Neki osciloskopi omogućuju vam spremanje valnih oblika u ugrađeni memorijski modul s naknadnim ispisom rezultata ili njihovim prijenosom na nosač osobnog računala već u stacionarnim uvjetima.
Osciloskop vam omogućuje promatranje periodičnih signala i mjerenje napona, frekvencije, širine (trajanje) pravokutnih impulsa, kao i razine sporo promjenjivih napona.
Osciloskop se može koristiti za:
- Detekcija nestabilnih kvarova.
- Provjera rezultata izvršenih korekcija.
- Praćenje aktivnosti lambda sonde upravljačkog sustava motora opremljenog katalizatorom.
- Analiza signala koje generira lambda sonda, čije je odstupanje parametara od norme bezuvjetni dokaz neispravnosti u funkcioniranju upravljačkog sustava u cjelini - s druge strane, ispravnost oblika impulsi koje izdaje lambda sonda mogu poslužiti kao pouzdano jamstvo odsutnosti kršenja u sustavu upravljanja.
Pouzdanost i jednostavnost korištenja modernih osciloskopa ne zahtijevaju nikakvo posebno znanje i iskustvo od operatera. Interpretacija primljenih informacija može se lako izvršiti elementarnom vizualnom usporedbom oscilograma snimljenih tijekom testa sa sljedećim vremenskim ovisnostima tipičnim za različite senzore i aktuatore automobilskih kontrolnih sustava.
Parametri periodičkih signala
Karakteristike proizvoljnog periodičkog signala
Senzor temperature rashladne tekućine motora (ECT)
senzor temperature usisnog zraka (IAT)
Senzor položaja leptira za gas (TPS)
Grijana λ sonda (Senzor kisika)
Mjerač protoka zraka (VAF)
Mjerač mase zraka (MAF)
Senzor kucanja (KS)
Induktivni senzor brzine motora
Induktivni senzor položaja radilice 15 (CKP)
Induktivni senzor položaja bregastog vratila L5 (CMP)
Induktivni senzor brzine vozila (VSS)
Senzori brzine i položaja osovine s Hallovim efektom (B6/1)
Optički senzori brzine i položaja osovine
Digitalni senzori za termometrijsko mjerenje zračne mase (MAF) i apsolutni tlak u ulaznom cjevovodu (MAP)
mlaznice za gorivo
Uređaji za stabilizaciju u praznom hodu (IAC)
Primarni namot indukcijskog svitka
Solenoidni ventil Y58/1 čišćenje spremnika drvenog ugljena (EVAP)
Recirkulacijski ventili ispušni plinovi (EGR)
digitalni signal
analogni signal
RPM signal (TN)
Kontrolni impuls mlaznice. Zatvoren gas
Kontrolni impuls mlaznice. Prigušni ventil potpuno otvoren
Tipični oscilogram signala proizvedenog induktivnim prijemnikom
Oscilogram upravljačkog signala sustava za stabilizaciju broja okretaja u praznom hodu (IAC)
Oscilogram signala koji proizvodi tipična lambda sonda (Senzor kisika)
Oscilogram signala koji proizvodi tipični senzor detonacije (KS)
Oscilogram upravljačkog signala pojačala paljenja
Oscilogram signala na stezaljci primarnog namota svitka paljenja
Svaki signal snimljen osciloskopom može se opisati pomoću sljedećih osnovnih parametara:
- Amplituda: razlika između maksimalnog i minimalnog napona (U) signal unutar razdoblja;
- Razdoblje: Trajanje ciklusa signala (msec)
- Frekvencija: Broj ciklusa u sekundi (Hz);
- Širina: kvadratna širina vala (ms, ms);
- Radni ciklus: Omjer razdoblja ponavljanja i širine (U stranoj terminologiji koristi se obrnuti radni ciklus, parametar koji se naziva radni ciklus, izražen u %);
- Valni oblik: kvadratni val, burst, sinusni val, zub pile, itd.
Obično se karakteristike pokvarenog uređaja jako razlikuju od referentnih, što operateru omogućuje jednostavno i brzo vizualno prepoznavanje pokvarene komponente.
DC signali - analizira se samo napon signala.
Analiziraju se izmjenični signali - amplituda, frekvencija i valni oblik.
Frekvencijski modulirani signali - analiziraju se amplituda, frekvencija, valni oblik i širina periodičkih impulsa. Uređaji su izvori takvih signala.
Induktivni senzor položaja radilice 15 (CKP) b - prepoznavanje cilindra br. 1 (nedostaju 2 zuba)
Signali modulirani širinom pulsa (PWM) - analiziraju se amplituda, frekvencija, oblik signala i radni ciklus periodičkih impulsa. Uređaji su izvori takvih signala.
Valni oblik koji proizvodi osciloskop ovisi o mnogo različitih čimbenika i može uvelike varirati. S obzirom na prethodno navedeno, prije nastavka zamjene sumnjive komponente u slučaju da oblik snimljenog dijagnostičkog signala ne odgovara referentnom valnom obliku, rezultat treba pažljivo analizirati:
Napon
Nulta razina referentnog signala ne može se smatrati apsolutnom referentnom vrijednošću, - "nula" stvarni signal, ovisno o specifičnim parametrima kruga koji se ispituje, može biti pomaknut u odnosu na referencu unutar određenog dopuštenog raspona.
Puna amplituda signala ovisi o naponu napajanja testiranog kruga i također može varirati u odnosu na referentnu vrijednost unutar određenih granica.
U istosmjernim krugovima amplituda signala ograničena je naponom napajanja. Primjer je krug stabilizacije brzine u praznom hodu (IAC), čiji se signalni napon ni na koji način ne mijenja s promjenom brzine motora.
U AC krugovima, amplituda signala već nedvosmisleno ovisi o frekvenciji izvora signala, na primjer, amplitudi signala koji generira senzor položaja radilice (CKP) će se povećavati s povećanjem brzine motora.
S obzirom na prethodno navedeno, ako je amplituda signala snimljenog osciloskopom preniska ili visoka (sve do rezanja gornjih razina), samo trebate promijeniti radni raspon uređaja prebacivanjem na odgovarajuću mjernu ljestvicu.
Pri provjeri opreme krugova s elektromagnetskom kontrolom (npr. IAC sustav) kada je napajanje isključeno, mogu se primijetiti skokovi napona, koji se mogu sigurno zanemariti pri analizi rezultata mjerenja.
Također se ne biste trebali brinuti zbog pojave takvih deformacija oscilograma kao što je skošenje donjeg dijela prednjeg ruba pravokutnih impulsa, osim ako, naravno, sama činjenica spljoštenosti prednje strane nije znak kvara u funkcioniranju komponente koja se ispituje.
Frekvencija
Frekvencija ponavljanja signalnih impulsa ovisi o radnoj frekvenciji izvora signala.
Oblik snimljenog signala može se uređivati i dovesti u oblik pogodan za analizu promjenom skale vremenske baze slike na osciloskopu.
Pri promatranju signala u krugovima izmjenične struje, vremenska baza osciloskopa ovisi o frekvenciji izvora signala, određenoj brzinom motora.
Kao što je gore spomenuto, da bi se signal doveo u čitljiv oblik, dovoljno je promijeniti ljestvicu vremenske baze osciloskopa.
U nekim slučajevima, karakteristične promjene u signalu ispadaju obrnute u odnosu na referentne ovisnosti, što se objašnjava reverzibilnošću polariteta veze odgovarajućeg elementa i, u nedostatku zabrane promjene polariteta veze, može zanemariti u analizi.
Tipični signali komponenti upravljanja motorom
Moderni osciloskopi obično su opremljeni sa samo dvije signalne žice, zajedno s raznim sondama koje vam omogućuju povezivanje uređaja s gotovo svim uređajima.
Crvena žica spojena je na pozitivni pol osciloskopa i obično je spojena na terminal elektroničkog upravljačkog modula (ECM). Crna žica mora biti spojena na pravilno uzemljenu točku (masa).
Injektori
Kontrola sastava mješavine zraka i goriva u modernim automobilskim elektroničkim sustavima ubrizgavanja goriva provodi se pravovremenim podešavanjem trajanja otvaranja elektromagnetskih ventila mlaznica.
Trajanje boravka mlaznica u otvorenom stanju određeno je trajanjem električnih impulsa koje generira upravljački modul i koji se primjenjuju na ulaz elektromagnetskih ventila. Trajanje impulsa mjeri se u milisekundama i obično ne prelazi raspon od 1÷14 ms.
Tipični oscilogram impulsa koji kontrolira rad injektora prikazan je na sl. Često se na oscilogramu također može uočiti niz kratkih pulsacija, koji slijede neposredno nakon iniciranja negativnog pravokutnog pulsa i održavaju elektromagnetski ventil injektora u otvorenom stanju, kao i oštar pozitivni val napona koji prati trenutak zatvaranja ventila.
Ispravno funkcioniranje ECM-a može se jednostavno provjeriti osciloskopom vizualnim promatranjem promjene oblika upravljačkog signala s različitim radnim parametrima motora. Dakle, trajanje impulsa pri okretanju motora u praznom hodu trebalo bi biti nešto veće nego kada jedinica radi pri malim brzinama. Povećanje brzine motora trebalo bi biti popraćeno odgovarajućim povećanjem vremena u kojem mlaznice ostaju otvorene. Ova se ovisnost posebno dobro očituje pri otvaranju gasa kratkim pritiskom na papučicu gasa.
Koristeći tanku sondu iz kompleta isporučenog s osciloskopom, spojite crvenu žicu uređaja na priključak mlaznice ECM-a sustava upravljanja motorom. Druga sonda signalne žice (crno) čvrsto uzemljite osciloskop.
Analizirajte oblik signala očitanog tijekom pokretanja motora.
Nakon pokretanja motora provjerite oblik upravljačkog signala u praznom hodu.
Oštrim pritiskom na papučicu gasa podignite broj okretaja motora na 3000 okretaja u minuti - trajanje upravljačkih impulsa u trenutku ubrzanja trebalo bi se znatno povećati, nakon čega bi uslijedila stabilizacija na razini koja je jednaka ili malo manja od broja okretaja u praznom hodu.
Brzo zatvaranje leptira za gas trebalo bi dovesti do ispravljanja oscilograma, potvrđujući činjenicu preklapanja mlaznica (za sustave s prekidom goriva).
Tijekom hladnog pokretanja, motoru je potrebno neko obogaćivanje mješavine zraka i goriva, što se osigurava automatskim povećanjem trajanja otvaranja mlaznica. Kako se trajanje upravljačkih impulsa na oscilogramu zagrijava, trebalo bi se kontinuirano smanjivati, postupno se približavajući vrijednosti tipičnoj za brzine u praznom hodu.
U sustavima ubrizgavanja koji ne koriste mlaznicu za hladni start, tijekom hladnog starta motora koriste se dodatni kontrolni impulsi koji se na oscilogramu pojavljuju kao pulsacije promjenjive duljine.
Donja tablica prikazuje tipičnu ovisnost trajanja upravljačkih impulsa za otvaranje brizgaljki o radnom stanju motora.
Stanje motora | Trajanje kontrolnog impulsa, ms |
besposlen | 1,5 ÷ 5 |
2000 ÷ 3000 o/min | 1,1 ÷ 3,5 |
Pun gas | 8,2÷3,5 |
Induktivni senzori
Pokrenite motor i usporedite valni oblik uzet iz izlaza induktivnog senzora s onim prikazanim na sl. 27 referenca.
Povećanje broja okretaja motora trebalo bi biti popraćeno povećanjem amplitude pulsnog signala koji generira senzor.
Solenoidni ventil brzine praznog hoda (IAC)
Postoji mnogo različitih vrsta IAC solenoidnih ventila koji se koriste u automobilskoj industriji, a također proizvode signale različitih oblika.
Zajednička značajka svih ventila je činjenica da bi se radni ciklus signala trebao smanjivati s povećanjem opterećenja motora povezanog s uključivanjem dodatnih potrošača energije, što uzrokuje smanjenje brzine u praznom hodu.
Ako se radni ciklus valnog oblika mijenja s povećanjem opterećenja, ali kada su potrošači uključeni, postoji kršenje stabilnosti brzine u praznom hodu, provjerite stanje kruga elektromagnetskog ventila, kao i ispravnost naredbenog signala izdao ECM.
Obično krugovi za kontrolu brzine u praznom hodu koriste 4-polni koračni motor, koji je opisan u nastavku. 2-pinski i 3-pinski IAC ventili testirani su na sličan način, ali su valni oblici napona signala koje proizvode potpuno različiti.
Koračni motor, kao odgovor na impulsni upravljački signal iz ECM-a, prilagođava brzinu praznog hoda motora u koracima prema radnoj temperaturi rashladnog sredstva i trenutnom opterećenju motora.
Razine upravljačkih signala mogu se provjeriti pomoću osciloskopa, čija je mjerna sonda spojena na svaki od četiri terminala koračnog motora.
Zagrijte motor na normalnu radnu temperaturu i ostavite ga da radi u praznom hodu.
Za povećanje opterećenja motora uključite prednja svjetla, uključite klima uređaj ili, na modelima sa servo upravljačem, okrenite upravljač. Broj okretaja u praznom hodu bi trebao pasti nakratko, ali se zatim odmah ponovno stabilizirati zbog rada IAC ventila.
Usporedite snimljeni valni oblik s onim prikazanim na sl. 28 referenca.
Lambda sonda (Senzor kisika)
Bilješka. Odjeljak sadrži oscilograme tipične za najčešće korištene cirkonijeve senzore za kisik u automobilima, koji ne koriste referentni napon od 0,5 V. U posljednje vrijeme sve su popularniji titanijski senzori čiji je radni raspon signala 0 ÷ 5 V, i visoka razina napona izdana tijekom izgaranja siromašne smjese, niska - obogaćena.
Spojite osciloskop između terminala λ-sonde na ECM-u i mase.
Provjerite je li motor zagrijan na normalnu radnu temperaturu.
Usporedite oscilogram prikazan na zaslonu mjerača s onim prikazanim na sl. 27 referentna ovisnost.
Ako snimljeni signal nije valoviti, već je linearan odnos, tada, ovisno o razini napona, to ukazuje na pretjerano iscrpljivanje (0÷0,15 V), odnosno ponovno obogaćivanje (0,6÷1 V) smjesa zrak-gorivo.
Ako postoji normalan valoviti signal u praznom hodu motora, pokušajte nekoliko puta oštro stisnuti papučicu gasa - fluktuacije signala ne bi trebale prelaziti raspon od 0 ÷ 1 V.
Povećanje brzine motora trebalo bi pratiti povećanje amplitude signala, smanjenje - smanjenjem.
Senzor kucanja (KS)
Spojite osciloskop između kontakta osjetnika detonacije ECM i mase.
Provjerite je li motor zagrijan na normalnu radnu temperaturu.
Naglo stisnite papučicu gasa i usporedite oblik uklonjenog signala izmjenične struje s prikazanim na sl. referentni valni oblik.
Ako slika nije dovoljno jasna, lagano kucnite po bloku cilindra u području gdje se nalazi senzor za detonaciju.
Ako valni oblik ne može biti jednoznačan, zamijenite senzor ili provjerite stanje ožičenja njegovog kruga.
Izlazni signal paljenja pojačala
Spojite osciloskop između terminala pojačivača paljenja ECM i mase.
Zagrijte motor na normalnu radnu temperaturu i ostavite ga da radi u praznom hodu.
Niz pravokutnih DC impulsa trebao bi biti prikazan na ekranu osciloskopa. Usporedite oblik primljenog signala s onim prikazanim na sl. 31 referentni valni oblik, obraćajući veliku pozornost na podudarnost parametara kao što su amplituda, frekvencija i oblik pulsa.
S povećanjem brzine motora, frekvencija signala trebala bi se povećati u izravnom razmjeru.
Primarni namot indukcijskog svitka
Spojite osciloskop između priključka ECM indukcijskog svitka i mase.
Zagrijte motor na normalnu radnu temperaturu i ostavite ga da radi u praznom hodu.
Usporedite oblik primljenog signala s onim prikazanim na sl. 31 referentni valni oblik, - pozitivni udari napona trebaju imati konstantnu amplitudu.
Neravnomjerno bacanje može biti uzrokovano prekomjernim otporom sekundarnog namota, kao i kvarom u stanju BB žice zavojnice ili žice svjećice.
B40 signal senzora temperature/razine/količine ulja
Signal oscilograma senzora temperature / razine / kvalitete ulja B40
1 - Kontrolirani parametri su u redu; 2 - Parametri premašeni za više od 80%; A - temperatura ulja iznad 160°C; B - razina ulja je iznad 88 mm; C - kvaliteta ulja je dobra; 3 - Parametri su podcijenjeni na 20%; A - temperatura ulja ispod -40°C; B - razina ulja ispod 0; C - kvaliteta ulja je loša