ТО и ремонт.. Конспект лекций по мдк. 01. 04 Техническое обслуживание и ремонт автомобильных двигателей для специальности
 Скачать 6.08 Mb.
|
|
Тема 1.2:Устройство и принцип работы диагностического оборудования 1. Сканеры 2. Мотор-тестеры 3. Диагностические платформы (комплексы) 4. Осциллографы и мультиметры 5. Стробоскопы 6. Имитаторы сигналов датчиков 7. Газоанализаторы и дымомеры 8. Оборудование для диагностики топливной аппаратуры 9. Оборудование для диагностики и очистки форсунок 10. Вспомогательное оборудование для диагностики двигателя и его систем 11. Приборы для виброакустической диагностики 12. Оборудование для обнаружения утечек и негерметичности 13. Мощностные стенды Ответ на вопрос №1 Термином «сканер» или «сканирующий прибор» принято называть портативные компьютерные тестеры, служащие для диагностики различных электронных систем управления посредством считывания цифровой информации по линии последовательного интерфейса диагностического разъема автомобиля. Существует достаточно большое количество сканеров, отличающихся своими функциональными возможностями и спектром тестируемых автомобилей. Различают сканеры мультимарочные и дилерские (специализированные). Разница между ними состоит, прежде всего, в том, что мультимарочные приборы позволяют охватывать широкий спектр автомобилей разных производителей, но не дают полной картины неисправностей, а сканер, рассчитанный на обслуживание машин одного производителя или группы марок, выпускаемой одним холдингом, позволяет работать с этими машинами, используя все возможности обмена информацией между прибором и блоком управления, заложенные в него разработчиком программного обеспечения (ПО), вплоть до внесения изменений в него. При этом дилерский сканер дает возможность «пообщаться» со всеми дополнительными системами автомобиля (системами комфорта, безопасности и т. п.), а мультимарочный зачастую ограничивается системой управления двигателем. Однако из-за огромной разницы в цене и необязательности для среднего автосервиса наличия возможностей дилерского прибора, мультимарочные сканеры надежно заняли свою нишу на рынке диагностического оборудования. Универсальные мультимарочные сканеры. Сканеры, поставляемые на рынок универсальных ремонтных предприятий, как правило, обеспечивают считывание и стирание кодов 22 ошибок, вывод цифровых параметров в реальном масштабе времени "datastream" и управление некоторыми исполнительными механизмами. Большинство проблем в электронных системах современных автомобилей, имеющих развитую самодиагностику, можно выявить и устранить, используя сканер, который может быть по-настоящему универсален, т. е. обладать широким охватом по моделям автомобилей и тестируемым системам (двигатель, трансмиссия, тормозная система, климатическая установка и т. д.) и иметь ряд дополнительных функций, расширяющих область его применения. Каждая система управления имеет свой собственный уникальный вычислительный модуль (бортовой компьютер), который физически выводится на декодер и может быть опрошен сканером. VAG-диагностика систем управления автомобилей Audi, VW, Skoda, SEAT основана на том, что каждой системе управления автомобилем присваивается свой собственный уникальный адрес (до 128 адресов) для независимого обращения диагностического оборудования отдельно к каждой из систем. При тестировании и диагностике выбор необходимой системы происходит по текстовому названию системы или по ее адресу: 01 — двигатель; 02 — автоматическая трансмиссия; 03 — система торможения ABS; ... 22 —полный привод. Сканеры работают исключительно через диагностический разъем и считывают цифровую информацию, выдаваемую блоком управления автомобиля. Абсолютно универсальных приборов не существует, хотя некоторые позволяют диагностировать довольно широкий ряд моделей машин. Поскольку в блоке управления находится определенный массив цифровой информации, постоянно обновляющийся с определенной частотой, с помощью сканера можно записать эти данные для анализа. Сканер позволяет получить доступ к памяти бортового блока управления, в которой хранится код-адаптер. Это, собственно, та информация, которая содержит вариант решения поиска неисправности, предложенной бортовой системой управления, поскольку сам блок не только следит за работой датчиков и устройств автомобиля, но и постоянно анализирует их состояния, проверяя правдоподобность полученных данных. Если блок управления считает, что существуют какие-то отклонения в работе автомобиля, то он записывает определенную цифровую комбинацию, называемую кодом отказа. С помощью сканера этот код может быть считан, и для специалиста эти данные являются исходными для поиска неисправностей. Эта информация не является окончательной для принятия решения, в чем многие заблуждаются. Дальше мастер должен провести серию тестов с использованием приборов более низкого уровня, например, измерителя давления топлива, мультиметра и т. д., организуя по шагам поиск неисправного компонента в системе двигателя. 23 Задача поиска компонента непосредственно с помощью сканера не решена и скорее всего не будет решена в ближайшее время. Поэтому единственной поддержкой для пользователя остается уровень подготовки мастера и информационные справочники в виде книг или CD-ROM, где обязательно есть «дерево» поиска неисправностей по каждому коду. Кроме считывания информации, сканер позволяет выдавать ее в масштабе реального времени. Помимо информации, собранной блоком управления с помощью датчиков и переведенной в цифровом виде на сканер, он выдает некие данные, которые не поддаются внешнему инструментальному контролю, такие, как параметры по адаптации, по трактовке технических сигналов и т. д. Например, блок управления получает сигнал с датчика температуры охлаждающей жидкости в виде напряжения. Реально многие производители выводят этот параметр со штатного блока в формате сигнала обмена, т. е. в виде напряжения, которое пересчитывается сканером в температуру. Кроме того, в этом приборе есть еще одна функция, которая позволяет работать в интерактивном режиме, т. е. управлять работой некоторых исполнительных механизмов посредством посылки той или иной команды. Однако здесь существует одна проблема: все зависит от того, какие возможности по диагностике заложены производителем автомобиля в штатный блок управления. В этом плане больше всех преуспели американские фирмы, которые предоставляют техническим станциям широкие возможности для использования диагностического оборудования. На европейском рынке большинство фирм, наоборот, используют запретительные меры, не разрешая СТОА работать в некоторых интерактивных режимах на своих автомобилях. На тех машинах, которые позволяют проводить тесты исполнительных устройств, можно, например, при включенном зажигании, посылая сигналы со сканера, заставить «щелкать» форсунки, работать регулятор холостого хода или, повесив высоковольтный провод на разрядник, вызвать проскакивание искры. На более прогрессивных автомобилях можно даже производить проверку при работающем двигателе, например, попеременно отключать форсунки, проводя тем самым баланс цилиндров, или, подавая сигналы на соленоиды, производить подачу тормозной жидкости на те или иные колеса. Такой подход к формированию парка сканеров привел к некоторым ограничениям в использовании универсальных устройств, например, в таких режимах, как перепрограммирование в целях изменения характеристик двигателя при переходе на другое октановое число. Именно эти режимы тестирования многие производители диагностических приборов запрещают вводить в свои устройства, хотя технической сложности они не представляют. Универсальность сканера также определяется глубиной охвата, тем, насколько полон список электронных систем, которые сканер может тестировать на автомобиле данной марки. Эта характеристика сканера во многом зависит от качества используемого в нем программного продукта и добросовестности разработчика. 24 Специфика автомобилей разных производителей заключается не только в использовании разных протоколов обмена информацией, но и диагностических разъемов различной конфигурации. Чтобы учесть эту особенность, универсальные сканеры снабжаются комплектом кабелей- адаптеров для подключения к системе бортовой диагностики. В течение последнего десятилетия в бортовой диагностике автомобилей идет процесс унификации, вызванный принятием стандартов OBD-II (OnBoardDiagnostic-II) и EURO-OBD. Стандарты предписывают производителям автомобилей использование единого протокола обмена и стандартного диагностического разъема. Согласно стандарту OBD-II любой производитель, продающий автомобиль на территории США, обязан обеспечить заданный набор функций самодиагностики, единую форму вывода цифровой информации для связи со сканером и единый диагностический разъем. Имея один универсальный сканер, техник сможет диагностировать систему управления двигателем любого автомобиля, выпущенного после 1996 г. В процессе традиционной и наиболее употребляемой диагностами всего мира процедуре диагностирования сканер производит запрос на считывание кодов неисправностей из памяти блока управления, а блок, соответственно, эти коды либо выдает, либо пишет, что их нет. Для кодов стандарта OBD-II была разработана удобная и информативная система обозначений — буква и четыре цифры. Эту систему безоговорочно приняло большинство производителей автомобилей. Обозначения типов системы: Р — двигатель, коробка передач; С — шасси; В — кузов; U — межблочная шина обмена данных. Первая цифра отвечает за уровень кода. Все нулевые коды являются базовыми (их еще называют Generic). Один и тот же базовый код описывает одинаковую неисправность, независимо от того, с какого автомобиля производится считывание. Например, код Р0102 означает одну и ту же проблему для любого автомобиля, поддерживающего требования OBD-II — низкий уровень сигнала датчика расхода воздуха. Сканер уровня GST может считывать и расшифровывать только коды группы РО. Расширенные коды (Plxxx, P2xxx и т. п.), даже если имеют одинаковый номер, имеют разную расшифровку для разных производителей. Например, для автомобиля Mazda код Р1101 означает отклонения от нормы уровня сигнала датчика расхода воздуха, а аналогичный код для автомобиля Mitsubishi — наличие проблем в цепи вакуумного соленоида противобуксовочной системы. Пока такие коды являются привилегией производителей автомобилей, и это создает проблемы для универсальных автосервисов. 25 Вторая цифра в обозначении кода идентифицирует определенную функцию, выполняемую блоком управления, или подсистему блока, а именно: 1 — измерение нагрузки и дозирование топлива 2 — подача топлива, система наддува; 3 — система зажигания и регистрация пропусков воспламенения смеси; 4 — системы уменьшения токсичности; 5 — система холостого хода, круиз-контроль, система кондиционирования; 6 — внутренние цепи и выходные каскады блока управления; 7 и 8 — трансмиссия (автоматическая коробка передач, сцепление и т. п.). Четвертая и пятая цифры в коде — это номер кода, идентифицирующий цепь или компонент. Возможности сканера как инструмента для диагностики во многом определяются совершенством его ПО. Например, портативные сканеры серии KTS в качестве ПО используют диагностический модуль информационной системы ES. Программы диагностики блоков управления, являющиеся одной из составляющих модуля, на сегодняшний день позволяют работать с управляющей электроникой европейских, американских и азиатских автомобилей более 50 производителей и включают протоколы обмена информацией с более чем 14 000 типов блоков управления. Среди них — блоки управления современных дизельных двигателей, оснащенных электронными системами питания типа CommonRail и модульными насосами-форсунками. Программы позволяют тестировать управляющую электронику интеллектуальных тормозных систем, в составе которых используются устройства электронного распределения тормозного усилия, экстренного торможения, динамической стабилизации траектории и др. ПО поддерживает все известные протоколы обмена: простейший (считывание кодов), европейский (ISO), американо-японский (SAE), универсальный (OBD), включая новейший OEM — протокол, использующийся для работы с автомобилями, оснащенными мультиплексной схемой проводки. Помимо этого, в него заложена возможность автоматически идентифицировать тестируемый автомобиль. Кроме диагностических программ, ПО содержит так называемую сервисную информационную систему, представляющую собой аппарат для анализа полученных данных и поиска неисправностей. Причем оба раздела диагностического «софта» объединены на программном уровне, что позволяет вести так называемый ориентированный поиск неисправности с помощью компьютера. Его суть в том, что данные, полученные в результате сканирования, автоматически поступают в аналитическую часть программы. Туда же может быть затребована любая вспомогательная информация, находящаяся в других разделах системы EStronic, необходимая для 26 определения отклонений и ошибок. Это могут быть нормативные величины параметров системы, передаваемые с помощью новой опции CASPLUS, образцовые осциллограммы сигналов, электрические схемы и т. д. При необходимости программа предлагает диагносту выполнить последовательность действий, направленных на выявление неисправности. Причем тестируемая электронная система опрашивается непосредственно в процессе анализа. В качестве примера рассмотрим возможности российских сканеров серии ДСТ. С помощью сканеров серии ДСТ можно выбрать режимы тестирования, которые позволят: считывать системные данные, обрабатывать коды ошибок, сбрасывать коды ошибок, управлять исполнительными механизмами автомобиля, записывать и сохранять в энергонезависимой памяти тестера значения переменных и флагов состояний, отображать данные как в текстовом, так и в графическом режимах, устанавливать пароль, экспортировать данные в файл на компьютере при помощи программы DstLink и Мотор-Тестер. Для контроля работы двигатнля фиксируются более 100 различных параметров. Сканеры предназначены для обслуживания как отечественных (ВАЗ, ГАЗ, УАЗ), так и импортных (DAEWOO, SEAT, Skoda, Audi) автомобилей. Диагностика возможна, если автомобиль имеет диагностический разъем OBD-II или разъем 2х2 с наличием всех четырех проводов, идущих к каждому выводу. Дилерские сканеры. Большое количество различных типов ЭСУД требует обеспечить быстрый доступ к технической информации по каждой конкретной модели автомобиля. Дилерские сканеры разрабатываются каждой автомобилестроительной фирмой для собственных моделей (часто определенных годов выпуска). Современный сканер — многофункциональный прибор, поддерживающий все сервисные функции, такие как чтение ошибок со всех блоков управления автомобиля, перепрограммирование всех блоков управления, сброс сервисных интервалов и т. д. Сканер должен поддерживать работу по протоколам EuropeanOn-BoardDiagnosis (E-OBD), что позволяет проводить дополнительную диагностику систем, влияющих на токсичность двигателя. Наличие у сканера встроенной информационной системы ELSA способствует оперативному получению технической информации о сервисных работах, контрольных параметрах элементов всех систем автомобиля и т. д. Базовая комплектация дилерского диагностического сканера: диагностический адаптер-мультиплексор; кабели подключения адаптера к LAN — порту персонального компьютера и к колодке OBD-II; кабель подключения к диагностической колодке. 27 Ответ на вопрос №2 Мотор-тестер — прибор, в котором не используется кодовая информация о неисправностях, поступающая от блока управления, а задействованы аналоговые сигналы от внешних датчиков, установленных в автомобиле. По идеологии использования мотор-тестер прежде всего необходим для определения параметров системы зажигания (в высоковольтной и низковольтной частях), параметров пуска электроснабжения, анализа выхлопных газов — если встроен газоанализатор, угла опережения зажигания. Кроме электрических, мотор-тестер измеряет параметры гидравлических и механических систем: давление топлива и компрессию, разряжение на впуске и давление турбины компрессора, противодавление катализатора и температуру двигателя. Мотор-тестеры можно применять для измерения совокупности каких- либо сигналов с любой точки системы управления, т. е. в качестве тестера или осциллографа. Измерения мотор-тестер производит при помощи набора специализированных датчиков. Именно от их конструкции и разнообразия зависит возможность проведения измерений. Особенно большим многообразием отличаются датчики для исследования системы зажигания. Мотор-тестер в обязательном порядке должен выполнять тест относительной или абсолютной компрессии, тест системы газораспределения, мощностного баланса, баланса производительности форсунок. Результаты этих тестов представляются как в цифровом, так и в графическом виде, что позволяет оценить не только численное значение параметров, но и обнаружить такие сложные дефекты, как неправильную установку фаз газораспределения или причину пониженной компрессии. Огромную роль в мотор-тестере играет осциллографический режим. Современные мотор-тестеры объединяют осциллограф (с возможностью получения осциллограммы высоковольтной системы зажигания) и анализатор двигателя, который с помощью разнообразных тестов оценивает состояние цилиндропоршневой группы и электрооборудования автомобиля. В зависимости от класса (а значит, и цены) мотор-тестер может иметь различные характеристики и возможности. Например, осциллограф может быть как одноканальным, так и многоканальным, осциллограмма зажигания может быть доступна только на автомашинах с классической системой (с распределителем) или на современных системах DIS и СОР (прямое зажигание и система катушек на свечах), и возможности анализатора двигателя тоже бывают различными, хотя большинство этих тестов доступно только для старых классических систем зажигания. Мотор-тестер можно использовать для исследования двигателей всех типов, как карбюраторных, так и со впрыском, работающих на бензине или газе. Наиболее широкими возможностями обладают стационарные мотор- тестеры со встроенными газоанализаторами. 28 Современный мотор-тестер оснащается справочными базами данных. Эти базы, как правило, содержат информацию о регулировочных параметрах, расположении контрольных меток и регулировочных винтов, данные о параметрах элементов электрооборудования и характеристики датчиков. Наиболее хорошо оснащенные мотор-тестеры содержат базу эталонных сигналов. В последнее время на рынке мотор-тестеров появились портативные модели, которые не имеют экспертной системы и базы данных, но вполне могут заменить консольные системы среднего уровня. Эти приборы позволяют делать практически все, что делают стационарные, и даже обладают некоторыми преимуществами перед ними по стабильности, удобству управления, четкости алгоритма пользования базовым меню. Портативные мотор-тестеры имеют модульную конструкцию, т. е. существует основной системный блок с экраном и клавиатурой, а также смежные модули обработки сигналов. Например, модуль четырехканального осциллографа, модуль сигналов системы зажигания, модуль сканера, и в перспективе даже может быть установлен модуль газоанализатора. Важное преимущество портативного прибора по сравнению с консольной конструкцией — возможность тестирования двигателя на ходу. Поскольку прибор выполнен на одной плате, надежность его очень высока. Универсальность портативного мотор-тестера определяется прежде всего квалификацией персонала. Набор дополнительных адаптеров и переходников для подключения в базовой комплектации охватывает большой спектр моделей автомобилей и позволяет диагностировать практически любой двигатель. |