Diagnostyka

Oto ciekawy przypadek naprawy samochodu, w którym niezbędne było zrozumienie potencjału napięcia jako sygnału uruchomiającego rozrusznik. Samochód – niezbyt popularny na naszym rynku – miał uszkodzenie polegające na tym, że w momencie przekręcenia kluczyka w stacyjce nie uruchamiał się rozrusznik.

Przeprowadzone w warsztacie badania wykazały, że w sterowniku silnika jest błąd od przekaźnika rozrusznika. Wynika stąd, że o załączeniu rozrusznika decydują stacyjka i sterownik silnika. Sterownik podaje masę na cewkę przekaźnika, a przekaźnik załącza rozrusznik. Sprawdzamy więc przekaźnik (możemy włożyć drugi, jeśli mamy taki sam), a także przychodzące napięcia (zazwyczaj od bezpieczników) zasilające ceweczkę przekaźnika. Stwierdzamy, że wszystko jest w porządku. Kolejna próba: kontrola przewodu łączącego przekaźnik ze sterownikiem silnika. Jeżeli to sprawdzanie wypadło pomyślnie, to znaczy, że przewód, złącza i wtyczki są w porządku, czyli niesprawny jest sterownik silnika. Teraz można zastanowić się nad kosztami naprawy. Sterownik może okazać się trudno osiągalny, drogi, a używany – niesprawny. Poza tym trzeba będzie go zaprogramować do samochodu, czyli usługa może okazać się bardzo droga. O wiele prościej pociągnąć przewód od stacyjki do przekaźnika podającego napięcie na rozrusznik. Może jeszcze po drodze będziemy musieli zastosować mały przekaźnik zamieniający napięcie z plusa na minus. W każdym razie ten drugi sposób wydaje się szybki i tani.

Opisany przykład postępowania jest typowy dla warsztatów elektrycznych. Na pewno wiele razy tak robiliśmy, przedstawiając alternatywę dla klienta – albo szybszy i tańszy scenariusz, albo pełna usługa z wymianą sterownika (bo znikną wszystkie błędy), ale za to droższa i czasochłonna. Można też na początku wybrać wersję tanią, a po znalezieniu sterownika wykonać usługę tak, jak się powinno. Ale nie to jest w tym artykule najważniejsze. Chodzi o to, że w nowoczesnym samochodzie mamy do czynienia z techniką cyfrową, i to prawie na każdym etapie. Stacyjka wcale nie musi podawać napięcia na rozruch, może wysyłać informację w formie komunikatu cyfrowego. Nie mamy wtedy dostępu do napięcia, mogącego wyzwolić przekaźnik. I tu zaczyna się problem – można spędzić wiele godzin na poszukiwaniu odpowiedniego sygnału. Możemy znaleźć właściwy sygnał, na przykład, w module blokady kierownicy. Nie są to rady uniwersalne, każdy model samochodu jest zbudowany inaczej i nie ma tutaj jakichś ustalonych reguł.

Następna sprawa to czas spędzony na poszukiwaniach, oczywiście musimy też dysponować dokładnym schematem elektrycznym. W końcu może się okazać, że wersja z wymianą sterownika będzie tańsza i szybsza niż spędzanie godzin na szukaniu, a może wcale nie znajdziemy takiego sygnału w formie analogowej. I właśnie to jest ta różnica w naprawie samochodu z dominującą techniką cyfrową w porównania do auta, gdzie wszystko mieliśmy niejako „pod ręką”.

Rozwiązania problemów w samochodach mogą być bardzo różne, wszystko zależy od naszej pomysłowości. W naszym przypadku ze stacyjki wychodziło napięcie analogowe, ale nie można było z tego miejsca uzyskać prądu. I tu musi pojawić się uwaga odnośnie do elektroniki. W układach samochodowych mamy do czynienia z układami scalonymi, które podają i reagują na potencjał. Chodzi o to, że płynący prąd jest bardzo mały, rzędu kilkudziesięciu miliamperów. Na próbniku diodowym widzimy napięcie ujemne i zapala się dioda zielona. I to jest maksymalne obciążenie danego układu scalonego. Przekaźnik potrzebujący trochę większego prądu nie zostanie wyzwolony. Poza tym obciążanie układów scalonych zabudowanych w sterowniku, bez znajomości, jaki jest to rodzaj układu, może go nadmiernie przeciążyć i doprowadzić do zniszczenia. Dlatego trzeba zastosować układ elektroniczny reagujący na potencjał, który na wyjściu będzie miał przekaźnik lub wystarczającej mocy tranzystor. Są to proste układy składające się z jednego tranzystora, kilku oporników i kondensatorów. Zainteresowanych odsyłam na strony internetowe, gdzie znaleźć można wiele przykładów immobilizerów reagujących na dotyk. Kiedyś były one bardzo popularne. Aby taki układ zadziałał i pozwolił na uruchomienie samochodu, trzeba było dotknąć placem określonego punktu, pod którym przymocowany był przewód od immobilisera, i drugim palcem do karoserii. Układ reagował na podanie potencjału ujemnego na dany przewód. Oczywiście przez nasze palce przepływał prąd, ale tak minimalny, że mówimy o reakcji na potencjał, a nie na przepływający prąd. Te zjawiska powinny być znane też z racji doświadczenia z układami kontrolującymi żarówki. Nie potrzeba podawać +12 V na żarówkę, aby sprawdzić jej stan. Małe napięcie wystarczy do kontroli jej oporu, a żarówka wcale nie musi się wówczas zaświecić.

Temat potencjału napięcia i napięcia źródła prądu jest wśród warsztatowców ciągle żywy. Nawet doświadczeni fachowcy wciąż nabierają się na to, że wykonali pomiary zbyt szybko i poszli w złym kierunku. Jeżeli na próbniku zapaliła się dioda informująca o dodatnim napięciu, wcale nie jest to dowód na to, że wskazywane napięcie spełnia swoją rolę. Przypomnijmy jeszcze raz, że jak odbiornikowi wystarczy potencjał dodatni napięcia, to sprawdzanie diodą ma sens. Natomiast jeśli odbiornik potrzebuje pobrać prąd, to może się okazać, że ten prąd nie przepłynie i odbiornik stwierdzi, że brakuje mu dodatniego napięcia. I paląca się dioda na naszym próbniku wcale nie jest dowodem tego, że źródło napięcia jest w porządku, o czym zawsze musimy pamiętać.
Istnieje ciekawy sposób na wytłumaczenie opisanych zjawisk w elektronice samochodowej. Możemy mówić o zasilaniu i o sygnałach. Zasilanie polega na podłączeniu do źródła, które jest w stanie dostarczyć energię. W elektrotechnice polega to na przepływie prądu, który jest nośnikiem energii. Natomiast sygnały nie muszą przekazywać energii. Może być to informacja w postaci potencjału napięcia, na przykład zero napięcia, 12 V albo 5 V. Każde urządzenie elektryczne potrzebuje dostarczenia energii, a także odbierania i wysyłania sygnałów, niekoniecznie analogowych, równie dobrze mogą to być sygnały cyfrowe. Nawet po przewodach elektrycznych widzimy, że grube dostarczają energię, a cienkie przesyłają sygnały. Cienkie są dlatego, że nie przypływa przez nie duży prąd. I jak zwykle na zakończenie tych rozważań życzę kolegom po fachu szybkich i zyskownych napraw.

Stanisław Mikołaj Słupski
Artykuł pochodzi z Nowoczesnego Warsztatu