Курсовая работа: Диагностическое оборудование
Вторая
цифра в обозначении кода идентифицирует определенную функцию, выполняемую
блоком управления, или подсистему блока, а именно: 1 — измерение нагрузки и
дозированиетоплива; 2 — подача топлива, система наддува; 3 — система зажигания
и регистрация пропусков воспламенения смеси; 4 — системы уменьшения
токсичности; 5 — система холостого хода, круиз-контроль, система
кондиционирования; 6 — внутренние цепи и выходные каскады блока управления; 7 и
8 — трансмиссия (автоматическая коробка передач, сцепление и т. п.).
Четвертая
и пятая цифры в коде — это номер кода, идентифицирующий цепь или компонент.
Возможности
сканера как инструмента для диагностики во многом определяются совершенством
его ПО.
Например,
портативные сканеры серии KTS
в качестве ПО используют диагностический модуль информационной системы ES.
Программы диагностики блоков управления, являющиеся одной из составляющих
модуля, на сегодняшний день позволяют работать с управляющей электроникой европейских,
американских и азиатских автомобилей более 50 производителей и включают
протоколы обмена информацией с более чем 14 000 типов блоков управления.
Среди
них — блоки управления современных дизельных двигателей, оснащенных
электронными системами питания типа Common
Rail и модульными насосами-форсунками.
Программы позволяют тестировать управляющую электронику интеллектуальных
тормозных систем, в составе которых используются устройства электронного распределения
тормозного усилия, экстренного торможения, динамической стабилизации траектории
и др. ПО поддерживает все известные протоколы обмена: простейший (считывание
кодов), европейский (ISO),
американо-японский (SAE), универсальный
(OBD), включая новейший OEM
— протокол, использующийся для работы с автомобилями, оснащенными
мультиплексной схемой проводки. Помимо этого, в него заложена возможность
автоматически идентифицировать тестируемый автомобиль.
Кроме
диагностических программ, ПО содержит так называемую сервисную информационную
систему, представляющую собой аппарат для анализа полученных данных и поиска
неисправностей. Причем оба раздела диагностического «софта» объединены на
программном уровне, что позволяет вести так называемый ориентированный поиск
неисправности с помощью компьютера. Его суть в том, что данные, полученные в
результате сканирования, автоматически поступают в аналитическую часть
программы. Туда же может быть затребована любая вспомогательная информация,
находящаяся в других разделах системы EStronic,
необходимая для определения отклонений и ошибок. Это могут быть нормативные
величины параметров системы, передаваемые с помощью новой опции CASPLUS,
образцовые осциллограммы сигналов, электрические схемы и т. д. При
необходимости программа предлагает диагносту выполнить последовательность
действий, направленных на выявление неисправности. Причем тестируемая
электронная система опрашивается непосредственно в процессе анализа.
В
качестве примера рассмотрим возможности российских сканеров серии ДСТ. С
помощью сканеров серии ДСТ можно выбрать режимы тестирования, которые позволят:
считывать системные данные, обрабатывать коды ошибок, сбрасывать коды ошибок,
управлять исполнительными механизмами автомобиля, записывать и сохранять в
энергонезависимой памяти тестера значения переменных и флагов состояний,
отображать данные как в текстовом, так и в графическом режимах, устанавливать
пароль, экспортировать данные в файл на компьютере при помощи программы DstLink
и Мотор-Тестер. Для контроля работы двигатнля фиксируются более 100 различных
параметров.
Сканеры
предназначены для обслуживания как отечественных (ВАЗ, ГАЗ, УАЗ), так и
импортных (DAEWOO, SEAT,
Skoda, Audi)
автомобилей. Диагностика возможна, если автомобиль имеет диагностический разъем
OBD-II
или
разъем 2 х 2 с наличием всех четырех проводов, идущих к каждому выводу.
Дилерские
сканеры. Большое количество различных типов ЭСУД требует
обеспечить быстрый доступ к технической информации по каждой конкретной модели
автомобиля.
Дилерские
сканеры разрабатываются каждой автомобилестроительной фирмой для собственных
моделей (часто определенных годов выпуска).
Современный
сканер — многофункциональный прибор, поддерживающий все сервисные функции,
такие как чтение ошибок со всех блоков управления автомобиля,
перепрограммирование всех блоков управления, сброс сервисных интервалов и т. д.
Сканер должен поддерживать работу по протоколам European
On-Board
Diagnosis (E-OBD),
что позволяет проводить дополнительную диагностику систем, влияющих на
токсичность двигателя. Наличие у сканера встроенной информационной системы ELSA
способствует оперативному получению технической информации о сервисных работах,
контрольных параметрах элементов всех систем автомобиля и т. д.
Базовая
комплектация дилерского диагностического сканера: диагностический адаптер-мультиплексор;
кабели подключения адаптера к LAN
— порту персонального компьютера и к колодке OBD-II;
кабель подключения к диагностической колодке.
12.
Мотор-тестеры
Мотор-тестер
— прибор, в котором не используется кодовая информация о неисправностях,
поступающая от блока управления, а задействованы аналоговые сигналы от внешних
датчиков, установленных в автомобиле.
По
идеологии использования мотор-тестер прежде всего необходим для определения
параметров системы зажигания (в высоковольтной и низковольтной частях),
параметров пуска электроснабжения, анализа выхлопных газов — если встроен
газоанализатор, угла опережения зажигания. Кроме электрических, мотор-тестер
измеряет параметры гидравлических и механических систем: давление топлива и
компрессию, разряжение на впуске и давление турбины компрессора,
противодавление катализатора и температуру двигателя.
Мотор-тестеры
можно применять для измерения совокупности каких-либо сигналов с любой точки
системы управления, т. е. в качестве тестера или осциллографа. Измерения
мотор-тестер производит при помощи набора специализированных датчиков. Именно
от их конструкции и разнообразия зависит возможность проведения измерений.
Особенно большим многообразием отличаются датчики для исследования системы
зажигания. Мотор-тестер в обязательном порядке должен выполнять тест
относительной или абсолютной компрессии, тест системы газораспределения,
мощностного баланса, баланса производительности форсунок. Результаты этих
тестов представляются как в цифровом, так и в графическом виде, что позволяет
оценить не только численное значение параметров, но и обнаружить такие сложные
дефекты, как неправильную установку фаз газораспределения или причину пониженной
компрессии.
Огромную
роль в мотор-тестере играет осциллографический режим. Современные мотор-тестеры
объединяют осциллограф (с возможностью получения осциллограммы высоковольтной
системы зажигания) и анализатор двигателя, который с помощью разнообразных
тестов оценивает состояние цилиндро-поршневой группы и электрооборудования
автомобиля. В зависимости от класса (а значит, и цены) мотор-тестер может иметь
различные характеристики и возможности. Например, осциллограф может быть как
одноканальным, так и многоканальным, осциллограмма зажигания может быть
доступна только на автомашинах с классической системой (с распределителем) или
на современных системах DIS
и СОР (прямое зажигание и система катушек на свечах), и возможности анализатора
двигателя тоже бывают различными, хотя большинство этих тестов доступно только
для старых классических систем зажигания.
Мотор-тестер
можно использовать для исследования двигателей всех типов, как карбюраторных,
так и со впрыском, работающих на бензине или газе. Наиболее широкими
возможностями обладают стационарные мотор-тестеры со встроенными
газоанализаторами.
Современный
мотор-тестер оснащается справочными базами данных. Эти базы, как правило,
содержат информацию о регулировочных параметрах, расположении контрольных меток
и регулировочных винтов, данные о параметрах элементов электрооборудования и
характеристики датчиков. Наиболее хорошо оснащенные мотор-тестеры содержат базу
эталонных сигналов.
В
последнее время на рынке мотор-тестеров появились портативные модели, которые
не имеют экспертной системы и базы данных, но вполне могут заменить консольные
системы среднего уровня. Эти приборы позволяют делать практически все, что
делают стационарные, и даже обладают некоторыми преимуществами перед ними по
стабильности, удобству управления, четкости алгоритма пользования базовым меню.
Портативные
мотор-тестеры имеют модульную конструкцию, т. е. существует основной системный
блок с экраном и клавиатурой, а также смежные модули обработки сигналов.
Например, модуль четырехканального осциллографа, модуль сигналов системы
зажигания, модуль сканера, и в перспективе даже может быть установлен модуль
газоанализатора.
Важное
преимущество портативного прибора по сравнению с консольной конструкцией —
возможность тестирования двигателя на ходу.
Поскольку
прибор выполнен на одной плате, надежность его очень высока. Универсальность
портативного мотор-тестера определяется прежде всего квалификацией персонала.
Набор дополнительных адаптеров и переходников для подключения в базовой
комплектации охватывает большой спектр моделей автомобилей и позволяет
диагностировать практически любой двигатель.
13.
Диагностические платформы (комплексы)
Современный
подход к оснащению участка диагностики — построение интегрированного
технологического комплекса на основе общей платформы. Под диагностической
платформой понимается набор основных приборов, который может расширяться и
дополняться, придавая комплексу функциональные возможности, наиболее полно
отвечающие текущим требованиям потребителя. Платформенный диагностический
комплекс формируется по модульному принципу. В его составе выделяется базовое
устройство, к которому в качестве периферийных компонентов подключаются
различные модули. Модуль представляет собой прибор-приставку, обладающую
функциями одного из диагностических инструментов: осциллографа, сканера,
газоанализатора, мультиметра и др.
Модули
максимально адаптированы для совместной работы в составе комплекса и работают
под управлением единого ПО с привлечением справочно-информационной системы. Это
облегчает работу диагноста, позволяя оперативно подключать к исследованию
необходимый прибор. Он управляет всеми имеющимися в распоряжении диагностическим
средствами из одного места, используя единый интерфейс.
В
качестве примера можно привести платформенный диагностический комплекс
российского производства КАД-400.
КАД-400
включает: мотор-тестер для бензиновых двигателей; дилерский сканер МТ-2Е для
автомобилей ГАЗ, ВАЗ, УАЗ (МТ-2Е/9 с Евро-3+БОШ 7.9.7+ЯНВАРЬ-7.2);
двухканальный цифровой осциллограф с памятью на 100 кадров; генератор эталонных
сигналов; комплект персонального компьютера с устройством для чтения CD-ROM,
пятью свободными СОМ-портами, сетевой картой, монитором, принтером и пультом
дистанционного управления; передвижную стойку с тормозом на колесах.
14.
Осциллографы и мультиметры
Осциллографы
предназначены для измерения параметров и визуального анализа формы сигналов в
любых электронных и электрических системах автомобиля. Подключение к
исследуемой цепи осуществляется посредством измерительных кабелей и датчиков.
Осциллограф
— электронный прибор, позволяющий, в отличие от тестера, увидеть не только
средние значения напряжения н измеряемых цепях, но и процесс изменения
напряжения во время работы на выводах проверяемых узлов автомобиля. При помощи
осциллографа можно составить полную картину работы системы управления
двигателем и сделать соответствующие выводы.
Технические
характеристики осциллографа можно подразделить на несколько групп:
характеристики входов и точность, частотные характеристики, синхронизация и
сервисные возможности.
У
входной цепи осциллографа, как и у любой другой, есть два вывода — положительный
и отрицательный. Если измерить тестером сопротивление между любым выводом
питания осциллографа и любым входным выводом, то получится очень большое
сопротивление, так как осциллограф, подобно большинству современных
измерительных приборов, имеет дифференциальную входную цепь, которая
обеспечивает развязку входных и питающих цепей прибора. Если ваш прибор имеет
дифференциальный вход, можно смело подключать его выводы к любым точкам
бортовой проводки, не заботясь о том, что если минус попал на плюс, то
обязательно что-нибудь замкнет. Исключение составляет вторичная цепь зажигания
— напряжения там составляют десятки киловольт, и для просмотра этих напряжений
используются специальные емкостные датчики, не имеющие непосредственного
контакта с измеряемой цепью, — обычный вход осциллографа просто сгорит при подключении
его к этой цепи.
Некоторые
автомобильные приборы могут иметь и другие типы входных цепей, которые не
обеспечивают развязки входов от питающих цепей. Это сделано или в связи с
дополнительными функциями измерительной цепи (например, совмещение
измерительной цепи с цепью отключения катушки зажигания, как в приборах фирмы Sun
и Bosch на входах контроля
первичной обмотки катушки зажигания), или для снижения себестоимости изделия. В
любом случае необходимо иметь информацию о том, обеспечивает ли входная цепь
прибора развязку от питающих напряжений. Тестер имеет плюсовой и минусовой щупы
(соответственно красный и черный провода).
В
большинстве описаний приборов приводится такая характеристика, как точность
измерения, погрешность измерения или класс точности прибора. Например, если
погрешность измерения равна 10 %, это означает, что измеренное напряжение может
на самом деле находиться в диапазоне от 11,4 до 13,9 В и точнее его можно
измерить только прибором, имеющим меньшую погрешность измерения. Желательно,
чтобы был еще указан способ вычисления погрешности измерения — от измеряемой
величины или от максимальной (например, при измерении напряжения в 1 В на шкале
в 100 В, если прибор имеет погрешность 5 % максимального значения шкалы,
получаются показания от -4 до +6 В, а если проводить те же измерения на шкале в
2 В, то разброс значений будет от 0,9 до 1,1 В).
Частотные
характеристики гораздо более важны для осциллографа, нежели для тестера. Все
измерения тестера ограничиваются частотой в единицы герц, так как быстрее
индикатор тестера работать не может. Например, если измерять тестером минусовой
(управляющий) вход форсунки на работающем автомобиле, получится напряжение
около 7...9 В, которое будет несколько изменяться в ту или другую сторону при
нажатии и отпускании педали газа. Если же подключить к цепи осциллограф, то
можно определить, что напряжение 7...9 В — это среднее значение напряжения на
выводе форсунки за длительный период времени. Но при включении форсунки на исправном
автомобиле напряжение на этом выводе равно + 0...1 В, а при выключении —
напряжению питания -0...1 В. Таким образом, осциллограф отличается от тестера
тем, что может воспроизводить на экране форму быстро меняющихся сигналов.
Однако уловить автомобильным осциллографом электрический сигнал на входе
приемника или сигнализации с радиоуправлением невозможно, так как частота
сигнала на входе слишком высока для автомобильного осциллографа, и его можно
увидеть только специальными осциллографами, имеющими максимальную частоту
входного сигнала не менее 100 МГц. Предел частот для рассмотрения подавляющего
большинства сигналов в автомобильной системе управления двигателем к настоящему
времени составляет около 10 кГц, исключением из общей массы сигналов являются
лишь сигналы зажигания — наиболее важная их составляющая находится в пределах
40 кГц. Поэтому осциллограф, предназначенный для работы в условиях автосервиса,
должен достоверно показывать форму сигналов в полосе частот от 0 до 10 кГц,
если он не предназначен для работы с системой зажигания, и от 0 до 40 кГц, если
в перечень сигналов, доступных к просмотру, входят сигналы зажигания.
Необходимо
корректировать искажения исследуемого сигнала в соответствии с полосой
пропускания прибора. Все импульсные сигналы, существующие в системах
электронного управления двигателем, как правило, претерпевают незначительные
искажения в осциллографе с полосой пропускания не ниже 10 кГц. Форма сигнала
может существенно отличаться только у сигналов зажигания и, в некоторых
случаях, у сигналов датчиков положения коленчатого вала, и то на высоких
оборотах (более 4000...5000 мин1).
У
осциллографа, в отличие от тестера, существует набор горизонтальных разверток,
синхронизация и горизонтальное смещение изображения. Горизонтальной разверткой
10 с называют отображение непрерывного фрагмента измеряемого сигнала
длительностью 10 с. Фрагменты, отображаемые на экране, не следуют в реальности
один за другим, без перерыва. Фрагменты измеряемого сигнала отстоят друг от
друга на произвольное время, но показ изображения на экране всегда начинается с
одной и той же точки изображения, поэтому изображение на экране кажется слитным
и относительно неподвижным, что позволяет просматривать сигналы в реальном
времени. Для того чтобы обеспечить вывод изображения таким образом, в
осциллографе есть механизм или устройство, называемые синхронизацией. Этот
механизм обеспечивает выдачу в осциллограф команд начала рисования фрагмента
входного напряжения. Простейший способ, используемый во всех осциллографах
широкого употребления — это фиксация момента, когда напряжение на входе
переходит через какой-то уровень в определенную сторону (например, переход
напряжения через уровень 6 В в сторону увеличения). Этот способ синхронизации
называется синхронизацией по входному сигналу или внутренней синхронизацией.
Уровень напряжения и направление перехода можно менять по своему усмотрению.
Для того чтобы устройство могло мгновенно отреагировать на появление сигнала
начала рисования существует механизм, который называется горизонтальным
смещением сигнала — с его помощью в осциллографах можно увидеть сигнал, который
появился на входе одновременно или даже раньше сигнала синхронизации, а также
установить просматриваемый сигнал в удобное положение на экране.
Основными
сервисными функциями являются функции записи сигнала для последующего просмотра
и автоматическая установка вертикальной и горизонтальной разверток и способа
синхронизации по заранее определенному типу входного сигнала.
Мультиметр
— многофункциональное устройство (электронный измерительный прибор,
объединяющий в себе несколько функций), позволяющее измерять не только
напряжение и силу тока, но и определять емкость, индуктивность, температуру,
частоту, а также длительность импульсов и скважность (интервалы между
импульсами) в случае импульсного сигнала. В минимальном наборе мультиметр
объединяет вольтметр, амперметр и омметр. Цифровые мультиметры имеют
графический дисплей для отображения формы сигнала.
Мультиметр
предназначен для измерения постоянного/переменного напряжения от 400 мВ до 1000
В; измерения постоянного/переменного тока от 40 мА до 10 А; измерения
сопротивления до 100 МОм; измерения электрического сопротивления с
сигнализацией низкого сопротивления цепи; проверки целостности
полупроводниковых диодов и нахождения их прямого напряжения; измерения
электрической емкости; измерения индуктивности; измерения температуры;
измерения частоты гармонического сигнала.
15.
Стробоскопы
Автомобильные
стробоскопы предназначены для визуального контроля взаимного расположения
установочных меток момента зажигания на блоке цилиндров и маховике или шкиве
коленчатого вала при работе двигателя. Это особенно важно при тестировании
двигателей, конструкция которых предполагает возможность регулировки начального
момента зажигания.
От
правильной установки момента зажигания зависят и расход топлива, и мощностные
характеристики двигателя, и темпы его износа. Опытные водители выставляют зажигание
«на глазок», точнее, на слух — ослабляют крепление трамблера, заводят мотор и
вращают корпус прерывателя-распределителя, пока им не покажется, что поймали нужный
момент. Иногда применяется способ с использованием контрольной лампы, но точно
совместить метки на шкиве коленчатого вала и крышке привода газораспределительного
механизма не так просто. Наибольшую точность при установке момента зажигания
обеспечивает стробоскоп.
Работа
стробоскопа основана на стробоскопическом эффекте. Суть его состоит в
следующем: если осветить движущийся в темноте объект очень короткой яркой
вспышкой, он зрительно будет казаться как бы неподвижно «застывшим» в том
положении, в каком его застала вспышка. Освещая, например, вращающееся колесо
вспышками, следующими с частотой, равной частоте его вращения, можно зрительно
остановить колесо, что легко заметить по положению какой-либо метки на нем. Для
установки момента зажигания запускают двигатель на холостые обороты и
стробоскопом освещают специальные установочные метки. Одна из них — подвижная —
размещена на коленчатом валу (либо на маховике, либо на шкиве привода
генератора), а другая — на корпусе двигателя. Вспышки синхронизируют с
моментами искрообразования в запальной свече первого цилиндра, для чего емкостный
датчик стробоскопа крепят на ее высоковольтном проводе. В свете вспышек будут
видны обе метки, причем, если они находятся точно одна напротив другой, угол
опережения зажигания оптимален, если же подвижная метка смещена, корректируют
положение прерывателя-распределителя до совпадения меток
16.
Имитаторы сигналов датчиков
Очень
интересным и нужным прибором в умелых руках является имитатор датчиков. С
помощью этого прибора можно не просто убедиться в правильности поставленного
«диагноза», заменив показания подозрительного датчика заведомо исправными, но и
проверить реакцию системы впрыска на изменяющийся сигнал, косвенно проверяя,
тем самым, исправность блока управления двигателем и целостность проводки от
датчика к блоку и от блока к исполнительным устройствам.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
|