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) правоъгълни импулси, както и нивата на бавно променящите се напрежения.
Осцилоскопът може да се използва за:
- Откриване на нестабилни повреди.
- Проверка на резултатите от направените корекции.
- Мониторинг на активността на ламбда сондата на системата за управление на двигателя, оборудван 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, правилността на формата на импулсите, издадени от ламбда сондата, могат да служат 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 извърши 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 (IN) сигнал в рамките на периода;
- Период: Продължителност на цикъла на сигнала (мсек)
- Честота: Брой цикли в секунда (Hz);
- Ширина: Ширина на квадратна вълна (мс, мс);
- Работен цикъл: Съотношение на периода на повторение към ширината (В чуждата терминология се използва обратният работен цикъл, параметър, наречен работен цикъл, изразен в%);
- Форма на вълната: правоъгълна вълна, взрив, синусоида, 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.
Анализират се AC сигнали - амплитуда, честота и форма на вълната.
Честотно модулирани сигнали - анализират се амплитудата, честотата, формата на вълната и ширината на периодичните импулси. Източниците на такива сигнали са показаните на илюстрациите устройства.
Сигнали с модулирана широчина на импулса (ШИМ) - анализират се амплитудата, честотата, формата на сигнала и коефициентът на запълване на периодичните импулси. Източниците на такива сигнали са показаните на илюстрациите устройства.
Формата на вълната, произведена от осцилоскоп, зависи от много различни фактори и може да варира значително. С оглед на гореизложеното, преди да продължите с подмяната на подозрителния компонент в случай, че формата на уловения диагностичен сигнал не съвпада с референтната форма на вълната, резултатът трябва да бъде внимателно анализиран:
Волтаж
Нулевото ниво на референтния сигнал не може да се счита за абсолютна референтна стойност, - "нула" реалният сигнал, в зависимост от специфичните параметри на изпитваната верига, може да бъде изместен спрямо еталонния в рамките на определен допустим диапазон.
Пълната амплитуда на сигнала зависи от захранващото напрежение на тестваната верига и може също да варира спрямо референтната стойност в определени граници.
В постоянните вериги амплитудата на сигнала е ограничена от захранващото напрежение. Пример е веригата за стабилизиране на оборотите на празен ход (IAC), чието сигнално напрежение не се променя по никакъв начин с промяна на скоростта на двигателя.
В променливотоковите вериги амплитудата на сигнала вече недвусмислено зависи от честотата на източника на сигнала, например амплитудата на сигнала, генериран от сензора за положение на коляновия вал (CKP) ще се увеличи с увеличаване на скоростта на двигателя.
С оглед на гореизложеното, ако амплитудата на сигнала, получен с осцилоскопа, е прекалено ниска или висока (до отрязване на горните нива), просто трябва да превключите работния обхват на устройството, като превключите към подходящата скала за измерване.
При проверка на оборудването на вериги с електромагнитно управление (например IAC система) когато захранването е изключено, могат да се наблюдават скокове на напрежението, които могат безопасно да бъдат игнорирани 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, освен ако, разбира се, самият факт на сплескване на предната част е признак за неизправност във функционирането на тествания 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 променливотокови вериги времевата база на осцилоскопа зависи от честотата на източника на сигнала, 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 референтните 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 се промени 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 блок за управление (ECM). Черният проводник трябва да бъде свързан към правилно 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.
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. Втора сонда за сигнален проводник (черен) заземете здраво осцилоскопа.
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 осцилограмата, потвърждавайки факта на припокриване на инжекторите (за системи с прекъсване на горивото).
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
Стартирайте двигателя и сравнете формата на вълната, взета от изхода на индуктивния сензор, с еталонната, показана на илюстрацията. Увеличаването на оборотите на двигателя трябва да бъде придружено от увеличаване на амплитудата на импулсния сигнал, генериран от сензора.
Електромагнитен клапан за празен ход (IAC)
Има много различни видове електромагнитни клапани IAC, използвани в автомобилната индустрия, които произвеждат сигнали с различни форми.
Обща характеристика 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 оборотите 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.
Ламбда сонда (сензор за кислород)
Забележка. Разделът съдържа осцилограми, характерни за най-често използваните в автомобилите кислородни датчици от циркониев тип, които не използват референтно напрежение от 0.5V. Напоследък титановите сензори стават все по-популярни, чийто обхват на работния сигнал е 0 - 5 V, а по време на изгарянето на бедна смес се генерира високо ниво на напрежение, обогатява се ниско ниво на напрежение.
Свържете осцилоскоп между клемата на ламбда сондата на ECM и масата.
Уверете се, че двигателят е загрял до нормална работна температура.
Ако записаният сигнал не е вълнообразен, а е линейна зависимост, тогава, в зависимост от нивото на напрежение, това показва прекомерно преизчерпване (0 - 0,15 V), или повторно обогатяване (0,6 - 1 V) въздушно-горивна 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 с еталонната форма на вълната, показана на илюстрацията.
Ако изображението не е достатъчно ясно, леко почукайте върху цилиндровия блок в областта, където се намира сензорът за детонация.
Ако формата на вълната не може да бъде недвусмислена, сменете сензора или проверете състоянието на окабеляването на неговата верига.
Изходен сигнал за запалване 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 еталонната форма на вълната, показана на илюстрацията, 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.
Първична намотка на запалителната бобина
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 вълновата форма на получения сигнал с еталонната вълнова форма, показана на илюстрацията - 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.