2003-03-Oscyloskop w diagnostyce samochodowej cz1.pdf

Oscyloskop

w diagnostyce

samochodowej

Cz´Êç 1

Marek Burdka

Wydawnictwo INSTALATOR POLSKI

PREZES mgr W∏adys∏aw Polesiƒski

REDAKTOR NACZELNY mgr in˝. Krzysztof Trzeciak

e-mail: k.trzeciak@automotoserwis.com.pl

SEKRETARZ REDAKCJI mgr in˝. El˝bieta Woêniak

e-mail: e.wozniak@automotoserwis.com.pl

ADRES REDAKCJI ul. Koniczynowa 11, 03-612 Warszawa

tel. 678-64-90, fax 679-71-01

www.automotoserwis.com.pl

REKLAMA

Dyrektor ds. Marketingu i Reklamy

Gra˝yna Ka∏u˝yƒska

Specjalista ds. Reklamy

Magdalena Dyszy tel. 678-37-33

e-mail: m.dyszy@automotoserwis.com.pl

PRENUMERATA : tel. 678-38-05

GRAFIKA I ¸AMANIE : MAT-Andrzej Glanda

DRUK: TAURUS, Kazimierów 13 k. Halinowa

SPIS TREÂCI

Cz´Êç 1

Zasady bezpieczeƒstwa i Êrodki ostro˝noÊci . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6

1. Zasada dzia∏ania oscyloskopu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .7

2. Podstawowe parametry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .9

3. Wybór rodzaju oscyloskopu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

4. Wyposa˝enie i podstawowe uk∏ady regulacyjne oscyloskopu . . . . . . . . . . . . . .15

4.1. Sondy napi´ciowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15

4.2. Koƒcówki pomiarowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .16

4.3. Przy∏àcza (adaptery) do z∏àczy samochodowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .17

4.4. Sondy pràdowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .19

4.5. Kompensacja sondy oscyloskopu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

4.6. Zakres napi´cia wejÊciowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .21

4.7. Podstawa czasu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4.8. Wyzwalanie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .22

4.9. WejÊcie odwracajàce . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

4.10. WejÊcie AC/DC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .25

4.11. Rodzaje pracy wielokana∏owej . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

4.12. Przesuw pionowy i poziomy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

4.13. RozjaÊnianie, ostroÊç, astygmatyzm, kontrast . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .26

4.14. Praca X-Y . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

4.15. Lokalizacja plamki, automatyczne ustawianie parametrów . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

4.16. Kursory . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .27

5. Ogólne zasady pomiarów oscyloskopowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

5.1. Do∏àczanie masy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .28

5.2. Pomiary ró˝nicowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .30

6. Diagnostyka uk∏adów zap∏onowych . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

6.1. Rozdzielaczowe uk∏ady zap∏onowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .31

6.2. Obwód pierwotny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .32

6.3. Obwód wtórny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .33

6.4. Bezrozdzielaczowe uk∏ady zap∏onowe DIS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .35

6.5. Przebiegi nieprawid∏owe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .37

6.6. Pomiary pràdowe w obwodzie zap∏onowym . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41

7. Uk∏ad wtryskowy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

7.1. Informacje ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43

7.2. Przebiegi napi´cia na wtryskiwaczu . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45

7.3. Przebiegi pràdowe w obwodzie wtryskiwacza, diagnozowanie usterek mechanicznych . .48

8. Czujniki magnetoindukcyjne (zap∏onu, po∏o˝enia wa∏u, ABS) . . . . . . . . . . . . . . .51

8.1. Informacje ogólne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51

8.2. Zale˝noÊç kszta∏tu sygna∏u od konstrukcji wspó∏pracujàcego z czujnikiem ko∏a . . . . . . .52

8.3. Przyk∏adowe przebiegi . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53

8.4. Czujniki zasilane . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

8.5. Czujniki pr´dkoÊci ko∏a ABS . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55

9. Czujniki hallotronowe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57

10. Czujniki fotooptyczne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59

11. Czujniki ciÊnienia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60

12. Czujniki spalania stukowego . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .62

Spis rozdzia∏ów cz´Êci 2

13. Sondy lambda (czujniki tlenu)

14. Czujniki z przetwornikiem potencjometrycznym

15. Zawory sterowane elektrycznie

16. Sygna∏y sterownika

17. Sygna∏y na z∏àczach diagnostycznych

18. Uk∏ad ∏adowania i akumulator

19. Pomiary podczas rozruchu

20. Pomiary w tradycyjnych silnikach z zap∏onem samoczynnym (Diesla)

21. Pomiary w silnikach z zap∏onem samoczynnym sterowanych elektronicznie

22. Pomiary w uk∏adach „wielopunktowego” wtrysku gazu.

S∏ownik podstawowych nazw i skrótów stosowanych w technice oscyloskopowej

Zasady bezpieczeƒstwa i Êrodki ostro˝noÊci

potencjalnego zagro˝enia dla osób dokonujà-

cych testów oraz napraw. Z tego powodu na-

le˝y zwróciç uwag´ na poszczególne czynniki ryzy-

ka oraz przestrzegaç podstawowych zaleceƒ doty-

czàcych bezpieczeƒstwa ludzi i przyrzàdów.

Uk∏ad nap´dowy

Przed uruchomieniem silnika (rozrusznika) nale-

˝y ka˝dorazowo upewniç si´, ˝e dêwignia zmiany

biegów znajduje si´ w po∏o˝eniu neutralnym, a ha-

mulec r´czny jest zaciàgni´ty. Niespodziewany

ruch samochodu mo˝e spowodowaç przygniecenie

znajdujàcych si´ w pobli˝u osób, a tak˝e uszkodze-

nie lub zniszczenie przyrzàdów diagnostycznych.

Cz´Êci o wysokiej temperaturze

Niektóre cz´Êci w komorze silnikowej mogà na-

grzewaç si´ do temperatury kilkuset °C. Stwarza to

zagro˝enie poparzenia lub uszkodzenia nieodpor-

nych na temperatur´ elementów wyposa˝enia, jak

np. sond z tworzyw termoplastycznych lub izolacji

przewodów.

Elementy wirujàce

Podczas pracy silnika nale˝y zwróciç szczególnà

uwag´ na wirujàce i poruszajàce si´ podzespo∏y,

które mogà spowodowaç uderzenie lub zranienie

cz´Êci cia∏a, wciàgni´cie elementów odzie˝y lub

uszkodzenie przewodów i sond pomiarowych. Na-

le˝y pami´taç, ˝e w niektórych przypadkach nawet

przy wy∏àczonym silniku mo˝e nastàpiç urucho-

mienie wentylatora uk∏adu ch∏odzenia nap´dzane-

go silnikiem elektrycznym.

Spaliny

W sk∏ad spalin samochodowych wchodzi wiele

sk∏adników toksycznych oraz szkodliwych dla

zdrowia, jak np. tlenek w´gla, w´glowodory, czy

tlenki azotu. Z tego powodu w zamkni´tych po-

mieszczeniach, w których przeprowadzane sà testy

przy pracujàcym silniku, powinna funkcjonowaç

wentylacja, zaÊ do rury wydechowej samochodu

powinna byç do∏àczona instalacja wyciàgowa.

Uk∏ad zap∏onowy

Mimo ˝e samochodowa instalacja elektryczna

jest zasilana przewa˝nie z akumulatora o napi´ciu

12 V, w niektórych obwodach (zw∏aszcza zap∏ono-

wych) mogà wyst´powaç niebezpieczne napi´cia

o wartoÊciach setek i tysi´cy V. Z tego powodu pod-

czas testów nale˝y zachowaç szczególnà ostro˝-

noÊç. Przy wykorzystaniu pojemnoÊciowych, zaci-

skanych sond wysokiego napi´cia, nale˝y nak∏adaç

je na nie uszkodzonà izolacj´ przewodów zap∏ono-

wych, tak aby nie wystàpi∏o ryzyko przeskoku ∏uku

elektrycznego.

Przepi´cia i zwarcia

Przy w∏àczonym zap∏onie nie wolno roz∏àczaç

˝adnych obwodów, ze wzgl´du na mo˝liwoÊç po-

wstania zwarç i przepi´ç. Zw∏aszcza przy urucho-

mionym silniku lub w∏àczonym zap∏onie nie wolno

od∏àczaç akumulatora, poniewa˝ powsta∏e przepi´-

cie grozi uszkodzeniem bardziej wra˝liwych ele-

mentów. Podczas pracy uk∏adu zap∏onowego nie

powinny byç pozostawione nie pod∏àczone obwody

wtórne wysokiego napi´cia (np. wyjÊcia cewki za-

p∏onowej, wyjÊcia rozdzielacza), poniewa˝ w obwo-

dzie otwartym wartoÊç napi´cia osiàga kilkadziesiàt

kV. Niekontrolowany przeskok iskry mo˝e spowo-

dowaç wstrzàs elektryczny oraz uszkodzenie ele-

mentów elektronicznych.

Metalowe elementy obudowy

Je˝eli oscyloskop ma obudow´ metalowà, nie po-

winna ona dotykaç elementów samochodu b´dà-

cych pod napi´ciem, poniewa˝ elementy obudowy

sà zazwyczaj do∏àczone do minusa zasilania.

Warunki otoczenia

W przypadku przenoszenia urzàdzeƒ elektro-

nicznych z miejsc o niskiej temperaturze do po-

mieszczeƒ o wy˝szej temperaturze, nale˝y prze-

strzegaç zasad reklimatyzacji. W tym celu nale˝y

odczekaç z w∏àczeniem oscyloskopu, poniewa˝

skroplona na zimnych elementach para wodna mo-

˝e spowodowaç zwarcia i przebicia. Przyrzàdów nie

nale˝y wystawiaç na d∏ugotrwa∏e, bezpoÊrednie

dzia∏anie promieni s∏onecznych. W przypadku nie-

których oscyloskopów oraz urzàdzeƒ komputero-

wych, mogà wystàpiç problemy, gdy sà one u˝ywa-

ne w pobli˝u urzàdzeƒ wytwarzajàcych silne pola

elektromagnetyczne (du˝e silniki elektryczne, spa-

warki, zgrzewarki).

Wi´kszoÊç z tych zaleceƒ wydaje si´ byç znana

i niemal banalna, ale wystarczy przyjrzeç si´ kilku-

letnim diagnoskopom, aby zobaczyç, ˝e rzadko kie-

dy sondy pomiarowe nie majà Êladów nadtopienia,

a najcz´stszà przyczynà usterek sà uszkodzenia ka-

bli pomiarowych oraz awarie wynikajàce z dzia∏a-

nia wysokiego napi´cia.

6 Poradnik SERWISOWY

S amochód, a zw∏aszcza jego silnik jest êród∏em

1. Zasada dzia∏ania

oscyloskopu

takiego, którego wartoÊç nie zmienia si´

w czasie lub zmienia si´ bardzo wolno, do

pomiaru wystarcza zwyk∏y woltomierz. W przy-

padku sygna∏ów zmiennych, jakich coraz wi´cej

wyst´puje w instalacji elektrycznej pojazdu, okre-

Êlenie Êredniej wartoÊci napi´cia nie wystarcza.

Aby sprawdziç poprawnoÊç dzia∏ania uk∏adu

i zdiagnozowaç ewentualne usterki, potrzebna jest

znajomoÊç wartoÊci chwilowych, kszta∏tu oraz pa-

rametrów czasowych tych przebiegów.

Oscyloskop jest urzàdzeniem, które obrazuje

w sposób graficzny na odpowiednim ekranie prze-

biegi elektryczne. W klasycznych przyrzàdach ob-

raz rysowany jest na ekranie lampy oscyloskopowej

lub kineskopowej za pomocà wiàzki elektronów.

Wiàzka elektronów wyrzucana jest z podgrzanej do

wysokiej temperatury katody i rozp´dzana za po-

mocà silnego pola elektrycznego w kierunku pokry-

tego luminoforem ekranu. Pod wp∏ywem uderzeƒ

elektronów o du˝ej energii luminofor Êwieci, two-

rzàc jasnà plamk´. Je˝eli wiàzka elektronów prze-

mieszcza si´ wzd∏u˝ ekranu - powstaje na nim linia

o kszta∏cie zale˝nym od ruchu wiàzki. Do popraw-

nego dzia∏ania lampy w jej wn´trzu utrzymana mu-

si byç pró˝nia. Wiàzka elektronów mo˝e byç od-

chylana za pomocà pola magnetycznego lub elek-

trycznego. Pierwszy przypadek jest wykorzystany

w lampach kineskopowych, które sà stosowane

w telewizorach, monitorach komputerowych oraz

w niektórych diagnoskopach. Zaletà lamp kinesko-

powych jest du˝y ekran przy stosunkowo niewiel-

kiej d∏ugoÊci ca∏ej lampy. Wadà sà s∏abe parametry

cz´stotliwoÊciowe, czyli brak mo˝liwoÊci uzyska-

nia du˝ych szybkoÊci dzia∏ania urzàdzenia.

W lampie oscyloskopowej odchylanie realizo-

wane jest za pomocà pola elektrycznego. Umo˝li-

wia to uzyskanie du˝ych cz´stotliwoÊci pracy, jed-

nak lampa jest dosyç d∏uga, co powoduje ograni-

czenia przy konstrukcji mechanicznej ca∏ego urzà-

dzenia. Lampa taka, w porównaniu z kineskopem,

ma zazwyczaj du˝o mniejszy ekran.

Budowa obu typów lamp przedstawiona jest na

rys. 1.

Aby uzyskaç na ekranie lini´ poziomà, plamka

musi byç w sposób równomierny przesuwana

w osi X. Obrazuje to up∏yw czasu. JeÊli podczas

przesuwu plamki w poziomie, b´dzie ona odchyla-

na w pionie w sposób proporcjonalny do mierzone-

go napi´cia - na ekranie pojawi si´ wykres przebie-

gu napi´cia w czasie. W zale˝noÊci od szybkoÊci

zmian przebiegu, które majà byç obserwowane,

musi zmieniaç si´ szybkoÊç przesuwu w osi X, czy-

li podstawa czasu.

Rys. 1. Konstrukcja lamp obrazowych:

a - oscyloskopowej

b - kineskopowej

1 - wyrzutnia elektronów

2 - wiàzka elektronów

3 - p∏ytki odchylania pionowego Y

4 - p∏ytki odchylania poziomego X

5 - ekran pokryty luminoforem

6 - cewki odchylania poziomego X

7 - cewki odchylania pionowego Y

Poradnik SERWISOWY 7

W przypadku badania napi´cia sta∏ego, czyli

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: