Осциллограф. С ним и без него
… этот форум (Легион-Автодата — http://forum.autodata.ru/index.php ), и некоторые другие форумы по профилю, меня многому научили. Раньше, когда только ставил сигналки (а это скучное занятие и оно мне не особо нравилось) , купил книгу «Диагностика и ремонт японских автомобилей» Кучер В.П (админ форума Легион-Автодата). С этого всё и началось. Это, наверное, и были мои первые шаги в профессию «автомобильный диагност»…О работе автодиагноста можно много рассказывать, но не буду растекаться, скажу пару слов об одном из направлений в этой работе —
Несколько примеров использования осциллографа
Первый пример
Обычный мотор Nissan QG15 с шаговым мотором и проблемой с холостыми оборотами. Причём, обучение проходит и всё вроде ничего, но после нескольких запусков обороты начинают чудить.
Подобные случаи вызывают очень большие трудности при диагностике: несколько лет назад (осцил уже имелся, но с ним было мало опыта работы), убил два дня на диагностику с перепаиванием совершенно исправной микрухи, отмыванием до блеска совершенно исправной заслонки, перестановкой её и ЭБУ с другого автомобиля, обвешиванием разъёма лампочками.
В итоге уже начал верить в чудеса: « Всё исправно, но не работает !», (вернее работает, но не так, как надо). Каким-то чудом неисправность была найдена — полусгнивший провод. И я был не первый, кто пытал эту машину, до меня другие авто-мастерские также мыли, чистили, паяли, переставляли… и всё без толку.
Сейчас есть осциллограф. Такие неисправности лучше решать при его помощи. Из-за врождённой лени никуда далеко не углубляюсь … -) и сразу подключаю осцилл, и вот оно — на одном канале сигнал оторван от земли на 2В.
Полусгнивший провод нашёлся быстро:
Второй пример
Автомобиль Nissan Cube – «не едет». Тоже, не вдаваясь в подробности, сразу вкручиваю датчик давления и по сигналу понимаю — выпуск стоит очень рано:
Кто занимался этим вопросом, тот знает, что для того, чтобы проверить метки на цепи, надо долго крутить коленвал, а тут определение неисправности заняло несколько минут.
Третий пример:
Toyota Vits с ошибкой Р0500 (сигнал датчика скорости) и дёрганьем коробки. Спидометр работает всегда.
Делаем пробную поездку, скорость в дате сканера определяется, цепляю осцилл на вход датчика скорости в ЭБУ и видим такую картину.
Сигнал «оторван» от земли. Сигнал тут идёт стандартно для всех Тойот: от ABS в приборку, дальше в ЭБУ. Замеряем «массу» на приборке, вот он один вольт, думаю, после прогрева становилось ещё больше и ЭБУ переставал видеть такой сигнал. Далеко искать не пришлось, «масса» приборки прикручена к креплению магнитолы, которое отломилось и «масса» бралась с корпуса магнитолы.
А вот как должно быть и стало после ремонта:
Во многих случаях осциллограф увеличивает скорость диагностики и достоверность диагноза (сам я не любитель долгостроев, стараюсь делать максимально быстро).
Когда выбирал для себя осциллограф, то перечитал много форумов – нигде нет однозначного мнения. Ну, и я не буду советовать, каждый выбирает то, что ему надо для своих задач. Сейчас я работаю Мотодоком-3, при моих задачах он меня полностью устраивает. В принципе, работать можно любым, я думаю, главное понимать что нужно увидеть.
Мои запросы сейчас — четыре (а можно и больше) каналов, обязательно датчик давления, индуктивные датчики (который на провод надевается и для COP катушек), токовый датчик очень желательно (я сделал самодельный, резистор в разрыв провода, неудобство в том, что провод надо резать), токовая осциллограмма в некоторых случаях более информативна. и вроде всё. Хотя вполне можно обходиться приборами и попроще.
Парк обслуживаемых машин у нас, в основном «японцы», как право, так и леворукие, не очень старые. Проблем с ними практически не бывает, надёжность японских машин поражает, как бы не пытались наши сограждане их изломать. И все те примеры, которые я привёл в этой статье, это « неисправности, человеками созданные » (я, вообщем не против, ломайте). Европейские машины тоже обслуживаем, но их пока меньше, потихоньку народ пересаживается с правого руля.
Козлов Алексей Викторович
© Легион-Автодата
Ник на форуме «Легион-Автодата» alex22
т. 8 913 247 85 41
г. Барнаул
Автосервис «Пронто»
Ул. Цеховая 58Б
т. 8 913 247 85 41
Ремонт и техническое обслуживание автомобилей
Осциллограф может применяться для диагностики двигателя, датчиков электронной системы управления, генератора, стартера, аккумулятора и других систем и устройств автомобиля. При комплексной автомобильной диагностике осциллограф дополняет проверку сканером, но в некоторых случаях может дать более подробную информацию о неисправностях в электрических и электронных системах.
При использовании осциллографа необходимо знать места подключения его щупов к диагностируемому элементу, а также форму осциллограммы для номинального режима работы этого элемента. Впрочем, методика использования осциллографа, как правило, подробно описана в инструкциях, прилагаемых к прибору.
Диагностирование датчиков осциллографом
Датчик положения коленчатого вала (ДПКВ)
Этот датчик служит для синхронизации времени подачи искры и срабатывания форсунок по такту сжатия в цилиндрах. В общем случае датчик сообщает блоку управления (ЭБУ) о положении поршня первого цилиндра в верхней мертвой точке при такте сжатия. Для различных марок автомобилей ДПКВ может располагаться рядом с задающим диском у шкива коленчатого вала или маховика.
Сигнал датчика положения коленчатого вала в номинальном рабочем режиме имеет синусоидальную форму с разрывом. Форма сигнала имеет равномерную одинаковую амплитуду. Если на осциллограмме присутствуют отклонения, значит, задающий диск имеет не равномерность вращения или люфт, т. е. плохо закреплен или поврежден.
Методика диагностирования ДПКВ осциллографом заключается в следующих действиях:
- измерительный щуп подключается к сигнальному проводу осциллографа;
- диапазон измерения напряжения устанавливается до 300…500 В;
- после нажатия кнопки или клавиши «Пуск» снимаем сигнал с датчика на дисплее. Форма сигнала должна соответствовать примеру, приведенному на рисунке 1.
Датчик положения распределительного вала (ДПРВ)
Датчик положения распределительного вала (или датчик фаз) служит для синхронизации времени впрыска топлива форсунками с временем открытия впускных клапанов. Осциллограмма сигнала с этого датчика имеет прямоугольную форму с амплитудой 12,3…12,7 В.
Больше информации о работе датчиков можно получить, если снимать одновременно сигналы ДПКВ и ДПРВ для определения фазы впрыска и смещения распределительных валов относительно друг друга.
На рисунке 2 показан номинальный сигнал датчиков положения коленчатого и распределительного вала.
На графике нижний фронт сигнала ДПРВ совпадает с разрывом зубьев на задающем диске, что говорит о правильной фазе впрыска.
Датчик массового расхода воздуха (ДМРВ)
Датчик массового расхода воздуха сообщает электронному блоку (ЭБУ) о количестве воздуха, поступившего в цилиндры двигателя для определения оптимального количества топлива, впрыскиваемого форсунками, т. е. времени открытого состояния форсунки при впрыске.
Основной параметр для диагностики датчика — это его нулевое напряжение, которое у исправного датчика при включенном зажигании должно быть равным 0,996 В. При углубленной диагностике ДМРВ, необходимо измерить время релаксации — период, в течение которого датчик выходит в нулевое положение.
На рисунке 3 показана осциллограмма исправного датчика массового расхода воздуха. Нулевое напряжение на датчике в этом случае равно 0,996 В, а скорость выхода на рабочий диапазон 0,5 мс.
На рисунке 4 представлена осциллограмма неисправного ДМРВ. Время перехода 20 мс, а напряжение при нулевом объеме воздуха — 1,130 В. Автомобиль с таким датчиком будет расходовать много топлива, и терять мощность.
Немаловажно проверить пик выхода датчика на максимальный уровень напряжения. Для этого нужно снять сигнал с ДМРВ на работающем двигателе при резко нажатой педали газа.
Чем ближе значение сигнала к 5 В, тем датчик имеет большую отдачу и двигатель будет эластичнее в работе (рис. 5).
Датчик положения дроссельной заслонки (ДПДЗ)
Датчик положения дроссельной заслонки легче всего проверить сканером. Но при плавающей неисправности, когда автомобиль движется рывками, лучше проверить сигнал датчика осциллографом.
Для этого сигнальный провод щупа подключают к выходу ДПДЗ и снимают сигнал, открывая дроссель, т. е. нажимая на педаль акселератора.
График осциллограммы должен иметь форму плавной кривой, на которой не должно быть резких перепадов, ступенек, скачков и т. п.
На рисунке 6 приведены осциллограммы сигналов с исправного и неисправного датчика положения дроссельной заслонки.
Проверка массы двигателя осциллографом
Осциллографом можно проверить качество соединения аккумуляторной батареи с потребителями. Так, плохую «массу» двигателя можно проверить, подсоединив отрицательный щуп с минусовой клеммой АКБ, а сигнальный — с двигателем или кузовом. Значительные помехи в графике сигнала свидетельствуют о плохой «массе».
На рисунке 7 приведен пример осциллограммы хорошего контакта клеммы АКБ с массой автомобиля.
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, в частности — 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 требуется проверка осциллографом.
На рисунке 8 приведен пример характерного высоковольтного сигнала в системе зажигания при правильной работе всех элементов. По отклонениям от номинального графика осциллограммы можно судить о работоспособности всей высоковольтной цепи системы зажигания.
Любой неисправный элемент цепи — катушка, высоковольтный провод, свеча изменят характер графика осциллограммы, как показано на рисунках 9. 12.
Диагностика осциллографом топливных форсунок
Форсунка бензинового двигателя состоит из запорного клапана, который управляется электромагнитом (электромагнитной катушкой). Перемещение этого клапана в процессе работы форсунки можно проверить осциллографом.
В момент открывания и закрывания запорной иглы форсунки на осциллограмме должны прослеживаться характерные «бугорки» и колебания напряжения, что видно на рисунке 13.
Осциллограмма неисправно работающей форсунки приведена на рисунке 14.
На этом графике не прослеживаются какие-либо колебания напряжения в процессе движения запорной иглы (клапана), что свидетельствует о неисправности.
Диагностика форсунок с помощью осциллографа требуется при скрупулезном поиске неисправности в затруднительных случаях диагностирования.
В большинстве случаев достаточно сделать анализ эффективности работы цилиндров двигателя.
С помощью осциллографа можно оценить время нахождения форсунок в отрытом состоянии, а также некоторые другие параметры, которые важны при тщательном поиске неисправностей при неправильной работе системы питания.
Более подробный анализ работы форсунок приводится в инструкции по использованию осциллографа.
Диагностика осциллографом
Здравствуйте, дамы и господа. По сложившемуся за последнее время обычаю, пост снова пишет сын, занимающийся ремонтом и обслуживанием авто.
Как вы знаете (вроде бы писал как то раз) из предыдущих постов — машина с момента покупки отказывается ехать, периодически глохнет, дёргается, пиннается в спину, кушает много бензина и замер при помощи ELM327 показывает что под капотом у нас вместо девяносто двух мустангов сидит всего 72 дохленьких ослика. Ну, и соответственно, с момента покупки я с этим автомобилем веду неравный бой, пытаясь выселить из моторного отсека ишаков и заселить туда уже наконец тех самых, так горячо любимых и так долго ожидаемых мустангов.
Две недели назад (
14-15 февраля) на приёмную трубу был установлен новый лямбда зонд от автомобиля ВАЗ-2110. Купил его за 1500 рублей в магазине автозапчастей на трассе, у нас на окраине деревни. Ниссановский "типа оригинальный" меня ужаснул ценой и я поскорее постарался забыть его как страшный сон. Что бы мозги не выдавали ошибку, что типа выбит катализатор, что высокий уровень сигнала с ЛЗ2 и прочее — установил самодельную обманку в проводку ЛЗ. Как это выглядело — на фото.
Обманка ЛЗ, пока не упакована.
С этим моментом почти всё хорошо — напряжение правильное, амплитуда хорошая, мозги не ругаются. Машина — прямо таки озверела. (по сравнению с тем, что было раньше) Стала ехать намного приятнее, появился запас мощности при движении по трассе, иногда даже из спортивного интереса "проверяю" — стараюсь тронуться и уехать со светофора раньше, чем какая нибудь свежая гранта/калина/иномарка… Но, это всё шалости и не показатель.
Дальнейшая борьба развивалась следующим образом — после очередной чистки дроссельной заслонки, КХХ и РХХ машине как то уж совсем поплохело — стала глохнуть практически при каждом сбросе педали газа, при нажатии на педаль на стоящем авто, пытаясь выдерживать обороты скажем 3000-3500, стрелка тахометра подскакивет до 2000-2500, потом падает до 1800 и начинает скакать как мячик на резинке между 1800 и 2100. Очень мне это не понравилось, озадачило и даже немножко напугало. Взялся курить форумы. Прочитав примерно половину интернета был уже морально и физически готов к замене цепи ГРМ, но верить в это всё же по прежнему отказывался.
Вот кстати и заслонка ДО чистки 
А вот — после.
Следующим ходом с моей стороны стала капитальная проверка датчиков, до которых смог дотянуться, катушек зажигания и форсунок. Вот тут я выпал в крайнюю степень о…уения. КАК ТАК?! ПОЧЕМУ этот автомобиль до сих пор заводится и куда то даже едет? Но, обо всём по порядку…
Так сложилось, на прошедшее 23-е февраля мне был подарен двухканальный USB осциллограф от компании Мотор-мастер, под названием Disco2. Хочу вам сказать — очень замечательный и полезный инструмент в борьбе с автомобилем, особенно, когда хоть чуть чуть понимаешь то, что видишь. ))) Собственно, что произошло — подключился к ДПРВ (датчик положения распредвала) — увидел какую то совсем уж страшную картину — вместо "расчёски" из почти шестидесяти импульсов с двумя пропусками мой датчик выдал мне повторяющийся цикл 3421 3421 то есть 3 импульса, затем "пробел", 4 импульса, "пробел", 2 импульса, "пробел", один импульс, "пробел" и всё по новой. По причине нехватки знаний уже практически приговорил его и заодно ДПКВ(датчик положения коленвала) к замене. Но тут, совершенно случайно нашёл в интернетах обьяснение, что на ниссанах этот датчик именно так и должен работать и что это нормальная и исправная железяка, не требующая замены или лечения. Уфффф… Хорошо. +2000 деревянных к моему бюджету. )))
Вот это — исправный ДПРВ для ниссана. ДПКВ выглядит несколько иначе, но до него я пока не добрался по причине отсутствия ямы или эстакады.
Дальше пошла проверка форсунок по очереди — стою перед открытым капотом и считаю с лева на право 1-4
Форсунка 1, диагноз — короткое замыкание между витками обмотки. 
Форсунка 2, диагноз — исправна. 
Форсунка 3, диагноз — исправна. 
Форсунка 4, диагноз — короткое замыкание между витками обмотки.
Закончив с форсунками и попричитав про себя по поводу двух умерших я двинулся дальше — к катушкам зажигания. Я не знал что меня ждёт…
Итого: две форсунки из четырёх и четыре катушки из четырёх подлежат снятию и уничтожению! Твою ж налево! Лучше бы я туда не лазил и всего этого не видел. ))) И тут у меня снова возникает тот же самый вопрос: ПОЧЕМУ этот автомобиль до сих пор едет и даже в некоторых моментах немножко радует тем, как он едет? Как ему это удаётся?
Кроме катушек и форсунок была снята осциллограмма с ДПДЗ, но там ничего интересного нет. Он исправен и график ровно такой, как на любой другой исправной ДЗ.
В планах на ближайшее время — приобрести не сильно дорогой и мощный ноут, с живым аккумулятором, что бы его не приходилось постоянно держать на розетке (может, у кого есть ненужный? пару-тройку килорублей я впринципе под это дело выделить готов) и лезть под машину. Там ещё много неизведанного. Особенно мне интересно подключить осциллограф к лямбдам, к двум сразу, для того, что бы сравнить их скорость реагирования и выдаваемые напряжения. Кроме того — очень, ОЧЕНЬ интересно подключить на один канал осциллографа ДПРВ, а на другой — ДПКВ и выяснить, в каком положении относительно друг друга находятся эти два вала, не растянута ли цепь, а если растянута, то на сколько. Ну и кроме того — там ещё много чего можно померить и посмотреть. Всё описывать не буду, кому интересно — welcome to google.
По планам на искоренение выявленных неисправностей — ходил на экзист. Читал. Смотрел. Ушёл на авторазбор.рф 80% вероятность того, что в ближайшее время буду заказывать именно там. Катушки по 1000 рублей, форсунки по 700. И буду очень сильно надеяться на то, что с разбора мне приедут катушки, которые я установлю, подключу и при проверке осциллографом увижу правильные сигналы. Кстати вот они — на картинке ниже.
Осциллограмма напряжения на управляющем выводе первичной обмотки исправной индивидуальной катушки зажигания. 1) Момент открытия силового транзистора коммутатора (начало накопления энергии в магнитном поле катушки зажигания). 2) Момент закрытия силового транзистора коммутатора (ток в первичной цепи резко прерывается и возникает пробой искрового промежутка между электродами свечи зажигания). 3) Участок горения искры между электродами свечи зажигания. 4) Затухающе колебания, возникающие сразу после окончания горения искры между электродами свечи зажигания.
Ну, а пока — всё. Будет что-то новенькое — выложу сюда или в контакт. Следите, читайте. Надеюсь, вам было интересно и, может быть, вы даже вычитали что-то полезное. ))) Аривидерчи.
Осциллограф Autoscope для начинающих диагностов
Н ачинающие диагносты искренне верят, что после приобретения осциллографа они, теперь то уж точно, смогут обнаружить любую неисправность. Но, частенько, после приобретения прибора появляется много вопросов. Причем, если даже удалось корректно записать осциллограмму, то не всегда получается разобраться с полученными графиками, с помощью осциллограф Autoscope.
Даже если богатенький владелец СТО «не пожлобился» и купил все необходимое оборудование, начинающие диагносты, частенько, оказываются в положении интернов из известного телесериала. И анализы все можно сделать, и процедуры, и лекарства под рукой. Вот, только, результат… Как писал в сети Юра Игнатенко, (более известный как GNAT), «…врачей много, а правильно расшифровать кардиограмму могут единицы…». И тогда, на профильных форумах, начинают появляться многочисленные сообщения с просьбой помочь проанализировать то, что наснимал начинающий… Получается, что «права купил, машину купил, а «ездить» не купил». Поэтому, попробую рассказать про свой скромный опыт в анализе и расшифровке осциллограмм.
Осциллограф, в нашем случае Autoscope Постоловского – это, фактически, графический вольтметр. Его отличие от вольтметра в том, что он показывает не только величину напряжения, но и как оно изменяется во времени, т.е. его форму. Соответственно, ось «Y» – это величина напряжения, а ось «Х» – это время. Если величина напряжения не меняется, мы увидим на мониторе горизонтальную линию. Если напряжение увеличивается, то эта линия пойдет вверх, а если уменьшается – то вниз.
Показания Autoscope — изменение формы напряжения
Особенно ценным осциллограф будет при анализе быстро протекающих процессов (например, сигналов датчиков) или сигналов имеющих, к тому же, еще и сложную форму (например, управления форсункой или катушкой зажигания).
Показания Autoscope — быстро меняющаяся осциллограмма вторичного напряжения катушки зажигания
Для того, чтобы уметь проанализировать осциллограмму нужно, прежде всего, знать и понимать протекающие процессы и приобрести определенный опыт.
Потренируемся с показаниями осциллографа Autoscope следующим образом
Возьмем любой источник питания, (например, автомобильную аккумуляторную батарею или пальчиковую батарейку) и будем подключать ее к осциллографу. Когда на сигнальном выводе осциллографического щупа напряжения нет, мы видим на мониторе горизонтальную линию. А когда напряжение есть, мы тоже увидим горизонтальную линию, только она «подпрыгнет» вверх. Если подключать питание к осциллографическому щупу и тут же отключать его, то на мониторе появятся импульсы прямоугольной формы. Изменяя чувствительность входа осциллографа можно изменять высоту этих импульсов, а изменяя развертку – изменять их ширину. При помощи индикатора значения можно, с большой точностью, измерить величину напряжения в точке, куда установлен измерительный маркер, а также измерить продолжительность любого участка осциллограммы, расположив его между измерительными маркерами.
Показания осциллографа — измерение продолжительности участка осциллограммы с помощью измерительных маркеров
Усложняем задание. Для его проведения понадобиться помощник (или, лучше помощница). Берем два источника питания и будем подключать-отключать их к двум разным каналам осциллографа. Тогда мы увидим на мониторе пример двухканальной осциллограммы. Причем, если помощница будет совершать свои подключения не спеша, а вы, наоборот, будете «частить», то прямоугольные импульсы разных каналов будут отображаться на мониторе в разное время.
Показания Autoscope — работают два источника питания с разной частотой
Можно привести много примеров подобных сигналов в системе управления автомобильного двигателя. Например, особенно ценной будет такая запись при проверке правильности установки цепи, или ремня газораспределения.
Можно, также, поэкспериментировать с сигналами различных автомобильных датчиков и устройств, приобретая, тем самым, нужный и необходимый опыт.
Датчик положения коленвала и его показания
Этот датчик, в большинстве случаев, индукционный. Т.е. он не является источником напряжения, но способен реагировать на металлические предметы. Так, если подключить к такому датчику осциллограф и подносит к нему, например, обычную отвертку, то мы получим такую осциллограмму.
Показания осциллографа Autoscope — датчик коленвала
Датчик Холла и его осциллограмма
Этот датчик работает как обыкновенный выключатель. Для работы ему необходимо питающее напряжение. Поэтому если этот датчик «на весу» подключить, например, к разъему трамблера карбюраторной Славуты, или ВАЗ 2109, то после включения зажигания можно поэкспериментировать с датчиком. Если в паз датчика вставлять и вынимать, например, ножовочное полотно, то осциллограф, подключенный к сигнальному проводу датчика, покажет такую осциллограмму.
Показания прибора Autoscope — работа датчика Холла
Некоторые думают, что датчик Холла сам «выдает» напряжение. Но, это не так. Никакого напряжения датчик Холла не выдает. Он просто подключает сигнальный выход к «массе» и отключает его от «массы», и тем самым изменяет величину опорного напряжения, которое приходит к нему от коммутатора или электронного блока управления двигателем.
Электромагнитное реле
Если подключить осциллограф к обмотке реле и подавать на его обмотку импульсное напряжение, (т.е. по простому говоря, подключать и отключать питание), то на осциллограмме мы увидим «выброс» напряжения самоиндукции в отрицательной полярности.
Показания осциллографа Autoscope — электромагнитное реле
Если мысленно попробовать перевернуть эту осциллограмму «вверх ногами», то она станет очень-очень похожей на осциллограмму управления электромагнитной форсункой (впрочем, как и на осциллограмму любого другого элемента, обладающего значительной индуктивностью – электромагнитного клапана и т.п.).
Еще больше информации можно получить при многоканальной записи. Например, если подключиться к форсунке, искре, МАР и измерить разрежение во впускном коллекторе.
Показания Автоскопа — осциллограммы нескольких датчиков одновременно
Продолжение статьи читайте во второй части, посвященной электромагнитной форсунке впрыска.
Выражаем благодарность Андрею Бежанову (andreika)
Александр Передерий