Diagnostyka

Znamy to wszyscy: wypakowujemy nową część zapasową i widzimy niedociągnięcia, złe wykonanie... Po prostu dostaliśmy bubel, który nie powinien być zamontowany w samochodzie. Nawet gdyby taka część działała, to i tak mielibyśmy wątpliwości, czy długo i czy z racji jej zamontowania nie popsuje się kolejny podzespół. Po pewnym czasie, mając doświadczenie, przymykamy oko na defekty i uznajemy, że to normalne.

To samo dotyczy podzespołów elektrycznych, które wymieniamy lub staramy się naprawić. W jednym i drugim przypadku rozbieramy daną część, aby poznać jej wnętrze. Jak można było wypuścić na rynek taki bubel – zastanawiamy się. Dziwimy się, dlaczego tak długo wytrzymał w samochodzie, który jest narażony na ciągłe zmiany temperatury, wstrząsy, przyspieszenia i gwałtowne opóźnienia. W niektórych przypadkach wystarczy kilkanaście minut na naprawę, na przykład na wymianę cyny, prawidłowe przylutowanie elementów i naprawienie złącz. Oczywiście ciągle dręczy nas myśl, dlaczego nie zrobiono tego porządnie w fabryce i jakim cudem urządzenie przez tyle lat się nie zepsuło. Na to pytanie nie będziemy szukać odpowiedzi, bo ważniejsza jest dla nas naprawa samochodu, czyli poszczególne jego elementy.

W tym artykule chcemy zwrócić uwagę na wstępną weryfikację urządzenia elektrycznego, podobną do tej, jaka jest przeprowadzana w fabrykach. Zanim produkt elektroniczny zostanie zapakowany i wysłany do sklepu, zostaje sprawdzony przeważnie nie przez człowieka, ale przez automaty. Przechodzi procedury mniej lub bardziej dokładnie kontrolujące jakość jego wykonania. Spośród wielu różnych procedur zwrócimy uwagę na weryfikację możliwą do wykonania bez skomplikowanych procesów technologicznych i praktycznie bez aparatury pomiarowej. Możemy je bowiem zastosować w warsztacie nawet bez udziału elektronika, a polegają one na dokładnym przyjrzeniu się elementom przylutowanym do drukowanej płytki. Taka weryfikacja pozwoli na szybkie wykrycie usterki, co z kolei stworzy możliwość samodzielnej naprawy. Nawet jeżeli nasze poczynania nie przyniosą sukcesu, będziemy mądrzejsi o wiedzę o tym, jak zbudowane jest dane urządzenie. Te sposoby są adresowane nie do elektroników, którzy tego typu uszkodzenia w płytkach elektronicznych widzą zazwyczaj od razu. Również nie elektronicy muszą nauczyć się pewnych rzeczy, aby ocenić elektronikę obecną praktycznie w każdym układzie w samochodzie.

Jakość spoiwa lutowniczego
Jakość, skład i sposób nałożenia spoiwa lutowniczego są bardzo ważne dla dobrego funkcjonowania połączenia elementów w danym układzie elektronicznym. Z praktyki wiemy, że nawet nowe rzeczy bywają źle polutowane. Na przykład lampa warsztatowa za kilkanaście złotych czasami już po kilku dniach funkcjonuje źle. Ale wystarczy wtedy wymontować płytkę drukowaną z elementami elektronicznymi i przelutować ją, to znaczy wykonać poprawne połączenia. W ten sposób nowy produkt nabiera cech lampy profesjonalnej, która będzie nam służyła przez kilka lat. Podobnie jest z elektroniką w samochodzie. Przez pierwsze dwa lata urządzenia przeważnie działają dobrze, a potem zaczynają się kłopoty.
Naszą weryfikację zaczynamy od sprawdzenia, jak wykonano gniazda lutownicze (najlepiej skorzystać z dobrej lupy). Poza tym, jeżeli mamy do czynienia z ciężkimi elementami, takimi jak na przykład złącza i przekaźniki, możemy spróbować delikatnie nimi poruszyć. Wtedy też objawią się ukryte usterki. Jeżeli stwierdzimy, że coś jest nie tak, starą cynę usuwamy odsysaczem. Następnie dokładnie oczyszczamy i dopiero wtedy formujemy nowe połączenie lutowane.

Przesunięcia elementów
Przez szkło powiększające lub nawet gołym okiem widać wiele elementów, które nie są na swoim miejscu, są przesunięte. Gdyby ktoś robił to ręcznie, powiedzielibyśmy, że był to partacz. Bowiem w takim przypadku przylutowane elementy stanowią mniejszą powierzchnię, niż zaplanował to projektant. Mała powierzchnia powoduje, że płynący prąd napotyka na dodatkowy opór. Mamy więc do czynienia z różnymi zjawiskami, takimi jak spadek napięcia i wydzielanie się ciepła. 
Za mała ilość spoiwa lutowniczego to też duże prawdopodobieństwo uszkodzenia mechanicznego. Polega ono na pękaniu cyny w gnieździe lutowniczym. Dodatkowo mogą powstać różne pasożytnicze sprzężenia indukcyjne, na przykład w pobliżu elementów indukcyjnych. Krzywo przylutowana główna płyta w sterowniku powoduje, że cienkie druciki łączące płytę z wtyczką ulegają zerwaniu. Możemy to wszystko poprawić, chociaż nie zawsze, ale na pewno będziemy umieli o wiele więcej, jeśli zaczniemy to robić.

Uszkodzenia mechaniczne
Do uszkodzeń mechanicznych zaliczamy między innymi zepsute elementy elektroniczne, które widać od razu, na przykład pęknięty opornik, napuchnięty kondensator czy spalony tranzystor. Takiego elementu nie musimy już badać miernikiem, wiadomo że musi być wymieniony. Czasami spotkamy się z problemem doboru danego elementu, gdy ten został spalony i nie możemy odczytać oznaczeń. Podobnie jest, gdy elementy są kodowane. Najłatwiej byłoby, gdybyśmy mieli takie samo lub podobne urządzenie. Dlatego powinniśmy gromadzić nawet uszkodzone elementy. Czasami znajdujemy się w takiej sytuacji, że musimy dobierać elementy eksperymentalnie, czyli wlutowywać części o różnych wartościach. Ale to wymaga już pewnej wiedzy. Możemy również szukać pomocy w internecie, na różnego rodzaju forach dyskusyjnych.
Do uszkodzeń mechanicznych zaliczamy też takie przypadki, jak elementy wyrwane z gniazd lutowniczych. W wyniku drgań całego samochodu, zwłaszcza z silnikiem wysokoprężnym, mogą obrywać się części, takie jak kondensatory elektroniczne czy cewki. Aby uniknąć tego typu sytuacji, często stosujemy klej przytrzymujący dany element do płytki. Powinniśmy oczywiście użyć odpowiedniego kleju czy na przykład pistoletu na gorący klej.
Wszystkie opisane przypadki dotyczą uszkodzeń mechanicznych, poprzesuwanych elementów oraz spoiwa lutowniczego i są widoczne gołym okiem czy pod szkłem powiększającym. Nie wymagają specjalnej wiedzy elektronicznej, więc tylko od nas zależy, czy podejmiemy trud i ryzyko naprawy. Jeżeli chodzi o ryzyko, w przypadku pozostawienia przez klienta części uszkodzonych właściwie ono nie istnieje. Pozostają tylko nasze chęci i takie kwestie jak: posiadanie odpowiedniego miejsca, lutownicy i przede wszystkim czasu, który na pewno nie będzie stracony.

Stanisław Mikołaj Słupski