wtorek 20 sierpień 2019

Aktualne wydanie

Nowe GVO
Okladka AMS 05 2019W 2023 r. wygaśnie rozporządzenie Komisji Europejskiej MVBER/GVO 461/2010 w sprawie wyłączeń grupowych w motoryzacji. Rozporządzenie zapewnia wyrównanie szans w dostępie do rynku warsztatom niezależnym i serwisom autoryzowanym.

Czytaj więcej>>>

Oscyloskop w warsztacie (cz. 1)

Poszukiwanie usterek oraz diagnozowanie współczesnych samochodów staje się coraz bardziej skomplikowanym procesem – zarówno dla autoryzowanego serwisu, jak i warsztatu niezależnego. Kompletna diagnostyka powinna obejmować oscyloskopową analizę sygnałów poszczególnych komponentów w układach pojazdu, gdzie potencjalne występowanie nieprawidłowości zarejestrował podłączony wcześniej tester diagnostyczny.

oscyloskop

Działanie poszczególnych układów pojazdu oparte jest na wymianie informacji magistralą danych (napędu, komfortu, rozrywki) pomiędzy wieloma sterownikami oraz przesyłem sygnałów z dziesiątek czujników niezbędnych do wysterowania elementów wykonawczych. Odnalezienie uszkodzonego podzespołu przy użyciu samego testera diagnostycznego może okazać się mało efektywne z uwagi na wysoki poziom elektroniki zastosowanej w danym samochodzie.
Z pewnością większość diagnostów czy mechaników miało do czynienia z sytuacją, w której wymiana uszkodzonego podzespołu poprzedzona podłączeniem testera i odczytaniem zarejestrowanych usterek nie była zbyt skuteczna pomimo kodów błędów wskazujących na potencjalne uszkodzenie wymienionej części. Jest to spowodowane przede wszystkim rozbudowaną strukturą systemów sterujących jednostką napędową lub skrzynią biegów w danym pojeździe, gdzie poszczególne układy elektroniczne, współpracując ze sobą, stanowią jedną całość. Dlatego coraz częściej w codziennej praktyce warsztatowej możemy zauważać, że „ślad” usterki danego podzespołu zarejestrowanej na przykład w sterowniku silnika jest obecny również w innych sterownikach pojazdu. Reasumując: zastosowanie testera diagnostycznego w wielu przypadkach ogranicza się do przeprowadzenia wstępnej diagnostyki, która umożliwia zawężenie obszaru poszukiwania usterki, lecz nie pozwala na precyzyjne zidentyfikowanie uszkodzonego podzespołu.
Samą analizę potencjalnie wadliwego elementu należy przeprowadzić poprzez badanie sygnałów i prawidłowość ich przebiegów za pomocą oscyloskopu. To właśnie oscyloskop pozwala na dokładną obserwację przebiegów napięć, które zmieniają się w czasie z dużą prędkością i zwykły multimetr nie jest w stanie wychwycić wahań takich wartości. Ponadto bardziej zaawansowane oscyloskopy przystosowane są do podłączenia rożnego typu czujników do pomiaru ciśnienia i podciśnienia oraz badania poziomu wibracji (sensory NVH) generowanych przez uszkodzony podzespół.

Wybór oscyloskopu
Era oscyloskopów analogowych skończyła się już wiele lat temu i praktycznie na rynku pozostały oscyloskopy cyfrowe. Można rozważać zakup oscyloskopu jako indywidualnego narzędzia pomiarowego – seria oscyloskopów firmy Picoscope – lub w zestawie z testerem diagnostycznym, na przykład testery KTS Boscha czy UNIProbe Texty lub zestaw CDIF3 w wersji Expert, jak i urządzeń wielu innych producentów. Dobór odpowiedniego oscyloskopu powinien być podyktowany nie tylko budżetem, lecz przede wszystkim jego funkcjonalnością i parametrami. Na początek optymalnym rozwiązaniem może być zakup oscyloskopu 2-kanałowego, gdyż właśnie takie narzędzie umożliwi przeprowadzenie większości pomiarów bazujących na porównaniu sygnałów z dwóch rożnych źródeł, np. szybkie sprawdzenie ustawienia faz rozrządu na podstawie przebiegów z czujnika położenia wału korbowego i czujnika położenia wałka rozrządu. Zaawansowane oscyloskopy 4-kanałowe to urządzenia przeznaczone dla bardziej doświadczonych diagnostów z możliwością podłączenia specjalistycznych czujników (np. sensory NVH). Oczywiście pomiary wykonane oscyloskopem 1-kanałowym to również nieoceniona pomoc w diagnostyce samochodowej, jednak praca oparta na obserwacji przebiegów tylko na jednym kanale będzie ograniczać funkcjonalność samego oscyloskopu. Wariant 2-kanałowy pozwala na równoczesne śledzenie i porównanie działania elementów wykonawczych dwóch rożnych cylindrów silnika. Dla przykładu bezpośrednie porównanie charakterystyk przebiegów napięć sterujących pracą wtryskiwaczy paliwa czy napięcia pierwotnego cewek zapłonowych danych cylindrów umożliwia łatwiejsze wychwycenie nieprawidłowości w ich działaniu. Również analiza sygnałów magistrali danych CAN wymaga zastosowania oscyloskopu 2-kanałowego, za pomocą którego wyodrębnione składowe sygnału CAN low i CAN high można analizować na wspólnym wykresie. Niezwykle istotne przy wyborze oscyloskopu jest wnikliwe przestudiowanie parametrów pracy tego urządzenia. Badanie zróżnicowanych przebiegów napięciowych wymaga zastosowania odpowiednio szybkiej częstotliwości próbkowania (wyrażanej w megapróbkach na sekundę MS/s) oraz pojemnego bufora pamięci przyrządu, dzięki czemu oscylogramy będą odwzorowane dokładniej z zachowaniem większej liczby szczegółów widocznych na ekranie. Przy zbyt niskiej częstotliwości próbkowania lub niewielkiej pojemności bufora oscyloskop może zniekształcić przebieg do poziomu uniemożliwiającego właściwą analizę.

Przy porównywaniu parametrów danego oscyloskopu należy zwrócić szczególną uwagę na częstotliwość próbkowania zarówno dla dużych, jak i małych szybkości podstawy czasu. Jest to istotne podczas analizy przebiegów rozciągniętych w czasie, przy których niewielki bufor pamięci urządzenia ogranicza w znacznym stopniu częstotliwość próbkowania, co prowadzi do znaczących odkształceń badanego przebiegu. Zakres napięcia wejściowego dla oscyloskopu przeznaczonego do diagnostyki samochodowej powinien zawierać się od 5 mV do 200 V, przy czym wyższe zakresy pomiarowe (10–40 kV) obsługiwane są przy zastosowaniu sondy z dzielnikiem napięciowym. Podstawa czasu rejestrowana za pomocą oscyloskopu powinna obejmować pułap od 10 μs do 4000 s.
Warto zauważyć, że oprogramowanie oscyloskopu jest tak samo ważne, jak jego układ pomiarowy, gdyż tylko odpowiedni algorytm sterujący jest w stanie wydajnie i funkcjonalnie obsłużyć oscyloskop. Kluczowymi czynnikami są: prędkość pracy programu, możliwości zapisu oscylogramów (budowa bazy danych) oraz rozbudowana struktura funkcji pomiarowych. Na rynku dostępne są oscyloskopy, które pod względem zastosowanego układu pomiarowego oferują ogromne możliwości. Niestety, czasami programy do obsługi tych przyrządów nie są w stanie w pełni wykorzystać ich potencjału.
Testery diagnostyczne sprzężone z oscyloskopami korzystają zwykle z zaawansowanych funkcji pomiarowych, dzięki czemu parametry pomiaru (podstawa czasu i zakres pomiarowy) są ustawiane automatycznie pod badany podzespół. Ze względu na znaczącą liczbę oferowanych funkcji dobrym rozwiązaniem jest przetestowanie oscyloskopu z osobą, która ma doświadczenie w jego praktycznym zastosowaniu. Wstępny test w warunkach warsztatowych pozwoli zapoznać się z oscyloskopem i ukierunkować zakup na odpowiedni wariant tego przyrządu.

 

Mariusz Leśniewski
Pełny artykuł przeczytają Państwo w wydaniu 4/2019 Auto Moto Serwisu

UWAGA! Ten serwis używa cookies i podobnych technologii.

Brak zmiany ustawienia przeglądarki oznacza zgodę na to. Czytaj więcej…

Zrozumiałem