آنچه در مورد عیب یابی خودروهای انژکتوری باید بدانیم

مقدمه:
ساختار پیچیده خودروهای امروزی و استفاده از عناصر هوشمند مانندپردازنده‌های سریع و دقیق الکترونیکی، سنسورها و عملگرهای الکتریکی، کار تعمیر و خدمات پس از فروش را برای خودروسازان دچار تحولی جدی کرده است؛ به گونه ای که دیگر نمی توان بدون وجود دستگاه عیب یاب (Scan Tool) چنین خودروهایی را تعمیر و عیب یابی کرد. آشنایی با نحوه عیب یابی و اشکال زدایی یک سیستم انژکتوری از ضروریات اولیه‌ای است که هر تعمیرکار باید از آن اطلاع داشته باشد، در این نوشتار سعی داریم بطور مختصر شما را با این موضوع آشنا کنیم.

چگونه دستگاه عیب یاب اطلاعات خودرو را از ECU دریافت می‌کند؟
ارتباط دستگاه عیب یاب با “”ECU در تمام خودروهای انژکتوری به صورت ارتباط سریال است؛ یعنی اطلاعات از طریق یک (یا دو) سیم بین ECU و دستگاه عیب یاب رد و بدل می شود. چگونگی تبادل اطلاعات بین دستگاه عیب یاب و کنترل کننده مرکزی (ECU) را “پروتکل ارتباطی” می‌نامند و برای آن استانداردهای مختلفی تعریف شده است.
در یکی از این استانداردها، دستگاه عیب یاب با ارسال کدهای معینی از ECU درخواست اطلاعات می‌کند که این کدها برای هر درخواست متفاوت است. سپس ECU با بررسی کدهای دریافت شده، نوع درخواست دستگاه عیب یاب را تشخیص داده و اطلاعات مورد نظر را ارسال می‌کند. مسیر اتصال دستگاه عیب یاب به دسته سیم خودرو از طریق “کانکتور عیب یاب” امکان پذیر است. این کانکتور معمولا زیر داشبورد سمت راننده قرار دارد، البته در بعضی از خودروها ممکن است در محفظه موتور( خودرو پراید انژکتوری کیا) قرار داشته باشد. یکی از پرکاربردترین کانکتورهای عیب یابی، کانکتور OBD-II است که شکل آن در زیر آورده شده است.

ساختار عیب یابی در ECU
در خودروهای انژکتوری،ECU  نقش یک کنترل کننده پیچیده الکترونیکی را بازی می‌کند؛ به گونه ای که در هر لحظه، اطلاعات خودرو را از سنسورهای مختلفی که به آن متصل است، نظیر سنسور دور موتور و سنسور دمای آب موتور دریافت کرده و سیگنال های مناسب را به خروجی هایی مانند انژکتورها و کویل اعمال می‌کند. عیب یابی چنین مجموعه پیچیده‌ای بدون ابزارهای الکترونیکی اگر غیر ممکن نباشد، بسیار سخت و مشکل است. به همین منظور، کلیه قطعات الکترونیکی که در خودرو مورد استفاده قرار می گیرند، دارای یک خروجی هستند که در صورت ایجاد عیوب احتمالی، سیگنالی را به کنترل کننده مرکزی یا ECU ارسال می‌کنند.ECU  پس از دریافت سیگنال خطا، دو کار انجام می‌دهد؛ یعنی با وجود عیوب گزارش شده، بهترین روش را برای ادامه کار موتور انتخاب کرده و سپس این عیوب را در قالب کدهای خطا یا DTC (Diagnostic Trouble Codes) به دستگاه عیب یاب گزارش می‌دهد و همزمان چراغ عیب یاب یا MIL را برای آگاهی راننده روشن می کند.
بنابراین در اغلب موارد، عیوب ایجاد شده در سیستم را عناصر الکترونیکی داخل ECU تولید کرده و به پردازنده مرکزی ECU گزارش می‌دهند و در واقع عیب‌یاب، فقط گزارشات ECU یا کدهای خطای ارسال شده را به تعمیرکار ارائه می‌کند.

آیا کد خطا یا DTC به تنهایی برای عیب یابی یک خودروی انژکتوری کافی است؟
پاسخ این سوال منفی است زیرا امکان دارد خودرو دارای اشکالاتی در قطعات مکانیکی باشد که در این حالت ECU قادر به ارسال کد خطایی به دستگاه عیب یاب نیست؛ مثلا شکستگی شمع، شکستگی در پیستون و وجود نشتی هوا در مانیفولد ورودی و …
در این مواقع چگونه می‌توانیم اشکال خودرو را پیدا کنیم؟ درست است که ECU نمی‌تواند این گونه عیوب را مستقیم تشخیص دهد اما سازندگان ECU برای تشخیص این نوع اشکالات چاره‌ای اندیشیده‌اند و آن این است که ECU علاوه بر ارسال کدهای خطا به دستگاه عیب یاب، نقاط کار خودرو (مقادیر پارامترهای عملکردی سنسورها و عملگرها) را نیز به دستگاه عیب یاب گزارش می‌دهد، مانند دمای آب موتور، دور واقعی موتور، مقدار مطلوب دور موتور و زاویه جرقه شمع٫ در این حالت می‌توان با ملاحظه نقاط کارکرد خودرو و بررسی و مقایسه آنها با  محدوده‌های مجاز عملکردی، اشکال مورد نظر را یافته و برطرف کرد. به عبارت دیگر اولین کاری که هر تعمیرکار در عیب یابی خودروهای انژکتوری باید انجام دهد عبارت است از خواندن مقادیر پارامترهای سیستم و مقایسه آن با مقادیر مجاز عملکردی.
علاوه بر این، در اغلب ECU های امروزی قابلیتی به نام “تست عملگر” وجود دارد که به کمک آن عیب یابی خودرو، آسان تر می‌شود. این قابلیت به این صورت است که دستگاه عیب یاب تقاضای انجام تست یک عملگر را از ECU می‌کند؛ سپس ECU با توجه به شرایط تست عملگر مورد نظر ( که اغلب در حالت سوئیچ باز- موتور خاموش است) شروع به آزمایش عملکرد آن عملگر می‌کند. با انجام این تست دو هدف برآورده می‌شود. اول آنکه صحت ECU و سیم ارتباطی بین عملگر و ECU مشخص می‌شود و دوم آنکه خود عملگر تست می‌شود.

آشنایی با منوی اصلی یک دستگاه عیب یاب
بطور خلاصه در منوی اصلی هر دستگاه عیب یابی، عبارات زیر به چشم می‌خورند:
در منوی Identification معمولا شناسه ECU و یا شماره برنامه کالیبراسیون EC وجود دارد. تعمیرکار با استفاده از این منو، از شماره برنامه کالیبراسیون موجود در ECU آگاهی پیدا می‌کند تا در صورت قدیمی بودن برنامه، بتواند برنامه ECU را به‌روز (Update) کند. البته در برخی از دستگاه های عیب یاب قابلیت Downloading وجود دارد؛  یعنی می‌توان برنامه ECU را از طریق دستگاه عیب یاب تغییر داد.
در منوی Service Data مقادیر پارامترهای سیستم انژکتوری از قبیل دور موتور، دمای آب موتور و فشار داخل مانیفولد وجود دارد و تعمیرکار با مراجعه به این قسمت از صحت کارکرد خودرو اطمینان پیدا می کند.
در منو Read Faults می‌توان خطاهای موجود در سیستم را مشاهده کرد. همانطور که توضیح داده شد، دستگاه عیب یاب فقط کدهای موسوم به DTC را از ECU دریافت می‌کند. این کدها در داخل پردازنده دستگاه عیب یاب ترجمه شده و عبارات متناسب با آن برای تعمیرکار نمایش داده می‌شود. مثلا کد خطای سنسور، دمای هوای ۱۱۲ است. دستگاه عیب یاب با دریافت این کد از ECU متوجه وجود اشکال در سنسور دمای هوا شده و عبارت زیر را نمایش می‌دهد:
P112. Air Temperature Sensor Fail
حرف P یا (Present) در عبارت بالا یعنی خطا در سیستم وجود دارد. اگر M (Memory) نمایش داده شود یعنی این اشکال وجود داشته، برطرف و در حافظه سیستم ثبت شده است.
در منوی Erase Faults تعمیرکار می‌تواند کدهای خطایی که در حافظه ECU ثبت شده است را پاک کند. به عبارت دیگر وقتی خطایی در سیستم انژکتوری رخ می‌دهد، DTC مرتبط با آن در حافظه ECU ثبت شده و همزمان به دستگاه عیب یاب ارسال می‌شود؛ حتی اگر اشکال مذکور رفع شود، DTC مرتبط با آن از حافظه ECU پاک نمی‌شود تا تعمیرکار با استفاده از دستگاه عیب یاب این حافظه را پاک کند. حسن این کار این است که همیشه تاریخچه‌ای از خطاهایی که تاکنون در سیستم انژکتوری اتفاق افتاده است در حافظه ECU وجود دارد. البته در بعضی از سیستم ها، ECU اجازه می‌دهد با روش هایی که برای هر سیستم تعریف شده است؛ بدون دستگاه عیب یاب، حافظه خطا را پاک کرد.
در منویActuator Test  می‌توان عملگرهای سیستم را به صورت جداگانه تست و بررسی کرد. این قابلیت کمک فراوانی در یافتن و رفع عیب یک سیستم انژکتوری می کند.

آیا مواردبالا برای عیب یابی یک خودرو انژکتوری کافی هستند؟
گرچه با در دست داشتن منوی اصلی دستگاه عیب یاب بسیاری از اشکالات ایجاد شده در سیستم را می‌توان برطرف کرد، اما پاسخ این سوال منفی است زیرا اشکالاتی در سیستم انژکتوری وجود دارد که نه برای آنها کد خطایی وجود دارد و نه می‌توان با دیدن پارامترهای سیستم به وجود آنها پی برد. در این حالت با استفاده از ابزارهای اضافی نظیر اسیلوسکوپ جهت مشاهده و اندازه‌گیری سیگنال های الکتریکی، مولتی‌متر جهت اندازه‌گیری ولتاژ و جریان الکتریکی نقاط مختلف، تست های اهمی، اتصال کوتاه و دیودی، دسته سیم تست سیستم انژکتوری و از همه مهمتر دیاگرام الکتریکی سیستم انژکتوری، می‌توان نقاط معیوب را تشخیص داده و عیوب آن را برطرف کرد. البته این کار نیاز به مهارت و آموزش های اولیه در ارتباط با دستگاه های ذکر شده دارد. هنگام استفاده از دستگاه های مذکور و برای دسترسی آسان تر به پین های ECU از یک رابط به نام”BOB” یا Break OutBox استفاده می‌شود. این وسیله مابین ECU و دسته سیم خودرو نصب شده و امکان استفاده راحت از پین های ECU را فراهم می‌کند. در زیر، شکل دستگاه اسیلوسکوپ و مولتی متر، آورده شده است. در برخی دستگاه های عیب یاب، این دو دستگاه در یک مجموعه قرار داده شده اند.

آیا می‌توان اطلاعات دریافت شده از ECU را ذخیره و بازیابی کرد؟
یکی دیگر از امکاناتی که در دستگاه های عیب یاب تعبیه می‌شود، قابلیت ذخیره، امکان چاپ و رسم نمودار متغیرها و پارامترهای سیستم است. با استفاده از این امکانات می‌توان متغیرهای سیستم انژکتوری را تحلیل و بررسی کرد؛ این امکانات در مواقعی اهمیت پیدا می‌کند که سرعت تغییرات برخی از پارامترها بالا بوده و نمی‌توان بدون ذخیره سازی، آنها را تحلیل کرد. با قابلیت رسم نمودار، می‌توان چند پارامتر را به صورت بصری مقایسه و بررسی کرد.