Diagnostyka

Diagnozujemy w samochodzie układy elektryczne. O ile nie robimy tego po raz pierwszy, mamy już doświadczenie, wiemy, jak i gdzie doprowadzone są napięcia zasilające, znamy sygnały zarówno od czujników, jak i sterujące elementami wykonawczymi – a przynajmniej powinniśmy, w końcu to nasza praca.

Jeśli szukaliśmy danej usterki w takim samym albo podobnym układzie, powinniśmy móc określić mniej więcej czas potrzebny na wykonanie diagnostyki. Sytuacja staje się bardziej skomplikowana, kiedy patrzymy na elementy, z którymi mamy do czynienia po raz pierwszy. Możemy wówczas pójść właściwą drogą, czyli nauczyć się nowych rzeczy, albo nie zrobić tego i pozostać na etapie wymieniacza części posiłkującego się poradami z internetu. Oczywiście ten, kto idzie prawidłową drogą, czyli „rozgryza” dany temat, także korzysta z internetu, który jest kopalnią wiedzy. Jednak do tej wiedzy trzeba dołączyć naszą pracę. Trzeba badać sygnały, zmieniać parametry, obserwować skutki tych zmian i oczywiście prowadzić notatki. Zdarza się też tak, że korzystając z naszej dotychczasowej wiedzy, wyciągniemy niewłaściwe wnioski. Ale właśnie takie przypadki uczą nas pokory, pokazują, że świat się zmienia, a my musimy ciągle się uczyć.

Na początek prosty przykład z oświetleniem pojazdu

Przez wiele dziesięcioleci mieliśmy do czynienia ze zwykłymi żarówkami. Pojawiły się lampy wyładowcze, a my uczyliśmy się, jak badać przetwornicę zasilającą żarnik. Teraz mamy do czynienia z kolejną rewolucją związaną z wprowadzeniem oświetlenia ledowego. Z zasilaniem nie stałym, ale napięciem zmiennym, na przykład sygnałem prostokątnym. Prawie w każdym układzie jest kontrola przepływającego prądu, a więc sterownikowi łatwo wykryć niesprawne oświetlenie i zakomunikować to kierowcy. Do warsztatu trafiają jednak samochody, w których wyświetla się komunikat o niesprawnym oświetleniu, pomimo pozornie palących się wszystkich lamp. Na pierwszy rzut oka może nam się wydawać, że światła są rzeczywiście sprawne, ale układ pomiarowy wykazuje usterkę. Najczęściej dzieje się tak, ponieważ przepływa za mały prąd w wyniku utlenionych wtyczek. Albo ktoś się pomylił i wymienił dwie żarówki świateł pozycyjnych, a zamiast 5 użył 3-watowej żarówki.

Patrząc na oświetlenie, widzimy równomiernie oświetloną lewą i prawą stronę, a więc nie podejrzewamy pomyłki. W niektórych modelach samochodów z tyłu mamy cztery żarówki do pozycji. Widząc dwa sprawne źródła światła, wydaje nam się, że wszystko jest w porządku. Do naprawy takich przypadków nie jest potrzebna specjalistyczna wiedza, ale spokojne, krytyczne myślenie. Naprawiając oświetlenie ledowe, warto użyć przyrządów pomiarowych. Choćby z ciekawości powinniśmy rozpracować sposób zasilania. Powinniśmy umieć zmierzyć napięcie zasilające, najlepiej oscyloskopem, i wskazać usterkę. Jednym z najczęstszych sposobów weryfikacji jest metoda podstawienia drugiego elementu. W naszym przypadku także możemy podstawić na próbę drugą sprawną lampę. Jest to metoda szybka, ale nie zdobywamy wtedy potrzebnej wiedzy. Badanie napięcia zasilającego, a nawet prądu uczy nas nowej techniki. Dlatego pomimo wykrycia usterki i naprawienia samochodu, trzeba jednak podłączać przyrządy pomiarowe, aby się nauczyć.

Podłączając oscyloskop, zadajemy sobie różne pytania. Jakich możemy spodziewać się sygnałów? Co powinniśmy zobaczyć na ekranie oscyloskopu? Sygnały w motoryzacji można podzielić na te ze zmiennym napięciem, ze zmianą częstotliwości albo ze zmianą wypełnienia sygnału (PWM). Ten ostatni skrót oznacza Pulse Width Modulation, czyli modulację przez zmianę wypełnienia. Jest to tak zwany sygnał prostokątny o stałej amplitudzie. Przez zmianę szerokości impulsu przekazujemy informację o wartości sygnału. Tak na przykład sterowane są wszelkiego rodzaju zawory elektropneumatyczne. Na rynku istnieje sporo przyrządów diagnostycznych badających współczynnik wypełnienia. To pojęcie oznacza stosunek czasu trwania sygnału do całego okresu. Jeżeli przez cały okres mamy napięcie, to wypełnienie wynosi 1, albo inaczej mówiąc 100%. W wypadku wypełnienia przez połowę okresu mamy do czynienia z wartością 0,5, czyli 50%. Istnieją też urządzenia niebadające, ale generujące tego typu sygnały. To właśnie nimi możemy wysterować wiele elementów wykonawczych, a następnie zaobserwować zmiany w pracy całych systemów. Takie stymulacje są bardzo pomocne w pracy diagnosty. Przyspieszają i ułatwiają odszukanie usterki.

Oprócz nauki o sygnałach sterujących ważna jest wiedza na temat sposobów zasilania układów. Przez wiele lat zasilanie potrzebne do uruchomienia układu było doprowadzane bardzo prosto, przewodem elektrycznym w postaci dodatniego napięcia. Dany układ dostawał napięcie po włączeniu stacyjki i wtedy wchodził w tryb pracy. W dobie techniki cyfrowej nie zbadamy w ten sposób informacji o włączeniu układu, nie zrobimy tego zwykłym próbnikiem. Układy są zasilane przez cały czas, a więc napięcie podłączone jest nawet po wyjęciu kluczyka ze stacyjki, a wszystkie inne informacje przychodzą w postaci cyfrowej. W ten sposób układy mogą pracować bez względu na to, czy samochód jest uruchomiony, czy nie. Sterowniki mogą same przeprowadzać różnego rodzaju kontrole. Dlatego pomiar poboru prądu przez samochód po wyłączeniu stacyjki już nie jest taki prosty i oczywisty.