Diagnostyka

Nie wszyscy mieli już okazję naprawiać samochody hybrydowe. Chodzi o auta z bezpiecznym napięciem 48 V, które każdy warsztat może reperować. Samochody z napięciem wyższym to już kwestia bezpieczeństwa, a więc odpowiednich szkoleń i uprawnień. Jednak naprawy nawet tych z napięciem bezpiecznym dla człowieka, czyli do 60 V, podejmuje się niewiele warsztatów. Wydaje się, że główną przyczyną jest bariera psychologiczna.

Jeżeli mamy dobre przygotowanie, doświadczenie i z powodzeniem rozwiązujemy problemy w tradycyjnych samochodach, to naprawimy także pojazdy hybrydowe. Zauważmy, że nie zdając sobie sprawy, wiele razy naprawialiśmy elementy samochodów hybrydowych, takie jak elektryczne wspomaganie kierownicy, elektryczny hamulec postojowy, a nawet siłowniki elektryczne, które zastąpiły siłowniki sterowane podciśnieniem. Samochód hybrydowy musi w pełni funkcjonować w przypadku napędu silnikiem elektrycznym, a więc przy wyłączonym silniku spalinowym. Stąd potężne elektryczne aktuatory. Nawet kompresor klimatyzacji musi wtedy pracować, a z powodu pobierania dużej mocy zasilany jest wysokim napięciem. Przypominamy, że wysokie napięcie jest po to, aby nie płynęły duże prądy, które wymagają bardzo grubych przewodów elektrycznych. Z tego powodu przesyłanie energii elektrycznej na świecie odbywa się liniami wysokiego napięcia mającymi kilkanaście tysięcy woltów. I tak samo jest w samochodzie.

Z tyloma sterownikami mamy do czynienia w nowym fordzie

Inna sprawa, z którą się spotykamy, to instalacja dodatkowego wyposażenia, na przykład klient nie chce normalnych żarówek w światłach przeciwmgielnych, tylko światła LED. Naszym problemem jest sprawdzenie, czyli zrobienie próby, czy będzie to w ogóle funkcjonować. Montaż alarmu i immobilisera to kolejne tematy. Bez dobrych schematów trudno cokolwiek zrobić. Poza tym każde wpięcie się do instalacji, a więc nawet najprostsza wymiana oświetlenia na inne, wymaga podłączenia skanera. A przed wykonaniem czegokolwiek musimy być pewni, że komunikujemy się z danym układem i ewentualnie wykasujemy błędy, czyli przed montażem robimy zawsze próby i obserwujemy, czy sterowniki nie wpisały błędów.

Dobry elektryk, zanim cokolwiek zrobi pod napięciem, dwa razy pomyśli. 

Samodzielni warsztatowcy nie muszą mieć kompleksów, a ucząc się na bieżąco i dysponując dobrym sprzętem, mogą swobodnie konkurować z kolegami z autoryzowanych serwisów, którzy mają szkolenia z nowych samochodów. Aby udowodnić tę tezę, spróbowaliśmy sprawdzić, jakie mamy szanse na komunikację z najnowszym hybrydowym fordem stojącym w salonie. Do samochodu podłączyliśmy skaner marki Launch z najnowszym oprogramowaniem. Bez problemu połączyliśmy się z najważniejszymi sterownikami. Jakie sterowniki są zamontowane w badanym samochodzie, widać na załączonym zrzucie z ekranu.
Oczywiście nie naprawialiśmy tego nowego samochodu, chcieliśmy jedynie zrozumień zjawiska fizyczne związane z przepływem energii. To ciekawy wątek dla warsztatowców, ale także dla użytkowników, którzy w wielu modelach mają wskaźnik rekuperacji energii i zadają na ten temat wiele pytań. W samochodzie hybrydowym mamy kilka napięć, a więc tradycyjne 12 V, następnie 48 V, a także jeszcze wyższe, rzędu 300 V. Układy o różnym napięciu muszą wymieniać się między sobą energią. Ta wymiana nie jest jednostronna, ale dwustronna. Podczas przyspieszania samochód pobiera energię z akumulatorów, ale przy hamowaniu energia kinetyczna zamieniana jest na elektryczną. Jest to tak zwana rekuperacja, czyli odzyskiwanie energii. Do tego służy maszyna elektryczna, która przy przyspieszaniu pracuje jak normalny silnik elektryczny, a przy hamowaniu jak prądnica. Aby energia elektryczna został przekazana do akumulatorów, napięcie musi być dostosowane. I właśnie do tego służy konwerter DC/DC.

Na załączonej grafice widoczne są przebiegi prądowe konwertera pracującego w samochodzie uruchomionym w warsztacie. Zrozumienie zjawisk fizycznych zachodzących w urządzeniach nowych, z którymi nie mieliśmy do czynienia, możemy przeprowadzić, analizując właśnie wykresy pracy. Mamy tutaj prąd wejścia i prąd wyjścia. Kolorem niebieskim zaznaczony jest prąd po stronie wysokiego napięcia, a czerwonym po stronie niskiego. W tym przypadku napięcie wysokie wynosi 300 V, a niskie 12 V. Wykres pokazuje kierunek przepływu energii w różnych momentach. Zwróćmy uwagę na moment, kiedy te dwa wykresy stykają się, a dzieje się to w momencie 00:52. Obliczmy moc i kierunek przepływającej energii. 300 V razy 0,6 A daje 180 W. Z drugiej strony mamy 12 V razy 15 A, co też daje 180 W. Zatem w tym momencie energia wpływająca równa się energii wypływającej. W ten sposób możemy analizować procesy, jakie mają miejsce podczas pracy samochodu. Jest tu jeszcze jedna ciekawostka, a mianowicie skala na wykresach skanera Launch jest tak dobrana, aby ułatwić zrozumienie zjawisk fizycznych.