Діагностування частотнопараметрованих пристроїв

До групи частотнопараметрованих пристроїв, які застосовуються на автомобілі слід віднести:

- електронні тахометри (ЕТ),

- блоки керування економайзером примусового неробочого ходу (ЕПНХ),

- реле блокування стартера (РБС),

- реле захисту двигуна від перебільшення частоти обертання колінчастого валу (РЗПЧ).

На панелі приладів автомобілів можуть встановлюватися електронні тахометри, побудовані за різним принципом дії та схемним рішенням: тахометри з електроприводом типу 121.8313; аналогові тахометри, побудовані за схемою очікуючого мультивібратора типу ТХ-193, 251.3813; цифрові тахометри з дискретною індикацією.

Для перевірки працездатністі ЕТ або виконання його калібрування слід підключити до пристрою джерело живлення з відповідною напругою та подати на вимірювальний вхід сигнал керування.

Для тахометрів з електроприводом сигнал керування надходить від трьохфазного генератора (G) з механічним приводом (ПР).

Контроль частоти сигналу здійснюється універсальним частотоміром (Нz), який підключають до однієї з фаз генератора (рис.1, а).

Перевірка виконується в такій послідовності. За допомогою приводу, що регулюється, встановлюють середню частоту обертання ДВЗ, контролю-ючи показання частотоміру.

Вмикають перемикач SA. Якщо стрілка тахометра залишається нерухомою, мають місце порушення монтажу блока в нерозгалуженій частині схеми (провідники живлення) або пошкодження конструкції електроприводу стрілки.

В окремих випадках така реакція може спостерігатися при обриві двох фаз приводу чи пробої двох виконавчих транзисторів одночасно. В разі, якщо показання тахометра значно занижені, пробитий один з транзисторів схеми.

При незначних відхиленнях показань від паспортних даних на тахометр слід звернути увагу на стан конструкції приводу стрілки та перевірити справність шунтуючих діодів схеми.

Пошук (локалізацію) несправного елементу можна здійснювати двома способами: вимірюючи статичні режими транзисторів (вимикач SA– розімкнено, виводом R почергово тестуються фази) або за допомогою омметру (рознімання блоку тахометра цілком відключено).

В тахометрах типу ТХ-193 на борту автомобіля як сигнал керування використовуються імпульси напруги первинної обмотки котушки запалювання. Амплітуда таких імпульсів складає 150 – 300 В, а тривалість 1 – 2мс.

Для отримання тестових сигналів в умовах дільниці використовують універсальний генератор прямокутних імпульсів (Г5-54), на якому встановлюють відповідну тривалість та частоту імпульсів вихідного сигналу. Шпаруватість надходження імпульсів на максимальній швидкості обертання ДВЗ не повинна перевищувати 50 %.

Амплітуда імпульсів на виході генератора може обмежуватися на рівні 5 – 10 В.

Щоб забезпечити надходження сигналу (синхроімпульсів) малої амплітуди на вхід очикуючого мультивібратору, слід шунтувати обмежуючий резистор R1 на вході схеми тахометра. В деяких комбінаціях приладів цей резистор монтується відокремлено на друкованій платі поблизу корпусу тахометра.

Калібрування тахометра (рис. 1, б) полягає у порівнянні паспортних даних з фактичними показаннями тахометра у робочому швидкісному діапазоні. В разі необхідності показання корегуються шляхом підбору параметрів елементів час-задавального кола одновібратора (RC-коло).

Частота імпульсів, що встановлюється на генераторі під час тестування тахометра визначається робочими обертами n, кількістю циліндрів z, та тактністю двигуна j, за формулою .

Електронні тахометри типу 251.3813 за керуючий сигнал на борту автомобіля сприймають пульсації, які утворює випрямляч генератора системи електропостачання.

Щоб імітувати такий сигнал в умовах дільниці, доречно користуватися генератором гармонічних коливань (Г3-102), на виході якого підключають двонапівперіодний випрямляч (рис. 1, в).

Амплітуда тестового сигналу, що встановлюється на генераторі, не перевищує 1 – 5 В, а частота визначається через кількість фаз автомобільного генератора – m, кількість напівперіодів спрямовувача – р та передатковим співвідношення приводу генератора – k за формулою .

Локалізація несправності ЕТ до рівня структурного елементу (елементу схеми, монтажу) виконується звісними способами (за струмом споживання, за картою потенціалів, за картою опорів) відповідно до принципової електричної схеми пристрою.

Блоки керування ЕПНХ різного типу (для різних ДВЗ) відрізняються за схемним рішенням, способом підключення до зовнішньої мережі та вихідними параметрами (обертами спрацьовування), які мають забезпечувати (табл.1).

Таблиця 1

Характеристика блоків керування ЕПНХ

Для діагностування системи автоматичного управління ЕПНХ застосовується прилад типу ЕПНХ-К, який дозволяє виконувати перевірку:

- частоти вмикання та вимикання електромагнітного клапану (ЕМК);

- кола живлення ЕМК на обрив;

- герметичність ЕМК.

Такий прилад також можна використовувати при підтвердженні діагнозу про несправність блоку в умовах дільниці відновлення. Щоб перевірити працездатність блоків ЕПНХ різних типів за допомогою універсальних вимірювальних приладів, їх слід підключити до блоку, як показано на рис. 2.

Вхідний частотний сигнал у робочій системі надходить від котушки запалювання (як у тахометрів відповідного типу).

Якщо як імітатор сигналу застосовується універсальний генератор прямокутних імпульсів, слід зашунтувати обмежуючий резистор схеми блоку R1. Амплітуду та тривалість імпульсів на генераторі встановлюють такі самі, як і при перевірці тахометрів.

За еквівалент навантаження блоку обирають резистор опором R2=33Ом, потужністю не менш 5 Вт. Вимикач SA імітує кінцевий датчик положення дросельної заслінки.

За допомогою вольтметра PV1 реєструється спрацьовування блоку на граничних частотах. Падіння напруги на виконавчому транзисторі схеми визначається як різниця між напругою живлення та напругою, що показує вольтметр.

Напруга на відчиненому транзисторі (у стані насичення) не повинна перевищувати 0,5 В. Струм, що споживається блоками типу 14.3723, 25.3761, 50.3761 під навантаженням не перевищує 0,4 А, а для блоку типу 1102.3761, який працює з двома ЕМК, номінальний струм удвічі більший.

На відзнаку від попередніх модифікацій у блоці типу 1102.3761 використовується додатковий параметр (сигнал) керування, який формується датчиком температури. Цей сигнал «забороняє» або «дозволяє» відключення подачі палива на обертах примусового неробочого ходу в залежності від температурного стану ДВЗ. Для імітації сигналу датчика використовується подільник напруги R3 (змінний резистор опором 1,2 – 3,6 кОм). Температурний стан двигуна непрямо оцінюється за напругою, що вимірюється вольтметром PV2 (рис.2, в).

а

б

в

Рис. 2.50. Схеми підключень, щодо перевірки блоків керування ЕПНХ: а – типу 14.3733; б – типу 503761; в – типу 1102.3761

Як окрему групу слід розглядати блоки керування в яких сигнал про частоту обертання ДВЗ отримується на низьковольтному рівні (сигнал датчика Холла, структурні сигнали комутаторів струму, пульсації напруги генератора системи електропостачання).

До цієї групи належать блоки типу 5003.3761, 501.3761, 5013.3761, 502.3761, 5023.3761.

При діагностуванні таких блоків нема потреби шунтувати обмежуючі резистори на вході схеми. В разі необхідності корекція граничних частот спрацьовування здійснюється шляхом підбору опорів відповідних резисторів схеми.

Для перевірки РБС підключають прилади, як показано на рис.3. За еквівалент навантаження (обмотки додаткового реле стартеру) обирають резистор R з електричним опором 47 Ом та потужністю не менше 10 Вт.

Як імітатор сигналу датчика використовується звуковий генератор типу Г3-102, на виході якого встановлюють напругу U_c=10 – 15 B при мінімальній частоті сигналу f₁=12 – 16 Гц .

Рис. 3. Схема підключень приладів до електронного реле блокування стартера

Тестування РБС виконується в такій послідовності.

Вмикають вимикач SA1, переводячи тригер вихідної частини схеми в початковий стан.

При цьому струм у колі живлення має скласти не більше 0,03 А, а напруга, що вимірюється вольтметром, встановиться на рівні 0,03 В.

При подачі імпульсів з частотою f₁ струм, що споживається схемою, збільшиться на 10 – 20 %.

Потім вимикачем SA2 підключають живлення до навантаження. При цьому струм у колі живлення підвищується до рівня 0,54 А, а напруга на виводі 3 до рівня 0,05 В.

Далі поступово підвищують частоту сигналу на вході РБС аж доки пристрій не спрацює (зазвичай частота спрацьовування f₂=30 Гц).

Відключення навантаження при цьому спостерігається за спадом струму споживання до рівня 0,04 А та за підвищенням напруги на комутуючому транзисторі до рівня 20 В. Частота спрацьовування f₂ порівнюється з паспортними даними.

В разі незначного відхилення частоти f₂ від нормованого значення виконують корегування параметрів схеми перетворювача за допомогою добіркового резистора.

Якщо таке втручання не дає позитивного результату, підбирають відповідний тип стабілітрону схеми порівняння.

Після визначення частоти спрацьовування перевіряють функціонування схеми захисту від повторного вмикання стартер при працюючому ДВЗ.

Для цього вимикають та знов вмикають SA2 (SA1 залишається увімкненим). Показання приладів PV, PA при цьому не повинні змінюватися.

Для остаточної перевірки тригерної частини схеми вимикають обидва вимикача, зменшують частоту генератора до значення f₁, потім почергово вмикають SA1 та SA2, повторюючи операції тестування.

Реле захисту від перевищення частоти обертів ДВЗ функціонує та перевіряється аналогічно РБС (рис.4).

Рис. 4 Схема підключень приладів до електронного реле захисту

Виконавчим пристроєм такого блоку є електромагнітне реле з комутуючою здатністю до 10А.

Спрацьовування Р3ПЧ за паспортними даними відбувається на частоті обертання двигуна n=1650 хв^-1 (=56 Гц) та реєструється за підключенням лампи HL.

Локалізація несправності до рівня структурного елементу схеми здійснюється звісними способами на основі аналізу електричної принципової схеми пристрою.