Мототестер-датчик давления в цилиндре. Руководство - часть 11

Диагностика генераторов

Основным источником электроэнергии в автомобиле является генератор. Генератор преобразует механическую
энергию вращения коленчатого вала двигателя в электрическую, обеспечивая энергией все электрические

потребители автомобиля и подзарядку аккумуляторной батареи.

Рассмотрим принципиальную схему автомобильного генератора переменного тока.

Принципиальная схема генераторной установки и точки подключения для проведения диагностики.

G – генераторная установка;

Ph1…Ph3 – обмотки трех фаз статора;

VD1+…VD3+ (VD4+) – положительные диоды силового выпрямителя;

VD1-…VD3- (VD4-) – отрицательные диоды силового выпрямителя;

C – конденсатор, сглаживающий высокочастотные пульсации напряжения;

B+ – силовой вывод "+" генераторной установки;

VD1 d+…VD3 d+ – диоды возбуждения;

Ex – обмотка возбуждения;

VR – регулятор напряжения;

Accu – аккумуляторная батарея;

+ – вывод "+" аккумуляторной батареи;

IgnSw – выключатель зажигания;

H – индикатор заряда;

D+ – вывод "D+" генераторной установки;

DF – вывод управления обмоткой возбуждения;

R – нагрузка (потребители электроэнергии);

1 – точка подключения чёрного зажима типа "крокодил" осциллографического щупа;

2 – точка подключения пробника осциллографического щупа.

Обмотка статора генератора Ph1, Ph2, Ph3 трехфазная. Она состоит из нескольких секций, называемых
обмотками фаз или просто фазами, напряжения и токи в которых смещены друг относительно друга на треть

периода, то есть, на 120°.

Выпрямитель содержит шесть силовых полупроводниковых диодов, три из которых: VD1+, VD2+ и VD3+

соединены с выводом "+" генератора, а другие три: VD1-, VD2- и VD3- с корпусом генератора (с "массой"). При
необходимости увеличения мощности генератора применяется дополнительное плечо выпрямителя на диодах

VD4+ и VD4- (показано пунктиром). Такая схема увеличения мощности может использоваться только при условии,
что обмотки статора соединены в "звезду", так как к дополнительному плечу выпрямителя подключается

"нулевая" точка трех обмоток.

161

Обмотка возбуждения Ex встроена в ротор, который создает вращающееся магнитное поле, и, согласно эффекту

электромагнитной индукции, генерирует переменное напряжение в обмотках статора.

Регулятор напряжения VR дозирует величину тока в обмотке возбуждения, регулируя тем самым мощность

генератора, и поддерживая неизменным напряжение на силовых выводах. Выполнен регулятор как отдельный
блок на электронных компонентах и обычно крепится к корпусу генератора, дополнительно выполняя функцию

щеткодержателя.

В последнее время на некоторых автомобилях вывод DF регулятора напряжения используется электроникой

автомобиля и блоком управления двигателем для определения величины нагрузки на генератор. При её
превышении (определяется по постоянно включенному состоянию регулятора) временно отключаются

некоторые комфортные функции автомобиля, а в случае, если двигатель работает при этом на холостом ходу,
увеличивается частота вращения коленвала. Фактически, по соотношению времени включенного / выключенного

состояния регулятора напряжения и значению частоты вращения ротора генератора определяется общее
электропотребление автомобиля.

Принцип действия.

В значительной части генераторов ток для обмотки возбуждения и питания регулятора напряжения (единицы

ампер) поступает от отдельного выпрямителя. Выпрямитель обмотки возбуждения так же состоит из шести
диодов, три из которых VD1-, VD2- и VD3- являются общими с силовым выпрямителем, а другие три VD1 d+, VD2

d+ и VD3 d+ используются только для питания обмотки возбуждения и регулятора напряжения. Начальное
возбуждение (во время запуска двигателя автомобиля) возникает за счёт небольшого тока (около четверти

ампера), протекающего от вывода "+" аккумуляторной батареи Accu через выключатель зажигания IgnSw, лампу
индикатора заряда H, обмотку возбуждения Ex, выходной транзистор регулятора напряжения VR, и через "массу"

к выводу "-" аккумуляторной батареи Accu. Такая схема питания обмотки возбуждения обеспечивает
предварительный ток для запуска генератора, и препятствует разряду аккумуляторной батареи при

выключенном зажигании.

Полупроводниковые диоды не оказывают существенного сопротивления прохождению тока при приложении к

ним напряжения в прямом направлении и практически не пропускают ток при обратном напряжении. Фазные
напряжения изменяются по близким к синусоиде кривым; в одни моменты времени они положительны, в другие

отрицательны, воздействуя таким образом на выпрямительные диоды с изменяющейся полярностью. Каждый
диод силового выпрямителя соответственно воздействующей на него полярности напряжения переходит либо в

открытое состояние, либо в закрытое, за счёт чего ток в нагрузке имеет только одно направление – от вывода "+"
генераторной установки к ее выводу "-" (к "массе"), то есть, в нагрузке протекает постоянный (выпрямленный)

ток.

Диоды возбуждения работают аналогично, питая выпрямленным током обмотку возбуждения и регулятор

напряжения. Величина тока, протекающего через обмотку возбуждения значительно меньшая, чем тока,
отдаваемого генератором в нагрузку. Поэтому, в качестве диодов VD1 d+…VD3 d+ применяются малогабаритные

слаботочные диоды, рассчитанные на ток не более 3…5 А (для сравнения, диоды силового выпрямителя
допускают протекание токов силой 30…50 A). Следует обратить внимание на то, что конструкция силовых

выпрямительных диодов генераторной установки должна обеспечивать помимо прохождения большого тока,
достаточное их охлаждение. Иногда силовой выпрямительный мост может быть выполнен как группа

полупроводниковых кремниевых переходов, вмонтированных в общую теплоотводящую пластину.

Применение в регуляторе напряжения малогабаритных электронных компонентов и выполнение всей схемы

регулятора на одном кристалле кремния, позволило увеличить мощность генераторов при тех же размерах,
точнее дозировать режим зарядки аккумуляторной батареи, точнее регулировать выходное напряжение

генератора, учитывать температурный режим генератора и величину создаваемой генератором нагрузки на
двигатель…

Дополнительно, в генераторную установку введены элементы защиты от превышения всплесков высокого

162

напряжения, возникающих, например, при внезапном отключении аккумуляторной батареи, резком сбросе

нагрузки… Дополнительная защита от перенапряжения обеспечивается тем, что диоды силового моста заменены
стабилитронами. Отличие стабилитрона от выпрямительного диода состоит в том, что при воздействии на него

напряжения в обратном направлении он не пропускает ток лишь до определенной величины этого напряжения,
называемого напряжением стабилизации. Для применяемых в генераторах силовых выпрямительных

стабилитронов напряжение стабилизации обычно составляет 25…30 V. При достижении этого уровня
стабилитроны "пробиваются", то есть начинают пропускать ток в обратном направлении. В определенных

пределах силы этого тока и напряжения на стабилитроне, на выводе "+" генератора напряжения не достигают
опасных для электронных узлов автомобиля значений. Свойство стабилитрона поддерживать на своих выводах

постоянство напряжения после "пробоя" так же лежит в основе работы регулятора напряжения.

Далее будут рассмотрены осциллографические методы диагностики генераторов переменного тока оснащённых

диодами возбуждения.

Диагностирование генераторов переменного тока

Напряжение на клемме D+ генератора носит пульсирующий характер. При возникновении той или иной
неисправности генератора, форма пульсаций определённым образом изменяется. Путём сравнения

осциллограммы напряжения на клемме D+ генератора с эталонной осциллограммой и типовыми примерами
неполадок, можно выявить наличие и тип неполадки генератора, не снимая его с двигателя диагностируемого

автомобиля.

Если пульсации напряжения на клемме D+ незначительны – генератор работает нормально, если же

осциллограмма имеет нарушение симметрии – в генераторной установке присутствует неисправность. Данный
метод позволяет судить о состоянии, как обмоток генератора, так и всех выпрямительных диодов.

Для получения осциллограммы напряжения на клемме D+ генератора, чёрный зажим типа "крокодил"
осциллографического щупа должен быть подключен к металлической части корпуса генератора, пробник

осциллографического щупа должен быть подключен к клемме D+ генератора. Диагностировать генератор
следует при частоте вращения коленчатого вала двигателя близкой 2500 об/мин. При этом необходимо создать

как можно большую активную нагрузку на генератор – включить мощные электропотребители автомобиля,
преобразующие электроэнергию в тепло (обогрев заднего стекла автомобиля) или в свет путём нагрева нити

накала (головное освещение)…

Осциллограмма напряжения на выводе "D+"

исправного генератора переменного тока.

163

Постоянное напряжение на клемме D+ исправного генератора имеет небольшие гармонические колебания.

Вследствие работы регулятора напряжения, на осциллограмме могут быть видны колебания или "скачки"
напряжения с небольшими пиками (максимумами напряжения), особенно при изменениях нагрузки на

генератор, например, при включении / выключении головного освещения автомобиля. Кроме того, могут быть
заметны небольшие дополнительные пики напряжения, возникающие вследствие работы системы зажигания и

других мощных потребителей электроэнергии.

Осциллограмма напряжения на выводе "D+"

исправного генератора переменного тока.

Но, эти незначительные отклонения формы импульсов легко отличить от тех, которые возникают вследствие

неисправностей, так как колебания, возникающие вследствие неполадок, имеют значительно более высокую
амплитуду.

164

165

166

167

168

СИСТЕМНЫЕ НАСТРОЙКИ

169

ОБНОВЛЕНИЯ

Обновление программы MT Pro от 12.05.10

(канал эталонов)

Реализована возможность визуального сравнения записанных сигналов с изображениями эталонных сигналов, в

роли которых могут выступать графические файлы форматов *.png, *.bmp или *.gif созданные как с помощью
программы MT Pro, так и с помощью стороннего ПО. Кроме того реализована возможность сравнения между

собой различных участков записанного сигнала путем создания временного эталона.

Элементы управления изображением эталона находятся на панели управления каналами, вкладка E (Etalon).

1. Флажок показа / скрытия опорной точки блока изображения эталона.

2. Флажок разрешения / запрета сглаживания изображения эталона.

3. Поле и ползунок задания прозрачности изображения эталона.

4. Кнопка перехода к предыдущему изображению эталона в открытой группе эталонов.

5. Кнопка перехода к следующему изображению эталона в открытой группе эталонов.

6. Кнопка создания временного эталона на основании видимого на экране сигнала.

7. Кнопка вызова диалога открытия файлов эталонов с выпадающим списком последних использованных

файлов эталонов.

8. Кнопка включения / выключения канала эталона (показа / скрытия блока изображения эталона). Элементы

управления изображением эталона появляются после показа блока эталона.

Изображение эталона заключено внутри блока (блока эталона), т.е. его перемещение и изменение размеров

выполняются аналогично блокам параметров. Изображение эталона прорисовывается без фона, но для лучшего
визуального восприятия фон блока эталона полупрозрачный и немного отличается от фона рабочего экрана.

Перемещение блока эталона ограничено размерами рабочего экрана с небольшим запасом, для обеспечения
более удобного перемещения больших либо увеличенных изображений эталона.

Блок эталона содержит следующие элементы:

1. Изображения эталона прорисованное без фона.

2. Опорная точка задающая относительный центр масштабирования изображения эталона.

170

3. Кнопки перехода к предыдущему и к следующему изображениям эталонов в открытой группе эталонов.

Для настройки параметров блока эталонов предусмотрено соответствующее всплывающее меню, которое

вызывается щелком правой кнопки мыши в пределах границ блока.

Сочетания клавиш:

Увеличить прозрачность изображения на 5%:

Уменьшить прозрачность изображения на 5%:

Опорная точна

предназначена для масштабирования изображения эталона относительно соответствующего

записанного сигнала. Для перемещения опорной точки необходимо подвести указатель мыши к опорной точки,
после того как указатель мыши примет вид указательного пальца, щелкнуть левой кнопкой мыши по опорной

точке и перетащить ее в требуемую позицию внутри блока эталона. Для окончания перемещения опорной точки
и закрепления установленного местоположения необходимо отпустить левую кнопку мыши.

Масштабирование с использованием опорной точки выполняется следующим образом:
1. Перемещая опорную точку совместить ее с любой характерной точкой изображения эталона.

2. Перемещая блок эталона совместить выбранную характерную точку изображения эталона с соответствующей
характерной точкой записанного сигнала.

3. После чего изменить масштаб блока эталона в соответствии с экранными размерами записанного сигнала.

В диалоге открытия файлов эталонов, возможно выбрать сразу несколько файлов (группу эталонов), быстрый

перебор которых осуществляется с помощью соответствующих кнопок перехода к предыдущему и к следующему

изображениям эталонов. Кроме того, при выборе только одного файла, программа автоматически сканирует
текущую папку на наличие изображений и добавляет их в текущую открытую группу эталонов. Так, например,

при выборе файлов 01.png, 02.png и 03.png, только эти 3 файла будут добавлены в группу эталонов, а при выборе
только одного файла, например 01.png, в группу эталонов будут добавлены все изображения из папки.

171

Использование группы эталонов значительно уменьшает время, затрачиваемое на визуальное сравнение

записанного сигнала с несколькими типовыми эталонами. Например, при необходимости визуального сравнения
записанного сигнала вторичного напряжения с несколькими эталонными изображениями типовых

неисправностей (увеличенный свечной зазор, уменьшенный свечной зазор, обрыв ВВ провода, нагар на свече и
т.д.) достаточно один раз выбрать необходимые файлы эталонов, после чего перебирать их соответствующими

кнопками перехода, без повторного вызова диалога открытия файлов. Кроме того, в подсказках кнопок перехода
отображаются имена файлов эталонов, к которым будет осуществлен переход при щелчке по соответствующей

кнопке.

Сочетания клавиш:

Перейти к предыдущему изображению эталона: Alt+
Перейти к следующему изображению эталона: Alt+

Для сравнения между собой участков записанного сигнала разделенных интервалом времени предназначен
временный эталон, представляющий собой копию видимого на экране сигнала, на момент создания временного

эталона. Для создания временного эталона достаточно нажать на кнопку “Создать временный эталон” (6), после
чего блок эталона будет автоматически масштабирован и совмещен с рамкой рабочего экрана, а также будет

содержать точную копию видимого на экране сигнала (без фона, стеки и прочих элементов). Далее для
сравнения видимого на экране сигнала с искомым участком сигнала, достаточно просто переместится к

искомому участку сигнала, например с помощью полосы прокрутки горизонтальной оси. В результате на экране
будет отображено сразу два участка сигнала: искомый и копия сравниваемого участка сигнала заключенного

внутри блока эталона.

Создаем временный эталон, нажимая на кнопку “Создать временный эталон”.

172

Временный эталон создан. Так как временный эталон является точной копией видимого на экране сигнала,

то кажется, что после создания эталона ни чего не изменилось.

Перемещаем ползунок полосы прокрутки горизонтальной оси к искомому участку сигнала.

Для создания изображения эталона с помощью программы MT Pro необходимо выделить участок сигнала,

который будет выступать в роли эталона, после чего выбрать пункт меню “Добавить к эталонам” всплывающего
меню рабочего экрана либо воспользоваться сочетанием клавиш: Ctrl+Shift+E. В результате появится окно

создания изображения эталона.

Основную часть окна занимает рабочий экран, в пределах которого находятся график сигнала выбранного

канала с соответствующими элементами управления графиком, опорная точка и блок комментария к

создаваемому эталону. В нижней части окна находятся: раскрывающийся список выбора канала, данные с
которого будут использоваться для изображения эталона, флажки показа / скрытия опорной точки и блока

комментария, поле ввода комментария и кнопки управления.

Размер результирующего изображения эталона соответствует размеру рамки рабочего экрана, т.е. при

необходимости изменения размера изображения эталона достаточно просто изменить размеры окна создания
эталона, возможно, непосредственно перед самым сохранением изображения эталона.

Всплывающее меню настройки графика позволяет задать толщину линии графика, а также выбрать цвет графика.

173

Координаты опорной точки автоматически (если точка была видима) интегрируются в файл изображения

эталона, т.е. достаточно один раз задать координаты опорной точки при создании эталона, вместо того что бы
каждый раз перемещать опорную точку к характерной точке изображения эталона при их просмотре. При

загрузке изображения эталона программа определяет наличие данных об опорной точке и автоматически
корректирует позиции блока эталона в соответствии с ранее установленными координатами опорной точки.

Перемещение и изменение размеров блока комментария выполняются аналогично блокам параметров. Для
вызова диалога изменения параметров шрифта блока комментария, необходимо щелкнуть правой кнопки мыши

в пределах границ блока. Текст комментария будет наложен на результирующие изображение эталона в том же
виде, в котором он виден при создании изображения эталона.

Кнопка “Сохранить” вызывает стандартный диалог сохранения файла, в котором необходимо будет задать имя
изображения эталона и собственно сохранить файл. Рекомендуется задавать осмысленные имена файлов, кратко

описывающие изображение эталона, например, для эталонов вторичного напряжения: уменьшенный свечной
зазор, обрыв ВВ провода, нагар на свече и т.д. Также рекомендуется сохранять типовые эталоны в отдельных

папках, например: вторичное напряжение, первичное напряжение, датчик разряжения и т.д. Выполнения этих
условий в будущем значительно упростит использование изображений эталонов, особенно при использовании

групп эталонов.

Кнопка “Отмена” приводит к закрытию окна без сохранения изображения эталона.

Пример создания изображения эталона:

1. Открыть файл с данными “эталонного” сигнала и выделить участок сигнала, который будет выступать в роли

эталона:

2. Нажать Ctrl+Shift+E для открытия окна создания изображения эталона.

3. Установить требуемые толщину и цвет линии графика эталона. Задать координаты опорной точки, ввести

комментарий, кратко описывающий изображение эталона. При необходимости изменить размер окна создания

эталона для установки требуемого размера изображения эталона:

174

4. Нажать на кнопку “Сохранить”, после чего в диалоге сохранения создать новую папку с именем “Вторичное

напряжение” и задать имя файла эталона, например “Норма”.

5. Открыть файл с данными исследуемого сигнала, открыть только что сохраненное изображение эталона,

совместить изображение эталона с соответствующим участком сигнала, при необходимости установить 50%

прозрачности изображения эталона:

175

ОБНОВЛЕНИЯ

Добавлено отображение информации о датчике для которого была выполнена автоподстройка линейки.

9. Добавлена возможность отображения таблицы содержащей углы открытия впускного и закрытия выпускного

клапанов, а также ширины зоны перекрытия клапанов всех цилиндров.

Для отображения таблицы углов необходимо выбрать пункт меню “Таблица углов” во всплывающем меню

линейки либо в окне “Сервис / Настройка / Линейка / Показывать” установить флажок “Таблицу углов”.

Таблица углов заключена внутри блока параметров, т.е. ее перемещение и изменение размеров выполняются
аналогично блокам параметров. Все настройки таблицы углов автоматически сохраняются при закрытии
программы и восстанавливаются при ее открытии, а так же интегрируются в файл данных.

176

содержание .. 9 10 11 12 ..