Diagnostyka

Dostajemy samochód od klienta i zaczynamy szukać uszkodzenia. Do sprawdzenia mamy kilka lub kilkanaście elementów. Od czego zacząć? Od tej decyzji będzie zależeć, czy nad danym samochodem spędzimy dużo czy mało czasu. Można powiedzieć, że 90% zależy od naszej wiedzy, a 10% od szczęścia.

Oto ciekawy przykład uszkodzeń w sterownikach, połączonych wspólną siecią CAN. Sterownik silnika, ABS, sterownik pokładowy i kilka innych połączone są wspólną szybką siecią cyfrową CAN. Uszkodzenie w jednym sterowniku lub w przewodach sieci może spowodować, że nie można uruchomić silnika. Pod pojęciem sterownik pokładowy rozumiemy moduł elektroniczny nazywany CEM, BSI, BCM lub inaczej, w zależności od producenta samochodu. Dodatkowe sterowniki podłączone do szybkiej sieci to urządzenia multimedialne. Samochód został przyholowany do warsztatu. Najprostsza sytuacja będzie wówczas, gdy systemy samodiagnozy wykryją konkretną usterkę, a my ją usuniemy. Niestety takich przypadków jest coraz mniej.

Ze względu na rozbudowane sieci i na liczbę sterowników mamy do czynienia z bardzo zawiłymi zależnościami, o których projektantom danego samochodu nawet  się nie śniło. Usterki mogą spowodować tak nieoczekiwane zachowanie sterowników, że tylko dzięki wnikliwej i żmudnej pracy, pracy z multimetrem i oscyloskopem w ręku, jesteśmy w stanie daną usterkę znaleźć. Dodatkową przeszkodą lub inaczej utrudnieniem są usterki chwilowe. To znaczy, że uszkodzenie nie jest widoczne podczas prac pomiarowych w warsztacie albo występuje tak krótko, że nie jesteśmy w stanie przeprowadzić pomiarów. Najbardziej problematyczną usterką jest taka, która występuje dopiero podczas jazdy samochodu, i to z dużą prędkością. Coraz częściej mamy też do czynienia z nałożeniem się kilku usterek. Na przykład widzimy porwaną instalację elektryczną, naprawiamy ją, chwilowo dany układ działa, a następnego dnia odkrywamy, że uszkodzony jest również sterownik.

Wracając do przykładu – Volkswagen Touran i występowanie usterki podczas deszczu. Jak nie padało, samochód funkcjonował perfekcyjnie, bez błędu. Ale gdy deszcz zaczynał padać, silnik po kilku minutach wchodził w tryb pracy awaryjnej, nie działał ABS i wyłączone było wspomaganie kierownicy. Skupiliśmy się na błędach ze sterownika silnika, dlatego że był u nas często naprawiany. Sterownik silnika nie widział innych układów, między innymi ABS. Po wymianie na drugi sterownik wszystko zaczęło normalnie pracować. Wracając do pierwszego sterownika, było źle. W ten sposób udowodniliśmy sobie, że wymiana sterownika silnika była słuszna.

Po wyjeździe samochodu wszystko funkcjonowało prawidłowo – do pierwszego deszczu. Wtedy sprawdziliśmy okablowanie, wtyczki, obudowy sterowników. Nigdzie nie było nawet śladu wnikania wody, żadnych innych uszkodzeń. Nie sprawdziliśmy sterownika wspomagania kierownicy z powodu trudnego dostępu. Jest on zamontowany bardzo nisko, a pobieżne oględziny nie wskazywały na ślady uszkodzeń instalacji elektrycznej i samego sterownika. Tym razem odkryliśmy, że odłączenie sterownika ABS przywraca normalną pracę samochodu. Sterowniki te są dosyć tanie, dlatego zamówiliśmy drugi, używany, ponownie dowodząc, że zasadna jest wymiana tego urządzenia. Na nowym używanym było dobrze, a wpięcie oryginału powodowało pojawienie się wielu komunikatów o uszkodzonej sieci CAN. Zamontowaliśmy więc nowy z nadzieją, że na tym skończą się nasze kłopoty. Jednak kolejny deszcz znowu spowodował uszkodzenia w sieci CAN. Tym razem dostaliśmy się do sterownika wspomagania układu kierownicy. Pracy było sporo, ale wreszcie znaleźliśmy winowajcę. Wtyczka od sterownika była wilgotna wewnątrz, a ze sterownika zaczęła kapać woda. Oczywiście wielu powie, że przecież to było oczywiste. Sterownik układu wspomagania położony jest najbliżej jezdni i najbardziej narażony na działanie wody. Ale przecież nasze decyzje odnośnie do diagnostyki wynikają zazwyczaj z doświadczenia. A nasze doświadczenie było takie, że sterownik silnika psuje się najczęściej.
Przykład ten pokazuje jeszcze jeden bardzo ważny aspekt, a mianowicie to, że diagnostyka czasami wymaga bardzo dużego nakładu pracy. Że nie można po godzinie pracy odpowiedzieć na pytanie, co jest naprawdę uszkodzone. Coraz częściej spotykamy się z tym, a będziemy spotykać się jeszcze częściej, że dopiero wielogodzinne badania, pomiary, symulacje ukażą nam problem w pełni. Również z tym, że wielu spraw nie będziemy mogli rozstrzygnąć do końca, dopóki nie podstawimy nowej części.

I na koniec jeszcze jeden przykład. Czujnik deszczu nie działa. W sterowniku pokładowym mamy błąd od tego czujnika, a opisany jest jako „przerwa w obwodzie elektrycznym”. Dostajemy się do czujnika, który jest umieszczony wewnątrz pojazdu, za lusterkiem wstecznym. Nie widać śladów uszkodzeń. Badamy więc napięcia na wtyczce trójpinowej. Na jednym pinie mamy masę, potem plus 10 V, jeden pin nie wykazuje żadnego potencjału. Nie mamy dokumentacji, ale domyślamy się, że przecież na tym przewodzie, gdzie nie ma żadnego potencjału, powinno „coś” być. Włączamy wtyczkę do czujnika deszczu i jeszcze raz wykonujemy pomiary napięcia. Tam, gdzie było 10 V, jest teraz 5 V. Masa jest dalej masą, a na tym trzecim przewodzie dalej nie mamy nic. Sytuacja jest prosta, mamy do czynienia z oberwanym przewodem elektrycznym. Musimy zatem podjąć decyzję, czy zaczynamy szukać od podsufitki, czy skierujemy się do komputera i od niego zaczniemy. 
Tym razem trafiliśmy od razu, wysunęliśmy przewody, a dokładnie taśmę, podobną do tej, jaka stosowana jest w kierownicy do poduszki powietrznej. Można było ją sporo wyciągnąć, bo dało się włożyć rękę za podsufitkę i poodklejać papierową taśmę mocującą przewody. W pewnym miejscu było widać wyraźne, ostre zagięcie taśmy. Tak jak sieci światłowodowe nie mogą być zgięte, tak samo ostro zagięta nie może być taka taśma. Rozprostowaliśmy ten odcinek i rzeczywiście pod lupą było wyraźnie widać pęknięcie. Skalpelem zsunęliśmy przezroczyste zabezpieczenie i zrobiliśmy mostek, dolutowując cienki przewód. Oczywiście stosowaliśmy bardzo precyzyjny grot i niską temperaturę. Następnie pokryliśmy polutowane miejsce klejem dwuskładnikowym. Wykonaliśmy pomiary elektryczne woltomierzem. Na tym przewodzie, bez potencjału, pojawiło się napięcie zasilające plus 12 V. Czujnik zaczął działać prawidłowo. Warto jeszcze wspomnieć, że wymiana tego czujnika nie jest taka prosta. Bardzo ważna jest uszczelka, a konkretnie – jej przymocowanie do szyby.
Opisane przykłady pokazują, że w warsztacie przydają się wiedza, doświadczenie, cierpliwość i trochę szczęścia, których oczywiście wszystkim życzymy.

Stanisław Mikołaj Słupski
Tytuł pochodzi od redakcji. Oryginalny tytuł: Jeszcze o sieciach cyfrowych
Artykuł pochodzi z numeru 11/2020 Nowoczesnego Warsztatu