• Analiza problemów związanych z pasożytniczym obciążeniem akumulatora, uszkodzeniem przewodów masowych, niesprawnym wyłącznikiem, modułem zapłonu lub uszkodzonym przekaźnikiem – w czym może pomóc multimetr cyfrowy? 
• Parametry multimetrów a ich zakres zastosowania. 
• Testy akumulutarów rozruchowych, sterownika zapłonowego i SPDT – zasady przeprowadzania badania i szybka diagnostyka tych elementów. 
• Charakterystyka i prawidłowy przebieg pomiaru prądów pasożytniczych. 

Analiza problemów związanych z pasożytniczym obciążeniem akumulatora, uszkodzeniem przewodów masowych, niesprawnym wyłącznikiem, modułem zapłonu lub uszkodzonym przekaźnikiem wymaga bardziej zaawansowanych narzędzi niż klasyczny wkrętak i latarka.

W takich sytuacjach kluczowym narzędziem staje się multimetr cyfrowy, który umożliwia precyzyjny pomiar napięcia, natężenia prądu i rezystancji. Jest to pierwsze narzędzie, jakie należy wziąć pod uwagę podczas diagnozowania problemów elektrycznych.

Wszechstronność i prosta obsługa czynią go niezastąpionym narzędziem w każdym warsztacie samochodowym. Umożliwia on mechanikom dokładną diagnostykę bardzo wielu problemów elektrycznych. Dlatego też inwestycja w dobry jakościowo multimetr jest nieodzowna dla każdego profesjonalnego warsztatu samochodowego.

Multimetr samochodowy 

Jeśli przyjrzymy się bliżej funkcjom multimetrów, od razu można zauważyć, że mogą one mierzyć zarówno napięcie prądu stałego (DC), jak i zmiennego (AC). Dla bardzo wymagających mechaników dostępne są również multimetry samochodowe:

• umożliwiające pomiar obrotów wałka silnika,
• mierzenie prędkości obrotowej wału korbowego,
• określenie kąta zamknięcia styków przerywacza
• lub te, które mają opcję współpracy z komputerem.

Ich wielofunkcyjność sprawia, że są to niezwykle użyteczne narzędzie – zarówno dla profesjonalnych mechaników samochodowych, którzy potrzebują precyzyjnych pomiarów, jak i dla pasjonatów motoryzacji, poszukujących ulepszeń do swoich pojazdów.

Decydując się na zakup konkretnego modelu przyrządu, warto upewnić się, że będzie on spełniał nasze oczekiwania. Dzięki stale rozwijającej się technologii dostępne są coraz bardziej zaawansowane modele multimetrów cyfrowych, które mogą sprostać nawet najbardziej wymagającym potrzebom klientów. Profesjonalne multimetry są także wyposażone w funkcję rejestracji minimalnej i maksymalnej wartości natężenia prądu, napięcia i rezystancji.

źródło: Raven Media

Bezpieczniki samochodowe występują w różnych rodzajach i rozmiarach. Ich głównym zadaniem jest zabezpieczenie poszczególnych obwodów i odbiorników elektrycznych pojazdu przed uszkodzeniem na skutek przepływu zwiększonego natężenia prądu. Prąd płynący przez zabezpieczenie ma również wpływ na wartość napięcia na stykach bezpiecznika. Monitorowanie tego spadku napięcia może być pomocne w diagnozowaniu problemów w układzie elektrycznym samochodu. Źródło: Raven Media

Ponadto większość urządzeń tego typu może automatycznie wskazywać ujemną polaryzację, co jest niezwykle przydatne przy diagnozowaniu obwodów prądu stałego podczas załączenia lub wyłączenia zasilania.

Za pomocą multimetrów można również sprawdzać:

• ciągłość badanych obwodów,
• stan diod,
• stan kondensatorów,
• stan tranzystorów
• oraz innych elementów elektronicznych.

Bezpieczne narzędzie pomiarowe

Ważną cechą większości obecnie produkowanych mierników jest to, że – zachowują warunki bezpiecznej obsługi – mogą one bezpośrednio mierzyć natężenie prądu do 10 A. Wewnętrzne obwody pomiaru prądów niskoamperowych oraz obwód 10 A są dodatkowo „obwarowane” bezpiecznikami.

Te zabezpieczenia mogą łatwo ulec uszkodzeniu po ręcznym przełączeniu funkcji i zakresu miernika w tryb testu prądów oraz podczas testowania obwodu wyjściowego B+ z alternatora. Do sprawdzenia prądu ładowania akumulatora potrzebne jest zastosowanie mierników cęgowych z możliwością pomiaru prądu DC.

Dlatego podczas wykonywania tego rodzaju pomiarów należy zachować szczególną ostrożność. Wybór odpowiedniego miernika oraz właściwego zakresu pomiarowego pozwoli uniknąć jego uszkodzenia i zapewnić najwyższe standardy bezpieczeństwa w czasie prowadzania pomiarów. Przed przystąpieniem do testowania obwodów zasilania wysokiego prądu niezbędne jest dokładne zapoznanie się z instrukcją obsługi miernika oraz przestrzeganie wszystkich procedur.

Dodatkowe funkcje multimetrów

Multimetry wyższej klasy mogą być dodatkowo wyposażone w funkcję pomiarów względnych REL, która umożliwia m.in. eliminację rezystancji przewodów pomiarowych. Kompensacja ewentualnych oporów własnych przewodów pomiarowych może być istotna w przypadku dokładnych pomiarów detali o bardzo niskiej rezystancji lub przy korzystaniu z akcesoriów wrażliwych na wartość zerową, takich jak indukcyjne sondy pomiarowe lub przetworniki ciśnienia.

Jeśli miernik nie jest wyposażony w funkcję REL, rezystancję przewodów pomiarowych można łatwo określić poprzez przełączenie miernika na pomiar rezystancji i zwarcie przewodów pomiarowych, uzyskaną w ten sposób wartość rezystancji należy odjąć od całkowitej rezystancji testowanego komponentu.

Większość multimetrów mierzy wartość skuteczną sygnału, co daje poprawne wyniki jedynie dla przebiegów sinusoidalnych. Jednakże, przyrządy pomiarowe wyposażone w funkcję True RMS (True Root Mean Square), umożliwiają dokładny pomiar wartości skutecznej dla przebiegów odkształconych.

Dla wielu multimetrów funkcja ta odnosi się do zdolności miernika przy precyzyjnych pomiarach napięcia asymetrycznego sygnału sinusoidalnego, takiego jak ten występujący w dwużyłowym przewodzie zasilającym czujnik reluktancyjny.

Obudowa multimetru cyfrowego

Ponieważ multimetry są narażone na trudne warunki warsztatowe, warto zwrócić uwagę na przyrządy wyposażone w szczelną obudowę o stopniu ochrony na poziomie IP67, która zapewni ochronę przed zalaniem wodą i wnikaniem pyłów do układu elektronicznego.

Szczelna obudowa przyrządu pomiarowego jest kluczowa dla bezpiecznej pracy w różnych warunkach – zwłaszcza w wilgotnych lub pylistych środowiskach warsztatowych. Podświetlane oraz duże cyfry wyświetlacza pozwolą na wykonywanie pomiarów w trudnych warunkach oświetleniowych i obserwację uzyskanych wyników z dość dużej odległości. Podświetlany wyświetlacz oraz duże, czytelne cyfry są niezbędne do precyzyjnych pomiarów w warunkach ograniczonego oświetlenia, takich jak miejsca pod maską i deską rozdzielczą pojazdu.

Z kolei analogowy bargraf pozwoli na obserwację szybkozmiennych sygnałów. Obecność grafiki kolumnowej umożliwia szybką ocenę zmieniających się sygnałów, co jest niezwykle przydatne podczas monitorowania dynamicznych procesów. Ponadto, niezawodne i trwałe multimetry mogą być objęte dożywotnią gwarancją na wady materiałowe lub wady tzw. wykonawstwa, co sprawia, że warte są swojej ceny.

Szybki test akumulatora rozruchowego 

Akumulator rozruchowy jest jednym z kluczowych elementów systemu elektrycznego pojazdu, zapewniającym energię potrzebną do uruchomienia silnika. Jego diagnostyka jest niezwykle istotna, zwłaszcza gdy pojawią się problemy z rozruchem pojazdu.

Multimetr umożliwia szybką ocenę stanu naładowania akumulatora (SOC) i stanu jego zużycia (SOH), poprzez pomiar napięcia otwartego obwodu (OCV). Akumulator o napięciu OCV poniżej 12,4 V nie będzie w stanie zapewnić odpowiedniego prądu rozruchu, aby umożliwić przeprowadzenie testów przy włączonym zapłonie i wyłączonym silniku.

W związku z tym nigdy nie należy popełniać błędu polegającego na używaniu prostownika do ładowania rozładowanego akumulatora – w celu przetestowania instalacji elektrycznej. Napięcie zmierzone na zaciskach akumulatora będzie się wahać w odpowiedzi na załączony tryb ładowania i ze względu na aktywność automatycznego wyłącznika ładowania w prostowniku.

Po włączeniu świateł zewnętrznych na kilka minut, w pełni naładowany konwencjonalny akumulator z elektrolitem w formie płynnej powinien wykazywać napięcie 12,6 V. Do przeprowadzenia powyższego testu potrzebny jest czas na usunięcie ładunku powierzchniowego, który występuje po ładowaniu akumulatora i potrafi utrzymywać się godzinami – i tym samym zawyżać pomiar napięcia sprawdzany elektronicznym testerem.

Jeśli napięcie akumulatora spadnie poniżej 12,6 V podczas usuwania ładunku powierzchniowego, sprawny akumulator powinien szybko powrócić do powyższej wartości napięcia. Jeśli jednak napięcie OCV akumulatora nie wróci do wartości początkowej przed załączeniem oświetlenia, jego stan zdrowia SOH jest wątpliwy.

Baterie z absorpcyjną matą szklaną (AGM), po usunięciu ładunku powierzchniowego, powinny wykazywać napięcie 12,7 V lub nieco wyższe. Akumulatory wykazujące napięcie poniżej 12 V są mocno rozładowane lub zasiarczone.

Rozładowania akumulatora rozruchowego

Pasożytnicze rozładowanie akumulatora to zjawisko, które może stanowić wyzwanie dla mechaników samochodowych, zwłaszcza gdy napotykają na tajemnicze rozładowanie akumulatora – pomimo braku widocznych niedomagań w układzie elektrycznym.

Ukryte wycieki prądu mogą być frustrujące, ponieważ wymagają dokładnej diagnostyki, aby zlokalizować źródło ich odpływu. Jednym z głównych źródeł pasożytniczego rozładowania akumulatora w pojeździe mogą być nadmiernie rozbudowane lub niskiej jakości akcesoria elektryczne.

• Uszkodzone przewody zasilania,
• nieodpowiednio zainstalowane lub dodatkowe urządzenia elektryczne, takie jak:
• systemy alarmowe,
• odtwarzacze multimedialne
• czy nawigacje GPS, mogą pobierać prąd nawet w stanie wyłączonym, co powoduje stopniowy spadek energii zgromadzonej w akumulatorze.

Aby dokładnie określić źródło wycieku prądu, można skorzystać z sondy indukcyjnej, jest ona przydatna do pomiaru prądu, który płynie przez przewody, bez konieczności ich odłączania. Warto wiedzieć, że przypadku zastosowanie tej metody pomiaru, pole magnetyczne z sąsiadujących przewodów może wpłynąć na dokładność pomiarów.

Do pomiarów prądów pasożytniczych można również wykorzystać multimetr cyfrowy, procedura pomiaru może się różnić w zależności od zastosowanego typu miernika. Warto także pamiętać, że nie wszystkie multimetry umożliwiają wykrywanie upływu prądu.Dlatego przed przystąpieniem do pomiarów należy upewnić się, że wybrany multimetr jest wyposażony w taką funkcję.

Przed rozpoczęciem wykonania pomiarów prądów pasożytniczych należy sprawdzić, czy zapłon pojazdu jest wyłączony i żadne kontrolki na desce rozdzielczej się nie świecą. Przed rozpoczęciem pomiarów konieczne jest również wyłączenie wszystkich urządzeń dodatkowych, takich jak radio, nawigacja GPS lub system alarmowy. Na koniec warto się upewnić, że żaden odbiornik elektryczny nie jest aktywny, a wszystkie drzwi pojazdu zostały zamknięte.

MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE

Narzędzia diagnostyczne

Urządzenia do diagnostyki czujników TPMS

Obecnie systemy TPMS są wymagane we wszystkich pojazdach osobowych, a już wkrótce będą obowiązkowe także w samochodach użytkowych i autobusach.

Naprawy

Wyzwanie dla mechaników: naprawa „zabytkowych” układów zapłonowych

W porównaniu ze współczesnymi pojazdami, systemy zapłonowe w klasycznych i starszych samochodach potrzebują nie tylko regularnej konserwacji, ale także specjalistycznej wiedzy.

Rozpoczęcie pomiarów 

Po zlokalizowaniu bieguna ujemnego akumulatora należy poluzować nakrętkę zaciskającą klemę na zacisku baterii. Po jej zluzowaniu można ostrożnie zdjąć klemę z zacisku i – razem z przewodem masowym akumulatora – odłożyć w bezpieczne miejsce. Odkręcenie przewodu masowego pozwoli uniknąć spięcia, które może mieć różne nieprzyjemne skutki.

1. Ustaw przełącznik funkcji multimetru w pozycji pomiaru prądu i umieść czarny przewód pomiarowy miernika w gnieździe COM, a czerwony przewód podłącz od wejścia pomiarowego 10A.

2. Multimetr należy podłączyć szeregowo do rozłączonego obwodu, w tym celu końcówkę pomiarową czarnego przewód pomiarowego podłącz do zacisku ujemnego akumulatora, a końcówkę przewodu czerwonego – do zdemontowanego zacisku.

3. Po podłączeniu przyrządu pomiarowego na jego wyświetlaczu pojawią się wskazania prądu pobieranego przez urządzenia uruchamiające się w pojeździe. Standardowy pasożytniczy pobór prądu, przy wyłączonych wszystkich urządzeniach, powinien po kilkunastu minutach od podłączenia multimetru wynosić poniżej 50 mA, a w najnowszych pojazdach zazwyczaj jest znacznie niższy i wynosi poniżej 20 mA. Większość urządzeń wyłączy się lub przejdzie w stan uśpienia po około 20 minutach, choć niektórym może to zająć nawet kilka godzin. Niektóre urządzenia elektroniczne z rynku wtórnego mogą w ogóle nie przechodzić w stan uśpienia.

4. Jeśli pobór prądu przez dłuższy czas nie spada, pomocne w analizie może być wyjmowanie z gniazd poszczególnych zabezpieczeń. W momencie zarejestrowania przez multimetr znacznego spadku wartości pobieranego prądu, można wnioskować, że problematyczny obwód został zidentyfikowany. Wówczas konieczne będzie dokładniejsze zbadanie tego obwodu, aby zlokalizować konkretną przyczynę pasożytniczego drenażu prądu.

Pomiar prądu upływu

Większość multimetrów jest w stanie zmierzyć wartości napięcia z dokładnością do jednej tysięcznej wolta, co sprawia, że są one świetnym narzędziem do wykrywania prądu pasożytniczego. W celu wykrycia upływu prądu w poszczególnych obwodach należy w pierwszej kolejności:

• opuścić przednie szyby,
• wyłączyć zapłon samochodu,
• wyjąć kluczyk ze stacyjki
• oraz wyłączyć oświetlenie wewnętrzne i zewnętrzne pojazdu.

Najprostsza metoda wykrywania przepływu prądów pasożytniczych polega na pomiarze spadku napięcia na zabezpieczeniach poszczególnych obwodów. Pomiary należy wykonać w skrzynce bezpieczników w komorze silnika i/lub skrzynce bezpieczników wewnątrz kabiny pasażerskiej (w kabinie znajduje się ona najczęściej po lewej stronie, pod kierownicą pojazdu).

W celu przeprowadzenia pomiarów napięcia, przełącznik funkcji multimetru należy ustawić w pozycję pomiaru napięcia DC. Każdy bezpiecznik samochodowy umożliwia pomiar napięcia na jego wejściu i wyjściu. Właśnie w te miejsca poszczególnych zabezpieczeń należy przykładać sondy przewodów pomiarowych miernika.

Podczas wykonywania pomiarów można zauważyć, że w przypadku niektórych bezpieczników multimetr wykazuje spadki napięcia. Bezpieczniki mają określoną rezystancję, a zgodnie z prawem Ohma spadek na nich napięcia oznacza przepływ niewielkiego pasożytniczego prądu. Dobrze jest zarejestrować wartości tych spadków napięcia.

W internecie dostępne są tabele przedstawiające prawidłowe wartości napięcia, w zależności od rodzaju bezpiecznika i jego wartości nominalnej. Do identyfikacji bezpiecznika i obwodu, w którym występuje pobór pasożytniczego prądu, najlepiej użyć instrukcji obsługi danego pojazdu. Tam bowiem znajdują się szczegółowe informacje na temat układu elektrycznego i funkcji poszczególnych zabezpieczeń.

Wykrywanie niesprawnych wyłączników zapłonu 

Wyłącznik zapłonu odpowiada za włączanie i wyłączanie układu zapłonowego. Kiedy kluczyk zostanie przekręcony w stacyjce, obwód zostaje zamknięty i prąd elektryczny przepływa z akumulatora do cewki zapłonowej.

Zużycie lub uszkodzenie przełącznika może prowadzić do problemów z napięciem zasilającym układ zapłonowy, pompę paliwa i wiele innych urządzeń. Jego niesprawność można wykryć przy użyciu multimetru cyfrowego.

W tym celu należy ustawić multimetr w tryb pomiaru napięcia prądu stałego (DC). Podłączamy ujemny przewód pomiarowy miernika do masy akumulatora. Przy pracującym silniku należy podłączyć dodatni przewód pomiarowy na wyjście bezpiecznika zasilającego obwód układu zapłonowego. Wysoka rezystancja wyłącznika zapłonu lub innych elementów w jego obwodzie będzie sygnalizowana spadkiem napięcia o wartości 0,5 V na bezpieczniku zasilającym układ zapłonowy.

Wykrywanie problemów z masą 

Współczesne samochody wykorzystują coraz bardziej złożone systemy elektryczne i elektroniczne, które wymagają skutecznego zarządzania przepływem energii. Kluczowym elementem tego zarządzania są połączone z karoserią punkty masowe, które zapewniają właściwy potencjał ujemny akumulatora. Do tych strategicznych punktów przyłączone są przewody masowe poszczególnych odbiorników elektrycznych.

Takie rozwiązanie ułatwia łączenie obwodów i umożliwia stabilną pracę urządzeń elektrycznych zainstalowanych w pojeździe. Uszkodzenie przewodu masowego lub jego korozja w miejscu mocowania może prowadzić do problemów z uruchomieniem i stabilną pracą silnika, rozładowania akumulatora oraz zakłóceń w działaniu układów elektrycznych i elektronicznych.

Wykrywanie problemów z właściwą masą za pomocą multimetru może być kluczowe dla szybkiej identyfikacji źródła powyższych nieprawidłowości. Dzięki zastosowaniu miernika cyfrowego można dokładnie zmierzyć potencjał poszczególnych punktów masowych.

Pierwszym krokiem jest ustawienie multimetru na zakres pomiaru napięcia stałego (DC). Następnie należy podłączyć czarny przewód pomiarowy do ujemnego bieguna akumulatora, a czerwoną sondę do badanego punktu masy. Jeśli wskazana przez multimetr wartość napięcia jest bliska 0 V, połączenie w punkcie masowym jest prawidłowe.

Warto jednak pamiętać, że nawet niewielkie odchylenia od 0 V mogą wskazywać na problemy z właściwą masą. Gdy się pojawią, należy dokładnie zbadać stan połączeń przewodów w badanym punkcie masowym, szukając mechanicznych uszkodzeń przewodów, luźnych połączeń i śladów korozji.

Kontrolę stanu przewodów masowych można również przeprowadzić, sprawdzając multimetrem napięcie na poszczególnych bezpiecznikach w skrzynce bezpiecznikowej. Przy włączonym zapłonie, gdy obwód masy działa poprawnie, wartość napięcia na zabezpieczeniach powinna być stabilna i zbliżona do napięcia akumulatora.

Jednak, jeśli napięcie na którymkolwiek z bezpieczników jest niestabilne i znacznie niższe niż napięcie baterii, może to sugerować, że prąd błądzący z poluzowanego lub skorodowanego przewodu masowego próbuje dotrzeć do masy pojazdu przez jeden lub więcej obwodów bezpieczników. W takiej sytuacji konieczne jest dokładne zbadanie i poprawa połączenia masowego dla danego obwodu.

Diagnostyka pracy sterownika zapłonowego 

Układ zapłonowy w samochodzie pełni kluczową funkcję zarówno w uruchamianiu silnika spalinowego, jak i w jego kontroli podczas jazdy. To właśnie dzięki niemu generowana jest iskra elektryczna, która zapala mieszankę paliwowo-powietrzną w komorach spalania silnika. Nawiązując do prawa Ohma, spadek napięcia występuje, gdy prąd elektryczny przepływa przez obwód o charakterze rezystancyjnym, takim jak np. obwód z cewką zapłonową.

Aby przetestować prawidłową pracę sterownika zapłonowego, wystarczy porównać wartości napięć na obydwu złączach cewki zapłonowej podczas uruchamiania silnika. Wartość napięcia na złączu B-cewki zależy w dużej mierze od cyklu pracy sterownika zapłonowego. Jeśli wartości napięć na złączach B+ i B- są takie same, oznacza to, że moduł zapłonowy lub sterownik cewki jest uszkodzony i nie przełącza prądu elektrycznego pierwotnego uzwojenia cewki zapłonowej.

Test przekaźnika SPDT 

Test załączenia przekaźnika SPDT przy użyciu multimetru przeprowadza się podobnie jak w przypadku diagnostyki cewki zapłonowej. Aby go wykonać, należy ustawić multimetr w trybie pomiaru napięcia prądu stałego (DC). Styki przekaźnika, do których podłączona jest cewka, zazwyczaj są oznaczone symbolami 85 i 86.

Po załączeniu przekaźnika oraz w momencie, gdy nie jest on aktywny, można ocenić zachowanie napięcia na jego stykach. Jeśli napięcie na obu stykach jest wysokie, wskazuje to na brak aktywacji przekaźnika przez sterownik. Natomiast niska wartość napięcia na stykach zasilających sugeruje, że sterownik prawidłowo aktywuje przekaźnik, zgodnie z oczekiwaniami.

Źródło: Materiały redakcyjne