Usterka czujnika czy instalacji? Jak nie wymieniać części na chybił trafił
AdobeStock_AlexanderKod błędu wskazuje czujnik, więc wymiana wydaje się oczywistym rozwiązaniem. Problem w tym, że nowa część nie zawsze usuwa usterkę. Uszkodzona wiązka, skorodowane złącze, niewłaściwe napięcie zasilania czy uszkodzony pierścień impulsowy mogą powodować objawy bardzo podobne do awarii czujnika. Dlatego kod DTC powinien być początkiem diagnostyki, a nie podstawą do automatycznej wymiany części.
- Kod DTC wskazuje obszar usterki, ale nie zawsze uszkodzony element.
- Przed wymianą czujnika trzeba sprawdzić zasilanie, masę, wiązkę i złącza.
- Parametry rzeczywiste i oscyloskop pomagają ocenić wiarygodność sygnału.
- Sprawny czujnik może generować błędny sygnał z powodu usterki elementu mechanicznego.
Współczesny samochód korzysta z wielu czujników, których sygnały są odbierane przez sterowniki silnika i skrzyni biegów oraz układy ABS/ESP i oczyszczania spalin. Nieprawidłowy sygnał z jednego czujnika może więc wpływać na pracę kilku układów jednocześnie. Zapisany kod błędu nie zawsze oznacza fizyczne uszkodzenie elementu wymienionego w jego opisie.
To jedna z pułapek diagnostyki opartej wyłącznie na testerze. Sterownik rozpoznaje przede wszystkim nieprawidłowość sygnału lub obwodu – np. brak sygnału, wartość poza dopuszczalnym zakresem, przerwę lub zwarcie w obwodzie albo niespójność z innymi parametrami. Zadaniem mechanika jest ustalenie rzeczywistej przyczyny takiego stanu.
Kod błędu to wskazówka, a nie diagnoza
Odczyt pamięci usterek to jeden z pierwszych etapów diagnostyki, ale nie ostatni. Jeżeli tester wyświetla kod dotyczący konkretnego czujnika, trzeba zwrócić uwagę nie tylko na numer DTC, lecz także na jego pełny opis i status. Inaczej interpretuje się usterkę obwodu elektrycznego, a inaczej sygnał uznany przez sterownik za niewiarygodny.
Przykładowo kod błędu dotyczący czujnika prędkości obrotowej koła (ABS) nie przesądza o jego uszkodzeniu. Przyczyną problemu może być przerwa w przewodzie, zwarcie, uszkodzenie pierścienia impulsowego albo zwiększony luz łożyska.
Dlatego przed wymianą części warto sprawdzić okoliczności zapisania błędu, jego status oraz to, czy w innych sterownikach występują powiązane kody błędów.
Oględziny nadal mają znaczenie
W samochodzie wypełnionym elektroniką łatwo rozpocząć diagnostykę od testera i na nim zakończyć, choć dokładne oględziny mogą znacznie zawęzić obszar poszukiwania usterki. Należy sprawdzić nie tylko sam czujnik, ale również jego obwód elektryczny i otoczenie: przewody, złącza, punkty mocowania oraz współpracujące z nim elementy mechaniczne.
Izolacja przewodu może być przetarta o element zawieszenia lub nadwozia, a jego żyła – przerwana. Do złącza może też dostać się woda. Problemem bywają skorodowane lub poluzowane styki, źle poprowadzona wiązka czy ślady wcześniejszych napraw.
Szczególną uwagę warto zwrócić na elementy pracujące w trudnych warunkach. Czujniki prędkości kół oraz ich instalacja są narażone m.in. na wodę, sól drogową, zabrudzenia i drgania. Z kolei czujniki związane z układem wydechowym i oczyszczaniem spalin, w tym czujniki NOx, są również narażone na wysoką temperaturę.
Najpierw napięcie zasilające i masa
W przypadku czujników wymagających zasilania jednym z podstawowych etapów diagnostyki jest sprawdzenie napięcia zasilającego i połączenia z masą na podstawie schematu elektrycznego oraz danych producenta pojazdu. Sam pomiar napięcia również wymaga interpretacji.
Obecność napięcia na odłączonym złączu nie zawsze oznacza, że obwód będzie działał prawidłowo pod obciążeniem. W instalacji może występować zwiększona rezystancja, np. wskutek korozji styków lub uszkodzenia przewodu. W wykryciu takiej usterki może pomóc pomiar spadku napięcia wykonywany podczas pracy obwodu.
Nie można też zakładać, że każdy czujnik jest zasilany w taki sam sposób. Czujniki różnią się sposobem zasilania oraz generowania i przesyłania sygnału, dlatego przed rozpoczęciem pomiarów trzeba sprawdzić schemat elektryczny pojazdu i znać zasadę działania badanego elementu.
Ma to również znaczenie dla bezpieczeństwa elektroniki. Przypadkowe zwarcie styków czy podanie napięcia na niewłaściwy obwód może nie tylko zafałszować wynik, lecz także uszkodzić sterownik. Dlatego do pomiarów należy używać odpowiednich adapterów i sond, które nie deformują styków złącza.
Rodzaj czujnika decyduje o metodzie pomiaru
Częstym błędem jest stosowanie tej samej metody pomiarowej do wszystkich czujników. Dobrym przykładem są czujniki prędkości obrotowej i położenia, które mogą działać na zasadzie indukcyjnej albo wykorzystywać efekt Halla. Różnica w zasadzie działania bezpośrednio wpływa na sposób ich diagnostyki.
W czujniku indukcyjnym ruch elementu impulsowego powoduje zmianę pola magnetycznego, która indukuje napięcie przemienne w uzwojeniu. Przebieg tego napięcia można obserwować oscyloskopem. Czujnik wykorzystujący efekt Halla wymaga natomiast zasilania, a sposób oceny jego sygnału jest inny.
Różnice w metodach diagnostycznych dotyczą również czujników prędkości kół. W materiałach technicznych producentów podkreśla się, że pomiar rezystancji wewnętrznej nie jest właściwą metodą diagnostyczną w przypadku aktywnych czujników ABS. Zastosowanie niewłaściwego sposobu pomiaru może więc prowadzić do błędnej oceny stanu czujnika.
Parametry rzeczywiste pozwalają ocenić wiarygodność sygnału
Jedną z najbardziej użytecznych funkcji testera jest podgląd parametrów rzeczywistych. Pozwala on sprawdzić nie tylko, czy sterownik otrzymuje informację z czujnika, lecz także czy jej wartość jest wiarygodna w danych warunkach pracy.
Przy diagnostyce czujników prędkości kół można porównać wartości ze wszystkich kół podczas jazdy – jeśli trzy czujniki wskazują zbliżoną prędkość, a wskazanie czwartego wyraźnie odbiega lub okresowo zanika, jest to cenna wskazówka, choć jeszcze nie powód do wymiany czujnika. Najpierw trzeba sprawdzić obwód, miejsce montażu i element, z którego czujnik odczytuje sygnał.
Podobnie można analizować czujniki temperatury, ciśnienia czy położenia. Wartość trzeba oceniać nie tylko pod kątem tego, czy mieści się w przewidzianym zakresie, lecz także czy jest fizycznie wiarygodna w danych warunkach. Jeżeli po dłuższym postoju wskazanie jednego z czujników temperatury wyraźnie odbiega od temperatury otoczenia i od wskazań pozostałych czujników pracujących w podobnych warunkach, wymaga to dalszej diagnostyki.
MOŻE ZAINTERESUJE CIĘ TAKŻE
Porównywanie parametrów ma szczególne znaczenie w systemach, w których sterownik ocenia wiarygodność jednego sygnału na podstawie innych danych. Usterka może wtedy objawiać się kodem dotyczącym korelacji lub niewiarygodności sygnału, mimo że w obwodzie elektrycznym czujnika nie występuje przerwa ani zwarcie.
Oscyloskop pokazuje to, czego nie widać na mierniku
Multimetr to podstawowe narzędzie diagnostyczne, ale nie pozwala obserwować przebiegu szybko zmieniającego się sygnału – w takim przypadku więcej informacji dostarcza oscyloskop. Przy diagnostyce czujnika położenia wału korbowego można dzięki niemu ocenić przebieg, jego kształt, regularność oraz ewentualne zaniki. Szczególnie przydatne jest porównanie zarejestrowanego przebiegu z przebiegiem wzorcowym dla danego typu czujnika.
Dobrze pokazuje to przypadek z praktyki serwisowej: sporadycznie nie dawało się uruchomić silnika, a w pamięci sterownika zapisany był błąd dotyczący obwodu czujnika położenia wału korbowego. Pomiar oscyloskopem bezpośrednio przy czujniku wykazał jednak prawidłowy przebieg.
Dopiero ponowne sprawdzenie przy sterowniku ujawniło, że sygnał do niego nie dociera. Kontrola wiązki doprowadziła do wcześniej wykonanego połączenia lutowanego, które okazało się rzeczywistą przyczyną usterki.
Czujnik może być sprawny
Usterka instalacji elektrycznej to nie jedyna przyczyna nieprawidłowego sygnału z czujnika. Na jego prawidłowość mogą wpływać również położenie czujnika, sposób montażu oraz sta współpracujących z nim elementów mechanicznych.
W przypadku czujnika prędkości koła znaczenie mogą mieć stan pierścienia impulsowego, luz łożyska oraz prawidłowe osadzenie czujnika. Czujniki położenia wału korbowego i wałka rozrządu również wymagają prawidłowej współpracy z elementem impulsowym – jego uszkodzenie albo niewłaściwa szczelina między nim a czujnikiem mogą powodować nieprawidłowy przebieg sygnału mimo sprawności samego czujnika.
Dlatego diagnostyka nie powinna kończyć się na stwierdzeniu, że zasilanie jest prawidłowe, a przewód ma ciągłość – trzeba jeszcze sprawdzić, czy czujnik znajduje się we właściwym położeniu i czy element, z którym współpracuje, jest sprawny. Ta zasada dotyczy także innych czujników – zabrudzenie, niewłaściwy montaż czy nieprawidłowe warunki pracy mogą powodować błędny sygnał mimo braku przerwy lub zwarcia w obwodzie.
Ciągłość przewodu to jeszcze nie wszystko
Pomiar ciągłości przewodu pozwala wykryć przerwę w obwodzie, ale prawidłowy wynik nie zawsze zamyka diagnostykę. Usterki sporadyczne ujawniają się czasem pod wpływem drgań, zmian temperatury lub poruszania wiązką.
Jeżeli problem występuje okresowo, warto sprawdzić wartość naoięcia/sygnału podczas ostrożnego poruszania wiązką i złączami. Podejrzane są zwłaszcza miejsca, w których przewody są często zginane, przebiegają w pobliżu gorących elementów lub noszą ślady wcześniejszych napraw.
Znaczenie ma również stan samych styków. Korozja, wilgoć w złączu czy niewystarczający docisk mogą zwiększać rezystancję połączenia i powodować okresowe zaniki sygnału.
Nie wymieniaj części, dopóki nie potwierdzisz przyczyny usterki
Skuteczna diagnostyka nie polega na wykonaniu wszystkich możliwych pomiarów, lecz na ich właściwym doborze i logicznej kolejności. Punktem wyjścia powinno być potwierdzenie objawu zgłaszanego przez klienta i sprawdzenie pamięci usterek. Kolejne etapy to oględziny, analiza parametrów rzeczywistych oraz – zależnie od rodzaju czujnika – kontrola zasilania, masy i sygnału.
W zależności od wyników wcześniejszych kontroli diagnostykę można rozszerzyć o pomiar oscyloskopem oraz sprawdzenie ciągłości przewodów i spadków napięcia w instalacji. Pozwala to ustalić, czy źródłem problemu jest sam czujnik, instalacja elektryczna czy współpracujący z nim element mechaniczny.
Po naprawie należy potwierdzić jej skuteczność. W zależności od pojazdu może to wymagać skasowania zapisanych kodów błędów, kontroli parametrów rzeczywistych, jazdy próbnej lub przeprowadzenia przewidzianej przez producenta procedury adaptacji.
Właśnie dlatego tester nie powinien pełnić funkcji elektronicznego „wyroku” wskazującego część do wymiany. Jest narzędziem dostarczającym informacji, które mechanik musi zestawić ze schematem elektrycznym, wynikami pomiarów i zasadą działania układu. Część należy wymienić dopiero wtedy, gdy diagnostyka potwierdzi, że to ona jest rzeczywistą przyczyną usterki.
Źródło: Materiały redakcyjne
