Лабораторная работа 1 Устройство и принцип работы осциллографа диагностического комплекса Автомастер модели ам1
 Скачать 3.2 Mb.
|
Проверка выходного сигнала датчика положения коленвала.Для просмотра осциллограммы напряжения выходного сигнала датчика положения коленчатого вала, чёрный зажим типа "крокодил" осциллографического щупа должен быть подсоединён к "массе" двигателя диагностируемого автомобиля, пробник щупа должен быть подсоединён параллельно сигнальному выводу датчика (клемма A разъёма датчика).  Рисунок 7 - Схема подключения к датчику положения коленчатого вала индукционного типа. 1 – точка подключения чёрного зажима типа "крокодил" сциллографического щупа; 2 – точка подключения пробника осциллографического щупа. После подсоединения осциллографического щупа и выбора режима отображения осциллограмм необходимо запустить двигатель диагностируемого автомобиля, а в случае, если запуск двигателя невозможен, прокрутить двигатель стартером. Диагностика ДПКВ С помощью осциллографа. В момент прохождения сектора синхродиска с вырезом мимо датчика, осциллограмма имеет следующий вид(рис.8).  Рисунок 8 - Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика положения коленчатого вала индукционного типа. При повышении частоты вращения двигателя, частота следования синхроимпульсов также увеличивается(рис. 9)При максимальной частоте вращения двигателя, амплитуда напряжения импульсов может превышать ±200 V.  Рисунок 9 - Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика положения коленчатого вала индукционного. Типовые неисправности. Если сигнал от датчика положения коленчатого вала поступает, но параметры выходного сигнала при этом имеют отклонения от нормальных, это может привести к подёргиваниям двигателя, провалам, затруднённому пуску двигателя… Нарушения параметров выходного сигнала датчика положения коленчатого вала могут быть вызваны неисправностью как самого датчика, так и неисправностью задающего синхродиска. В случае, если синхродиск в процессе эксплуатации автомобиля намагничивается(рис.10), пуск двигателя становится затруднителен, появляются перебои в работе двигателя при работе на высоких оборотах. Намагниченность синхродиска на сциллограмме напряжения выходного сигнала датчика положения коленчатого вала проявляется в различии формы положительной и отрицательной полу волн синхроимпульсов.  Рисунок 10 - Искажённая осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика положения коленчатого вала работающего в паре с намагниченным синхродиском. В случае повреждения демпфера синхродиска или его крепления, возникают торцевые биения зубчатого диска. Такая неполадка приводит к затруднительному пуску двигателя либо к невозможности запустить двигатель. Если же двигатель всё же запускается, то может работать неустойчиво и только при невысокой частоте вращения коленчатого вала. Биения синхродиска на осциллограмме напряжения выходного сигнала датчика положения коленчатого вала проявляется как цикличное увеличение и уменьшение амплитуды напряжения синхроимпульсов (рис.11).  Рисунок 11- Искажённая осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика положения коленчатого вала работающего в паре с задающим синхродиском, имеющим значительные торцевые биения. В случае перестановки местами выводов A и B в разъёме подключенного к датчику кабеля вследствие неквалифицированного проведения ремонтных работ, осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика инвертируется. Такая неполадка приводит к тому, что двигатель глохнет сразу после пуска. В этом случае, осциллограмма отличается только в момент прохождения сектора синхродиска с вырезом мимо датчика. При правильном подключении электропроводки к датчику, полярность последней полу волны синхроимпульса перед пропуском двух зубьев отрицательна, а полярность первой полу волны синхроимпульса после пропуска двух зубьев положительна. В случае, если сигнал от датчика положения коленчатого вала отсутствует или очень мал по амплитуде, блок управления двигателем не обеспечивает подачу топлива и искрообразование, из-за чего запуск двигателя становится невозможным. Сигнал от датчика положения коленчатого вала может не поступать к блоку управления двигателем по одной или нескольким причинам: обрыв обмотки датчика или повреждение электрического разъёма датчика; обрыв ,замыкание кабеля идущего к датчику; большой зазор между торцом датчика и зубьями диска; зубчатый диск отсутствует либо разрушен резиновый демпфер диска.  Рисунок 12 - Осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика положения коленчатого вала при перекоммутации выводов A и B в разъёме кабеля, идущего к датчику. Содержание отчета Наименование работы:____________________________________________________________ Цель работы:_____________________________________________________________ Задание:_____________________________________________________________ Перечень используемого оборудования: ____________________________________________________________________ Таблица 1- Измеряемые параметры
Вывод:__________________________________________________________________________________________________________________________________ Контрольные вопросы 1. Перечислите требования техники безопасности при выполнении работы. 2. Назначение , устройство датчика коленчатого вала . 3. Нарисуйте осциллограмма напряжения выходного сигнала исправного датчика положения коленчатого вала индукционного типа . 4. Укажите вероятные неисправности типовые неисправности датчика коленчатого вала. 5. Нарисуйте схему подключения к датчику положения коленчатого вала осциллографа. Лабораторная работа №3 Диагностирование технического состояния датчика массового расхода воздуха. Цель работы:изучить и освоить методы диагностирования технического состояния датчика массового расхода воздуха с помощью осциллографа диагностическим комплексом «Автомастер». Задание:провести диагностирование технического состояния датчика массового расхода воздуха с помощью осциллографа. Оборудование рабочего места: 1.Двигатель 2.Осциллограф диагностического комплекса «Автомастер». Техника безопасности К работе со стендом допускается студенты изучившие его устройство, принцип работы; Подключение стенда осуществляется только при не работающем двигателе Включать стенд в сеть 220 В в присутствии преподавателя; Не заводить двигатель без разрешения преподавателя; При работе двигателя не прикасаться к вращающим деталям и проводам высокого напряжения; При работе стенда корпус должен заземлятся по средствам специальной жилы, питающего кабеля и разъема с заземляющим контактом; При оперативно напряжении комплекса от сети осуществляется клавишей СЕТЬ или отключением от сети сетевого разъема; Для работы с высоковольтной частью системы зажигания следует использовать диэлектрический захват Для аварийной остановки двигателя диагностируемого автомобиля используется кнопка STOP При подключении комплекса к автомобилю прокладку жгутов датчиков следует проводить таким образом, чтобы исключить их возможный контакт с вращающимися деталями двигателя, а также элементами выпускной системы. Краткие теоретические сведения Датчик расхода воздуха служит для измерения количества (объёма или массы) потребляемого двигателем воздуха. Значение массы входящего воздуха, измеренное непосредственно датчиком или рассчитанное блоком управления двигателем по его объему, является одним из базовых параметров в определении длительности открытия топливных форсунок. Датчик расхода воздуха устанавливается после воздушного фильтра перед дроссельной заслонкой. Со с  тороны входной части корпуса датчика расположена сетка или ламинирующие соты, выравнивающие поток воздуха по всей площади воздухомера.Сигнал ДМРВ представляет собой постоянный ток определенного напряжения, величина которого зависит от количества и направления движения воздуха, проходящего через датчик. При прямом потоке воздуха напряжение выходного сигнала датчика изменяется в диапазоне 1—5 В. При обратном потоке воздуха напряжение изменяется в диапазоне 0—1 В. Существуют различные конструкции датчиков расхода воздуха, но каждый из них можно отнести к одному из двух типов : -датчики объёмного расхода воздуха, - датчики массового расхода воздуха. Выходной сигнал датчика массового расхода воздуха может: -быть аналоговым (в аналоговом ДМРВ используется в качестве чувствительного элемента подогреваемая электрическим током нить (проволока) или плёнка (фольга), для измерения количества проходящего воздуха) -либо цифровым(цифровой получает от БУ базовый сигнал величиной 5 В и со своей стороны посылает обратно в БУ вариационный частотный сигнал, который соответствует поступающей в двигатель массе воздуха). В первом случае в зависимости от расхода воздуха изменяется напряжение выходного сигнала датчика, во втором случае изменяется частота или скважность выходного сигнала датчика. Например, выходной сигнал некоторых датчиков массового расхода воздуха производства GM, MITSUBISHI представляет собой прямоугольное напряжение с изменяющейся частотой. С увеличением потока протекающего через датчик воздуха, увеличивается частота выходного сигнала. Датчики объёмного расхода воздуха работают по одному из двух принципов: -используется принцип подсчёта вихрей Кармана (некоторые датчики производства MITSUBISHI,CHRISLER...); -принцип смещения ползунка потенциометра при помощи лопасти, размещённой в потоке расходуемого двигателем воздуха. Датчики массового расхода воздуха (ДМРВ) более предпочтительны, так как измеряют непосредственно массовый расход воздуха (ДМРВ учитывает температуру и давление атмосферного воздуха), за счёт чего блок управления двигателем может более точно рассчитывать необходимое количество впрыскиваемого топлива. Кроме того, конструкция ДМРВ не имеет подвижных механических частей. К недостаткам датчика объемного расхода воздуха можно отнести наличие механического контакта между дорожкой сопротивлений и металической шиной, и как следствие износ. Обычно протирается дорожка в месте нахождения шинки в режиме холостого хода. В большинстве случаев можно сняв пластмасуваю крышку, ослабить 3-4 винта крепления керамической панельки и чуть сдвинуть ее так, чтобы шинка теперь работала по чистой, непротертой дорожке. Ресурс будет такой же. Датчики массового расхода воздуха (ДМРВ) могут быть : -нитевыми(проволочный датчик массового расхода воздуха); -пленочными. Работа ДМРВ Измерительным элементом датчика массового расхода воздуха является разогретый до определённой заданной температуры проволочный или плёночный элемент. Протекающий поток воздуха охлаждает этот элемент, но электрическая схема (обычно, встроенная в расходомер) управляет мощностью его подогрева и разогревает измерительный элемент до его прежней температуры. Чем больший поток воздуха проходит через расходомер, тем большая требуется мощность подогрева для поддержания заданной температуры измерительного элемента. Таким образом, мощность подогрева измерительного элемента расходомера является мерой величины протекающего через датчик потока воздуха. Величина тока подогрева измерительного элемента преобразуется в выходной сигнал датчика – в большинстве случаев в аналоговое напряжение, в некоторых типах расходомеров в прямоугольное напряжение с изменяющейся частотой. При данном методе измерения производится учет плотности воздуха, так как она также определяет величину теплоотдачи от тела к воздуху. Нагревательным элементом является пленочный платиновый резистор, который вместе с другими элементами находится на керамической пластине. Измерительный резистор (сопротивление которого пропорционально расходу воздуха) находится в непосредственном тепловом контакте как с нагревателем, так и с поступающим воздушным потоком и включен в измерительный мост. Благодаря разделению измерителя и нагревателя обеспечивается большая точность измерения. Напряжение на нагреваемом измерительном резисторе является мерой для массы воздушного потока. Далее это напряжение преобразуется (усиливается) электронной схемой, чтобы контроллер мог измерить его величину, то есть происходит согласование уровней. Преимуществом пленочного расходомера перед нитевым (он использовался ранее на автомобилях ВАЗ с контроллерами GМ и “Январь-4.1”) является повышенная механическая прочность, поскольку происходит разделение функций, то есть пленка выполняет функцию измерительного элемента, а подложка — функцию силового (несущего) элемента конструкции. Проволочный датчик массового расхода воздуха Датчик этого типа из нагретого провода диаметром 70 мкм, установленного в измерительной трубке, расположенной перед дроссельной заслонкой. Работа датчика массового расхода воздуха основана на принципе постоянства температуры. Нагретый платиновый провод, расположенный в воздушном потоке, является одним из плеч резисторного моста. При этом за счет изменения силы тока, протекающей через резисторный мост, поддерживается постоянная температура (около 100 С) платинового провода, обдуваемого воздушным потоком. При увеличении расхода воздуха платиновый провод остывает и его сопротивление падает. Резисторный мост становится несимметричным и возникает напряжение, подаваемое на усилитель и направленное на повышение температуры провода. Этот процесс продолжается до тех пор, пока температура и сопротивление провода не приведут к равновесию системы. Диапазон силы тока, протекающего через провод составляет 500...1200 мкА. Этот ток также протекает через калибровочный резистор, на котором возникает напряжение, поступающее в блок электронного управления для вычисления количества впрыскиваемого топлива. Измерение температуры воздуха компенсируется резистором , который представляет собой платиновое кольцо, имеющее сопротивление примерно 500 Ом и расположенное в воздушном потоке. Изменение температуры воздуха одновременно изменяет сопротивление нагретого провода и термокомпенсационного сопротивления , поэтому равновесие резисторного моста не нарушается. При нулевом расходе воздуха (двигатель остановлен, зажигание включено) выходное напряжение датчика массового расхода воздуха равно 1,00V. Когда двигатель работает, через датчик протекает воздух, и чем больше поток воздуха, тем выше значение выходного напряжения датчика. На определённых режимах работы двигателя могут возникать кратковременные обратные потоки воздуха - когда воздух движется по направлению от впускного коллектора двигателя к воздушному фильтру. Датчик массового расхода воздуха способен регистрировать обратные потоки воздуха, при этом его выходное напряжение снижается до значений меньших 1,00 V пропорционально величине обратного потока. При эксплуатации платиновый провод неизбежно загрязняется. Для предотвращения загрязнения после выключения двигателя провод в течение 1с накаляется до температуры 1000 С. При этом вся налипшая на него грязь сгорает. Этот процесс контролируется электронным блоком управления. Пленочный датчик массового расхода воздуха Пленочный датчик массового расхода воздуха состоит из керамического основания, на котором расположена пленка, в которую вмонтированы измерительный и компенсационный резисторы. Такая конструкция датчика делает его более надежным и дешевым. Датчики массового расхода воздуха, очень требовательны к состоянию воздушного фильтра. У них часто загрязняются платиновые спирали. Очистить их можно аэрозольным очистителем карбюратора, но очень аккуратно. Если сигнал от датчика массового расхода воздуха имеет отклонения от нормы, работа двигателя существенно ухудшается В случае попадания на измерительный элемент датчика загрязнений, снижается скорость реакции датчика на изменения величины воздушного потока, а так же снижается точность измерения, что, в итоге, приводит к приготовлению топливовоздушной смеси с неправильным составом. Интенсивное отложение загрязнений на чувствительном элементе датчика может возникнуть вследствие несвоевременной замены воздушного фильтра. Иногда наблюдаются повреждения датчика, когда выходной сигнал постоянно находится в пределах 1,00V и при увеличении потока воздуха не изменяется. Двигатель при этом нормально запускается, но сразу глохнет. В большинстве случаев блок управления двигателем может определить только полностью неисправный расходомер. "Ухудшение" характеристик датчика определяются блоком управления в редких случаях. Признаки неисправности ДМРВ: -мощность и приемистость двигателя уменьшается; -при разгоне происходят рывки и провалы; -пуск двигателя затруднен; -работа двигателя на холостом ходу затруднен; -частота вращения холостого хода высокая (около 2000 об/мин). Предварительные проверки: -проверить состояние воздушного фильтра ; -проверить на отсутствие «подсоса» воздуха во впускной тракт; -проверить правильность регулировки привода дроссельной заслонки. Порядок проведения работы Проверки ДМРВ 1.Измерение выходного напряжения при нулевом потоке воздуха. Измерение значения напряжения выходного сигнала датчика при нулевом расходе воздуха проводится при остановленном двигателе и включенном зажигании. Для датчика массового расхода воздуха нулевому расходу воздуха соответствует значение выходного напряжения равное 1V±0,02 V. 2.Измерение выходного напряжения при прямом потоке воздуха. Проверка осуществляется на работающем двигателе при увеличении оборотов напряжение датчика массового расхода воздуха должно увеличиваться от1Вдо 4,8В . 3. Измерение напряжения питания ДМРВ.Отсоединить колодку жгута от ДМРВ .Включить зажигание измерить напряжение между контактами (3-2 для авт. ВАЗ) должно быть более 10В. 4. Измерение цепи входного сигнала БУ . Отсоединить колодку жгута от ДМРВ .Включить зажигание измерить напряжение между контактами (3-4для авт. ВАЗ) должно быть 4,5-5В. 5. Измерение замыкания проводов на массу. Отсоединить колодку жгута от ДМРВ. Измерить сопротивление между контактами колодки жгута и «массой» (между контактом 5 и массой R=4-6кОм.если R=0Ом.,то замыкание провода на массу или неисправен БУ. между контактом 3 и массой R=0Ом. Для авт.ВАЗ) Диагностирование ДМРВ с помощью осциллографа Для просмотра осциллограммы напряжения выходного сигнала датчика массового расхода воздуха, рекомендуется воспользоваться дифференциальным осциллографическим щупом.. Чёрный зажим типа "крокодил" дифференциального осциллографического щупа должен быть подсоединён к "массе" двигателя диагностируемого автомобиля. Отрицательный пробник щупа (чёрного цвета) должен быть подсоединён параллельно "сигнальной массе" датчика (клемма №3 разъёма датчика), положительный пробник щупа (красного цвета) должен быть подсоединён параллельно сигнальному выводу датчика (клемма №5 разъёма датчика).  Рисунок 2 - Схема подключения к датчику массового расхода воздуха. | ||||||||||||||