Snímače rychlosti kol na moderních vozidlech lze považovat za „nervové konce“ v komplexním sériovém komunikačním systému, který poskytuje vstupní data nejen pro brzdový systém ABS, ale také pro kontrolu trakce, kontrolu stability a další systémy. Vzhledem k tomu, že tyto systémy využívají brzdový systém ABS k provádění životně důležitých funkcí ovládání vozidla, snímače rychlosti kol jsou součástí života a končetin, a jako zkušení technici je naší povinností porozumět tomu, jak tyto snímače fungují, než se pokusíme diagnostikovat problémy, které ovlivňují jejich úkon.
S ohledem na to tato příručka stručně probere různé typy snímačů kol, které se dnes používají, jak fungují a jak efektivně diagnostikovat problémy se snímači rychlosti kol, počínaje touto otázkou –
Co je snímač rychlosti kola?
Jak název napovídá, snímače rychlosti kol jsou snímače, které měří rychlost otáčení kol vozidla. Zatímco údaje o rychlosti kol primárně využívá systém ABS k zajištění rovnoměrného a bezpečného brzdění bez ohledu na povrch vozovky, údaje o rychlosti kol jsou sdíleny také se systémem kontroly trakce, který může selektivně aplikovat brzdnou sílu na protáčející se kola, aby se zabránilo prokluzování kol na kluzkém povrchu. povrchy. Podobně systém řízení stability využívá údaje o rychlosti kol (spolu se vstupními údaji z příčného akcelerometru) k selektivnímu působení brzdných sil na jedno nebo více kol, aby se zabránilo vzniku nadměrných bočních sil, které mohou způsobit nebezpečné smyky a často i úplnou ztrátu směru jízdy. ovládání za určitých okolností.
Všimněte si, že systém řízení motoru také používá údaje o rychlosti kol k zabránění nebo omezení vstupů plynu ze strany řidiče za určitých okolností, zatímco řídicí modul automatické převodovky využívá data snímače rychlosti kola k zabránění řazení, které může zhoršit problémy s trakcí nebo přispět ke ztrátě. směrového ovládání.
Jak fungují snímače rychlosti kol?
Jednoduše řečeno, všechny snímače rychlosti kol generují své signály buď prostřednictvím permanentního magnetického pole, které je přerušováno spouštěcím mechanismem, když se kolo otáčí, nebo generováním magnetického pole, které je také přerušováno spouštěcím mechanismem, když se kolo otáčí.
POZNÁMKA: Spouštěcí mechanismus je znám pod mnoha různými jmény, které zahrnují termíny, spouštěcí kolečko, tónový kroužek, tónové kolečko, pulzní kroužek, reluktorový kroužek a několik dalších. Proto, aby se předešlo zmatkům a nedorozuměním, bude tato příručka používat termín „reluktorový kroužek“ pouze tehdy, když se odkazuje na ozubený kroužek, který přerušuje magnetická pole snímačů rychlosti kol. Je však třeba poznamenat, že některá vozidla, jako mnoho aplikací General Motors a Toyota, používají prstence, ve kterých jsou zapuštěny skutečné magnety. V těchto případech se severní/jižní póly vložených magnetů střídají v prstenci, který je obvykle zabudován do ložiska kola.
V praxi a bez ohledu na typ použitého spoušťového mechanismu se dnes používají pouze dva typy snímačů rychlosti kola. Jeden typ je běžně známý jako „pasivní“ senzory, zatímco druhý typ je běžně znám jako „aktivní“ senzory. Tyto dva typy senzorů nejsou zaměnitelné, a protože fungují odlišně, musí být testovány odlišně, takže začněme
Pasivní snímače otáček kol
Pasivní snímače jsou vždy dvouvodičové snímače a nazývají se „pasivní“, protože obsahují permanentní magnety, které slouží jako snímací prvek. Špička snímače, která obsahuje magnet, je umístěna v těsné blízkosti zubů na reluktorovém kole, aby zuby na reluktorovém kroužku mohly přerušit magnetické pole, když se zuby otáčejí za špičkou snímače. V praxi je signál generován způsobem, který je poněkud analogický tomu, jak funguje generátor, když rotující magnetické siločáry protínají stacionární magnetické pole. Všimněte si, že pasivní senzory jsou známé tím, že nejsou přesné při velmi nízkých rychlostech.
Výsledný signál ve formě střídavého proudu je nicméně přenášen zpět do ECU přes řídicí modul ABS na vyhrazeném signálním obvodu. Druhý vodič na snímači je zem, která je nejčastěji napájena z ECU nebo někdy z řídicího modulu ABS.
Aktivní snímače otáček kol
Aktivní snímače rychlosti kol jsou vždy třívodičové snímače a nazývají se „aktivní“, protože obsahují elektromagnety, které musí být napájeny proudem (referenčním napětím), který dodává ECU. U aktivních snímačů vede jeden vodič referenční napětí, které slouží jako napájení snímačů, jeden vodič je vyhrazený signální obvod, který přenáší signál zpět do ECU přes řídicí modul ABS ve formě stejnosměrného proudu a zbývající drát je zem, která je také nejčastěji dodávána z ECU.
Všimněte si však, že zatímco skutečné signály jsou také generovány, když se zuby na reluktorovém kroužku pohybují za snímacím prvkem, aktivní snímače rychlosti kola také obsahují polovodičový modul, který převádí signál na digitální čtvercový tvar vlny. Aktivní snímače rychlosti kol jsou zpravidla vysoce přesné při všech rychlostech vozovky a v některých aplikacích mohou tyto snímače snímat rotaci dozadu.
Jaké jsou tedy skutečné rozdíly?
Největší rozdíl mezi pasivními a aktivními snímači rychlosti kol spočívá v povaze signálu, který každý typ snímače generuje. Níže jsou uvedeny příklady typických průběhů, které jsou generovány každým typem senzoru.
Průběh pasivního snímače rychlosti kola
V případě pasivních snímačů je signál a výsledný průběh sinusový, ve kterém se s rostoucí rychlostí mění jak amplituda, tak frekvence. V tomto tvaru vlny představují „vrcholy“ a „údolí“ střídající se stavy vysoké/nízké energie v rámci širšího signálu.
Křivka aktivního snímače rychlosti kola
U aktivních snímačů rychlosti kol se amplituda (výška) průběhu nemění; s rostoucí rychlostí se mění pouze frekvence průběhu. V tomto tvaru vlny čtvercové „vrcholy“ a „doly“ představují signály „ZAPNUTO a VYPNUTO“.
Je třeba poznamenat, že výše uvedené příklady jsou určeny pouze pro ilustrativní účely. Skutečná amplituda a frekvence průběhu, která se zobrazuje na osciloskopu během testování, závisí na rychlosti otáčení kola, počtu a vzdálenosti zubů na reluktorovém kroužku a šířce vzduchové mezery mezi snímacím magnetem a snímacím magnetem. reluktorový kroužek. Všimněte si, že celkový stav jak snímače, tak reluktorového kroužku a integrita souvisejícího kabelového svazku jsou také kritickými faktory, které je třeba vzít v úvahu při diagnostikování problémů se snímačem rychlosti kola.
Co potřebujete k testování snímačů rychlosti kol
Testování snímačů rychlosti kol není o nic složitější než testování jiných podobných snímačů. Je však třeba mít na paměti, že protože snímače rychlosti kol jsou zásadní pro bezpečný provoz vozidla, je důležité mít přístup ke všem relevantním technickým informacím, jako jsou hodnoty odporu, u kterých MUSÍ být ověřena přesnost i relevance pro dotčené vozidlo. Abyste zajistili úspěšnou opravu, MUSÍTE mít přístup k následujícím
- Osciloskop nebo špičkový skenovací nástroj, který dokáže monitorovat živé datové toky a fungovat jako osciloskop
- Schéma zapojení, které ukazuje všechny konektory a spoje v řídicích, signálních a uzemňovacích obvodech snímačů rychlosti kol
- Vytáhněte tabulky, které jasně označují všechny kolíky/svorky na konektorech ECU a řídicího modulu ABS. To je zvláště důležité v případě aktivních snímačů rychlosti kol, protože budete muset ověřit přítomnost referenčního napětí a kostry na konektorech na těchto modulech.
- Správné adaptéry se zpětnou sondou pro váš digitální multimetr: nepoužívání správných adaptérů může (a často také způsobuje) poškodit vývody ve vícekolíkových konektorech
Jak testovat snímače rychlosti kol
Jako u všech diagnostických postupů můžete ušetřit spoustu času a námahy provedením řádné vizuální kontroly senzoru. Navzdory drsným podmínkám, ve kterých snímače rychlosti kola pracují kvůli jejich umístění, lze mnoho problémů s těmito snímači často vyřešit bez vynaložení velkého množství času a energie, takže při dodržení předběžných kontrol popsaných níže můžete často problém najít a opravit relativně snadno bez ohledu na to. typu použitých senzorů.
Získejte od svého zákazníka co nejvíce informací
To je zvláště důležité, pokud řešíte občasný problém a informace, které získáte, jsou někdy neocenitelné jako diagnostická pomůcka. Zeptejte se například zákazníka, zda se ABS nebo jiné výstražné kontrolky rozsvěcují pouze při jízdě po nerovných vozovkách nebo pouze za vlhkého počasí. Pokud se rozsvítí varovná světla nebo je ovlivněn výkon brzd na nerovném nebo nerovném povrchu vozovky, máte podezření na špatné spojení v jednom nebo více konektorech. Pokud se problémy vyskytnou pouze za mokra nebo deště, máte podezření na zkrat způsobený vstupem vody do konektorů.
Zkontrolujte ložiska kol
Nadměrná vůle v ložiskách kol může mít dramatický vliv na činnost snímačů rychlosti kol, protože vůle v ložisku může oddálit reluktorový kroužek od snímacího magnetu. To platí zejména v případech, kdy je reluktorový kroužek nebo magnetický enkodér umístěn uvnitř ložiska. V těchto případech je nejlepším postupem vyměnit postižené ložisko(a) kola před pokračováním v diagnostickém postupu.
Zkontrolujte rozměry a nahuštění pneumatik
Pokud se problém objevil okamžitě nebo brzy po výměně pneumatiky, ověřte, zda jsou všechny pneumatiky na vozidle stejného typu/průměru a zda jsou všechny nahuštěny na správný tlak. Protože změny průměrů kol způsobují rozdíly v rychlostech otáčení kol, ECU to bude interpretovat jako závady v jednom nebo více snímačích rychlosti kola.
Zkontrolujte snímače rychlosti kol a kabeláž, zda nejsou poškozené
Umístěte vozidlo na zvedáky a podle potřeby sejměte kolo (kola), abyste si usnadnili kontrolu dotčených snímačů. Vyjměte postižený senzor a zkontrolujte, zda na něm nejsou známky fyzického poškození, jako je poškození nárazem, praskliny, koroze nebo cokoli jiného, co vypadá neobvykle. Zjistíte-li takové poškození, senzor samozřejmě vyměňte. Zkontrolujte také všechny související kabely, které jsou okamžitě přístupné, zda nevykazují známky tření, tření nebo čehokoli jiného, co by mohlo způsobit zkrat nebo přerušení obvodu. Opravte nebo vyměňte kabeláž podle potřeby.
Zkontrolujte reluktorový kroužek
Protože většina reluktorových kroužků je umístěna na CV-kloubách, často se stává, že CV-klouby s nesprávnými reluktorovými kroužky jsou namontovány jako náhrada. Aby se ověřilo, že tomu tak je (nebo není) u dotčeného vozidla, může být nutné odstranit hnací hřídele, aby bylo možné fyzicky porovnat reluktorové kroužky, protože jakékoli rozdíly budou rozpoznány ECU a/nebo řídicím modulem ABS jako závady na senzorech.
Pokud však nebyly vyměněny žádné CV-klouby, zkontrolujte reluktorový kroužek na postiženém senzoru, zda nejeví známky poškození, ale mějte na paměti, že i mírné poškození pouze jednoho zubu může způsobit, že senzor bude generovat falešné nebo nepravidelné signály. Také zkontrolujte reluktorový kroužek, zda nejeví známky nečistot nebo jiných nečistot mezi zuby, protože to také způsobí, že nebude generován falešný, nepravděpodobný, nepravidelný nebo někdy žádný signál. Podle potřeby odstraňte všechny nečistoty na reluktorovém kroužku.
Otestujte vnitřní odpor snímače
Mějte na paměti, že neexistuje jediná hodnota odporu platná pro všechny snímače rychlosti kol ve všech aplikacích. Porovnejte získanou hodnotu s hodnotou specifikovanou výrobcem a vyměňte snímač, pokud se získaná hodnota odchyluje od stanovené hodnoty o více než jedno nebo maximálně dvě procenta.
Zkontrolujte, zda snímač skutečně funguje
Odpojte postižený senzor a připojte červený vodič multimetru k signálnímu vodiči v konektoru a černý vodič k vhodnému uzemnění. Pokud senzor funguje, multimetr zobrazí napětí, když se kolo roztočí rukou. Mějte však na paměti, že vám to řekne pouze to, že senzor funguje – neřekne vám, jak dobře senzor funguje nebo jestli funguje po celou dobu.
POZNÁMKA: Zatímco tento test lze provést na pasivních senzorech, ve skutečnosti nefunguje na aktivních senzorech. Nejlepší způsob, jak otestovat aktivní snímač, je připojit vodiče osciloskopu k signálovému vodiči a vhodnému uzemnění.
Otestujte všechny kabely
Zatímco zkušební postupy se mezi výrobci liší, obecný diagnostický postup bude obecně probíhat následovně:
- Odpojte konektor řídicího modulu ABS, abyste zabránili poškození řídicí jednotky během testování odporu a/nebo kontinuity
- Pokud vozidlo používá aktivní snímače rychlosti kol, ověřte přítomnost referenčního napětí na konektoru ECU zpětným nasnímáním SPRÁVNÉHO kolíku a ověřte, že ke konektoru snímače skutečně proudí správný proud. Opravte nebo vyměňte kabeláž podle potřeby
- Otestujte průchodnost signálových a zemnících vodičů. Opravte nebo vyměňte kabeláž podle potřeby, pokud zjistíte přerušení nebo zkrat
- Otestujte odpor a kontinuitu mezi všemi konektory mezi snímačem rychlosti dotčeného kola a řídicí jednotkou ECU a/nebo ABS. Vyměňte jakýkoli konektor, který není v perfektním stavu
- Ujistěte se, že jste energicky „zakroutili“ všemi testovanými kabely, protože to často odhalí místo občasné ztráty kontinuity v konektorech a/nebo spojovacích spojích.
Pokud vše ostatní selže
Pokud výše uvedené kontroly problém nevyřešily, je nutné provést zkušební jízdu vozidla pomocí diagnostického nástroje (který obsahuje osciloskop) připojeného ke konektoru datového spoje. Toto je nejspolehlivější způsob detekce problémů, jako je občasná ztráta komunikace, která je běžně způsobena vibracemi, když je vozidlo v pohybu. Tyto typy problémů nelze obecně zjistit ručním protáčením kol vozidla. Zde je na co si dát pozor-
- Ověřte, že generovaná signální napětí spadají do specifikovaných hodnot při širokém rozsahu silničních rychlostí
- Hledejte odchylky amplitudy a frekvence průběhu; to může být za určitých okolností způsobeno ztrátou půdy, částečnou poruchou snímače otáček kola v důsledku zahřívání při opakovaném brzdění nebo poškozenými/ucpanými relukačními kroužky
- Porovnejte průběh z dotčeného snímače s průběhem snímače na druhém kole na stejné nápravě; pokud se tyto dva průběhy výrazně liší, je možné, že stále existují problémy s kabeláží v systému sběrnice CAN, které nebyly zjištěny během počáteční kontroly a testování souvisejícího zapojení. Pamatujte však, že u některých aplikací se mohou průběhy ze snímačů rychlosti kol na přední nápravě lišit od těch na zadní nápravě; proto musí být pro účely srovnání nebo testování použity pouze snímače jedné nápravy
Servisní informace a vhodné nástroje vytvářejí potřebné zdroje pro neinvazivní testování snímačů rychlosti/polohy.
Zobrazit galerii obrázků
Obsah, který vám přináší Věk motoru. Chcete-li se přihlásit k odběru, klikněte zde.
Co se naučíte:
• Otáčky hřídele lze určit elektronickým měřením
• Výpočet otáček hřídele umožňuje diagnostiku bez demontáže
• Zkušební techniky lze aplikovat prakticky na všechna vozidla
Když vezmeme v úvahu životnost snímačů rychlosti/polohy v automobilovém průmyslu, musíme si také uvědomit, jak kritické jsou informace, které takové prvky systémů hnacího ústrojí poskytují pro diagnostické účely.
Jako technický instruktor na veřejné vysoké škole obvykle používám různé metody testování více systémů pro svou populaci studentů. Taková rutina poskytuje studentům podobné výsledky bez ohledu na dostupné nástroje, vybavení, materiály a zásoby na jejich budoucím pracovišti (místech) zaměstnání.
Naštěstí mnoho techniků a vývojářů nástrojů vytvořilo strategie, které poskytují jednoduché a přechodné metody pro generování výsledků testů pro objektivizaci mechanických vztahů mezi součástmi motoru.
Dvě z nejběžnějších konstrukcí snímačů otáček motoru jsou proměnlivá neochota a Hallův efekt. V tomto článku uvedu následující:
- Teorie a funkce obou běžných konstrukcí snímačů
- Diagnostické metody, které jsou osvědčenými výhodami obou provedení
- Procedurální informace pro vylepšení vašich diagnostických rutin při konfrontaci se systémy, které spoléhají na snímače rychlosti/polohy
Pro začátek musím popsat hybridní pojem rychlost/poloha. Rychlost promítá měření vzdálenosti dělené časem. Pozice popisuje umístění součásti k referenčnímu bodu. Znalost základního vztahu mezi rychlostí a polohou zvyšuje naši schopnost techniků používat funkce zabudované do technologie běžného digitálního paměťového osciloskopu k vylepšení našich diagnostických metod při řešení problémů s jízdními vlastnostmi, které se opírají o tyto základní principy.
Určení rychlosti a polohy
Senzory s proměnnou reluktancí (také považované za analogové) využívají koncepty magnetismu ke generování hodnot, které promítají zvýšení nebo snížení napětí na základě vztahu k pohyblivým součástem. Tyto senzory používají dva dráty, spoléhají na cívku drátu a uvnitř sestavy senzoru je umístěn permanentní magnet.
Pomocí blízkého reluktorového kola generuje senzor s proměnnou reluktancí blízké a husté magnetické pole, převádí pole na napětí a generuje analogový napěťový výstup později převedený na digitální přijímacím modulem. Takový design také vytváří nutnost sdílet události, které ovlivňují výstup senzoru.
Ve vztahu k reluktančnímu hrotu (zubu) na reluktorovém kole, když se zub přibližuje, vnitřní magnetické pole senzoru s proměnnou reluktancí bude více centralizováno na vinutí (v blízkosti jeho pouzdra), což způsobí pozitivní nárůst napětí výstup snímače (Obrázek 1).
Když se hrot reluktoru vzdaluje od snímacího prvku, dochází k inverzní reakci, která vytváří pokles nebo zápornou odezvu energie soustředěné ve vinutí. Díky této představě snímač vytváří analogový signál, výstup střídavého napětí. Vědomí, že k tomuto vztahu dochází, také vytváří požadavek na pochopení chování takového senzoru na základě rychlosti.
Senzory s proměnnou reluktancí negenerují výstup pouze na základě blízkosti, ale spoléhají na frekvenci v blízkosti rotující součásti pro zvýšení výstupního napětí. S rostoucí rychlostí se zvyšuje výstupní napětí a frekvence. S klesající rychlostí klesá také výstupní napětí a frekvence (Obrázek 2). V důsledku toho je tento styl snímače považován za pasivní.
Další šťastnou myšlenkou související s konstrukcí tohoto senzoru je, že k odvození podmínek lze použít tradiční elektrické hodnoty. Touto hodnotou je konkrétně odpor. Výrobci často poskytují takové hodnoty odporu, aby generovaly nulové specifikace vodivosti součástí (Obrázek 3).
Senzory s Hallovým efektem (ty, které interně převádějí analogové hodnoty na digitální hodnoty) se staly běžnějšími v automobilovém průmyslu. Tyto senzory se spoléhají na podobné interakce mezi statickými a dynamickými součástmi jako senzory s proměnnou reluktancí, ale mají schopnost interně převádět analogové hodnoty na digitální hodnoty. Takový design je výhodný ze dvou hlavních důvodů:
- Senzory nevydávají žádné změny napětí (v závislosti na čase)
- Senzory generují jazyk (digitální), který je již známý přijímacím modulům
Snímač Hallova efektu je vybaven třemi vodiči: napájecí (rozsah až do zdrojového napětí), zemní (protože snímač spotřebovává dodávanou energii) a signál (protože snímač poskytuje interní analogové zesílení a digitální výstup při kolísání koncentrovaný magnetismus).
Návrh Hallova efektu je také jedinečný v tom smyslu, že jeho výrobci neposkytují tradiční body měření pro hodnotu statického odporu. S Hallovým senzorem je v podstatě zacházeno jako s umělou zátěží vyžadující napájení, uzemnění a předem stanovený práh výstupního napětí na základě blízkosti budiče, což nutí polovodičovou elektroniku interně generovat tradiční digitální signál. (Obrázek 4).
Naproti tomu jediný základní vztah, který mají snímače s Hallovým efektem společný se snímači s proměnnou reluktancí, je frekvence. Jak se blízkost k reluktorovému hrotu zvyšuje a snižuje rychleji, frekvence senzoru stoupá při zachování konzistentnosti výstupního napětí.
Tento návrh obvodu je považován za lepší, protože moduly jsou schopny pouze okamžitě rozpoznat digitální vstupy pro data (proto nevyžadují interně žádnou analogově digitální konverzi) k předpovědi rychlosti a/nebo polohy.
Testování funkčnosti senzoru
Nástroje, které lze implementovat pro účely testování, zahrnují digitální multimetr, testovací světlo a osciloskop. Zatímco skenovací nástroje lze také použít k určení schopnosti modulu přijímat a/nebo hlásit změny rychlosti, tato metoda vyžaduje, aby byla data přenesena ze snímače do řídicího modulu a poté hlášena ve zpožděném „živém“ zobrazení na diagnostickém nástroji. výklad. Není to vždy ideální způsob, jak přistupovat k testování na úrovni komponent snímače rychlosti/polohy.
V souvislosti s používáním digitálního multimetru je třeba zvážit rychlost. DMM jsou skvělé pro měření ustálených proměnných, které běžně zahrnují napětí, proud a odpor, ale nejsou ideální pro stanovení rychlého zachycení špiček při detekci amplitudy výstupního signálu komponenty se značnou frekvencí. V případě snímače s proměnnou reluktancí se DMM osvědčuje pro měření statické kontinuity a dynamické spotřeby napětí během provozu v kladných a záporných spojích v obvodu. (Obrázek 5).
V případě snímače Hallova efektu a DMM se ukázalo jako výhodné pro měření energie dodávané do senzoru a energie zbývající (nebo spotřebované) na zemní straně senzoru, ale má omezení v zobrazování frekvence, kterou lze snadno interpretovat pro diagnostické účely.
Pokud odkazujete na servisní informace pro kódy DTC, mnoho výrobců OEM může doporučit použití DMM k posouzení výstupu CKP s Hallovým efektem. Vzhledem k tomu, že možnosti vzorkování DMM jsou omezené, špičkové a dolní napětí nejsou často detekovatelné, a proto zobrazují průměrný výstup.
V motoru Gen 2 LS společnost General Motors specifikuje výstupní napětí signálu mezi rozsahem 4-6 voltů při aktivním měření pomocí DMM, ačkoli skutečný výstupní napětí se přepne z téměř 0 voltů na napětí blízké baterie. (Obrázek 6).
Haakan Light, operátor Shotgun Diagnostics, poskytl kritickou zpětnou vazbu pro vývoj tohoto článku. Přitom naznačil, že pro diagnostické účely lze použít i testovací světlo. Při použití řízené zátěže pro posouzení funkcí obvodu snímače rychlosti/polohy lze odvodit rozsvícení zkušebního světla při kontrole dostupnosti napájení, pulzace signálu a zbývající energie v obvodu lze pomocí tohoto nástroje znázornit. Vše by vyžadovalo další přesné testování, ale použití takového nástroje má své místo v naší diagnostické rutině (Obrázek 7).
V případě použití DSO (Digital Storage Oscilloscope) k posouzení výkonu snímače rychlosti/polohy jsou možnosti téměř neomezené. Pro rychlé zachycení obvykle používám AESwave uScope. Je to jednokanálový DSO s rozsahem +/-40V (celkem 80V), dokáže měřit 10mV až 10V vertikální dělení na 1x sondě, zobrazuje 10uS až 10S na horizontální dělení a má schopnou vzorkovací frekvenci 1Msps. Tento nástroj má také možnosti snímání (úložiště), hustou řadu přednastavených možností pro testování součástí, nastavitelné body měření a vejde se do dlaně. Dokáže zobrazit DC (Direct Current) napěťové vstupy pro tradiční digitalizované snímače rychlosti/polohy (Hallův efekt) a má možnost filtru střídavého napětí pro snímače s proměnnou reluktancí. Celkově je tento DSO schopen měřit, zobrazovat a zaznamenávat data kritická pro diagnostiku snímačů rychlosti/polohy (Obrázek 8).
Pro vylepšené funkce obvykle používám Pico 4425A DSO od AESwave. Tato jednotka má čtyři kanály, využívá sondy Pico BNC+ pro automatickou identifikaci a/nebo potenciální dodávku energie sondy a má uživatelské rozhraní, které se snadno ovládá. Tento nástroj má také vylepšené možnosti, které prozkoumáme, abychom určili mechanické vztahy s daty odvozenými z živých záznamů.
Abych mohl začít testovat jakýkoli snímač rychlosti/polohy pomocí DSO, spoléhám se na diagramy OEM nebo aftermarket, abych umístil snímač a získal přístup k signálu generovanému snímačem.
V případě mého Fordu F-2017 z roku 150 nebyl snímač polohy klikového hřídele snadno přístupný, takže jsem se rozhodl použít PCM jako lokalizační bod pro měření signálu. (Obrázek 9).
Pomocí servisních informací jsem také identifikoval typ snímače jako Hallův jev (protože obsahoval napěťové, zemní a signálové spoje). Servisní informace také poskytly teorii a provoz této jednotky, uvádějící počet zubů reluktorového kola 58 zubů. Pro každou otáčku klikového hřídele se musí zobrazit 58 digitálních impulsů následovaných dvěma prázdnými vysokými sloty senzorového prvku. Aby byl svědkem kompletní čtyřtaktní cyklus, musí k této rotační události dojít dvakrát.
Osciloskop může být také použit (s trochou kreativity) k projekci energetického příspěvku válců na méně známých platformách. Synchronizace této události se sekundárním výstupem zapalování válce 1 a převod frekvence snímače polohy klikového hřídele na zobrazitelný matematický kanál také poskytl široký obraz příspěvku válce.
K referenci válců jsem použil funkci překrytí softwaru TDC2 The Driveability Guys jako indikaci událostí cyklu válců. Použití této metodiky poskytuje jasnou a konzistentní výhodu při lokalizaci událostí vynechávání zapalování válce, které jsou potenciálně nehlášené nebo chybně hlášené (obrázky 10+11).
Zkušební techniky platí i pro dieselové motory
Vzhledem k tomu, že program, ve kterém působím, také udržuje základní certifikát pro naftu, studenti prozkoumali vztahy mezi startovacím proudem a identifikací válců v kabině Volvo Day z roku 2001 vybavené Cummins ISM 330. Tento systém využívá systém proměnné polohy vačkového hřídele (s názvem otáčky motoru), ale zachovává dva vstupní body ze snímačů:
- Jeden pro zobrazení otáček
- Jeden pro funkce ovládání motoru
Vzhledem k tomu, že měření komprese v tomto motoru může vyžadovat až 7.1 hodiny rezervního času kvůli demontáži a instalaci vstřikovače, studenti usoudili, že DSO by mohl poskytnout snímky pro pohodlnější odvození stavu motoru. Za tímto účelem studenti lokalizovali a zpětně sondovali signální vodič snímačů otáček motoru, připojili ampérovou svorku k napájení B+ na masivním startéru pro měření proudu a ručně přivedli zdroj napětí do napájení elektromagnetu startéru.
Zachycení indikovalo 25 pulzů ze snímače otáček motoru za otáčku, přičemž dva pulzy byly blízko sebe. V základním vyšetřování s několika telefonáty dospěli studenti k závěru, že k označení místa komprese válce číslo 1 byly použity kratší pulzy.
Překrytí příkazu k odpálení poskytlo dostatečné informace k závěru, že příspěvek každého válce byl podobný a trvalo méně než 1 sekundu, než se zjistil mechanický stav motoru. (Obrázek 12).
Na závěr jsme prozkoumali základní teorii dvou běžných snímačů rychlosti, metod pro statické testování a pokročilejších dynamických metod, které jsou často kritické v diagnostickém procesu. Máte-li nástroje a vybavení popsané v tomto příspěvku, musím vám doporučit, abyste je používali k co největšímu prospěchu pro diagnostiku problémů souvisejících se snímačem rychlosti/polohy. Různé metody hodnocení mohou poskytnout ubytování bez ohledu na váš inventář.
