Mocnym przykładem sukcesu jaki możemy osiągnąć znając pojęcie oporu, jest naprawa układów wtrysku Common Rail. Popatrzmy na liczby: opór wtryskiwaczy to 0,3 Ω, a zaworu regulującego ciśnienie to 2,4-2,8 Ω. Są to wartości tak małe, że przez większość typowych tanich mierników uniwersalnych niemierzalne albo obarczone bardzo dużym błędem. Jeżeli nie posługujemy się odpowiedniej klasy miernikiem, a najlepiej z możliwością ustawienia na bardzo mały zakres, to nie powinniśmy w ogóle mierzyć. Ale jeżeli mamy dobry miernik, to spróbujmy przyłożyć końcówki pomiarowe, np. do starej, lekko pordzewiałej żarówki. Zauważymy, że wraz ze zwiększaniem siły docisku sond pomiarowych do żarówki, opór będzie malał. Np. nowa, czysta żarówka ma 6 Ω. Jeżeli jest podłączona do instalacji samochodowej, czyli 12 V, to przez nią będzie płynął prąd 2 A. W wyniku brudu i utleniania się opór wzrasta i niech wyniesie 10 Ω. Wtedy prąd przepływający przez żarnik żarówki wyniesie 1,2 A, czyli prawie o połowę mniej, a to oznacza, że światło będzie o połowę słabsze. Pocierając końcówkami miernika, usuwamy tlenki (rdzę i brud) i uzyskujemy prawidłowy wynik. Po tym wstępie o żarówkach powracamy do wtrysku Common Rail. Mamy do czynienia z małymi oporami, a to oznacza, że minimalny brud, zły kontakt, rozchylone styki elektryczne – wszystko to wprowadza dodatkowy opór. Może się okazać, że ten dodatkowy opór jest tak duży, że znacząco wpływa na przepływający prąd przez dany element. Jeżeli zły kontakt utworzy 10 Ω, to kilkuomowy element będzie nieprawidłowo działał, albo całkowicie przestanie pracować (np. wtryskiwacz). 10 Ω dla tego elementu nie będzie wzrostem oporu o 10%, ale np. o 500%.
Można się zastanowić dlaczego operujemy kilkoma omami, a nie setkami omów, wtedy brud miałby mniejsze znaczenie. A to dlatego, że taki wtryskiwacz potrzebuje dużego prądu, aby unieść ciężki trzpień. Jest potrzebna energia, przy pomocy której zostanie wykonana praca. Tam, gdzie mieliśmy do czynienia z setkami omów, brud i niedokładne styki nie wpływały tak znacząco na pracę układu. Przykładem może być czujnik temperatury płynu chłodzącego. Zimny czujnik wskazywał 2000 Ω, a ciepły 200 Ω. Dorzucenie do dwóch tysięcy 10 Ω nie ma specjalnego znaczenia. Nawet dodanie 10 Ω do 200 Ω nie jest tragedią. Jest to 5%, a nie jak w poprzednich rozważaniach 500%. Dlatego naprawę układów CR zaczynamy od sprawdzenia wszystkich kontaktów i ewentualnie doprowadzenia ich do idealnego stanu. Na pewno usuniemy przynajmniej połowę awarii jakie występują w samochodach, które naprawiamy. Jeżeli to rozumiemy, to przejdźmy dalej. Klasycznym przykładem wszystkich czujników jest oporowy czujnik temperatury. Możemy narysować sobie na kartce, albo wyobrazić, że ten czujnik jest połączony z opornikiem o wartości 1 kΩ (1000 Ω) i podpięty do +5 V wewnątrz sterownika. Jeżeli czujnik temperatury będzie miał 1 kΩ, to napięcie między nim a opornikiem tym wewnętrznym wyniesie 2,5 V. I tę wartość pokaże nam skaner diagnostyczny. Ogólnie wartość napięcia możemy wyliczyć w następujący sposób – dodajemy wartość oporników, następnie wartość czujnika temperatury dzielimy przez sumę oporów. W ten sposób mamy współczynnik proporcjonalności, który pomnożony przez napięcie zasilania (5 V) da nam napięcie na czujniku. Następny przykład: czujnik temperatury ma 0,5 kΩ (czyli 500 Ω). Do 0,5 dodajemy 1 kΩ i uzyskujemy 1,5. Następnie 0,5 dzielimy przez 1,5 i to wszystko mnożymy przez 5. Uzyskujemy 1,67. Właśnie tyle woltów będziemy mieli na woltomierzu jak podłączymy go do czujnika. Taka wartość w klasycznym czujniku temperatury odpowiada 60 stopniom Celsjusza.
Mówiąc o omach nie sposób pominąć sieci cyfrowych. Przewodami elektrycznymi przepływają tysiące informacji w ciągu sekundy. Można powiedzieć, że mamy do czynienia z sygnałem napięciowym wysokiej częstotliwości. Przy tego rodzaju sygnałach, napięciu zmiennym, powstają niepożądane zjawiska fizyczne, takie jak odbicia i nakładanie się sygnałów. Stosowane są nawet specjalne oporniki wlutowane w sterowniki na końcu takich linii cyfrowych (120 Ω). Każde zniekształcenie sygnału cyfrowego prowadzi do zniekształcenia przesyłanych informacji cyfrowych. Kolejnym środkiem zapobiegającym „zepsuciu” przesyłanych impulsów cyfrowych jest skręcanie przewodów, tak aby powstające w nich pola elektromagnetyczne znosiły się nawzajem. Przy takim „zatroskaniu” o przewody elektryczne przesyłające sygnały (sieć CAN) naturalna jest szczególna uwaga podczas naprawy. Przewody muszą być na całej długości skręcone. Jeżeli uległy przerwaniu, to staranne lutowanie powinno być na jak najmniejszej długości. Następny punkt lutowniczy należy umieścić w odległości co najmniej 10 cm od poprzedniego. Jeżeli mamy porwane kable w kilku miejscach, to może lepiej będzie wymienić przewody na jakiejś większej długości. Oczywiście, musimy używać takiego samego przewodu elektrycznego do transmisji danych. Podczas segregowania kabli elektrycznych warto takie dłuższe odcinki odkładać osobno, zachowując je razem skręcone, w oryginalnej formie.
I ostatnie uwagi odnośnie wtyczek. Są one coraz mniejsze i delikatniejsze. Często są zabezpieczane różnymi substancjami chemicznymi przed dopływem wilgoci. Jakość wykonania wszelkiego rodzaju takich połączeń pozostawia dużo do życzenia już w nowych samochodach, a co dopiero w kilkuletnich. Samo wlanie płynu ułatwiającego przewodzenie elektryczne pomoże tylko na chwilę. Dlatego musimy taką wtyczkę rozebrać i uformować właściwy kształt na nowo. Typowym przykładem są wtyczki do poduszek powietrznych. Każdy om, nazwijmy to pasożytniczy opór we wtyczce, od razu jest zauważany przez sterownik. Przecież mamy do czynienia z wartościami rzędu dwóch omów. Niektóre serwisy zalecają wycinanie wtyczek pod fotelami i lutowanie przewodów elektrycznych. Problem pojawia się we wtyczkach w kierownicy. Tutaj musimy, niestety, natrudzić się i nauczyć naprawiania, przez rozebranie i uformowane styków na nowo. Jeżeli zrobimy to dokładnie, na pewno taki układ będzie działał bezawaryjnie przez dłuższy czas, tak jak wszystkie inne prace, które zrobiliśmy starannie i „z głową”.
Stanisław Mikołaj Słupski
Komentarze (0)