Нестандартная диагностика

С помощью нестандартных методов диагностики можно без особенных усилий и довольно быстро выявить неполадки в конкретном узле. Обладая определенными знаниями и опытом профессиональные диагносты способны разглядеть то, чего другие не замечают, причем без применения дорогостоящих диагностических инструментов. Достаточно проявить наблюдательность и смекалку. Например, заметить пропуски воспламенения, можно простым движением руки. Просто поднесите ладонь к выхлопной трубе. Опираясь на знание стандартных методов диагностики, специалисты комбинируют различные варианты проведения тестов оборудования, в зависимости от конкретной цели.

Рассмотрим нестандартный подход к диагностике автомобиля на примере аппарата АВОМетр (Ампер Вольт Ом Метр).

​

Сканер определил неполадки в работе клапана вентиляции топливного бака. Логичными действиями в такой ситуации являются проверка сопротивления клапана, подачи питания и его запуск со сканера. Оказывается что сопротивление в пределах нормы, подача питания стабильная, но запуск не осуществляется. Причиной проблемы может быть разрыв в цепи проводки. Нужно разобрать салон, открыть блок управления, найти нужный пин на разъеме и прозвонить цепь в промежутке между ЭБУ и клапаном. Но если немного поразмыслить над задачей, можно воспользоваться диодом, встроенным в выходной транзистор. С его помощью вы сможете прозвонить систему от разъема клапана, до блока управления, не открывая его.

Нужно отключить зажигание системы и на мультиметре перейти в режим "проверка диодов". Красный щуп прибора нужно подключить к массе автомобиля, а черный - к выводу разъема клапана. В случае если мультиметр определил почти нулевое напряжение, значит мы на питающем пине разъема клапана. Если отображается напряжение около 550 mV, значит проводка в до блока управления в порядке, неполадки выходного транзистора исключены. Если мультиметр показывает "превышение", значит можно быть почти уверенным, что в проводке обнаружен разрыв.

Прозвонить транзистор мы, к сожалению, не можем. Но можем использовать диод, которым оснащают почти все транзисторы, которые работают в ключевом режиме. Если ломается транзистор, то и диод выходит из строя. Он подключен к транзистору обратной полярностью и щупы для проверки нужно расположить соответственно. В случае верного подключения, диод станет пропускать слабый ток и мы увидим напряжение на индикаторе. Этот факт свидетельствует о целостности проводки.

​​

В режиме "проверка диодов" мультиметр подает на щупы около 1,5 вольт и не станет распознавать напряжение больше 999 mV. Следовательно прибор покажет знак "превышение". Замкнув щупы, показания индикатора будут равны примерно 0 mV, так как мы "закоротим" напряжение с прибора. Примерно то же самое случится если мы соединяем черный щуп с проводом питающим разъем клапана, через незначительное сопротивление других соленоидов мы по сути замыкаем щупы.

​

Представим что один мультиметр был переведен в режим "проверка диодов", а второй находился в режиме измерения напряжения. И оба прибора соединены с магазином сопротивления, или с переменным резистором. Понижение сопротивления резистора повлечет за собой уменьшение напряжения вырабатываемого мультиметром. Индикатор прибора станет показывать цифровые значения при напряжении ниже 1000 mV. Следовательно мультиметры можно применять в качестве источников безопасного напряжения, с индикацией от 0 до 999 mV. Это позволит имитировать работу некоторых датчиков.

​

Теперь разберем следующую ситуацию. Сканер выявил ошибку по датчику детонации. Чаще всего в справочниках ремонтных работ приводится одна процедура - усиление затяжки датчика. Но ведь мы не можем быть уверены в отсутствии других неполадок. И проверить его мультиметром мы не можем. Ведь он обладает большим внутренним сопротивлением, которые нельзя измерить в режиме Омметра. Некоторые датчики оснащены встроенным резистором, который можно проверить по сопротивлению (около 50 - 100 кОм). Но как быть с датчиками не оборудованными проверочными резисторами? Нет ничего невозможного! Пьезоэлемент в датчике детонации является конденсатором, емкость которого можно оценить мультиметром, с нужным режимом измерения.

​

Кроме того, точное значение емкости датчика детонации обозначено в его технических данных, и составляет около 900 - 1300 пикофарад. Проводя измерения емкости датчика от разъема блока управления нужно помнить, что длинные провода способны добавлять свою емкость к емкости датчика.

Проверку датчика детонации можно провести с помощью мультиметра. Можно слегка постукивать по датчику, тестируя его выходное напряжение прибором. Но нужно принимать во внимание один недостаток такого подхода. Время удара по датчику при постукивании будет отличным от времени измерений прибора. Каждое постукивание будет провоцировать разные величины напряжения при проведении измерений, даже если вы будете прикладывать равные усилия при каждом ударе. И чаще всего датчик детонации монтируется в труднодоступном месте и такая процедура покажется не самой практичной.

Продвинутые мультиметры снабжены дополнительными режимами измерений, наличие которых обусловлено целевым назначением прибора. Профессиональные мультиметры способны запомнить и поочередно показать максимальный уровень (MAX) и минимальный уровень (MIN) напряжения после проведения теста. Следить за изменениями числовых значений на индикаторе довольно сложно, по этому такая функция покажется очень удобной для любого профессионала, но этот апргрейд сильно увеличивает цену инструмента. Такая функция доступна лишь в самых дорогих моделях мультиметров. Приборы средней ценовой категории оснащены подобными возможностями, но они запоминают только показатель максимального напряжения (MAX HOLD).

​

Но даже ограниченная функция "памяти" в инструментах средней ценовой категории может оказаться весьма полезной. Теперь вы можете без посторонней помощи определить подается ли напряжение на лампы стоп-сигналов автомобиля. Выбрав данный режим мультиметра, вы можете отойди и надавить на педаль тормоза. Прибор определит и запомнит максимальное напряжение.

Возможность запоминать только максимальное напряжение на первый взгляд кажется недостатком инструмента. Но достаточно просто поменять местами щупы мультиметра и теперь он станет запоминать минимальное значение напряжения.

К минусовому кабелю подключаем красный щуп, а с плюсовым соединяем черный. Конечно же мультиметр станет отображать минусовое напряжение, главное что мы знаем что это не так! Стоит отметить только один момент. Прибор потеряет значение минимального напряжения и покажет 0 вольт при отсоединении щупов. Это вполне логично, ведь при отрицательных значениях 0 вольт, всегда будет максимальным. Теперь мы знаем каким образом определить просадку напряжения без необходимости постоянно мониторить показания индикатора, боясь пропустить нужный момент. Или определить и измерить просадку напряжения в момент запуска двигателя. Это станет очень актуальным моментом в случаях жалоб на некорректную заводку мотора. Учитывая то, что запуск двигателя может занимать меньше одной секунды, рекомендуется отключить медленное автоматическое переключение диапазона напряжения в приборах с автоматическими режимами работы.

Почти все модели мультиметров способны работать с переменным и постоянным напряжением. Но приборы низкой ценовой категории иногда могут ошибочно отображать постоянное напряжение в режиме работы с переменными токами. Это происходит из-за существенно упрощенной измерительной схемы. Кроме того переключение режимов работы с постоянными и переменными токами выполняется не очень удобно. Для этого нужно сильно перекручивать ручку для переключения диапазонов измерений.

​​​

Появляется вопрос. Если в системах автомобилях практически нет переменного напряжения, то зачем нужно тестировать его? Ответ прост - в режиме работы с переменными токами, мультиметр отображает еще и "пульсирующее" напряжение с неизменной полярностью, наличие которого можно увидеть практически во всех современных автомобилях.

Используя мультиметр мы можем определить характер напряжения - постоянное, пульсирующее напряжение или "ШИМ" (Широтно Импульсная Модуляция). Нужно обратить внимание на величину напряжения в режимах переменного и постоянного токов. Мы не сможем выявить точную величину ШИМ сигнала в процентах если не воспользуемся осциллографом или мультиметром с возможностью измерения частоты и скважности сигнала.

Конечно же мы не сможем заменить функционал осциллографа применяя мультиметры, но они способны работать в роли индикаторов, показывающих сигнал в абстрактных единицах.

Мультиметры работая в постоянном и переменном режимах способны тестировать не только напряжение, а еще и ток. Многие специалисты слышали о диагностике по току, но на практике такой подход применяют единицы. Это обусловлено высокой стоимостью датчиков тока, причем далеко не все из них подходят для работы с осциллографом. Вы спросите, при чем тут осциллограф?! Чтобы разработать новый метод диагностики, нужно сперва в деталях разобраться в принципах функционирования системы. Осциллограф - лучший кандидат для решения такой задачи. Поняв принцип работы с его помощью, методику работы можно упростить и применять более дешевые инструменты для проведения тестов. Конечно работая с мультиметром в качестве индикатора мы снижаем точность анализа и отчеты могут быть не такими достоверными. Но в ряде случаев такой информации вполне достаточно чтобы быстро выявить неполадки в тестируемом узле машины.

Проводить диагностику по току контактным способом применяя мультиметр тоже можно. Но процедура покажется вам очень неудобной. Чтобы провести подключение и измерить ток нужно разъединить цепь штатной проводки, или разрезать провод. Согласитесь, только в исключительных случаях можно выполнить такие неоправданные действия. После проведения тестов вам нужно выполнить качественное соединение и заизолировать место разреза. В противном случае мы рискуем получить "букет" неполадок, которые будет не просто определить.

Самой удобной точкой для подключения является гнездо штатного предохранителя. Чтобы выполнить подключение прибора нужно припаять сгоревший предохранитель к ножкам провода соответствующего сечения и эти провода соединить с мультиметром. Применяя такой метод позаботьтесь о страховочном предохранителе. Его нужно добавить в систему, чтобы избежать поломки предохранителя мультиметра, из-за превышения тока или короткого замыкания.

​

Полученные нами знания позволяют нам с легкостью измерить ток бензонасоса, например. "А зачем нам такая информация" - спросите вы. Таким методом мы не сможем точно определить давление топлива, ведь разные бензонасосы отличаются разными показателями потребления тока. Давление или забитость топливного фильтра мы сможем выяснить с точностью "трамвайной остановки". Мы не собираемся проводить такие измерения, хотя даже неточные данные могут помочь в выявлении неисправностей авто. Мы же сравним разницу значений постоянного и переменного токов.

Давайте вспомним, что в бензонасос встроен коллекторный двигатель. Щетки двигателя со временем стираются и теряется контакт. А мы, не обладая информацией об износе щеток, часто сетуем на износ механики насоса. Хотя особой разницы от этого нет. Неисправный бензонасос все равно подлежит замене.

Вы можете возразить откуда берется переменный ток, если бензонасос питается постоянным напряжением? Ответ на этот вопрос заключен в том, что износ щеток ведет к ухудшению контакта с ламелями ротора и делает его неравномерным при вращении. Каждый оборот ротора будет сопровождаться исчезновением контакта с щетками. Он будет пропадать и появляться снова и снова. Ток бензонасоса станет пульсирующим в условиях постоянного напряжения. Чем больше будет неконтактных промежутков, тем большим станет показатель пульсирующего тока, а постоянный ток будет уменьшаться. Определенная мощность насоса тратится на обеспечение давления топлива. В том месте, где контакт пропадает, мы будем наблюдать замедление ротора, и его ускорение в контактных промежутках. Ламели будут испытывать дополнительную токовую нагрузку еще до контакта с щетками. Со временем зона неконтакта будет увеличиваться, а производительность и давление бензонасоса снижаться. Двигатель не заведется, если при выключении мотора ротор бензонасоса станет в месте неконтакта. Справиться с этим может помочь постукивание по топливному баку. Оно может создать вибрации, которые подтолкнут к вращению и переведут бензонасос в точку контакта с щетками.

Наверняка многие из вас сталкивались с ситуациями, когда привезенная на эвакуаторе машина нормально заводится и корректно работает. Конечно такие проблемы далеко не всегда имеют отношение к щеткам бензонасоса. Зато эту гипотезу мы легко можем проверить не разбирая автомобиль на детали. Просто ставим щупы мультиметра на место предохранителя бензонасоса и заводим двигатель автомобиля.

​

Проводим измерения постоянного тока и его переменной. В случае если переменное значение тока будет колебаться в пределах 10% от постоянного значения, значит щетки бензонасоса исправны, и нужно искать причины неполадок в других узлах. А если переменный ток составляет около 50% от значения постоянного, или имеет равное с постоянным значение, значит проблема именно в бензонасосе и он подлежит замене.

​

Применяя такой метод можно проверять не только бензонасосы, но и любой коллекторный двигатель, например, вентилятор радиатора или вентилятор печки. Опираясь на опыт, можно утверждать, что щетки коллектора могут работать исправно, а через короткий промежуток времени совсем плохо.

​​​

Также мы часто сталкиваемся с тем, что ток потребления щеток выше максимального предела показаний мультиметра. Справится с этой ситуацией могут бесконтактные токовые клещи, которые разработаны для проведения измерений постоянного тока в больших пределах. Например, АРРА-32 или подобные им, в которых для проведения тестов применяются датчики Холла.

Работа с токовыми клещами значительно упрощает процесс исследований, но нужно разобраться с некоторыми особенностями их использования. Во первых нужно установить на индикаторе ноль, вращая настроечный резистор или нажимая кнопку, которая автоматически сбрасывает индикацию на ноль. Все дело в окружающих нас электромагнитных полях, они оказывают влияние на датчики Холла в токовых клещах. Это заметно невооруженным глазом. Вы можете выставить ноль на приборе и просто повернуть клещи в сторону. Инструмент отреагирует изменением индикации. По этому, нужно сначала подсоединить клещи к измеряемому проводу, не заводя измеряемый провод в средину губок.

​​ 

Нужно выставить индикацию на ноль, разжать губки и ввести проверяемый провод в центр и получить данные. Проводя измерения старайтесь по возможности не изменять положение токовых клещей, чтобы получить более достоверную информацию.

​

Важным свойством токовых клещей, спроектированных для работы с мультиметром и не оборудованных собственным индикатором, является способности соотносить проходящий ток с выходным напряжением. Эти показатели стандартны, и составляют 1mV выходного напряжения на 1 ампер проходящего тока (1mV/A). С чувствительностью в диапазоне в 10 mV выходного напряжения на 1А проходящего тока (10 mV/A). А датчики с самой высокой чувствительностью выдают 100 mV на 1 ампер проходящего тока (100 mV/A). Обратите внимание на один аспект, который может ввести вас в заблуждение при выборе токовых клещей. Например, одни клещи работают в диапазоне от 0 до 40А, а другие от 0 до 100А. Вы подумаете что 40 амперные клещи предоставят более подробные значения чем 100 амперные. Но это не так, уровень чувствительности обоих датчиков одинаков (10 mV/A). А уровень максимального выходного напряжения будет отличаться. Для 40 амперных он составит от 0 до 400 mV, а у 100 амперных от 0 до 1000 mV. Выполняя подключение датчиков к мультиметру, предел выходного напряжения не будет иметь значения. Но при соединении с осциллографом, 100 амперный датчик окажется более подходящим. Мультиметр, выполняя преобразование напряжения в цифровой вид, будет автоматически компенсировать помехи сигнала и его максимальный уровень чувствительности будет выше чем у осциллографа.

Осциллограф выводит показания напряжения в графическом виде и не имеет ограничений в чувствительности. Однако можно и в этом случае компенсировать помехи сигнала если воспользоваться дифференциальным входом, или его программным аналогом.

Необычным решением является разработка токового датчика СТi, который предназначен для работы с осциллографом. Он имеет два диапазона чувствительности, 100 mV/А и показывает ток от -20 до +50А. И 500 mV/А. Он питается от АКБ авто на 12 вольт и может выдавать выходное напряжение сигнала в пределах от 0 до 9 вольт. Его главным отличием от обычных датчиков является выходное напряжение нулевого тока, которое равняется не 0 вольт, как обычно, а примерно 2,5 вольт. В случае изменения отрицательной полярности тока в -20 ампер, на выходе датчика мы получим 0,5 вольта. А при тестировании положительной полярности тока в 50 ампер, в итоге мы получим 7,5 вольт. Для диапазона с более высокой чувствительностью в 500 mV/A (-4А…+10А) выходное напряжение будет таким же, от 0,5 до 7,5 вольт. Да, такой уровень чувствительности покажется несколько нестандартным, но в осциллографе доступна функция автоматического пересчета напряжения датчика в амперы. И можно поднять чувствительность вручную до 1000 mV/A, просто изменив способ прокладки проводов к датчику.

​

Датчик CTi разработан для получения визуального отображения формы токового сигнала на экране осциллографа и он не подойдет для работы с мультиметром. Именно по этому в нем не доступна функция подстройки напряжения нулевого тока.