Experimental investigation of leakage current influence on automotive spark plug voltage waveform

The misfire effect in an automotive ignition circuits is caused by parasitic spark plug shunt resistance resulting in leakage current flow. The main explanation for leakage current flow through a spark plug insulator is insulator surface contamination or dielectric failure. Practical measurements show that the spark plug waveforms analysis could be used for diagnostic purposes to recognize the presence of shunt resistance in secondary ignition circuit. A novel method of leakage current simulation and a prototype of an adjustable ignition coil electric load able to operate at high – voltage were proposed. Energy dissipated by adjustable electric load, spark plug voltage and leakage current measurement results were presented. A change in the shape of spark plug voltage and current waveforms caused by leakage current was analyzed and discussed.

Zjawisko wypadania zapłonu w samochodowych układach zapłonowych wywołane jest obecnością niepożądanej rezystancji bocznikującej, która wywołuje przepływ prądu upływu. Głównym powodem obecności prądu upływu izolatora jest zanieczyszczenie jego powierzchni lub degradacja właściwości izolacyjnych dielektryka. Wyniki pomiarów wykonywanych w praktyce dowodzą, że analiza przebiegu napięcia na świecy zapłonowej może być wykorzystana na potrzeby identyfikacji obecności rezystancji bocznikującej w obwodzie wtórnym cewki zapłonowej. W pracy zaproponowano nową metodę symulacji przepływu prądu upływu oraz prototyp regulowanego obciążenia obwodu wtórnego cewki zapłonowej mogącego funkcjonować w warunkach wysokiego napięcia. Przedstawiono wyniki pomiarów energii rozproszonej dzięki regulowanemu obciążeniu, napięcia na świecy zapłonowej oraz natężenia prądu upływu. Dokonano analizy wpływu obecności prądu upływu na kształt wykresów napięcia i prądu świecy zapłonowej.