содержание .. 1 2 3 4 ..

Мототестер-датчик давления в цилиндре. Руководство - часть 3

ОГЛАВЛЕНИЕ

ЭФФЕКТИВНОСТЬ РАБОТЫ ЦИЛИНДРОВ.

ПРИМЕРЫ В КАРТИНКАХ

1. ПРОБЛЕММЫ В ЦПГ

2. УВЕЛИЧЕН ЗАЗОР СВЕЧИ

3. ОТКАЗ СВЕЧИ

4. ФОРСУНКА НЕ ДОЛИВАЕТ

5. НЕТ ДАВЛЕНИЯ ТОПЛИВА

6. ПОТЕРИ В ГРМ

7. ПРИМЕР РАЗБОРА НЕИСПРАВНОСТИ (С. ФЕДОРЕНКО)

7. ТЕОРИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЦИЛИНДРОВ

ПРИМЕРЫ В КАРТИНКАХ

УВЕЛИЧЕН ЗАЗОР СВЕЧИ

ПРИМЕРЫ В КАРТИНКАХ

ПРИМЕРЫ В КАРТИНКАХ

ПРИМЕРЫ В КАРТИНКАХ

ПРИМЕРЫ В КАРТИНКАХ

Эффективность цилиндров

Реализовано окно эффективности работы цилиндров, позволяющие только на основании сигнала ДПКВ и метки

первого цилиндра оценить эффективность работы цилиндров на разных режимах работы двигателя, обнаружить
пропуски воспламенения и их причину, оценить относительную динамическую компрессию цилиндров. Для

открытия окна эффективности работы цилиндров необходимо выбрать пункт меню “Анализ / Эффективность
работы цилиндров”.

Теория

При сгорании смеси в цилиндре резко увеличивается давление, под действием которого поршень перемещается

от ВМТ к НМТ. В начале расширения, давление составляет 3-4 МПа, а при подходе поршня к НМТ, вследствие
увеличения объема, давление снижается до 0,3-0,5 МПа. Если цилиндр работает эффективно то в своем рабочем

такте он увеличивает скорость вращения КВ (придает дополнительное ускорение), а если не эффективно то не
увеличивает скорость вращения КВ, а значит из-за механической нагрузки КВ будет замедлятся.

Поршень цилиндра 1 по инерции созданной в процессе работы предыдущих цилиндров движется от НМТ к ВМТ
(такт сжатия), т.е. отбирает энергию вращения у КВ. После воспламенения смеси из-за резко увеличившегося

давления поршень цилиндра 1 движется от ВМТ к НМТ (рабочий такт) увеличивая скорость вращения КВ, т.е.
отдает энергию, в то же время поршень следующего цилиндра 2 по инерции движется от НМТ к ВМТ. Если по

каким-то причинам воспламенения смеси в цилиндре 2 не было, то он и при движении от ВМТ к НМТ будет
отбирать энергию вращения у КВ, т.е. мгновенная скорость вращения КВ в рабочем такте цилиндра 2 будет

уменьшаться в отличие от остальных цилиндров. Таким образом сравнив изменения мгновенных скоростей
вращения КВ в рабочих тактах всех цилиндров, возможно выявить не работающий цилиндр, на основании

уменьшения скорости вращения КВ.

График мгновенной скорости вращения КВ, отключена форсунка цилиндра 2 (порядок 1-2-3-4).

Как видно из графика, в каждом рабочем такте цилиндров 1, 3 и 4 мгновенная скорость вращения КВ
увеличивается (цилиндры работают эффективно), а в каждом рабочем такте цилиндра 2 мгновенная скорость

вращения КВ уменьшается (цилиндр не работает). Т.е. для 4-х цилиндрового двигателя через каждые 180
градусов КВ будет либо ускорятся либо замедлятся. Величина, определяющая изменение скорости за единицу

времени называется ускорением. Если ускорение положительное - цилиндр работает эффективно, если
ускорение отрицательное - цилиндр работает не эффективно.

При выключенном зажигании, КВ еще какое-то время крутится по инерции, при этом воздух находящийся в

цилиндрах периодически сжимается / разжимается. При сжатии воздуха происходит отбор энергии вращения у

КВ, а при разжатии воздуха возвращение энергии вращения КВ. Причем чем лучше компрессия (герметичность)
цилиндра тем большая часть полученной энергии будет возвращена КВ при разжатии воздуха. Т.е. если у

цилиндра 1 лучшая компрессия чем у цилиндра 2, то в рабочем такте цилиндра 1 КВ будет меньше замедлятся
чем в рабочем цилиндра 2. Таким образом, сравнивая значений ускорений при выключенном зажигании,

возможно оценить относительную динамическую компрессию цилиндров.

На ускорение коленчатого вала влияют следующие параметры:

- компрессия,

- высоковольтная система,

- топливная система,

- установка фаз газораспределения,

- подсистема опережения зажигания,

- система выпуска.

Т.е. на основании только одного графика ускорения КВ возможно судить о состоянии сразу нескольких систем.

Причем неисправность одной системы практически однозначно влияет на тот или иной участок графика

ускорения КВ.

Последовательность действий при записи сигнала:

1. Настроить соответствующий аналоговый и логический канал.

2. Подключится к ДПКВ и датчику первого цилиндра.

3. Запустить двигатель и запись сигнала.

4. Дать двигателю поработать 3-5 секунд на холостом ходу.

5. Плавно увеличить обороты до 3000 об/мин.

6. Полностью отпустить педаль газа, чтобы обороты опустились до холостых.

7. Нажать педаль газа до упора.

8. Как только обороты подымуться выше 3000 об/мин выключить зажигание, но не отпускать педаль газа

(дроссельная заслонка должна быть открыта).

9. Остановить запись после остановки двигателя.

Сокращенный список действий с автомобилем:

1. Холостой ход 3-5 секунд.

2. Плавно увеличить обороты до 3000 об/мин, затем отпустить педаль газа.

3. Резко увеличить обороты выше 3000 об/мин, затем выключить зажигание, не отпуская педаль газа.

В пунктах 1 и 2 возможно оценить работу системы зажигания, ГРМ и топливной системы без нагрузки и под
нагрузкой. Пункт 3 предназначен для оценки герметичности цилиндров.

Интерфейс окна

Интерфейс окна эффективности работы цилиндров функционально схож с интерфейсом окна осциллографа.
Окно функционально разделено на 4 части:

- сверху панель инструментов,
- по центру рабочий экран,

- внизу панель управления,
- справа панель статистики.

Панель инструментов

Точки графиков

Показать / скрыть точки графиков ускорения.
Позиция точки на оси времени соответствует ВМТ соответствующего цилиндра, а на оси ускорения

рассчитанному значению ускорения КВ в рабочем такте соответствующего цилиндра. Точки удобно использовать
для детального анализа графиков ускорений на небольшом участке. Для удобства размер точек автоматически

рассчитывается от их отображаемого на экране количества. При слишком большом количестве одновременно
отображаемых на экране точек, точки будут автоматически скрыты, для того что бы их увидеть необходимо

просто увеличить масштаб интересующего участка.
Сочетания клавиш: P

Нулевая линия

Показать / скрыть нулевую линию графиков ускорения.

Нулевая линия предназначена для быстрой визуальной оценки величины и знака рассчитанных ускорений. Если
ускорение положительное (выше нулевой линии) - цилиндр работает эффективно, если ускорение отрицательное

(ниже нулевой линии) - цилиндр работает не эффективно. Необходимо отметить, что для некоторых ДВС
(особенно при большом УОЗ) рассчитанные на холостом ходу значения ускорений всех цилиндров могут

находятся вблизи нулевой линии, а иногда и чуть ниже нулевой линии, это является следствием используемого
метода расчета ускорений.

Сочетания клавиш: Z

Толщина линии

Увеличить / уменьшить толщину линии графиков ускорения.

Позволяет оперативно управлять толщиной линий графиков ускорений всех цилиндров сразу. Аналогично пункту
всплывающего меню оси “Толщина линии”.

Сочетания клавиш: B

Восстановить

Установить первоначальные позиции и параметры осей.

Сочетания клавиш: R

Панель цилиндров

Показать / скрыть панель цилиндров.

Панель цилиндров – панель внизу рабочего экрана отображающая на фоне соответствующего цвета номера
цилиндров, рядом с которыми находятся флажки позволяющие показать / скрыть графики соответствующего

цилиндра. Кроме того, щелчок по области соответствующего цвета выбирает (активирует) график ускорения
соответствующего цилиндра, двойной щелчок выделяет (утолщением линии) график ускорения

соответствующего цилиндра на фоне остальных графиков, либо снимает выделение при повторном двойном
щелчке.

Сочетания клавиш: C
Выбрать график ускорения соответствующего цилиндра в качестве активного: Ctrl+1…8

Выбрать график оборотов в качестве активного: Ctrl+0

Автомасштаб

Разрешить / запретить автоматически подстраивать масштаб для максимальной детализации различия бар-
графиков.

Если кнопка нажата, то границы вертикальных осей (масштаб) всех бар-графиков будут скорректированы таким
образом, что бы добиться максимальной детализации различия рассчитанных параметров.

Если кнопка отжата, то границы вертикальных осей всех бар-графиков будут установлены на основании типичных
минимальных / максимальных значений соответствующего параметра.

Сочетания клавиш: A

Синхронно

Разрешить / запретить синхронное перемещение / масштабирование графиков ускорения.

Если кнопка нажата все графики ускорения перемещаются и масштабируются синхронно, т.е. ведут себя как один
график. Синхронное масштабирование очень удобно при масштабировании рамкой области анализа

динамической компрессии.
Сочетания клавиш: S

Выровнять высоту

Равномерно выровнять высоту всех видимых панелей бар-графиков.

Нажатие на кнопку приведет к выравниванию высоты всех видимых панелей бар-графиков.
Сочетания клавиш: J

Метки вертикальных осей

Показать / скрыть метки вертикальных осей бар-графиков.

Если кнопка нажата, то на всех вертикальных осях бар-графиков статистики будут отображены метки.
Сочетания клавиш: T

Значение бар-графиков

Показать / скрыть текстовое отображение значений бар-графиков.
Если кнопка нажата, то на всех бар-графиках будут численно отображены значения соответствующих

рассчитанных параметров.
Сочетания клавиш: V

Рабочий экран
Рабочий экран окна эффективности работы цилиндров практически полностью аналогичен по своей

функциональности рабочему экрану окна осциллографа. Используется те же принципы и элементы управления
осями, графиками, блоками маркеров. За исключением лишь того, что в окне эффективности работы цилиндров

вместо графиков каналов используются автоматически настраиваемые и соответствующим образом размеченные
графики ускорения с привязкой к заданному порядку работы (цилиндр 1 - красный, цилиндр 2 - синий, цилиндр 3

- зеленый и т.д.) и график оборотов (всегда светло-серого цвета).

Маркеры рабочего экрана дополнительно позволяют выполнить синхронизацию между своей текущей

позицией в окне эффективности работы цилиндров и соответствующей позицией в окне осциллографа. Для
перехода к соответствующему участку исходного сигнала достаточно выполнить двойной щелчок по одному из

маркеров, после чего в окне осциллографа будет выбран соответствующий участок исходного сигнала, а также
позиции маркеров окна осциллографа будут соответствовать позициям маркеров окна диагностики

эффективности работы цилиндров.

Панель управления

Панель управления предназначена для задания:

- порядка работы цилиндров,

- угла опережения зажигания,
- каналов на которые подан сигналы с ДПКВ и датчика первого цилиндра,

- номера цилиндра синхронизации (синхронизироваться можно по любому цилиндру).
Кроме того, на панели управления, так же как и в окне осциллографа, отображаются текущие положения

маркеров.

Порядок работы цилиндров возможно либо выбрать из списка, либо ввести вручную любой порядок, например

1-2-3-4. Значение угла опережения зажигания необходимо задать как можно точнее для холостых оборотов
(паспортные данные на ДВС), так как на основании заданного значения рассчитывается позиция ВМТ. Кроме того

реализована возможность автоматического расчета УОЗ на основании известного типа ДПКВ (на данный момент
только ДПКВ 60-2). Для автоматического расчета УОЗ необходимо включить соответствующий флажок возле поля

задания значения УОЗ. Если в процессе анализа значение УОЗ не удалось автоматически рассчитать (не
известный тип ДПКВ), будет использоваться его заданное значение, но оно будет отображено красным цветом.

Перед проведением анализа, каналы к которым подключены ДПКВ и датчик первого цилиндра, необходимо
соответствующим образом настроить для текущего сигнала. Из-за довольно широкой номенклатуры ДПКВ не

возможно предложить конкретные параметры аналогового канала для всех возможных случаев. Так как
амплитуды различных ДПКВ могут меняется от единиц до сотен Вольт, а количество зубьев от 4-5 до 60-120 на

оборот. Входной диапазон аналогового канала должен выбираться большим, чем максимальная амплитуда
сигнала ДПКВ на 1000-2000 об/мин, если при высоких оборотах сигнал ДПКВ будет чуть срезан, это не

существенно скажется на точности анализа. Минимальную частоту дискретизации необходимо выбирать из
следующего соотношения количество зубов ДПКВ * 2 КГц, например для ДПКВ 60-2, 60 * 2 КГц = 120 КГц. Чем

больше частота дискретизации, тем точнее расчеты.

Тип ДПКВ определяется автоматически (определяется количество зубьев на оборот и количество пропущенных

зубьев). Фактически реализовано два алгоритма для аналоговых ДПКВ (синусобразные импульсы) и цифровых
ДПКВ (прямоугольные импульсы) .Так же возможно использовать и навесной ДПКВ, который должен быть

надежно механически зафиксирован. Сигналы от датчиков установленных на механизмах соединенных с КВ
ремнями / цепями не подходят для анализа, так как мгновенные изменения скорости вращения КВ будут

довольно сильно размыты.

В качестве сигнала синхронизации может использоваться любой сигнал на основании которого возможно

однозначно идентифицировать цилиндр синхронизации в течении рабочего цикла. В качестве цилиндра
синхронизации также может выступать любой цилиндр (не обязательно первый) номер которого присутствует в

заданном порядке работы цилиндров. При использовании в качестве сигнала синхронизации сигналов не с ВВ
проводов, необходимо соответствующим образом скорректировать значение УОЗ, т.е. задать интервал в градусах

от сигнала синхронизации до ВМТ цилиндра синхронизации.

Для запуска анализа эффективности работы цилиндров необходимо нажать на кнопку “Анализ”. Реализован

только статический режим анализа, т.е. анализ выполняется на основании ранее полученных данных, например,
после только что завершенного процесса регистрации или данных открытых из файла данных. В процессе

анализа происходит предварительная проверка исходных данных, и в случае не возможности выполнения
анализа появится соответствующие информационное окно отображающие причину остановки анализа. В случае

успешно выполненного анализа, параметры окна эффективности работы цилиндров возможно сохранить
(интегрировать) в файл данных, для этого достаточно просто сохранить в файле данные о сигнале, а при анализе

данных открытых из файла данных, сохранить повторно.

Благодаря интеграции в файл данных основных настроек эффективности работы цилиндров (параметров

отображения, системы зажигания, подключения и управления) появляется возможность восстановить все
настройки при открытии файла данных. Для разрешения восстановления сохраненных параметров

эффективности работы цилиндров из открываемого файла данных необходимо установить соответствующий
флажок “Восстанавливать настройки из файла данных” окне “Настройка” (Сервис / Настройка / Анализ /

Эффективность работы цилиндров).

Сочетания клавиш:

Показать / скрыть панель управления: F8
Выполнить анализ эффективности работы цилиндров: F9

Панель статистики

На панели статистики в виде бар-графиков для каждого цилиндра отображаются средние значения следующих

рассчитанных параметров:

Ускорение на холостых оборотах.

Среднее значение относительного ускорения КВ рассчитанное в диапазоне 600...1200 об/мин. Т.е. величина в
процентах соответствующая изменению скорости вращения КВ в рабочем такте соответствующего цилиндра к

средней скорости вращения КВ. Например если средняя скорость вращения КВ 800 об/мин, а в рабочем такте
соответствующего цилиндра, она возрастает с 792 до 808 об/мин (на 16 об/мин), т.е. на 16 / 800 * 100% = +2%.

Шкала по умолчанию +/-5%.

Ускорение под нагрузкой.

Среднее значение относительного положительного ускорения КВ рассчитанное после 1500 об/мин. Т.е.
ускорение рассчитывается только после 1500 об/мин и только в том случае если КВ набирает обороты (под

нагрузкой). Шкала по умолчанию +/-2%.

Относительная компрессия.

Среднее значение относительного ускорения КВ рассчитанное при выключенном зажигании во время
равнозамедленного вращения КВ по инерции в диапазоне 600...1200 об/мин. Величина относительной

динамической компрессии рассчитывается на основании того что ускорение пропорционально

давлению в цилиндре и приводится к визуально удобному диапазону 0...100%. Т.е. всегда один из цилиндров

будет иметь относительную компрессию 100% относительно других цилиндров. Шкала по умолчанию 0...100%.

Необходимо отменить, что на бар-графиках отображаются усредненные значения за несколько десятков, а то и

сотен циклов, из чего следует, что на бар-графиках редко проявляющиеся неисправности будут трудно
различимы. Т.е. в любом случае следует обращать внимание на графики ускорения, так как бар-графики

позволяют оценить состояние только постоянно не эффективно работающего цилиндра на холостых или
повышенных оборотах. Кроме того при анализе относительной динамической компрессии необходимо

учитывать, что ее значение вычисляется косвенно, на основании ускорения, а так же учитывать что при
выключенном зажигании во время равнозамедленного вращения КВ, кроме герметичности цилиндров, на

вращение КВ так же влияет еще ряд факторов. Т.е. рассчитанные значения относительной динамической
компрессии могут несколько отличатся от соответствующих значений компрессии измеренных компрессометром

при прокрутке.

Сочетания клавиш:

Показать / скрыть панель статистики: F12

Видеоролик продолжительностью 17:26 со звуком описывающий реализованный функционал.

CylinderEfficacy.swf (6.4 МБ)

1. Окно прогресса

При длительном анализе поверх окна эффективности работы цилиндров появляется окно отображающие
прогресс анализа, что удобно на ПК с не небольшим быстродействием и малым объемом оперативной памяти.

Анализ только выделенного участка

Разрешить / запретить анализ только выделенного участка сигнала в окне осциллографа.

Если кнопка нажата будет выполнен анализ только выделенного участка сигнала в окне осциллографа. Если
участок не выделен, а кнопка нажата, то после начала анализу появится соответствующие сообщение с

предложением либо продолжить анализ всего сигнала либо прервать анализ.
Анализ только выделенного участка сигнала удобно использовать, в случае если сигнал содержит участки, анализ

которых не требуется: запись сигнала начата не на холостых оборотах, в конце записи сигнала присутствуют
существенные искажения, которые необходимо принудительно исключить из анализа, и т.д.

В случае успешно выполненного анализа только выделенного участка, границы выделенного участка в окне
осциллографа возможно сохранить (интегрировать) в файл данных, для этого достаточно просто сохранить в

файле данные о сигнале, а при анализе данных открытых из файла данных, сохранить повторно. При открытии
файла данных и в случае разрешения восстановления сохраненных параметров эффективности работы

цилиндров, границы выделенного участка, для которого был выполнен анализ, будут автоматически
восстановлены из файла данных.

Сочетания клавиш: O

3. Окно задания границ выделенного участка
Окно позволяет задать значения левой и правой границ выделенного участка путем ввода их значений с

клавиатуры в соответствующих полях окна. Что удобно при необходимости выделение большого участка сигнала,
например при задании участка сигнала для анализа.

Для открытия окна задания границ выделенного участка необходимо выбрать пункт меню “Правка / Границы

содержание .. 1 2 3 4 ..