V poslední době se v odborné veřejnosti stále častěji poukazuje na špatnou kvalitu či nekompatibilitu některých aftermarketových náhradních dílů, a to bohužel i těch, které nesou jména renomovaných značek. A protože máme u nás v Diagnostickém centru tyto zkušenosti také, rozhodl jsem se podělit se s vámi o dva diagnostické případy, kde špatně fungující náhradní díly dokázaly způsobit nemalé problémy a svést na scestí několik autoservisů při hledání těchto závad.
Prvním takovým případem je Škoda Octavia druhé generace s benzinovým motorem 1,6 MPI, kde se náhodně rozsvěcely kontrolky EPC a motoru. Vůz k nám byl přivezen jeho majitelem s tím, že už takto vůz provozuje několik měsíců a při pokusech o zjištění a odstranění závady v minulém servisu byly vyměněny snímače otáček klikového i vačkového hřídele, napínací kladka rozvodového řemenu a těleso škrticí klapky. Začal jsem obligátně vyčtením pamětí závad všech řídicích jednotek, k čemuž jsem použil tentokrát diagnostický přístroj Bosch KTS 590 společně s programem Esitronic. V paměti závad řídicí jednotky motoru byla uložena závada „P0391 Snímač otáček vačkového hřídele nevěrohodný signál“ viz obrázek 1. Zákazník mi potvrdil, že tuto závadu opakovaně vyčetli i moji předchůdci v minulém servisu, že jsou oba snímače otáček nové, nová je také napínací kladka rozvodového řemene a také mi sdělil, že se prý v minulosti ukládalo do paměti závad více chybových kódu týkajících se škrticí klapky, tak byla v minulém servisu vyměněna také. Oba snímače otáček tedy byly tedy nové a jak jsem si všimnul podle neoriginální pásky, tak byl i rozplétán a zřejmě kontrolován elektrický svazek v motorovém prostoru v blízkosti snímače otáček vačkového hřídele. Závada se však projevovala sporadicky i nadále.
Abych viděl, co se přesně se signály otáček děje, zapojil jsem osciloskop (tentokrát jsem použil MT Pro) na měření průběhu signálů otáček vačkového hřídele, otáček klikového hřídele, napájení 5V snímače otáček vačkového hřídele a jeho ukostření. Současně jsem vymazal paměť závad řídicí jednotky motoru a vydal se do zkušebního provozu, abych vypozoroval mechanismus rozpoznání závady a mohl tak provést analýzu naměřených oscilogramů. První záznam je na obrázku 2. Tam je vše v pořádku a žádná závada se zatím neprojevila.
• Hnědá křivka: Napájení 5V snímače otáček vačkového hřídele
• Červená křivka: Průběh výstupního signálu snímače otáček vačkového hřídele
• Modrá křivka uprostřed: Kostra snímače otáček vačkového hřídele
• Zelená křivka: Průběh výstupního signálu snímače otáček klikového hřídele na plusové svorce (indukční snímač)
• Modrá křivka dole: Průběh výstupního signálu snímače otáček klikového hřídele na minusové svorce (indukční snímač)
Ani po delší jízdě se mi však žádná závada neprojevila a ani se neuložil žádný chybový kód do paměti závad. Šlo mi tedy o to, abych zjistil, za jakých podmínek se závad uloží. Zákazník sice tvrdí, že se závada projevuje náhodně, ale on to zpozoruje až ve chvíli, kdy se rozsvítí kontrolka na panelu přístrojů. K uložení chybového kódu však pravděpodobně dojde mnohem dříve. Bohužel pro mne a pro všechny diagnostiky jsou tahle auta vybavena typem řídicích jednotek motoru, které komunikují po starším diagnostickém protokolu KWP a to mimo jiné u tohoto auta znamená, že neposkytují takzvané okolní podmínky závady, jak je tomu u řídicích jednotek s UDS protokolem. V takovém případě bych alespoň podle první vyčtené závady rozpoznal, při jakých otáčkách, jakém napětí akumulátoru, jaké teplotě a tak dále k uložení závady došlo. Takhle jsem ale musel zkoušet a čekat, až se mi závada uloží, abych při tom zachycené otáčkové signály mohl následně analyzovat a něco z nich zjistit. Nakonec se mi to po chvíli zkoušení podařilo a taky se mi podařilo zjistit, že k uložení chybového kódu do paměti závad dochází sice nepravidelně, ale pokaždé po startu motoru. Pokud motor nastartuje a k uložení závady nedojde, při běhu motoru ani při jízdě se tak už nestane. Měl jsem tedy naměřené průběhy signálů otáčkových snímačů při startu, při běhu motoru, se závadou i bez ní. Zaměřil jsme se tedy na oscilogram pořízený při startu v okamžiku uložení závady. Ten je na obrázku 3.
Na první pohled se zdá být všechno v pořádku. Hodnota napájecího napětí pro snímač otáček vačkového hřídele je na hodnotě 5V a je po celou dobu konstantní, úbytek napětí na svorce ukostření snímače je 0V a také konstantní, plusový i minusový signál indukčního snímače otáček klikového hřídele nabíhají zrcadlově a jejich plusová i minusová amplituda je téměř ihned po otočení motorem více než 1V a k žádným výpadkům nedochází. Signál snímače otáček vačkového hřídele s Hallovým prvkem nabývá hodnot 0 nebo 5V podle toho, zda je před snímačem právě mezera nebo zub. Takže zdánlivě je vše OK. Chyba tam ale je.
Podívejme se pozorně na signál klikového (stačí třeba plusový) a na signál vačkového hřídele a dejme si je vedle sebe. Všiml jsem si, že vždy když se uloží závada, má signál snímače otáček vačkového hřídele v okamžiku počátku startování vždy hodnotu jeho pozitivní hrany tedy 5V. To znamená, že motor se při předchozím vypnutí zastavil tak, že proti snímači zůstal zub impulzního kola vačkového hřídele nikoliv jeho mezera a startovat se tak začíná z této polohy. Po startu z opačné polohy, tedy když byl signál vačkového hřídele na hodnotě jeho negativní hrany (mezera proti snímači), se mi závada nikdy neuložila. To už jsem začínal trochu tušit, kde by asi mohl být problém, protože jsem se již minulosti s podobným projevem závady setkal.
Na obrázku 4 lze vidět signál vačkového a klikového hřídele proti sobě se dvěma oblastmi záznamu startu označenými písmeny A a B. V oblasti B, kdy již motor běžel, jsem si zjistil, kolik zubů klikového hřídele má být mezi náběžnou hranou signálu polohy vačkového hřídele a referenční značkou (vynechanými zuby) v signálu otáček klikového hřídele. Na obrázku 5 je zvětšená oblast B a můžeme tam napočítat 31 zubů klikového hřídele. Jenom pro úplnost uvedu, celé impulzní kolo klikového hřídele má u tohoto motoru 58 zubů + 2 vynechané jako referenční značku a vačkové má jeden zub a jednu mezeru o stejné délce.
V oblasti označené písmenem A jsem si pak spočítal, kolik zubů klikového hřídele je pozpátku od jeho referenční značky až k bodu, kdy se začalo motorem otáčet a vyšlo mi 34 zubů klikového hřídele (obr. 6). Po 31 zubech pozpátku od referenční značky by však měla teprve vycházet náběžná hrana signálu snímače polohy vačkového hřídele. Já jsem však na záznamu napočítal 34 zubů klikového hřídele a vačkový signál měl stále pozitivní hranu. To znamená, že v okamžiku počátku startování byla již před snímačem polohy vačkového hřídele mezera jeho impulzního kola, ale snímač se stále tvářil, jako by byl před ním zub a to, že před něj najíždí mezera rozpoznal až při vyšších otáčkách startování. Že se tak skutečně děje jsem si potvrdil na několika záznamech a ten, který je uveden na obrázcích je jenom jeden z nich a na některých byl rozdíl v počtu zubů klikového hřídele ještě markantnější. Jednalo se tedy jednoznačně o chybu snímače polohy vačkového hřídele, který byl předchozím servisem namontován jako nový díl.
Snímače polohy/otáček s Hallovým prvkem fungují zpravidla jako inkrementální snímače. Pro přepnutí jejich výstupního stavu z pozitivní hodnoty na negativní nebo naopak je tedy rozhodující přírůstek (inkrement) Hallova napětí na jejich ústřední součásti, tedy na Hallově prvku. Ke vzniku Hallova napětí však dochází pouze při změně magnetického toku a velikost Hallova napětí závisí i na velikosti magnetické indukce. Princip vzniku Hallova napětí je na obrázku 7. Pokud tedy není snímač přesně zkonstruován k danému systému například, když má vnitřní elektronika snímače nastavenou příliš vysokou rozhodovací úroveň pro velikost Hallova napětí, může se pak stávat, že při velmi nízkých otáčkách, jako jsou otáčky těsně po záběru startéru, není vnitřní elektronikou snímače Hallovo napětí rozpoznáno a tím nedojde k přepnutí signálu z pozitivního stavu na negativní nebo naopak.
Tohle je jenom jedna z možných příčin závad těchto snímačů a těžko říci, co přesně bylo snímači v tomto případě, ale každopádně nešlo o závadu snímače ve smyslu poruchy, ale spíš o jeho nekvalitní konstrukční řešení. Již jsem se nedozvěděl, co byla úplně původní závada, kterou se předchozí servis snažil odstranit výměnou otáčkových snímačů motoru a napínací kladky rozvodového řemene. Každopádně ale použitím nekvalitního náhradního dílu byla na voze vyrobena závada, která tam před tím jistě nebyla a po namontování originálního snímače polohy vačkového hřídele se již nikdy neopakovala. Také se mi jako bonus pro majitele vozu podařilo zjistit pravděpodobný důvod, proč byla měněna škrticí klapka. U těchto motorů je to poměrně častý problém v podobě špatné konektivity pinů ve svorkovnici k připojení škrticí klapky. Piny jsem tedy vyměnil za pozlacené s lepší konektivitou. Původní klapku jsem již k dispozici neměl, tak nemohu říci, zda byla její výměna oprávněná či ne, ale podle zkušeností bych závadu přisuzoval spíše oněm pinům.
Na tomto případu jsem chtěl demonstrovat, co dokáže nekvalitní snímač polohy vačkového hřídele jako náhradní díl. I když předchozí servis jej tam jistě montoval v dobré víře s tím, že se jedná o kvalitní repliku, protože skutečně nesl jméno renomovaného výrobce, ale jak jsem psal výše, nejednalo se o poruchu, ale o nekvalitní konstrukci snímače, takže to jistě nebyl jediný takový případ. V dalším pokračování Ligy mistrů diagnostiky na téma problematiky kvality dílů z druhovýroby se budu zabývat případem se záludnou závadou na systému pomoci při parkování.
