Осциллограммы работы датчиков автомобиля

Учебный центр Profi+

Автомобиль — это просто

Диагностика Мотор-Тестером

Добрый день автолюбители и те, кто интересуются авто-диагностикой!

Сегодня подробнее поговорим об Осциллограммах, о мотор-тестере, осциллографе и о том, где они наиболее полезны при диагностике автомобиля.

Я уже говорил, что мотор-тестер это и есть тот же осциллограф, но имеет более расширенные функции для диагностики Двигателей Внутреннего Сгорания (ДВС).

Осциллограф же показывает как изменяется напряжение во времени.

Где это важно? Где нет замены осциллографу?

Во-первых это датчики вращения. При проверке любых датчиков автомобиля можно измерять напряжение.

И вполне можно делать это с помощью мультиметра.

Но конкретно в датчиках вращения напряжение меняется очень быстро и мультиметр не способен уловить эти изменения.

К тому же биение задающего диска или повреждение его зубцов значительно влияет на выходной сигнал датчика.

Отличный пример диагностики ДПКВ можете посмотреть в этом видео.

Без осциллографа такую неисправность определить было бы очень трудно.

Например, это сигнал исправного индукционного датчика коленчатого вала

А это такой же сигнал, но здесь заметно осевое биение диска — зазор между датчиком и диском то увеличивается, то уменьшается, что влияет на амплитуду сигнала.

Здесь совсем хаотичные импульсы. С диском явно проблемы

Это сигнал исправного датчика Холла

А здесь виден дефект.

Любители проверять такие датчики светодиодной контролькой, эту неисправность не обнаружат.

Определить такие дефекты можно только с помощью осциллографа.

Во-вторых система зажигания. В системе зажигания протекают не очень сложные электрические процессы, но увидеть и проанализировать их без осциллографа мы их не сможем.

Визуально увидеть мы можем только конечный результат — искру на электродах свечи зажигания.

И то, только тогда, когда свеча не установлена на своё рабочее место в ДВС. Можно уверенно сказать, что осциллограф это рентген для системы зажигания (и не только).

При диагностике необходимо подсоединить сигнальный щуп осциллографа к минусу первичной катушки зажигания.

В некоторых системах нет физической возможности подсоединится к первичной обмотке.

Тогда можно с помощью ёмкостного или индукционного датчика измерить магнитное поле вокруг катушки зажигания или высоковольтного провода подающего напряжение на свечу зажигания.

В обоих случаях картинка будет отражать все процессы происходящие в системе.

Время накопления энергии. В этот момент на один конец первичной обмотки катушки зажигания приходит плюс, а второй конец замкнут на минус через транзистор коммутатора (или контакты прерывателя).

В первичной и вторичной обмотки накапливается магнитное поле.

Напряжение пробоя. При запирании транзистора (размыкании контактов прерывателя) магнитное поле исчезает и при этом на выводе вторичной обмотки возникает высокое напряжение.

Это напряжение подаётся на свечу и пробивает воздушный зазор между электродами свечи.

Время горения искры. После пробития воздушного зазора, между электродами свечи, для поддержания горения искры требуется меньше энергии.

Значит после напряжения пробоя (шип) мы увидим снижение напряжения, которое будет поддерживаться какое-то время.

Это и есть искра. Важно, что бы этот участок осциллограммы был на всех режимах работы ДВС.

Затухающие колебания — будут видны на последнем этапе.

После того, как искра прогорела, остатки энергии исчезают не мгновенно.

Это мы и увидим на картинке — плавное угасание.

Вышеперечисленные примеры это подробная диагностика электрических неисправностей. Это можно делать и осциллографом и мотор-тестером.

Мотор-тестер же кроме диагностики электронных систем автомобиля, позволяет так же определить состояние механики двигателя. И делается всё это с высокой точностью и без необходимости разбирать двигатель.

Самый простой и эффективный способ, это анализ давления в цилиндре.

Делается это следующим образом: Выкручивается свеча зажигания и на её место нужно вкрутить датчик давления в цилиндре, который имеется в комплекте мотор-тестера.

Если у вас дизель — то датчик устанавливается в место форсунки.

Заводим двигатель и записываем сигнал.

На экране ноутбука мы увидим график изменения давления в цилиндре.

На данной диаграмме мы видим что происходит с давлением в цилиндре на разных тактах работы двигателя.

Что мы можем определить по этой картинке:

• Моменты открытия и закрытия клапанов, относительно положения коленчатого вала — это позволяет определить, верно ли установлены метки ГРМ.
• По значению давления на такте выпуска можно определить, не забит ли «катализатор».

• По значению разряжения на такте впуска, будет видно, есть ли сопротивление на впуске (загрязнён воздушный фильтр, грязь на РХХ, дросселе или клапанах) или присутствует подсос воздуха во впускной коллектор после дроссельной заслонки.

Осциллограмма Датчика давления в цилиндре. Метки ГРМ не правильно Выпуск опережает. Тойота Камри 40 Двигатель 2AZ-FE Вкладка «Фазы» Не правильно метки ГРМ. Тойота Камри 40 2AZ-FE График количества газов в цилиндре 2AZ-FE. Метки ГРМ не правильно. Выпуск Рано. Осциллограмма Датчика Давления в цилиндре Ниссан Примера 1999 года. Выпускной распредвал опережает Вкладка Фазы мотор-тестера Диамаг2. Ниссан Примера. Выпускной распредвал опережает График количества газов в цилиндре. Выпускной распредвал опережает на 1 зуб. Nissan Primera 1999 года выпуска График Давления в цилиндре Тойота Ярис. Неисправность системы VVT-i. Впускной распредвал запаздывает.

Это простые примеры, как мотор-тестер помогает при диагностике автомобилей на нашем СТО.

Конечно это не все его возможности. Более детально мы разбираем разные неисправности на практике, в процессе обучения на курсах авто-электриков и диагностов в Астане.

Повторюсь, что сегодня профессиональное диагностическое оборудование очень доступно по цене и не использовать его в работе — это признак непрофессионализма.

Тем более, что кроме платных обучающих курсов, очень много и бесплатной информации.

Например эти наши видеоуроки на канале YouTube

Источник статьи: http://profiplus.kz/diagnostika-motor-testerom/

Автомобильный осциллограф: понятие и принципы работы

Найти неисправность стало гораздо проще. Не надо разбирать и подкидывать каждую запчасть, что удешевляет поиск неисправности и экономит время. Автомобильный осциллограф применяется для диагностики двигателя, датчиков электронной системы управления, генератора, стартера, аккумулятора. Нужен при комплексной автомобильной диагностике, дополняет проверку сканером. Позволяет делать дефектовку мотора без вскрытия.

Осциллограф – это прибор, который снимает параметры времени и амплитуды электрического сигнала. При неисправностях автомобиля, также нужны эти характеристики. То есть как изменяется сигналы датчика, катушки, форсунки по времени.

Какой выбрать осциллограф для диагностики авто

Рассмотрим наиболее удобные и информативные приборы.

USB Autoscope Постоловского

На первом месте в рейтинге практиков стоит осциллограф Постоловского USB Autoscope IV. Имеет обширные диагностические функции.

Преимущества

• Профессиональные скрипты от Андрея Шульгина.
• Удобный интерфейс.
• Широкий диапазон измерения от 6 до 300 вольт.
• Обработка скриптов в автоматическом режиме.
• Информативный скрипт эффективности по цилиндрам CSS, показывающий работу форсунок, системы зажигания.
• Тест аккумулятора, генератора, стартера. Показывает неисправности в автоматическом режиме. Легкий процесс съема характеристик: достаточно иметь доступ к плюсовой или минусовой клеммам АКБ.
• Тест давления в цилиндре. Показывает метки системы газораспределения, правильно ли стоят фазы. Выявляет провернутый задающий диск.

Полная документация по работе с прибором. Подробно описаны скрипты, схемы подключения. Есть видео инструкция на сайте производителя. Отзывчивая поддержка.

Мотодок 3

Вторым в списке рейтинга осциллографов для диагностики автомобиля любой марки стоит Мотодок 3. Имеет схожие характеристики.

Преимущества и недостатки

• Скрипт Андрея Шульгина эффективности цилиндров. Есть некоторые недостатки по синхронизации с некоторыми автомобилями, имеющими слабый сигнал с датчика коленчатого вала. Но это сглаживается удобством и быстрой работой.
• Подключения на любое расстояние по кабелю RJ 45.
• Качество картинки при диагностике, что не маловажно при работе.
• Подробная документация на сайте производителя.

Для примера приведены только два осциллографа для диагностики авто. Существуют и другие приборы: отличаются ценой, производителем, но принцип измерения одинаков. Самое главное иметь опыт в чтении осциллограмм к каждой марке автомобиля.

Диагностика осциллографом автомобиля: как проводить

Пользоваться осциллографом не составляет особых трудностей у диагностов. Методика подробно описана в инструкциях к прибору. Главное знать места подключения к датчику положения коленчатого вала для проведения скрипта Шульгина по эффективности цилиндров. Для различных марок автомобилей ДПКВ может находится возле задающего диска или маховика.

Проверка датчиков осциллографом

Датчик положения коленчатого вала. Нужен для синхронизации искры и форсунок по такту сжатия. Сигнал имеет синусоидальную форму с разрывом. Форма сигнала с одинаковой амплитудой. Если есть отклонения, значит задающий диск имеет не равномерность вращения или люфт.

Исправный ДПКВ

1. Подключаем измерительный щуп к сигнальному проводу осциллографа.
2. Ставим диапазон измерения до 300-500 вольт.
3. Нажимаем кнопку пуск и снимаем сигнал.

Датчик положения распределительного вала. Имеет прямоугольную форму сигнала амплитудой 12,3 – 12,7 вольта. Полезно снимать одновременно сигналы ДПКВ и ДПРВ для определения фазы впрыска и смещения распределительных валов относительно друг друга. Но как правило этот параметр проверки ДВС есть на сканере.

Нижний фронт сигнала ДПРВ совпадает с разрывом зубьев на задающем диске, что говорит о правильной фазе впрыска.

Датчик массового расхода воздуха применяется на бензиновых двигателях для измерения объема прошедшего воздуха. Основной параметр для диагностики — это его АЦП равное 0,996 вольт при включенном зажигании. При углубленной диагностике ДМРВ, нужно померить время релаксации – период, за который, датчик выходит в нулевое положение.

Исправный ДМРВ. Нулевое напряжения равно 0,996 вольт и скорость выхода на рабочий диапазон 0,5 мс.

Ниже представлена осциллограмма неисправного ДМРВ. Время перехода 20 мс, а напряжение при нулевом объеме воздуха 1,130 вольт. Авто с таким датчиком будет расходовать много топлива и терять мощность.

Неисправный дмрв

Немаловажно проверить пик выхода датчика на максимальный уровень напряжения. Для этого нужно снять сигнал с ДМРВ на заведенном ДВС, при резко нажатой педали газа. Чем больше показания к 5 вольтам, тем датчик имеет большую отдачу и авто будет эластичнее.

Сигнал напряжения ДМРВ под нагрузкой

Работа с автомобильным осциллографом не страшна для начинающих диагностов. Нужно тщательно изучить инструкцию по работе с прибором и применять на практике. Чем больше опыт подключения к конкретной марке, тем быстрее и точнее поиск неисправностей.

Датчик положения дроссельной заслонки. Проверить легче всего сканером. Но при плавающей неисправности, когда автомобиль едет рывками, нужно проверить сигнал осциллографом. Подключаем сигнальный провод щупа к выходу ДПДЗ и снимаем сигнал открывая дроссель. Не должно быть резких скачков.

Исправный датчик положения дроссельной заслонки Неисправный датчик положения дроссельной заслонки

Проверка массы двигателя осциллографом

Плохую массу двигателя можно проверить измерительным щупом осциллографа. Минус щупа соединяется с минусовой клеммой АКБ, а сигнальный с двигателем или кузовом. Значительные помехи говорят о плохой массе.

Хорошая масса

Диагностика катушек зажигания с помощью осциллографа

Проверка системы зажигания возможна только по анализу сигнала вторичной или первичной цепи. Самодиагностика двигателя автомобиля способна только косвенно определить дефекты в высоковольтной части. Может выдать ошибку по пропускам зажигания. Коды неисправностей пропусков дают общую картину работы цилиндра. Они могут возникнуть как от неисправной катушки, свечи, высоковольтного провода, форсунки, низкой компрессии, подсоса воздуха. Для точного определения неисправной катушки зажигания нужна проверка осциллографом.

Ниже приведен пример типичного сигнала высоковольтного пробоя, по которому можно судить о работоспособности всей высоковольтной системы автомобиля. Любой дефектный элемент: катушка, провод, свеча проявится на этой осциллограмме.

Типичные неисправности системы зажигания

Проверка индивидуальных катушек зажигания

Для диагностики индивидуальных катушек зажигания очень удобно использовать осциллограф АВТОАС-ЭКСПРЕСС М. Удобство заключается в его компактности и легкости подключения. Достаточно загрузить программу и приложить индуктивный или емкостной датчик прибора к самой катушке. Получаем осциллограмму как показано выше.

Диагностика топливной форсунки осциллографом

Форсунка бензинового двигателя состоит из запорного клапана, электромагнитный катушки. Соответственно движение этого клапана возможно проверить осциллографом.

Исправная форсунка Неисправная форсунка

Диагностика форсунок с помощью осциллографа требуется в случае тщательного поиска неисправности. В большинстве случаев достаточно сделать тест Андрея Шульгина на эффективность работы цилиндров.

Проверка датчика кислорода с применением осциллографа

Лямбда зонд служит для точного дозирования топливо – воздушной смеси и снижения уровня токсичности отработавших газов. Работает по принципу гальванического элемента. Вырабатывает напряжение в зависимости от присутствия свободного кислорода во внутренней и внешней ячейке датчика. Напряжение варьируется от 0,1 – 0,9 вольт, что соответствует бедной и богатой смеси.

Проверить работу датчика можно

Первый вариант быстрый и достаточный для оценки общей работы. Второй же вариант диагностики датчика кислорода более точный и позволяет оценить скорость сработки лямбда зонда в режиме обратной связи.

Неисправный датчик кислорода. Скорость реакции медленная Датчик кислорода полностью неисправен

Скрипт CSS Андрея Шульгина

Вот мы и добрались до самой сути диагностики автомобильных двигателей. Для диагностов любой марки это самый информативный скрипт. Он показывает работу форсунок, искры и компрессии за одну проверку. Для проведения этого теста достаточно снять сигнал с датчика положения коленвала и синхронизацию с искры первого цилиндра. Сложность может заключаться в подключении к ДПКВ некоторых марок, но это сглаживается информацией, которую дает скрипт.

Порядок записи сигнала применительно к осциллографу USB Autoscope:

1. Подключиться параллельно сигнальным щупом осциллографа к выходу ДПКВ
2. Если установлена система зажигания DIS поставить щуп синхронизации на первый цилиндр, индивидуальная катушка — воспользоваться индуктивным датчиком.
3. Запустить двигатель и дать работать на холостом ходу.
4. Активировать скрипт CSS
5. Через 5-10 секунд плавно поднять обороты до 3000 и опустить.
6. Спустя 5-10 секунд резко поднять обороты и выключить искру оставив педаль газа полностью нажатой.
7. Остановить скрипт.

Анализ теста Андрея Шульгина

1. Нажать кнопку «Выполнить скрипт»
2. Задать входную информацию для анализа: количество и порядок работы цилиндров, угол опережения зажигания с погрешностью ±10°.
3. Анализируем полученную картинку.

График скрипта CSS

• Холостой ход — снижена эффективность 3 цилиндра.8.
• Низкая компрессия в 3 цилиндре.

Таким образом, за 5 минут можно найти причину «троящего» двигателя, не откручивая свечи и не замеряя компрессию.

Порядок проведения теста эффективности на осциллографе Мотодок 3

Порядок снятия скрипта аналогичный USB Autoscope:

Анализ осциллограммы давления в цилиндре

Для снятия характеристики газодинамических процессов в цилиндре в комплекте с Мотортестером прилагается датчик давления на 16 атм. Двигатель должен быть прогрет до температуры 80-90 °C

Порядок проведения теста:

1. Датчик давления вкрутить вместо свечи. Высоковольтный провод проверяемого цилиндра соединить с разрядником и подключить к нему датчик синхронизации первого цилиндра.
2. Выключить форсунку в проверяемом цилиндре.
3. Запустить прибор.
4. Завезти двигатель и дать работать на холостых оборотах.
5. Получить осциллограмму давления синхронизированную по ВМТ 0°C, как показано ниже.

Выпускной клапан открывается на 160° — метка смещена

Важно проанализировать две точки на осциллограмме:

1. Момент открытия выпускного клапана. На моторах без фазовращателей значение 140-145°, с фазовращателями порядка 160°.
2. Момент перекрытия, когда выпускной и впускной клапана открыты одновременно. Должен быть 360-360°.

При отклонениях от этих значений, можно говорить о смещении фаз газораспределения.

Все вышеприведенные методы работы с мотор тестером можно делать в различной последовательности. Все зависит от конкретного случая. Где-то достаточно провести тест Шульгина или снять характеристику давления в цилиндре. Главное найти неисправность меньшими потерями для владельца автомобиля.

Источник статьи: http://diagnozbibike.ru/avtomobilnyj-osczillograf/