Как осциллограф мотор-тестер помогает в диагностике двигателя

Осцилограф мотор-тестер, что это такое и для чего он нужен?

Лидирующее место в двигателе современного автомобиля отведено электронным системам управления, а также регулирования. Постепенно они пришли на смену механическим системам и полностью заменили их, потому что только с электроникой можно соблюдать все более строгие требования законодательства относительно выбросов вредных веществ вместе с отработанными газами.

Простейшая система впрыска топлива двигателя состоит из:

1. топливного инжектора;
2. свечи и катушки зажигания;

а также из определяющих режимы работы двигателя датчиков:

1. датчика массового расхода воздуха;
2. датчика положения дроссельной заслонки;
3. датчика абсолютного давления во впускном коллекторе;
4. датчика положения коленчатого вала;
5. датчика температуры;
6. и лямбда-зонда.

Каждый датчик формирует конкретный сигнал, он соответствует той физической величине, которую контролирует датчик. Например, датчик расхода воздуха выполняет преобразование расхода воздуха на данный момент через двигатель в определенный уровень напряжения, датчик, отвечающий за положение дроссельной заслонки, "следит" за текущим на данный момент углом открытия заслонки и подает необходимое напряжение.

Лямбда-зондом генерируется сигнал с информацией о том, сколько кислорода содержится в отработанных газах. Датчиком, отслеживающим положение коленвала, генерируется сигнал, который показывает, в каком положении находится коленвал и с какой скоростью вращается.

Далее все эти сигналы идут к электронному блоку управления двигателем, на них основывается расчет массы топлива, необходимой для заполнения цилиндров воздухом, и, исходя из этих данных, выполняется определение необходимой длительности и момента впрыска топлива.

Также, опираясь на описанные параметры, системой определяется, какой должен быть угол поворота коленвала, чтобы воспламенились рабочие смеси.

В случае выхода сигнала какого-либо из датчиков за допустимые рамки, система выполняет сохранение соответствующего кода неисправности и сигнализирует об этом водителю через включение лампы Check Engine, расположенной на приборной панели.

Обычно диагностика авто , которое имеет такую систему управления, начинают с того, что подключается специализированный автомобильный сканер. Прибор подключают к шине обмена данными электронного блока управления с помощью диагностического разъема машины и считывают ошибки, зафиксированные электронным блоком управления в процессе работы двигателя.

Также можно видеть данные от датчиков в таком виде, какими их видит блок управления.

В большинстве случаев одних показаний автосканера недостаточно для выявления причины поломки, и наиболее эффективным будет выявление поломок путем прямого анализа сигналов, поступающих в электронный блок управления, а также сигналов управления от блока управления, и их дальнейшее сравнение с эталонами.

Именно для этих задач и нужен мотор-тестер .

Прибор мотор-тестер является специальным многоканальным цифровым осциллографом, задача которого - диагностика различных систем машины и двигателя в том числе. Ранее уже было отмечено, что суть диагностики - это анализ временных и амплитудных параметров сигналов, которые получает блок управления, а также фиксация параметров, которые не контролируются датчиками системы впрыска через датчики, включенные в комплектацию мотор-тестера.

Так, доп. датчик давления позволяет создать график с изменениями давления в цилиндре, глядя на который, можно понять, исправна ли цилиндро-поршневая группа, а также газораспределительный механизм; можно узнать, какое давление во впускном коллекторе, и сразу провести сравнение наполненности всех цилиндров топливовоздушной смесью; проанализировать, какое давление в выпускном коллекторе.

Также можно получить данные о напряжении и токе в различных электроцепях авто.

Вы можете проводить анализ всех этих сигналов, используя автомобильный осциллограф мотор-тестера, и совсем не важно, доступен ли их просмотр с помощью автосканера вообще.

Так, если обобщить все выше сказанное, приходим к выводу, что подключение автосканера к электронному блоку управления осуществляется с помощью диагностической шины, это необходимо для просмотра данных, с которыми функционирует электронный блок при управлении работой мотора.

Также доступен просмотр параметров, которые рассчитываются блоком управления, например, это относится к времени впрыска топлива, к углу опережения зажигания. Основываясь на этих показаниях, блок управления создает сигналы управления исполнительными механизмами, то есть форсункой, а также катушкой зажигания.

Когда какой-то параметр выходит за допустимые рамки, блоком управления фиксируется ошибка, но точно выявить поломку можно только если проверять еще раз с помощью мотор-тестера уровни сигнала на входе в электронный блок или же на выходе из датчиков.

Или дополнительно проведя анализ сигналов исполнительных механизмов. При необходимости также возможно подключение доп. датчиков из комплекта мотор-тестера с целью получения осцилограмм нужных параметров.

Чаще всего мотор-тестер выглядит как приставка к ПК, поэтому возможно использование вычислительных ресурсов компьютера, чтобы анализировать сигналы. Также это позволяет делать вывод результатов анализа на экран компьютера в форме, которая наиболее удобна пользователю - как график или диаграмма, и выполнять сохранение эталонных сигналов.

Отметим также, что даже если некоторые параметры были считаны автосканером, дополнительные измерения этих параметров с помощью мотор-тестера дает более полную картину. Почему сигнал от сканера недостаточно информативен?

Причина в невысокой скорости обновления данных, потому что обычно сканер измеряет параметры пару раз в секунду, и этого не хватает, чтобы проанализировать параметры, которые меняются стремительно. А мотор-тестер можно выполнять от ста тысяч измерений в течение секунды, преимущество очевидно.

Посмотрим пример анализа напряжения бортовой сети в процессе запуска двигателя и его работы на ХХ. Измерение напряжения одновременно будет проводиться мультимарковым автосканером AutoCom и мотор-тестером MT Pro. В окне автосканера для отображения параметров выбрано напряжение батареи и скорость вращения двигателя.

Окно настройки подсказывает: чем больше мы выбираем параметров, которые будут одновременно отображаться, тем дольше будет выполняться обновление каждого из них.

И если вам нужно следить за параметрами, изменение которых проходит быстрее, чем обновление показаний на автосканере, меняются быстрее, чем обновляются показания на сканере, лучше делать с помощью мотор-тестера.

Глушим двигатель. Начинаем записывать осцилограммы при уровне напряжения почти 12,8. Это также, как и у нормально заряженного аккумулятора.

Далее включаем запись в окне автосканера. И выбираем графический тип отображения.

Первое, что очевидно заметно - это то, как отличаются показания постоянного напряжения. Так возможно потому, что напряжение измеряется в разных точках: так, мотор-тестер может быть подключен своим щупом прямо к аккумуляторным клеммам, а электронный блок выдает ту напряжение, которое поступает к нему на вход.

Исходя из того, что показания отличаются незначительно, и нет каких-либо проявлений неисправностей в работе машины, можно не акцентировать на этом свое внимание. Как говорили ранее, двигатель заглушили, но сканером фиксируется вращение со скоростью 25 об/мин. Возможно, это особенность работы автосканера на данной машине. Поэтому на это также можно не обращать внимания.

Теперь выполняем запуск двигателя.

На графике оборотов можно увидеть небольшой участок прокрутки стартера, запуск двигателя, а также стабилизацию холостого хода. Мы можем видеть на графике, что бортовое напряжение просело примерно до отметки 10,5 В, затем понемногу оно нарастает и уже показывает нормальное напряжение для работы генератора 14,2...14,3 В.

Останавливаем запись и переходим к окну мотор-тестера. Теперь обратим внимание на участок запуска двигателя.

Наблюдаем очевидное сходство в сигналах, однако, первое, что можем заметить – это ступеньки на графике, который получил автосканер. Размер этих ступеней соотносится со временем обновления параметра. Например, видим, что момент пика падения напряжения в последний момент, когда включался стартер, пропущен, и напряжение падало до отметки 9 В.

Иногда, ориентируясь на этот сигнал, можно обнаружить поломку стартера или аккумуляторной батареи, а путем анализа сигнала, когда работает система зарядки аккумулятора, ориентируясь на пульсации напряжения, можем обнаружить неполадки в работе генератора.

Основной плюс в работе автосканера – это простота доступа почти ко всем параметрам двигателя через подключение только одного провода автосканера к разъему для диагностики.

С мотор-тестером другая ситуация – требуется ручное подключение щупа к конкретной точке проводки, чтобы просмотреть нужный параметр. В то же время с помощью мотор-тестера можно выполнять непосредственное измерение, с ним гарантировано получение правильных показаний независимо от того, исправна ли бортовая сеть или ЭБУ.

Также можно анализировать параметры, контроль которых автосканером просто невозможен.

Таким образом, мотор-тестер и автосканер - два отдельных незаменимых устройства, применяемых в диагностике современного мотора. Они могут заменить друг друга, только дополнить возможности друг друга.

Следовательно, чтобы работа была максимально эффективной, нужно рациональное сочетание возможностей этих двух устройств. А также понимание того, в какой ситуации какое устройство нужно задействовать.