Diagnostyka

Na tak postawione pytanie większość mechaników mających jakieś doświadczenie w diagnozowaniu samochodów odpowiada twierdząco. Natomiast na kolejne: czy mają oscyloskop i go używają – zdecydowana większość odpowiada niestety przecząco. Z czego wynika taka sytuacja?

W większości przypadków problemem jest wiedza, a raczej jej brak. Zresztą samo słowo oscyloskop nie brzmi przyjaźnie. Czym w takim razie jest i do czego służy ten przyrząd? 
Oscyloskop to narzędzie służące do pomiarów wielkości elektrycznych, takich jak napięcie, natężenie prądu, częstotliwość oraz innych wielkości elektrycznych i nieelektrycznych, dających się przetworzyć na wielkość elektryczną. Jego główna zaleta to możliwość pomiarów szybkozmiennych i obrazowanie ich w formie graficznej.

Problemy z obsługą
Główny problem w posługiwaniu się oscyloskopem polega na tym, że nie wystarczy podłączyć się tak jak testerem do złącza diagnostycznego i odczytać informacje (kody błędów czy parametry pracy) – podłączyć się trzeba bezpośrednio pod sprawdzany komponent (czujnik lub element wykonawczy). Aby tego dokonać, musimy wiedzieć, gdzie on się znajduje, jak wygląda jego złącze i na których pinach znajdują się sygnały, które chcemy mierzyć. Kolejny problem to konieczność konfiguracji – musimy dobrać skalę osi amplitudy i osi podstawy czasu, czyli musimy wiedzieć, jaki sygnał będziemy mierzyć.
Na koniec pozostaje interpretacja otrzymanego wyniku – musimy umieć określić, czy zmierzony przez nas sygnał jest prawidłowy, czy nie. Z rozwiązaniem tego problemu przychodzi Snap-on. SUN PDL5500 (rys. 1)to tester diagnostyczny z oscyloskopem wyposażonym w bazę procedur pomiarowych dla konkretnych podzespołów w danym samochodzie (skonfigurowany oscyloskop, gotowe procedury pomiarowe wraz z sygnałami wzorcowymi). Wystarczy, by mechanik dysponujący takim urządzeniem wiedział, jaki komponent chce sprawdzić, a resztę potrzebnych informacji może znaleźć w urządzeniu – dzięki temu zdecydowanie rozszerzył się krąg użytkowników oscyloskopów.

Jak to działa?
Na przykładzie z praktyki warsztatowej pokazana zostanie przydatność pomiarów oscyloskopowych z wykorzystaniem możliwości, jakie daje PDL5500. Jednym z częstych problemów, z którymi borykają się mechanicy, jest konieczność weryfikacji poprawności działania przepływomierza. Jest to o tyle trudne, że nieprawidłowe działanie często nie powoduje zapisania kodu błędu – sytuacja taka może mieć miejsce, gdy wartość sygnału z przepływomierza jest za niska, jednak ponieważ mieści się w zakresie pracy podzespołu, to sterownik silnika nie zapisuje kodu błędu.
Pracę przepływomierza możemy w prosty i szybki sposób sprawdzić za pomocą oscyloskopu – musimy tylko wiedzieć, jak się podpiąć, jak skonfigurować oscyloskop i jaki powinien być prawidłowy sygnał. Te wszystkie niezbędne informacje znajdzie mechanik w testerze PDL5500. Na rys. 2, 3 i 4, na przykładzie popularnego silnika 2.0 diesel z Forda Mondeo, pokazana została procedura pomiarowa. Pomiar sygnału z przepływomierza pokazany został na rys. 5. Widać, że jest to przepływomierz częstotliwościowy, którego amplituda sygnału powinna być stała i mieścić się w przedziale 0-5 V, natomiast częstotliwość sygnału rośnie wraz ze wzrostem mierzonej masy powietrza. Aby ułatwić pracę mechanikowi, w testerze PDL5500 przygotowana jest procedura pomiaru częstotliwości sygnału z przepływomierza, pokazana na rys. 6. Mając takie możliwości pomiarowe i informacje, jak zinterpretować zmierzony sygnał, każdy warsztat będzie w stanie szybko zweryfikować prawidłowość działania poszczególnych podzespołów.
Dość częstym problemem, z którym spotykają się warsztaty, jest wypadanie zapłonu. Sterownik monitoruje pojawienie się zapłonu w cylindrze jedynie na podstawie chwilowego wzrostu prędkości obrotowej wału korbowego. Warto więc mieć możliwość sprawdzenia, czy faktycznie nastąpił zapłon na danym cylindrze i czy czujnik prędkości wału korbowego działa prawidłowo. Na rys. 7 przedstawiono przykład wykorzystania oscyloskopu do sprawdzenia poprawności działania układu zapłonowego.
Standardowe ustawienia oscyloskopu do pomiaru napięcia wychodzącego z cewki zapłonowej na świecę to oś amplitudy: 20 kV, natomiast oś podstawy czasu to 10 ms. Na wykresie widać prawidłowy przebieg napięcia:

• pierwszy etap to spadek napięcia – jest to czas ładowania cewki,
• następnie na skutek wyłączenia cewki mamy gwałtowny wzrost napięcia w uzwojeniu wtórnym – pik napięcia zapłonu,
• następuje przeskok iskry i zapłon – czas trwania zapłonu,
• na koniec jest oscylacja napięcia – spadek energii niewykorzystanej na zapłon.

Pomiar napięcia wtórnego na cewce umożliwia wygodny w użyciu adapter, pokazany na rys. 8.
Dla porównania na rys. 9 przedstawiono przebieg w przypadku uszkodzonej cewki – widać brak zapłonu i oscylacji po zapłonie.

Oscyloskop to niezastąpione narzędzie, służące do weryfikacji informacji uzyskanych za pomocą testera diagnostycznego. Dzięki niemu możemy sprawdzić nie tylko prawidłowość pracy danego podzespołu (czujnika czy elementu wykonawczego), ale również zweryfikować wiązkę elektryczną.
W oprogramowaniu testera PDL5500 jest zabudowana ogromna baza wiedzy, zawierająca informacje dotyczące funkcjonowania, budowy układów i podzespołów w samochodach. Wobec czego od teraz mechanik posiadający tester SUN PDL5500 nie musi już odsyłać klientów do elektroników samochodowych, ponieważ w urządzeniu ma gotowe procedury pomiarowe, automatycznie skonfigurowany oscyloskop wraz z sygnałami wzorcowymi oraz informację o najbardziej prawdopodobnych przyczynach usterki. Dodatkowo, dzięki modułom szkoleniowym, mechanik może poszerzyć swoją wiedzę. Diagnostyka i pomiary oscyloskopowe jeszcze nigdy nie były tak proste!
Reasumując, używając oscyloskopu możemy dokonywać pewnej i prawidłowej diagnozy poszczególnych podzespołów i ich obwodów elektrycznych – jest więc niezastąpionym narzędziem diagnostycznym, dzięki któremu mechanik i warsztat oszczędzają czas i pieniądze.

Piotr Loranc, Snap-on Diagnostics