Чем мотортестер отличается от осциллографа
Перейти к содержимому

Чем мотортестер отличается от осциллографа

  • автор:

Чем мотортестер отличается от осциллографа

Главная Статьи Теория диагностики Для чего нужен осциллограф мотор-тестер

Для чего нужен осциллограф мотор-тестер

В данной статье рассмотрено:
Принцип работы системы впрыска топлива
Назначение автомобильного сканера и назначение мотор-тестера.
Пример измерения напряжения сканером и мотор-тестером одновременно, показаны преимущества и недостатки каждого способа.

Определяющую роль в современном автомобильном двигателе играют электронные системы управления и регулирования. Постепенно, шаг за шагом они вытеснили механические системы, так как лишь электроника делает возможным соблюдение все более строгих предписаний законодательства по выбросам вредных веществ с отработавшими газами.

alt

На рисунке схематически изображен двигатель с простейшей системой впрыска топлива, которая состоит из следующих исполнительных механизмов:
1. топливная форсунка;
2. свеча и катушка зажигания;
а также из датчиков, которые определяют режим работы двигателя:
1. датчик массового расхода воздуха;
2. датчик положения дроссельной заслонки;
3. датчик абсолютного давления во впускном коллекторе;
4. датчик положения коленчатого вала;
5. датчик температуры;
6. лямбда-зонд.

Каждый датчик формирует определенный сигнал, который соответствует контролируемой им физической величине. Например, датчик расхода воздуха преобразует текущий расход воздуха через двигатель в определенный уровень напряжения, датчик положения дроссельной заслонки контролирует текущий угол открытия заслонки и выдает соответствующее напряжение. Лямбда-зонд выдает сигнал, который несет информацию о содержании кислорода в отработавших газах. Датчик положения коленвала генерирует сигнал, по которому можно определить текущее положение коленчатого вала и скорость его вращения.

alt

Все эти сигналы поступают в электронный блок управления двигателем, на основании чего рассчитывается масса топлива, соответствующая необходимому наполнению цилиндров воздухом, и по этим данным определяется требуемая продолжительность и момент впрыска топлива. Также на основании описанных параметров система определяет угол поворота коленчатого вала, при котором должно происходить воспламенение рабочей смеси.

alt

Если уровень сигнала от какого-либо датчика выходит за допустимый диапазон, система сохраняет соответствующий код неисправности и формирует сигнал водителю – включает лампу “Check Engine” на приборном щитке.

alt

Как правило, диагностика автомобиля с такой системой управления начинается с подключения специализированного авто сканера. Сканер подключается к шине обмена данными электронного блока управления через диагностический разъем автомобиля и позволяет считать ошибки, которые были зарегистрированы электронным блоком управления в процессе работы двигателя. А также позволяет посмотреть информацию, поступающую от датчиков в том виде, в котором их видит блок управления.

alt

Во многих случаях по показаниям сканера однозначно определить причину неисправности практически невозможно, поэтому самой оптимальной методикой поиска будет непосредственный анализ сигналов, поступающих в электронный блок управления и управляющих сигналов от блока управления, и сравнение их с эталонами. Для этих целей используют мотор-тестер.

alt

Мотор-тестер – это специальный многоканальный цифровой осциллограф, предназначенный для диагностики различных систем автомобиля, в том числе и двигателя. Как уже было сказано, диагностика заключается в исследовании амплитудных и временных параметров сигналов, поступающих в блок управления, а также измерение параметров, которые не контролируются датчиками системы впрыска при помощи датчиков из комплекта мотор-тестера.

Например, при помощи дополнительного датчика давления можно получить график изменения давление в цилиндре, по которому можно судить об исправности цилиндропоршневой группы, а также газораспределительного механизма; давление во впускном коллекторе, по которому можно сразу сравнить наполнение всех цилиндров топливовоздушной смесью; давление в выпускном коллекторе. А также напряжения и токи в различных электрических цепях автомобиля.

alt

Все эти сигналы можно непосредственно анализировать при помощи автомобильного осциллографа мотор-тестера независимо от того, возможно ли их просмотреть при помощи сканера вообще.

Итак, обобщив все ранее сказанное, можно сделать вывод, что сканер подключается к электронному блоку управления через диагностическую шину и позволяет просмотреть данные, с которыми оперирует электронный блок при управлении работой двигателя.

alt

Также можно посмотреть параметры рассчитанные блоком управления, например, время впрыска топлива или угол опережения зажигания, на основании которых блок управления генерирует сигналы управления исполнительными механизмами, соответственно, форсункой и катушкой зажигания.

alt

При выходе какого-либо параметра за пределы диапазона, блок управления фиксирует ошибку, однако достоверно определить неисправность предполагаемого узла можно лишь непосредственно перепроверив мотор-тестером уровни сигнала на входе электронного блока либо на выходе датчиков. Или еще и проанализировав сигналы исполнительных механизмов. При необходимости, также можно подключить дополнительные датчики из комплекта мотор-тестера и получить осциллограммы необходимых параметров.

Как правило, мотор-тестер выполнен в виде приставки к персональному компьютеру, что позволяет использовать вычислительные ресурсы компьютера для анализа сигналов, а также выводить результаты анализа на монитор компьютера в удобной форме в виде графиков и диаграмм, и сохранять эталонные сигналы.

alt

Следует отметить, что даже в случае измерения некоторых параметров сканером, непосредственное измерение этих же параметров мотор-тестером, позволяет получить дополнительную информацию. Причиной малой информативности сигнала полученного со сканера является, невысокая скорость обновления данных, как правило сканер позволяет делать замер параметра несколько раз в секунду, чего недостаточно для анализа быстроизменяющихся параметров. Мотор-тестер позволяет производить от ста тысяч измерений в секунду.

alt

Приведем в качестве примера анализ напряжения бортовой сети при запуске двигателя и работе его на ХХ. Измерять напряжение буду одновременно при помощи мультимарочного сканера AutoCom и мотор-тестера MT Pro. В окне сканера в качестве отображаемых параметров выбираю Напряжение батареи и Скорость вращения двигателя.

alt

Окно настройки подсказывает, что чем больше параметров будет выбрано для одновременного отображения, тем меньше будет скорость обновления каждого. Поэтому если необходимо отслеживать параметры, которые изменяются быстрее, чем обновляются показания на сканере, то для измерения этих параметров необходимо воспользоваться мотор-тестером.

Двигатель заглушен. Запускаем запись осциллограммы, Уровень напряжения – составляет почти 12,8 В, что соответствует нормально заряженному аккумулятору.

alt

Теперь включаем запись в окне сканера. Выбираем режим отображения в виде графиков.

alt

Первое, что бросается в глаза – отличия в показаниях постоянного напряжения. Причиной этого может быть то, что измерение напряжения осуществляется в разных точках: щуп мотор-тестера подключен непосредственно к клеммам аккумулятора, а электронный блок показывает напряжение, которое приходит на его вход. Так как разница в показаниях небольшая и никаких симптомов неисправности в работе автомобиля не проявляется, то можно не обращать на это внимания. Как уже отмечалось ранее, двигатель заглушен, тем не менее сканер показывает скорость вращения 25 об/мин. Возможно, эта особенность работы сканера на данном автомобиле. Также не будем обращать на это внимания.

alt

По графику оборотов видно небольшой участок стартерной прокрутки, запуск двигателя и стабилизацию холостого хода. На графике выше видно просаживание бортового напряжения до уровня примерно 10,5 В, затем плавное нарастание напряжения до нормального напряжения работы генератора 14,2…14,3 В.

Остановим запись и перейдем к окну мотор-тестера. Находим участок запуска двигателя.

alt

alt

Наблюдается явное сходство сигналов, но первое, что бросается в глаза – наличие ступенек на графике, полученном сканером. Размер этих ступенек как раз и определяется временем обновления параметра. Например, четко видно, что пик падения напряжения в момент включения стартера пропущен и на самом деле напряжение снижалось до 9 В. В определенных случаях по этому сигналу можно определить неисправность аккумуляторной батареи или стартера, а если анализировать сигнал при работающей системе зарядки аккумулятора, по пульсациям напряжения можно определить неисправность в генераторе.

Основным преимуществом сканера является простой доступ практически ко всем параметрам двигателя посредством подсоединения всего одного провода сканера к диагностическому разъему, в случае же с мотор-тестером, необходимо вручную подключать щуп в определенную точку проводки для просмотра требуемого параметра. С другой стороны, мотор-тестер позволяет проводить непосредственное измерение и обеспечивает верные показания не зависимо от исправности бортовой сети или электронного блока управления. А также позволяет проводить анализ параметров, которые сканером просто невозможно проконтролировать.

Мотор-тестер и сканер – два незаменимых прибора в диагностике современного двигателя, которые не заменяют друг друга, а дополняют возможности каждого.

Поэтому Для эффективной работы, необходимо рационально сочетать возможности этих двух приборов. И понимать в каких случаях, какой прибор необходимо использовать.

Чем мотортестер отличается от осциллографа

Мотор-тестеры и автомобильные осциллографы —
возможности, типы, параметры и выбор

Обзорной публикацией мы охватили все основные классы оборудования, используемого на диагностическом посту. Позже появилась отдельная публикация по сканерам. Теперь подробнее раскроем вопрос выбора для диагностического поста второго из базовых компонентов — мотор-тестера-осциллографа.

Что такое мотор-тестер и осциллограф — назначение и отличия от других классов оборудования и между собой

Осциллограф — прибор, позволяющий визуально наблюдать процессы, происходящие в электрических цепях.

Автомобильный осциллограф (automotive scope) — прибор, предназначенный для визуального наблюдения процессов, происходящих в электрических цепях автомобилей, включая высоковольтную систему.

Основные отличия автомобильного осциллографа от осциллографа общелабораторного применения заключаются в:

— наличии предусмотренных программным обеспечением специальных настроек, позволяющих максимально удобно работать с автомобильными электронными системами;

— наличии специальных датчиков — прежде всего для работы с высоковольтной частью системы зажигания.

Мотор-тестер (motor-tester) — прибор, предназначенный для диагностики систем автомобиля, включающий в себя, как основу, функции автомобильного осциллографа и функции выполнения специальных тестов. Мотор-тестеры также иногда называют анализаторами двигателя (Engine Analyser).

Основное отличие мотор-тестера от автомобильного осциллографа заключается в наличии предусмотренных программным обеспечением и конструкцией специальных тестов, позволяющих автоматизировано осуществлять специфические диагностические операции (тест «Баланс мощности», тест «Относительная компрессия» и пр. — см. далее).

Помня о различиях между мотор-тестером и осциллографом, далее мы будем использовать в основном термин мотор-тестер (при этом большая часть сказанного будет применима и к автомобильным осциллографам).

Основные отличия мотор-тестера от сканера:

— при работе со сканером, сканер подключается только к диагностической колодке и диагност получает диагностическую информацию только от электронного блока управления;

— при работе с мотор-тестером диагност подключается непосредственно к проверяемой электрической цепи (контактным или бесконтактным способом).

Кроме того, важным отличием являются особенности применимости этих приборов:

— сканер жестко применим только для тех автомобилей, для которых он предназначен (протоколы обмена которых он поддерживает);

— мотор-тестер в общем случае применим к любым автомобилям (однако существуют ограничения связанные, например, с особенностями устройства систем зажигания на некоторых автомобилях).

Надо понимать, что мотор-тестер и сканер — являются лишь частично и условно взаимозаменяемыми приборами. Для полноценной работы одного сканера недостаточно — мотор-тестер также всегда должен быть под рукой для:

— осуществления диагностических операций, не поддерживающихся на данном автомобиле имеющимся сканером. Например, с помощью сканерной диагностики (даже на современных автомобилях) весьма ограничены возможности по диагностике системы зажигания и (косвенной) диагностике механической части двигателя;

— проверки данных, получаемых с помощью сканера.

Если средства на приобретение диагностического комплекта на первом этапе работы жестко ограничены, то начинать работу стоит все-таки со сканером (а уже позже приобрести мотор-тестер). Однако, еще раз напомним, что полноценно работать, имея лишь один из этих приборов, нельзя.

Полезно также привести определение диагностического комплекса — это основные диагностические приборы — сканер, мотор-тестер и газоанализатор, объединенные или соединенные как аппаратно, так и программно (информационно).

Сразу оговоримся — в данной статье рассматриваются приборы, предназначенные, прежде всего, для диагностики бензиновых (как карбюраторных, так и инжекторных) автомобилей. Диагностика дизельных двигателей — тема отдельного обсуждения. Хотя некоторые из рассматриваемых приборов, имеют и определенные функции для работы с дизелями (например, МОДИС-М).

Также отметим, что, несмотря на название «МОТОР-тестер», — мотор-тестеры и осциллографы применяются не только при диагностике системы управления двигателем, но и при диагностике любых других электронных систем управления — системы управления автоматической коробкой передач, антиблокировочной системы, климатической системы, системы управления подвеской и пр.

Итак, современные мотор-тестеры выполняют следующие функции:

1. Универсальный автомобильный осциллограф (обязательно) — снятие и отображение осциллограмм. Этот режим используется, в частности, для проверки сигналов от датчиков электронных систем управления и проверки управляющих сигналов от электронных блоков управления к исполнительным устройствам;

2. Осциллограф зажигания (обязательно) — снятие и отображение осциллограмм первичных и вторичных цепей систем зажигания. Функциональность этого режима у конкретного прибора полностью зависит от того, какие системы зажигания он поддерживает. Поддержка той или иной системы заключается в поддержке со стороны программного обеспечения прибора и наличии датчиков, необходимых для снятия осциллограмм первичной и вторичный систем зажигания;

3. Специальные мотор-тестерные режимы (обязательно — это главное, что отличает мотор-тестер от автомобильного осциллографа). В частности это тесты — тест «Баланс мощности», тест «Эффективность цилиндров» («Неравномерность вращения»), тест «Относительная компрессия» и пр.

4. Измеритель и осциллограф неэлектрических величин (необязательно, но в последнее время становиться стандартом, тем более, что соответствующие датчики используются при проведении ряда специальных тестов — см. ниже) — температура (масла, охлаждающей жидкости), давление (давление в цилиндре, давление масла, давление топлива, давление наддува в турбированных системах, давление выхлопных газов и пр.), разрежение (во впускном коллекторе), детонация и пр. — могут измеряться при помощи специальных датчиков, преобразующих соответствующую физическую величину в напряжение;

5. Мультиметр (необязательно) — измерение различных электрических величин — напряжения, тока, сопротивления, частоты, скважности и пр.

6. Имитатор сигналов (необязательно, в современных мотор-тестерах встречается редко, но популярность его использования в диагностике растет).

Параметры мотор-тестеров и критерии выбора

Рассмотрим основные параметры мотор-тестеров, проанализировав которые можно выбрать подходящий для Ваших потребностей прибор:

I. ИСПОЛНЕНИЕ ПРИБОРА

Исполнение прибора определяет его мобильность — возможность использовать прибор не только стоя за своим рабочим местом (диагностическим постом), но и «под подъемником», на выезде и даже в салоне диагностируемого автомобиля во время движения. Можно выделить пять возможных типов исполнения:

С ноутбуком — средняя

Плюсами любых исполнений на базе ПК, совместимого с IBM PC, можно специально отметить:

— наилучшие возможности сохранения учетной информации как по клиентам, так и по диагностическим операциям, результатам диагностики и пр. (некоторые из приборов имеют встроенные функции учета, где-то придется трудиться вручную — например, сохранять данные клиентов в отдельной базе данных, а диагностическую информацию «выуживать» из программы прибора с помощью Print Screen и т.п.);

— возможность распечатки информации как для личного «бумажного» учета, так и для предоставления клиенту. При этом не возникает трудностей с совместимостью с любым имеющимся принтером;

— возможность параллельно с прибором использовать существующие огромные по объему информационные базы данных с осциллограммами нормативных сигналов, электросхемами и пр.

Рассуждать, какое из исполнений лучше не вполне корректно. Например, существует мнение, что консольные мотор-тестеры на базе стационарных компьютерных стоек (строго говоря, не все из них являются «консольными») всегда заведомо «мощнее» и «оснащеннее» — однако это не так. Наши соображения насчет тенденций:

— для работы в стационарных условиях полностью отказываются от стационарных автономных аппаратных приборов, не совместимых с IBM PC (типа МТ-5 или МОТ-240);

— в последнее время также ощутимо снижается интерес к мотор-тестерам, исполненным в виде компьютерной стойки (Автомастер АМ1 и пр.). Это связано с тем, что такие приборы стали неконкурентоспособными по отношению к приборам, выполненным в виде внешнего адаптера для ПК — которые одновременно стоят, как правило, существенно дешевле, дают возможность мобильной работы и практически не уступают по функциям. Причем, внешний адаптер для ПК никогда не поздно дооснастить стойкой и превратить в стационарный диагностический пост, а вот превратить стационарный мотор-тестер в мобильный невозможно;

— будущее — за гибкими наращиваемыми системами на базе планшетных ПК. Планшетный ПК дает возможность одинаково полноценно работать как в полностью мобильных условиях, так и в стационарных условиях в составе диагностической стойки или без нее;

— пока планшетные ПК и мотор-тестеры на их базе достаточно дороги (обычный планшетный ПК без функций мотор-тестера не обходится дешевле 1000-3000 долл.), наиболее приемлемым вариантом является использование мотор-тестеров, выполненных в виде внешнего адаптера для ПК (стационарного или ноутбука — по желанию пользователя). Использование таких приборов также дает возможность как мобильной, так и стационарной работы. Правда надо признать, что, имея такой комплект, рекомендуется, но не обязательно, иметь на подхвате и какой-либо портативный осциллограф (можно «нижнего уровня») для работы в стесненных условиях, проведения быстрых «экспресс-измерений», работы «под подъемником» и пр.

II. ПАРАМЕТРЫ ОСЦИЛЛОГРАФИЧЕСКОЙ ЧАСТИ МОТОР-ТЕСТЕРА — УНИВЕРСАЛЬНОГО АВТОМОБИЛЬНОГО ОСЦИЛЛОГРАФА И ОСЦИЛЛОГРАФА ЗАЖИГАНИЯ

Число осциллографических каналов — определяет сколько сигналов мы сможем одновременно завести в прибор и просмотреть. Каналы подразделяются на:

— универсальные осциллографические каналы — могут использоваться для снятия осциллограмм сигналов широкого круга датчиков, управляющих сигналов исполнительных механизмов и пр.;

— каналы первичного напряжения — как правило, подключаются непосредственно к выводам первичной обмотки катушки (катушек) зажигания (если они доступны). Как правило, имеют предел измерения до 600-1000 В;

— каналы вторичного напряжения — предназначены для подключения емкостных датчиков высокого напряжения, которые надеваются непосредственно на высоковольтные провода (если они доступны) или специальных датчиков для систем зажигания без высоковольтных проводов (COP). Как правило, имеют предел измерения до 50 кВ. Обратите внимание, что для даже если у прибора один канал вторичного напряжения — это не означает, что Вы можете смотреть осциллограмму зажигания только с одного цилиндра — как правило, опционально поставляются специальные кабели-сумматоры для одновременного просмотра осциллограмм с любого количества цилиндров;

— каналы синхронизации — предназначены для подключения индуктивных датчиков синхронизации от высоковольтных сигналов и прочих источников синхросигналов (датчиков положения коленчатого вала и пр.).

Один и тот же канал может выполнять и несколько функций. Общепризнанно, что у современного мотор-тестера должно быть как минимум два канала, не считая канала синхронизации (там, где он выделен в отдельный канал), а лучше четыре канала (большее количество требуется очень редко).

Основными параметрами каждого канала являются: предел измерения (минимальное и максимальное значение напряжения, которое может быть подано на данный канал), частота дискретизации (как правило, относится и ко всем каналам), входное сопротивление (измерение напряжения производиться путем параллельного подключения к исследуемой цепи — поэтому, чем больше входное сопротивление измерительного канала, тем меньше сам измерительный прибор вносит изменений в работу исследуемой цепи — как правило, входное сопротивление составляет не менее 1 МОм).

Частота дискретизации — этот параметр характеризует, сколько раз за единицу времени прибор проводит выборку (измерение и аналого-цифровое преобразование) сигнала. От этого параметра зависит насколько достоверно картинка, наблюдаемая на экране прибора, отражает реально происходящий в электрической цепи процесс. Наиболее критичен этот параметр при работе с цепями зажигания — так как именно в них происходят наиболее быстротекущие процессы (с существенным изменением амплитуды за короткий промежуток времени — например, пробой искрового промежутка). Недостаточность частоты дискретизации приводит, например, к тому, что не удается с приемлемой точностью зафиксировать один из важных параметров работы системы зажигания — напряжение пробоя — пик максимального напряжения оказывается «между» моментами выборки значения сигнала.

При анализе характеристик приборов необходимо учитывать, что, как правило, несколько входных каналов обслуживает один аналого-цифровой преобразователь (АЦП) — следствием этого является то, что максимальная частота работы этого АЦП делиться на число задействованных каналов. При этом в проспектах, как правило, указывается именно эта максимальная частота.

Возможности синхронизации. Процессы в электрических цепях автомобиля происходят непрерывно, однако многие из них имеют определенную периодичность и их сигнал «полезно», во-первых, посмотреть в привязке к периодическим процессам (работа определенного цилиндра и т.п.), во-вторых, сравнить осциллограмму в различных периодах (прежде всего, для оценки устойчивости).

Для того, чтобы отображение осциллограммы шло не непрерывно, а начиналось с определенного момента, выбранного диагностом, служит механизм синхронизации. В качестве источника синхронизации (сигнала, по поведению которого определяется начало периода снятия осциллограммы) служит, например, сигнал во вторичной цепи зажигания первого цилиндра (при работе с классической системой зажигания), сигнал с датчика положения коленчатого вала и пр. Как правило, диагност может в зависимости от стоящих задач сам выбрать требуемый источник синхронизации.

Для выявления нестабильности поведения сигнала от периода к периоду удобен сервисный режим послесвечения, когда осциллограмма, снятая в каждом последующем периоде отображается не на очищенном от старых данных поле, а поверх осциллограмм этого же сигнала в предыдущих периодах (при этом осциллограммы предыдущих параметров показываются с уменьшающейся яркостью).

Возможности запоминания. Осциллографы делятся на запоминающие и незапоминающие. При снятии осциллограмм зачастую возникает необходимость запомнить просматриваемую осциллограмму (последовательность отображаемых кадров) для дальнейшего анализа — такая необходимость может возникнуть, когда интересующее диагноста возможное изменение осциллограммы носит либо слишком краткосрочный, либо непериодический (непредсказуемый характер), а также, когда требуется глубоко проанализировать осциллограмму, сравнить несколько осциллограмм и т.п.

Незапоминающий осциллограф либо дает возможность наблюдать сигнал только в режиме реального времени, либо может заморозить, остановить только текущий кадр (режим HOLD). При этом возможность осциллографа запомнить несколько замороженных кадров не делает его запоминающим в общем смысле этого слова.

Запоминающий осциллограф позволяет записывать снимаемую осциллограмму в память и позже просматривать для анализа. Также некоторые модели позволяют сохранять осциллограмму не только на время сеанса диагностики, но и долговременно сохранять осциллограммы — например, для создания библиотеки осциллограмм. Разные запоминающие осциллографы могут запомнить разное количество кадров (оговаривается технической документацией).

Как правило, по этому параметру существенно выигрывают приборы на базе ПК — они обеспечивают максимально возможный объем записи, а также удобное хранение и каталогизацию осциллограмм, обмен осциллограммами.

Наличие предустановленных режимов. В современных системах управления используются десятки датчиков и исполнительных устройств — часть из них имеют сигналы со схожими параметрами, часть отличаются. При работе с общелабораторным осциллографом, который «не знает» об особенностях автомобильной диагностики при работе с каждым датчиком, диагност вынужден перед просмотром каждого сигнала вручную перенастраивать основные параметры отображения осциллограмм — развертку по времени (горизонтальной оси), по напряжению (вертикальной оси), источник синхронизации и пр. Хорошие автомобильные осциллографы, как правило, имеют набор стандартных режимов диагностики с предустановленными настройками — диагносту достаточно выбрать лишь тип датчика или исполнительного механизма. Иногда выбор нужного режима сопровождается и выводом вида эталонной осциллограммы.

Выбор сигнала для включения автонастроек в осциллографе Carman Scan VG

Разрешение и размер экрана. Этот параметр прямо оказывает влияние на удобство восприятия информации. Рекомендуются следующие минимальные диагонали и разрешения экрана:

— при работе с приборами не на базе ПК — диагональ экрана — не менее 11-12 см. (5-6») и разрешение — не менее 250 на 320 точек;

— при работе с ноутбуком или планшетным ПК — диагональ экрана — не менее 15» и разрешение — не менее 640 на 480 точек;

— при работе со стационарным ПК — диагональ экрана — не менее 17» и разрешение — не менее 800 на 600 точек.

Быстродействие вывода информации. Этот параметр критичен для приборов с жидкокристаллическим (ЖК) экраном. Даже если прибор имеет хорошую производительность при съеме и обработке информации низкая скорость вывода информации может свести все преимущества прибора на нет. Особенно сильно проблемы ЖК-экранов проявляются при низких температурах окружающего воздуха. К сожалению, альтернативы применению ЖК-экранов пока нет и эта проблема пока полностью не решена.

Также проблемы ЖК экранов проявляются в виде «отсвечивания» и «недостатка яркости» при работе на открытом воздухе.

Возможности по управлению отображением сигнала. Удобство работы с осциллографом существенно увеличивается, если программным обеспечением предусмотрены функции изменения горизонтальных (временных) и вертикальных (амплитудных) разверток в широком диапазоне значений, масштабирования, автомасштабирования, перемещения осциллограмм сигналов, автоматической расстановки осциллограмм на экране, возможности развертывания осциллограммы на весь экран (в том числе со скрытием панелей меню) и пр.

Возможности анализа сигнала. Возможности по анализу сигнала представляют собой, например, возможность использования измерительных меток (маркеров) — диагност выбирает определенную точку или точки осциллограммы и получает информацию о значении амплитуды сигнала в выбранной точке. Маркеров может быть и несколько — например, задав две точки диагност может получить информацию не только об амплитудах сигнала в этих точках и разнице между ними, но и о продолжительности временного промежутка между точками. Например, с помощью этой возможности можно по осциллограмме напряжения в цепи форсунки определить длительность периода открытого состояния форсунки (длительность впрыска), так как во многих осциллографах штатно режим измерения этого параметра не предусмотрен.

Особенности осциллографа зажигания. По основным параметрам осциллограф зажигания ничем не отличается от универсального осциллографа (во многих приборах деление на «модуль универсального осциллографа» и «модуль осциллографа зажигания» вообще условно и обработкой сигналов и первого и второго занимаются одни и те же цепи). Основных особенностей три:

— учитывая быстротекучесть процессов в системе зажигания, для осциллографа зажигания крайне критичным является параметр «частота дескритизации» — рекомендуется, чтобы при просмотре одного канала вторичного напряжения этот параметр был не ниже 200-300 кГц. Основной проблемой, которая может проявиться при просмотре осциллограммы при меньшей частоте выборки будет невозможность точно зафиксировать пиковое напряжение (показания будут всегда заниженными). К сожалению, для удешевления приборов зачастую приходиться идти на использование относительно более дешевых АЦП (аналогово-цифровых преобразователей) с меньшей частотой дискретизации, что вызывает описанные проблемы;

— для работы с системой зажигания требуется использование специальных датчиков, а также каналов, предусматривающих их подключение. Для синхронизации от высоковольтного сигнала во вторичной цепи используется индуктивный датчик. Для непосредственно снятия осциллограмм высоковольтных сигналов используются разные типы датчиков в зависимости от особенностей различных систем зажигания. В системах с доступными высоковольтными проводами (традиционная система, система DIS), как правило, используют накладные емкостные датчики. Для систем «катушка на свече» (COP) и систем «катушка в распределителе» (CID) используют специализированные датчики.

— для полноценной работы с системой зажигания требуется поддержка со стороны программного обеспечения осциллографа — дополнительные функции по графическому представлению осциллограмм (режимы растр, парад, наложение и пр.) и вывод основных параметров системы зажигания (напряжения пробоя, напряжения горения, длительности горения, длительности периода накопления энергии, угла опережения зажигания (УОЗ), угла замкнутого состояния контактов (УЗСК) и пр.). Для этого требуется поддержка со стороны программного обеспечения осциллографа — именно наличие такой поддержки отличает автомобильный осциллограф от лабораторного. При покупке прибора ознакомьтесь с документацией и выясните, какие специфические функции по работе с системой зажигания поддерживает прибор?

Функции по графическому представлению осциллограмм системы зажигания заключаются, прежде всего, в поддержке различных режимов вывода осциллограммы сигналов первичной и вторичной цепи:

Режим «Один цилиндр» — отображается осциллограмма первичного и/или вторичного напряжения по одному выбранному цилиндру. Осциллограмму выбранного цилиндра можно изучить досконально. При выводе осциллограмм как первичной, так и вторичной цепи можно сделать вывод о локализации неисправности. Но отсутствует возможность сравнения осциллограмм разных цилиндров между собой.

Режим «Парад» — отображаются осциллограммы первичного или вторичного напряжения всех цилиндров с расположением в ряд, друг за другом. При этом, прежде всего, удобно сравнение амплитудных параметров (величин напряжения) по цилиндрам — напряжения пробоя, напряжения горения и пр.

Режим «Растр» — отображаются осциллограммы первичного или вторичного напряжения всех цилиндров с расположением в столбец, друг над другом. При этом удобно сравнивать временные величины по цилиндрам (время накопления энергии, время горения и пр.), а также формы осциллограмм.

Режим «Наложение» — отображаются осциллограммы первичного или вторичного напряжения всех цилиндров с расположением друг на друге. При этом сразу видно, осциллограмма какого из цилиндров существенно отличается от других.

При этом во всех режимах, современный автомобильный осциллограф зажигания, дает диагносту подсказку — какая осциллограмма к какому цилиндру относится.

Вывод параметров первичной цепи зажигания мотор-тестером МотоДок-II

Вывод основных параметров системы зажигания не менее важен. Еще важнее — их анализ и форма представления. Современные мотор-тестеры позволяют по каждому параметру отследить минимальные, максимальные и средние значения, а также сравнить различные параметры между цилиндрами представив их в максимально удобной для диагноста форме — например, в форме гистограмм (столбиковых диаграмм).

Также у разных приборов могут отличаться методики измерения и/или расчета различных параметров — например, для определения угла опережения зажигания прибору требуется определить момент импульса зажигания в определенном цилиндре (во всех приборах определяется одинаково с помощью индуктивного датчика), а также момент верхней мертвой точки (ВМТ) — а вот он может быть определен либо с помощью стробоскопа, либо с помощью снятия сигнала с датчика положения коленчатого вала, либо с помощью датчика давления, вкручиваемого в цилиндр вместо свечи).

Здесь перечислены все основные параметры, значимые при выборе автомобильного осциллографа или мотор-тестера, включающего автомобильный осциллограф, прочие параметры имеют значение лишь при сравнении осциллографов лабораторного назначения.

Примечание. Строго говоря, еще осциллографы бывают цифровыми, аналогово-цифровыми и аналоговыми. Но аналогово-цифровые и аналоговые приборы в сфере автомобильной диагностики уже не применяются — соответственно рассмотрение этого критерия неактуально.

III. ПОДДЕРЖКА СПЕЦИАЛЬНЫХ МОТОР-ТЕСТЕРНЫХ РЕЖИМОВ ДИАГНОСТИКИ

Специальные мотор-тестерные режимы (иногда этот «блок» мотор-тестера еще называют анализатор цилиндров) — это главное, что, как уже говорилось выше, отличает мотор-тестер от автомобильного осциллографа. В частности это тесты:

Тест «Эффективность цилиндров» («Неравномерность вращения») — при установившейся работе двигателя прибор анализирует изменение временного промежутка между сигналами зажигания (которое зависит от вклада каждого цилиндра во вращение коленчатого вала);

Тест «Давление в цилиндре» — в какой-либо из цилиндров вместо свечи вкручивается датчик давления. По снятой осциллограмме пульсаций давления в цилиндре, при наложении на нее сетки нормативных фаз открытия и закрытия клапанов определяется правильность работы газораспределительного механизма;

Тест «Прокрутка» — двигатель прокручивается стартером, запуск двигателя блокирован. Во время прокрутки определяются обороты, минимальное и среднее напряжение бортсети, стартерный ток (при наличии токовых клещей);

Тест «Запуск» — производиться запуск двигателя. Во время запуска определяются обороты, минимальное и среднее напряжение бортсети, стартерный ток (при наличии токовых клещей), время запуска;

Тест «Разгон» — определяется время набора двигателем оборотов с одного значения до другого;

Тест «Баланс индикаторной мощности» (иногда его называют «Разгон-Выбег») подразделяется на два теста — тест «Составляющая механических потерь баланса индикаторной мощности» и тест «Эффективная составляющая баланса индикаторной мощности». Индикаторная мощность — это мощность, полученная от сгорания топлива в цилиндрах. К сожалению, использовать ее полностью невозможно — так как часть мощности расходуется на преодоление сил трения и пр. Эти потери мощности составляют «механические потери», а то, что осталось, составляет «эффективную мощность». Составляющая механических потерь определяется как отношение мощности механических потерь к индикаторной мощности. Эффективная составляющая определяется как отношение эффективной мощности к индикаторной мощности (фактически это механический КПД (коэффициент полезного действия) двигателя) — для современных автомобильных двигателей, как правило, не превышает 0,70-0,85 (70-85%).

При диагностировании мотор-тестером (без применения мощностного стенда и глубоких ходовых испытаний) эти параметры определяются условно и приближенно через обсчет времени ускорений и замедлений (в микроциклах разгона-выбега) коленчатого вала в районе определенных заданных оборотов;

Тест «Разрежение во впускном коллекторе». Для получения данных разрежения (давления) во впускном коллекторе к мотор-тестеру подключается специальный датчик давления-разрежения. Первый вариант теста дает возможность просмотреть значение разрежения во впускном коллекторе при работающем двигателе и по его колебаниям сделать вывод о работе клапанов. Но в принципе это можно сделать и без мотор-тестера с помощью существенно более дешевого прибора — вакуумметра.

Однако, использование мотор-тестера или автомобильного осциллографа открывает новые возможности данной методики — можно детально анализировать осциллограмму изменения давления в привязке к отдельным цилиндрам (этот тест проводиться как при запущенном двигателе, так и при прокрутке двигателя стартером). Соответственно, можно судить уже не об общем состоянии системы газораспределения, а о состоянии клапанов конкретных цилиндров.

Тест «Давление в выпускной системе». Тест проводиться с использованием таких же датчиков, как и предыдущий. Тест помогает выявиться неработающий или плохо работающий цилиндр, а также оценить работу выпускных клапанов на двигателе, имеющим любое количество цилиндров (в этом главное преимущество этого теста перед тестом «Баланс мощности по цилиндрам»). Тест также проводиться как при запущенном двигателе, так и при прокрутке двигателя стартером;

Тест «Давление картерных газов». Тест проводится с использованием таких же датчиков, как и предыдущие. В процессе выполнения теста отслеживаются пульсации давления картерных газов в привязке к работе (тактам сжатия и рабочего хода) отдельных цилиндров. Чем больше увеличивается давление при работе цилиндра — тем больше газов прорывается из надпоршневого пространства — следовательно, у данного цилиндра хуже состояние поршневых колец и/или стенок поршня;

Тест «Опережение зажигания» — позволяет построить график зависимости угла опережения зажигания от оборотов двигателя. Тест позволяет оценить работу центробежного и вакуумного регуляторов в классической системе зажигания.

Это далеко не полный перечень тестов, которые могут предложить современные мотор-тестеры диагносту. Однако, конечно же, пока не существует приборов, которые предлагают диагносту выполнение всех перечисленных тестов — но это лишь вопрос времени, так как у всех современных приборов постоянно обновляется программное обеспечение, а список опций пополняется необходимыми датчиками.

Иногда на рынке предлагаются приборы, выполняющие часть из приведенных тестов, но вообще не имеющие функции осциллографа — вряд ли такие приборы можно назвать мотор-тестерами.

IV. СПРАВОЧНЫЕ ФУНКЦИИ И ЭКСПЕРТНЫЕ СИСТЕМЫ

Справочные функции, выполняемые мотор-тестерами, можно разбить на три части:

1. Справка по использованию самого прибора (какие датчики прибора для чего служат, как включить тот или иной режим, как масштабировать осциллограмму, как сохранить осциллограмму в файл и т.п.) — как правило, содержится в самом программном обеспечении прибора и/или отдельном печатном руководстве — ознакомиться с ним достаточно один раз и позже обращаться к нему редко, при необходимости.

2. Справочная база по устройству и диагностике автомобилей. У мотор-тестеров, выполненных в виде отдельных приборов без привязки к ПК, такая база, как правило, либо отсутствует, либо крайне скудна. У приборов на базе ПК такая база есть практически всегда и входит в комплект поставки. Что она должна содержать:

— фотографии с подсказками мест подключения прибора на различных моделях двигателей;

— основные технические характеристики автомобилей — порядок работы цилиндров, компрессия и пр.;

— эталонные осциллограммы первичной и вторичной цепей зажигания разных типов, эталонные осциллограммы с различных датчиков, эталонные осциллограммы в цепях различных исполнительных устройств;

Пример просмотра электросхемы во встроенной справке Carman Scan VG

Однако придется Вас огорчить — этот список далеко не вся информация, необходимая в процессе диагностики и ремонта и даже в рамках этого относительно скромного списка по всем автомобилям информация не представлена ни в одном из существующих на рынке приборов. Поэтому при работе не обойтись без использования прочих информационных баз данных. И здесь, как уже говорилось, проявляется преимущество мотор-тестеров на базе ПК, так как информационные базы могут быть установлены на тот же самый компьютер, использоваться параллельно с программным обеспечением мотор-тестера и всегда быть «под рукой».

3. Экспертная система — это специализированное программное обеспечение, позволяющее частично автоматизировать процесс диагностики. В идеале, при работе с экспертной системой «диагносту» (специально в кавычках) достаточно иметь минимальный уровень знаний и работать только «на подхвате» исполнителем у «умного» компьютера — ввести внешние признаки неисправности, по команде системы последовательно подсоединять указанные датчики в указанные места и в конце процесса анализа системой полученных данных (измерений может быть несколько) заменить неисправный (по мнению системы) компонент (так называемая «ведомая диагностика» — guided fault finding). Прообразы таких систем уже предлагаются с некоторыми моделями мотор-тестеров и сканеров (как правило, это дилерские приборы — например диагностический комплекс VAS для VW-Audi). Куда уйдет технический прогресс через 10-20 лет мы не знаем — нельзя однозначно исключать, что описанное станет реальностью.

На сегодняшнем уровне развития, систем, позволяющих полностью заменить человека на этапе анализа данных и принятия решений, даже при диагностике одной марки (и даже модели) автомобиля, не существует. Поэтому если кто-то Вам предлагает такой чудо-прибор — советуем держаться от таких поставщиков и приборов подальше.

V. ЯЗЫК ИНТЕРФЕЙСА

Почти все поставляемые на сегодняшний момент приборы имеют как русскоязычный, так и англоязычный интерфейс. Однако, если выбранный Вами прибор не имеет русскоязычного интерфейса отчаиваться не стоит — в отличие от сканера, непосредственно при работе с интерфейсом мотор-тестера понадобиться знание буквально 30-50 терминов (без учета справочных приложений), которые нетрудно запомнить.

Однако, все-таки рекомендуем подтянуть английский на более высокий уровень — так как при работе с мотор-тестером, также как и при работе со сканером, не обойтись без использования информационных баз данных — которые в большинстве своем на английском языке. Для помощи в освоении англоязычного интерфейса и англоязычных баз данных рекомендуем использовать электронный словарь.

В общем, мы бы не рекомендовали рассматривать этот параметр как основной при выборе прибора.

VI. ВОЗМОЖНОСТЬ СОПРЯЖЕНИЯ С КОМПЬЮТЕРОМ

Для мотор-тестеров, выполненных не на базе ПК, такая возможность может существенно расширить функциональную привлекательность и устранить недостатки такого исполнения прибора. Подключение к компьютеру может давать возможность:

— переноса на ПК и просмотра сохраненных в памяти прибора осциллограмм;

— ведения на ПК базы клиентов;

— прямого управления пробором в режиме «он-лайн» с просмотром получаемых осциллограмм на экране ПК;

— обновлять программное обеспечение прибора;

— распечатывать полученные данные;

VII. ВОЗМОЖНОСТИ СОПРЯЖЕНИЯ С ДРУГИМИ ДИАГНОСТИЧЕСКИМИ ПРИБОРАМИ

Даная возможность может существенно расширить функции мотор-тестера за счет более комплексного подхода к диагностике. Полезно взаимодействие мотор-тестера с:

— газоанализатором — в приборах с высокой степенью интеграции, диагност может просматривать данные с газоанализатора непосредственно в программе мотор-тестера, а также данные газоанализатора используются в тесте «Баланс мощности по цилиндрам»;

— сканером. Здесь, прежде всего, полезна организация комплексной работы сканера в режиме просмотра текущих параметров и мотор-тестера (точнее его осциллографической части) в режиме просмотра осциллограммы с соответствующих датчиков. Такой режим реализован, например, в приборе Carman Scan VG. После выхода сканера Scandoc реализация такого режима также планируется при работе со связкой приборов MotoDoc-II + Scandoc.

Также взаимодействие между несколькими приборами полезно, если есть возможность подготовки сводного отчета о диагностических операциях (как для диагноста, так и для клиента), включающего данные с нескольких приборов.

VIII. УДОБСТВО РАБОТЫ

Здесь, кроме упоминавшегося выше размера экрана, можно отметить все эргономические параметры прибора — удобство расположения кнопок управления, удобство интерфейса, удобство датчиков, наличие пульта дистанционного управления и пр.

IХ. ПРОЧИЕ ПАРАМЕТРЫ

— Возможности по документированию и учету как процесса выполнения всех диагностических операций, так и конечных результатов;

— Качество изготовления прибора, датчиков, кабелей, программного обеспечения;

— Наличие и степень устойчивости встроенной защиты от неправильного подключения и/или неправильного использования ПО («защиты от дурака»);

— Наличие и условия обновлений;

— Необходимость, периодичность и стоимость обслуживания, настройки, калибровки, поверки и пр. прибора;

— Гарантийное и послегарантийное обслуживание.

X. ЦЕНЫ И КОМПЛЕКТАЦИЯ

Здесь хочется дать несколько рекомендаций:

1. Сразу определитесь с бюджетом. Следует заметить, что, покупка самого дорогого прибора из выделенной суммы не означает получение возможностей, максимально соответствующих Вашим требованиям.

2. При выборе прибора сравнивайте функции, состав и цену базовых комплектаций, а также цены дополнительных опций с учетом дополнительных возможностей, которые они дают. В дополнительные опции, как правило, входят:

— датчики и кабели для работы с современными системами зажигания (DIS, COP, CID);

— датчики и кабели для осуществления специальных мотор-тестерных режимов — например, токовые клещи для получения осциллограммы стартерного тока (требуется при работе с тестом «Относительная компрессия»);

— датчики для измерения неэлектрических величин — например, разрежения во впускном коллекторе;

— приспособления для удобного доступа к электрическим цепям — различные прокалыватели проводов, разветвительные переходники для доступа к сигналам блоков управления, комплекты щупов и пр.

Сравнительная таблица мотор-тестеров и осциллографов,
поставляемых АРДИО РУ

1. Мотор-тестер или автомобильный осциллограф — настолько же необходим на диагностическом посту, как и сканер.

2. Использование для диагностики неавтомобильного (лабораторного) осциллографа неоправданно — так как в этом случае возникает как решаемая проблема доукомплектования необходимыми датчиками, так и нерешаемая проблема отсутствия поддержки необходимых функций анализа систем зажигания и пр.

3. Многие из «традиционных» специальных мотор-тестерных режимов диагностики («Баланс мощности по цилиндрам», «Относительная компрессия») становятся неприменимыми для использования на современных системах зажигания — следовательно, наличие их поддержки в приборах становиться менее критичным. При этом появляются новые методики, использование которых существенно упрощает работу.

4. Использование (да и выбор при покупке) мотор-тестера требует большей квалификации персонала, чем использование сканера (условно). А использование автомобильного осциллографа (или осциллографической части мотор-тестера) — большей квалификации, чем использование максимально автоматизированных специальных мотор-тестерных режимов.

© АРДИО РУ, Виснап К.Н. Размещение статьи 11.06.2006. Последнее обновление статьи 24.02.2009. Перепечатка только с согласия автора и с обязательной ссылкой.

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

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

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

Самая простая система впрыска горючего мотора состоит из:

  1. топливной форсунки;
  2. свечи и катушки зажигания;

а также из определяющих режимы работы мотора 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.

Каждым датчиком выполняется формирование конкретного сигнала, он соответствует той физической величине, которая контролируется датчиком. К примеру, датчик по расходу воздуха выполняет преобразование расхода воздуха на данный момент через мотор в некоторый 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, он показывает, в каком положении находится коленвал и с какой скоростью он вращается.

Далее все эти сигналы идут к электронному блоку управления мотором, на них основывается расчет массы горючего, которая нужна для наполнения цилиндров воздухом, и, уже исходя из этих данных, выполняется определение необходимой длительностью и момента впрыска горючего. Также, опираясь на описанные параметры, системой определяется, какой должен быть угол поворота коленвала, чтобы воспламенились рабочие смеси.

В случае выхода сигнала какого-то из датчиков за допустимые рамки, система выполняет сохранение соответствующего кода неполадки и сигнализирует об этом водителю – через включение лампы «Check Engine», расположенной на приборном щитке.

Обычно диагностирование авто, имеющего такую систему управления, начинают с того, что выполняется подключение специализированного автомобильного сканера. Прибор подключают к шине обмена данными электронного блока управления с помощью диагностического разъема машины и считывают ошибки, зафиксированные электронным блоком управления в процессе работы мотора. Также можно увидеть данные от датчиков в таком виде, какими их видит блок управления.

В большинстве случаев одних показаний автосканера недостаточно для выявления причины поломки, и самым эффективным будет выявление поломок путем прямого анализа сигналов, которые поступают в электронный блок управления, а также управляющих сигналов от блока управления, и их последующее сравнение с эталонами. Именно для этих задач и нужен мотор-тестер.

Прибор мотор-тестер является специальным многоканальным цифровым осциллографом, задача которого – диагностирование разных систем машины, и мотора в том числе. Ранее уже было отмечено, что суть диагностирования – это анализ временных и амплитудных параметров сигналов, которые получает блок управления, а также фиксирование параметров, не контролируемых датчиками системы впрыска с помощью датчиков, которые включены в комплектацию мотор-тестера.

Так, доп. датчик давления позволяет создать график с изменениями давления в цилиндре, глядя на который, можно понять, исправна ли цилиндропоршневая группа, а также газораспределительный механизм; можно узнать, какое давление во впускном коллекторе, и тут же провести сравнение наполненности всех цилиндров топливовоздушной смесью; проанализировать, какое давление в выпускном коллекторе. Также можно получить данные о напряжении и токе в разных электроцепях авто.

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

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

Также доступен просмотр параметров, которые рассчитываются блоком управления, например, это относится ко времени впрыска горючего, к углу опережения зажигания. Основываясь на этих показаниях, блок управления создает сигналы по управлению 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 перепроверить с помощью мотор-тестера уровни сигнала на входе в электронный блок или же на выходе из датчиков. Либо дополнительно проведя анализ сигналов исполнительных механизмов. В случае необходимости также возможно подключение доп. датчиков из комплекта мотор-тестера с целью получения осциллограмм нужных параметров.

Зачастую 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 либо диаграмма, и выполнять сохранение эталонных сигналов.

Отметить также, что даже если некоторые параметры были считаны автосканером, дополнительные измерения этих же параметров с помощью мотор-тестера дает более полную картину. Почему сигнал от сканера недостаточно информативен? Причина в невысокой скорости обновления данных, потому что обычно сканером замеряются параметры пару раз в секунду, и этого не хватает, чтобы проанализировать параметры, которые изменяются стремительно. А мотор-тестером можно выполнять от ста тысяч измерений в течение секунды, преимущество очевидно.

Посмотрим пример анализа напряжения бортовой сети в процессе запуска мотора и его работе на ХХ. Измерение напряжения одновременно будет проводиться мультимарочным автосканером AutoCom и мотор-тестером MT Pro. В окошке автосканера для отображения параметров выбрано Напряжение батареи и Скорость вращения двигателя.

Окошко настройки дает подсказку: что 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, изменяются скорее, чем обновляются показания на сканере, это лучше делать при помощи мотор-тестера.

Глушим мотор. Начинаем записывать осциллограммы, при уровне напряжения почти 12,8. Это так же, как и у нормально заряженного аккумулятора.

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

Первое, что очевидно заметно – это то, как отличаются показания постоянного напряжения. Так может быть потому, что напряжение измеряется в различных точках: так, мотор-тестер может быть подключен своим щупом прямо к аккумуляторным клеммам, а электронный блок выдает то напряжение, которое поступает к нему на вход. Исходя их того, что показания различаются незначительно, и нет каких-либо проявлений неполадок в работе машины, можно не акцентировать на этом свое внимание. Как говорили ранее, мотор заглушили, но сканером фиксируется вращение со скоростью 25 об/мин. Может быть, это является особенностью работы автосканера на данной машине. Так что на это также можно не обращать внимания.

Теперь выполняем запуск двигателя.

На графике оборотов можно заметить небольшой участок прокрутки стартера, запуск мотора, а также стабилизацию холостого хода. Мы можем видеть на графике, что бортовое напряжение просело примерно до отметки 10,5 В, потом 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 мотора.

Наблюдаем очевидное сходство в сигналах, однако, первое, что можем заметить – это ступеньки на графике, который получил автосканер. Размер этих ступенек соотносится со временем обновления параметра. К примеру, мы видим, что момент пика падения напряжения в момент, когда включался стартер, пропущен, и действительно напряжение падало до отметки 9 В. Порой, ориентируясь на этот сигнал, можно выявить поломку стартера либо аккумуляторной батареи, а путем анализа сигнала, когда работает система зарядки аккумулятора, ориентируясь на пульсации напряжения, можем выявить неполадки в работе генератора.

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

С мотор-тестером иная ситуация – нужно 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 вне зависимости от того, исправна ли бортовая сеть либо ЭБУ. Также можно анализировать параметры, контроль которых автосканером просто невозможен.

Таким образом, мотор-тестер и автосканер – два отдельных незаменимых устройства, применяемые в диагностировании современного мотора. Они не могут заменить друг друга, а только дополнить возможности друг друга.

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

Чем мотортестер отличается от осциллографа

Курсы которые открыта запись на ближайшее время:

В 2023 году курсы проходят каждый месяц, подробное расписание опубликовано по ссылке
[расписание]

Курсы по автокондиционерам
Еженедельно

Набор в группы уже производится. Для записи на курсы перейдите в раздел «Запись на курсы диагностов», «Запись на курсы Автоэлектриков» и «Запись на курсы Обслуживание автокондиционеров» или позвоните по телефонам указанным к разделе «Контакты». Подробности о курсах можно почитать на странице О курсах диагностов и .О курсах Автоэлектриков

Полезная информация для иногородних
Расписание поездов, заказ билетов, гостиницы, общежитие, часовой пояс, погода в г.Уфе и т.д.далее.
Добро пожаловать,
Диагност — это профессия!

Курсы по подготовке диагностов, курсы автоэлектриков, курсы диагностов, диагностическое оборудование.

Кроме технических воросов — вопросы ценообразования на услуги автосервиса, преодоление разногласия при работе с клиентами, вопросы взаимодействия с персоналом, обзор информационных баз данных …

Также по грузовикам, мотоциклам, автобусам

Курс охватывает вопросы диагностики и ремонта электронных систем управления двигателей (бензиновых и дизельных): легковых автомобилей, грузовых автомобилей, мотоциклетной техники и автобусов.

Главное меню
Чем мотортестер отличается от осциллографа?

В этой статье сформулированы основные отличия осциллографа общего назначения от осциллографа, в составе мотортестера с упором на «железную» часть прибора.
на 10.09.08
Составитель: Sub список авторов
категория Статьи
комментарии: 1

«В специальной литературе и сети можно встретить много информации о интерфейсах («софте»), специфических функциях и дополнительных датчиках мотортестеров.
В этой статье я постараюсь сформулировать основные отличия осциллографа общего назначения от осциллографа, работающего в составе мотортестера с упором на «железную» часть прибора, т.е. устройство измерительного блока. Речь пойдет только о цифровых приборах, работающих совместно с персональным компьютером (ПК) через интерфейсы USB, LPT, Ethernet.
Не претендую на истину в последней инстанции, просто хочу изложить свое видение этой проблемы, сформировавшееся за годы разработки диагностических приборов для автосервиса мной и коллективом фирмы CarTest )).»

By Попов А.А.( Разработчик мотор-тестера Cartest 2500)

Синхронизация развертки осциллографа

Все процессы в автомобильном двигателе происходят циклически. Для четырехтактного двигателя рабочий такт происходит за 2 полных оборота коленвала. Очевидно, что на экране осциллографа желательно видеть течение исследуемых процессов с привязкой к рабочему такту двигателя и работой каждого цилиндра. Для этого развертка осциллографа синхронизируется с помощью датчика первого цилиндра.

Для классической системы зажигания с трамблером достаточно иметь индуктивный датчик синхронизации, который надевается на высоковольтный провод первого цилиндра и работает по принципу трансформатора, одной из обмоток которого является токопроводящая жила ВВ-провода.

Для системы DIS с двухвыводными катушками индуктивный датчик синхронизации должен быть дополнен регулятором чувствительности, чтобы «отловить» рабочую искру (холостая всегда имеет гораздо меньшее напряжение пробоя). Принцип работы датчика тот же.

Для систем DI с индивидуальной катушкой на цилиндр и без высоковольтных проводов потребуется адаптер синхронизации, который подключается к первичной цепи катушки первого цилиндра. Этот адаптер формирует синхросигнал по скачку напряжения выше 100В в момент искрообразования и чаще всего выполнен по схеме аналогового компаратора.
Таким образом, первое отличие мотортестера от осциллографа — наличие специальных датчиков синхронизации для разных систем зажигания.

Особое внимание стОит уделить вопросу, куда подключается датчик синхронизации.

В мотортестере для датчика синхронизации выделен отдельный цифровой канал, который управляет не только изображением на экране, но и работой самого прибора. Подробности — в следующем параграфе.

В некоторых, так называемых, «автомобильных осциллографах», сигнал индуктивного датчика синхронизации выводится в один из аналоговых каналов и устанавливается режим «софтовой» синхронизации по фронту импульса в одном из каналов. Такой способ подкупает своей простотой и универсальностью, но имеет ряд существенных недостатков.

Одной из главных характеристик цифрового мотортестера (осциллографа) является частота, с которой происходит измерение сигнала — частота дискретизации АЦП (аналого-цифрового преобразователя). Эта характеристика сравнима с мощностью двигателя автомобиля. Осциллограф с частотой дискретизации 100 КГц по сравнению с осциллографом на 300-500 КГц смотрится так же, как два автомобиля у которых под капотом соответственно 100 и 300-500 лошадок .
Подавляющее большинство цифровых осциллографов имеет один аналого-цифровой преобразователь (АЦП), к которому через мультиплексор поочередно подключаются аналоговые входы. Это значит, что если частота дискретизации АЦП = 100 КГц и осциллограф одновременно работает по двум каналам, то частота оцифровки каждого канала = 50 КГц.
Следовательно , при выделении одного измерительного канала под синхронизацию, качество оцифровки исследуемого сигнала ухудшается в два раза! Для корректного измерения таких скоротечных процессов, как пробой искры (пиковое значение амплитуды по напряжению), частота дискретизации имеет первостепенное значение. При частотах дискретизации АЦП ниже 300 КГц осциллограммы вторичной и первичной цепей системы зажигания могут быть значительно искажены и малоинформативны.

Частота дискретизации АЦП мотортестера не может быть ниже 300 КГц при наличии отдельного канала синхронизации и 600 КГц, если один из аналоговых входов задействован под канал синхронизации.

Передача данных от прибора к компьютеру

При анализе происходящих в двигателе процессов, очень важно точно измерять временнЫе величины. По времени измеряются частота вращения коленвала, длительность горения искры, время накопления в катушке зажигания, время впрыска топлива, угол опережения зажигания и т.д.
Для обеспечения достаточной точности измерений, процесс оцифровки сигнала должен происходить с постоянной скоростью. Зная эту скорость, и принимая ее постоянной, можно вычислить время по количеству выборок АЦП на участке осциллограммы. Существует 3 основных способа передачи данных от АЦП к компьютеру:

1. Непрерывная передача данных без буферизации. В этом случае результат преобразования АЦП сразу передается в компьютер по одному из внешних интерфейсов (USB, LPT, Ethernet). Преимущество такого метода — простое устройство прибора, соответственно, и более низкая цена. Недостатки — ограничение частоты преобразования АЦП пропускной способностью интерфейса и значительное влияние на скорость передачи операционной системы Windows + быстродействие компьютера. Хорошим примером для демонстрации этой проблемы может служить обычная WEB-камера с интерфейсом USB, которая начинает «виснуть» в момент запуска других приложений, прослушивании музыки в MP3 и т.д.

Интерфейс Ethernet c пропускной способностью до 10 MBit наиболее подходит для такого способа. Наиболее «неудачный» интерфейс для мотортестера — к сожалению, USB. Почему — долго объяснять. Поверьте на слово или наберите в Яндексе что-то типа «FT245 непрерывная передача данных» или «USB изохронный режим».

2. Непрерывная передача данных с буфером малой глубины. В общем все так же, как и в ( 1 ), только уменьшено влияние «операционки» на скорость передачи. Данные передаются порциями при заведомо достаточной скорости интерфейса. Этот способ применяется в большинстве цифровых осциллографов общего применения, где одним из условий является непрерывность измерений для записи длительных нециклических процессов, в том числе и без синхронизации.

3. Запись данных в буфер большой глубины на протяжении всей синхронизации с последующей передачей всего пакета в компьютер. Момент запуска АЦП, начало и окончание записи в буфер, передача данных в компьютер, определяются по сигналу с датчика синхронизации. Таким образом, датчик синхронизации управляет всем измерительным комплексом, а не изображением на экране.
Это наиболее «правильный» способ измерения, если известно максимальное время между синхронизациями. Для мотортестера его можно рассчитать по минимальным оборотам двигателя на холостом ходу (400-500 об/мин). Преимущества — частота преобразования АЦП не ограничена пропускной способностью интерфейса, стабильная скорость оцифровки, которая достигается применением кварцевого генератора тактовых импульсов в составе прибора. Недостатки — пропуск каждого второго рабочего такта двигателя при большой скорости преобразования АЦП и малой пропускной способности интерфейса, значительное усложнение аппартной части прибора. Для мотортестера считается допустимым отображать не каждый рабочий такт двигателя, а через один. При 1000 об/мин. это будет 4 кадра в секунду.

В мотортестере необходимо иметь два режима передачи данных — запись в буфер на протяжении всей синхронизации для измерения высоковольтных цепей («первичка» и «вторичка») и непрерывную передачу данных с буфером малой глубины в режиме осциллографа и самописца с разными частотами преобразования АЦП.

Выбор режимов происходит при программной настройке синхронизации. Внешняя синхронизация — по датчику первого цилиндра с записью в буфер «от синхронизации до синхронизации» и внутренняя — по фронту (спаду) импульса в выбранном канале с регулировкой уровня синхронизации по амплитуде сигнала.

Гальваническая развязка мотортестер — компьютер

Система зажигания бензинового двигателя генерирует напряжения до десятков киловольт и является мощнейшим источником помех как для цифровой части модуля осциллографа, так и для компьютера работающего в составе мотортестера. Опасность поражения высоковольтным импульсом обслуживающего персонала я не рассматриваю, так как в современной России тема охраны труда давно потеряла актуальность .
Особо остро проблема помехозащищенности стоит при использовании с составе измерительного комплекса стационарного компьютера с питанием от электросети 220В (часто без евророзетки с контактом заземления). Корпус и «земляная шина» стационарного компьютера всегда связана с фазой сети 220В через емкостный делитель в блоке питания. Если корпус компьютера не заземлен, то это легко проверить измерив напряжение между корпусом компьютера и батареей отопления, водопроводной трубой, железными воротами автосервиса или любым другим заземляющим контуром. Если корпус компьютера заземлен, а минусовая клемма аккумулятора и «земляная» шина двигатель-кузов в диагностируемом автомобиле сильно окислены, то высоковольтные импульсы системы зажигания могут стекать в «землю» по довольно странной схеме — через измерительные схемы осциллографа и электронные схемы компьютера. Оценить сколько и куда «сольется киловольт» довольно трудно, так как на это влияет множество факторов (например, уровень сырости колес авто и пола в автосервисе и качество контакта «минусового крокодила» мотортестера с кузовом автомобиля). От воздействия высоковольтных помех можно получить разные неприятности, от искажения результатов измерений до «зависания» компьютера или выхода из строя мотортестера и компьютера.
Применение Ноутбука с автономным питанием только частично снимает описанные выше проблемы, так как тудно предвидеть степень сырости сапогов диагноста, который держится за ноутбук )).

Очень желательно, чтобы специализированный автомобильный осциллограф и тем более мотортестер имел гальваническую развязку между измерительным блоком и компьютером.

В технических характеристиках цифровых осциллографов всегда указывается «разрядность» примененного аналого-цифрового преобразователя (АЦП). Не слишком осведомленный потребитель может не знать, что такое АЦП 8, 10, 12 или 14 разрядов и чем 14-ти-разрядное АЦП лучше 8-ми-разрядного.
Постараюсь объяснить, что называется, «на пальцах» . В цифровой электронике большинство цифр связано с некоторой степенью двойки, например 256 цветов VGA монитора это 2 в 8-й степени или 1024 точки ширины SVGA монитора это 2 в 10-й степени. Так же и разрядность АЦП — если она равна к примеру 10, то напряжение в 10 вольт может быть измерено с точностью 10 / 1024 = 0,00976 вольта, если предел измерений составляет от 0 до 10 вольт. Если же мы хотим измерять переменное напряжение от -20 до +20 вольт, то точность измерения составит уже 40 / 1024 = 0,0390 вольта. Если использовать АЦП с бОльшим количеством разрядов, то можно расширить пределы измерения канала, не уменьшив при этом точность измерений. Если же сделать побольше каналов с разными диапазонами измерения, то можно добиться достаточной точности и на 8-ми-разрядном АЦП.
Таким образом, указание «разрядности» АЦП в отрыве от пределов измерения конкретного канала прибора сопоставимо со «средней температурой пациентов по больнице». Более правильное отражение точности прибора указывается, например, в процентах от пределов измерения — первичная цепь +/- 500 В точность 1%. Надо признать, что в эту «точность» немалый вклад дает множество других факторов, таких как температурный дрейф источника опорного напряжения АЦП (референса), входных цепей прибора, трезвость наладчика и т.д., но эти тонкости выходят за рамки данной ознакомительной статьи.

Сравнительная таблица по некоторым мотортестерам:

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *