Д. Н. Чубенко электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических машин - korshu.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
Похожие работы
Д. Н. Чубенко электротехника и электрооборудование транспортных и транспортно-технологических - страница №8/8

Лабораторная работа 7
Изучение характеристик датчика кислорода


Цель работы. Закрепить теоретические знания по кислородным датчикам, научиться идентифицировать кислородный датчик в системе двигателя, получить навыки диагностики λ-зонда и навыки работы с измерительными приборами.

1. Общие понятия


Кислородный датчик или λ-зонд («лямбда-зонд») предназначен для определения содержания кислорода в отработанных газах и размещается в выпускном коллекторе недалеко от выпускных клапанов. Это обусловлено тем, что λ-зонд работоспособен при высокой температуре (от 300 до 600С), которая достигается только непосредственно на выходе двигателя. Чаще всего данный датчик размещают в месте соединения выходных патрубков в один выхлопной коллектор. На некоторых автомобилях устанавливают второй λ-зонд после катализатора. Он отслеживает состояние катализатора и старение основного λ-зонда. Кислородный датчик является ключевым датчиком в системе обратной связи управления подачей топлива в современных системах впрыска.
λ-зонд изначально сконструирован таким образом, что идеальное стехиометрическое соотношение топливо/воздух (14,5:1) соответствует примерно средним показаниям датчика. Система управления двигателем стремится все время поддерживать оптимальную смесь, однако из-за инерционности системы и погрешностей измерений этого трудно достичь. Кратковременные изменения состава газовой смеси могут привести (и приводят) к изменению показаний датчика. Поэтому скорость реакции системы искусственно занижена. Фактически блок управления цикл за циклом увеличивает обогащение смеси, пока датчик не покажет явно богатую смесь. Тогда начинается процесс снижения обогащения смеси до устойчивых показаний бедной смеси. Таким образом, система все время совершает колебания вокруг оптимального значения. Такой режим работы блока электронного впрыска называется λ-регу­лированием или «замкнутым циклом». В настоящее время в автомобилях используются λ-зонды двух принципиально разных типов: 1 – на основе диоксида циркония (платино-циркониевый электрод); 2 – на основе титана. Принципы работы датчиков, их подробное устройство, причины возникновения неисправностей и методы замены и ремонта рассматриваются детально в лекционном материале.

Краткая характеристика обоих типов датчиков. Циркониевый датчик сам является генератором напряжения. Его выходной сигнал зависит от качества смеси и колеблется в пределах от 0 до 1 В. График зависимости напряжения от качества смеси достаточно пологий. Титановый датчик не является генератором напряжения, а меняет свое сопротивление в зависимости от качества смеси от <1 кОм при богатой смеси до более 20 кОм при бедной. Переключение происходит скачкообразно, т.е. датчик работает в ключевом режиме. От типа датчика зависит соответственно и схема его включения. Циркониевый датчик подключается к блоку управления как источник напряжения, а титановый как нагрузка для внутреннего источника опорного напряжения.

Схемы включения циркониевого и титанового датчиков приведены на рис. 7.1 (а и б). Как видно из схем, выходные сигналы датчиков поступают внутри блока управления на компаратор с опорным напряжением 0,45 В (схема автомобилей TOYOTA). Таким образом, плавность характеристики циркониевого датчика не играет для ЭБУ ни какой роли – компаратор выдает только 2 состояния – «бедная смесь» и «богатая смесь».


Рис. 7.1. а – схема включения циркониевого кислородного датчика;
б – схема включения титанового кислородного датчика

Виды датчиков по подключению


Кислородные датчики бывают одно-, двух-, трех- и четырехпроводные. Датчики с одним и двумя проводами не содержат нагревательного элемента, с тремя и четырьмя проводами – содержат нагревательный элемент.

На рисунке 7.2. приведен двухпроводный датчик (второй провод – заземление). Такой датчик имеет бесспорное преимущество перед одноповодным, так как качество контакта с корпусом имеет большое значение для правильной работы датчика. Однопроводный датчик контактирует с корпусом через резьбовое соединение с выхлопным коллектором, через соединение коллектора с двигателем, а затем через заземление двигателя.


Рис. 7.2. Двухпроводной кислородный датчик


На рисунке 7.3 приведен трехпроводный кислородный датчик, содержащий нагревательный элемент. Нагреватель подключается через белые провода (полярность значения не имеет). Датчик с нагревателем начинает работать значительно раньше (при достижении температуры 3000С), независимо от прогрева двигателя.

Рис. 7.3. Трехпроводной кислородный датчик.


Четырехпроводный кислородный датчик (рис. 7.4) сочетает преимущества нагрева и отдельного контакта с корпусом. Таким образом, четырехпроводный датчик может считаться самым совершенным на сегодняшний день.

Рис. 7.4. Четырехпроводной кислородный датчик.


Следует отметить, что подогрев встречается не всегда на циркониевых датчиках и обязательно на титановых, так как титановые особо чувствительны к температуре. Также титановые датчики (сам измерительный элемент) должны быть двухпроводными, так как их схема включения не предусматривает контакта датчика с корпусом.

Старение кислородных датчиков


Подробно причины старения кислородных датчиков и изменение их характеристик рассматриваются в лекционном материале. Здесь приведены примеры контрольных осциллограмм датчиков – от полностью работоспособного (рис. 7.5, а), до полностью вышедшего из строя (рис. 7.5, г).

Естественно, что на приведенных рисунках отражены лишь варианты поведения датчика, выходящего из строя. Например, химическое «отравление» внешнего электрода вообще приводит к остановке ионного обмена. Такой датчик не будет выдавать напряжения на выходе. Поведение работоспособного датчика также зависит от метода испытаний. Некоторые системы впрыска меняют качество смеси в режиме замкнутого цикла достаточно плавно, что не позволяет судить о скорости реакции датчика.




Рис. 7.5. а – полностью исправный кислородный датчик; б – датчик
с первыми признаками старения; в – датчик с существенными
признаками старения; г – неисправный датчик

2. Приборы и оборудование


Для выполнения работы понадобится автомобиль с установленными на нем датчиком кислорода и осциллограф или мотор-тестер с функцией осциллографа.

3. Методика проведения работы


Выполняя работу, следует соблюдать меры предосторожности и правила для диагностики кислородных датчиков.

Меры предосторожности

1. Не отключайте разъем датчика при заведенном двигателе или включенном зажигании.

2. Не используйте для измерений стрелочный (аналоговый) мультиметр.

3. Не допускайте замыкания на корпус или общий «+» питания сигнального выхода циркониевого датчика или питающего и сигнального выходов титанового датчика.

4. Проверка должна производиться на прогретом двигателе при оборотах нормального Х.Х. + 1200.

5. Так как измерения производятся вблизи горячих деталей, следует избегать их касания.

6. При измерениях осциллографом корпус прибора и корпус автомобиля должны заземляться.

В ходе работы изучается представленный образец датчика, установленный на рабочий автомобиль и подключенный к системе.

1. Определить типа датчика. Определение типа датчика следует начинать с внешнего осмотра. Датчик с любым количеством выходов, кроме 4-х, не может быть титановым, так как титановый обязательно требует нагрева. Далее следует выяснить, какие провода относятся к нагревателю и исключить их из дальнейших исследований. Определить, что датчик титановый можно по наличию опорного напряжения 1 В (относительно корпуса) на одном из входов при включении зажигания и некоторого низкого напряжения на втором входе (это в действительности выходной сигнал).

У циркониевого датчика один из выходов (4-проводный датчик) должен быть соединен с корпусом автомобиля. Это следует проверять при выключенном зажигании и при снятом разъеме датчика со стороны проводки автомобиля (не на датчике). Оставшийся провод (должен быть черный) и является сигнальным. На сигнальном проводе циркониевого датчика появляется напряжение менее 0,9 В, но более 0,2 В при запуске двигателя, даже если разъем датчика отключен. Проще всего отличать датчики именно по наличию или отсутствию неизменного опорного напряжения 1В на одном из выводов, кроме подогрева. Датчики с выводами менее 4-х можно автоматически относить к циркониевым.

2. Выполнить тестирование датчика с помощью осциллографа. Тестирование датчика проводится с помощью осциллографа. Наилучшие результаты достигаются с применением цифрового осциллографа или приставки к персональному компьютеру. Применение цифрового прибора обусловлено необходимостью наблюдать за достаточно медленными процессами, но с хорошим разрешением по времени и одновременно широким диапазоном напряжений. Для наблюдения за изменением показаний датчика в режиме замкнутого цикла необходимо устанавливать временную шкалу прибора на значение 50-100 мс/дел. При таком разрешении луч на аналоговом осциллографе становится видимым глазом и практически не оставляет полосы засветки на экране. Цифровой осциллограф позволяет рисовать график характеристики независимо от временного разрешения. Компьютерный осциллограф-приставка позволяет рассматривать характеристику датчика на большом экране и делать выводы о скорости реакции по данным в памяти. В ходе работы проведите снятие показаний датчика в режиме замкнутого цикла, а также проверьте реакцию на резкое увеличение или уменьшение обогащения смеси. Вызвать такие процессы в двигателе можно резким нажатием на газ (ЭБУ производит дополнительный впрыск топлива) и резким отпусканием педали газа (ЭБУ прерывает подачу топлива на несколько циклов). Сделайте выводы о работоспособности датчика по скорости реакции и по минимальному и максимальному напряжениям (должно быть ниже 0,2В и выше 0,7В соответственно).

4. Протокол отчета


Отчет по работе должен содержать:

1. Данные автомобиля (марка, год, двигатель).

2. Тип датчика и обоснование определения типа.

3. Минимальное и максимальное напряжение датчика.

4. Время реакции на резкое изменение качества смеси.

5. Снимки экрана осциллографа.

6. Вывод о работоспособности датчика.

5. Контрольные вопросы


1. Что называется кислородным датчиком?

2. Какое второе название кислородного датчика и почему оно возникло?

3. Типы кислородных датчиков?

4. Объясните схемы включения датчиков различных типов.

5. Объясните основные меры предосторожности при тестировании датчиков.

6. Объясните причину, по которой нельзя использовать аналоговый мультиметр для тестирования кислородных датчиков.

7. Объясните основные причины старения кислородных датчиков.

8. Объясните суть понятия «замкнутый цикл».

9. Объясните преимущества и недостатки датчиков с различным количеством проводов и с подогревом и без.

10. Объясните причину расположения кислородного датчика вблизи выпускных каналов двигателя.


Лабораторная работа 8
Изучение характеристик датчиков массового
расхода воздуха


Цель работы: научиться идентифицировать датчик такого типа в системе двигателя, получить навыки диагностики расходомера воздуха и навыки работы с измерительными приборами.

1. Общие понятия


Датчики массового расхода воздуха преобразуют массу воздушного потока в определенный выходной сигнал напрямую, не прибегая к дополнительным вычислениям и коррекциям. Одной из разновидностей датчиков массового расхода воздуха является термоанемометрический датчик. В основу датчика положен принцип компенсационного нагрева определенного элемента датчика, охлаждаемого воздушным потоком. Нагрев называется компенсационным, так как элемент датчика нагревается только до определенной температуры относительно проходящего воздуха. Энергия тратится на восстановление температуры элемента, охлаждаемого воздушным потоком. Чем больше проходящий воздушный поток, тем сильнее он охлаждает термоэлемент датчика и тем больше требуется энергии на компенсационный нагрев. Электронная часть датчика измеряет как раз потребляемую на нагрев энергию. При этом соблюдается условие поддержания постоянной относительной температуры термоэлемента датчика. Конструктивно датчик представляет собой цилиндр с натянутой внутри платиновой нитью и помещенным в центре терморезистором. Нить играет роль одновременно и нагревателя, и датчика собственной температуры. Диаметр нити около 70 мкм. Терморезистор служит для измерения температуры проходящего воздуха. Эта температура является базовой величиной для нагрева нити. Платиновая нить имеет прямую зависимость сопротивления от температуры (положительный температурный коэффициент). При остывании нить теряет сопротивление, соответственно падение напряжения на ней уменьшается.

На рисунке 8.1 показан общий вид конструкции датчика массового расхода воздуха с термоэлементом на основе платиновой нити. Нить натянута внутри корпуса чувствительного элемента и лежит целиком в плоскости, перпендикулярной оси корпуса. Оба конца нити соединены с электрическими контактами в верхней части сборки чувствительного элемента. Платиновая нить и терморезистор соединены в одну аналоговую схему управления, построенную на основе операционного усилителя. Электрически схема нагревателя и терморезистора датчика представляет собой мост Уилсона. Причем терморезистор и нагреватель (нить) включены в разные плечи моста. Падение сопротивления нити приводит к разбалансированию моста и появлению напряжения между контрольными точками. Это напряжение подается на усилитель, питающий схему, что приводит к повышению напряжения питания и протекающего тока и позволяет восстанавливать температуру нити до требуемого уровня. Выходной сигнал снимается с прецизионного резистора Rвых. Изменение тока, протекающего через нить, приводит к изменению напряжения на резисторе.


Рис. 8.1. Конструкция датчика массового расхода воздуха.


На рис. 8.2 приведена электрическая схема датчика расхода воздуха. Как видно, схема состоит из 2-х основных частей: электрического резисторного моста и операционного усилителя. Левое плечо моста включает терморезистор (Rтр), делитель (R1 и R2), предназначенный для настройки баланса моста. Правое плечо включает саму нить (Rн) и выходной резистор (Rвых). Более подробно работа расходомера, варианты устройства управляющей схемы, а также неисправности датчиков такого типа рассматриваются в лекционном материале.

Рис. 8.2. Электрическая схема датчика массового расхода воздуха.

2. Оборудование и материалы


Для выполнения работы понадобится автомобиль с установленным на нем датчиком массового расхода воздуха, измерительная аппаратура (цифровой мультиметр) и регулируемый источник питания.

3. Порядок выполнения работы

Часть 1. Выполняется на автомобиле


1. Определить расположение датчика в системе питания двигателя. Типичным местом расположения датчика массового расхода является воздуховод от воздушного фильтра до воздушного коллектора электронного впрыска. Датчик легко определяется по электрическому разъему на корпусе.

2. Проверить работу системы самоочистки датчика. Самоочистка датчика осуществляется при выключении зажигания и представляет собой прокаливание нити нагрева в течение короткого времени. Визуально это заметно при отсоединении датчика от патрубка воздушного фильтра.

3. Замерить характеристику датчика. Замер характеристики датчика осуществляется цифровым мультиметром или осциллографом. Для замера необходимо соединить вход «земля» прибора с корпусом автомобиля и обнаружить сигнальный провод на выходном разъеме датчика. Характеристики снимаются в зависимости от оборотов двигателя. Пренебрегая изменяющимся сопротивлением воздушного фильтра и воздуховода, а также коэффициентом наполнения цилиндров, можно приблизительно считать, что поток воздуха пропорционален оборотам двигателя. Для понимания зависимости сигнала датчика от потока воздуха этого вполне достаточно. Результаты измерений заносятся в таблицу:


№ замера

Обороты двигателя

Выходной сигнал, В




Измерения производятся через каждые 500 об/мин, начиная с 1000.


Часть 2. Выполняется на снятом датчике


1. Изучить внутреннее устройство датчика. Изучение внутреннего устройства датчика и измерение характеристики нити нагрева производится на специальном стенде. Стенд представляет собой разобранный датчик с измерительными приборами и источником питания.

2. Составить зависимость сопротивления нити нагрева от мощности нагрева, которая определяет температуру нити, и убедиться в том, что температурный коэффициент нити является положительным. С датчика снимается схема управления и открывается контактная колодка непосредственно нити нагрева и терморезистора. Амперметр подключается в цепь питания нити. С помощью регулятора источника питания изменяется подаваемое на нить напряжение и соответственно мощность. Мультиметром замеряется падение напряжения на нити, амперметром – протекающий ток. Согласно закону Ома, при таких измерениях на обычном сопротивлении (резисторе) получилась бы абсолютно линейная зависимость. Однако нить меняет сопротивление при нагреве, поэтому характеристика V-A получится нелинейная. По данным напряжения и тока вычисляется потребляемая мощность нагрева и сопротивление нити в каждой точке. Результаты измерений и вычислений заносятся в таблицу:





замера

Напряжение,
В

Ток,
А

Мощность,
Вт

Сопротивление
нити, Ом











3. По полученным данным построить 2 графика:

– вольт-амперная характеристика (V-A);

– зависимость сопротивления от мощности нагрева.


4. Протокол отчета


Отчет по работе должен содержать:

1. Данные автомобиля и схему расположения датчика в подкапотном пространстве.

2. Указание измерительного прибора для снятия показаний датчика и выбранный диапазон измерений.

3. Таблицу зависимости показаний датчика от оборотов двигателя.

4. Схему расположения контактов внутренней колодки датчика при снятой схеме управления и электрическую схему подключения нити нагрева к измерительным приборам.

5. Таблицу результатов измерений характеристик нити нагрева.

6. Графики зависимости характеристики V-A и сопротивления от мощности нагрева.

7. Выводы по работе.


5. Контрольные вопросы


1. Что называется датчиком массового расхода воздуха (ДМР)?

2. В чем преимущество ДМР перед другими методами измерения воздушного потока?

3. Где расположен ДМР в подкапотном пространстве автомобиля?

4. Что является выходным сигналом ДМР и как он изменяется в зависимости от измеряемой величины?

5. Какой элемент является основой ДМР?

6. Что представляет собой электрическая схема датчика?

7. Что такое температурный коэффициент и как он влияет на работу ДМР?

8. Какую роль играет терморезистор в измерительном патрубке датчика?

9. Что представляет собой функция самоочистки нити нагрева?

10. Какие факторы влияют на преждевременный выход ДМР из строя?


Лабораторная работа 9
Изучения методов диагностики бортовых электронных
систем с помощью сканера


Цель работы. Закрепить теоретические знания по методам диагностики электронных систем с помощью сканеров, приобрести практические навыки подключения сканеров к разъему OBD-II, научиться использовать поток данных (Data Steam) бортовой системы и навыки обращения со сканерами бортовых систем профессионального и общего назначения.

1. Общие положения


Большинство современных электронных систем имеют цифровой канал связи с внешними диагностическими приборами. Приборы для обмена информацией с бортовыми системами и обработки такой информации принято называть сканерами или тестерами бортовых систем. Сканеры могут быть универсальными для различных систем и для различных марок автомобилей, а также узкоспециальными для одной марки автомобиля и для конкретной системы. Также сканеры могут различаться по классу от профессиональных до общего назначения. Сканеры общего назначения предназначены для использования как специалистами в автосервисе, так и самими водителями автомобилей. Функции таких сканеров ограничиваются сигнализацией о наличии неисправности и считыванием кода в цифровом виде (без расшифровки). На некоторых моделях предусмотрена функция стирания кодов из памяти бортового блока управления, но она не всегда корректно работает. Кроме того, такие сканеры предназначены в основном только для работы с системой управления двигателем. Сканеры профессионального класса выполняют следующие функции:

1. Сигнализацию о наличии неисправности.

2. Индикацию обмена данными с бортовой системой.

3. Автоматическое определение протокола обмена.

4. Подключение к бортовым системам с различными протоколами обмена данными в пределах стандарта OBD-II, для чего имеют в комплекте переходники к различным маркам автомобилей.

5. Расшифровку кодов неисправностей в текстовое описание.

6. Стирание кодов неисправностей и инициализацию блока управления.

7. Просмотр потока данных в реальном времени в различных режимах представления данных.

8. Построение графиков параметров из потока данных.

9. Отслеживание показаний кислородного датчика.

10. Программирование отдельных параметров и режимов.

11. Имитация неисправностей (запись кодов).

12. Сохранение данных тестирования автомобиля (фирменные сканеры).

Профессиональные сканеры делятся на фирменные и мультимарочные. Фирменные сканеры отличаются специализацией на определенной марке автомобилей, а иногда и на определенной модели. Их функции значительно расширены вплоть до полного перепрограммирования блока управления, но применение ограничено «родной» маркой. Соответственно мультимарочные сканеры не ограничены одной маркой или моделью, но их функциональный набор ограничен основными сервисными задачами. Чаще всего мультимарочные сканеры способны получать информацию из потока данных (Data Stream) системы и обрабатывать эту информацию любым доступным методом (зависит от программы сканера). Обратное воздействие ограничивается стиранием кодов диагностики. Современные сканеры бортовых систем (в основном после 2000 г.) ориентированы на работу в соответствии со стандартом OBD-II. Подробнее причины введения этого стандарта и его содержание рассматриваются в лекционном материале. Здесь приводятся лишь самые общие сведения по подключению к диагностическому разъему и определению протокола обмена. Диагностический разъем стандарта OBD-II имеет специфичную форму и легко отличается от других диагностических или опциональных разъемов в системе автомобиля.

Расположение разъема OBD-II подчиняется нескольким принципам, пользуясь которыми его нетрудно найти:

– располагается внутри салона автомобиля;

– легко доступен;

– располагается ниже уровня рулевой колонки;

– может быть расположен со стороны водителя или пассажира;

– разъем может быть закрыт пластиковой заглушкой с надписью «OBD-II»;

– размеры заглушки и самого разъема примерно 4015 мм;

– имеет 16 контактов (2 ряда по 8) и скошенные боковые грани;

– цвет пластиковой основы разъема – белый или серый.

На рис. 9.1 показан общий вид разъема OBD-II. Стрелками указаны контакты, по наличию или отсутствию которых можно судить об используемом протоколе обмена (разновидность стандарта OBD-II). Кон- такты разъема выполнены в виде металлических пластин. Их отсутствие или наличие легко заметно визуально. Контакты, не помеченные стрелками, также могут отсутствовать в разъеме, если они не нужны для используемого в данной версии протокола.


Рис. 9.1. Вид разъема OBD-II


Признаки используемых протоколов приведены в таблице:


Pin 2

Pin 7

Pin 10

Pin 15

Протокол

Должен быть

---

Должен быть

---

J1850 PWM

Должен быть

---

---

---

J1850 VPW

---

Должен быть

---

Может быть

ISO9141/14230

В российских, японских и большинстве европейских автомобилей используется последний протокол ISO9141. Поэтому, скорее всего, при проведении реальной диагностики придется иметь дело с ним. Как видно из таблицы, для протокола ISO9141 обязательно необходимо наличие контакта №7 разъема. Это обусловливается тем, что 7-й контакт является основным контактом, передающим данные между автомобилем и сканером. Он представляет двунаправленную сигнальную линию «K-Line», передающую данные и от сканера к автомобилю, и обратно. Устройство линии K-Line рассматривается подробно в лекционном материале.

Контакт №15 представляет собой линию «L-Line», являющуюся дополнением K-Line и передающую только сигнал готовности к приему данных. Большинство современных моделей бортовых контроллеров обходятся без сигнала L-Line. Однако может практически встретиться автомобиль с установленным контактом 15 и не поддающийся диагностике, если сканер не использует этот контакт, или если переходник от шины сканера к автомобилю выполнен для более поздних версий и аппаратно не передает сигнал L-Line. Коды неисправностей, сохраняемые контроллером и передаваемые в стандарте OBD-II сканеру также имеют определенный формат и рекомендованную кодировку. Стандартный код неисправности должен состоять из 5-ти значащих позиций:

Рис. 9.2. Структура кода неисправности OBD-II


1-я позиция определяет категорию кода. Всего предусмотрено 3 категории для неисправностей внутри автомобиля:

«Р» – неисправности двигателя и трансмиссии;

«В» – неисправности электронных систем кузова (салон, свет, микроклимат);

«С» – неисправности шасси (рулевое управление, подвеска и т.д.); Могут встретиться и другие обозначения категории неисправности, введенные дополнительно в систему автомобиля или сканер, например, ошибки связи или получения данных сканером (категория «U»).



2-я позиция кода указывает на стандарт кода:

«0» – код, предусмотренный стандартом OBD-II;

«1» – код производителя автомобиля.

3-я позиция указывает тип неисправности:

«1» или «2» – неисправности топливной системы или подачи воздуха;

«3» – система зажигания;

«4» – контроль выхлопа;

«5» – система холостого хода;

«!6» – неисправности внутри контроллера или в выходных цепях;

«7» и «8» – неисправности трансмиссии.

4-я и 5-я позиции указывают номер самой неисправности.

В таблице 9.1. приведены примеры кодов неисправностей с их расшифровкой согласно стандарту.

Таблица 9.1

Коды неисправностей и их расшифровка


Код

Расшифровка

1

2

Р0102

Низкое напряжение датчика массового расхода воздуха

Р0151

Напряжение кислородного датчика выходит за нижнюю допустимую границу



Окончание табл. 9.1

1

2

Р0222

Низкое напряжение датчика положения дроссельной заслонки

Р0300

Отмечаются периодические спонтанные пропуски зажигания

Р0401

Обнаружена неправильная рециркуляция выхлопных газов

Р0500

Обнаружена неисправность датчика скорости автомобиля

Р0720

Неисправность датчика оборотов выходного вала трансмиссии




2. Оборудование


Для выполнения работы необходимы автомобиль и 2 сканера разных классов.

3. Порядок проведения работы


Меры предосторожности:

1. Подключение кабеля сканера к разъему осуществлять при выключенном сканере и ключе зажигания в положении «Off».

2. Сначала производится включение и загрузка сканера, а затем запуск двигателя автомобиля.

3. До запуска двигателя убедитесь, что трансмиссия выключена.

4. Кабель сканера должен проводиться в салон автомобиля через открытое окно, но не через дверной проем, так как случайное закрывание двери ведет к повреждению кабеля.

5. Внесение неисправности в автомобиль может производиться только преподавателем или учебным мастером.

6. Не допускается включение трансмиссии и движение на автомобиле внутри лаборатории или бокса.

7. Отключение сканера производится в порядке обратном включению. При отсоединении разъема недопустимо тянуть за сигнальный провод.


Ход работы


В ходе работы необходимо осуществить подключение к бортовой сети диагностики 2-х сканеров OBD-II различных классов и провести тестирование системы в пределах возможностей этих сканеров. Неисправность в автомобиль вносится преподавателем искусственно перед началом тестирования. Для выполнения работы рекомендуется использовать сканер общего назначения и сканер профессионального класса, чтобы понять отличия в предоставляемых возможностях. Сканером общего назначения необходимо считать код неисправности и дать его общую расшифровку, полагаясь на приведенную выше классификацию кодов. Также можно попытаться осуществить стирание кода из памяти контроллера. Сканером профессионального класса производится считывание кода неисправности и расшифровка кода средствами сканера. Далее осуществляется считывание параметров системы в режиме реального времени (просмотр потока данных). Если позволяют возможности сканера, просмотр потока данных осуществляется в различных режимах (список параметров, выборочный список, графическое представление). Для проведения диагностических операций может потребоваться осуществить настройки сканера на данную марку автомобиля и выбрать тестируемую систему. После проведения диагностики необходимо удалить код неисправности из памяти контроллера и убедиться в его отсутствии путем повторного считывания кодов. Все операции со сканерами необходимо осуществлять в соответствии с инструкцией сканера и с выполнением указаний преподавателя.

4. Отчет по работе


Отчет по работе должен содержать следующие пункты:

1. Данные тестируемого автомобиля, схему расположения разъема OBD-II.

2. Вывод об используемом протоколе обмена и его обоснование.

3. Описание возможностей, предоставленных для работы сканеров.

4. Полученные с помощью сканеров данные (при возможности считывания потока данных описать форматы их представления).

5. Вывод по работе.


5. Контрольные вопросы


1. Что такое OBD-II?

2. Что представляет собой разъем OBD-II?

3. Какой из протоколов является наиболее распространенным на территории России?

4. Как называется канал передачи данных вышеназванного протокола?

5. Какие функции должен выполнять профессиональный сканер OBD-II?

6. Какие функции выполняет сканер общего назначения?

7. В чем преимущества кодировки неисправностей по стандарту OBD-II?

8. Что представляет собой структура кодов неисправностей OBD-II?

9. Какие бортовые системы могут диагностироваться сканерами OBD-II?

10. Какие меры предосторожности нужно соблюдать при проведении диагностики автомобиля с помощью сканера?



Список рекомендуемой литературы


  1. Акимов, С.В. Электрооборудование автомобилей: учебник для вузов / С.В. Акимов, Ю.П. Чижков. – М.: За рулем, 2004. – 384 с.

  2. Чижков, Ю.П. Электрооборудование автомобилей: курс лекций / Ю.П. Чижков. -М.: Машиностроение, 2002. – 240 с.

  3. Яковлев, В.Ф. Диагностика электронных систем автомобиля: учеб. пособие для специалистов по ремонту автомобилей, студентов и аспирантов вузов / В.Ф. Яковлев. – М.: СОЛОН-Пресс, 2003. – 272 с.

  4. Борщенко, Я.А. Электронные и микропроцессорные системы автомобилей: учеб. пособие / Я.А. Борщенко, В.И. Васильев. – Курган: Изд–во Курганского гос.ун–та, 2007.– 207 с.

  5. The OBD-II Home Page [Электронный ресурс] / B&B Electronics;. – Электрон. дан. – B&B Electronics, 2006. – Режим доступа: http://www.obdii.com, свободный. Загл. с экрана. – Яз. англ.

  6. On-Board Diagnostics (OBD) [Электронный ресурс] / EPA – Environmental Protection Agency;. – Электрон. дан. – United States Environmental Protection Agency, 2006. – Режим доступа: http://www.epa.gov/obd/index.htm, свободный. Загл. с экрана. – Яз. англ.

Содержание


Введение 4

5

Рис. 1.1. Устройство аккумуляторной батареи: 1 – решетка;


2 – сепаратор; 3, 4 – положительный и отрицательный электроды;
5 – полублок электродов; 6 – блок электродов с сепараторами;
7 – корпус моноблока; 8 – полючной вывод; 9 – общая крышка;
10 – пробка; 11 – мостик с борном; 12 – полублок положительных
электродов 5

Таблица 1.1 6

Плотность электролита для эксплуатации в различных
климатических районах 6

Заливаемого 6

Заряженной батареи 6

Очень холодный


(-50… -30С) 6

Зима 6


1,28 6

1,30 6


Лето 6

1,24 6


1,26 6

Холодный
(-30…-15С) 6

Круглый год 6

1,26 6


1,28 6

Умеренный


(-15…-3С) 6

То же 6


1,24 6

1,26 6


Жаркий сухой
(-15…+4) 7

То же 7


1,21 7

1,23 7


Теплый влажный
(0…+4) 7

То же 7


1,21 7

1,23 7


Таблица 1.2 7

Температура замерзания электролита 7

1,09 7

-7 7


1,24 7

-50 7


1,12 7

-10 7


1,26 7

-58 7


1,14 7

-14 7


1,29 7

-66 7


1,16 7

-18 7


1,30 7

-68 7


1,18 7

-22 7


1,40 7

-36 7


1,20 7

-28 7


1,50 7

-29 7


1,22 7

-40 7


1,70 7

-14 7


1,23 7

-42 7


1,80 7

+6 7


Таблица 1.3 10

Результаты испытания аккумуляторной батареи 10

Уровень электролита, % 10

100 10


Температура электролита, С 10

– 10


Плотность электролита, г/см3 10

– 10


Плотность электролита, приведенная к 25С, г/см3 10

1,27 10


Уровень заряда аккумулятора по расчету 10

Лето 50%
Зима 75% 10

Напряжение под нагрузкой, В 10

1,7–1,8 10

Внутреннее сопротивление
аккумулятора, Ом 10

– 10


Внутреннее сопротивление батареи, Ом 11

0,01–0,015 11

14

Рис. 2.1. Структурная схема системы пуска двигателя 15



15

Рис. 2.2. Схема включения электростартера: 1 – контактный болт;


2 – подвижный контактный диск; 3, 4 – соответственно втягивающая
и удерживающая обмотки тягового реле; 5 – якорь тягового реле;
6 – шток; 7 – рычаг привода; 8 – поводковая муфта; 9 – муфта
свободного хода; 10 – шестерня привода; 11 – зубчатый венец маховика;
12 – стартерный электродвигатель 15

17


Рис. 2.3. Принцип работы двухобмоточного тягового электромагнита
реле стартера: а – включение реле; б – замыкание силовых контактов;
в – выключение реле 18

18


Рис. 2.4. Стенд Э-242 18

19


Рис. 2.5. Схема испытаний стартера на холостом ходу 19

20


Рис. 2.6. Схема испытаний стартера в режиме полного торможения 20

Таблица 2.1 21

Модули стартера и поправочные коэффициенты 21

2,59 21


2,1111 21

2,58 21


2,59 21

1,05 21


0,89 21

1,00 21


311 21

39 21


311 22

3,7510 22

0,82 21

1,00 22


1,20 22

4,2510 22

4,2510 22

4,2511 22

4,511 22

1,00 22


1,10 22

1,20 22


Рис. 3.1. Схемы генераторных установок:
1 – генератор; 2 – обмотка возбуждения; 3 – обмотка статора;
4 – выпрямитель; 5 – выключатель; 6 – репе контрольной лампы;
7 – регулятор напряжения; 8 – контрольная лампа;
9 – помехоподавительный конденсатор; 10 – трансформаторно-выпрямительный блок; 11 – аккумуляторная батарея; 12 – стабилитрон
защиты от всплесков напряжения; 13 – резистор 27

30


Рис. 3.2. Стенд Э-242 30

32


Рис. 3.3. Схема измерения ТСХ генератора 32

Рис. 4.1. Блок-схема регулятора напряжения 34

35

Рис. 4.2. Схема электронного транзисторного регулятора напряжения:


1 – генератор; 2 – регулятор 36

37


Рис. 4.3. Изменение силы тока в обмотке возбуждения Iв по времени t,
tвкл и tвыкл – соответственно время включения и выключения обмотки
возбуждения генератора; n1 и n2 – частоты вращения ротора генератора,
причем n2 больше n1; Iв1 и Iв2 – среднее значение тока в обмотке
возбуждения 37

39


Рис. 4.4. Схема включения регулятора напряжения Я112В
для измерений параметров 40

40


Рис. 4.5. Схема включения регулятора напряжения с ШИМ
для измерений параметров 40

50


Рис. 6.1. Конструкция датчика температуры 50

50


Рис. 6.2. Зависимость сопротивления датчика Toyota от температуры 50

51


Рис. 6.3. Датчик положения дроссельной заслонки автомобиля TOYOTA и его характеристика: а – конструкция датчика положения дроссельной заслонки; б – характеристика положения дроссельной заслонки 51

51


Рис. 6.4. Схема включения датчика положения дроссельной заслонки 52

53


Рис. 6.5. Конструкция датчика абсолютного давления (MAP) 53

53


Рис. 7.1. а – схема включения циркониевого кислородного датчика;
б – схема включения титанового кислородного датчика 58

59


Рис. 7.2. Двухпроводной кислородный датчик 59

59


Рис. 7.3. Трехпроводной кислородный датчик. 59

59


Рис. 7.4. Четырехпроводной кислородный датчик. 59

60


Рис. 7.5. а – полностью исправный кислородный датчик; б – датчик
с первыми признаками старения; в – датчик с существенными
признаками старения; г – неисправный датчик 60

64


Рис. 8.1. Конструкция датчика массового расхода воздуха. 64

65


Рис. 8.2. Электрическая схема датчика массового расхода воздуха. 65

71


Рис. 9.1. Вид разъема OBD-II 71

Должен быть 71

--- 71

Должен быть 71



--- 71

J1850 PWM 71

Должен быть 71

--- 71


--- 71

--- 71


J1850 VPW 71

--- 71


Должен быть 71

--- 71


Может быть 71

ISO9141/14230 71

72

Рис. 9.2. Структура кода неисправности OBD-II 72



Таблица 9.1 72

Коды неисправностей и их расшифровка 72

1 72

2 72


Р0102 72

Низкое напряжение датчика массового расхода воздуха 72

Р0151 72

Напряжение кислородного датчика выходит за нижнюю допустимую границу 72

Окончание табл. 9.1 73

1 73


2 73

Р0222 73


Низкое напряжение датчика положения дроссельной заслонки 73

Р0300 73


Отмечаются периодические спонтанные пропуски зажигания 73

Р0401 73


Обнаружена неправильная рециркуляция выхлопных газов 73

Р0500 73


Обнаружена неисправность датчика скорости автомобиля 73

Р0720 73


Неисправность датчика оборотов выходного вала трансмиссии 73

Список рекомендуемой литературы 76

Содержание 77

Учебное издание



Чубенко Дмитрий Николаевич

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА И ЭЛЕКТРООБОРУДОВАНИЕ ТРАНСПОРТНЫХ И ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ МАШИН

Учебно-практическое пособие

Редактор Л.И. Александрова

Компьютерная верстка М.А. Портновой

Подписано в печать 02.12.13. Формат 6084/16.

Бумага писчая. Печать офсетная. Усл. печ. л. .

Уч.-изд. л. . Тираж 100 экз. Заказ

________________________________________________________

Издательство Владивостокского государственного университета
экономики и сервиса

690014, Владивосток, ул. Гоголя, 41

Отпечатано во множительном участке ВГУЭС

690014, Владивосток, ул. Гоголя, 41




<< предыдущая страница