فناوری‌های OBD و OBD-II؛ تحولی بزرگ در تشخیص عیب در خودرو

فناوری‌های OBD و OBD-II، روند تکاملی سامانه تشخیص عیب در خودرو

در حوزه تشخیص ایرادات خودرو و بهینه‌سازی عملکرد، فناوری On-Board Diagnostics (OBD) و نسخه تکامل‌یافته آن یعنی OBD-II، ابزاری ضروری به شمار می‌روند. این سیستم‌ها بینش‌های مهمی را در مورد سلامت یک وسیله نقلیه ارائه می‌دهند و عیب‌یابی کارآمد و بهبود عملکرد را تسهیل می‌کنند. در این مطلب قصد داریم به معرفی فناوری‌های OBD و OBD-II بپردازیم.

منظور از OBD چیست؟

فناوری OBD یک سیستم عیب‌یابی است که در وسایل نقلیه مورد استفاده قرار می‌گیرد. هدف اصلی آن توسعه این فناوری، نظارت و گزارش عملکرد اجزای مختلف خودرو، حصول اطمینان از انطباق با استانداردهای مربوط به آلاینده‌ها و تسهیل تشخیص به موقع مشکلات بوده است.
سامانه OBD با تغییراتی در پروتکل‌های نسخه‌های اولیه، چندین بار مورد بازنگری قرار گرفته است. از میان نمونه‌های پروتکل‌های ارتباطی اتخاذ شده توسط نسخه‌های مختلف OBD می‌توان به ISO 9141-2، ISO 14230-4 KWP و SAE J1939 CAN اشاره کرد. سامانه OBD به کاربران این امکان را می‌دهد تا کدهای خطای تشخیصی (DTC) را برای شناسایی نقص‌های خاص داخل خودرو بازیابی کنند. این کدها به عنوان نقطه شروعی برای تشخیص و تعمیرات بیشتر عمل می‌کنند.

سامانه OBD-II؛ مدل پیشرفته فناوری OBD

سامانه OBD-II در مقایسه با نسخه قبلی خود پیشرفت‌های چشمگیری داشته است. از موارد جدید در این پروتکل‌های استاندارد می‌توان به پشتیبانی گسترده‌تر از پارامترها و افزایش سازگاری میان خودروها اشاره کرد. اما چه تفاوتی میان فناوری‌های OBD و OBD-II وجود دارد؟
سامانه OBD، نخستین نسل سیستم عیب‌یابی آن‌برد بود که در ابتدای دهه 1980 معرفی شد. تمرکز این فناوری در درجه اول بر نظارت و گزارش سیستم آلایندگی خودرو بود. از سوی دیگر، فناوری OBD-II، نسخه تکامل یافته OBD است و در سال 1997 معرفی شد. این سامانه نسبت به OBD پیشرفته‌تر است، طیف وسیع‌تری از سیستم‌های خودرو را در بر می‌گیرد و در سطح جهان نیز مورد استقبال قرار گرفته است.
سیستم OBD در درجه اول بر سیستم‌های آلایندگی تمرکز دارد و بررسی می‌کند که آیا خودروی مورد نظر با استانداردهای آلایندگی مطابقت دارد یا خیر. البته باید گفت که عملکرد آن نسبتا محدود است و در وهله اول برای تشخیص عیب استفاده می‌شود. اما فناوری OBD-II طیف گسترده‌تری از سیستم‌های خودرویی از جمله موتور، گیربکس، سیستم ترمز و سیستم تهویه مطبوع را پوشش می‌دهد و برای تشخیص عیب در خودرو اطلاعات جامع‌تری ارائه می‌کند.

رابط‌های اتصال

سامانه OBD از کانکتور 16 پین استانداردشده توسط J1962 استفاده می‌کند که معمولا در زیر داشبورد راننده قرار دارد. گفتنی است موقعیت این کانکتور ممکن است بین مدل‌های مختلف خودرو متفاوت باشد. OBD-II نیز با اینکه از کانکتور 16 پین استاندارد J1962 استفاده می‌کند، اما به دلیل کاربرد گسترده‌تر، موقعیت کانکتور به شکل استاندارد در آمده و در زیر داشبورد راننده قرار دارد.

پروتکل‌های ارتباطی در فناوری‌های OBD و OBD-II

سامانه OBD بسته به سازنده و منطقه‌ای که خودرو در آن استفاده می‌شود، از از پروتکل‌های ارتباطی مختلفی مانند ISO 9141 و SAE J1850 بهره می‌گیرد. فناوری OBD-II به استانداردسازی پروتکل‌های ارتباطی پرداخته است. از میان این استانداردها می‌توان به ISO 9141، ISO 14230 (که با عنوان KWP2000 نیز شناخته می‌شود) و همچنین ISO 15765 (که در صنعت با نام CAN نیز شناخته می‌شود) اشاره کرد که سازگاری بین مدل‌های مختلف خودرو را آسان‌تر می‌کنند.

روش‌های بازیابی کد خطا در فناوری‌های OBD و OBD-II

بازیابی کدهای خطا در OBD معمولا به ابزارهای اسکن تخصصی نیاز دارد که ممکن است بین مدل‌های مختلف خودرو ناسازگار باشد. این در حالی است که کدهای خطای OBD-II را می‌توان از طریق کدهای تشخیصی استاندارد (DTC) خواند و بسیاری از ابزارهای عمومی اسکن OBD-II می‌توانند این کدهای خطا را بخوانند و تفسیر کنند.
به طور خلاصه، فناوری OBD-II یک نسخه ارتقایافته از OBD است که قابلیت‌های عیب‌یابی گسترده‌تر خودرو، استانداردسازی بهبود یافته و پروتکل‌های ارتباطی کاربرپسندی به همراه دارد. با توجه به ویژگی‌های پیشرفته و استاندارد جهانی، سامانه OBD-II به سیستم اصلی عیب‌یابی در صنعت خودرو تبدیل شده است.

پروتکل‌های OBD-II

در این بخش به معرفی پروتکل‌های ارتباطی On-Board Diagnostics II (OBD-II) می‌پردازیم که برای تبادل داده در عیب‌یابی خودرو مورد استفاده قرار می‌گیرند. لازم به ذکر است که هر پروتکل برای تسهیل ارتباط بین ابزارهای تشخیصی (مانند اسکنرهای OBD) و ماژول‌های کنترل الکترونیکی وسایل نقلیه، قوانین و نرخ‌های ارتباطی مجزایی تعریف می‌کند. این پروتکل‌ها عبارتند از:

• پروتکل ISO 9141-2 (5 baud init, 10.4 kbaud): از یک ارتباط اولیه 5-baud با نرخ ارتباطی 10.4 کیلوبیت در ثانیه استفاده می‌کند.
• پروتکل ISO 14230-4 KWP (5 baud init, 10.4 kbaud): از یک ارتباط اولیه 5-baud با نرخ ارتباطی 10.4 کیلوبیت در ثانیه استفاده می‌کند و به استاندارد پروتکل کلمه کلیدی 2000 (اصطلاحا KWP2000) تعلق دارد.
• پروتکل ISO 14230-4 KWP (fast init, 10.4 kbaud): از ارتباطات اولیه سریع با نرخ ارتباطی 10.4 کیلوبیت در ثانیه استفاده می‌کند. این پروتکل نیز تحت استاندارد پروتکل کلمه کلیدی 2000 (KWP2000) قرار می‌گیرد.
• پروتکل ISO 15765-4 CAN (11 bit ID, 250 kbaud): پروتکل شبکه منطقه کنترل (CAN) با استفاده از شناسه 11 بیتی، با نرخ ارتباطی 250 کیلوبیت در ثانیه
• پروتکل ISO 15765-4 CAN (11 bit ID, 500 kbaud): پروتکل CAN با شناسه 11 بیتی که با سرعت ارتباطی 500 کیلوبیت در ثانیه کار می‌کند.
• پروتکل ISO 15765-4 CAN (29 bit ID, 250 kbaud): پروتکل CAN دارای شناسه 29 بیتی، با نرخ ارتباطی 250 کیلوبیت در ثانیه
• پروتکل ISO 15765-4 CAN (29 bit ID, 500 kbaud): پروتکل CAN با استفاده از شناسه 29 بیتی که با سرعت ارتباطی 500 کیلوبیت در ثانیه کار می‌کند.
• پروتکل SAE J1939 CAN (29bit ID, 250kbaud): پروتکل SAE J1939 بر اساس پروتکل CAN با شناسه 29 بیتی و سرعت ارتباط 250 کیلوبیت بر ثانیه
• پروتکل SAE J1939 CAN (29bit ID, 500kbaud): پروتکل SAE J1939، برگرفته از پروتکل CAN، دارای شناسه 29 بیتی و نرخ ارتباطی 500 کیلوبیت بر ثانیه

کدهای خطای رایج در OBD-II

کدهای خطای سیستم OBD-II مجموعه استانداردشده‌ای از کدهای تشخیصی است که برای نشان دادن مشکلات داخل خودرو طراحی شده است. معمولا این کدهای خطا شامل یک حرف و سپس چهار رقم هستند؛ مانند “P0123”. هر کد مربوط به یک مشکل خودروی خاص است و اطلاعاتی در مورد ماهیت موضوع ارائه می‌دهد. برخی از کدهای خطای رایج OBD-II و معانی آنها عبارتند از:

• کد P0101: مشکل در عملکرد مدار جریان هوای جرمی یا حجمی؛ سنسور جریان هوا، جریان هوا را خارج از محدوده طبیعی تشخیص می‌دهد.
• کد P0300: تشخیص میس‌فایر تصادفی یا چندسیلندری؛ موتور به صورت تصادفی یا در چند سیلندرها دچار میس‌فایر می‌شود.
• کد P0420: راندمان سیستم کاتالیست زیر آستانه (Bank 1)؛ راندمان مبدل کاتالیزوری کمتر از آستانه مشخص شده است.
• کد P0500: عیب در سنسور A سرعت خودرو؛ در سنسور سرعت خودرو نقص یا خرابی شناسایی شده است.
• کد P0700: نقص در سیستم کنترل گیربکس؛ در سیستم گیربکس یک خطا شناسایی شده است.
• کد P1174: بانک 1 تعادل سیلندر اصلاح سوخت (Fuel Trim Cylinder Balance Bank 1)؛ مخلوط سوخت موتور یا خیلی غلیظ (سوخت زیاد و اکسیژن کم) است یا خیلی رقیق
• کد P2002: راندمان فیلتر ذرات دیزل زیر آستانه (بانک 1)؛ راندمان فیلتر ذرات دیزل کمتر از آستانه تعیین شده است.

توجه به این نکته مهم است که موارد گفته‌شده، تنها چند نمونه از کدهای خطای احتمالی هستند و کدهای واقعی ممکن است بر اساس مدل خودرو، سازنده و مسائل خاص متفاوت باشند. هنگامی که مشکلی در خودرو باعث تحریک سامانه OBD-II می‌شود، این سامانه برای کمک به تشخیص عیب و تعمیر، کد خطای مربوطه را ایجاد می‌کند.

فناوری‌های OBD و OBD-II؛ نویدبخش آینده‌ای درخشان در عیب‌یابی مدرن

فناوری‌های OBD و OBD-II بخش‌های جدایی‌ناپذیر عیب‌یابی مدرن خودرو به شمار می‌روند که هم برای صاحبان خودرو و هم برای تکنسین‌های حرفه‌ای اطلاعاتی غنی به همراه دارند. درک تفاوت‌های ظریف میان فناوری‌های OBD و OBD-II به افراد کمک می‌کند تا تصمیمات آگاهانه‌ای در مورد سلامت و عملکرد وسایل نقلیه خود بگیرند. انتظار می‌رود همزمان با پیشرفت فناوری، این سامانه‌ها نیز تکامل پیدا کنند و در بهینه‌سازی و نگهداری کارآمدتر و دقیق‌تر خودرو بیش از پیش مفید واقع شوند.

سوالات متداول

سامانه OBD چه مشکلاتی را می‌تواند حل کند؟
سامانه OBD به شناسایی و حل مشکلات مختلف خودرو، از جمله نقص موتور، مشکلات سیستم انتشار و اختلاف سنسور کمک می‌کند. این فناوری یک ابزار تشخیصی ارزشمند برای قطعات مکانیکی و الکترونیکی به شمار می‌رود.
کدام خودروها از OBD پشتیبانی می‌کنند؟
بیشتر خودروهای تولیدشده پس از سال 1996 به سیستم OBD-II مجهز هستند. با این حال، مدل‌های قبلی نیز ممکن است دارای OBD یا سیستم‌های OBD اختصاصی باشند. پذیرش گسترده OBD-II باعث شده است تا با انواع خودروها، کامیون‌ها و SUV‌ها نیز سازگاری داشته باشد.
میان OBD و بهینه‌سازی عملکرد خودرو چه ارتباطی وجود دارد؟
سامانه OBD با ارائه داده‌های بی‌درنگ در مورد پارامترهای موتور، بازده سوخت و آلاینده‌ها، نقش مهمی در بهینه‌سازی عملکرد خودرو بازی می‌کند. این اطلاعات به تنظیم دقیق خودرو برای افزایش کارایی و قدرت کمک می‌کنند.
چه تمایزی میان کدهای خطای OBD-II وجود دارد؟
سامانه OBD-II از یک مجموعه استاندارد از کدهای خطا استفاده می‌کند که در برندها و مدل‌های مختلف خودرو تفسیر ثابتی دارند. این کدها، با ارائه جزئیات خاصی در مورد مشکلات مورد شناسایی، فرآیند تشخیص را ساده می‌کنند.