millisekunden geteilt durch 720 Grad entspricht .73 Millisekunden pro Kurbelwellengrad. Drittens, lassen Sie den ersten Cursor im oberen Totpunkt und bewegen Sie den zweiten Cursor auf das Timing-Ereignis, das Sie messen möchten (Abbildung 8). Eine neue Zeitmessung wird auf dem Scope-Bildschirm angezeigt. In unserem Fall ist diese Zahl 29,46 Millisekunden. Teilen Sie schließlich diese neue Zeitmessung durch die im zweiten Schritt erhaltene Zahl. In unserem Beispiel 29,46 Millisekunden geteilt durch .73 Millisekunden entsprechen 40 Grad. Diese Zahl stellt den Betrag des Zeitvorschubs oder der Verzögerung für die angegebene Erfassung dar. In diesem Fall wird der Zündzeitpunkt um 40 Grad verzögert. Denken Sie daran, egal welches Werkzeug oder welche Methode Sie verwenden, wenn das Ereignis rechts vom oberen Totpunkt auftritt, deutet dies auf ein verzögertes Timing-Ereignis und links vom oberen Totpunkt auf ein fortgeschrittenes Ereignis hin.

Abbildung 8 – Das Zündungsereignis wird gemessen und tritt bei 29 auf.46 Millisekunden nach dem oberen Totpunkt

Zusammenfassung

Der Zündzeitpunkt ist für den ordnungsgemäßen Betrieb eines Verbrennungsmotors mit Fremdzündung genauso wichtig wie immer, obwohl der technologische Fortschritt die Möglichkeit des Technikers, den Zündzeitpunkt einzustellen oder sogar zu überprüfen, eliminiert hat. Die Veralterung von Timing-Lichtern, Timing-Markierungen und Timing-Anpassungen hat zu einer Branchenmentalität geführt, die dazu neigt, dieses wichtige Thema zu vergessen.

Technisch gesehen sollte der Zündzeitpunkt bei einem modernen Fahrzeug niemals überprüft werden müssen. Die Ingenieure haben uns daher nicht die Möglichkeit gegeben, dies zu tun. Zur Verteidigung der Ingenieure kann jedoch nicht jeder mögliche Ausfall vorhergesehen werden. Dennoch brechen Komponenten und wir Techniker müssen unsere Diagnose an diese unvorhergesehenen Situationen anpassen. Wer weiß, vielleicht werden wir eines Tages die Rückkehr von Zeitmarkierungen auf einer Kurbelscheibe zum Zwecke der Diagnose sehen. Ich bezweifle es. Vielleicht können wir ein Diagnoseproblemdiagramm erhalten, das uns tatsächlich rechtzeitig und genau zu einem Fahrzeugfehler führt. Es gibt ein Sprichwort, das etwas damit zu tun hat, welche Hand sich schneller füllt: „Wunsch in einer Hand und…“