Для чего нужен осциллограф в автомобильной...

Для чего нужен осциллограф в автомобильной…

Осциллограф. С ним и без него

… этот форум (Легион-Автодата — http://forum.autodata.ru/index.php ), и некоторые другие форумы по профилю, меня многому научили. Раньше, когда только ставил сигналки (а это скучное занятие и оно мне не особо нравилось) , купил книгу «Диагностика и ремонт японских автомобилей» Кучер В.П (админ форума Легион-Автодата). С этого всё и началось. Это, наверное, и были мои первые шаги в профессию «автомобильный диагност»…О работе автодиагноста можно много рассказывать, но не буду растекаться, скажу пару слов об одном из направлений в этой работе —

Несколько примеров использования осциллографа

Первый пример

Обычный мотор Nissan QG15 с шаговым мотором и проблемой с холостыми оборотами. Причём, обучение проходит и всё вроде ничего, но после нескольких запусков обороты начинают чудить.

Подобные случаи вызывают очень большие трудности при диагностике: несколько лет назад (осцил уже имелся, но с ним было мало опыта работы), убил два дня на диагностику с перепаиванием совершенно исправной микрухи, отмыванием до блеска совершенно исправной заслонки, перестановкой её и ЭБУ с другого автомобиля, обвешиванием разъёма лампочками.

В итоге уже начал верить в чудеса: « Всё исправно, но не работает !», (вернее работает, но не так, как надо). Каким-то чудом неисправность была найдена — полусгнивший провод. И я был не первый, кто пытал эту машину, до меня другие авто-мастерские также мыли, чистили, паяли, переставляли… и всё без толку.

Сейчас есть осциллограф. Такие неисправности лучше решать при его помощи. Из-за врождённой лени никуда далеко не углубляюсь … -) и сразу подключаю осцилл, и вот оно — на одном канале сигнал оторван от земли на 2В.

Полусгнивший провод нашёлся быстро:

Второй пример

Автомобиль Nissan Cube – «не едет». Тоже, не вдаваясь в подробности, сразу вкручиваю датчик давления и по сигналу понимаю — выпуск стоит очень рано:

Кто занимался этим вопросом, тот знает, что для того, чтобы проверить метки на цепи, надо долго крутить коленвал, а тут определение неисправности заняло несколько минут.

Третий пример:

Toyota Vits с ошибкой Р0500 (сигнал датчика скорости) и дёрганьем коробки. Спидометр работает всегда.

Делаем пробную поездку, скорость в дате сканера определяется, цепляю осцилл на вход датчика скорости в ЭБУ и видим такую картину.

Сигнал «оторван» от земли. Сигнал тут идёт стандартно для всех Тойот: от ABS в приборку, дальше в ЭБУ. Замеряем «массу» на приборке, вот он один вольт, думаю, после прогрева становилось ещё больше и ЭБУ переставал видеть такой сигнал. Далеко искать не пришлось, «масса» приборки прикручена к креплению магнитолы, которое отломилось и «масса» бралась с корпуса магнитолы.

А вот как должно быть и стало после ремонта:

Во многих случаях осциллограф увеличивает скорость диагностики и достоверность диагноза (сам я не любитель долгостроев, стараюсь делать максимально быстро).

Когда выбирал для себя осциллограф, то перечитал много форумов – нигде нет однозначного мнения. Ну, и я не буду советовать, каждый выбирает то, что ему надо для своих задач. Сейчас я работаю Мотодоком-3, при моих задачах он меня полностью устраивает. В принципе, работать можно любым, я думаю, главное понимать что нужно увидеть.

Мои запросы сейчас — четыре (а можно и больше) каналов, обязательно датчик давления, индуктивные датчики (который на провод надевается и для COP катушек), токовый датчик очень желательно (я сделал самодельный, резистор в разрыв провода, неудобство в том, что провод надо резать), токовая осциллограмма в некоторых случаях более информативна. и вроде всё. Хотя вполне можно обходиться приборами и попроще.

Парк обслуживаемых машин у нас, в основном «японцы», как право, так и леворукие, не очень старые. Проблем с ними практически не бывает, надёжность японских машин поражает, как бы не пытались наши сограждане их изломать. И все те примеры, которые я привёл в этой статье, это « неисправности, человеками созданные » (я, вообщем не против, ломайте). Европейские машины тоже обслуживаем, но их пока меньше, потихоньку народ пересаживается с правого руля.

Козлов Алексей Викторович

© Легион-Автодата

Ник на форуме «Легион-Автодата» alex22
т. 8 913 247 85 41
г. Барнаул
Автосервис «Пронто»
Ул. Цеховая 58Б
т. 8 913 247 85 41

Диагностика осциллографом

Здравствуйте, дамы и господа. По сложившемуся за последнее время обычаю, пост снова пишет сын, занимающийся ремонтом и обслуживанием авто.

Как вы знаете (вроде бы писал как то раз) из предыдущих постов — машина с момента покупки отказывается ехать, периодически глохнет, дёргается, пиннается в спину, кушает много бензина и замер при помощи ELM327 показывает что под капотом у нас вместо девяносто двух мустангов сидит всего 72 дохленьких ослика. Ну, и соответственно, с момента покупки я с этим автомобилем веду неравный бой, пытаясь выселить из моторного отсека ишаков и заселить туда уже наконец тех самых, так горячо любимых и так долго ожидаемых мустангов.

Две недели назад (

14-15 февраля) на приёмную трубу был установлен новый лямбда зонд от автомобиля ВАЗ-2110. Купил его за 1500 рублей в магазине автозапчастей на трассе, у нас на окраине деревни. Ниссановский «типа оригинальный» меня ужаснул ценой и я поскорее постарался забыть его как страшный сон. Что бы мозги не выдавали ошибку, что типа выбит катализатор, что высокий уровень сигнала с ЛЗ2 и прочее — установил самодельную обманку в проводку ЛЗ. Как это выглядело — на фото.

С этим моментом почти всё хорошо — напряжение правильное, амплитуда хорошая, мозги не ругаются. Машина — прямо таки озверела. (по сравнению с тем, что было раньше) Стала ехать намного приятнее, появился запас мощности при движении по трассе, иногда даже из спортивного интереса «проверяю» — стараюсь тронуться и уехать со светофора раньше, чем какая нибудь свежая гранта/калина/иномарка… Но, это всё шалости и не показатель.

Дальнейшая борьба развивалась следующим образом — после очередной чистки дроссельной заслонки, КХХ и РХХ машине как то уж совсем поплохело — стала глохнуть практически при каждом сбросе педали газа, при нажатии на педаль на стоящем авто, пытаясь выдерживать обороты скажем 3000-3500, стрелка тахометра подскакивет до 2000-2500, потом падает до 1800 и начинает скакать как мячик на резинке между 1800 и 2100. Очень мне это не понравилось, озадачило и даже немножко напугало. Взялся курить форумы. Прочитав примерно половину интернета был уже морально и физически готов к замене цепи ГРМ, но верить в это всё же по прежнему отказывался.

Следующим ходом с моей стороны стала капитальная проверка датчиков, до которых смог дотянуться, катушек зажигания и форсунок. Вот тут я выпал в крайнюю степень о…уения. КАК ТАК?! ПОЧЕМУ этот автомобиль до сих пор заводится и куда то даже едет? Но, обо всём по порядку…

Так сложилось, на прошедшее 23-е февраля мне был подарен двухканальный USB осциллограф от компании Мотор-мастер, под названием Disco2. Хочу вам сказать — очень замечательный и полезный инструмент в борьбе с автомобилем, особенно, когда хоть чуть чуть понимаешь то, что видишь. ))) Собственно, что произошло — подключился к ДПРВ (датчик положения распредвала) — увидел какую то совсем уж страшную картину — вместо «расчёски» из почти шестидесяти импульсов с двумя пропусками мой датчик выдал мне повторяющийся цикл 3421 3421 то есть 3 импульса, затем «пробел», 4 импульса, «пробел», 2 импульса, «пробел», один импульс, «пробел» и всё по новой. По причине нехватки знаний уже практически приговорил его и заодно ДПКВ(датчик положения коленвала) к замене. Но тут, совершенно случайно нашёл в интернетах обьяснение, что на ниссанах этот датчик именно так и должен работать и что это нормальная и исправная железяка, не требующая замены или лечения. Уфффф… Хорошо. +2000 деревянных к моему бюджету. )))

Дальше пошла проверка форсунок по очереди — стою перед открытым капотом и считаю с лева на право 1-4

Закончив с форсунками и попричитав про себя по поводу двух умерших я двинулся дальше — к катушкам зажигания. Я не знал что меня ждёт…

Итого: две форсунки из четырёх и четыре катушки из четырёх подлежат снятию и уничтожению! Твою ж налево! Лучше бы я туда не лазил и всего этого не видел. ))) И тут у меня снова возникает тот же самый вопрос: ПОЧЕМУ этот автомобиль до сих пор едет и даже в некоторых моментах немножко радует тем, как он едет? Как ему это удаётся?

Кроме катушек и форсунок была снята осциллограмма с ДПДЗ, но там ничего интересного нет. Он исправен и график ровно такой, как на любой другой исправной ДЗ.

В планах на ближайшее время — приобрести не сильно дорогой и мощный ноут, с живым аккумулятором, что бы его не приходилось постоянно держать на розетке (может, у кого есть ненужный? пару-тройку килорублей я впринципе под это дело выделить готов) и лезть под машину. Там ещё много неизведанного. Особенно мне интересно подключить осциллограф к лямбдам, к двум сразу, для того, что бы сравнить их скорость реагирования и выдаваемые напряжения. Кроме того — очень, ОЧЕНЬ интересно подключить на один канал осциллографа ДПРВ, а на другой — ДПКВ и выяснить, в каком положении относительно друг друга находятся эти два вала, не растянута ли цепь, а если растянута, то на сколько. Ну и кроме того — там ещё много чего можно померить и посмотреть. Всё описывать не буду, кому интересно — welcome to google.

По планам на искоренение выявленных неисправностей — ходил на экзист. Читал. Смотрел. Ушёл на авторазбор.рф 80% вероятность того, что в ближайшее время буду заказывать именно там. Катушки по 1000 рублей, форсунки по 700. И буду очень сильно надеяться на то, что с разбора мне приедут катушки, которые я установлю, подключу и при проверке осциллографом увижу правильные сигналы. Кстати вот они — на картинке ниже.

Ну, а пока — всё. Будет что-то новенькое — выложу сюда или в контакт. Следите, читайте. Надеюсь, вам было интересно и, может быть, вы даже вычитали что-то полезное. ))) Аривидерчи.

Как выбрать осциллограф для диагностического поста

В данной статье продолжим тему комплектации диагностического поста современного автосервиса. Рассмотрим, что собой представляет осциллограф, какие задачи он способен решать, определим требования к его выбору и проведем сравнительный анализ приборов, представленных на рынке.

Что такое осциллограф

Современные автомобили оборудованы достаточно мощной системой бортовой самодиагностики. Данные, которые блоки управления выводят на сканер, позволяет получить много информации о состоянии автомобиля. Но возможности компьютерной диагностики не безграничны. Ряд узлов и агрегатов не имеют цепей обратной связи и не могут быть проконтролированы соответствующими блоками управления. Также система бортовой самодиагностики не может отличить отказ какого либо узла от дефектов проводки между ним и блоком и многое другое. Особенно это касается современных бензиновых систем непосредственного впрыска, а также дизельных систем впрыска Common Rail легкового и коммерческого транспорта, где проверка гидравлической части топливной аппаратуры весьма затруднительна. Недостоверно поставленный диагноз влечет за собой потерю репутации и крупные финансовые потери. Чтобы получить недостающую часть информации и более точно его поставить, в комплект оборудования любого бензинового и дизельного автосервисов должен входить осциллограф.

Осциллограф — это прибор, способный отображать в графическом виде изменяющееся напряжение, поступающее на его вход. В отличие от мультиметра, обладает более высоким быстродействием и способен (в зависимости от характеристик) отображать процессы, длящиеся до долей микросекунд.

Для чего нужен осциллограф

1.Проверка сигналов всех датчиков.

2.Проверка сигналов управления на исполнительные механизмы (проверка выходных ключей блоков управления).

3. Проверка генератора по пульсациям.

4. Проверка работы секций ТНВД систем Common Rail.

5. Рассогласование валов (проверка ГРМ).

И ряд других замеров, которые позволяют практически с 100% уверенностью поставить правильный диагноз «подозрительному» узлу или агрегату.

Как пользоваться осциллографом.

Рассмотрим экран осциллографа (поле сигнала, необходимые кнопки) и разберем, как это работает. По горизонтали луч движется с постоянной скоростью, задаваемой пользователем. Изменяя эту скорость, мы можем «растягивать» или «сжимать» исследуемый сигнал по горизонтальной оси. Сжатие позволяет нам увидеть всю картину «в целом», за какой- то промежуток времени. Растягивая картинку, мы можем более детально рассмотреть мельчайшие детали. Данная функция носит название «Развертка по горизонтали». Кнопка ее настройки говорит нам, за какое время луч проходит одну клетку координатной сетки. Например, настроив ее на 1сек/дел, мы заставляем его проходить 1 клетку за 1 сек, и получаем достаточно «медленную» развертку. На такой развертке очень удобно смотреть медленно меняющиеся сигналы (например, сигнал педали газа и др.). Настроив развертку на 1 миллисекунду на деление (1мсек/дел) мы заставляем луч двигаться по экрану в 1000 раз быстрее. Такая развертка носит название » быстрая» и позволяет более детально рассмотреть быстро меняющиеся сигналы (например, сигнал датчика коленвала и др.).

По вертикали луч отклоняется в зависимости от величины напряжения, которое приходит на вход осциллографа. Чувствительность по вертикали говорит нам, на сколько клеток луч отклониться по вертикальной оси при подаче напряжения 1 вольт. Например, настроив вертикальную развертку на 1 вольт на деление (1в/дел), при подаче напряжения 12 вольт луч отклониться на 12 клеток. Но если мы исследуем более низкие напряжения (например, сигнал датчика детонации или лямбда — зонда), чувствительность следует поставить повыше — например, 0,1 в/дел для получения более крупного изображения.

Таким образом, основными рабочими кнопками являются кнопки горизонтальной и вертикальной разверток. Они позволяют настроить наиболее удобный для пользователя вид сигнала. От удобства их расположения зависит, сколько времени диагност потратит на настройку и насколько быстро он сможет приступить непосредственно к анализу самого сигнала. Для облегчения настроек ряд автомобильных осциллографов имеет кнопку «Предварительные (пользовательские) настройки«. В этом меню уже заложены оптимальные развертки для основных датчиков, а так же возможность создания своих личных настроек.

Приведем пример анализа полученного изображения:

В течение 2-х мс напряжение сигнала было равно 0 в. В течение последующих 4-х мс линейно возрастало до 6 в. Еще 2 мс линейно падало до 1 в.

После того, как луч закончит движение по экрану, он возвращается снова в начальную точку и процесс отображения сигналов повторяется. Здесь существует два способа этого движения:

1.Фреймовый или покадровый (от англ. слова FRAME — кадр). Экран полностью очищается, и отображение сигнала начинается в новом кадре. Чем-то напоминает фильм, снятый на кинопленку. После окончания замеров информация сохраняется в памяти и возможен повторный просмотр любого из кадров.

2. Самописец. Сигнал по экрану движется непрерывно, как бумажная лента в самописце. После окончания замеров так же сохраняется в памяти и возможен повторный просмотр любого временного промежутка.

По удобству пользования оба эти способа являются равноценными. Но у них есть общий недостаток. При просмотре периодических сигналов (например, датчиков коленвала, распредвала и им аналогичных) луч по экрану движется независимо от частоты следования измеряемых импульсов. Картинка сигнала каждый раз возникает в разных частях экрана («плавает»). Чтобы «привязать» движение луча к сигналу, применяется режим «Синхронизация«. Запуск луча начинается только тогда, когда уровень измеряемого сигнала достигнет заданной пользователем величины (внутренняя синхронизация), или придет запускающий импульс на специальный синхронизирующий вход (внешняя синхронизация). В практике автомобильной диагностики внутренняя синхронизация получила большее распространение.

Если планируется сохранение записанной информации в файл для дальнейшего анализа, выкладывания в Интернете, создания эталонных библиотек и пр., существует кнопка «Запись«. На ряде осциллографов эта кнопка может быть объединена с кнопкой «Старт«.

На что следует обратить внимание при выборе осциллографа?

Вернемся к изображению экрана осциллографа с минимально необходимым набором элементов управления. Как мы видим, экранное поле, несущую информацию, занимает только часть всего экрана. Часть экрана занимают перечисленные выше кнопки. Перед разработчиками интерфейса стоит очень сложная задача: если сделать их большими и удобными для пользователя, они отнимают место у экранного поля. Просмотр и анализ самого сигнала затрудняется. Если сделать экранное поле большим, кнопки получаются маленькими и ими неудобно пользоваться. Поскольку разработчики программного обеспечения, как правило, не являются работниками автосервиса и привыкли работать в комфортных условиях (чистые руки, удобный компьютерный стол), выбранное ими соотношение не всегда оказывается удобным для реально работающего диагноста. Второй проблемой является желание программиста «облегчить жизнь» работнику. Но, не зная особенностей реальной работы автосервиса, программист порой перегружает интерфейс кучей дополнительных кнопок. Эти кнопки используются крайне редко, но они еще больше уменьшают площадь экранного поля и вместо облегчения работы с прибором затрудняют ее. Перегруженность интерфейса редко используемыми элементами очень сильно затрудняет работу не только новичков, но и достаточно уверенных пользователей.

Совет №1: При выборе осциллографа основное внимание обращаем на удобство и «дружественность» интерфейса.

Следующим аспектом, на который следует обратить внимание, является «Частота дискретизации». В отличие от электронно-лучевых осциллографов, современные цифровые приборы не выводят сигнал на экран непрерывно. В какой-то момент времени замеряется напряжение на входе прибора и с помощью аналого-цифровых преобразователей (АЦП) преобразуется в цифровой вид. Через какое-то время делается следующий отсчет, оцифровывается и так далее.

На верхней части рисунка показаны исходные сигналы, на нижней части — сигналы, выводимые на экран. Если отсчеты идут часто, картинка на экране почти соответствует оригиналу (левый график). Если отсчеты идут редко, картинка искажается до неузнаваемости (правый график). Параметр, характеризующий частоту следования отсчетов, носит название «Частота дискретизации».

Итак, какую частоту считать достаточной? В теории измерений считается, что частота выборок должна как минимум в 5 раз превышать максимальную частоту исследуемого сигнала. Но на практике в дело вступают законы экономики. Повышение частоты требует применения более скоростных микросхем АЦП и процессора, что резко повышает стоимость прибора в целом. Цена профессионального радиотехнического осциллографа может доходить до нескольких десятков тысяч долларов. Учитывая тот факт, что максимальные частоты автомобильных сигналов ниже, чем в телевизионной аппаратуре, осциллографы для автомобилей выделились в отдельный класс. Минимальной допустимой можно считать частоту 500 кГц, достаточной — 2 МГц.

Частота дискретизации указывается в техпаспорте на прибор в виде «Частота», либо «Количество выборок». И вот тут скрывается очень «хитрый» маркетинговый ход. Если осциллограф имеет несколько входов (лучей), не всегда уточняется, к чему относиться этот параметр — к одному или ко всем в сумме. Так же не всегда понятно, к чему относиться заявленное количество выборок. Особенно это относиться к приборам, произведенным в КНР. Разобраться в этих тонкостях порой бывает сложно даже опытному пользователю.

Совет 2: Выбираем прибор по минимальной величине горизонтальной развертки.

Для автомобильного осциллографа приемлемым можно считать, если она составляет 0,2…2,0 миллисекунды на деление. Самым высокочастотным автомобильным сигналом является сигнал шины CAN, и этой развертки достаточно для его отображения. Для остальных сигналов данная развертка (и высокая частота дискретизации) является избыточной. Приводит к увеличению объема записываемых файлов и лишнему уровню помех. Прибор с более низкой частотой имеет меньшую цену, основные сигналы выводит удовлетворительно, шину CAN может и не «увидеть».

Что такое мотортестер?

Возможности осциллографа не ограничиваются вышеперечисленными функциями. Если к нему добавить ряд дополнительных датчиков и разработать соответствующее программное обеспечение, он получает название » мотортестер». На сегодняшний день является мощным диагностическим комплексом. Позволяет проводить полную проверку систем зажигания, безразборную дефектовку двигателя и многое другое. Стандартом на мотортестеры предусмотрен необходимый набор датчиков и ПО. К сожалению, цена мотортестера, полностью соответствующего стандарту, может достигать очень больших величин. Например, (сейчас снятый с производства) прибор SNP-4000 фирмы SUN имел стоимость «всего» €38000 (была снижена до€27.000), прибор PDA-1000 — $10.000 (была снижена до $5.000).. Цена современного мотортестера Bosch FSA-720, присутствующего на рынке, около $5.000.

На смену им пришли приборы, имеющий ограниченный набор датчиков и упрощенное программное обеспечение. По стандарту они не могут называться мотортестерами и носят название «Осциллограф с функциями мотортестера». Редко используемые функции у них отсутствуют, что позволило снизить цену до приемлемого для большинства автосервисов уровня.

Рассмотрим назначение датчиков и программных модулей, входящих в их комплект.

1. Накладные датчики для проверки систем зажигания с программным модулем «Проверка зажигания». Позволяют по напряжению вторичной цепи, прикладываемого к свече зажигания полностью проверить все элементы: свечи, катушки, бронепровода и коммутатор. Имеют наборы для систем: с распределителем, с парными катушками (DIS), с индивидуальными катушками (СОР).

2. Датчик давления в цилиндре с программным модулем «Проверка фаз». Позволяет безразборным методом проверить правильность выставки фаз ГРМ и оценить состояние цилиндропоршневой группы.

3. Датчик пульсаций во впускном и выпускном коллекторах. Своего программного модуля, как правило, не имеет. Позволяет ориентировочно оценить эффективность работы каждого цилиндра, а также состояние цилиндропоршневой группы.

4. Для дизельных сервисов приборы комплектуются накладными пьезоэлектрическими датчиками. Своего программного модуля не имеют. Позволяют достаточно точно находить дефекты в элементах топливной аппаратуры.

5. Различные другие программные модули.

Отсутствие «жесткой привязки» к стандарту позволяет каждому автосервису подбирать требуемую комплектацию исходя из задач, стоящих перед ним. А также позволяет более гибко решать вопросы стоимости данного вида приборов.

Совет 3. При выборе прибора особое внимание обращаем на его программное обеспечение, наличие обновлений, вопросы технической поддержки и гарантий производителя.

Обзор и результаты тестирования данных устройств будут рассмотрены в отдельной статье.

Автор статьи — Рязанов Федор

Преподаватель Школы ИнжекторКар