Įvadas
Osciloskopai diagnostikoje plačiai naudojami dėl paprastos priežasties – jie taupo laiką ir pinigus. Šiuo straipsniu siekiame atkreipti dėmesį į diagnostikos prie saugiklių dėžės naudą ir pateikti patarimų, kaip efektyviau naudotis osciloskopu, taupant dar daugiau laiko ir pinigų.
Tikrinant mazgą osciloskopu dažnai galima rinktis: matuoti įtampą arba srovės signalo formą naudojant srovės reples.
Matuojant įtampą reikia gerai apgalvoti, kurioje vietoje matuoti signalą, nes skirtingose tos pačios grandinės vietose įtampa gali skirtis. Paprasta taisyklė: matuodami jutiklius (pvz., skirstomojo ir alkūninio veleno) matuokite kuo arčiau ECU, o matuodami vykdiklius (pvz., purkštukus ar droselinės sklendės variklius) – kuo arčiau paties vykdiklio.
Teorija tokia: kalbant apie jutiklį, pavyzdžiui, alkūninio veleno jutiklį, svarbu tai, kokį signalą mato ECU. Jutiklis gali veikti, bet jeigu problema yra laidų pynėje, ECU gali negauti jokio signalo. Panašiai, kai ECU siunčia signalą vykdikliui valdyti (pvz., purkštukui), įtampos signalą geriausia tikrinti šalia paties mazgo.
Nors teoriškai ši taisyklė yra logiška, praktikoje ji dažnai nesuveikia. Daugeliu atvejų pirmenybė teikiama prieigos patogumui, todėl matavimą dažniausiai atliekate ten, kur greita ir paprasta, o ne idealioje vietoje. Instinktyviai visada norisi sutaupyti laiko ir pinigų.
Nors nuosekliojoje grandinėje įtampa gali skirtis, srovė – ne, todėl turite daugiau galimybių pasirinkti matavimo vietą (1 pav.). Pavyzdžiui, tikrinant purkštuką kyla pagunda matuoti srovę prie paties purkštuko, net jei tam reikia gaišti laiką nuiminėjant dangčius ir prisikasant prie laido.
Dažnai geresnis sprendimas – matuoti srovę prie saugiklių dėžės srovės replėmis, nes ten vienoje vietoje lengvai pasiekiama daugybė grandinių (2 pav.). Turint šiek tiek patirties kartais galima diagnozuoti automobilį (arba patvirtinti diagnostikos skaitytuvo kodą) net neatidarius variklio dangčio.
Vis dėlto matuojant srovę prie saugiklių dėžės yra keletas apribojimų. Pirma, tai veikia tik su mazgais, kurie ima didesnę srovę, todėl metodas tinka vykdikliams: kuro siurbliams, purkštukams ir degimo sistemai. Daugumai jutiklių jis netinka, tad juos reikia tikrinti pagal įtampą.
Antras apribojimas – saugiklio užrašas gali skelbti „purkštukai“, o iš tikrųjų reikšti „purkštukai ir krūva kitų dalykų“. Kad sumažintumėte painiavos tikimybę dėl kelių grandinių ant to paties saugiklio, patariame visada pradėti nuo bent 20 ms/div laiko skalės per visą ekraną. Taip užtikrinama, kad užteks laiko stebėti visą variklio ciklą įprastais tuščiosios eigos sūkiais.
Kartais kelios grandinės ant vieno saugiklio apsunkina signalo supratimą, tačiau kitais atvejais tai net padeda. Pavyzdžiui, kai kuriuose Toyota modeliuose purkštukai ir degimas dalijasi tuo pačiu saugikliu, todėl matuodami vienoje vietoje matote visų purkštukų ir degimo ritių veikimą. Gerai pagalvojus, automobilio savininko požiūriu tai logiška. Klientui nėra jokios naudos turėti atskirus saugiklius purkštukams ir degimo ritims: perdegus bet kuriam iš jų variklis vis tiek užges.
Panagrinėkime kelis pavyzdžius, paimtus iš Audi A8 su 4,2 l V8 benzininiu varikliu. Be osciloskopo jums tereikia „low amps“ zondo (mažų srovių replių) ir saugiklio išvado laido. Saugiklio, kurį ištraukiate norėdami įstatyti išvado laidą, nominalas yra geras užuominos šaltinis, kokį matavimo ruožą nustatyti osciloskope (jei ištraukėte 20 A saugiklį, nustatykite osciloskopą matuoti 20 A).
Deguonies jutiklio (lambdos) šildytuvo grandinė
Dauguma šiuolaikinių deguonies jutiklių turi šildytuvo grandines, kad greitai pasiektų darbinę temperatūrą. Iš mūsų patirties, šildytuvo grandinės problemos pasitaiko taip pat dažnai kaip ir paties jutiklio.
Deguonies jutiklius dėl jų vietos išmetimo sistemoje dažnai sunku pasiekti, todėl kur kas greičiau (ir patogiau) signalą gauti sėdint salone.
Šio pavyzdžio šildytuvo grandinė yra gana tipinė: ECU valdo šildymo intensyvumą greitai įjungdamas ir išjungdamas šildytuvą. Kuo ilgiau jis įjungtas, tuo daugiau šilumos gauname. Užvedus variklį didžiausia srovė šokteli iki maždaug 6 A, o priartinę vaizdą matote, kad šildytuvas įjungtas ilgiau, nei išjungtas. Maždaug po 30 sekundžių jutiklis įšyla ir srovė šiek tiek sumažėja – iki maždaug 4 A. Taip yra todėl, kad įkaitęs kaitinimo elementas turi didesnę varžą nei šaltas (tas pat kaip su lemputėmis: šaltos jos ima didesnę srovę, todėl dažnai perdega ką tik įjungtos). Tuo pačiu metu pasikeičia ir valdymo signalo užpildos koeficientas – dabar šildytuvas išjungtas ilgiau, nei įjungtas.
Šiame Audi šį testą reikia atlikti atidžiai, nes tas pats saugiklis maitina dvi šildytuvo grandines. Įdėmiau pažiūrėję į signalo formą pamatysite sritis, kuriose įjungta tik viena šildytuvo grandinė ir rodmuo siekia maždaug 2 A.
Purkštukai
Pagrindinis purkštukų tikrinimo prie saugiklių dėžės privalumas – galite matyti ir palyginti juos visus iš karto: tikras laiko taupymas dirbant su V8 ar V12.
Kadangi norime matyti bent vieną pilną variklio ciklą (du alkūninio veleno apsisukimus, kad suveiktų visi purkštukai), pasirinkome 20 ms/div laiko skalę. Gana akivaizdu, kad šis automobilis dirba tik septyniais cilindrais, tačiau su išvadomis neskubėkite. Dažnai, aptikęs degimo praleidimą, ECU išjungia probleminio cilindro purkštuką, kad nesudegęs kuras nesugadintų katalizatoriaus.
Pamatę tokią signalo formą pabandykite užfiksuoti dar vieną iškart po variklio užvedimo. ECU purkštuko neišjungs tol, kol neaptiks degimo praleidimo, o tai trunka kelias sekundes. Jeigu matote visus aštuonis purkštukus, o paskui vienas dingsta, labai tikėtina, kad cilindrą išjungia ECU. Tokiu atveju įtarčiau arba degimo, arba mechaninę problemą. Laimei, abi šias problemas taip pat galima patikrinti srovės replėmis, kaip aprašyta toliau straipsnyje. Šiuo atveju automobilis realių gedimų neturėjo, todėl purkštuką atjungiau pats, kad signalo forma būtų mokomoji.
Be akivaizdžios klaidos, pavyzdžiui, neveikiančio purkštuko, verta priartinti kiekvieno purkštuko įvykį ir paieškoti subtilesnių problemų patikrinant, ar visų jų signalo formos atrodo vienodai. Toliau parodyta signalo forma ir yra toks priartinimas: įdubimas kreivėje – momentas, kai purkštuko viduje pajuda solenoido adata (pintle) ir prasideda kuro įpurškimas. Jeigu vieno purkštuko tokio įdubimo nėra, tai paprastai požymis, kad purkštukas užstrigęs uždarytas arba atidarytas. Taip pat verta patikrinti, ar šis įdubimas kiekvieno purkštuko kreivėje atsiranda maždaug toje pačioje vietoje. Jeigu per anksti (dažniausiai dėl silpnos purkštuko spyruoklės), bus įpurkšta per daug kuro; jeigu per vėlai (strigus purkštukui) – per mažai.
Be adatos judėjimo momento, patikrinkite, ar kiekvieno purkštuko srovės amplitudė yra maždaug vienoda, nes jeigu vienas purkštukas ima didesnę srovę, gali irti jo apvija. Taip pat patikrinkite, ar kiekvieno purkštuko impulso trukmė panaši. Jeigu vieno purkštuko trukmė ilgesnė arba trumpesnė už kitų, vadinasi, ECU bando kompensuoti to cilindro galios trūkumą, tad reikia išsiaiškinti kodėl.
Degimas
Degimo tikrinimas šiame automobilyje labai panašus į purkštukų tikrinimą, nes kiekvienas cilindras turi savo ritę (Coil on Plug). Vėlgi, kadangi toje pačioje signalo formoje matome visus cilindrus, belieka lyginti ir ieškoti skirtumų.
Panašu, kad šis automobilis yra vienas iš tų, kur saugiklis, pažymėtas „degimas“, iš tikrųjų skirtas „degimo ritėms ir krūvai kitų dalykų“. Šiuo atveju tai matyti kaip nedideli (500 mA) ir greiti (2 kHz) srovės šuoliai, dėl kurių signalo forma atrodo triukšminga.
Teisingas veiksmas čia – pasižiūrėti elektros schemą ir išsiaiškinti, kas sukelia šiuos šuolius, tačiau šįkart nusprendžiau, kad kiekvieną degimo įvykį vis tiek matau pakankamai aiškiai ir galiu daryti prielaidą, jog visos degimo ritės veikia. PicoScope programinėje įrangoje visada galite įjungti žemų dažnių filtrą (low-pass), jei toks triukšmas trukdo.
Kuro siurblys
Kuro siurblys – dar vienas mazgas, prie kurio prieiga paprastai sudėtinga. Kuro siurblio keitimas remiantis klaidinga diagnoze tikrai gali sugadinti dieną. Vėlgi, matuodami prie saugiklių dėžės pradėkite nuo 20 ms/div, o paskui arba priartinkite vaizdą, arba pakeiskite laiko skalę taip, kad matytumėte tokią signalo formą, kaip parodyta.
Šioje signalo formoje norime patikrinti du dalykus. Pirmas – vidutinė srovė, kuri šiuo atveju yra apie 5,5 A. Būtent tokią reikšmę gautumėte matuodami srovę multimetru. Jeigu įtariate kuro siurblio problemas, daugelis duomenų šaltinių pateikia tipines srovės reikšmes konkrečiam pritaikymui. Jeigu srovė nepatenka į rekomenduojamą ruožą, prieš smerkdami siurblį patikrinkite likusią kuro sistemą. Pavyzdžiui, užsikimšęs filtras verčia siurblį dirbti sunkiau ir srovė padidėja. Sugedęs kuro slėgio reguliatorius, priešingai, srovę gali sumažinti.
Srovės impulsus sukelia atskiri siurblio elektros variklio kolektoriaus sektoriai. Dauguma siurblių turi 6 arba 8 sektorius. Jeigu vieno sektoriaus signalo forma ryškiai skiriasi (dažnai nukrenta beveik iki nulio amperų), tai blogos naujienos – siurblys eina į pabaigą. Šio artėjančio gedimo požymio dažnai neįmanoma pastebėti matuojant srovę multimetru, nes jis nespėja taip greitai reaguoti į srovės kritimą.
Elektroninis stovėjimo stabdys
Šioje signalo formoje matyti, kaip stabdys pirmiausia įjungiamas. Prieš pradedant suktis varikliui matysite srovės šuolį (šiuo atveju daugiau nei 20 A), po to gana žemos, maždaug 1,6 A, srovės sritį, kai variklis išrenka tarpelį tarp stabdžių kaladėlės ir disko. Tada srovė sparčiai auga, kai kaladėlė prispaudžiama prie disko, ir pasiekia maždaug 18 A viršūnę.
Atleidžiant stabdį procesas vyksta atvirkščiai. Matomas toks pat srovės šuolis, po kurio srovė nuo maždaug 8 A palaipsniui mažėja kaladėlei tolstant nuo disko. Kaip ir degimo pavyzdyje, šioje signalo formoje matyti panašūs srovės šuoliai. Šiuo atveju impulsai yra normalaus EPB veikimo dalis, nes maždaug kartą per sekundę jis atlieka savitikrą.
Šis Audi turi EPB abiejuose galiniuose ratuose, todėl geriausia užfiksuoti abiejų pusių signalo formas ir jas palyginti. Tam puikiai tinka PicoScope programinės įrangos etaloninės signalo formos (reference waveform) funkcija. Reikia patikrinti, ar įjungimo ir atleidimo signalo formų srovės yra panašios ir ar panašūs laikai. Jeigu vienoje pusėje stabdys įsijungia lėčiau nei kitoje, verta patikrinti, ar kaladėlės nenusidėvėjusios nevienodai.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.