ПЕРЕЙТИ К НАЧАЛУ СТРАНИЦЫ
Интернет магазин запчастей: +7 (495) 984 3220
Адреса доставки запчастей

Москва, Ленинградский проспект, 64, институт МАДИ


Московская область, Ленинградское ш. 34-й км. Полигон МАДИ

Поиск запчастей

Код запчасти:

Сортировать:   


Вход в магазин

Логин:

Пароль:


Ремонт и обслуживание


Каталоги запчастей


Свежие темы форума
Выбор. Провал при разгоне или не ровный холостой ход.
19/10/2017
Вам как лучше – провал при разгоне или не ровный ...
Температура ОЖ (мотор М57)
19/10/2017
Добрый вечер. подскажите, пожалуйста, в каких...
Мозги на BMW F10. Троит двигатель
14/10/2017
Подскажите плз. У меня проблема  F10 с двигателем N20 28....
Замена цепей ГРМ на BMW E65 (E66) N62 в Е65
11/10/2017
Замена цепей на  BMW E65 (E66) N62 в Е65 штатно...
Снижение давления наддува на двигателе N20 BMW
10/10/2017
Снижение давления наддува на двигателе N20
Причин...
BMW F30 N20 Ошибка:Полная мощность привода больше не доступ
04/10/2017
F30 N20 Ошибка:Полная мощность привода больше не...
Оценка технического состояния авто BMW
01/10/2017

из материалов для курса "техническая...



Новости



Результаты опроса по BMW
Сколько Вы тратите на обслуживание своего в год?
Какой расход масла у Вашего авто?
Сколько лет Вашему авто?
С какой периодичностью (по пробегу) Вы обслуживаете свое авто?
Перейти на главную страницу сайта


Диагностика при помощи дополнительного диагностического оборудования

31 октября 2016

При проведении диагностических мероприятий нужно не только определить причину неисправности, нужно это сделать с минимальными трудозатратами. Существуют две принципиально различных линии диагностического оборудования: сканеры и мотортестеры.

Сканеры подключаются к диагностическому разъему и по цифровой диагностической шине устанавливают связь с блоком управления. Сканеры появились с появлением цифровых систем управления типа «Motronic» в середине 80-х годов. По мере усложнения систем управления усложнялись сканеры и их диагностические программы. Современные дилерские сканеры являются мощными диагностическими средствами, которые позволяют производить диагностические и сервисные функции не только для двигателя, но и для всего автомобиля в целом. При обнаружении неисправности в какой-либо системе, оператору, производящему диагностику, дается контекстная информация о назначении и принципах функционирования системы, в которой была обнаружена неисправность, электрическая схема и схема мест расположения ее компонентов. Также для многих неисправностей существуют тест-блоки, позволяющие с большей точностью локализовать обнаруженную неисправность. Преимуществом сканера является простота подключения, возможность получать информацию о неисправностях, которые встречались ранее и были зафиксированы ЭБУ и об интерпретации ЭБУ внешних условий и параметров работы двигателя.

Но основные преимущества сканеров – оперативность и простота подключения по цифровой шине и возможность получения информации о неисправностях, случившихся в прошлом – достигаются за счет ограничений на возможность проведения разнообразных диагностических тестов. Из-за этого некоторые нетривиальные нарушения работы ДВС не поддаются диагностике при помощи сканеров.

Сканер привязан к системе диагностируемого автомобиля протоколом обмена данными, и полностью использовать возможности связи с данным автомобилем, а у современных автомобилей перечень функций, реализуемый через диагностический разъем, очень обширен, могут только сканеры, ориентированные на данную марку автомобилей.

Диагностическое оборудование, которое подключается непосредственно к датчикам или исполнительным устройствам, и по сути является цифровым осциллографом, обычно называют мотортестером. Он фиксирует физическую величину (обычно напряжение) и ее изменение во времени с простейшим обсчетом (минимум, максимум, скважность и т.д.). Имеется возможность запомнить некоторый временной промежуток, с последующим анализом. Мотортестер не имеет ориентации на какую-либо марку автомобиля. Поэтому мотортестер является универсальным прибором, в задачу которого входит охватить максимально широкий спектр сигналов, поступающих с датчиков. Наиболее актуальным диагностическим оборудованием мотортестер был в 80-е годы. В те годы бензиновые автомобили оснащались электронным зажиганием и впрыскиванием топлива, но системы управления тех лет либо не имели цифрового интерфейса вообще, либо этот интерфейс обладал весьма ограниченными возможностями. По мере развития систем управления и их самодиагностики, актуальность мотортестеров постепенно снижалась. Сейчас мотортестеры имеют весьма ограниченное применение из-за ограниченных возможностей и большей трудоемкости при использовании, относительно сканеров.

Недостатки штатной диагностики и неисправности, при диагностике которых требуется подключение дополнительного диагностического оборудования

Электронные системы управления современных автомобилей очень сложные, и проводить диагностические действия без подключения бортовой диагностики невозможно. Система управления двигателем имеет несколько резервных схем управления, и определить их включение возможно только с помощью диагностического сканера. Увеличение числа датчиков, их труднодоступность делает использование дополнительного диагностического оборудования весьма проблематичным. Но совсем отказаться от непосредственного измерения тех или иных величин тоже невозможно. Тенденцией последних лет является снижение количества доступных при диагностике штатным диагностическим оборудованием информационных параметров и повышением роли бортовой диагностики, то есть диагностические решения принимаются на основании сообщений самодиагностики.

Перечислим недостатки штатного диагностического интерфейса, восполнить которые должно дополнительное диагностическое оборудование:

  • Обновление экрана диагностического сканера происходит с частотой 1 – 2 Гц. Многие параметры работы двигателя, особенно на переходных режимах, не успевают попасть в «кадр» Например, время, за которое частота вращения коленчатого вала меняется от 600 мин-1 до 6000 мин-1 на режиме свободного разгона, составляет порядка 1 секунды.
  • Наблюдение оператором суперпозиции сигналов в переходных процессах, причинно-следственной связи между ними возможно только в статике. То есть электрические сигналы, сопровождающие работу двигателя, должны быть зарегистрированы, а затем должна быть возможность для их анализа.
  • Сигналы всех датчиков представляются в интерпретации блока управления. Например, соответствие показаний датчика температуры реальности при холодном пуске можно легко проверить, а взаимное положение коленчатого и распределительных валов при работе двигателя можно оценить, только проанализировав суперпозицию зарегистрированных сигналов соответствующих датчиков.
  • Штатные датчики системы управления контролируют не все важные, для работы двигателя, параметры. Например, давление в топливной магистрали оказывает большое влияние на качество ТВС, но датчика, контролирующего это давление, в большинстве систем впрыскивания во впускной коллектор, нет. При проведении диагностики этот параметр можно проконтролировать стрелочным манометром. Датчиков, контролирующих давление рабочего тела в цилиндре двигателя, перемещение силового агрегата на опорах, позволяющих регистрировать шумы и стуки при работе ДВС, в системах управления не предусмотрено. Регистрация этих параметров возможна только при помощи сложного дополнительного диагностического оборудования.

Соответственно, оптимальным сочетанием диагностического оборудования на сегодняшний день является узкоориентированный на марку автомобиля сканер с измерительной частью плюс дополнительное диагностическое оборудование, позволяющее анализировать электрические импульсы моторного жгута и имеющее дополнительные датчики, для измерения параметров, характеризующих работу двигателя.

Рассмотрим неисправности, при диагностике которых требуется подключение дополнительного диагностического оборудования:

  • Программные сбои. В случае возникновения программных сбоев система управления начинает неадекватно воспринимать сигналы различных датчиков и производить неадекватные управляющие воздействия. При помощи штатного диагностического оборудования эти неисправности обычно локализовать невозможно – система управления в случае программного сбоя сообщает о неисправности, которой на самом деле нет. Проверить это можно только проанализировав сигналы информационных датчиков независимо от системы управления.
  • Повышенная неравномерность работы двигателя. Система управления предоставляет информацию о средней эффективности работы различных цилиндров при работе двигателя на холостом ходу, но причину, из-за которой двигатель работает неравномерно, приходится искать при помощи других средств диагностики. Наиболее сложно диагностируются неисправности, проявляющиеся только при работе двигателя, например, нарушение кинематики привода клапанов. Для диагностики таких проблем прямым методом, а не по косвенным признакам, нужно иметь возможность измерять давление в цилиндрах двигателя при его работе.
  • Неудовлетворительная динамика и экономичность. В случае, если система самодиагностики не сообщает о каких-либо неисправностях, а двигатель работает не адекватно, для поиска неисправностей нужно контролировать качество протекания рабочего процесса в цилиндрах двигателя. Сделать это можно только при наличии датчиков давления в цилиндрах двигателя, системы синхронной регистрации сигналов с этих датчиков и штатных датчиков автомобиля и программы обработки этих сигналов.

Все процессы в поршневом ДВС привязаны к положению коленчатого вала двигателя, поэтому ДПКВ можно считать основным датчиком системы управления. Результат регистрации сигнала ДПКВ – значения напряжения на сигнальном проводе датчика в функции времени. Если частота дискретизации 1 МГц, то за одну секунду АЦП миллион раз регистрирует значения напряжения. Результат регистрации – точка, на экране эти точки сливаются в непрерывную линию. Соответственно, построение шкалы угловых отметок положения коленчатого вала является начальным этапом обработки зарегистрированных сигналов. Обычно, в качестве ДПКВ используются индукционные датчики, или работающие на основании эффекта Холла.



В последнее время, датчики, работающие на эффекте Холла, используются чаще. В качестве инкрементного колеса, обычно используется колесо «60-2». Перед тем, как получить в результате обработки шкалу угловых отметок с указанными ВМТ начала рабочего хода всех цилиндров, нужно определить (задать в программе), какому зубу, после двух пропущенных, соответствует ВМТ первого цилиндра и порядок работы ДВС.

Порядок работы обычно указан заводом изготовителем. Для нахождения зуба, соответствующего ВМТ первого цилиндра есть несколько способов:

  • Поставить коленчатый вал в положение соответствующее ВМТ первого цилиндра начала рабочего хода и визуально определить, какой зуб, после двух отсутствующих, в таком положении находится напротив датчика. Это удобно, если инкрементное колесо «60-2» находится на переднем шкиве коленчатого вала и визуально доступно.
  • Если инкрементное колесо недоступно, то для приблизительной оценки соответствия ВМТ определенному зубу, нужно при регистрации сигнала ДПКВ регистрировать сигнал первичной цепи соответствующей катушки зажигания. В момент регистрации через диагностический интерфейс нужно отслеживать УОЗ. Таким образом (1 и 2) можно определить ВМТ с точностью до нескольких градусов. Для ряда задач такая точность является приемлемой.
  • Для определения ВМТ с высокой точностью, в цилиндры нужно установить датчики давления. По зарегистрированной индикаторной диаграмме в цикле без воспламенения, ВМТ можно определить с точностью до десятых долей градуса. Такая точность нужна при обработке индикаторных диаграмм.
  • Итак, после нахождения номера зуба, прохождение которого соответствует ВМТ первого цилиндра, можно заполнить таблицу соответствия зубьев ВМТ всех цилиндров.


    В данном примере представлена таблица ВМТ восьмицилиндрового двигателя BMW N62. Можно отметить, что у всех восьмицилиндровых двигателей BMW эта таблица одинаковая.

    Теперь можно обработать зарегистрированный сигнал ДПКВ.


    Результат обработки – шкала угловых отметок с шагом 6° и линии ВМТ начала рабочего хода во всех цилиндрах. Эта шкала угловых отметок накладывается на шкалу времени, в результате становится известно, в какой момент времени начинался рабочий ход в каждом цилиндре. Определив, за какое время коленчатый вал провернулся на 6° можно рассчитать и среднюю угловую скорость вала на этом участке. То есть каждому угловому промежутку в 6° соответствует одна точка. Для удобства восприятия на рисунке эти точки соединены линиями, в результате получается график скорости. Но с точки зрения физики, этот график не правдоподобен. В реальности ускорение не может меняться скачкообразно!

    Во вкладке «Алгоритмы» на панели инструментов Visual находятся алгоритмы, позволяющие производить дальнейшую обработку различных данных. Эти алгоритмы создаются пользователем самостоятельно при помощи инструментов Visual.

    Для дальнейшей обработки угловой скорости коленчатого вала, также имеется несколько алгоритмов. Следует отметить, что шкала угловых отметок коленчатого вала, совмещенная со шкалой времени, фактически является графиком положения коленчатого вала. Графики положения коленчатого вала, угловой скорости и углового ускорения являются взаимосвязанными. Результатом дифференцирования графика положения коленчатого вала является график угловой скорости, следующее дифференцирование дает ускорение коленчатого вала. Проверить точность работы созданных алгоритмов обработки сигналов ДПКВ достаточно проблематично, так как получить фактическое положение коленчатого вала в каждый момент времени – технически очень сложная задача. Коленчатый вал только условно можно считать абсолютно жестким, фактически это крутильная система и сигнал ДПКВ несет только информацию о положении инкрементного колеса в определенные моменты времени. Поэтому вопрос точности алгоритмов обработки сигнала ДПКВ нужно увязывать с решаемыми задачами. Наибольшая точность определения положения вала требуется при индицировании, для адекватной обработки ИД. В этом случае критерием адекватности обработки является согласованность ускорения коленчатого вала и крутящего момента от газовых сил.


    Так как при работе ДВС угловая скорость коленчатого вала изменяется примерно в десять раз, а частота опроса сигнального провода ДПКВ остается постоянной, количество точек на участке между линиями трассировки (одноименными фронтами сигнала ДПКВ) также меняется. Для того, чтобы алгоритм обработки мог это учесть, одним из параметров алгоритма является частота вращения.

    На следующем рисунке представлены графики скорости – результат первичной обработки – голубой график и «Спецскорость» - сильно сглаженный график, отражающий среднюю скорость.


    Результат алгоритма обработки скорости представлен на следующем рисунке – черный график. Дополнительно представлен график ускорения, полученный его дифференцированием. При дифференцировании исходного, (голубого) графика скорости, ускорение получается не правдоподобным.


    Шкала угловых отметок высокого разрешения, которая создается алгоритмом обработки, необходима при индицировании. Но для решения широкого спектра задач бывает достаточно первичной обработки сигнала ДПКВ.

    Теперь рассмотрим, как в Visual обрабатываются сигналы основных исполнительных органов – катушек зажигания и топливных форсунок.


    На рисунке представлен начальный момент свободного разгона двигателя М50. В этом двигателе каждая форсунка управляется индивидуальным каналом. Рассмотрим отображение работы форсунок на примере 6-го цилиндра. На рисунке указаны моменты закрытия впускных клапанов в шестом цилиндре. Соответственно, считается, что топливо, поданное форсункой в промежутке между этими событиями, попадает в цилиндр и сгорит в последующем рабочем цикле. Программа обработки суммирует продолжительность всех импульсов за этот период и отображает эту сумму точкой. По шкале угловых отметок эта точка соответствует началу рабочего хода, в данном случае, в шестом цилиндре, по шкале ординат она соответствует продолжительности активации форсунки. В первой из отмеченных точек двигатель работал на холостом ходу и время активации форсунок составляло около 4 мс. Затем была резко открыта дроссельная заслонка. Процесс открытия дросселя совпал с активацией форсунки 6-го цилиндра, поэтому после первого импульса сразу последовал второй, и суммарная продолжительность этих двух импульсов составила 41 мс, что и нашло отражение на соответствующем графике. С рабочего процесса в 6-м цилиндре по сути начинается разгон двигателя.

    Тем фактом, что для получения большей работы от сгорания ТВС, это большее количество нужно впустить, а затем сжать, объясняется задержка между моментом открытия дросселя и началом свободного разгона.

    Теперь рассмотрим, как отображается в Visual угол опережения зажигания. На рисунке видно, что на холостом ходу момент искрообразования происходит за 3° до ВМТ, сразу после открытия дросселя зажигание стало раньше, а затем позже. Эту зависимость отражает график УОЗ. Абсцисса этого графика – начало рабочего хода соответствующего цилиндра, ордината – значение УОЗ.


    Рассмотрим, какие практические задачи по диагностике можно решать, используя диагностический комплекс Visual.

    В начале рассмотрим, что происходит в двигателе в момент резкого открытия дроссельной заслонки.

    к.т.н. А.В. Александров, к.т.н. И.А. Долгов

    Научные изыскания

      Способы оплаты
      Способы оплаты через электронные платежные системы
    2005-2011 © Madi-AUTO
    Все права защищены


    Москва, Ленинградский проспект, 64, МАДИ, ПЛТД.



    Интернет магазин запчастей +7(495) 984-3220

    Сервис и обслуживание +7(495) 507-0490

    Кузовной цех +7(926) 602-2464



    ICQ:
    e-mail магазина запчастей: zakaz@madi-auto.ru

     

    Rambler's Top100

    TopList