Някои осцилоскопи ви позволяват да запазвате вълнови форми във вградения модул с памет с последващо отпечатване на резултатите или прехвърлянето им на носител на персонален компютър вече в стационарни условия.
Осцилоскопът ви позволява да наблюдавате периодични сигнали и да измервате напрежение, честота, ширина (продължителност) на правоъгълни импулси, както и бавно променящи се нива на напрежение.
Осцилоскопът може да се използва за:
- Откриване на периодична грешка.
- Проверка на резултатите от направените корекции.
- Проследяване на активността на ламбда сондата на системата за управление на двигателя, оборудвана с катализатор.
- Анализ на сигналите, генерирани от ламбда сондата, чието отклонение на параметрите от нормата е безусловно доказателство за неизправност във функционирането на системата за управление като цяло - от друга страна, коректността на формата на импулсите, издадени от ламбда сондата, може да служи като надеждна гаранция за липсата на нарушения в системата за управление.
Надеждността и лекотата на използване на съвременните осцилоскопи не изискват специални знания и опит от оператора. Интерпретацията на получената информация може лесно да се направи чрез елементарно визуално сравнение на осцилограмите, заснети по време на теста, със следните времеви зависимости, характерни за различни сензори и изпълнителни механизми на автомобилни системи за управление.
Параметри на периодични сигнали
Всеки сигнал, взет с осцилоскоп, може да бъде описан с помощта на следните основни параметри:
- Амплитуда: Разликата между максималното и минималното напрежение (V) на сигнала в рамките на периода;
- Период: Време на цикъл на сигнала (ms)
- Честота: Цикли в секунда (Hz);
- Ширина: Правоъгълна продължителност на импулса (ms, µs);
- Работен цикъл: Съотношението на периода на повторение към ширината (В чуждата терминология се използва обратното на работния цикъл, параметър, наречен работен цикъл, изразен в%);
- Форма на вълната: поредица от квадратни вълни, изблици, синусоида, импулси със зъб на трион и др.
Обикновено характеристиките на повреденото устройство са много различни от еталонното, което позволява на оператора лесно и бързо визуално да идентифицира повредения компонент.
DC сигнали – Анализира се само напрежението на сигнала.
Сигнали от този вид се генерират от устройствата, показани на илюстрациите по-долу.
Сензор за температурата на охлаждащата течност на двигателя (ECT).
Сензор за температура на входящия въздух (IAT).
Сензор за положение на дросела (TPS)
Подгряване на ламбда сонда
Обемен разходомер на въздуха (VAF)
Масомер на въздуха (MAF)
AC вълни - амплитудата, честотата и формата на вълната се анализират.
Сензор за детонация (KS)
Индуктивен сензор за обороти на двигателя
Честотно модулирани сигнали - анализират се амплитуда, честота, форма на вълната и ширина на периодичните импулси. Източниците на такива сигнали са устройствата, показани на илюстрациите по-долу.
Индуктивен сензор за положение на коляновия вал (CKP)
Индуктивен сензор за положение на разпределителния вал (CMP)
Индуктивен сензор за скорост на превозното средство (VSS)
Сензори за скорост и положение на вала с ефект на Хол
Оптични сензори за скорост и положение на вала
Цифрови сензори за термометрично измерване на въздушна маса (MAF) и абсолютно налягане във всмукателния колектор (MAP)
Сигнали с модулирана ширина на импулса (PWM) - анализират се амплитуда, честота, форма на вълната и работен цикъл на периодични импулси. Източниците на такива сигнали са устройствата, показани на илюстрациите по-долу.
Инжектори
Устройства за стабилизиране на празен ход (IAC)
Първична намотка на запалителната бобина
Електромагнитен клапан за продухване на EVAP
Клапани за рециркулация на отработените газове (EGR).
Формата на вълната, произведена от осцилоскоп, зависи от много различни фактори и може да варира значително. С оглед на гореизложеното, преди да се пристъпи към подмяната на подозрителния компонент в случай, че формата на уловения диагностичен сигнал не съвпада с еталонната форма на вълната, резултатът трябва да бъде внимателно анализиран.
Напрежение
Цифров сигнал
Аналогов сигнал
Нулевото ниво на референтния сигнал не може да се счита за абсолютна референтна стойност - "нулата" на реалния сигнал, в зависимост от специфичните параметри на изпитваната верига, може да бъде изместена спрямо еталонния (виж Цифров сигнал [1]) в определен допустим диапазон (вижте Цифров сигнал [2] и аналогов сигнал [1]).
Пълната амплитуда на сигнала зависи от захранващото напрежение на тестваната верига и може също да варира спрямо референтната стойност в определени граници (вижте Цифров сигнал [3] и Аналогов сигнал [2]).
В постоянните вериги амплитудата на сигнала е ограничена от захранващото напрежение. Пример е веригата за контрол на оборотите на празен ход (IAC), чието напрежение на сигнала не се променя с оборотите на двигателя.
В променливотоковите вериги амплитудата на сигнала вече е уникално зависима от честотата на източника на сигнала, така че амплитудата на сигнала, генериран от сензора за положение на коляновия вал (CKP), ще се увеличи с увеличаване на скоростта на двигателя.
Предвид гореизложеното, ако амплитудата на сигнала, заснет с осцилоскопа, се окаже прекалено ниска или висока (до границата на горните нива), достатъчно е просто да превключите работния обхват на устройството, като превключите на подходящата скала за измерване.
При тестване на оборудването на електромагнитно управлявани вериги (например системата IAC) могат да се наблюдават скокове на напрежение [4], когато захранването е изключено, което може безопасно да се игнорира при анализиране на резултатите от измерването.
Също така не трябва да се тревожите за появата на такива деформации на осцилограмата като скосяване на долната част на предния ръб на правоъгълни импулси [5], освен ако, разбира се, самият факт на сплескване на предната част е признак на неизправност във функционирането на изпитвания компонент.
Честота
Честотата на повторение на сигналните импулси зависи от работната честота на източника на сигнала.
Формата на записания сигнал може да се редактира и да се доведе до форма, удобна за анализ, чрез превключване на мащаба на времевата база на изображението на осцилоскопа.
При наблюдение на сигнали в AC вериги времевата база на осцилоскопа зависи от честотата на източника на сигнала [3], определена от оборотите на двигателя.
Както бе споменато по-горе, за да приведете сигнала в четима форма, достатъчно е да превключите скалата на времевата база на осцилоскопа.
В някои случаи характерните промени в сигнала се оказват обърнати по отношение на еталонните зависимости, което се обяснява с обратимостта на полярността на връзката на съответния елемент и при липса на забрана за промяна на полярността на връзката може да бъдат игнорирани в анализа.
Типични сигнали на компонентите за управление на двигателя
Съвременните осцилоскопи обикновено са оборудвани само с два сигнални проводника, съчетани с различни сонди, които ви позволяват да свържете устройството към почти всяко устройство.
Червеният проводник е свързан към положителния полюс на осцилоскопа и обикновено е свързан към клемата на електронния контролен модул (ECM). Черният проводник трябва да бъде свързан към сигурно заземена точка (маса).
Инжектори
Контролът на състава на въздушно-горивната смес в съвременните автомобилни електронни системи за впръскване на гориво се осъществява чрез своевременно регулиране на продължителността на отваряне на електромагнитните клапани на инжекторите.
Продължителността на престоя на инжекторите в отворено състояние се определя от продължителността на електрическите импулси, генерирани от блока за управление и приложени към входа на електромагнитните клапани. Продължителността на импулсите се измерва в милисекунди и обикновено не надхвърля диапазона от 1 - 14 ms.
Контролен импулс за отваряне на горивния инжектор
Типична осцилограма на импулса, който контролира работата на инжектора, е показана на илюстрацията по-горе. Често на осцилограмата могат да се наблюдават и поредица от кратки пулсации, следващи непосредствено след иницииращия отрицателен правоъгълен импулс и поддържащи електромагнитния клапан на инжектора в отворено състояние, както и рязък положителен скок на напрежението, придружаващ момента на затваряне на клапана.
Правилното функциониране на ECM може лесно да се провери с осцилоскоп чрез визуално наблюдение на промяната във формата на управляващия сигнал при различни параметри на работа на двигателя. Така че продължителността на импулсите при въртене на двигателя на празен ход трябва да бъде малко по-висока, отколкото когато устройството работи на ниски обороти. Увеличаването на оборотите на двигателя трябва да бъде придружено от съответно увеличаване на времето, през което инжекторите остават отворени. Тази зависимост се проявява особено добре при отваряне на газта с кратки натискания на педала за газ.
С помощта на тънка сонда от комплекта, доставен с осцилоскопа, свържете червения проводник на устройството към клемата на инжектора на ECM на системата за управление на двигателя. Сондата на втория сигнален проводник (черен) на осцилоскопа е надеждно заземен.
Анализирайте формата на прочетения сигнал, докато завъртате двигателя.
След стартиране на двигателя проверете формата на управляващия сигнал на празен ход.
Чрез рязко натискане на педала на газта увеличете оборотите на двигателя до 3000 об / мин - продължителността на управляващите импулси в момента на ускорението трябва да се увеличи значително, последвано от стабилизиране на ниво, равно или малко по-малко от скоростта на празен ход.
Бързото затваряне на дросела трябва да доведе до изправяне на формата на вълната, потвърждавайки факта на припокриване на инжекторите (за системи с прекъсване на подаването на гориво).
По време на студен старт двигателят се нуждае от известно обогатяване на сместа въздух-гориво, което се осигурява чрез автоматично увеличаване на продължителността на отваряне на инжекторите. Тъй като продължителността на управляващите импулси на осцилограмата се загрява, тя трябва непрекъснато да намалява, като постепенно се приближава до стойността, характерна за оборотите на празен ход.
При системи за впръскване, които не използват инжектор за студен старт, по време на студен старт на двигателя се използват допълнителни управляващи импулси, които се появяват на осцилограмата като пулсации с променлива дължина.
Таблицата по-долу показва типична зависимост на продължителността на управляващите импулси за отваряне на инжекторите от работното състояние на двигателя.
Индуктивни сензори
Състояние на двигателя | Продължителност на управляващия импулс, ms |
Празни удари | 1.5 ÷ 5 |
2000 ÷ 3000 оборота в минута | 1.1 ÷ 3.5 |
Пълна газ | 8.2 ÷ 3.5 |
Стартирайте двигателя и сравнете формата на вълната, взета от изхода на индуктивния сензор, с дадения еталон.
Увеличаването на оборотите на двигателя трябва да бъде придружено от увеличаване на амплитудата на импулсния сигнал, генериран от сензора.
Електромагнитен клапан за контрол на скоростта на празен ход (IAC)
Има много различни видове електромагнитни клапани IAC, използвани в автомобилната индустрия, които произвеждат сигнали с различни форми.
Обща отличителна черта на всички клапани е фактът, че работният цикъл на сигнала трябва да намалява с увеличаване на натоварването на двигателя, свързано с включването на допълнителни консуматори на енергия, което води до намаляване на скоростта на празен ход.
Ако работният цикъл на формата на вълната се променя с увеличаване на натоварването, но когато консуматорите са включени, има нарушение на стабилността на оборотите на празен ход, проверете състоянието на веригата на електромагнитния клапан, както и правилността на командния сигнал издаден от ECM.
Обикновено веригите за контрол на скоростта на празен ход използват 4-полюсен стъпков двигател, който е описан по-долу. 2-пиновите и 3-пиновите IAC вентили се тестват по подобен начин, но вълновите форми на сигналните напрежения, които произвеждат, са напълно различни.
Стъпковият двигател, в отговор на импулсен управляващ сигнал от ECM, регулира скоростта на празен ход на двигателя на стъпки според работната температура на охлаждащата течност и текущото натоварване на двигателя.
Нивата на управляващите сигнали могат да се проверят с помощта на осцилоскоп, чиято измервателна сонда е свързана последователно към всеки от четирите извода на стъпковия двигател.
Загрейте двигателя до нормална работна температура и го оставете да работи на празен ход.
За да увеличите натоварването на двигателя, включете фаровете, включете климатика или, при моделите със сервоуправление, завъртете волана. Оборотите на празен ход трябва да паднат за кратко, но след това веднага да се стабилизират отново поради работата на IAC клапана.
Сравнете заснетата форма на вълната с дадената справка.
Ламбда сонда (кислороден сензор)
Предупреждение: Този раздел съдържа вълнови форми, типични за най-често използваните кислородни сензори от циркониев тип в превозни средства, които не използват референтно напрежение от 0,5 V. Напоследък титановите сензори стават все по-популярни, чийто обхват на работния сигнал е 0 - 5 V, а нивото на високо напрежение се получава при изгаряне на бедна смес, обогатява се ниво на ниско напрежение.
Свържете осцилоскоп между клемата на ламбда сондата на ECM и масата.
Уверете се, че двигателят е загрял до нормална работна температура.
Сравнете осцилограмата, изведена на екрана на измервателния уред, с дадената еталонна зависимост.
Ако записаният сигнал не е вълнообразен, а е линейна зависимост, тогава, в зависимост от нивото на напрежението, това показва прекомерно преизчерпване (0-0,15 V) или прекомерно обогатяване (0,6-1 V) на въздух-гориво смес.
Ако има нормален вълнообразен сигнал на празен ход, опитайте се да натиснете рязко педала на газта няколко пъти - колебанията на сигнала не трябва да надхвърлят диапазона от 0-1 V.
Увеличаването на скоростта на двигателя трябва да бъде придружено от увеличаване на амплитудата на сигнала, намаляването - от намаляване.
Сензор за детонация (KS)
Свържете осцилоскоп между клемата на сензора за детонация на ECM и земята.
Уверете се, че двигателят е загрял до нормална работна температура.
Бавно натиснете педала на газта и сравнете формата на вълната на AC вълната с дадената еталонна форма на вълната.
Ако изображението не е достатъчно ясно, леко почукайте върху цилиндровия блок в областта, където се намира сензорът за детонация.
Ако не е възможно да се постигне недвусмислена форма на вълната, сменете сензора или проверете състоянието на електрическото окабеляване на неговата верига.
Сигнал за запалване на изхода на усилвателя
Свържете осцилоскоп между клемата на усилвателя на запалването на ECM и масата.
Загрейте двигателя до нормална работна температура и го оставете да работи на празен ход.
На екрана на осцилоскопа трябва да се покаже последователност от правоъгълни DC импулси. Сравнете формата на вълната на получения сигнал с показаната еталонна форма на вълната, като обърнете специално внимание на съответстващите параметри като амплитуда, честота и форма на импулса.
С увеличаване на скоростта на двигателя, честотата на сигнала трябва да се увеличи правопропорционално.
Запалителна бобина първична
Свържете осцилоскоп между клемата на бобината на запалването на ECM и масата.
Загрейте двигателя до нормална работна температура и го оставете да работи на празен ход.
Сравнете формата на вълната на получения сигнал с дадената еталонна осцилограма - положителните удари на напрежението трябва да имат постоянна амплитуда.
Неравномерните хвърляния могат да бъдат причинени от прекомерно съпротивление на вторичната намотка, както и от неизправност в състоянието на BB проводника на бобината или проводника на свещта.
Коментари на посетители