示波技术在汽车故障检测诊断中的应用
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专家教你使用示波器修车(13)作者:王凯明何九伦来源:《汽车与驾驶维修》2013年第02期编者按:对于国内的大部分汽车维修人员而言,利用示波器进行车辆的故障诊断似乎还带有一层神秘的面纱。
习惯于换件维修的他们,一方面由于不具备相应的硬件条件,因此接触示波器的机会较少;另一方面,由于未掌握波形分析的相关知识,因此也欠缺利用波形诊断故障的能力。
他们对于故障诊断设备的运用,尚局限于“读读故障码,看看数据流”的阶段。
为此,本刊特开辟“专家教你使用示波器修车”栏目,为广大汽车维修人员提供一个学习使用示波器修车的平台。
c 检测步骤Ⅰ举升车辆使驱动轮离地,将变速器置于前进挡。
Ⅱ将通道A测试线(CHA)接传感器输出(或HI),接地测试线接传感器输出LO或地。
Ⅲ起动发动机,以前进档驱动车轮转动,在从低速逐渐提高驱动轮转速时,同时监测车速传感器(VSS)的输出信号。
Ⅳ使用缺陷捕捉(Glitch Snare)模式,捕捉尖峰或信号缺失。
d 参考波形车速传感器输出信号波形如图46所示。
e 故障排除提示信号的振幅和频率随车速增加而提高。
车速传感器产生的每个波形看上去都很相似。
一般来讲,在稳定车速下波形上下的变化非常对称。
若信号的振幅过低,应检查触发轮和传感器之间的气隙是否过大;若信号振幅摆动,应检查触发轮或轴是否变形;若某个信号波形失真,应检查触发轮是否变形或齿损坏。
(17)光电式车速传感器(VSS)a 工作原理光电式车速传感器一般由一根穿过仪表台下的传统软轴驱动。
它们是数字式传感器,不受电磁干扰影响。
光电式传感器由带光栅槽的转动盘、2个光纤管,1个LED灯和作为光传感器的光电晶体管组成。
一个放大器与光电晶体管连接,以产生足够强的信号用于其他电子装置,如PCM或点火模块。
光电管和放大器产生数字输出信号(ON/OFF脉冲)。
光电式传感器对旋转盘光栅上的污垢和油非常敏感。
当污垢和油进入传感器敏感区域时,会引起行驶性问题和设置故障码。
2021年公交客车维修工职业技能竞赛四试题及答案1. 只有当( )在无故障时电压波形才能反应燃油反馈控制系统的状态。
[单选题] *A、废气再循环系统B、催化转化器C、氧传感器(正确答案)D、燃油蒸发系统2. 当对电容式进气歧管绝对压力传感器的NAP信号输出端进行信号输出频率检测。
技术员A说当提高节气门开度时,输出信号频率应随之增大。
技术员B说应减小。
以下说法正确的是( )。
[单选题] *A、技术员A的对(正确答案)B、技术员B的对C、两者都对D、两者都不对3. 当一个排放问题“修复”之后,需要进行( )。
[单选题] *A、暖机循环B、故障确认驾驶模式C、就绪测试D、OBD-II测试循环(正确答案)4. 当霍尔传感器输出电压进行检测,将电压表接在信号输出线和搭铁线上,转动发动机观察电压表读数,其值应在( )V之间变化,否则应更换霍尔传感器。
[单选题] *A、0~0.5B、0~0.9C、0~5D、0~9(正确答案)5. 发电机示波检测时示波器的连接方式不变,只是示波器的线圈负极要与发电机的( )相连。
[单选题] *A、输出(正确答案)B、中性点C、激磁D、搭铁6. 电磁式曲轴位置传感器信号转子与磁头之间的间隙,其标准值为( ). [单选题] *A、0.2mm~0.3mmB、0.2mm~0.4mm(正确答案)C、0.3mm~0.4mmD、0.3mm~0.5mm7. 对有分电器的点火线圈进行电阻检测,次级绕组的电阻应为( )。
[单选题] *A、1.5kΩ~2.5kΩB、2.1kΩ~3.4kΩC、2.4kΩ~3.5Ω(正确答案)D、3.5kΩ~4.7kΩ8. 对电容式进气歧管绝对压力传感器的MAP信号输出端进行信号脉冲电压检测。
打开点火开关,并启动发动机其脉冲电压的平均值应为( )。
[单选题] *A、1v~1.2vB、1.2v~1.4vC、1.4v~1.6v(正确答案)D、1.5v~1.7v9. 技术员A说故障诊断的第一步是确认故障形式。
维修技巧Maintenance Skill栏目编辑:彭蓉霞 ******************54·October-CHINA 利用示波器检测次级点火波形(上)电子部件在现代汽车中的大量使用,让汽修从业人员对电子器件的检修提出了更高的要求。
以往常规的检测方式已无法适应现代车辆的要求,特别是在直接点火系统的检查中,常规的断缸测试已经无法精确判断系统是否正常,而示波器由于其所具备的实时性、不间断性和直观性等特点,被广泛地应用于车辆检测。
本文将从电子次级点火波形测试的主要用途出发,结合具体的汽车故障,具体分析如何利用示波器检测次级点火波形。
◆文/山东 焦建刚利用示波器检测次级点火波形,可以有效地检查车辆行驶性能及排放问题产生的原因。
由于次级点火波形明显地受到发动机的性能、燃油系统的配置和点火条件不同等因素的影响,所以它能够有效地检测出发动机机械部件和燃油系统部件以及点火系统部件的故障,一个波形的不同部分还能够分别指明在汽缸中的哪个部件或哪个系统有故障。
一、次级点火波形1.次级点火单缸波形测试主要用途①分析单缸的点火闭合角;②分析点火线圈和次级高压电路性能;③检查单缸混合汽空燃比是否正常;④分析电容性能;⑤查出造成汽缸断火的原因。
图1为次级点火波形,通过观察该波形,可以得到击穿电压、燃烧电压、燃烧时间以及点火闭合角。
情况出现的要求来启动发动机或驾驶汽车,确认各缸幅值、频率、形状和脉冲宽度等,检查对应部件的波形部分的故障。
2.电子次级点火波形分析(1)充磁开始:点火线圈在开始充电时,应保持相对一致的波形下降沿,这表明各缸闭合角相同以及点火正时准确。
(2)点火线:观察击穿电压高度的一致性,如果击穿电压太高,甚至超过了示波器的显示屏,表明在次级点火电压电路中电阻值过高,譬如断路、高压线损坏或是火花塞间隙过大;如果击穿电压太低,表明次级点火电路电阻低于正常值。
(3)跳火或燃烧电压:观察跳火或燃烧电压的相应一致性,它说明火花塞工作各缸空燃比是否正常与否,如果混合汽过稀,燃烧电压就比正常值低一些。
示波冲击试验功能与应用示波冲击试验(Oscillatory Impulse Testing)是一种广泛应用于电子、电气、机械以及其他工程领域的测试方法。
该方法通过施加不同的冲击载荷来模拟真实世界中的振动和冲击环境,以评估被测试对象的可靠性和性能。
示波冲击试验可以通过机械方式(如冲击锤或挠性摆)或电气方式(如瞬变发生器)施加冲击载荷。
在测试中,被测试对象会被暴露在预定的冲击载荷下,以模拟其在实际使用中可能经历的振动和冲击环境。
测试参数如载荷幅值、频率、持续时间等可以根据实际应用需求进行调整。
1.可靠性评估:示波冲击试验可以测试被测试对象的可靠性,即其在特定振动和冲击环境下的工作稳定性和寿命。
通过模拟真实环境中可能出现的振动和冲击载荷,可以对产品在使用过程中的可靠性进行评估。
2.产品性能验证:示波冲击试验可以用于对产品的性能进行验证。
通过施加特定的冲击载荷,可以检查产品在冲击负载下的性能表现,如材料疲劳性能、结构刚度、振动耐受性等。
3.故障诊断与分析:示波冲击试验在故障诊断与分析中有着重要的作用。
通过施加不同的冲击载荷,可以模拟真实故障场景,帮助识别产品故障的原因和位置。
对于制造商和维修人员来说,这可以提供有价值的信息,以确定是否需要进行修复或更换零部件。
1.电子产品:电子产品常常需要在各种环境条件下进行操作,例如手机在摔落时所产生的冲击载荷。
示波冲击试验可以帮助评估电子产品在这些振动和冲击环境下的可靠性和性能,以指导产品设计和改进。
2.汽车工业:汽车在行驶中会受到不同频率和振幅的振动和冲击,例如路面凹凸不平、车辆碰撞等。
示波冲击试验可以模拟这些实际工况,以评估汽车零部件的可靠性和耐久性。
3.航空航天工业:航空航天设备在飞行过程中会经历各种振动和冲击,如起飞和降落时的冲击载荷。
示波冲击试验可以模拟这些载荷,以评估航空航天设备的可靠性和耐久性。
4.家电和电力设备:家用电器和电力设备在正常操作中也会受到一定的振动和冲击。
车辆工程技术115维修驾驶示波器在汽车维修中的应用刘奕江(西安市技工学校,西安 710048)摘 要:随着汽车排放要求越来越高控制要求更加精细和各类电子设备的广泛应用,电控系统在汽车上的应用程度日益加深,控制的要素也越来越精确。
如何更好更精确的排除电控系统问题是维修人员必备技能。
本文通过介绍电控系统信号情况和示波器的基本功能,以及一个实例来说明掌握示波器的使用有助于提高电控系统故障维修的质量。
关键词:汽车电控系统;示波器;曲轴位置传感器 随着国六排放标准的实施,以及车内舒适性装备和安全性装备日趋智能化,判断故障的难度也日益加大。
虽然很多维修车间早已配备了多通道示波器,但是真正使用的维修技师少之又少。
本文主要通过实例说明利用示波器在汽车维修中的应用可以大大提高维修效率和维修质量。
1 电控汽车信号的基本类型 汽车电控系统的功能室电控单元通过接受各种传感器提供的信号,传输至控制器后,经由控制器传出控制信号给各个执行器,实现汽车正常运转。
当某些信号出现异常或者消失时,意味着可能会有相关的故障产生。
汽车电控系统中存在五种基本的电子信号:直流信号、交流信号、频率调制信号、脉宽调制信号、串行数据信号。
利用示波器既可以采集以上五种信号。
2 汽车电子信号分析 (1)幅值。
信号在一定点上的即时电压。
(2)频率。
信号在某一时间段的事件或循环的次数,一般指每秒循环数。
(3)脉冲宽度。
信号所占的时间或占空比。
(4)形状。
电子信号的外形特征,包括其曲线、轮廓、上升沿、下降沿等。
(5)阵列。
组成专门信息信号的重复凡是,如曲轴位置传感器的脉冲信号、相位传感器传出的凸轮轴位置信号。
3 故障实例一 (1)故障描述。
驾驶员在行驶过程中多次出现转速表突然无示数,但发动机未报故障码,进站维修时初始启动未见故障,进行试车试验时故障出现。
(2)故障分析排除。
根据车型综合分析此类故障,可能会出现两个故障点:1)发动机曲轴位置传感器问题;2)仪表问题。
判断汽车疑难故障的常用检测仪器与方法汽车是现代社会中必不可少的交通工具之一。
然而,汽车在长时间使用后,往往会出现各种疑难故障。
为了准确判断汽车的故障原因,并进行有效修复,使用合适的检测仪器和方法是非常重要的。
本文将介绍常用的汽车疑难故障检测仪器和方法。
一、汽车扫描仪1. 背景汽车扫描仪,也称为故障码读取器,是一种用于检测和解析汽车电脑系统故障码的仪器。
故障码是汽车电脑系统为了记录汽车故障信息而生成的代码。
通过读取故障码,可以判断出汽车出现的具体故障。
2. 使用步骤(1)连接扫描仪和汽车电脑系统,按照仪器的说明书进行操作。
(2)打开仪器,选择相应的车型和年款。
(3)进行故障码读取,记录读取到的故障码。
(4)根据故障码表或互联网上的数据库,查找故障码对应的故障类型。
(5)根据故障类型进行修复。
二、示波器1. 背景示波器是一种用于显示和分析电信号波形的仪器。
在汽车维修中,示波器可以帮助技师检测和分析各种传感器、执行器等电子元件的工作状态。
2. 使用步骤(1)准备工作:确保电源和地线的正确连接,并根据需要选择合适的测量通道。
(2)连接示波器和被测设备,确保连接正确并稳定。
(3)设置示波器的扫描时间、垂直灵敏度等参数,以满足实际需要。
(4)观察示波器的波形显示,并根据波形判断是否存在异常。
(5)根据异常的波形进行故障分析和修复。
三、多用途测试仪1. 背景多用途测试仪是一种能够检测和测试车辆各个系统和部件的仪器。
它集成了多种功能,可以进行电压、电流、电阻、温度等多种参数的测量。
2. 使用步骤(1)根据需要选择测试仪的功能模块,如电压测试、电流测试、电阻测试等。
(2)根据需要连接测试仪和被测设备,确保连接稳定。
(3)设置测试仪的参数,以满足实际需要。
(4)进行测量,并记录所得数据。
(5)根据数据分析,判断是否存在故障,并进行修复。
四、客观检查法1. 背景客观检查法是一种通过观察和检查汽车各个系统和部件的状态,根据经验和常识判断故障原因的方法。
浅谈示波器的使用及其在常见点火波形畸形故障诊断中的作用发表时间:2019-01-07T09:42:37.530Z 来源:《防护工程》2018年第28期作者:黄健[导读] 随着我国汽车工业发展迅速,其电子化程度越来越高,传统的直观诊断法已经不能完全排除故障黄健清远市清新区职业技术学校摘要:随着我国汽车工业发展迅速,其电子化程度越来越高,传统的直观诊断法已经不能完全排除故障,尤其是电子控制系统的故障。
而示波器这一设备的出现大大提高了我国现代汽车的相关维修技术,令维修人员可以快速找出汽车的故障。
并且示波器的波形显示可以直观、准确地判断工作部件的工作状况,为故障排除提供依据。
本文介绍了如何使用示波器对汽车发动机电控系统元件进行故障诊断,尤其讲解在常见点火波形畸形故障中运用示波器作为排除故障手段的重要性。
关键词:示波器点火系故障诊断波形分析一、示波器的介绍示波器可以测量电路中的电压或电流相关波动的情况,可以实时反映器件相应工作的情况。
我们在电路的分析中通常利用它来测出输入和输出相关波形,并且通过观察者的分析和研究,可以得出其电路的性能相关状况以及疑问位置。
1、示波器的种类示波器的种类基本为模拟类示波器、手持式示波器、数字示波器、虚拟类示波器、混合类示波器。
2、示波器的使用在进行测试时,先按如图1所示将示波器的信号线和电源线接好,打开示波器电源,调整示波器上的上下、左右旋钮,使屏幕上的光点位于屏幕的中央,然后起动发动机,使发动机的转速保持在1500r/min。
调整各旋钮,使各气缸直列波形显示在坐标刻度内。
图1 示波器与点火系的接线 1-示波器 2-点火线圈 3-分电器 4-火花塞 5-蓄电池 3、示波器的特点对汽车电控系统进行检测时,常用工具就是万用表和示波器,两者在检测时侧重不同。
万用表测量的是在某一时刻的状态数值,而示波器是一种可以显示电压随时间变化波形的多用途检测设备,是能即时显示瞬态波形的仪器。
4、示波器所测正常波形二、几种常见点火波形畸形的故障现象1、初级电压故障现象(点火波形畸形)(1)触点烧蚀的波形图2 触点烧蚀的波形如图2所示,图中波形在触点开启点出现大量杂波,表明是触点严重烧蚀而造成的,打磨触点或更换断电器即可验证。
汽车维修中汽车检测诊断技术的应用 随着汽车制造技术的日益进步和汽车行业市场的扩大,汽车维修行业也面临着更多的挑战和机遇。随着车辆的使用寿命不断延长,汽车故障现象也越来越多,如何快速准确地对车辆进行检测诊断就成为了汽车维修行业中的重要问题。因此,汽车检测诊断技术被广泛应用于汽车维修中,以提高车辆故障的排查速度和准确度,同时也为用户提供更好的维修服务和经验。
汽车检测诊断技术主要包括传统的手工检测和现代化的电脑检测两种方法。传统的手工检测是通过技术人员对车辆的部件进行查看、拆卸和测试等手动操作来排查故障,这种方法适用于一些简单的车辆故障,但难以应对一些现代化的复杂汽车系统。而现代化的电脑检测则可以通过连接汽车电脑故障码读取器等设备,对车辆的电子控制系统、引擎、传动、转向、制动等多个方面进行全面、精准的检测,可以更快速、准确地诊断故障原因。
在汽车检测诊断技术中,常用的检测设备包括汽车故障码读取器、示波器、烟雾机、多功能扫描仪等。其中,汽车故障码读取器是一种较为常用的检测设备,它可以读取车辆的故障码,帮助技术人员精准定位故障点,从而迅速修复车辆故障。而示波器则可以用来监测车辆信号的变化情况,检查车辆传感器、火花塞等部件的工作状态。烟雾机则可以用来检查车辆进气系统是否存在小漏洞。多功能扫描仪则是一种全面、高速的车辆检测仪器,可以对车辆的电子控制系统进行全面的检测和诊断,帮助技术人员快速准确地排查故障点。
当前,汽车检测诊断技术已经被广泛应用于汽车维修行业中,不仅仅在4S店等大型汽车维修机构,也在越来越多的小型维修店中得到应用。现代化的汽车检测设备,在提高检测效率和准确性的同时,也为技术人员提供了更多的检测手段和方法,使得汽车维修工作更加科学化、规范化。
在日益增多的汽车故障中,汽车检测诊断技术为汽车维修行业的发展提供了创新性的解决方案。不仅提高了车辆的维修效率和质量,同时也为消费者提供了更好的维修体验和服务,为汽车维修行业的可持续发展创造了更多价值。
图1 微机控制点⽕系统的组成图
p
图2 普通和专⽤⽰波器图图4 标准四缸次级电压的平列波
就可检测出故障所发⽣的部位。
当点⽕次序按各缸点⽕波形⾸尾连接排成⼀字开中存在⾼电阻;
明点⽕次级电路电阻低于正常值;⽕线的中段或后段线条特别粗,
图5 标准四缸次级电压的重叠波
图6 点⽕次级单缸波形图
汽⻋点⽕系统组成图
冲间隔只在同步脉冲出现时才会改变。
执⾏器- 喷油器控制信号波形图分析对喷油器控制信号波形图进⾏分析可知:
喷油器的电压应是蓄电池的电压,通过驱动三极管使喷油器中的针阀开始喷油;
从图中可知喷油器的打开时间以及驱动三极管。
汽车传感器波形分析在故障诊断中的应用随着汽车电子技术的快速发展,汽车传感器的种类和数量不断增加。
汽车传感器作为汽车电子控制系统的重要组成部分,承担着感知车辆各项工作状态和环境信息的任务。
通过对传感器输出的波形信号进行分析,可以有效地判断汽车系统中的故障,并进行精确的诊断和修复。
汽车传感器波形分析是一种通过检测和分析传感器输出的波形信号来判断传感器工作状态和汽车系统故障的方法。
由于传感器是汽车系统中最重要的感知元件之一,其输出信号的准确性和稳定性对于整个系统的运行至关重要。
传感器的故障会导致系统性能下降、能耗增加、易于引发事故等问题,因此对传感器进行及时准确的故障诊断非常重要。
1.传感器信号的稳定性分析:借助波形分析技术,可以检测传感器输出信号的稳定性。
通过对传感器波形信号的振幅、频率等特征进行分析,可以评估传感器输出信号的准确性和稳定性,从而判断传感器是否存在故障。
2.传感器响应时间的分析:传感器的响应时间是指传感器从感知到车辆状态变化到输出相应信号所需的时间。
通过对传感器波形信号的上升时间、下降时间等特征进行分析,可以评估传感器的响应速度,判断是否存在响应时间过长的故障。
3.传感器输出信号的波形变化分析:借助波形分析技术,可以分析传感器输出信号的波形变化情况,判断传感器是否存在异常。
例如,传感器输出信号的波形出现异常的上升、下降、峰值等特征,可能是传感器本身故障或者传感器与其他部件之间存在故障。
4.传感器与其他部件之间的关系分析:借助波形分析技术,可以分析传感器与其他部件之间的关系,识别故障发生的原因。
例如,传感器输出信号与发动机转速之间的变化关系,可以判断发动机是否存在故障。
通过对传感器波形信号和其他部件的波形信号进行对比分析,可以进一步确定具体的故障部件。
总之,汽车传感器波形分析是一种快速、准确、有效的故障诊断方法。
通过对传感器输出的波形信号进行分析,可以检测传感器工作状态、评估传感器响应时间、分析传感器输出信号的波形变化以及判断传感器与其他部件之间的关系,进而实现对汽车故障的准确定位和修复。
姚科业,《图解汽车传感器识别检测拆装维修》,化学工业出版社,2018.03一、示波器简介汽车专用示波器种类较多,现以OTC VISION2汽车专用示波器为例讲解1-诊断模块;2-测试主机;3-存储卡;4-外接电源线;5-热启动开关;6-主电源开关;7-串行接口;8-外部电源接口;9-测试线缆图1 示波器(1)汽车专用示波器简介—测试线缆图2 测试线缆(2)汽车专用示波器简介—功能汽车专用示波器的功能分基本功能和附加功能。
基本功能就是对汽车电控系统中的模拟信号和数字信号进行波形显示。
附加功能包括万用表功能和发动机性能测试功能。
二、示波器使用方法安全操作注意事项:确定被测试车辆在P位,并且拉起驻车制动手柄。
使车辆在通风顺畅的地方。
在切断测试接头之前,应先断开搭铁线接头。
注意保护仪器免受液体侵入。
下面讲解氧传感器测试实例(1)接线图如下图(2)在对氧传感器进行测试时,必须用高阻抗专用线缆,避免影响测试精度。
图3 接线图(3)起动发动机并运行,使发动机暖机到正常工作温度并进入闭环工作状态,测试结果才正确。
(4)按下PWR键使用示波器开机。
(5)从主菜单中选择AUTO METERS项,可以观测到氧传感器的信号波形及混合器的浓稀状态。
(6)选择O2 SENSOR项即可对氧传感器进行测试。
(7)提高发动机转速,使其转速高于怠速工况。
图4 氧传感器测试图5 氧传感器故障波形氧传感器输出的信号电压直接送入控制单元;控制单元根据氧传感器输入信号调整供油量,保持空燃比接近14.7:1;对于氧化锆型氧传感器输出高电压,表明混合器过浓;对于氧化锆型氧传感器输出低电压,表明混合器过稀;起动发动机,使氧传感器加热至315度以上,发动机处于闭环工作状态,利用跨接线或者探头与传感器插接器信号端子相连,观察氧传感器信号波形。
图6 氧传感器实测波形。
汽车传感器波形分析汽车传感器是汽车电子系统中的重要部件,它能够感知并测量车辆各种参数,并将其转化为电信号传送给控制单元,从而实现车辆的自动控制和监测。
传感器波形分析是对传感器输出信号的波形进行检测和分析,以确定传感器的工作状态和性能是否正常。
本文将介绍汽车传感器波形分析的原理、方法和应用。
汽车传感器的波形分析可以通过示波器进行,示波器是一种用来显示周期性、非周期性信号波形的仪器。
常用的示波器分为模拟示波器和数字示波器两种。
模拟示波器适用于低频信号的测量,而数字示波器适用于高频信号的测量。
在进行波形分析时,我们首先需要连接传感器的输出信号到示波器,然后调整示波器的设置,如时间基准、垂直灵敏度、触发模式等,以获取传感器的波形图。
在进行波形分析时,我们可以通过观察波形图的形状、幅值、周期等特征来判断传感器的工作状态和性能是否正常。
例如,对于温度传感器,当温度升高时,传感器的输出电压也会升高;对于氧气传感器,当发动机燃烧不完全时,传感器的输出电压会波动。
通过观察波形图,我们可以及时发现传感器的故障或异常,以便及时修复或更换。
在进行波形分析时,还可以使用信号处理技术对波形图进行进一步处理。
常用的信号处理技术有滤波、傅里叶变换、相关分析等。
滤波是对波形信号的频率进行筛选和去除杂波,以提高信噪比;傅里叶变换是将波形信号转换到频域,以分析信号的频率成分;相关分析是对波形信号进行比较和相关性分析,以判断波形之间的关系。
这些信号处理技术可以帮助我们更精确地分析和判断传感器的工作状态和性能。
汽车传感器波形分析在汽车故障诊断和维修中有着广泛的应用。
通过对传感器波形的分析,可以及时发现传感器的故障或异常,以提高汽车的安全性和可靠性。
例如,当发动机故障灯亮起时,我们可以通过波形分析来确定是哪个传感器引起的故障,从而采取相应的修复措施。
另外,在汽车发动机调校和性能优化中,波形分析也起到了重要作用。
通过对传感器波形的优化和调节,可以提高发动机的燃烧效率和功率输出,从而提升汽车的性能和燃油经济性。
示波技术在汽车故障检测诊断中的应用
2006-3-3
一、维修诊断技术的发展
汽车维修设备的发展与汽车整车技术的发展是同步发展的,汽车用电控
系统的装备的应用已越来越广泛,从发动机、自动变速器、安全气囊,到牵引力
控制、 车速稳定电子装置,更多的汽车上采用计算机微处理芯片,多个处理器
之间相互连接、协调工作并共享信息构成了汽车网络。在这种情况下,对汽车维
修技术的发展特别是如何快速准确地确定故障部位,找出故障原因是汽车维修诊
断技术发展的方向.
汽车微机控制系统检测诊断设备就是在这种强大的市场需求下得到了
蓬勃的发展.汽车微机控制系统检测诊断设备的发展经历了由简单的解码器,扫
描器到汽车示波器等几个阶段。简单的解码器是利用配套连线和车上的电子控制
单元(ECU)进行数据交流的专用仪器,只能读取与清除ECU存储器内的故障信
息(故障代码及内容);扫描器增加了对汽车微机控制系统数据扫描的功能,并
能显示出微机控制系统传感器等元件的实际运行参数(数据流),以便检修人员
快速分析、诊断出故障部位;但是对扫瞄工具来讲,对错误信号的判断是有局限
性的,对超范围的信号往往会错误的认为是正确的,或者是由于“假信号”发生
的太快,扫瞄工具不能同步捕捉信号而不能显示出来。这也就是人们常常纳闷:
为什么汽车明明有故障,而扫描工具不能显示故障码的原因所在。汽车示波器就
是为进一步满足市场的需要,快速、准确的判断故障的部位与原因而出现的。汽
车示波器是以微机为核心的汽车性能综合分析设备,它除了具有解码器和扫描器
的功能外,还能通过测试接口和测试程序软件实现对汽车微机控制系统在线测试
数据的自动分析,并以波形图的形式显示出来。示波器显示的波形是对所测信号
的实时显示。因为取样的频率高,所以信号的每一重要细节都被显示出来,这样
高的速度可在发动机运转时识别出任何可造成故障的信号。而且如果需要,任何
时间都可重看波形,因为这些波形都可保存在示波器中,并在需要的时候来回放
所保存的波形。示波器具有双线或多线功能,即同时可在屏幕上看到两个或多个
单独的信号。这样就可观察一个信号如何影响另一个信号。例如可将氧传感器电
压信号输入到通道1,将喷油器脉冲输入到通道2,然后观察脉冲是否响应氧传
感器信号的变化。也可将数字示波器看成一个高速可视电压表,能够看到清晰的
信号波形,在图形上能捕捉到瞬间干扰。尖峰脉冲、噪声和所测部件的不正常波
形。
二、金奔腾汽车专用示波诊断仪介绍
我公司生产的汽车专用示波诊断仪型号为Diag Tech-I,具有四通道示
波,采样频率为500KHz,装备有16位、33 KHz CPU,液晶显示器,带有RS232
串行接口,集扫描仪、示波器、万用表与点火波形检测于一体,给广大用户在汽
车维修诊断过程中如何快速、准确的确定故障的部位与原因提供了强有力的帮
助。
示波技术在汽车维修诊断上的应用不仅可以对传统点火系统的初级、次
级波形进行检测,还可以对电控单元的各种传感器的波形进行检测,从而依据波
形的显示判断传感器的工作状态,确定故障的原因与部位。示波技术大大提高了
汽车维修诊断的速度与准确性,从而使示波技术在汽车维修诊断上得到极大的应
用。
对直接点火系统来讲,该形式的点火系统无高压电缆,火花塞被摇臂罩
盖起来,上面还配置进气岐管 的空气 导管、曲轴箱排气管等各种零件,所以诊
断发动机的点火系统相当困难。对于这种点火方式,因为没有高压电缆,无法采
样二次信号电压波形,但是每缸都有点火器(点火功率三极管),因此采样点火
一次信号电压波形进行点火系诊断是最好的方法,也是示波器的最得意之处。
三、维修实例
1、有一桑塔纳时代超人GSI轿车,发动机型号AJR。故障现象是发动
机怠速不稳,突然加大油门时,进气回火、排气放炮且高速行驶性能不好。用解
码器读出故障码是发动机霍尔传感器出现短路/断路,换件后还是一样。拔下霍
尔传感器后,发动机仍可运转,更换火花塞和高压线及电子燃油泵,故障依然没
有排除。再用解码器读故障码,仪器无故障码显示。用户在万般无奈的情况下,
来我公司寻求技术支持。
在听完用户的基本介绍以后,用我公司生产的汽车专用示波诊断仪对汽
车传感器进行检测.在检测空气流量计传感器的波形时,屏幕上显示出明显的故
障波形,见插图1,由此判断空气流量计有故障.更换空气流量计后,故障消失。
用示波器对传感器的波形检测往往会受到事倍功半的效果,用户对此非常满意。
为什么空气流量计损换以后,发动机控制单元不能监测到呢?上海桑塔
纳时代超人GSI轿车空气流量计(MAP)采用的是热膜式空气流量计,为第四代
产品,其工作原理是:ECU通过给热膜不同的电流来保持热膜恒温。当不同流量
的空气流经热膜时带走不同的热量,这时的电流变化就成为进气量的度量。在热
膜式空气流量计中,被电流加热的热电阻放在进气通道中,加热电阻保持一个不
变的温度,由于进气气流的冷却作用,使热电阻在一定的情况下有下降的趋势。
为了保持温度恒定,流过加热电阻的电流,随着进气流量、空气温度和密度的变
化,因此,电流大小的变化,可以测出进气量的多少。
当空气流量计出现故障,特别是故障不太明显时,发动机电控单元往往
监测不到空气流量计信号出故障,当然自诊断系统也就不可能储存或释放故障信
息。相反,发动机控制单元会错误地改变喷油量和点火提前角,使发动机产生怠
速不稳或加油时进气回火及排气放炮 .在此情况下,只有应用示波器对相关传感
元件进行波形检测,才能手到病除。
2.一辆捷达GT型轿车,装备4缸20气门AHP电喷发动机.怠速不稳,
加速时有冒黑烟现象,行驶过程中急加速顿车.
这种故障现象特征较为明显,首先拆检火花塞发现电极间隙过大,并且
有积碳,可以判定混合气过浓.将火花塞更换后试火,点火能量很高,此时发动
机的怠速状况有所改善,但加速时的故障现象仍然明显.
连接故障诊断仪进行检测,显示节流阀体存在故障.将故障码清除后,
重新启动发动机,但该故障码再次出现.对节流阀体用清洗剂进行清洗后,对发
动机电控单元进行基本设置.再次启动发动机,加速状况明显改善,怠速还是不
稳.进行路试时,急加速顿车现象依然明显.再用故障诊断仪进行检测,无故障码
显示.
接下来对燃油系统进行检测,怠速时燃油系统压力为0.25Mpa,拔下油
压调节器真空管,加速时油压上升状况均正常。拆下喷油嘴发现其前端积碳较多,
不过在实验台上进行超声波清洗、检查喷油嘴密封性、喷油量及雾化状况也未见
异常。因此基本可以排除燃油系统出故障的可能性。
在排除了点火及燃油系统后,如何进一步判断故障存在的部位及原因便
是用户最为关心的问题.用我公司生产的汽车专用示波诊断仪对传感元件进行检
测,当检测到空气流量计时,出现非常明显的故障波形,见插图2。更换空气流
量计后,故障消失,解决了困绕用户的难题。
3. 一辆97款丰田佳美SXV20L轿车,用户反映车辆低速行驶时发动机
转速有时会突然升高,发动机行驶乏力,易熄火且熄火后重新起动困难,但发动
机故障灯未亮.
该车的故障特征应与进气管路系统有关。首先检查各真空管有无泄漏,
怠速控制阀是否存在卡滞现象。经仔细检查后确认:各真空管路情况良好,怠速
控制阀除有些积碳外,阀门转动灵活。对怠速控制阀积碳进行清洗后,故障现象
没有消失。接上故障诊断仪对车辆进行检测,显示结果却无故障码存在.
客户就是在这种情况下来我公司进行求援的。基于以上的介绍,初
步确认是有一传感器有故障。利用我公司生产的汽车专用示波诊断仪对车辆的传
感器进行波形检测。当检测到水温传感器的波形时,出现明显的故障波形。见插
图3。更换水温传感器后,故障消失。
四、结束语
示波技术应用于汽车维修业,可以大大提高汽车故障诊断的速度与准确
度,特别是在利用扫描工具进行故障码的读取时,仪器显示无故障码,但汽车故
障特征又非常明显的情况。示波技术适应汽车技术装备的发展的需要应用于汽车
维修业,在实际的工作应用中因其在确定故障的部位与原因的准确与快速而得到
推广与发展,示波技术已成为汽车维修业需要尽快普及与掌握的工具。