Λύσεις — Όργανα και Συσκευές Μετρήσεων και Ελέγχου (σελ. 52) – ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΕΛΕΓΧΩΝ ΚΑΙ ΔΙΑΓΝΩΣΕΩΝ Γ΄ ΕΠΑΛ
Λύσεις — Όργανα και Συσκευές Μετρήσεων και Ελέγχου
Λύσεις στις 15 ερωτήσεις του κεφαλαίου: ιδιότητες/κριτήρια ταξινόμησης οργάνων, κλάση οργάνου, μέτρα προστασίας, πολύμετρο, θερμόμετρα, πιεσόμετρα, παλμογράφος, αναλυτής καυσαερίων, συσκευή εξόδου σημάτων.
Σκοπός και ρόλος της μέτρησης
Ερώτηση: Τι σημαίνει στην πράξη η διεξαγωγή μιας μέτρησης και ποιος είναι ο ρόλος και ο σκοπός των μετρήσεων;
Απάντηση:
- Τι σημαίνει στην πράξη η διεξαγωγή μιας μέτρησης και ποιος είναι ο ρόλος και ο σκοπός των μετρήσεων;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μέτρηση είναι η σύγκριση μιας ποσότητας ενός φυσικού μεγέθους με μια όμοια ποσότητα, που έχει οριστεί ως μονάδα. Το αποτέλεσμα αυτής της σύγκρισης είναι μια αριθμητική τιμή, δηλαδή: Ποσότητα φυσικού μεγέθους = Αριθμητική τιμή x Μονάδα μέτρησης. Ο ρόλος της μέτρησης είναι ο έλεγχος του μετρούμενου μεγέθους, που γίνεται με σύγκριση της αριθμητικής τιμής που μετρήθηκε με την αναμενόμενη ή τυποποιημένη τιμή από κάποιο πρότυπο. Ο έλεγχος αυτός γίνεται συνήθως με σκοπό τη διάγνωση και αποκατάσταση των βλαβών και έχει θεραπευτικό αλλά, πολλές φορές, και προληπτικό χαρακτήρα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μέτρηση = σύγκριση με μονάδα → αριθμητική τιμή· ρόλος/σκοπός = έλεγχος (σύγκριση με πρότυπη τιμή) για διάγνωση/αποκατάσταση βλαβών, με θεραπευτικό ή προληπτικό χαρακτήρα
Κριτήρια ταξινόμησης οργάνων μέτρησης
Ερώτηση: Με ποια κριτήρια μπορούν να ταξινομηθούν τα όργανα μέτρησης;
Απάντηση:
- Με ποια κριτήρια μπορούν να ταξινομηθούν τα όργανα μέτρησης;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Τα όργανα και οι συσκευές μέτρησης ταξινομούνται σε διάφορες κατηγορίες ανάλογα με κάποιο κριτήριο, όπως: αναλογικά (συνεχώς μεταβαλλόμενη ένδειξη) ή ψηφιακά (ένδειξη μεταβαλλόμενη με μικρά βήματα)· επαφής (έρχονται σε επαφή με το μετρούμενο μέγεθος) ή μη επαφής· ενδεικτικά (ένδειξη μόνον όταν λειτουργούν) ή καταγραφικά (αποτυπώνουν σε χαρτί τις ενδείξεις)· ενεργά (απαιτούν πηγή ενέργειας) ή παθητικά (δεν απαιτούν). Τέλος, ως προς την αρχή λειτουργίας τους, τα όργανα διακρίνονται σε ηλεκτρομαγνητικά, επαγωγικά, μηχανικά, θερμικά, ηλεκτροχημικά, φωτεινά και όργανα άλλων ειδικών κατηγοριών, π.χ. παλμογράφοι.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αναλογικά/ψηφιακά, επαφής/μη επαφής, ενδεικτικά/καταγραφικά, ενεργά/παθητικά, και ως προς αρχή λειτουργίας: ηλεκτρομαγνητικά, επαγωγικά, μηχανικά, θερμικά, ηλεκτροχημικά, φωτεινά, ειδικά (π.χ. παλμογράφοι)
Κλάση οργάνου μέτρησης
Ερώτηση: Τι ονομάζουμε κλάση ενός οργάνου μέτρησης και ποιο βολτόμετρο θα επιλέξετε, αν έχετε δυο βολτόμετρα με κλάσεις: G1=0.5 και G2=1.5;
Απάντηση:
- Τι ονομάζουμε κλάση ενός οργάνου μέτρησης και ποιο βολτόμετρο θα επιλέξετε, αν έχετε δυο βολτόμετρα με κλάσεις: G1=0.5 και G2=1.5;
Σύνοψη: Κλάση λέγεται το μεγαλύτερο σχετικό σφάλμα που είναι δυνατόν να παρουσιάσει ένα όργανο, σύμφωνα με τον κατασκευαστή του, στους 20 °C, ως προς το μέγιστο (τέλος) της κλίμακάς του, δηλαδή G% = [max(Χπ − Χμ) / Χτέλους κλίμακας] × 100. Τα όργανα του εμπορίου είναι διεθνώς ταξινομημένα σε εννέα κλάσεις (0.05, 0.1, 0.2, 0.3, 0.5, 1, 1.5, 2.5, 5) και όσο μικρότερη είναι η κλάση, τόσο καλύτερο είναι το όργανο. Επομένως, μεταξύ ενός βολτομέτρου με κλάση G1=0.5 και ενός με G2=1.5, θα επιλέξουμε το βολτόμετρο με κλάση G1=0.5, αφού έχει μικρότερο μέγιστο σχετικό σφάλμα και άρα είναι το ακριβέστερο (καλύτερο) όργανο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κλάση = μεγαλύτερο σχετικό σφάλμα οργάνου ως προς τέλος κλίμακας· μικρότερη κλάση = καλύτερο όργανο ⇒ επιλέγουμε το G1=0.5
Βαθμός ανάλυσης κλίμακας και σφάλμα μέτρησης
Ερώτηση: Γιατί ο μεγάλος βαθμός ανάλυσης της κλίμακας μέτρησης του οργάνου βοηθάει στη μείωση των σφαλμάτων μέτρησης;
Απάντηση:
- Γιατί ο μεγάλος βαθμός ανάλυσης της κλίμακας μέτρησης του οργάνου βοηθάει στη μείωση των σφαλμάτων μέτρησης;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο βαθμός ανάλυσης της κλίμακας ενός οργάνου είναι η κατασκευαστική δυνατότητα διαχωρισμού των ενδείξεων της κλίμακας σε μικρότερες υποδιαιρέσεις. Όσο μεγαλύτερος είναι ο βαθμός ανάλυσης, τόσο πιο μικρές είναι οι υποδιαιρέσεις ανάμεσα σε δύο διαδοχικές γραμμές της κλίμακας, οπότε η βελόνα ή η ένδειξη μπορεί να «διαβαστεί» με μεγαλύτερη ακρίβεια, χωρίς να χρειάζεται να γίνει κατά προσέγγιση εκτίμηση ανάμεσα σε δύο μακρινές υποδιαιρέσεις. Έτσι μειώνεται η αβεβαιότητα ανάγνωσης της ένδειξης και, κατά συνέπεια, μειώνεται και το σφάλμα της μέτρησης.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μεγαλύτερος βαθμός ανάλυσης = μικρότερες υποδιαιρέσεις στην κλίμακα = ακριβέστερη ανάγνωση της ένδειξης = μικρότερο σφάλμα μέτρησης
Μέτρα προστασίας οργάνων κατά τη μέτρηση
Ερώτηση: Ποια μέτρα προστασίας των οργάνων και των συσκευών μέτρησης πρέπει να εφαρμόζετε κατά τη διάρκεια της μέτρησης;
Απάντηση:
- Ποια μέτρα προστασίας των οργάνων και των συσκευών μέτρησης πρέπει να εφαρμόζετε κατά τη διάρκεια της μέτρησης;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Βασική προϋπόθεση είναι η επιλογή του σωστού τύπου οργάνου και της κατάλληλης κλίμακας μέτρησης· αν δε γνωρίζουμε την τάξη μεγέθους του προς μέτρηση μεγέθους, ξεκινάμε τη μέτρηση με τη μεγαλύτερη δυνατή κλίμακα και ελέγχουμε τη συνδεσμολογία του οργάνου. Δεν επιχειρούμε ποτέ να μετρήσουμε μεγέθη που ξεπερνούν σε τιμή το μέγιστο της κλίμακας ενός οργάνου. Τα όργανα προστατεύονται από μεγάλα ρεύματα με κατάλληλες τηκτές ασφάλειες ή τηκτούς συνδέσμους και ασφαλειοδιακόπτες μικρής αντίστασης· πριν αντικαταστήσουμε μια καμένη ασφάλεια ή σύνδεσμο πρέπει πρώτα να εντοπίσουμε και να διορθώσουμε το πρόβλημα του κυκλώματος. Όταν ένα όργανο παρεμβάλλεται στο μετρούμενο κύκλωμα, η σύνδεση και η αποσύνδεσή του γίνονται πάντοτε με προσωρινή διακοπή της πηγής τροφοδοσίας. Πρέπει να αποφεύγεται η τυχαία βραχυκύκλωση των ακροδεκτών μέτρησης, γιατί προκαλεί μεγάλη ένταση ρεύματος και βλάβη τόσο στο όργανο όσο και στον μικροϋπολογιστή του αυτοκινήτου. Τα όργανα πρέπει επίσης να προστατεύονται από εξωτερικές επιδράσεις του περιβάλλοντος της μέτρησης, όπως ξένα ηλεκτρικά και μαγνητικά πεδία, υψηλή θερμοκρασία, πίεση, θόρυβος, ταλαντώσεις και στατικός ηλεκτρισμός. Τέλος, σε συσκευές που τροφοδοτούνται από την ηλεκτρική εγκατάσταση ενός χώρου, ελέγχουμε πάντα την τάση τροφοδοσίας του δικτύου και τον ρυθμιστικό επιλογέα τάσης του μετασχηματιστή τροφοδοσίας της συσκευής.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Σωστός τύπος/κλίμακα οργάνου, ασφάλειες/ασφαλειοδιακόπτες, διακοπή τροφοδοσίας πριν σύνδεση/αποσύνδεση εν σειρά οργάνου, αποφυγή βραχυκύκλωσης ακροδεκτών, προστασία από εξωτερικές επιδράσεις, έλεγχος τάσης τροφοδοσίας/επιλογέα τάσης
Αναλογικό vs ψηφιακό πολύμετρο
Ερώτηση: Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ ενός αναλογικού και ενός ψηφιακού πολυμέτρου, ως προς την αρχή λειτουργίας τους, και ποιο από τα δυο είδη θα χρησιμοποιήσετε για την ανίχνευση ηλεκτρικών μεγεθών;
Απάντηση:
- Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ ενός αναλογικού και ενός ψηφιακού πολυμέτρου, ως προς την αρχή λειτουργίας τους, και ποιο από τα δυο είδη θα χρησιμοποιήσετε για την ανίχνευση ηλεκτρικών μεγεθών;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Το αναλογικό πολύμετρο είναι ουσιαστικά ένας μετρητής συνεχούς ρεύματος που χρησιμοποιεί μηχανισμό κινητού πηνίου: ένα πηνίο μέσα σε μαγνητικό πεδίο μόνιμου μαγνήτη αναπτύσσει, όταν διαρρέεται από ρεύμα, δυνάμεις Laplace που δημιουργούν ροπή περιστροφής ανάλογη της έντασης του ρεύματος, κινώντας τη βελόνα ένδειξης πάνω στην κλίμακα. Το ψηφιακό πολύμετρο είναι ουσιαστικά ένας συγκριτής τάσεων, που χρησιμοποιεί ένα ολοκληρωμένο κύκλωμα σύγκρισης τάσεων (τελεστικός ενισχυτής)· η μετρούμενη τάση συγκρίνεται με μια πριονωτή τάση που παράγει το ίδιο το όργανο και το αποτέλεσμα κωδικοποιείται και εμφανίζεται στην οθόνη. Τα αναλογικά χρησιμοποιούνται κυρίως όταν μας ενδιαφέρει η ανίχνευση ενός μεγέθους (δηλαδή η παρακολούθηση μιας μεταβολής), ενώ τα ψηφιακά όταν μας ενδιαφέρει με ακρίβεια η τιμή μέτρησης του μεγέθους. Επομένως, για την ανίχνευση ηλεκτρικών μεγεθών χρησιμοποιούμε το αναλογικό πολύμετρο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Αναλογικό: μηχανισμός κινητού πηνίου (βελόνα)· Ψηφιακό: συγκριτής τάσεων με Α/Ψ μετατροπέα (οθόνη)· για ανίχνευση χρησιμοποιούμε το αναλογικό, για ακριβή τιμή το ψηφιακό
Μετρήσεις τάσης, ρεύματος, αντίστασης με τον ίδιο μηχανισμό
Ερώτηση: Πώς μπορούμε με τον ίδιο μηχανισμό κινητού πηνίου ενός αναλογικού πολυμέτρου να μετρήσουμε τάση, ένταση ρεύματος και αντιστάσεις;
Απάντηση:
- Πώς μπορούμε με τον ίδιο μηχανισμό κινητού πηνίου ενός αναλογικού πολυμέτρου να μετρήσουμε τάση, ένταση ρεύματος και αντιστάσεις;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο μηχανισμός κινητού πηνίου μετρά μόνον ασθενή συνεχή (DC) ρεύματα με μέγιστη τιμή 1 mA. Για να μετρήσουμε μεγαλύτερα ρεύματα, χρησιμοποιούμε διαιρέτες ρεύματος με μικρές αντιστάσεις βραχυκύκλωσης, ώστε στον μηχανισμό κινητού πηνίου να περνά μόνον ένα ποσοστό του κύριου ρεύματος, βαθμονομώντας κατάλληλα την κλίμακα σε υποδιαιρέσεις. Για τη μέτρηση τάσεων, μετατρέπουμε τις τάσεις σε ρεύματα με τη χρήση κατάλληλων αντιστάσεων, σύμφωνα με τον νόμο του Ohm. Για τη μέτρηση αντιστάσεων, μετράμε πάλι το ρεύμα που προκαλείται σε ένα κύκλωμα, γνωρίζοντας ότι το ρεύμα είναι αντιστρόφως ανάλογο προς την αντίσταση (μια μεγάλη αντίσταση θα προκαλέσει ένα μικρό ρεύμα στο κύκλωμα)· για εναλλασσόμενα ρεύματα/τάσεις χρησιμοποιούνται επιπλέον ανορθωτικές διατάξεις.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ρεύμα: διαιρέτες ρεύματος (αντιστάσεις βραχυκύκλωσης παράλληλα)· Τάση: μετατροπή σε ρεύμα με αντιστάσεις σε σειρά (νόμος Ohm)· Αντίσταση: μέτρηση ρεύματος αντιστρόφως ανάλογου της αντίστασης
Θερμόμετρα υπερύθρων ακτίνων
Ερώτηση: Πώς λειτουργούν τα θερμόμετρα υπερύθρων ακτίνων και γιατί έχουν μεγάλο πλεονέκτημα κατά τη διεξαγωγή μετρήσεων θερμοκρασίας σε διάφορα συστήματα του αυτοκινήτου;
Απάντηση:
- Πώς λειτουργούν τα θερμόμετρα υπερύθρων ακτίνων και γιατί έχουν μεγάλο πλεονέκτημα κατά τη διεξαγωγή μετρήσεων θερμοκρασίας σε διάφορα συστήματα του αυτοκινήτου;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η αρχή της λειτουργίας των θερμομέτρων με υπέρυθρες ακτίνες βασίζεται στη μελέτη του φάσματος των υπέρυθρων ακτίνων που εκπέμπει ένα σώμα: η αλλαγή της θερμοκρασίας ενός σώματος προκαλεί μεταβολή στην ακτινοβολία (και στο χρώμα) του, και η ανάλυση αυτής της ακτινοβολίας δίνει τη θερμοκρασία του σώματος με σύγκριση με τη μετρούμενη τιμή. Τα θερμόμετρα αυτά έχουν μεγάλο πλεονέκτημα γιατί η ταχύτητα μέτρησης είναι περίπου 1 δευτερόλεπτο, με παράλληλα μεγάλη ακρίβεια, και κυρίως δεν απαιτούν επαφή με το μετρούμενο σώμα - στοιχείο πολύ σημαντικό όταν το εξάρτημα είναι πολύ θερμό, κινούμενο ή δυσπρόσιτο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Βασίζονται στην ανάλυση του φάσματος υπέρυθρης ακτινοβολίας που εκπέμπει το σώμα· πλεονέκτημα: πολύ γρήγορη (~1 δευτ.), ακριβής μέτρηση, ΧΩΡΙΣ επαφή με το μετρούμενο σώμα
Διάγνωση βλαβών με πιεσόμετρα
Ερώτηση: Να αναφέρετε μερικά παραδείγματα διάγνωσης βλαβών, που μπορεί να εντοπιστούν από την ερμηνεία των ενδείξεων των πιεσομέτρων.
Απάντηση:
- Να αναφέρετε μερικά παραδείγματα διάγνωσης βλαβών, που μπορεί να εντοπιστούν από την ερμηνεία των ενδείξεων των πιεσομέτρων.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μειωμένη πίεση σε κάποιον κύλινδρο σημαίνει ότι ο κύλινδρος αυτός παρουσιάζει διαρροή από τα έμβολα ή άλλα σημεία, ενώ αυξημένη πίεση σημαίνει ότι υπάρχει συγκέντρωση άνθρακα από την καύση. Μειωμένη πίεση λαδιού του κινητήρα σημαίνει πιθανή βλάβη στην αντλία λαδιού, βουλωμένους σωλήνες ή φίλτρο λαδιού, ή ακόμα και διαρροή λαδιού από φθορές και αυξήσεις σε ανοχές εξαρτημάτων. Μειωμένη πίεση καυσίμου σε επιτάχυνση σημαίνει πιθανή βλάβη της αντλίας καυσίμου και βουλωμένους σωλήνες ή φίλτρο καυσίμου.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μειωμένη πίεση κυλίνδρου = διαρροή εμβόλων· αυξημένη = άνθρακας από καύση· μειωμένη πίεση λαδιού = βλάβη αντλίας/βουλωμένα φίλτρα/διαρροή· μειωμένη πίεση καυσίμου σε επιτάχυνση = βλάβη αντλίας/βουλωμένα φίλτρα-σωλήνες καυσίμου
Αρχή λειτουργίας παλμογράφου
Ερώτηση: Ποια είναι η αρχή λειτουργίας του παλμογράφου και τι είδους μεγέθη μπορούμε να μετρήσουμε από την οθόνη του;
Απάντηση:
- Ποια είναι η αρχή λειτουργίας του παλμογράφου και τι είδους μεγέθη μπορούμε να μετρήσουμε από την οθόνη του;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η αρχή της λειτουργίας του παλμογράφου στηρίζεται στην εκτροπή της δέσμης των ηλεκτρονίων εξαιτίας της έντασης των ηλεκτρικών πεδίων των πλακών απόκλισης. Οι πλάκες απόκλισης μοιάζουν με τις πλάκες ενός πυκνωτή και η εκτροπή της δέσμης είναι ανάλογη προς την τάση που έχουν οι πλάκες απόκλισης (κατακόρυφη εκτροπή = μετρούμενη τάση). Στις πλάκες οριζόντιας απόκλισης εφαρμόζεται μια πριονωτή τάση από τον ίδιο τον παλμογράφο, που λέγεται σάρωση και είναι ανάλογη του χρόνου· έτσι το αποτέλεσμα είναι να φαίνεται στην οθόνη μια κυματομορφή τάσης ως προς τον χρόνο. Επομένως, από την οθόνη του παλμογράφου μπορούμε να μετρήσουμε τάσεις (πλάτος του σήματος) και χρονικά μεγέθη (περίοδο, χρονική διάρκεια φαινομένων), δηλαδή γενικά ηλεκτρικά σήματα που μεταβάλλονται στον χρόνο.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Εκτροπή δέσμης ηλεκτρονίων ανάλογη της τάσης (κατακόρυφα) και σάρωση ανάλογη του χρόνου (οριζόντια) → κυματομορφή τάσης-χρόνου· μετρά τάσεις και χρονικά μεγέθη (περίοδο/συχνότητα)
Ευαισθησία τάσης και ευαισθησία χρόνου παλμογράφου
Ερώτηση: Τι ονομάζεται ευαισθησία τάσης και τι ευαισθησία χρόνου σε έναν παλμογράφο και πώς χρησιμοποιούνται για τις μετρήσεις;
Απάντηση:
- Τι ονομάζεται ευαισθησία τάσης και τι ευαισθησία χρόνου σε έναν παλμογράφο και πώς χρησιμοποιούνται για τις μετρήσεις;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η τάση που απαιτείται για να αποκλίνει η δέσμη των ηλεκτρονίων κατακόρυφα στην οθόνη κατά μία υποδιαίρεση (DIV, συνήθως 1 cm) λέγεται ευαισθησία τάσης (Εν), ενώ ο χρόνος που απαιτείται για να διανυθεί από τη δέσμη των ηλεκτρονίων οριζόντια απόσταση μίας και μόνον υποδιαίρεσης (DIV) λέγεται ευαισθησία χρόνου (Et). Και στις δύο περιπτώσεις, η μέτρηση ενός σήματος γίνεται πολλαπλασιάζοντας τις μετρούμενες υποδιαιρέσεις (DIV) από την οθόνη με τις ευαισθησίες που έχουν επιλεγεί στον επιλογέα. Π.χ. με επιλογές Εν=4 V/DIV και Et=2 ms/DIV, ένα πλάτος τάσης 3 DIV αντιστοιχεί σε Vo=3DIV×4V/DIV=12V, και μια περίοδος 10 DIV αντιστοιχεί σε T=10DIV×2ms/DIV=20ms.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Εν = τάση για κατακόρυφη απόκλιση 1 DIV· Et = χρόνος για οριζόντια μετατόπιση 1 DIV· μέτρηση = (μετρημένα DIV) × (επιλεγμένη ευαισθησία)
Διάγνωση βλαβών με κυματομορφές παλμογράφου
Ερώτηση: Να αναφέρετε μερικά παραδείγματα διάγνωσης βλαβών, που μπορεί να εντοπιστούν από την ερμηνεία των κυματομορφών της οθόνης του παλμογράφου σε διάφορα συστήματα του αυτοκινήτου.
Απάντηση:
- Να αναφέρετε μερικά παραδείγματα διάγνωσης βλαβών, που μπορεί να εντοπιστούν από την ερμηνεία των κυματομορφών της οθόνης του παλμογράφου σε διάφορα συστήματα του αυτοκινήτου.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Στην κυματομορφή του δευτερεύοντος πηνίου σε ηλεκτρονική ανάφλεξη, μια μεγάλη γραμμή ανάφλεξης σημαίνει λίγες (2-3) ταλαντώσεις, ενώ η γραμμή σπινθήρα δείχνει την κατάσταση των μπουζί, του καλύμματος του διανομέα και του ρότορα, καθώς και τυχόν σπασμένα μπουζοκαλώδια ή κακό μείγμα. Με την κυματομορφή ελέγχου του τρανζίστορ της μονάδας ανάφλεξης, από το σχήμα των παλμών μπορούμε να ελέγξουμε τη σωστή λειτουργία διακοπής/αποκατάστασης του ρεύματος στο πρωτεύον. Στην κυματομορφή εξόδου του εναλλακτήρα φόρτισης, ο παλμογράφος μπορεί να δείξει βλάβες στις διόδους και στα πηνία του στάτη, όταν φαίνεται ότι ορισμένοι DC παλμοί λείπουν ή η κυματομορφή εμφανίζεται παραμορφωμένη (π.χ. λόγω βραχυκυκλωμένης διόδου). Τέλος, στην κυματομορφή ενός αισθητήρα ABS, ο παλμογράφος μπορεί να ανιχνεύσει τυχόν σπασμένα δόντια του οδοντωτού δίσκου του τροχού, αφού οι κορυφές της επαγόμενης τάσης στα σπασμένα δόντια εμφανίζονται με μικρότερο πλάτος.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Κυματομορφή δευτ. πηνίου ανάφλεξης → σπασμένα μπουζοκαλώδια/κακό μείγμα· κυμ. τρανζίστορ ανάφλεξης → σωστή διακοπή ρεύματος πρωτεύοντος· κυμ. εναλλακτήρα → βλάβη διόδων/πηνίων στάτη· κυμ. αισθητήρα ABS → σπασμένα δόντια τροχού
Αρχή λειτουργίας σύγχρονων αναλυτών καυσαερίων
Ερώτηση: Ποια είναι η αρχή λειτουργίας των σύγχρονων αναλυτών καυσαερίων;
Απάντηση:
- Ποια είναι η αρχή λειτουργίας των σύγχρονων αναλυτών καυσαερίων;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Σήμερα επικρατούν οι αναλυτές καυσαερίων που λειτουργούν με βάση τα απορροφητικά φάσματα στην υπέρυθρη ακτινοβολία. Φάσμα είναι η εικόνα που παίρνουμε όταν διαχωριστούν οι ακτινοβολίες με διαφορετικό μήκος κύματος (λ) από τις σύνθετες ηλεκτρομαγνητικές ακτινοβολίες· ένα σώμα (αέριο) απορροφά τις ακτινοβολίες εκείνες που, κάτω από τις ίδιες συνθήκες, είναι δυνατόν να εκπέμψει. Τα απορροφητικά φάσματα είναι μέσα όχι μόνο ποιοτικής αλλά και ποσοτικής ανάλυσης στοιχείων και μειγμάτων, όπως τα καυσαέρια: η ποσοτική μέτρηση των στοιχείων ενός μείγματος με τη φασματογραφική μέθοδο δίνεται από την ένταση των γραμμών του φάσματος, η οποία μετριέται με τη βοήθεια ηλεκτρονικών κυκλωμάτων. (Παλαιότερα οι αναλυτές λειτουργούσαν με βάση την ηλεκτρική ή τη θερμική αγωγιμότητα των μειγμάτων αερίων, χωρίς όμως ακρίβεια στις μετρήσεις.)
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Βασίζονται στα απορροφητικά φάσματα στην υπέρυθρη ακτινοβολία· κάθε αέριο απορροφά συγκεκριμένο μήκος κύματος και η ένταση των γραμμών του φάσματος δίνει την ποσοτική σύσταση του μείγματος καυσαερίων
Διάγνωση βλαβών με αναλυτή καυσαερίων
Ερώτηση: Να αναφέρετε μερικά παραδείγματα διάγνωσης βλαβών, που μπορεί να εντοπιστούν από την ερμηνεία των αναλύσεων των συστατικών των καυσαερίων από έναν αναλυτή καυσαερίων.
Απάντηση:
- Να αναφέρετε μερικά παραδείγματα διάγνωσης βλαβών, που μπορεί να εντοπιστούν από την ερμηνεία των αναλύσεων των συστατικών των καυσαερίων από έναν αναλυτή καυσαερίων.
Σύνοψη: (ενδεικτική) Μεγάλη ποσότητα μονοξειδίου του άνθρακα (CO) δείχνει πλούσιο μείγμα, δηλαδή πολύ καύσιμο, που οφείλεται σε πρόβλημα έγχυσης ή μεγάλης πίεσης καυσίμου, βουλωμένα φίλτρα αέρα ή ακόμα ελαττωματικό αισθητήρα θερμοκρασίας (ο μικροϋπολογιστής θεωρεί κρύο τον κινητήρα). Μεγάλη ποσότητα CO2 δείχνει καλή απόδοση των θαλάμων καύσης· αν όμως η ποσότητα CO2 είναι χαμηλή με υψηλό CO, αυτό σημαίνει διαρροή στον σωλήνα εξάτμισης. Μεγάλη ποσότητα Ο2 σημαίνει φτωχό μείγμα ή διαρροή στον σωλήνα εξάτμισης, οπότε αναμένουμε και παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων οξειδίων του αζώτου (NOx). Η παρουσία άκαυστων υδρογονανθράκων (HC) σημαίνει ότι δεν λειτουργεί ο καταλύτης, ή δεν ρυθμίζεται σωστά η αναλογία καυσίμου-αέρα, ή δεν γίνεται σωστά η καύση στους θαλάμους (π.χ. κακή ανάφλεξη), ή ακόμη ότι είναι εκτός λειτουργίας ένας κύλινδρος του κινητήρα. Η δημιουργία οξειδίων του αζώτου (NOx) σημαίνει υψηλή θερμοκρασία (>1300 °C) και πίεση στους θαλάμους καύσης με ύπαρξη ποσότητας Ο2 (φτωχό μείγμα), κάτι που οφείλεται σε μεγάλη προπορεία ανάφλεξης, συγκέντρωση άνθρακα στους θαλάμους ή βλάβη του συστήματος ανακυκλοφορίας καυσαερίων (EGR). Τέλος, η ταυτόχρονη ύπαρξη μεγάλων ποσοτήτων HC και CO σημαίνει ότι υπάρχει μηχανικό πρόβλημα στον κινητήρα (π.χ. καίει λάδια) ή κάποιο ηλεκτρονικό πρόβλημα (π.χ. κακός χρονισμός της ανάφλεξης ή βλάβη του συστήματος ελέγχου εξάτμισης καυσίμου).
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Μεγάλο CO=πλούσιο μείγμα· χαμηλό CO2+υψηλό CO=διαρροή εξάτμισης· μεγάλο O2=φτωχό μείγμα/διαρροή· HC=κακή καύση/ανενεργός κύλινδρος/κακός καταλύτης· αυξημένα NOx=υψηλή θερμοκρασία/πίεση με φτωχό μείγμα ή βλάβη EGR· HC+CO μαζί=μηχανικό ή ηλεκτρονικό πρόβλημα
Οφέλη συσκευών εξόδου σημάτων
Ερώτηση: Ποια είναι τα οφέλη από τη χρήση των συσκευών εξόδου σημάτων;
Απάντηση:
- Ποια είναι τα οφέλη από τη χρήση των συσκευών εξόδου σημάτων;
Σύνοψη: (ενδεικτική) Η σύνδεση των ακροδεκτών των οργάνων μέτρησης απευθείας στις επαφές των ηλεκτρονικά ελεγχόμενων συστημάτων περιέχει πολλούς κινδύνους πρόκλησης τυχαίου βραχυκυκλώματος, που μπορεί να προκαλέσει μεγάλη βλάβη στον μικροϋπολογιστή, στο όργανο μέτρησης, αλλά και στον άνθρωπο. Η χρήση μιας συσκευής εξόδου σημάτων (breakout box) δημιουργεί μια παράλληλη επαφή διακλάδωσης, που διασφαλίζει τη λειτουργία του αισθητήρα ή του εξαρτήματος και ταυτόχρονα δίνει τη δυνατότητα σύνδεσης του οργάνου μέτρησης χωρίς κίνδυνο βραχυκυκλώματος. Έτσι, όλες οι μετρήσεις στο αυτοκίνητο γίνονται με ασφάλεια, εύκολα και γρήγορα, χωρίς να χρειάζεται να γίνονται οι απευθείας μετρήσεις πάνω στους ακροδέκτες των εξαρτημάτων, αποφεύγοντας σφάλματα και βραχυκυκλώματα.
Κριτήρια αξιολόγησης:
- Ασφαλής, εύκολη και γρήγορη σύνδεση οργάνων μέτρησης χωρίς κίνδυνο βραχυκυκλώματος στις επαφές των ηλεκτρονικών συστημάτων, αποφεύγοντας απευθείας μετρήσεις πάνω στους ακροδέκτες εξαρτημάτων
