W miarę, jak pojazdy stają się coraz bardziej skomplikowane, znalezienie źródła usterek i awarii również staje się coraz bardziej problematyczne. Choć poziom trudności wzrasta, to diagnostyka jest prostsza dzięki temu, że systemy kontroli i regulacji w samochodach bazują obecnie w przeważającej mierze na elektronice. Proces diagnostyczny w samochodach wspomagają nowe rozwiązania, ale ich obsługa wymaga także nowych kompetencji i umiejętności od usługodawców. W dzisiejszym artykule omówimy kilka przykładów sprawdzonych narzędzi diagnostycznych i metod rozwiązywania problemów, pochodzących głównie ze świata silników spalinowych.

Jak ważna jest diagnostyka?

Kontrola pojazdów w dzisiejszych czasach jest niesłychanie złożona i niewyobrażalna bez nowoczesnych przyrządów. Oprócz układów mechanicznych, samochód jest również wyposażony w układy hydrauliczne, pneumatyczne i elektroniczne, z których wszystkie muszą działać bezbłędnie, aby zapewnić sprawną pracę.
Sytuacja jest bardzo podobna w przypadku badania silnika, które może obejmować pomiar kompresji, pomiar ciśnienia paliwa, jak i sprawdzenie sondy lambda. Ponieważ jeden artykuł to za mało, aby omówić wszystkie te systemy, to dzisiaj ograniczymy się wyłącznie do diagnostyki układów elektronicznych.

Urządzenia diagnostyczne niezbędne w pracy mechanika

W dawnych czasach do rozwiązywania niektórych problemów stosowano zwykłą żarówkę, którą nazywano „lampą testową”. W przypadku dzisiejszych systemów pokładowych takie rozwiązanie zdecydowanie nie wystarcza. To samo można powiedzieć o innych analogowych przyrządach diagnostycznych stosowanych niegdyś w warsztatach. Powodem ich zniknięcia było to, że ich rezystancja wewnętrzna jest stosunkowo niewielka, więc nie tylko przekłamują, ale mogą również uszkodzić mierzoną jednostkę. Zostały one zastąpione przez używany od dziesięcioleci multimetr cyfrowy, który – oprócz braku powyższych mankamentów – jest znacznie łatwiejszy w obsłudze i zapewnia znacznie bardziej precyzyjne pomiary pod warunkiem, że jest prawidłowo używany.

Multimetr

Gwoli ścisłości należy dodać, że istnieją multimetry analogowe, które zawierają adapter impedancji wejściowej, dlatego ich rezystancja wejściowa jest wysoka. Nie powoduje to co prawda błędów pomiarowych, ale niedokładność wynikająca z konstrukcji pozostaje, co jest powodem, dla którego są one obecnie prawie niedostępne w handlu. W przypadku multimetrów cyfrowych sygnał analogowy może być mierzony zarówno analogowo, jak i cyfrowo – wyświetlacz me jednak zawsze formę cyfrową. Zawarty w nich przetwornik cyfrowy konwertuje analogowy sygnał wejściowy na cyfrowy, który charakteryzuje się określoną rozdzielczością i czasem konwersji. Rozdzielczość wynosi zwykle 8, 10 lub 12 bitów, co oznacza, że zakres pomiarowy jest podzielony na 256, 1024 lub 4096 części. Im większa jest ta liczba, tym lepiej multimetr może rozróżnić wartości, które są blisko siebie. Czas konwersji wynosi 2-5 pomiarów na sekundę, w zależności od trybu pracy.

Większość z nich nadaje się do pomiaru napięcia, prądu, rezystancji i przewodzenia, w technologii samochodowej służą one również do pomiaru obrotów, częstotliwości, współczynnika wypełnienia, temperatury i czasu trwania. Na szczególną uwagę zasługuje konstrukcja cęgowa, która pozwala na pomiar natężenia prądu (A) bez ingerencji w przewody.

Oscyloskop

Istnieją jednak obszary, w których użycie multimetru nie jest wystarczające. Dzieje się tak na przykład wtedy, gdy chcemy uzyskać informacje o przebiegu czasowym szybszych sygnałów. Pomaga w tym oscyloskop, czyli urządzenie, które graficznie wyświetla na ekranie zmiany danego sygnału w czasie. Oscyloskopy miały z początku formę analogową, gdy po raz pierwszy badano za ich pomocą sygnały zapłonowe. W przeszłości rozwiązania analogowe były bardzo powszechne, później zastąpiono je wersjami cyfrowymi, podobnymi do multimetrów. Ich elementami sterującymi są potencjometry i przełączniki krokowe. W wersjach cyfrowych spotykamy systemy operacyjne oparte na rozwijanych listach opcji.
Oscyloskopy można również pogrupować według liczby kanałów, które mogą być monitorowane. Oscyloskop jednokanałowy może wyświetlać jeden sygnał, oscyloskop dwukanałowy może wyświetlać dwa sygnały. Ponieważ w stacjach serwisowych może zachodzić konieczność jednoczesnego monitorowania dwóch sygnałów, zwykle spotykamy się z tym drugim. Obecnie bardzo niewiele warsztatów korzysta z dedykowanych oscyloskopów. Funkcja pozostaje, ale zadanie jest wykonywane częściej na komputerze ze względu na znacznie lepszą mobilność i łatwość obsługi.

Analizatory spalin

Początkowo przyrządy do analizy spalin mierzyły jedynie zawartość tlenku węgla. Później w ich miejscu pojawiły się tzw. analizatory czterogazowe. Ich stosowanie jest nie tylko zalecane, ale także obowiązkowe w ośrodkach badawczych, ponieważ bez pozytywnego wyniku badania tym przyrządem pojazd nie może otrzymać ważnego dopuszczenia do ruchu drogowego. Jednocześnie należy zauważyć, że nie jest to tylko proste urządzenie testowe: może być ono bowiem używane do łatwiejszego wykrywania przerw zapłonu, błędów mieszanki i możliwych usterek mechanicznych silnika.

Przyrząd do pomiaru przeciwciśnienia spalin

To narzędzie służy do uzyskiwania informacji o zatkaniu układu wydechowego. W celu przeprowadzenia testu przyrząd należy przykręcić w miejscu sondy lambda.

Potencjometry

Potencjometry doskonale nadają się do symulowania działania kilku przetworników w samochodach osobowych – np. czujników położenia przepustnicy lub przetworników temperatury. Podłączając je w ich miejsce, możemy symulować różne warunki pracy za pomocą potencjometru, co umożliwia ujawnienie ewentualnego błędu czujnika.

Diagnostyka pokładowa, OBD

Znaczącym uproszczeniem diagnostyki cyfrowej jest ujednolicony system OBD, którego druga generacja stosowana jest obecnie na rynku i o którym moglibyśmy powiedzieć znacznie więcej. Istotą diagnostyki pokładowej jest integracja urządzenia z komputerem pokładowym, co przy odpowiednim oprogramowaniu umożliwia dostęp do wszystkich zapisanych kodów błędów oraz ich opisów.

Nie zawsze dają one natychmiastową diagnozę, ale mogą znacznie pomóc przy odkrywaniu prawdziwej usterki. Najwięcej kodów błędów to standardowe usterki. Mniejsza część może być specyficzna dla marki lub branży – do tych drugich dostęp ma tylko dedykowane oprogramowanie obsługiwane przez producenta.