Diagnostyka

Bez wiedzy z elektrotechniki nie można naprawić współczesnego samochodu. Trzeba znać teorię, aby rozumieć procesy zachodzące w czujnikach, elementach wykonawczych, sterownikach i sieciach cyfrowych. Samo doświadczenie i intuicja nie wystarczą, bo ciągle będziemy popełniać wiele błędów, a czas wykrycia usterki będzie bardzo długi. Dlatego warto odświeżyć przynajmniej podstawy elektrotechniki albo przypomnieć sobie wiedzę zdobytą w szkole.

Wiedza z elektrotechniki potrzebna w motoryzacji nie musi obejmować całego zakresu, kilku tomów grubych książek, bo na czytanie nie mamy czasu. Ile trzeba znać wzorów, równań, twierdzeń i zasad, aby dobrze rozumieć zjawiska, którymi zajmujemy się na co dzień? Okazuje się, że wcale nie tak dużo. W wielu wzorach zasady fizyczne są powtórzone, a same wzory nieznacznie przerobione. Najważniejsze jest zrozumienie, które daje nam możliwość właściwej interpretacji zachodzących procesów technologicznych. Na przykład prawo Ohma pozwala nam wyliczyć, jaki prąd przepływa przez dany kabel do konkretnego obciążenia i dlaczego przez zardzewiałą, przykręcaną do karoserii samochodu masę prąd nie popłynie. Niby mowa o prostych obliczeniach, ale wielu mechaników nie chce słyszeć o rachunkach, wyliczeniach i wzorach. Uważają, że wiedza, którą zdobyli do tej pory, jest wystarczająca.

Dla pełnego zrozumienia powinno się zmierzyć, ile wynosi opór pordzewiałej masy. Ale uwaga, trzeba wziąć pod uwagę, że omomierz, który bada ten opór, wytwarza małe napięcie, rzędu kilku woltów. Prąd będzie więc bardzo mały. W momencie zapotrzebowania na prąd duży, podczas normalnej pracy urządzeń elektrycznych, opór pordzewiałej masy nie pozwoli na przepłyniecie wymaganego, większego prądu. To wszystko trzeba samemu zbadać, zapisać i zrobić kilka obliczeń.

Postaram się na przykładach udowodnić, że czas poświęcony na teorię zwróci się wielokrotnie w postaci szybciej naprawionych samochodów. Oto pierwsza sytuacja: do warsztatu przyjeżdża osoba skarżąca się na to, że nie zawsze może uruchomić samochód. Czasami musi kilka lub nawet kilkanaście razy przekręcić kluczykiem, aby lampka od immobilisera przestała migać. Udaje się nam szybko zorientować, gdzie jest problem. Kluczyk, tak zwany scyzoryk, ma uszkodzoną sprężynę i nie pozostaje w pozycji wyprostowanej. Część, w której znajduje się transponder, luźno opada i pojawia się błąd od immobilisera. Wokół stacyjki jest przecież umieszczona cewka, czyli źródło pola elektromagnetycznego. Właśnie to pole musi otoczyć transponder, aby umieszczona w nim ceweczka naładowała się do odpowiedniego napięcia i uruchomiła układ scalony biorący udział w procesie identyfikacji klucza. Transponder jest umieszczony w kluczu pod odpowiednim kątem, gwarantującym maksymalne sprzężenie między cewką przy stacyjce i ceweczką w transponderze. Zmiana kąta przyłożenia klucza z transponderem może skutkować tym, że transponder nie będzie pracował. Wszystko jest proste, gdy pamięta się rysunki dotyczące pola magnetycznego cewki. Pole to niejako wychodzi z cewki i jeżeli zbliżymy do niego drugą cewkę umieszczoną w tej samej osi, nastąpi zaindukowanie się pola. Natomiast w wypadku zmiany kąta indukcja ta będzie o wiele mniejsza. Fizyka nie jest skomplikowana, a ułatwia zrozumienie wielu zjawisk technicznych.

Drugi przykład dotyczy podłączenia radia. Klient zgłasza, że jak ma wpięte radio, pojawiają się problemy z zamkiem centralnym, a poza tym radio codziennie musi rozkodowywać. Niby proste zjawisko – brak napięcia stałego, zasilającego radio po wyłączeniu stacyjki.

Na początku postaraliśmy się o schemat radia i samochodu. Jednak nie wszystko się zgadzało, wiązka kabli była wielokrotnie przerabiana i trzeba było sprawdzać „na piechotę”. Skutecznym miernikiem w takim wypadku jest oscyloskop – pozwolił on na zidentyfikowanie przewodów sieci cyfrowej, które powinny być wpięte do radia. Oczywiście radio nie było oryginalne, dlatego odłączyliśmy te przewody. Następnie sprawdziliśmy napięcia stałe i podawane po włączeniu stacyjki. Tutaj również musieliśmy dokonać przeróbek. W sumie bardzo prosty temat, w którym najistotniejsza była identyfikacja przewodów sieci cyfrowej. Badanie próbnikiem diodowym nie jest w takim przypadku najlepsze. Podstawowa wiedza o tym, jak wyglądają sygnały cyfrowe i jak łatwo je wykryć oscyloskopem, przyniosła szybkie rezultaty.

Obecnie mamy do czynienia ze zminiaturyzowaną elektroniką, z elementami ukrytymi w układach scalonych. Trzeba albo umieć odczytać symbole na takich układach, albo – za pomocą internetu – rozszyfrować zakodowane części. W małych układach scalonych znajdują się elementy odczytujące pole magnetyczne lub, używając bardziej ogólnego pojęcia, pole elektromagnetyczne. Zbliżanie się do nich elementów magnetycznych (magnesów), a nawet elementów metalowych powoduje zmianę pola elektromagnetycznego i modyfikację sygnału. Wykorzystywane są różne zjawiska, na przykład Halla albo zmiana oporu w elementach magnetorezystancyjnych. Poruszające się części, które powodują tę zmianę, muszą poruszać się w ściśle określonych torach. Minimalne przesunięcia powodują, że nie ma sygnałów. Po naprawach układów elektronicznych montaż musi być przeprowadzony bardzo dokładnie. Trzeba wiedzieć, jak złożyć poszczególne elementy, a nawet obudowę, aby układ działał poprawnie. Dotyczy to nie elektroników, którzy wiedzą, że główną przyczyną uszkodzeń są popękane gniazda lutownicze. Sami przelutowują takie układy, ale potem pojawia się problem z właściwym złożeniem, dotyczący układów, w których znajdują się czujniki położenia (np. czujniki kąta skrętu kierownicy).