RUS    ENG
 
 

Главная страница

USB Autoscope

Загрузить

Диагностика

Библиотека осциллограмм

Публикации

Оборудование

О нас

 

Обучение

 

Форум

 

Наш e-mail:

support@injectorservice.com.ua


Функция "Построение графиков"


Функция "Построение графиков" программы "USB Осциллограф" позволяет строить и отображать рассчитанные данные в виде графиков.

Функция ''Построение графиков''. График частоты вращения двигателя
Пример отображения графика напряжения выходного сигнала датчика положения дроссельной заслонки (график чёрного цвета), совместно с графиком частоты вращения двигателя (график синего цвета) при резкой перегазовке, рассчитанным по сигналу датчика частоты вращения двигателя.

Данная функция позволяет программе "USB Осциллограф" рассчитать и отобразить в виде графиков следующие параметры:
  • частота вращения двигателя;
  • ускорение / торможение двигателя;
  • длительность импульса впрыска;
  • относительный расход топлива (скважность сигнала управления форсунками);
  • скважность сигнала / действующее напряжение (необходимо для оценки положения исполнительных механизмов системы управляемых ШИМ-сигналами, например, клапан холостого хода);
  • частота следования импульсов (датчики расхода воздуха, датчики давления во впускном коллекторе)…

Графики частоты вращения двигателя и его ускорения на режиме резкой перегазовки содержат информацию о динамических характеристиках двигателя и позволяют оценить "приёмистость" двигателя. В большинстве случаев, оценка "приёмистости" двигателя и выявление "провалов" выполняется "на слух". Совместный вывод графиков напряжения выходного сигнала датчика положения дроссельной заслонки, отображающий момент открытия дроссельной заслонки, графика частоты вращения двигателя и его ускорения, позволяет выполнить численные измерения динамических характеристик двигателя, что значительно снижает вероятность постановки неверного диагноза.



Скриптовый файл анализатора "RPM+Acceleration_v2.37.3beta.asc"

Алгоритмы анализа сигнала и построения графиков хранятся в скриптовых файлах анализатора. Для пользователей USB Autoscope, от 22,09,2007 доступен для скачивания скриптовый файл анализатора "RPM+Acceleration_v2.37.3beta.asc", позволяющий программе "USB Осциллограф" рассчитать и построить следующие графики:
  • график частоты вращения двигателя (в Оборотах в минуту);
  • график частоты вращения двигателя совместно с графиком ускорения (в Оборотах в минуту за милли Секунду – показывает, на сколько оборотов в минуту увеличивается / уменьшается частота вращения двигателя за одну милли Секунду);
  • график частоты вращения двигателя совместно с графиками ускорения поцилиндрово - позволяют оценить вклад каждого цилиндра в работу двигателя.

Функция ''Построение графиков''. Графики частоты вращения двигателя и его ускорения поцилиндрово
Пример отображения графика напряжения выходного сигнала датчика положения дроссельной заслонки (график чёрного цвета), совместно с рассчитанными по сигналу датчика частоты вращения двигателя графиками частоты вращения двигателя (график синего цвета) и поцилиндровыми графиками ускорения при резкой перегазовке.

Алгоритм "RPM+Acceleration_v2.37.3beta.asc" рассчитывает и строит графики частоты вращения двигателя и ускорения по осциллограмме напряжения выходного сигнала одного из двух типов задающих датчиков. Это либо датчик частоты вращения двигателя индуктивного типа, работающий в паре с зубчатым колесом с количеством зубьев равным 60 и пропущенными двумя зубьями, либо датчик Холла, встроенный в распределитель зажигания электронной системы зажигания с механическим распределением высокого напряжения по цилиндрам. Построение графиков поцилиндровых ускорений по сигналу от датчика Холла возможно при условии, что количество генерируемых датчиком импульсов за один оборот распределительного вала равно количеству цилиндров двигателя. Следует учесть, что алгоритм не позволяет выявить номер неисправного цилиндра, так как сопоставление графиков поцилиндрового ускорения соответствующим номерам цилиндров не выполняется.


Порядок проведения измерений по сигналу
от датчика частоты вращения двигателя индуктивного типа

работающего в паре с зубчатым колесом с количеством зубьев равным 60 и пропущенными двумя зубьями для пользователей USB Autoscope II:
  • скачать и установить последнее обновление программного обеспечения, доступное в разделе Downloads »
    (данный пункт необходимо выполнить только один раз);
  • скачать и установить пакет rpm_v2.37.3beta_*.exe, содержащий скриптовый файл анализатора "RPM+Acceleration_v2.37.3beta.asc", настройки пользователя "RPM_v2.37.3beta_Crankshaft_''60-2''" и "RPM_v2.37.3beta_Hall.upf" и копию части содержания данной страницы (данный пункт необходимо выполнить только один раз);


  Пакет установки скриптового файла анализатора "RPM+Acceleration_v2.37.3beta.asc"
для пользователей USB Autoscope II
rpm_v2.37.3beta_2.exe - 252 KБ



  Пакет установки скриптового файла анализатора "RPM+Acceleration_v2.37.3beta.asc"
для пользователей USB Autoscope I
rpm_v2.37.3beta_1.exe - 252 KБ



  Пакет установки скриптового файла анализатора "RPM+Acceleration_v2.37.3beta.asc"
для пользователей USB Autoscope с внешним адаптером диагностики систем зажигания и высоковольтными датчиками нового типа
rpm_v2.37.3beta_new.exe - 252 KБ


  • подсоединить осциллографический щуп параллельно сигнальному выводу датчика частоты вращения двигателя индуктивного типа и подключить его к 5-му аналоговому входу USB Autoscope II;
  • подсоединить второй осциллографический щуп параллельно сигнальному выводу датчика положения дроссельной заслонки и подключить его ко 2-му аналоговому входу USB Autoscope II
    (выполнение данного пункта необязательно);
  • в окне программы "USB Осциллограф" выбрать "Управление => Загрузить настройки пользователя =>
    RPM_v2.37.3beta_Crankshaft_''60-2''";
  • запустить двигатель диагностируемого автомобиля;
  • включить запись осциллограмм, для чего в окне программы "USB Осциллограф" выбрать "Управление => Запись";
  • выполнить резкую перегазовку, для чего резко открыть дроссельную заслонку до достижения частоты вращения двигателя выше 3 000 оборотов в минуту, после чего сразу закрыть дроссельную заслонку;
  • выключить запись осциллограмм, для чего в окне программы "USB Осциллограф" выбрать "Управление => Запись";
  • выключить двигатель диагностируемого автомобиля;
  • сохранить записанные осциллограммы в файл, для чего в окне программы "USB Осциллограф" выбрать "Файл => Сохранить файл" и указать куда и под каким именем сохранить файл с полученными осциллограммами;
  • изменить масштаб отображения осциллограмм до значения 1:200;


Изменение масштаба отображения осциллограмм до значения 1:200.
  • при помощи клавиш "PageDown" и "PageUp" на клавиатуре компьютера проскроллировать сигнал до момента открытия дроссельной заслонки;


Момент открытия дроссельной заслонки.
  • выделить фрагмент сигнала соответствующий резкой перегазовке следующим образом: щёлкнуть левой кнопкой мыши по участку сигнала несколько раньше момента открытия дроссельной заслонки и удерживая кнопку мыши нажатой, сместить указатель мыши правее. Далее, по-прежнему удерживая левую кнопку мыши нажатой, одновременно воспользовавшись клавишами "PageDown"/"PageUp" на клавиатуре компьютера, выделить нужный фрагмент сигнала, захватив при этом участок несколько позже закрытия дроссельной заслонки;


Выделение фрагмента сигнала соответствующего резкой перегазовке.
  • выбрать "Анализ => Загрузить скрипт". В открывшемся окне "Открыть" указать имя скриптового файла анализатора и место его расположения "*:\Program Files\USB Осциллограф\
    \AnalyserScriptFiles\RPM+Acceleration_v2.37.3beta.asc" и нажать "Открыть";
  • выполнить анализ выделенного фрагмента сигнала по алгоритму "RPM+Acceleration_v2.37.3beta.asc", для чего в окне программы "USB Осциллограф" выбрать "Анализ => Выполнить скрипт";
  • в случае необходимости, в окне "Введите значения" внести необходимые изменения и нажать "OK";
  • дождаться окончания выполнения анализа. После выполнения анализа, в окне программы будут отображены графики частоты вращения и его ускорения. В случае необходимости, можно переключиться на закладку "Обороты" или "Ускорение поцилиндрово".



Ниже, для ознакомления с особенностями работы скрипта, расположены два файла осциллограмм напряжения выходного сигнала датчика частоты вращения двигателя индуктивного типа и датчика положения дроссельной заслонки и один файл осциллограмм напряжения выходного сигнала датчика Холла и датчика положения дроссельной заслонки.


  Канал 1 - осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика частоты вращения 4-х цилиндрового двигателя индуктивного типа, работающего в паре с зубчатым колесом с количеством зубьев равным 60 и пропущенными двумя зубьями.
Канал 2 - осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика положения дроссельной заслонки.

Двигатель исправен.
crankshaft_x4.mwf - 952 КБ




  Канал 1 - осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика частоты вращения 4-х цилиндрового двигателя индуктивного типа, работающего в паре с зубчатым колесом с количеством зубьев равным 60 и пропущенными двумя зубьями.
Канал 2 - осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика положения дроссельной заслонки.

Не работает один из цилиндров двигателя.
crankshaft_x3.mwf - 1 096 КБ




  Канал 1 - осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика Холла, встроенного в распределитель зажигания электронной системы зажигания с механическим распределением высокого напряжения по цилиндрам.
Канал 2 - осциллограмма напряжения выходного сигнала датчика положения дроссельной заслонки.
hall_x3.mwf - 370 КБ





Расчёт и построение графиков частоты вращения
и ускорения двигателя.


Рассмотрим процесс расчёта графика частоты вращения 4-х цилиндрового четырёхтактного двигателя по осциллограмме напряжения выходного сигнала датчика Холла, встроенного в распределитель зажигания электронной системы зажигания с механическим распределением высокого напряжения по цилиндрам при условии, что количество генерируемых датчиком Холла импульсов за один оборот распределительного вала равно количеству цилиндров двигателя.

В четырёхтактном двигателе цикл работы отдельно взятого цилиндра происходит за два оборота коленчатого вала. Следовательно, импульс высокого напряжения от распределителя зажигания поступает на свечу зажигания так же только один раз за два оборота коленчатого вала. Тогда, от катушки зажигания к распределителю зажигания за два оборота коленчатого вала должно поступить 4 импульса высокого напряжения для поджига рабочей смеси во всех 4-х цилиндрах. Управляет катушкой зажигания коммутатор, а первичным входным сигналом для коммутатора является сигнал от датчика Холла. Следовательно, для обеспечения поступления от катушки зажигания к распределителю зажигания 4-х импульсов высокого напряжения за два оборота коленчатого вала, датчик Холла так же должен сгенерировать 4-е импульса за два оборота коленчатого вала. Тогда, количество импульсов генерируемых датчиком Холла за один оборот коленчатого вала численно равно половине количества цилиндров двигателя.

N = Z / 2 [1]

где
N – количество импульсов генерируемых датчиком Холла за один оборот коленчатого вала;
Z – количество цилиндров четырёхтактного двигателя.

N = 4 / 2 = 2

Таким образом, время, за которое коленчатый вал совершает один полный оборот равно времени, за которое датчик Холла генерирует 2 импульса.


Время, за которое датчик Холла генерирует 2 импульса равно времени, за которое коленчатый вал совершает один полный оборот, в данном случае составляет 75 милли Секунд.

Например, если датчик Холла генерирует 2 импульса за 75 милли Секунд (0,075 Секунд), то это значит, что коленчатый вал так же совершает один полный оборот за 0,075 Секунд. Теперь можно рассчитать частоту вращения коленчатого вала:

f = 1 / T1 [2]

где
f – частота вращения двигателя в Герцах (Hz), что численно равно количеству полных оборотов, совершаемых коленчатым валом за 1 Секунду;
T1 – период в Секундах, соответствующий времени, за которое коленчатый вал совершает один полный оборот (s).

f = 1 / 0,075 = 13,333 Hz

Для достижения максимальной точности, частоту вращения двигателя следует рассчитывать по времени, за которое датчик Холла генерирует 1 импульс.


Время, за которое датчик Холла генерирует 1 импульс, в данном случае составляет 36,8 милли Секунд.

Для расчёта времени, за которое коленчатый вал совершает один полный оборот, равного времени, за которое датчик Холла генерирует 2 импульса, измеренное значение времени за которое датчик Холла сгенерировал 1 импульс (0,0368 Секунд) умножают на коэффициент N, рассчитанный по формуле [1].

T1 = T * N [3]

где
T – время, за которое датчик Холла генерирует 1 импульс (s);
N = Z / 2

тогда

T1 = T * Z / 2 [4]

Теперь, зная значение T1, можно рассчитать частоту вращения двигателя в Герцах по формуле [2]. Если же подставить в формулу [2] на место T1 правую часть равенства [3], то получим формулу расчёта частоты вращения двигателя в Герцах по измеренному времени, за которое датчик Холла генерирует 1 импульс:

f = 1 / T1

T1 = T * Z / 2

тогда

f = 2 / (T * Z) [5]

f = 2 / (0,0368 * 4) = 2 / 0,1472 = 13,587 Hz

Теперь, можно пересчитать частоту вращения двигателя в Обороты за минуту, то есть, сколько оборотов совершит коленчатый вал за 1 минуту.

RPM = 60 * f [6]

где RPM – частота вращения двигателя в оборотах за минуту (RPM)

f = 2 / (T * Z)

RPM = (60 * 2) / (T * Z) = 120 / (T * Z)

RPM = 120 / (T * Z) [7]

RPM = 120 / (0,0368 * 4) = 120 / 0,1472 = 815 RPM

Таким же образом, по формуле [7] с приходом каждого следующего импульса от датчика Холла, можно рассчитать новое значение мгновенной частоты вращения двигателя на момент прихода импульса. По полученной таблице значений зависимости мгновенной частоты вращения двигателя от времени и строится график частоты вращения двигателя.

При условии, что все цилиндры двигателя работают исправно и двигатель работает на установившемся режиме, например на холостом ходу, рассчитанные значения мгновенной частоты вращения двигателя будут различаться на ничтожно малую величину и полученный график будет иметь форму ровной горизонтальной линии.


График частоты вращения исправного двигателя (график синего цвета) имеет форму ровной горизонтальной линии.

В случае если двигатель "троит", то есть не работает один из цилиндров, рассчитанные значения мгновенной частоты вращения двигателя будут уже значительно различаться по следующей причине: с момента прохождения верхней мёртвой точки в конце такта сжатия поршнем неработающего цилиндра, из-за отсутствия горения в камере сгорания, мгновенная частота вращения коленчатого вала заметно снизится. Это произойдёт из-за того, что неработающий цилиндр "не подталкивает" коленчатый вал, а наоборот, из-за механических потерь на трение, "тормозит" коленвал. Таким образом, всякий раз после прохождения верхней мёртвой точки в конце такта сжатия поршнем неработающего цилиндра, мгновенная частота вращения двигателя снижается, после чего, работающие исправно цилиндры вновь "разгоняют" коленвал. В таком случае, график частоты вращения двигателя будет иметь форму "волнистой" горизонтальной линии.


График частоты вращения двигателя с пропусками воспламенения (график синего цвета) имеет форму "волнистой" горизонтальной линии.

Если измерить значения прироста / снижения частоты вращения двигателя, то есть, на сколько увеличилась / уменьшилась частота вращения двигателя с приходом очередного импульса от датчика Холла, то можно построить график ускорения. По графику ускорения наглядно видно, в какой момент частота вращения двигателя увеличивается, а в какой уменьшается и с какой скоростью происходит нарастание / снижение частоты вращения двигателя. Ускорение двигателя измеряется в Оборотах в минуту за милли Секунду и показывает, на сколько изменялась мгновенная частота вращения двигателя за каждую 1 милли Секунду.


График ускорения (график жёлтого цвета) показывает, на сколько изменялась мгновенная частота вращения двигателя за каждую 1 милли Секунду. В указанной маркером точке, значение ускорения равно
-1 RPM ms. Это значит, что в указанный маркером момент времени частота вращения двигателя снижается на один оборот в минуту за каждую милли Секунду.


По приведённому выше графику ускорения можно заметить, что снижение мгновенной частоты вращения двигателя происходит циклично – каждый четвёртый цилиндр. Можно сделать вывод, что один из цилиндров двигателя не работает. Если разложить график ускорения на несколько графиков ускорения поцилиндрово, то по полученным графикам ускорения можно будет оценить вклад каждого цилиндра в работу двигателя.


Графики частоты вращения двигателя (график синего цвета) и поцилиндровых графиков ускорения. В данном случае видно, что один из цилиндров "тормозит" двигатель (график зелёного цвета).

Поцилиндровые графики ускорения позволяют выявить как не работающие цилиндры, так и отдельные пропуски воспламенения на различных режимах работы двигателя.

 

Поддержка пользователей
приборов USB Autoscope:

 

Загрузить последнюю
версию программы

4.4.9.7


Последнее обновление сайта

07.09.2017
 

Наш e-mail: support@injectorservice.com.ua


Наш контактный телефон: +38 (068) 215 83 80


Copyright © 2002-2017 InjectorService Ltd. All rights reserved.

Используя настоящий сайт, Вы обязуетесь выполнять условия данного соглашения.


Обменяться ссылками