W Pico Technology z dumą dostarczamy technikom narzędzi diagnostycznych i wiedzy niezbędnych do rozwiązywania nawet najbardziej skomplikowanych problemów w pojazdach. Jeden z użytkowników naszych oscyloskopów motoryzacyjnych miał okazję współpracować z technikiem terenowym przy opryskiwaczu New Holland SP310, który miał zaledwie 80 godzin na liczniku. Zgłoszona usterka polegała na frustrująco wolnym i trudnym uruchamianiu maszyny. Mamy nadzieję, że lektura poniższego opisu okaże się interesująca!

Początkowe kroki diagnostyczne podjęte przez technika terenowego słusznie skupiły się na układzie paliwowym, który często jest winowajcą problemów z rozruchem. W celu rozwiązania usterki wymieniono pompę wysokociśnieniową (integrującą pompę podającą) oraz obudowę głównego filtra paliwa (zawierającą kluczowy zawór zwrotny zapobiegający odpływowi paliwa). Pomimo tych działań problem nie ustąpił, co wskazywało, że przyczyna leży gdzie indziej.

Gdy dołączyłem do technika, naszym pierwszym krokiem było kompleksowe sprawdzenie zasilania paliwem. Dokładnie zbadaliśmy sygnał PWM zaworu dozującego, monitorowaliśmy sygnał wyjściowy czujnika ciśnienia w szynie common rail oraz przeprowadziliśmy kontrolę korelacji czujników pozycji wału korbowego (CKP) i wału rozrządu (CMP). Dla pewności wykonaliśmy „test trzech uruchomień/zatrzymań”. Ta wstępna runda diagnostyki potwierdziła, że układ paliwowy działał dokładnie tak, jak powinien. Różne sygnały i odczyty ciśnienia mieściły się w specyfikacjach, co wykluczało podstawowe problemy z dostarczaniem paliwa. Był to ważny etap, ponieważ pozwolił nam z pewnością skierować uwagę w innym kierunku.

Po wykluczeniu układu paliwowego, skupiliśmy się na stanie mechanicznym silnika. Zamieniliśmy przewody do pomiaru ciśnienia paliwa na cęgi amperometryczne, aby przeprowadzić test kompresji względnej. Ta nieinwazyjna metoda pozwala szybko ocenić równomierność kompresji we wszystkich cylindrach poprzez analizę poboru prądu przez rozrusznik. Jakiekolwiek znaczące spadki lub nieregularności w przebiegu fali mogą wskazywać na cylinder o niższej kompresji, sugerując problemy z układem rozrządu, zużycie pierścieni tłokowych lub inne usterki mechaniczne.

Aby dodatkowo zweryfikować nasze wyniki i ustalić punkt odniesienia, postanowiliśmy sprawdzić maszynę znaną jako sprawną – inny opryskiwacz New Holland SP310, model z 2019 roku. Przeprowadziliśmy na niej zarówno kontrolę korelacji CMP/CKP, jak i test kompresji względnej. Taka analiza porównawcza jest często nieoceniona, ponieważ dostarcza jasnego obrazu, jak powinny wyglądać przebiegi fali w zdrowym systemie, ułatwiając identyfikację odchyleń w maszynie problematycznej.

Gdy zebraliśmy wszystkie dane – parametry układu paliwowego, wyniki testu kompresji względnej z problematycznego opryskiwacza oraz dane porównawcze z maszyny sprawnej – usiedliśmy do ich dokładnej analizy. To właśnie tutaj ujawnia się prawdziwa moc PicoScope. Możliwość nakładania przebiegów fal i powiększania konkretnych zdarzeń zapewnia niezrównany poziom szczegółowości i porównań.

Nasza kompleksowa analiza ujawniła kilka kluczowych wniosków. Jak przewidywaliśmy, układ paliwowy był „idealny”, co potwierdziło naszą wstępną ocenę. Podobnie korelacja CMP/CKP mieściła się w akceptowalnych granicach, wykluczając problemy z synchronizacją rozrządu. Choć mało prawdopodobne w silniku z napędem zębatym, ale biorąc pod uwagę łatwość pomiaru za pomocą PicoScope, warto było to sprawdzić. Pozwoliło to również ocenić amplitudy sygnałów z czujników, które – jeśli nieprawidłowe – mogą powodować wydłużony czas rozruchu. Jednak przebieg prądu rozrusznika w maszynie problematycznej od razu wydał się „dziwny”.

W porównaniu z przebiegiem testu kompresji względnej z maszyny sprawnej, różnica była uderzająca. Problematyczny opryskiwacz wykazywał konsekwentnie wyższy pobór prądu podczas rozruchu, przekraczający 750 A w porównaniu do 400 A w maszynie sprawnej, co sugerowało nienormalnie wysokie obciążenie silnika. To był nasz moment „aha!”; wiedzieliśmy, że jesteśmy na tropie prawdziwej przyczyny problemu.

Wyższe niż normalne obciążenie podczas rozruchu skierowało nasze podejrzenia poza sam silnik, w stronę układu pomocniczego, który mógł wywierać nadmierny nacisk na proces rozruchu. Po wspólnej dyskusji z technikiem terenowym i kierownikiem serwisu, nasze podejrzenia skupiły się na zaworze odciążającym głównej pompy hydraulicznej.

Funkcja tego zaworu jest kluczowa podczas rozruchu. Jest on zaprojektowany tak, aby być sterowany w pozycji „włączonej” (odciążającej) podczas fazy rozruchu silnika, skutecznie redukując skok pompy hydraulicznej i zmniejszając obciążenie rozrusznika oraz silnika. Po zwolnieniu kluczyka do pozycji „praca”, cewka tego zaworu jest wyłączana, pozwalając pompie przejść w stan pełnego obciążenia, aby zasilać funkcje hydrauliczne opryskiwacza. Jeśli zawór odciążający uległby awarii i pozostał w stanie obciążonym podczas rozruchu, bez wątpienia dodałby dramatyczne obciążenie silnikowi i rozrusznikowi, prowadząc do obserwowanego stanu wolnego i trudnego rozruchu.

Aby potwierdzić naszą hipotezę, technik najpierw przeprowadził kontrolę ciągłości i oporności cewki zaworu, szukając zwarć lub przerw w obwodzie. Te testy wypadły pozytywnie, wskazując, że sama cewka nie była problemem. Kluczowym kolejnym krokiem było ominięcie układu sterowania maszyny i podanie niezależnego zasilania 12 V bezpośrednio do cewki zaworu odciążającego. Wyniki były natychmiastowe i jednoznaczne: z zaworem prawidłowo sterowanym w pozycji odciążającej, silnik obracał się i uruchamiał w mniej niż 4 sekundy. To znacząca poprawa w porównaniu do poprzednich czasów rozruchu, przekraczających 10 sekund. Niestety, nie uchwyciłem tego za pomocą oscyloskopu.

Ponieważ cewka zaworu i jej wewnętrzne okablowanie były sprawne, a na maszynie nie stwierdzono innych problemów z uziemieniem, skierowaliśmy uwagę na stronę sterującą obwodu. Układ sterowania hydrauliką w tym opryskiwaczu New Holland to system Parker iQAN. Na podstawie naszych ustaleń uznano, że najbardziej prawdopodobną przyczyną był przerwany przewód gdzieś w wiązce biegnącej od węzła sterującego iQAN do cewki zaworu odciążającego. Ta przerwa uniemożliwiałaby systemowi iQAN prawidłowe sterowanie zaworem w pozycji odciążającej podczas rozruchu, prowadząc do nadmiernego obciążenia silnika.

To studium przypadku było potężnym przypomnieniem o diagnostycznej podróży. Zaczęło się od adresowania najbardziej prawdopodobnych podejrzanych, a następnie systematycznego ich wykluczania na podstawie danych. Możliwość rejestrowania i analizowania przebiegów fal, porównywania ich z przykładami znanymi jako sprawne oraz logicznego dedukowania źródła problemu leży u podstaw nowoczesnej diagnostyki pojazdów. W tym przypadku pozwoliło to szybko przejść poza wymianę komponentów i precyzyjnie zidentyfikować pozornie ulotną usterkę okablowania, która powodowała znaczące problemy operacyjne dla klienta.