A gyújtótrafó nagyfeszültségű szekunderköri diódájának mérése

A közelmúltban több nyugat-európai autószerelői, autóvillamossági szakfolyóirat is bemutatta, hogy a nagyfeszültségű dióda mérésének van egy egyszerű és nagyon biztos „szerelőbarát” módja. Mi a Hella egyik magyar nyelvű autóelektronikai mérési tanácsadó füzetében láttuk először a módszer leírását egy ma már fiatalnak nem mondható trafótípuson. Magunk is kipróbáltuk a mérési lehetőséget, és mint azt látni fogja a kedves olvasó, alaposan „felturbóztuk”: néhány ma használatos ún. ceruzatrafó esetében is kipróbáltuk.

1. ábra – Bosch

Miért van szükség a szekunderoldalon nagyfeszültségű diódára?

Mivel a mai gyújtások kivétel nélkül elosztó nélküliek, ezért a gyertyaelektródán kívül nincs még egy légrés a szekunderkörben. „Emlékezzünk rá”, az elosztóban a rotor és az elosztófedél-szegmens között van légrés. Amikor a primer áramot bekapcsoljuk, fizikájában ugyanolyan indukció következik be, mint amikor megszakítjuk. Tehát szikra képződhet ekkor is! (Az elosztósnál a „primer légrés” ezt elnyomta.) A feladat az, hogy az ún. bekapcsolási szikrát el kell nyomnunk, mert ebben az időben már gyulladásképes keverék van a motor hengerterében. A bekapcsoláskor kialakuló szekunderoldali tekercspolaritás fordított, mint a megszakításkor kialakuló, ezért tudja a dióda az egyik esetben zárni a szekunderáram útját. Az 1. ábra kapcsolási rajza mutatja a nagyfeszültségű dióda helyét.

2. ábra – Bosch

Az oszcilloszkópos gyújtásvizsgálat szekunderdiagramján (2. ábra) az elmondottakat nyomon követhetjük. Az ábra bal oldali részén a nagyfeszültségű dióda nélküli esetet látjuk, ez a megszokott kép, míg a jobb oldali a nagyfeszültségű dióda jelenlétében kialakuló feszültséglefutást mutatja. A nyilak a dióda okozta változásokra mutatnak rá.

Az oszcilloszkópos megjelenítés számára a szekunderfeszültséget azoknál a trafóknál, ahol a szekundervezetéket nem lehet elérni, csak a trafóra helyezett lemezzel (kapacitív csatolással) vehetjük le. A 3. ábra a „kicsatolás” elvi lehetőségét mutatja, míg a 4. ábrán néhány valós kialakítást láthatunk.

3. ábra – Bosch

4. ábra

„Mezei” dióda mérése

Áram folyik a diódán, tehát (át)vezet, ha az anód pozitívabb a katódnál.

A diódára – a mechanikából vett analógiával – azt is mondhatjuk, hogy szelep, mégpedig visszacsapó szelep. Ha a dióda jó, akkor megfelelő polaritásnál – anód a pozitívabb – az egyik irányban átfolyhat rajta az áram, a másik irányban nem (5. ábra). Ha a dióda rövidzárlatban van, a dióda mindkét irányban átvezet, ha szakadt, akkor az egyik irányban sem.

5. ábra

6. ábra

A diódákat a multiméter diódavizsgáló állásában mérjük (6. ábra). Záróirányban .OL kijelzést látunk, nyitóirányban pedig kb. 0,6 V-ot mutat a műszer, és még csippanthat is egyet. Az ellenállásmérés megtéveszthet! Az egyik irányban a kijelzőn .OL, a másik irányban MΩ-os értéket látunk.

A nagyfeszültségű dióda új mérési módszere

A nagyfeszültségű diódát azonban az előző módon nem tudjuk kimérni! A nagyfeszültségű dióda kaszkad kialakítású, azaz több sorba kötött dióda együttese. A multiméteres diódamérésnél mindkét irányban „nem vezet” eredményre jutunk (kijelzés: .OL), az ellenállásmérés mindkét irányban MΩ-os értéket mutat, tehát – ismeret hiányában – azt hihetjük, hogy a dióda szakadt.

Az új módszer szerint a trafó szekunderkörét, benne a nagyfeszültségű diódát egyszer egy feszültségforrás pozitív, máskor negatív sarkára kötjük, a multimétert pedig, egyenfeszültség-mérés állásban, a két végére csatlakoztatjuk (a multiméterrel együtt így mérőáramkört alakítunk ki!).

A feszültségforrás lehet tápegység, műhelykörülmények között természetesen legegyszerűbb egy akkumulátor. Azt, hogy mindez miként történik, képsorozatunk segítségével kövessük nyomon.

7/1. ábra

7/2. ábra

A képsorozat különböző COP-trafóknál mutatja a mérési kapcsolást. [Az autóvillamosságban elterjedten használt COP (Coil-on-Plug) angol rövidítés azt jelenti, hogy „tekercs a gyertyán”]. A 7/1. és a 7/2. ábrán egy ma már klasszikusnak mondható COP mérését látjuk. A trafóból két vezeték jön ki, ez a primer 1-es és 15-ös. A trafó szekundertekercsének egyik kivezetése természetesen a gyertyára megy, a másik a vasmagra van kötve. Ezért is nagyon fontos, hogy ezeknél a trafóknál a vasmag keret és a hengerfej közötti lefogatásnál biztos legyen az elektromos kontaktus, esetleg legyen testvezetékük is. A tápegység egyik sarkát a szekundertekercs gyertyakivezetésére kötjük, a másik sarkára pedig az egyenfeszültség-mérési állásban lévő multiméter mérővezetékét csatlakoztatjuk. A multiméter másik mérővezetéke a trafó szekundertekercs másik kivezetésére kerüljön.

A tápfeszültség 5–12 V között tetszőleges lehet. Tehát az előbb leírt kapcsolásban a multiméter vagy 0 volt-hoz közeli értéket jelez, vagy a tápegység (akkumulátor) nyugalmi feszültségértékéhez közeli, annál kisebb értéket mutat. Azt, hogy melyiket, most lényegtelen.

Ezt követően cseréljük meg a tápegység trafóra kötött polaritását.

A nagyfeszültségű dióda jó állapotában, ha a műszer előbb 0 volt körüli értéket jelzett, most a tápfeszültséghez közeli, kisebb értéket kell mutatnia.

Ha a műszer előbb tápfeszültséghez közeli értéket mutatott, most 0-hoz közelit kell jeleznie.

Diódaszakadás esetén mindkét esetben 0 voltot kapunk, zárlatnál mindkét esetben a tápfeszültség közeli érték jelenik meg.

8/1. ábra

8/2. ábra

A 8/1. és a 8/2. ábrákon a COP újabb típusának, az ún. ceruzatrafónak a mérését látjuk (BMW-motorokon alkalmazott típus). Itt a szekundertekercs önálló kivezetésű (4a), a kapcsolási rajzát a 9. ábrán láthatjuk. Tehát ide csatlakozzunk a multiméter egyik mérővezetékével. A másik mérővezeték a tápegység sarkához megy. A trafó gyertyakimenetére csatlakoztatjuk a tápegység másik sarkát. A 8/2. fotóábrán a polaritásváltást láthatjuk. Mérési kapcsolási vázlattal is szeretnénk egyértelművé tenni a vizsgálati módszert (10/a és 10/b ábrák). A diagnosztika azonos, mint azt az előbb leírtuk.

9. ábra – BMW

10/a ábra

10/b ábra

A 11/1. és a 11/2. ábrák hasonló trafó-konstrukció mérését mutatják, itt is van 4a kivezetés (SAGEM gyártmány).

11/1. ábra

11/2. ábra

A 12/1. és a 12/2. ábrákon látható trafónál csak látszólag bonyolultabb a helyzet. Ebben a ceruzatrafóban (például VW-motorokon alkalmazott BREMI gyártmány) van elektronika, mint azt a 13. ábra kapcsolásán láthatjuk, de a szekunderkör ehhez galvanikusan nem csatlakozik. Tehát keressük meg a szekundertekercs csatlakozóaljzati lábát, ez a 2. (jelölt) PIN, és már végezhetjük is a mérést az előbbiek szerint.

12/1. ábra