Zvyšování kvality výuky technických oborů Klíčová aktivita V.2
Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji odborných kompetencí žáků středních škol Téma V.2.12
Měření parametrů Kapitola 31 Paralelní diagnostika Libor Blahuta
30.9.2012
Obsah ÚVOD ...................................................................................................................................................... 1 PARALELNÍ DIAGNOSTIKA ..................................................................................................... 2
1 1.1
DIAGNOSTICKÝ ANALYZÉR SE 4-KANÁLOVÝM OSCILOSKOPEM HD34N DIANA / 4CH............... 4
1.2
DIAGNOSTICKÁ SBĚRNICE DAT A SIGNÁLŮ DISDAT 8 S OBD DIAGNOSTIKOU ........................... 7
1.3
SIGNÁLNÍ REKORDÉR TEXVIK....................................................................................................... 9
2
DOPORUČENÁ LITERATURA................................................................................................ 15
3
POUŽITÁ LITERATURA A ZDROJE ...................................................................................... 16
Úvod Výukový materiál “Měření parametrů“ je určen pro 3. a 4. ročník oboru 39-41L/01 Autotronik. Měřením parametrů a jejich přečtením určíme přesně závadu daného prvku. Po správném měření můžeme provést úkony k odstranění závad a následným měřením zjistit správnou funkci. Tento materiál má podpořit zvládnutí daných výukových celků v předmětu Diagnostika. V kapitole je popis paralelní diagnostiky diagnostických přístrojů několika výrobců.
automobilů
a
příklady
typů
1
1
Paralelní diagnostika
Je to měření fyzikálních veličin snímačů a akčních členů motorových vozidel. Samotné měření můžeme provádět přímo na těchto komponentech nebo na svorkovnicích řídících jednotek. K měření nám může postačit multimetr (voltmetr nebo ampérmetr). Ve složitějších případech pak osciloskop.
Osciloskop je zařízení, které nám umožňuje měřit napětí v závislosti na čase. Můžeme ho však použít na měření proudu, tlaku, teploty a dalších fyzikálních veličin. Musíme však proto použít různé převodníky a adaptéry které nám tyto veličiny tlaku a proudu převedou na veličinu napěťovou. Tyto měřicí přístroje mohou měřit napěťové signály v několika měřeních (kanálech) najednou. Dostáváme pak při jednom měření například informaci o napětí akumulátoru, odběru proudu startéru, stavu kostry karoserie, motoru atd. Záleží vlastně, kolika kanálový osciloskop vlastníme, tolik měření můžeme provést najednou. Toto měření si můžeme uložit do paměti a kdykoli vyvolat a vyhodnotit což je veliká výhoda oproti multimetru. Některé způsoby měření vyžadují však určitou zkušenost. Testy osciloskopem jsou velmi rychlé a ihned ukazují na příčinu závady. Jedinou nevýhodou osciloskopu snad je jen jeho cena, do které se musí přičíst i cena výpočetní techniky bez které toto zařízení nefunguje. (mluvím zde o měřících přístrojích digitálních, analogové se snad už ani pro automobilové opravárenství nevyrábějí).
Paralelní automobilová diagnostika V dnešní době snad není mechanika, či diagnostika, který by alespoň jednou v životě neslyšel toto kouzelné slovíčko - osciloskop...
2
Osciloskop je tedy zařízení, jež měří všechny fyzikální veličiny pomocí speciálních měřících snímačů a proudových převodníků, tlakových senzorů apod. a měří je pravdivě bez jakýchkoliv softwarových zkreslení, či defektů, způsobených samotnou řídící jednotkou. Tedy měří to, co se právě odehrává v daném měřeném komponentu, ať již na vstupu do ŘJ, na jejím výstupu, či na samotných měřených akčních členech, či snímačích. Dobře víme, že měření odporové charakteristiky patří mezi ty nejjednodušší diagnostické operace a že také jsou tato měření vzhledem ke změně teplot a dynamickému chování při jízdě v zátěži značně zavádějící. Proto musíme získat informace o daném průběhu signálu a jeho tzv. "nestálosti" přímo z první ruky. Dále musíme mít na paměti, že jedině minimálně dvoukanálovým osciloskopem dokážeme správně proměřit vzájemně propojené regulací dva signály (napěťový průběh na Lambda-sondě-napě´tový průběh signálu vstřikovacího ventilu, primársekundár, Hall vačka-indukční snímač klika apod.). Osciloskop patří do kategorie tzv. paralelního měření, kdy přímo měříme daný průběh signálu v zapojeném stavu daného komponentu bez jakéhokoliv rozpojování. Tím, že bychom rozpojovali svorkovnice měřených komponent, tím sice splníme postupy některých výrobců, ale zničíme si např. přechodové odpory v konektoru svorkovnice dejme tomu na snímači teploty chladící kapaliny, jenž nám tímto začne díky zvýšenému elektrickému odporu “hlásit“ do řídící jednotky studeněnjší motor a ŘJ krásně zvyšuje dobu vstřiku paliva a v zahřátém stavu nám ulévá zapalovací svíčky, včetně překročení hraničních pásem charakteristiky Lambda-sondy. Nebo přechodové odpory např. na primární straně zapalování na svorkovnici mohou mít za následek mizerné nasycení zapalovací cívky a tím velmi slabou zapalovací jiskru na svíčkách, jenž nejsou schopny zapálit palivovou směs a po prudkém přidáním plynu se motor zahltí nespáleným palivem. Osciloskop nám tedy veškeré měřené signály, ať se již jedná o měření elektrického proudu, či elektrického odporu, nebo napětí, tlaků, podtlaků, přetlaku, teplot apod. zobrazuje jako napěťové průběhy na obrazovce počítače, nebo laptopu. 3
Lidské oko je totiž velmi pomalé, pokud by mělo registrovat každou změnu číselného zobrazení neustále se měnícícho signálu (např. na displeji multimetru). Proto je snadnější a rychlejší, pokud si tento průběh měřené veličiny můžeme zobrazit na obrazovce jako nějakou křivku, či jakkýkoliv grafický průběh. Navíc, pokud dané měřící zařízení disponuje paměťovým záznamovým zařízením, je to další obrovská výhoda, neboť ani při nejlepší vůli nejsme schopni neustále a přesně sledovat jednotlivé detaily právě probíhajícího měřeného signálu a jeho různé defekty, které chceme právě nalézt.
1.1
Diagnostický analyzér se 4-kanálovým osciloskopem HD34N DiANA / 4CH
Špičkový diagnostický přístroj, který splňuje nejvyšší požadavky na rychlost a kvalitu vzorkování, umožňuje nahrávání a i přehrávání naměřených dějů, intuitivní ovládání, umožňuje měřit ve dvou různých časových základnách. U 4-kanálové verze je unikátní měření 4 kanálů v reálném čase. Úvodní okno osciloskopu.
4
Motor test HDS.
Jedno - kanálové měření.
5
Dvou – kanálové měření, common mode.
Dvou – kanálové měření, split mode.
6
Čtyř – kanálové měření.
1.2
Diagnostická sběrnice dat a signálů DISDAT 8 s OBD diagnostikou
Víceúčelový diagnostický přístroj s 8-kanálovým osciloskopem a OBD diagnostikou. Výhodou software je běžně používané pracovní prostředí Windows a možnosti, které z toho vyplývají, např. vkládání poznámek, označení a popis kanálů, volba barvy grafů, zvětšování, měřící pravítka atd. přímo do programu. Měřit a snímat signály lze staticky nebo za jízdy, časové základny snímaných dějů je možné dodatečně upravovat pro co nejlepší zobrazení signálů, přehrát a vyhodnotit naměřené údaje. Souběžně lze zapojit čtečku OBD a vyhodnocovat paralelně i sériově získaná data ve stejném čase.
7
8
1.3
Signální rekordér TEXVIK
1. Obslužná plocha-úvodní obrazovka Po prvním spuštění softwaru se Vás dialogové okno zeptá, zda si nechcete určit ve Vašem počítači nějaký určitý adresář, kam se budou záznamy ukládat, pokud je zrovna neuložíte někam jinam. Tuto funkci uvítají úplně všichni, kteří s uložením souboru momentálně spěchají a nazvou si ho dočasně provizorně třeba jen jedním písmenem, aby si ho později v klidu prostudovali a uložili tam, kde jej chtějí mít.
2. Tlačítko "Poslední režim"...pod volbou UP (Uživatelské Přednastavení) ...tahle vychytávka Vám hodně pomůže s časem. Po prvním "naladění" můžete záznam opakovat v předchozím nastavení. V seznamu přednastavení jsme však shromáždili volby pro všechna Vaše interaktivní přednastavení, takže co si zde uložíte, na to můžete kliknout a už vše běží podle Vaší režie.
9
3. Výběr pod tlačítkem "Start zařízení"... ...používejte málo, nebo jen při prvním spouštění když se zařízením začínáte! Tato volba totiž nabízí automatické přednastavení všech kanálů na odpovídající napěťový rozsah, který je v době spuštění "na sondách", takže pokud spustíte zařízení před nastartováním motoru, pak se může stát (a taky stane, což Vás někdy může naštvat), že se všechny kanály nastaví automaticky na 20mV ! Milé toto nastavení může být, když chcete za chodu motoru vidět pěkně všechny signály v optimálním rozlišení rozprostřeny na celé obrazovce, to pak ano, ale mějte na paměti, že pokud budete toto tlačítko používat, budete nahrávat v té nejrychlejší možné vzorkovací rychlosti, což Vás bude stát desítky až stovky MB na disku!!!
10
4. Kontrola a nastavení rychlosti vzorkování/délky záznamu před nahráváním Nejdůležitější nastavení najdete hned pod první volbou. Pokud po stisknutí tlačítka "Start zařízení" necháte tuhle volbu nezměněnou, pak budete nahrávat v nevyšší rychlosti v ohromném, tom nejvyšším rozlišení. Pokud nahráváte CAN zprávy na datové sběrnici, pak je nahrávejte jen pár vteřin, protože Vám záznam obsadí strašně moc paměti. Pokud budete chtít nahrávat motorové signály, zvolte asi tak střed výběru. Já volím asi těch 25kHz a dělám s tím asi tak 20 minut a vidím jakž takž signály zapalování, vstřiků, ale i v pěkně dlouhém úseku regulaci lambda sondy, ze které byste v nejrychlejším módu 1.25MHz nic neměli.
11
5. Přednastavení napěťových rozsahů u jednotlivých kanálů .. je sice různé dle napojeného přístroje (zda je napojen DS, MS nebo MSL software rozpozná), ale pokud použijete tlačítko "Start zařízení", je přednastavení kanálů na nejvyšší rozlišení a přesnost a to u vozidla s 12V napětím nebude stačit. Proto si u kanálů, u kterých to jde, nastavte a uložte pod názvem např. "Normal" takové nastavení, jaké je nejpoužívanější a to je těch 30Vx1 co vidíte na obrázku. Poslední dva kanály (sedmý a osmý) jdou nastavit na maximum na 6Vx1; 6Vx10; 6Vx100 a 6Vx1000.
12
6. Spouštění a zastavení záznamu na pevný disk počítače Uložení záznamu se provádí již jako obvykle v horní liště 2. tlačítkem zleva se symbolem klasické "modré diskety".
7. Ovládací prvky pro pohyb v časové ose V levém panelu pod blokem s jednotlivými kanály se nacházejí pěkně pod sebou tlačítka pro trigrování, pro pohyb v časové ose, pro polohování kurzorů "A" a "B" a konečně tlačítko pro měření úhlů.
13
8. Volba všech parametrů pro nastavení jednotlivých signálů Ovládací lišta pro nastavení jednotlivých kanálů doznala největších změn. Je tu několik voleb navíc, které si prostudujte sami, spoustu jich budete jistě znát, některé z nich potřebují hlubšího vysvětlení.
9. Ukládání vybraného úseku ze záznamu Pokud je záznam dlouhý a tedy i příliš veliký na archivaci, lze vybrat v záznamu jen to zajímavé místo a uložit jen úsek, kde se odehrává to, co nás zajímá.
14
2
Doporučená literatura 1. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY, Elektrotechnika motorových vozidel II. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, 2008. ISBN 978-80-87143-07-0. 2. Gscheidle, Rolf a kol. Příručka pro automechanika. Praha : SOBOTÁLES, 2002. ISBN 80-85920-83-2. 3. Josef Pošta a kolektiv. Opravárenství a diagnostika III Brno: Informatorium, 2008 4. Jan Kubát. AUTOMOBILY 5, Elektrotechnika motorových vozidel I. Brno: Avid 5. Jan Kubát. AUTOMOBILY 6, Elektrotechnika motorových vozidel II. Brno: Avid 6. Čupera J., Štěrba P. AUTOMOBILY 7, Diagnostika motorových vozidel I. Brno: Avid
15
3
Použitá literatura a zdroje 1. Jan Kubát. AUTOMOBILY 5, Elektrotechnika motorových vozidel I. Brno: Avid 2. Jan Kubát. AUTOMOBILY 6, Elektrotechnika motorových vozidel II. Brno: Avid 3. Čupera J., Štěrba P. AUTOMOBILY 7, Diagnostika motorových vozidel I. Brno: Avid 4. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY, Elektrotechnika motorových vozidel I. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, 2008. ISBN 978-80-87143-07-0. 5. Ing. Jan, Zdeněk, Ing. Ždárský, Bronislav a PaedDr. Kubát, Jindřich. AUTOMOBILY, Elektrotechnika motorových vozidel II. Brno : Avid, spol. s r.o., Brno, 2008. ISBN 978-80-87143-07-0.
16
