Oscyloskop vs. wentylator

Texa

Praktyczne zastosowanie oscyloskopu na przykładzie BMW 116i.

Pomiar oscyloskopowy ma na celu przedstawienie zmian wartości analizowanej wielkości elektrycznej w czasie. W celu uzyskania poprawnego obrazu mierzonej wielkości niezbędna jest właściwa regulacja szeregu parametrów wejściowych sygnału oraz ustawień wyświetlania. W związku z powyższym, przed rozpoczęciem pomiarów każdorazowo należy ustawić: zakres napięcia wejściowego oscyloskopu, skalę osi napięciowej (pionowej), skalę podstawy czasu (osi poziomej), a także poziom oraz rodzaj zbocza wyzwalania generatora podstawy czasu.  
Zadaniem specjalistycznego oprogramowania z funkcją przeznaczoną do pracy oscyloskopem jest możliwie największe zautomatyzowanie procesu diagnostycznego. Przykładem może być  oprogramowanie TEXA IDC4e, które zostało stworzone z myślą o jak najwyższym komforcie pracy z aparaturą oscyloskopową (TWINProbe – ilustracja 1., UNIProbe – ilustracja 2.). Dzięki zaimplementowaniu gotowych instrukcji diagnosta prowadzony jest krok po kroku przez proces wykrycia, weryfikacji oraz usunięcia potencjalnej usterki. Po wyborze podzespołu ze schematu elektrycznego danego układu specjalnie opracowana funkcja S.I.V. (Signal Information Viewing) automatycznie ustawi parametry pomiaru, a także wskaże dokładne miejsce podłączenia sondy pomiarowej (ilustracja 3.).

Metoda zdiagnozowania usterki przy użyciu oscyloskopu w połączeniu z diagnostyką OBD
Analizowany problem
Opis usterki: wzrost temperatury cieczy chłodzącej podczas pracy na biegu jałowym – nie załącza się wentylator.
Charakterystyka pojazdu w zakresie regulacji temperatury cieczy chłodzącej: badany pojazd nie jest wyposażony we wskaźnik temperatury płynu chłodzącego, a jedynie w kontrolkę ostrzegawczą. Kontrolka włącza się, gdy temperatura osiągnie około 110°C.

Procedura postępowania
W pierwszym kroku należy dokonać pomiaru rzeczywistej wartości temperatury cieczy chłodzącej. W tym celu można posłużyć się wartościami z autodiagnostyki sterownika silnika, nawiązując połączenie z ECU silnika z pomocą oprogramowania diagnostycznego TEXA IDC4e CAR PLUS (ilustracja 4.).

Drugim krokiem jest wstępna weryfikacja zasilania ze złącza +30 na pin 4 oraz masy na pin 1 elektrowentylatora. W przypadku braku zastrzeżeń należy przejść do dalszych czynności pomiarowych.

W kolejnym kroku należy podłączyć igłę pomiarową oscyloskopu do przewodu sygnałowego. Następnie należy wybrać funkcję S.I.V., w wyniku czego oprogramowanie przeniesie diagnostę do strony pomiaru, a komputer nawiąże połączenie z oscyloskopem TwinProce lub UNIProbe za pomocą modułu BLUETOOTH. Funkcja S.I.V. dla analizowanego przypadku dobrała podziałkę osi podstawy czasu 500 [ms] (T/DIV) oraz podziałkę osi napięciowej 5 [V] (V/DIV).

Przedstawiony na ilustracji 5. wykres z kanału 1 (CH1 – kolor czerwony) obrazuje przebieg sygnału PWM, generowanego przez sterownik silnika. Cykl pracy sygnału dostosowany jest m.in. do temperatury cieczy chłodzącej. Analiza samego sygnału nie daje jednak wystarczających danych do sformułowania diagnozy awarii modułu sterującego wentylatorem. Niezbędne jest uruchomienie drugiego kanału (CH2 – kolor zielony). Pomiar związany z kanałem 2 jest realizowany przez umieszczenie zacisku na część przewodu na wyjściu wentylatora.
Prezentowany przebieg sygnału PWM (ilustracja 5.) wskazuje na osiągnięcie około 10% wydajności pracy wentylatora. Wykonana diagnoza sterownika pozwoliła na określenie temperatury płynu chłodzącego, która w danym momencie wynosiła około 81°C (ilustracja 6.).

Wraz ze wzrostem temperatury do 92°C zwiększa się także cykl pracy sygnału (obrazowany odcinkiem od A do B), na co wskazuje wzrost częstotliwości do 3,33 [Hz], co z kolei odpowiada okresowi 0,30 [s] (ilustracja 7. – wykres koloru czerwonego). W analizowanym stanie sterownik nie daje polecenia przejścia sygnału do masy. Osiągnięte zostało 30% wydajności pracy wentylatora.

 W chwili osiągnięcia temperatury cieczy chłodzącej równej 97°C obserwowany jest spadek częstotliwości sygnału do 1,56 [Hz], co odpowiednio przekłada się na wzrost okresu (mierzonego między pkt. A oraz B) do wartości 0,64 [s] (ilustracja 8. – wykres koloru czerwonego). Osiągnięte zostało 64% wydajności pracy wentylatora.
Osiągnięcie przez ciecz chłodzącą temperatury 105°C (ilustracja 9.) przekłada się na osiągnięcie częstotliwości sygnału 1,01 [Hz], co odpowiada okresowi 0,99 [s] (mierzonemu między pkt. A oraz B – ilustracja 10.).
Wartość napięcia rejestrowana na kanale 2 nadal pozostaje bez zmian i wynosi około 14,4 [V]. Nie następuje przejście do masy, co wskazuje na uszkodzenie/niepoprawną pracę modułu sterowania wentylatorem. W celu usunięcia usterki należy wymienić jednostkę sterującą wentylatorem.

Pomiar większości elementów odbywa się na podobnej zasadzie – jest to przybliżony schemat postępowania podczas testów oscyloskopowych.

Nie należy obawiać się pomiarów za pomocą oscyloskopu. Niejednokrotnie wymiana podzespołu bez jego wcześniejszej weryfikacji skutkować może poniesieniem niepotrzebnych kosztów.

Podstawowa wiedza na temat wykorzystania narzędzi diagnostycznych może rozwiązać wiele problemów oraz pomóc w niepewnych sytuacjach podczas podejmowania decyzji np. o wymianie danego komponentu.

O Autorze

Specjalista ds. techniczno-handlowych w TEXA Poland

Tagi artykułu

autoEXPERT 12 2024

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę