Диагностика современного автомобильного двигателя подразумевает комплексное исследование его работы. Для ее проведения используются три основных типа диагностических приборов.
Для контроля работы электронной системы управления двигателем (ЭСУД) применяется сканер. Он «общается» с электронным блоком управления (ЭБУ) двигателя. Другими словами, отображаемые сканером параметры отнюдь не являются истинными, это то, что «видит» при своей работе ЭБУ.
Четырехкомпонентный газоанализатор. Используется для извлечения диагностической информации из состава выхлопных газов.
Для непосредственного измерения параметров различных узлов двигателя, системы зажигания и элементов ЭСУД используется тестер двигателя. Иначе говоря, при помощи мотортестера диагност производит реальные измерения тех или иных параметров работы мотора. К ним можно отнести напряжения, токи, а также осциллограммы различных электрических сигналов, в том числе системы зажигания. Кроме того, можно оценить баланс цилиндров, состояние механической части и многое другое.
Следует отметить, что в отличие от сканеров, привязанных к той или иной ЭСУД, мотортестер одинаково успешно применяется на любых двигателях, начиная от карбюраторных и кончая новейшими, с непосредственным впрыском топлива и электронным управлением. Фактически мотортестер представляет собой мощный универсальный измерительный инструмент, научившись пользоваться которым, можно работать с любыми двигателями и даже с электронными устройствами.
Прообразы нынешних мотортестеров появились довольно давно. В основном они представляли собой комплексы электроизмерительных приборов для измерения тока, напряжения, угла замкнутого состояния контактов, оборотов двигателя и т.п. В их состав мог входить и осциллограф, позволяющий наблюдать быстротекущие электрические процессы, например, в системе зажигания. К сожалению, с помощью такого комплекса было невозможно оценить состояние механических узлов двигателя.
Бурное развитие микроэлектроники и компьютерной техники произвели революцию в мире мотортестеров. Современный мотортестер представляет собой ни что иное, как приспособленный для работы с автомобильным двигателем многоканальный цифровой осциллограф, как на базе персонального компьютера, так и портативный.
Смысл работы осциллографа очень простой: он отображает изменение амплитуды (уровня) сигнала во времени. Основным компонентом любого цифрового осциллографа является аналого-цифровой преобразователь (АЦП). Напряжение с датчиков или щупов поступает на вход АЦП, преобразуется в цифровой код, запоминается и выводится на экран в виде картинки (осциллограммы). Этот процесс происходит с очень большой частотой, поэтому любой кратковременный всплеск будет замечен и запомнен. К сожалению, человеческий глаз не всегда способен уловить очень короткие всплески сигнала, и в этом случае цифровой осциллограф просто незаменим, потому что он запоминает все изменения сигнала. В дальнейшем, после получения осциллограммы, диагност может спокойно ее рассмотреть и проанализировать.
Здесь нужно обратить внимание на один очень важный момент. Размер экрана ограничен, поэтому одна картинка будет сменяться другой по мере заполнения экрана. Частота смены картинок называется частотой развертки. Если эта частота не будет совпадать с частотой сигнала, то изображение на экране осциллографа будет “плыть”. И картинка станет стабильной только тогда, когда частота развёртки будет кратна частоте исследуемого сигнала. Отсюда возникает важное понятие – синхронизация.
Итак, синхронизация – это привязка частоты развертки к частоте исследуемого сигнала с целью получения стабильного изображения на экране. В осциллографах синхронизация осуществляется двумя способами. Во-первых, осциллографы имеют встроенную схему синхронизации, использующую исследуемый сигнал и осуществляющую привязку непосредственно к нему. Во-вторых, сигнал синхронизации можно подать извне. Для этого существует специальный вход, и такая синхронизация называется внешней.
Поясним сказанное на простом примере. Допустим, нам необходимо снять мотортестером осциллограмму высокого напряжения. Но ведь двигатель работает, и частота его вращения постоянно меняется. Следовательно, нам необходимо взять в качестве привязки к оборотам двигателя какой-либо сигнал, по «команде» которого будет двигаться наш виртуальный электронный луч на экране компьютера. Забегая вперед, скажу, что чаще всего в качестве такого сигнала используется импульс высокого напряжения первого цилиндра.
Осознание роли синхронизации очень важно, потому что в мотортестерах она используется точно так же, как и в осциллографах. Более того, мотортестер в отличие от осциллографа дает несравненно большие возможности для синхронизации, выбор ее типа – очень важный и творческий момент, и мы поговорим об этом отдельно.
Рисуя осциллограммы на экране, мотортестер предоставляет диагносту возможность увидеть изменение напряжения, тока или давления во времени. Зная работу системы управления двигателем, диагност может определить, в каком состоянии находится система. В отличие от сканера, мотортестер позволяет диагностировать силовые узлы (высоковольтные цепи зажигания), механические дефекты системы газораспределения, и получить реальные данные, которые выдают датчики автомобиля.
Подводя итог, ответим на поставленный в заголовке вопрос. Мотортестер – один из трех основных типов автодиагностических приборов, представляющий собой многоканальный цифровой осциллограф и позволяющий производить непосредственные измерения тех или иных параметров двигателя.