przyspieszające wykrycie uszkodzenia

Z trudnymi przypadkami w elektronice samochodowej spotykamy się codziennie. Coraz mniej jest tzw. szybkich tematów, polegających na rutynowej wymianie części. Dlatego musimy umieć wiele rzeczy symulować, eksperymentować, aby w niedługim czasie znaleźć usterkę. Poza tym programy sterujące pracą silnika są pisane bardzo różnie. Trzeba wiele rzeczy poznać, aby umieć szybko podejmować decyzje. Z jednej strony najlepiej jakbyśmy mieli dostęp do pełnej dokumentacji sterowania danym silnikiem, łącznie z algorytmem programu, ale przecież ze względów oczywistych nikt takiej dokumentacji nie posiada. Dlatego “co, jak i dlaczego czym steruje” musimy odkrywać sami. Bardzo pomocne są wtedy metody polegające na różnego rodzaju eksperymentowaniu. Ciekawym przykładem wykrycia w bardzo szybkim czasie usterki może być naprawa Forda Mondeo Diesel 2.0 TDCI. Samochód po przejechaniu kilkuset metrów gasł, wpisywał sobie błąd wtryskiwaczy P0200 i uruchomić go można było dopiero po kilkunastu minutach. W jednym z warsztatów zaproponowano wymianę wszystkich wtryskiwaczy i zakończono konkluzją: “to czy pomoże, to się dopiero okaże”. Z jednej strony ten eksperyment jest bardzo kosztowny, a z drugiej strony nikt nie miał pomysłu jak wyjaśnić, dlaczego zepsute wtryskiwacze mogą unieruchomić samochód. Przecież nie mogą nagle przestać wszystkie pracować z powodu uszkodzenia mechanicznego albo pozostać całkowicie otwarte. Pozostaje usterka elektryczna.



Dwa wykresy: czujnik tlenu i integrator. Przez dłuższy czas sonda lambda wskazuje mieszankę ubogą, dlatego integrator decyduje się na przekroczenia wartości zerowej (czyli 128) i wydaje rozkaz zwiększenia dawki paliwa. Jak mieszanka jest za bogata, natychmiast każe ją zubożyć.

Elektrycy znają przypadki uszkodzeń odbiorników polegające na bardzo dużym poborze prądu. Układ scalony sterujący takim odbiornikiem, ze względu na to, żeby nie ulec przegrzaniu i zniszczeniu, po prostu się wyłącza. Dlatego elektrycy, przy pomocy przyrządów pomiarowych, takich jak w tym przypadku oscyloskopu, woltomierza czy amperomierza, starają się złapać na gorącym uczynku takiego sprawcę. Najtrudniejsza jest sytuacja, kiedy nie można złapać tego momentu w warsztacie. I wtedy potrzeba trochę sprytu i wyobraźni. W tym naszym konkretnym przypadku założyliśmy, że jest zepsuty wtryskiwacz (lub wtryskiwacze), a uszkodzenie polega albo na zwarciu cewki wtryskiwacza, albo na przebiciu izolacji do masy. Drugim ciekawym spostrzeżeniem było to, że na postoju można było dowolnie wypinać wtyczki od wtryskiwaczy i sterownik silnika nie zapalał żadnego błędu. Błąd pojawiał się dopiero po krótkiej jeździe. Dlatego po przejechaniu się samochodem, w momencie zapalenia się błędu (samochód gasł i nie można go było uruchomić), podnieśliśmy maskę silnika, odpinaliśmy po kolei poszczególne wtryskiwacze. Przy podłączonym jednym (tym właśnie uszkodzonym) wtryskiwaczu samochodu nie można uruchomić. Podłączanie innych wtryskiwaczy nie miało żadnego znaczenia. Za kilkanaście sekund problem uszkodzonego wtryskiwacza znikał. Ale szybkie ruchy mechanika wystarczyły na zlokalizowanie sprawcy. Taka prosta metoda pozwoliła nam znaleźć usterkę w bardzo krótkim czasie. Jest wiele przykładów, kiedy można odpinać i podłączać różne elementy i w ten sposób pomóc sobie w szybkim znalezieniu usterki. Trzeba jednak to wszystko robić z rozsądkiem, dokładnie wiedząc, co się robi. Czasami silnika nie można uruchomić, bo czujnik obciążenia (MAF, MAP) pokazuje takie “bajki”, że skład mieszanki i kąt zapłonu powodują niemożność zadziałania silnika. Można wtedy spróbować odłączać niektóre czujniki i wówczas próbować uruchomić silnik. W każdych wypadkach ważne są też rozmowy z klientem, które mogą dostarczyć wiele cennych uwag.



Dwa wykresy: czujnik ciśnienia bezwględnego i sterowanie ilością. Sterowanie zaworem biegu jałowego od raz widać, po zmianie ciśnienia bezwzględnego w kolektorze dolotowym powietrza.

Innym przykładem jest uszkodzony czujnik temperatury płynu chłodzącego silnika. Podczas normalnej jazdy silnik utrzymuje wysokie obroty na biegu jałowym i traci moc. Potem gaśnie i przez jakiś czas nie można go uruchomić. A wszystko spowodowane jest tym, że czujnik chwilowo traci swoją charakterystykę. Oszukuje sterownik i podaje nieprawidłowe wyniki pomiaru. Z tej okazji, że wyniki te mieszczą się w granicach temperatur, jakie może mieć silnik (nie pokazuje na przykład minus 60 stopni Celsjusza), sterownik nie widzi podstaw traktowania tych wskazań jako błędu. Są to ciekawe, chwilowe przypadki, których naprawa sprawia dużo przyjemności. Nieocenione usługi oddaje także dobry skaner z możliwością zapisywania danych i wykresów do swojej pamięci. Niektórzy wolą potem w spokoju przejrzeć te dane i wtedy wpadają na pomysł, co może być uszkodzone. Pokazane tu wykresy były zrobione bardzo dobrym skanerem firmy Snap-on, Solus Pro. Na wykresie przedstawione jest działanie regulatora biegu jałowego i odczytywane w tym czasie ciśnienie czujnika (MAP). Nawet najmniejszej zmianie otwarcia zaworu dodatkowego powietrza towarzyszy natychmiastowa zmiana podciśnienia panującego w kolektorze dolotowym. W ten sposób działanie regulatora powoduje przysłonięcie (ukrycie) uszkodzenia, na przykład nieszczelności w kolektorze. Czyli, że gdybyśmy wyłączyli regulator biegu jałowego, to znaleźlibyśmy o wiele szybciej poszukiwaną nieszczelność. Ale nie w każdym samochodzie będzie to takie proste – wyciągnięcie wtyczki. Spotkamy się z takimi sytuacjami, że po odłączeniu regulatora silnik na biegu jałowym będzie gasnął. Siedząc za kierownicą i obserwując wartości parametrów na ekranie skanera, możemy prędkość obrotową silnika zwiększyć pedałem przyspieszenia. Warto wtedy zobaczyć co będzie się działo z podciśnieniem w kolektorze dolotowym powietrza. Takie eksperymenty możemy swobodnie wykonywać. Uczymy się wtedy wielu zależności i programów sterownia silnikiem. Inny rysunek pokazuje wykres sondy lambda i działanie integratora. Na początku sonda pokazuje przez dłuższy czas mieszankę ubogą na poziomie 250-300 mV. Integrator, widząc takie niskie wskazania, stara się zwiększyć dawkę paliwa i ze swojego neutralnego położenia (jakim jest wartość 128) przechodzi do działania, czyli przyjmuje wartości aż do 187. Innymi słowy, jest to polecenie zwiększenia dawki paliwa o dosyć dużą wartość. Działanie takie ma na celu uzyskanie mieszanki bogatej. Po pewnym czasie to działanie przynosi oczekiwany rezultat. Wskazania sondy gwałtownie wzrastają do wartości 974. Aby utrzymać wartość około 450mV (czyli najlepsze spalanie), musimy znowu wydań polecenie (ale odwrotne) zmniejszenia dawki paliwa. Integrator przyjmuje wartość 64, czyli należy gwałtownie odchudzić mieszankę. To też przynosi bardzo szybko oczekiwany efekt, bo widzimy na wykresie jak mieszanka staje się uboga (sonda pokazuje 22 mV). Pod drodze, wskazania sondy zawahały się, widać to w postaci oscylacji wokół wartości 450 mV. Tak samo szybko odpowiedział na to integrator. Te małe zawahania pokazują nam jak ważne jest szybkie działanie sondy lambda. Stara sonda zaczyna bardzo wolno pracować. Właśnie te rysunki tłumaczą, dlaczego stara sonda nie nadaje się w ogóle do eksploatacji. Podłączenie nowej sondy, odłączanie w ogóle sondy – są to te eksperymenty, które pomogą nam na pewno w pracy.

Stanisław Mikołaj Słupski