Основы работоспособности двигателя

    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:

    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.

    - для работы в стационарных  условиях полностью отказываются  от стационарных автономных аппаратных  приборов, не совместимых с IBM PC.

    Из  всего выше перечисленного можно  сделать вывод что, 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.

    2.2.2 Параметры осциллографа и мотор-тестера. 

    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. (см.Рисунок 1).

    Рисунок 1 

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

    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.