CC BY
6Научный обзор УДК 629.018:377.169.3
СИМУЛЯТОР ДИАГНОСТИКИ АВТОМОБИЛЯ ELECTUDE SIMULATOR CHALLENGE
Александр Юрьевич Малахов
Московский автомобильно-дорожныи государственный технический
университет (МАДИ), Москва, Россия
Аннотация. Electude Simulator Challenge - электронный симулятор диагностики автомобиля, разработанный нидерландской компанией Electude. Электронная платформа использует игровые технологии для обучения студентов технических специальностей. Симулятор позволяет изучить основные принципы диагностики автомобиля с применением диагностического сканера, мультиметра, осциллографа.
Ключевые слова: Electude Simulator Challenge, диагностика автомобиля, диагностический сканер, мультиметр, осциллограф.
Для цитирования: Малахов А. Ю. Симулятор диагностики автомобиля Electude Simulator Challenge // Проблемы экспертизы в автомобильно-дорожной отрасли. 2024. № 2(11). С. 28-39.
Original review
AUTOMOBILE DIAGNOSTIC SIMULATOR «ELECTUDE SIMULATOR CHALLENGE»
Аleksandr Yu. Malakhov
Moscow Automobile and Road Construction State Technical University (MADI),
Moscow, Russia
Abstract. Electude Simulator Challenge is an electronic automobile diagnostic simulator developed by the Netherlandish company Electude. The electronic platform uses gaming technologies to teach students of technical specialties. The simulator allows you to study the basic principles of automobile diagnostics using a diagnostic scanner, multimeter, oscilloscope.
Keywords: Electude Simulator Challenge, automobile diagnostics, diagnostic scanner, multi-meter, oscilloscope.
For citation: Malakhov А. Yu. Automobile diagnostic simulator «Electude Simulator Challenge». Automotive and Road expert evaluation. 2024; (2):28-39. (in Russ).
Введение
Electude Simulator Challenge - электронный симулятор диагностики автомобиля, разработанный нидерландской компанией Electude. Сегодня Electude это
© Малахов А. Ю., 2024
лидер цифровых технологий для электронного обучения в автомобильной промышленности и в профессиональных учебных заведениях. Их платформа использует игровые технологии для обучения студентов технических специальностей. Цифровые технологии обучения Electude доступны на десятках языков и более чем в 70 странах [1].
Электронный симулятор диагностики автомобиля «Electude Simulator Challenge» находится в совершенно открытом и бесплатном доступе на официальном сайте разработчика simulator.electude.com [2]. Всё что нужно, чтобы воспользоваться симулятором, это зарегистрироваться на сайте.
Симулятор позволяет изучить основные принципы диагностики автомобиля с применением диагностического сканера, мультиметра, осциллографа. В нём доступно два основных режима. Первый - это «Игра». Здесь Вам необходимо выяснить причину неисправности автомобиля путём его диагностики и устранить её заменой неисправного компонента. После успешного выполнения задания начисляются баллы, количество которых зависит от того как быстро и хорошо (минимум диагностических операций и замен компонентов) Вы его выполнили. В игре имеется несколько уровней сложности: level 1 - «Двигатель не запускается», level 2 - «Двигатель работает неравномерно» и level 3 - «Неизвестная проблема, найдите и устраните её». «Игра» - это достаточно интересная симуляция, позволяющая испытать свои силы в диагностике неисправностей автомобиля.
Второй режим симулятора - «Испытание». Здесь автомобиль находится уже в полностью исправном состоянии. В данном режиме можно протестировать все возможности симулятора и научиться использовать его основные инструменты (диагностический сканер, мультиметр, осциллограф и др.) для диагностики ЭБУ (электронного блока управления) ДВС автомобиля, его датчиков и исполнительных компонентов. В рамках данной статьи рассмотрим основные возможности именно этого режима симулятора.
Возможности электронного симулятора диагностики автомобиля
В симуляторе открывается вид моторного отсека в передней части автомобиля с возможностью доступа к разъёмам его ЭБУ, датчиков, исполнительных компонентов (топливным форсункам, катушкам зажигания, вентилятору системы охлаждения и т.п.), предохранителям и блоку реле (илл. 1).
Илл. 1. Вид моторного отсека в передней части автомобиля в симуляторе
В задней части автомобиля открывается доступ к разъёму топливного насоса, размещённого в топливном баке (илл. 2).
Илл. 2. Топливный насос, размещённый в топливном баке в задней части автомобиля
С левой стороны экрана имеется вкладка с инструментами симулятора (илл. 3).
Илл. 3. Вкладка с инструментами симулятора с левой стороны экрана
Для тех, кто впервые сталкивается с данным симулятором рекомендуется посмотреть «Демонстрацию».
Инструмент «Приборная панель» открывает приборную панель автомобиля с возможностью запуска его ДВС, а также с возможностью изменения положения педали акселератора и, как следствие, оборотов двигателя на тахометре (илл. 4). Также на приборной панели имеются контрольные лампы заряда АКБ (аккумуляторной батареи), давления моторного масла системы смазки и индикации ошибки двигателя (Check Engine).
Необходимо также отметить звуковое сопровождение в симуляторе работы самого ДВС, а также его исполнительных механизмов, например, таких как работа вентилятора системы охлаждения, топливного насоса, включение реле.
а б в
Илл. 4. Приборная панель автомобиля в симуляторе: а - двигатель выключен, б - двигатель запущен, в - изменение положения педали акселератора
Следующий инструмент в панели симулятора - «Мультиметр» (илл. 5). С помощью мультиметра можно измерить напряжение, сопротивление, силу тока или же проверить целостность проводников в режиме прозвонки [3].
Илл. 5. Мультиметр в симуляторе Electude Simulator Challenge
На илл. 6 показан пример мультиметра Fluke 107, которым пользуется автор статьи при диагностике автомобиля. Его преимущества - компактность, точность, автоматизация определения размерности параметров, состоит в государственном реестре средств измерений (ГРСИ).
Илл. 6. Мультиметр Fluke 107
Однако для того, чтобы что-то измерять с помощью мультиметра необходимо знать куда подключать его щупы и какое значение измеряемой величины мы должны получить. Здесь нам поможет инструмент в панели симулятора «Схема подключения» (илл. 7), а также «Диагностическая система» (илл. 8). В инструменте «Схема подключения» также можно заменить неисправный провод в случае, если мы выявили его обрыв при прозвонке мультиметром.
А X
Схема подключения
Нажмите на провод, чтобы заменить его.
Илл. 8. Инструмент «Диагностическая система» в симуляторе
В инструменте «Диагностическая система» необходимо выбрать «Системы», далее «Управление двигателем», «Информация» и «Схема подключения». В результате откроется схема подключения со списком всех электронных компонентов двигателя (илл. 9). При выборе соответствующего компонента откроются основные характеристики его электрической части. Например, для топливной форсунки - это напряжение питающей сети и сопротивление обмотки её электромагнита (см. илл. 10).
Илл. 9. Схема подключения со списком всех электронных компонентов двигателя
[^1 Инжектор 1
Характеристики
Описание
напряжение питающей сети
значение единицы измерения
11-14,5 V
сопротивление
Илл. 10. Основные характеристики электрической части топливной форсунки
(инжектора 1)
Проверка топливной форсунки с помощью мультиметра показала исправность её электрической части (илл. 11). Характеристики электрической части форсунки соответствуют приведённым в схеме подключения данным.
Помимо этого, с помощью мультиметра можно проверить также исправность ЭБУ ДВС автомобиля. Для этого из меня инструментов необходимо выбрать контрольно-коммутационных промежуточный блок и подключить его в разрыв ЭБУ ДВС. Далее, используя схему подключения и указанные в ней данные по каждому диагностируемому компоненту, анализируем сигналы, поступающие с ЭБУ (илл. 12).
Илл. 11. Проверка электрической части топливной форсунки с помощью мультиметра: а - проверка сопротивления обмотки электромагнита форсунки; б - проверка напряжения питающей сети форсунки при заведённом ДВС
Илл. 12. Проверка через контрольно-коммутационных промежуточный блок управляющего сигнала питающей сети, приходящего на клапан EGR c ЭБУ ДВС
Следующим диагностическим инструментом симулятора является двухка-нальный осциллограф (илл. 13). Осциллограф - прибор, предназначенный для исследования (наблюдения, записи, измерения) амплитудных и временных параметров электрического сигнала, подаваемого на его вход, и наглядно отображаемого непосредственно на экране [4].
На илл. 14 показан пример осциллографа АКИП 4125/1А, которым пользуется автор статьи при диагностике автомобиля. Данный двухканальный осциллограф также имеет функцию мультиметра и состоит в государственном реестре средств измерений (ГРСИ). Стоит отметить, что вместо осциллографа может использоваться мотор-тестер (например, Diamag-2, MT DiSco 4 Pro, Постоловского USB Autoscope IV и др.).
С помощью осциллографа, например, можно проверить исправность электрической части топливной форсунки. Для этого необходимо сравнить сигнал питающего напряжения в момент впрыска топлива форсункой с эталоном, приведённом в информации схемы подключения (илл. 15).
Инжектор 1 £
5 и/ч Состояние: 1 П5/ч С прогретым двигателем на холостом ходу.
Измерения: относительно "массы" (заземления) на клемме 2
б
Илл. 15. Проверка исправности электрической части топливной форсунки с помощью осциллографа: а - сигнал питающего напряжения в момент впрыска топлива форсункой, измеренный с помощью осциллографа; б - эталонный сигнал, приведённый в информации
схемы подключения
а
Помимо этого, двухканальный осциллограф позволяет произвести синхронизацию друг относительно друга сразу нескольких сигналов с различных электронных компонентов ДВС.
На илл. 13 показан пример синхронизации момента впрыска топлива топливной форсункой с моментом зажигания искры свечой зажигания первого цилиндра.
Илл. 13. Синхронизация момента впрыска топлива топливной форсункой с моментом зажигания искры свечой зажигания первого цилиндра
Ещё одним из самых важных инструментов диагностики автомобиля является диагностический сканер. Он также присутствует в симуляторе Electude Simulator Challenge в инструменте под названием «Диагностическая система».
Диагностический сканер позволяет идентифицировать наличие ошибок в памяти ЭБУ ДВС и расшифровать их (илл. 14). Буква «М» (memory) напротив ошибки означает, что она является сохранённой в памяти и в настоящее время отсутствует при работе ДВС. Буква «А» (active) означает, что ошибка является активной и присутствует в работе ДВС в момент его диагностики.
г
Все коды ошибок
Выберите код неисправности, чтобы посмотреть информацию о стоп-кадре или очистите коды ошибок. ЕСМ
код Описание
Р0134 Цепь кислородного датчика 02; не обнаружена активность
Р0201 Цепь форсунки/открыта - цилиндр 1
Р0301 Сбой в работе цилиндра 1
Р0351 Неисправность первичной/вторичной цепи катушки зажигания А
М А • •
• •
"П/СМ
код Описание М
Р1121 Низкий уровень входящего сигнала цепи датчика положения дроссельной заслонки (контрольная точка) ф
Илл. 14. Экран диагностического сканера в момент диагностики ДВС автомобиля
При нажатии на соответствующую сохранённую ошибку выводятся параметрические данные (стоп-кадр или freeze frame data) сигналов с датчиков и исполнительных компонентов ДВС в момент её возникновения (илл. 15). Изучение указанных параметрических данных позволяет более детально проанализировать причину возникновения ошибки.
Р0351 Неисправность переичной/втогмчной цега катушки зажигания А
М (запомнить) 09.09.2024, 23:57:42
PID Описание значение минимум максимум единицы измерения
05 Температура охлаждающей жидкости двигателя 87.4 -40 130 •с
06 Краткосрочная коррекция топливоподачи -0.9 -20 14 %
07 Долгосрочная коррекция топливоподачи -4.3 -20 14 %
ОС Скорость двигателя (об/мин) 707 0 7250 RPM
0Е Опережение зажигания 11 -64 63.5
0F Температура воздуха на впуске 14.7 -40 130 •с
10 Расход воздуха от датчика массового расхода воздуха 1.3 0 150 g/s
11 Абсолютное положение дроссельной заслонки 7.8 0 100 %
14 Выходное напряжение датчика кислорода 0.1 0 1.275 V
2С Контроль EGR 0.0 0 100 % У
Илл. 15. Параметрические данные сигналов с датчиков и исполнительных компонентов
ДВС в момент возникновения ошибки
Кроме того, диагностический сканер позволяет вывести оперативные данные, получаемые ЭБУ ДВС при его работе с различных датчиков и исполнительных компонентов (илл. 16). Для этого выбираем в симуляторе «Диагностическая система», «Система», «Управление данными» и «Оперативные данные».
Оперативные данные
Сделайте выбор и нажмите на кнопку "Отобразить выбор".
PID Описание
□ 05 Температура охлаждающей жидкости двигателя
□ 06 Краткосрочная коррекция топливоподачи
□ 07 Долгосрочная коррекция топливоподачи
□ ОС Скорость двигателя (об/мин)
□ 0Е Опережение зажигания
□ 0F Температура воздуха на впуске
□ 10 Расход воздуха от датчика массового расхода воздуха
□ 11 Абсолютное положение дроссельной з;
□ 14 Выходное напряжение датчика кислорода
□ 2С Контроль EGR
Илл. 16. Оперативные данные в диагностическом сканере симулятора
Здесь выбираем нужные нам диагностические параметры. Например, такими важными параметрами для диагностики являются «Краткосрочная коррекция топлива» и «Долгосрочная коррекция топлива» (илл. 17). Помимо цифровых оперативных данных диагностическая система выводит также и их графическое изображение. Анализ данных параметров при работе ДВС автомобиля может позволить определить точную причину его неисправности. Более подробно про анализ указанных параметров коррекции топлива было рассказано в статье авторов Малахова А.Ю. и Курганова К.А. «Основы компьютерной диагностики автомобиля по параметрам А-регулирования» выпуска 3(4), 2022 нашего журнала [5].
Илл. 17. Анализ параметров «Краткосрочная коррекция топлива» и «Долгосрочная коррекция топлива» с помощью диагностического сканера симулятора
Заключение
В статье были продемонстрированы основные возможности электронного симулятора диагностики автомобиля Electude Simulator Challenge. Симулятор позволяет изучить основные принципы диагностики автомобиля с применением диагностического сканера, мультиметра, осциллографа. Данный симулятор может быть использован для электронного обучения в автомобильной промышленности и в профессиональных учебных заведениях.
Список источников
1. E-Learning = Electude. - URL: https://electude.com (дата обращения: 10.05.2024).
2. Electude Simulator Challenge. - URL: https://simulator.electude.com (дата обращения: 16.05.2024).
3. Садченков Д. А. Современные цифровые мультиметры / Д. А. Садченков. - М.: СОЛОН-Пресс, 2002. - 112 с.
4. Осадченко В. Х. Осциллограф и генератор: учеб.-метод. пособие / В. Х. Осадченко, Я. Ю. Волкова, Ю. А. Кандрина; [под общ. ред. В. Х. Осадченко] ; М-во образования и науки Рос. Федерации, Урал. федер. ун-т. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2015. - 76 с.
5. Малахов, А. Ю. Основы компьютерной диагностики автомобиля по параметрам Л-регулирования / А. Ю. Малахов, К. А. Курганов // Проблемы экспертизы в автомобильно-дорожной отрасли. - 2022. - № 3(4). - С. 7-22. - EDN GNIGPC.
Refere^es
1. E-Learning = Electude, available at: https://electude.com (10.05.2024).
2. Electude Simulator Challenge, available at: https://simulator.electude.com (16.05.2024).
3. Sadchenkov D. A. Sovremennye cifrovye multimetry (Modern digital multimeters), Moscow, SOLON-Press, 2002, 112 p.
4. Osadchenko V. H., Volkova Ia. Yu., Kandrina Yu. A. Oscillograf i generator: uchebno-metodicheskoe posobie (Oscilloscope and oscillator: educational and methodical manual), Ekaterinburg, Izdatelstvo Uralskogo universiteta, 2015, 76 p.
5. Malakhov A. Yu., Kurganov K. A. Automotive and Road expert evaluation, 2022, no. 3(4), pp. 7-22.
Информация об авторах
А. Ю. Малахов - кандидат технических наук, заведующий лабораторией, доцент МАДИ.
Information about the authors
А. Yu. Malakhov - сandidate of sciences (technical), head of the laboratory, docent MADI.
Рецензент: Дьяков А. А., кандидат технических наук, доцент, эксперт ИНАЭ-МАДИ.
Статья поступила в редакцию 25.08.2024; одобрена после рецензирования 02.09.2024; принята к публикации 02.09.2024.
The article was submitted 25.08.2024; approved after reviewing 02.09.2024; accepted for publication 02.09.2024.
