Partea întâi a acestei serii a subliniat avantajele folosirii osciloscopului în defavoarea unui voltmetru digital, şi cum aceste avantaje pot fi exploatate în timpul unor proceduri de diagnozã. În partea a doua a acestei serii vom vedea cum sã setãm osciloscopul corect pentru a maximiza eficienţa acestuia.

Setarea Scãrilor de Voltaj

Pe un osciloscop, valoarea voltajului este afişatã pe axa verticalã iar timpul pe axa orizontalã. Scara voltajului este selectatã asemãnãtor cu selectarea scãrii unui voltmetru şi poate fi reglatã sã afişeze voltajul într-o valoare mai micã sau mai mare a timpului, în funcţie de componenta diagnosticatã. Dacã scara selectatã este prea mare, tiparul va fi afişat cu o înãlţime foarte micã; pe când o scarã prea micã va afişa numai o porţiune a tiparului, o parte din acesta “ieşind” practic din afişajul osciloscopului. În mod normal, nu conteazã dacã selectaţi o scarã a voltajului prea micã, atât timp cât voltajul semnalului nu este mai mare decât cel pe care îl poate suportã instrumentul. Pe unele osciloscoape, scara voltajului reprezintã voltajul total pe care acestea îl pot afişa, de ex. 20 volţi. Alternativ, ecranul va fi marcat de diviziuni şi scara va putea fi mãsuratã în volţi pe diviziunea, ceea ce înseamnã cã fiecare diviziune verticalã reprezintã o porţiune din voltajul total. În cazul exemplificat mai sus, unde scara totalã este de 20 volţi, atunci când 4 diviziuni sunt marcate pe display, scara selectatã ar trebui sã fie 5 volţi pe diviziune, însumând în total 20 volţi. Unele osciloscoape afişeazã atât scãrile cât şi valorile digitale pentru vârful şi media voltajului.

Setarea Scãrii Timpului

Este de asemenea posibil sã ajustaţi scara timpului pentru a vã servi ca mai bine în diagnozã. Scara timpului selectatã, de ex. 100ms, determinã intervalul de timp în care variaţia tensiunii doriţi sã fie afişat pe display, de la stânga la dreapta. Valorile disponibile pot fi afişate fie în timp pe diviziune sau în timp total, similar cu valorile voltajului. Scãri tipice ale timpului pot varia de la câteva microsecunde (a milioana parte dintr-o secundã) pânã la câteva secunde pe diviziune sau scară totalã.

Urme/tipare

Atunci când nu se face nici o conexiune la un circuit, urma afişatã trebuie sã fie o linie dreaptã indicând zero volţi. Uneori acesta linie nu este dreaptã, de obicei datoritã interferenţelor cu iluminatul camerei, etc. Interferenţele nu reprezintã în mod obişnuit o problemã atunci când se testeazã un circuit pentru cã firele sunt conectate eficient de circuit în sine. Unele osciloscoape pot afişa mai mult de o urmã în acelaşi timp, fiecare putând fi poziţionatã dupã voie pe ecran. O scarã diferitã de voltaj poate fi selectatã pentru fiecare urmã, dar scara timpului va fi aceiaşi pentru toate urmele afişate. Acest lucru permite compararea semnalelor în timp real, atât ca sincronizare cât şi ca voltaj şi formã a tiparului.

Continuarea in numarul 11-12 al Revistei AutoTehnica

Toba de eşapament…cilindru din tablã, material izolator în interior, scoate zgomot..oare?!?
Ca orice altã componentã ce echipeazã automobilele în ziua de azi, şi toba de eşapament primeşte o atenţie sporitã. Datoritã ei un Aston Martin are sunetul pe care îl are, sunet ce poate fi auzit de la 3 kilometri distanţã şi care vã va face câinele sã fugã speriat în cuşcã. Tot datoritã ei, condusul în regim de croazierã este relaxant dar în acelaşi timp acceleraţiile puternice sunt simţite sonor. Zgomotul motorului a fost, este şi va fi întotdeauna asociat cu stilul de condus si performantele automobilului, cel puţin atât vreme cât vom mai avea maşini propulsate de motoare cu combustie internã, când vom trece pe electrice probabil vom înregistra zgomotul unei maşini de Formula 1 pe un CD şi îl vom ascultã pentru a avea senzaţia cã ne aflãm în spatele volanului.
Revenind la ale noastre, sperãm prin acest articol sã explicãm în detaliu rolul şi modul de funcţionare al tobei de eşapament.

Conceptul de Bazã

Motoarele cu combustie internã sunt echipate cu tobã de eşapament pentru a amortiza zgomotul generat de procesul de combustie. Un val de înaltã presiune este generat de combustie în cilindrii motorului care se propagã prin ţeava de eşapament. Acest val de înaltã presiune se repetã cu o frecvenţã definitã de f=(turaţia motorului x numãrul de cilindrii)/120 pentru un motor în patru timpi. Frecvenţa sunetului diferã. Mãsurãtori efectuate pe un motor Continental 0-200 evidenţiazã faptul cã majoritatea pluşurilor se aflã în aria 0-600Hz. Tobele de eşapament sunt concepute pentru a atenua nivelul sonor la aceste frecvenţe. În general, undele sonore ce se propagã prin ţeavã pot fi atenuate folosind o tobã de eşapament disipativã sau reactivã.
O tobã de eşapament disipativã foloseşte materiale ce izoleazã fonic pentru a prelua energia de la unda sonorã. Amortizoarele reactive, ce sunt des folosite în aplicaţiile automotive, reflectã undele sonore înapoi cãtre sursã şi previn astfel propagarea acestora prin ţeavã. Design-ul amortizoarelor reactive este bazat fie pe principiul rezonanţei Helmholtz fie pe principiul camerei de expansiune.
În cazul design-ul bazat pe rezonanţa Helmholtz, o camerã de rezonanţã este ataşatã tobei de eşapament. La o frecvenţã staticã camera va rezona şi undele sonore din toba de eşapament sunt redirecţionate înapoi cãtre sursã. Însã, frecvenţa nu este întotdeauna staticã iar în cazul în care frecvenţa nu este cea pentru care a fost calculat volumul camerei, aceasta nu va diminua semnificativ volumul sonor. Putem trage concluzia cã acest model de tobe de eşapament este adresat numai unei anumite frecvenţe ale undelor sonore, deci îşi fac cel mai bine treaba numai la o anumitã turaţie a motorului. În unele cazuri, acest model de tobã are mai multe camere de rezonanţã, una pentru o anumitã categorie de frecvenţe, astfel cã pe o plajã cât mai mare de turaţii zgomotul este atenuat.
Tobele de eşapament cu camerã de expansiune reflectã undele sonore prin modificarea bruscã a diametrului ţevii ce parcurge toba. Nu au puterea de atenuare a sunetului asemãnãtoare modelelor Helmholtz, însã frecventele la care camerã de expansiunea îşi face treaba sunt mult mai rãspândite. Unele tobe de eşapament cu camerã de expansiune sunt echipate cu materiale absorbante de zgomot pentru ajuta la îmbunãtãţirea atenuãrii frecvenţelor înalte.
În ambele cazuri prezentate mai sus, lungimea ţevii ce iese din tobã reprezintã un factor foarte important. Ţeava în sine se comportã ca o camerã de rezonanţã. Caracteristicile de atenuare ale tobei de eşapament sunt modificate dacã nu se foloseşte o ţeavã la evacuarea gazelor scãzând astfel mult din performanţe.
De asemenea, viteza de evacuare a gazelor joacã un rol importanta în performanţele tobei. Putem da exemple în care zgomotul este redus de la 35db la 6-10dB atunci când viteza de evacuare a gazelor este crescutã de la zero la 230 ft/sec (aprox. 70m/sec). În general, motoarele diesel, de ex., prezintã o vitezã de evacuare a gazelor de 164ft/sec (aprox. 50m/sec) pânã la 390 ft/sec (aprox. 120m/sec). Efectul vitezei este legat de interacţiunea sunetului turbulenţei şi de acest lucru depinde design-ul interior al tobei de eşapament.

Procedura de Fabricare

Se începe prin specificare frecvenţei rezonanţei şi nivelul de atenuare dorit. Ulterior se calculeazã volumul camerei şi suprafaţa de deschidere (conectare) dintre ţeavã de eşapament şi camerã. În final un material se foloseşte pentru a acoperi deschiderile, material ce trebuie sã prezinte o anumitã rezistenţã la trecere a gazelor pentru a oferi amortizarea corectã. Introducând ţeava finalã de evacuare se îmbunãtãţesc suplimentar performanţele tobei de eşapament.

Design-ul Tipic al Tobelor de Eşapament

Douã tobe de eşapament reactive tipice sunt prezentate în Figurã 1 şi Figura 2. Primul design (Fig. 1) este frecvent ales datoritã preţului mai scãzut dar şi presiunii scãzute din toba finalã. Al doilea, oferã o atenuare sporitã a zgomotului şi este modelul recomandat majoritatea producãtorilor. Însã, datoritã faptului cã nu existã o legãturã directã între ţeava de intrare si cea de ieşire, acest model este supus unor presiuni mai mare în tobã, presiuni ce pot afecta performantele motorului, evacuarea gazelor fãcându-se mai greoi.
Din punct de vedere acustic, tobã prezentatã în Fig. 1 are mai multe camere ce sunt conectate la teava de eşapament prin orificii ilustrate în centrul tubului. Atunci când existã gaze în mişcare prin teava de eşapament, un curent vertical este creat de fiecare orificiu ce leagã teava de camerã iar acest lucru are un efect semnificativ asupra circulaţiei gazelor. În Fig. 2 design-ul diferã radical prin faptul cã nu existã o legãturã directã între cele douã ţevi, viteza gazelor fiind redusã, fapt de conduce la reducerea vortexurilor create, vortexuri de pun probleme design-ului prezentat în Fig. 1.
Presiunea maximã permisã pentru un motor Continental 0-150 sau Lycoming 540 este de 1 psi (aproximativ 0.068 bari). Tobe de eşapament ca cea prezentatã în Fig. 1 genereazã minim de presiune, în timp ce modele asemãnãtoare ce cel prezentat în Fig. 2 prezintã valori mãsurate de 1.4±0.2 psi (0.096±0.013 bari).

Continuarea in numarul 11-12 al Revistei AutoTehnica

- Începeţi întotdeauna cu începutul.
- Nu presupuneţi nimic, conduce la neefectuarea unor teste. Atunci când la sfârşitul parcurgerii unei anumite linii de investigaţie veţi avea în continuare codul de eroare afişat, vã veţi pune semne de întrebare asupra acelor teste pe care nu le-aţi efectuat.
- Abordaţi fiecare problemã individual. Pentru cã ieri problema unei slabe funcţionãri a reprezentat-o o scurgere de aer, acest lucru nu are absolut nici o importanţã pentru faptul cã azi autovehiculul funcţioneazã prost.
- Abordarea celei mai cunoscute cauze a problemei este în regulã, dar fiţi pregãtiţi pentru o altã metodã sau cale de diagnosticare dacã s-a dovedit cã problema este din altã cauzã decât cea consideratã iniţial. Acest gen de diagnozã poate fi cel mai bun prieten sau cel mai aprig duşman.
- Dacã suspectaţi cã o componentã a cedat, atunci v-aş recomanda sã dovediţi acest lucru fãrã urmã de îndoialã, testând acea componentã în cât mai multe moduri cu putinţã.
- Sunt momente când este mai eficient sã alcãtuiţi un plan de acţiune eliminând cauzele imposibile ale defecţiunii decât cele posibile.
- De nenumãrate ori am luat o pauzã de 5 minute sã mã îndepãrtez de problemã pentru a revitaliza procesul de abordare logicã. Întoarcerea cu o abordare nouã poate face diferenţa.
- Dacã o anumitã rutã de diagnosticare nu oferã rezultatele dorite, poate fi totuşi un succes, acum ştiţi ce nu cauzeazã problema. Mergeţi mai departe.
- Procesul de gândire trebuie sã fie logic şi metodic.
- Faceţi-vã temele. Pregãtirea este un factor esenţial în orice diagnozã.
- Nu totul se reduce la gãsirea problemei în fix 60 de secunde. Dacã se iveşte posibilitatea şi sunteţi pregãtiţi, investigaţi puţin referitor la problemã, cu urmãtoarea ocazie când veţi avea un autoturism cu aceiaşi problemã veţi aborda diagnosticarea în deplinã cunoştinţã de cauzã.
- Întotdeauna priviţi problema din punctul de vedere al ECU-ului. Ce trebuie sã vadã? Ce vede de nu îi convine? Cum face diferenţa dintre o condiţie şi cealaltã?
- Nu vã puneţi toate speranţele în aparatul de diagnosticare, detectare şi remedierea problemelor electrice încep cu DTC dar nu ar trebui niciodatã sã se termine cu acestea. Aflaţi codul şi apoi folosiţi un osciloscop.
- Osciloscopul este un instrument ce trebuie sã îl deprinzi sã îl foloseşti singur, indiferent la ce nivel te afli. Atunci când poţi vedea eroarea înţelegi clar circuitul şi eroarea acestuia. Dacã sunteţi la început de drum în folosirea osciloscopului, staţi liniştiţi, nu este nici o greşealã pe care o puteţi face şi care sã nu fi fost fãcutã deja de cei mai experimentaţi.
- Ţineţi minte, cel mai eficient instrument pe care îl posedaţi suntei chiar voi! Având în apropiere cel mai bun instrument de scanare, calculatoare performante şi osciloscoape puternice; sunã bine dar acestea nu vor gãsi şi nici nu vor remedia problema. Nu judec niciodatã competenţa cuiva dupã mãrimea dulapului cu scule sau dupã ce este înãuntru.
- Nu sunteţi angajat ca maşina de memorie, nu este nimic rãu în a scrie descoperiri/sfaturi folositoare pe o hârtie. Personal, mâzgãlitul în sine mã ajutã sã ţin minte anumite lucruri.
- Remediati imediat cum gãsiţi. Nu recomand sã mergeţi mai departe cu diagnoza dacã aţi dovedit cã o componentã trebuie înlocuitã. Faceţi un sumar dupã investigaţie nu în timpul acesteia.