Визначальну роль у сучасному автомобільному двигуні грають електронні системи управління та регулювання. Поступово, крок за кроком вони витіснили механічні системи, оскільки лише електроніка уможливлює дотримання дедалі суворіших приписів законодавства щодо викидів шкідливих речовин із відпрацьованими газами.

Кожен датчик формує певний сигнал, який відповідає фізичній величині, що контролюється ним. Наприклад, датчик витрати повітря перетворює поточну витрату повітря через двигун у певний рівень напруги, датчик положення дросельної заслінки контролює поточний кут відкриття заслінки і видає відповідну напругу. Лямбда-зонд видає сигнал, який несе інформацію про вміст кисню у відпрацьованих газах. Датчик положення колінвала генерує сигнал, за допомогою якого можна визначити поточне положення колінчастого валу і швидкість його обертання.

Всі ці сигнали надходять в електронний блок керування двигуном, на підставі чого розраховується маса палива, що відповідає необхідному наповненню циліндрів повітрям, і за цими даними визначається необхідна тривалість та момент упорскування палива. Також на підставі описаних параметрів система визначає кут повороту колінчастого валу, при якому має відбуватися займання робочої суміші.

Якщо рівень сигналу від будь-якого датчика виходить за допустимий діапазон, система зберігає відповідний код несправності та формує сигнал водію – включає лампу "Check Engine" на панелі приладів.

Як правило, діагностика автомобіля з такою системою керування починається із підключення спеціалізованого авто сканера. Сканер підключається до шини обміну даними електронного блоку управління через діагностичний роз'єм автомобіля та дозволяє зчитати помилки, які були зареєстровані електронним блоком управління у процесі роботи двигуна. А також дозволяє переглянути інформацію, що надходить від датчиків у тому вигляді, в якому їх бачить блок керування.

У ряді випадків за показаннями сканера однозначно визначити причину несправності практично неможливо, тому найоптимальнішою методикою пошуку буде безпосередній аналіз сигналів, що надходять до електронного блоку управління і керуючих сигналів від блоку управління, і порівняння їх з еталонами. Для цього використовують мотор-тестер.

Мотор-тестер - це спеціальний багатоканальний цифровий осцилограф, призначений для діагностики різних систем автомобіля, у тому числі двигуна. Як було зазначено, діагностика полягає у дослідженні амплітудних і часових параметрів сигналів, які надходять у блок управління, і навіть вимірювання параметрів, які контролюються датчиками системи упорскування за допомогою датчиків з комплекту мотор-тестера.

Наприклад, за допомогою додаткового датчика тиску можна отримати графік зміни тиску в циліндрі, за яким можна судити про справність циліндропоршневої групи, а також газорозподільного механізму; тиск у впускному колекторі, за яким можна відразу порівняти наповнення всіх циліндрів паливоповітряною сумішшю; тиск у випускному колекторі. А також напруги та струми у різних електричних ланцюгах автомобіля.

Всі ці сигнали можна безпосередньо аналізувати за допомогою автомобільного осцилографа мотор-тестера незалежно від того, чи можна їх переглянути за допомогою сканера взагалі.

Отже, узагальнивши, можна дійти висновку, що сканер підключається до електронного блоку управління через діагностичну шину і дозволяє переглянути дані, якими оперує електронний блок під час управління роботою двигуна.

Також можна подивитися параметри розраховані блоком управління, наприклад, час упорскування палива або кут випередження запалення, на підставі яких блок управління генерує сигнали управління виконавчими механізмами, відповідно, форсункою та котушкою запалювання.

При виході будь-якого параметра за межі діапазону, блок управління фіксує помилку, проте достовірно визначити несправність вузла можна лише безпосередньо перевіривши мотор-тестером рівні сигналу на вході електронного блоку або на виході датчиків. Або ще й проаналізувавши сигнали виконавчих механізмів. При необхідності також можна підключити додаткові датчики з комплекту мотор-тестера і отримати осцилограми необхідних параметрів.

Як правило, мотор-тестер виконаний у вигляді приставки до персонального комп'ютера, що дозволяє використовувати обчислювальні ресурси комп'ютера для аналізу сигналів, а також виводити результати аналізу на монітор комп'ютера у зручній формі у вигляді графіків та діаграм та зберігати еталонні сигнали.

Слід зазначити, що навіть у разі вимірювання деяких параметрів сканером, безпосереднє вимірювання цих параметрів мотор-тестером, дозволяє отримати додаткову інформацію. Причиною малої інформативності сигналу отриманого зі сканера є, невисока швидкість оновлення даних, як правило, сканер дозволяє робити замір параметра кілька разів на секунду, чого недостатньо для аналізу параметрів, що швидко змінюються. Мотор-тестер дозволяє проводити від ста тисяч вимірів за секунду.

Наведемо як приклад аналіз напруги бортової мережі при запуску двигуна та роботі його на режимі холостого ходу. Вимірювати напругу будемо одночасно за допомогою мультимарочного сканера AutoCom і мотор-тестера MT Pro. У вікні сканера в якості параметрів, що відображаються, вибираємо "Напруга батареї" і "Швидкість обертання двигуна".

Вікно налаштування підказує, що чим більше параметрів буде вибрано для одночасного відображення, тим меншою буде швидкість оновлення кожного. Тому якщо необхідно відстежувати параметри, які змінюються швидше, ніж оновлюються показання на сканері, то для вимірювання цих параметрів необхідно скористатися мотор-тестером.

Двигун заглушений. Запускаємо запис осцилограми, Рівень напруги становить майже 12,8 В, що відповідає нормально зарядженому акумулятору.

Тепер увімкнемо запис у вікні сканера. Вибираємо режим відображення у вигляді графіків.

Перше, що впадає у вічі – відмінності у показаннях постійної напруги. Причиною цього може бути те, що вимірювання напруги здійснюється в різних точках: щуп мотор-тестера підключений безпосередньо до клем акумулятора, а електронний блок показує напругу, яка надходить на його вхід. Так як різниця у показаннях невелика і жодних симптомів несправності в роботі автомобіля не виявляється, то можна не звертати на це уваги. Як зазначалося раніше, двигун заглушений, проте сканер показує швидкість обертання 25 об/хв. Можливо, ця особливість роботи сканера на цьому автомобілі. Також не звертатимемо на це уваги.

Запускаємо двигун.

За графіком обертів видно невелику ділянку стартерної прокрутки, запуск двигуна та стабілізацію холостого ходу. На графіку вище видно просідання бортової напруги до рівня приблизно 10,5 В, потім плавне наростання напруги до нормальної напруги роботи генератора 14,2 ... 14,3 В.

Зупинимо запис та перейдемо до вікна мотор-тестера. Знаходимо ділянку запуску двигуна.

Спостерігається явна схожість сигналів, але перше, що впадає у вічі – наявність сходинок на графіку, отриманому сканером. Розмір цих сходинок і визначається часом оновлення параметра. Наприклад, чітко видно, що пік падіння напруги в момент включення стартера пропущено і насправді напруга знижувалася до 9 В. У певних випадках за цим сигналом можна визначити несправність акумуляторної батареї або стартера, а якщо аналізувати сигнал при працюючій системі заряджання акумулятора, за пульсаціями напруги можна визначити несправність у генераторі.

Основною перевагою сканера є простий доступ практично до всіх параметрів двигуна за допомогою приєднання всього одного дроту сканера до діагностичного роз'єму, у випадку з мотор-тестером, необхідно вручну підключати щуп в певну точку проводки для перегляду необхідного параметра. З іншого боку, мотор-тестер дозволяє проводити безпосередній вимір і забезпечує правильні свідчення незалежно від справності бортової мережі або електронного блоку управління. А також дозволяє проводити аналіз параметрів, які сканер просто неможливо проконтролювати.

Мотор-тестер і сканер – два незамінні прилади у діагностиці сучасного двигуна, які не замінюють один одного, а доповнюють можливості кожного.

Тому для ефективної роботи необхідно раціонально поєднувати можливості цих двох приладів. І розуміти у яких випадках, який прилад необхідно використовувати.

Джерело: mlab.org.ua