Как пользоваться осциллографом при диагностике автомобиля
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.
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.
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.
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. )))
Дальше пошла проверка форсунок по очереди — стою перед открытым капотом и считаю с лева на право 1-4
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.
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.
Диагностика своими руками. Часть VI. Осциллограф, просто о сложном.
Описание анализа вторичной цепи зажигания
Вот это самый главный, как модно сейчас говорить, MUST HAVE.
Крайне простое, краткое, но в то же время, исчерпывающее описание. Просто с помощью одного этого файла Вы сможете понять, что у Вас происходит с системой зажигания.
Внизу 2 стрелки, далее и назад. Просто листаем.
В правом верхнем углу описание, нормальная ли ситуация или же имеет дефект. Серым изображена осциллограмма нормальной работы, для сравнения с дефектом.
Как только дойдёте до конца, клавиша далее просто перестанет перелистывать страницы.
В общем настоятельно рекомендую.
Трамблёрная система зажигания
По большей части — игрушка. Позволяет нам «испортить» узлы системы зажигания и увидеть, как это вмешательство отразится на графике. Отличительная особенность — трамблёрная система зажигания. Если в первом файле упор был на инжектора, то тут уже трамблёр.
Внизу, слева мы выбираем элемента, нажав на него левой клавишей мыши. И с его помощью воздействуем на нужный узел. К примеру режем ВВ провода. Мажем свечи маслом. Или нагаром. Портим коммутатор или катушку.
Вроде игрушка, но немного вдумавшись, оказывается полезным. Особенно после ознакомления с первым файлом, когда известны основы.
Анализ вторичной цепи зажигания (Disco Express)
В принципе ничего нового, но полезно обладателям комплекса от Мотор-Мастер.
На этом описание работы системы зажигания завершено, но имеется ещё пара файлов и отдельная папка. Думаю они лишними не будут.
Описание о том, как можно проверить Датчик Положения Дроссельной Заслонки при помощи осциллографа. Как известно, ДПДЗ это простые дорожки, но рано или поздно они стираются. Как ни крути само авто не сможет корректно указать на проблему. Потому потребуется подключение напрямую и проверка самого ДПДЗ. Очень часто именно осциллограф помогает выявить в нём неисправность. В то время как аналогичные тесты с помощью диагностики адаптером и ПО, указывают на ровный график и отсутствие неполадок.
Внутри этой папки имеются файлы:
— Фазы норма
— Подсос воздуха во впускном коллекторе
— Распредвал установлен на 1 зуб раньше
— Выпускной распредвал установлен на 1 зуб позже
— Выпускной распредвал установлен на 2 зуба раньше
Как видно, тут описан анализ меток с помощью осциллографа. Этот материал сложнее. Требуется более дорогое оборудование, которое позволяет при подключении в ДПКВ, ДПРВ и с помощью дополнительных датчиков, входящих в комплект диагностических комплексов (датчик давления, кабели DIS-4 или DIS-8 и т.д.).
Материал скорее для ознакомления. Но указывает, что для проверки фаз не всегда требуется смотреть на метки. Современное оборудование помогает провести это просто и без лишнего вмешательства.
Надеюсь представленная информация была полезна.
Пишите, задавайте свои вопросы, на их основе я и буду выкладывать дальнейший материал по диагностике, чтобы он был максимально полезен.
Как пользоваться осциллографом при диагностике автомобиля
Что такое осциллограф
Основными параметрами электрического сигнала, неважно, силовой он или измерительный, являются ток и напряжение. Но эти физические величины человеком не воспринимаются, нужен измерительный прибор, преобразующий их значения в наглядный вид. Кроме того, должно проводиться косвенное сравнение с эталоном, то есть метрологическая процедура.
Эти функции выполняются вольтметром или амперметром, которые сейчас объединяются в составе мультиметра, способного измерять и некоторые другие параметры электрических цепей. Но подобные приборы не обладают наглядностью в наблюдении динамики процессов, происходящих к тому же с высокой скоростью. Вот тут и нужен осциллограф.
Данный прибор способен предоставлять информацию об однократных или циклически повторяющихся электрических процессах в графическом виде. По одной оси графика откладывается время, по другой – измеряемая величина. Скорость отслеживания в автомобильном варианте составляет единицы микросекунд у лучших приборов.
В настоящее время осциллографы в автомобильной диагностике выполняются в виде приставок к компьютеру. Принцип работы – цифровой. Это означает, что сигнал дискретизируется во времени аналого-цифровым преобразователем, после чего отсчёты, а их может быть порядка десяти миллионов в секунду, заносятся в память и выводятся на экран ноутбука.
Программное обеспечение прибора позволяет максимально помочь диагносту с сервисными функциями. Значения можно выводить в любой физической величине, по любой шкале, с автоматическим выбором и по нескольким каналам одновременно. А поскольку это всё же не просто прибор из практики радиоинженера, а составная часть мотор-тестера, то организуется и система автоматических тестов двигателя с формированием результатов и подсказок.
Какие узлы и системы подлежат проверке
Тестировать можно практически весь двигатель:
По мере увеличения количества электронных систем в автомобилях растёт и роль осциллографа. Фактически диагност со временем превратится в инженера-электронщика, а представители этой профессии давно срослись с осциллографами, и без них работа просто невозможна.
Что представляет собой мотор-тестер и чем они отличаются
В практическом исполнении осциллографы могут быть разными по способностям, уровню сложности, естественно, и по цене. А в рамках мотор-тестера приборные комплексы различаются ещё и комплектацией. Например, могут присутствовать следующие образцы вспомогательного оборудования:
Наряду с такими параметрами оборудования, как амплитудный и частотный диапазоны исследуемых сигналов, частота дискретизации и апертурные способности, помехозащищённость и количество каналов, могут отличаться и возможности по обеспеченности сервисными программами. Они бывают подсказывающими, справочными и обучающими, предоставлять множество дополнительных удобств в работе, иногда понятных только опытным профессионалам, а иногда наоборот – бросающихся в глаза новичкам при первом использовании.
Например, самым сложным и технически продвинутым считается осциллограф Постоловского USB Autoscope IV в полном комплекте датчиков и прочего вспомогательного оборудования. Этот восьмиканальный прибор заслужил и международное признание. Прекрасные характеристики – частота дискретизации до 12,5 МГЦ, при разрядности АЦП до 16 бит. Профессиональный уровень, богатая комплектация.
Но вполне возможно использовать на любом уровне диагностики и приборы попроще, например профессиональный мотор-тестер DIAMAG 2 ничуть не хуже в практике работы, при этом значительно дешевле. Шесть каналов, возможность дифференциального включения по входу, наличие библиотеки тестов, частота дискретизации в 1 МГц вполне достаточна для всех реальных применений в работе диагноста.
Существуют и ещё более практичные приборы, удобные для проведения экспресс-диагностики без фанатизма в глубоком погружении к физическим основам отказов. Например, двухканальный АВТОАС-ЭКСПРЕСС 2М обойдётся ещё дешевле, при этом обязательно быстро себя окупит, поскольку располагает в комплекте всем, что непременно потребуется. Известно, что примерно 95% всех случаев обращения к диагносту не требует больших умственных усилий, сложного оборудования и больших затрат времени. Достаточно простой, но эффективный прибор быстро укажет на источник проблем, что даст отличный старт для предстоящего развития участка автомобильной диагностики.
Автомобильный осциллограф: понятие и принципы работы
Найти неисправность стало гораздо проще. Не надо разбирать и подкидывать каждую запчасть, что удешевляет поиск неисправности и экономит время. Автомобильный осциллограф применяется для диагностики двигателя, датчиков электронной системы управления, генератора, стартера, аккумулятора. Нужен при комплексной автомобильной диагностике, дополняет проверку сканером. Позволяет делать дефектовку мотора без вскрытия.
Осциллограф – это прибор, который снимает параметры времени и амплитуды электрического сигнала. При неисправностях автомобиля, также нужны эти характеристики. То есть как изменяется сигналы датчика, катушки, форсунки по времени.
Какой выбрать осциллограф для диагностики авто
Рассмотрим наиболее удобные и информативные приборы.
USB Autoscope Постоловского
На первом месте в рейтинге практиков стоит осциллограф Постоловского USB Autoscope IV. Имеет обширные диагностические функции.
Преимущества
Полная документация по работе с прибором. Подробно описаны скрипты, схемы подключения. Есть видео инструкция на сайте производителя. Отзывчивая поддержка.
Мотодок 3
Вторым в списке рейтинга осциллографов для диагностики автомобиля любой марки стоит Мотодок 3. Имеет схожие характеристики.
Преимущества и недостатки
Для примера приведены только два осциллографа для диагностики авто. Существуют и другие приборы: отличаются ценой, производителем, но принцип измерения одинаков. Самое главное иметь опыт в чтении осциллограмм к каждой марке автомобиля.
Диагностика осциллографом автомобиля: как проводить
Пользоваться осциллографом не составляет особых трудностей у диагностов. Методика подробно описана в инструкциях к прибору. Главное знать места подключения к датчику положения коленчатого вала для проведения скрипта Шульгина по эффективности цилиндров. Для различных марок автомобилей ДПКВ может находится возле задающего диска или маховика.
Проверка датчиков осциллографом
Датчик положения коленчатого вала. Нужен для синхронизации искры и форсунок по такту сжатия. Сигнал имеет синусоидальную форму с разрывом. Форма сигнала с одинаковой амплитудой. Если есть отклонения, значит задающий диск имеет не равномерность вращения или люфт.
Исправный ДПКВ
Датчик положения распределительного вала. Имеет прямоугольную форму сигнала амплитудой 12,3 – 12,7 вольта. Полезно снимать одновременно сигналы ДПКВ и ДПРВ для определения фазы впрыска и смещения распределительных валов относительно друг друга. Но как правило этот параметр проверки ДВС есть на сканере.
Нижний фронт сигнала ДПРВ совпадает с разрывом зубьев на задающем диске, что говорит о правильной фазе впрыска.
Датчик массового расхода воздуха применяется на бензиновых двигателях для измерения объема прошедшего воздуха. Основной параметр для диагностики — это его АЦП равное 0,996 вольт при включенном зажигании. При углубленной диагностике ДМРВ, нужно померить время релаксации – период, за который, датчик выходит в нулевое положение.
Исправный ДМРВ. Нулевое напряжения равно 0,996 вольт и скорость выхода на рабочий диапазон 0,5 мс.
Ниже представлена осциллограмма неисправного ДМРВ. Время перехода 20 мс, а напряжение при нулевом объеме воздуха 1,130 вольт. Авто с таким датчиком будет расходовать много топлива и терять мощность.
Неисправный дмрв
Немаловажно проверить пик выхода датчика на максимальный уровень напряжения. Для этого нужно снять сигнал с ДМРВ на заведенном ДВС, при резко нажатой педали газа. Чем больше показания к 5 вольтам, тем датчик имеет большую отдачу и авто будет эластичнее.
Сигнал напряжения ДМРВ под нагрузкой
Работа с автомобильным осциллографом не страшна для начинающих диагностов. Нужно тщательно изучить инструкцию по работе с прибором и применять на практике. Чем больше опыт подключения к конкретной марке, тем быстрее и точнее поиск неисправностей.
Датчик положения дроссельной заслонки. Проверить легче всего сканером. Но при плавающей неисправности, когда автомобиль едет рывками, нужно проверить сигнал осциллографом. Подключаем сигнальный провод щупа к выходу ДПДЗ и снимаем сигнал открывая дроссель. Не должно быть резких скачков.
Исправный датчик положения дроссельной заслонки 
Неисправный датчик положения дроссельной заслонки
Проверка массы двигателя осциллографом
Плохую массу двигателя можно проверить измерительным щупом осциллографа. Минус щупа соединяется с минусовой клеммой АКБ, а сигнальный с двигателем или кузовом. Значительные помехи говорят о плохой массе.
Хорошая масса
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. 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 нужна проверка осциллографом.
Ниже приведен пример типичного сигнала высоковольтного пробоя, по которому можно судить о работоспособности всей высоковольтной системы автомобиля. Любой дефектный элемент: катушка, провод, свеча проявится на этой осциллограмме.
Типичные неисправности системы зажигания
Проверка индивидуальных катушек зажигания
Для диагностики индивидуальных катушек зажигания очень удобно использовать осциллограф АВТОАС-ЭКСПРЕСС М. Удобство заключается в его компактности и легкости подключения. Достаточно загрузить программу и приложить индуктивный или емкостной датчик прибора к самой катушке. Получаем осциллограмму как показано выше.
Диагностика топливной форсунки осциллографом
Форсунка бензинового двигателя состоит из запорного клапана, электромагнитный катушки. Соответственно движение этого клапана возможно проверить осциллографом.
Исправная форсунка 
Неисправная форсунка
Диагностика форсунок с помощью осциллографа требуется в случае тщательного поиска неисправности. В большинстве случаев достаточно сделать тест Андрея Шульгина на эффективность работы цилиндров.
Проверка датчика кислорода с применением осциллографа
Лямбда зонд служит для точного дозирования топливо – воздушной смеси и снижения уровня токсичности отработавших газов. Работает по принципу гальванического элемента. Вырабатывает напряжение в зависимости от присутствия свободного кислорода во внутренней и внешней ячейке датчика. Напряжение варьируется от 0,1 – 0,9 вольт, что соответствует бедной и богатой смеси.
Проверить работу датчика можно
Первый вариант быстрый и достаточный для оценки общей работы. Второй же вариант диагностики датчика кислорода более точный и позволяет оценить скорость сработки лямбда зонда в режиме обратной связи.
Неисправный датчик кислорода. Скорость реакции медленная 
Датчик кислорода полностью неисправен
Скрипт CSS Андрея Шульгина
Вот мы и добрались до самой сути диагностики автомобильных двигателей. Для диагностов любой марки это самый информативный скрипт. Он показывает работу форсунок, искры и компрессии за одну проверку. Для проведения этого теста достаточно снять сигнал с датчика положения коленвала и синхронизацию с искры первого цилиндра. Сложность может заключаться в подключении к ДПКВ некоторых марок, но это сглаживается информацией, которую дает скрипт.
Порядок записи сигнала применительно к осциллографу USB Autoscope:
Анализ теста Андрея Шульгина
Таким образом, за 5 минут можно найти причину «троящего» двигателя, не откручивая свечи и не замеряя компрессию.
Порядок проведения теста эффективности на осциллографе Мотодок 3
Порядок снятия скрипта аналогичный USB Autoscope:
Анализ осциллограммы давления в цилиндре
Для снятия характеристики газодинамических процессов в цилиндре в комплекте с Мотортестером прилагается датчик давления на 16 атм. Двигатель должен быть прогрет до температуры 80-90 °C
Порядок проведения теста:
Важно проанализировать две точки на осциллограмме:
При отклонениях от этих значений, можно говорить о смещении фаз газораспределения.
Все вышеприведенные методы работы с мотор тестером можно делать в различной последовательности. Все зависит от конкретного случая. Где-то достаточно провести тест Шульгина или снять характеристику давления в цилиндре. Главное найти неисправность меньшими потерями для владельца автомобиля.