Systemy poduszek powietrznych SRS

Systemy poduszek powietrznych SRS

 

Działanie Airbag w wielkim skrócie:

 

Budowa systemów poduszek powietrznych SRS:

Systemy poduszek powietrznych SRS pojawiły się na początku lat 80-tych w pojazdach luksusowych. Wraz z rozwojem techniki oraz zmniejszaniem kosztów rozwiązań stosowanych w systemach bezpieczeństwa zaczęto je montować w pojazdach klasy średniej, a aktualnie również w klasie popularnej. Wynika to także z tego, iż bezpieczeństwo stało się towarem, na który jest spore zapotrzebowanie oraz z tego, że producenci samochodów walkę konkurencyjną przenieśli w obszar komfortu oraz bezpieczeństwa kierowcy.

Typowy system poduszek powietrznych, stosowany obecnie przedstawiono na rysunku poniżej.

Rys. 1. Typowy system poduszek powietrznych.

1. poduszka powietrzna kierowcy
2. lampka kontrolna systemu SRS
3. sterownik systemu poduszek
4. poduszka powietrzna pasażera
5. napinacze pasów bezpieczeństwa
6. czujniki uderzeń bocznych
7. boczne poduszki powietrzne
8. zwijacz pasa bezpieczeństwa
9. trzypunktowe pasy bezpieczeństwa

 

Składa się on ze sterownika systemu, czujników, poduszek powietrznych i pirotechnicznych napinaczy pasów bezpieczeństwa.

Sterownik systemu

Poniżej przedstawiono podział na generacje systemów poduszek powietrznych wg. firmy Bosch, ze względu na budowę sterownika, który dobrze przedstawia rozwój konstrukcji sterownika.

Airbag 1

Układ wyzwalania poduszki składał się z trzech osobnych modułów:

• moduły wyzwalania
• przetwornicy napięcia
• modułu podtrzymania zasilania awaryjnego.

 

Systemy poduszki powietrznej wymagają źródła zasilania awaryjnego, w celu odpalenia poduszki nawet w przypadku braku zasilania głównego – w wyniku wypadku. Przetwornica napięcia ładuje źródło zasilania awaryjnego tak szybko jak to możliwe. Sterowniki 1 generacji były konstruowane z elementów dyskretnych. Jako czujnik przyspieszeń użyto czujnika tensometrycznego. Sygnał z niego był przetwarzany analogowo. Jako dodatkowy wyłącznik bezpieczeństwa zastosowano wyłącznik rtęciowy. Systemy 1 generacji były instalowane w latach 1981 do 1987 w pojazdach Mercedes-Benz i Audi.

Airbag 2

Układ wyzwalania poduszki składał się z dwóch osobnych modułów:

• moduły wyzwalania
• przetwornicy napięcia i źródła zasilania awaryjnego.

Była to pierwsza generacja sterowników gdzie zastosowano czujnik przyśpieszeń piezoelektryczny. Sygnał z niego był nadal przetwarzany analogowo. Jako dodatkowy wyłącznik bezpieczeństwa zastosowano wyłącznik rtęciowy. Systemy 2 generacji były instalowane w pojazdach Volvo. Sterowniki 2 generacji zostały w pełni przeprojektowane i powstały wówczas:

Airbag 2.2

Seryjnie instalowany od 1992, w pełni cyfrowy system z dwoma mikroprocesorami, dwukanałowym czujnikiem przyspieszeń i bez dodatkowego wyłącznika bezpieczeństwa.

Airbag 2.3

Następca systemu 2.2, seryjnie montowany od 1993, dodatkowa funkcja to odpalanie poduszki prądem zmiennym AC. Odpalanie prądem zmiennym zastosowano dla uniknięcia fałszywych wyzwoleń poduszki w wyniku zwarć (korozja, dostanie się wody, niewłaściwa obsługa podzespołów) oraz ładunków elektrostatycznych.

Airbag 3

Składa się tylko z modułu wyzwalającego ze zintegrowaną przetwornicą napięcia i źródłem zasilania awaryjnego. Sterownik 3 generacji jest w pełni cyfrowy, z dwoma mikroprocesorami lecz wciąż jeszcze wykonany z elementów dyskretnych. Jako czujnik przyśpieszeń wykorzystano czujnik piezoelektryczny, sygnał z niego przetwarzany był cyfrowo. Jako wyłącznik bezpieczeństwa zastosowano wyłącznik mechaniczny ze sprężyną. Systemy 3 generacji były instalowane w latach 1987 do 1993 w pojazdach Mercedes-Benz. Równolegle do systemu Airbag 3 rozwijano wersję Airbag 3-U.

 

 

 

 

 

Airbag 3-U

Moduł wyzwalający odpalał poduszkę kierowcy i dużą poduszkę dla pasażera z dwoma włóknami odpalającymi.

Airbag 4

Specjalna wersja systemu 3 generacji skonstruowana dla Audi. Airbag 4 posiadał dwa wyłączniki bezpieczeństwa oraz krzemowy czujnik przyśpieszeń. Systemy 4 generacji były instalowane seryjnie od 1991 roku.

Airbag 5

Oznaczenia nie używano.

 

 

 

Airbag 6

Występował w kilku wersjach:

Airbag 6.0

Wyłącznie w pojazdach Chrysler, z oddzielnym źródłem zasilania awaryjnego.

Airbag 6.1

Jako następca systemu 6.0

 

Airbag 6.2

Seryjnie montowany od połowy 1993 roku, jest jedną z bardziej zaawansowanych technologicznie generacji sterowników. Zastosowano tu obok mikroprocesora moduł ASIC oraz dwukanałowy czujnik przyspieszeń. Airbag 6.2 montowano w pojazdach Mercedes-Benz bez źródła napięcia awaryjnego, w samochodach Audi ze źródłem napięcia awaryjnego oraz w pojazdach Volvo z układem odpalania poduszki prądem zmiennym AC.

 

Airbag 6.3

Seryjnie zastosowany od 1994 roku, jest bardziej zintegrowaną wersją sterownika z generacji 6.2. Zastosowano tu obok mikroprocesora dwa moduły ASIC oraz dwukanałowy czujnik przyspieszeń, co pozwoliło zmieścić układy elektroniczne na jednej tylko płytce. W sterownikach generacji 6.3 nie stosowano źródła napięcia awaryjnego. Montowano je w pojazdach Mercedes-Benz, Audi, Saab i Kia.

Airbag 7

Jest to sterownik najnowszej generacji – o bardzo wysokim stopniu integracji.

Airbag 7.1

Wersja z dwoma poduszkami bocznymi. Obok powyższych opisanych generacji sterowników konstruowano także wersje do samochodów ciężarowych, z zasilaniem 24V.

Airbag 6.2 AC 24V

Stosowany w samochodach Volvo od 1995, Mercedes-Benz (dwa moduły w jednej obudowie – jeden do odpalenia poduszki kierowcy, drugi poduszki pasażera) od 1996, Scania oraz Freightliner.

Podstawowe funkcje sterownika to:

• ocena w chwili wypadku siły uderzenia oraz podjęcie decyzji o detonacji poduszki i/lub napinaczy pasów. W pamięci sterownika zanotowane zostaną dane o sile i kącie uderzenia oraz wszystkie inne dostępne dane, w zależności od oprogramowania tzw. Crash Record.
• uruchomienie funkcji pomocniczych w chwili wypadku – odryglowanie zamka centralnego, odcięcie dopływu paliwa i zasilania z akumulatora, uruchomienie systemów powiadamiania o wypadku.
• monitorowanie obwodów poduszek, napinaczy i czujników, sterowanie kontrolką systemu oraz komunikacja z urządzeniem diagnostycznym.

Rys. 2. Przykład budowy wewnętrznej sterownika systemu SRS.

1. czujnik przyspieszeń
2. włącznik bezpieczeństwa
3. układ podtrzymania napiecia zasilającego (awaryjnego)
4. układ ASIC
5. mikrokontroler

Typowy sterownik systemu składa się z następujących bloków:

– czujnik przyspieszeń – zazwyczaj piezoelektryczny, a w nowych rozwiązaniach półprzewodnikowy mikromechaniczny czujnik powierzchniowy, ma za zadanie wygenerować sygnał o przyspieszeniach (opóźnieniach) jakim poddawany jest pojazd.

– włącznik bezpieczeństwa – jest to mechaniczny czujnik opóźnień, stanowi ostatni stopień zabezpieczający przed fałszywymi wyzwoleniami poduszki powietrznej, np. od fałszywych sygnałów z czujnika przyspieszeń

– blok podtrzymania napięcia zasilającego (awaryjnego) – w układzie tym zazwyczaj występuje kondensator podtrzymujący napięcie zasilające sterownik, nawet w przypadku odłączenia go od zewnętrznego napięcia zasilającego np. w wyniku wypadku. Sterownik jest wówczas zasilany z tego źródła i przez ponad 100 ms od odłączenia od instalacji pojazdu jest w pełni sprawny i jest w stanie zdetonować poduszki i napinacze.

– układ ASIC (Aplication Specified Integrated Cirquit – układ scalony specyficzny dla aplikacji) – realizuje funkcje takie jak przetwarzanie sygnałów z czujników, formowanie sygnałów testujących obwody, przetwarzanie poziomów napięć dla komunikacji z urządzeniem diagnostycznym. Czasem zawiera on także tranzystory sterujące włóknami poduszek i napinaczy. W innych rozwiązaniach te tranzystory zawiera drugi układ specjalizowany lub występują one w postaci pojedynczych elementów.

– mikrokontroler – zarządza pracą całego sterownika.

Spotkać można także starsze i prostrze rozwiązania – np. w pojazdach BMW i Fiat – gdzie sterownik systemu jest zintegrowany z poduszką powietrzną kierowcy i wraz z lampką kontrolną systemu, stanowi integralny tzw. Euromoduł.

Czujniki

Elementy czujnikowe w systemach SRS można podzielić na:

• czujniki zderzeń czołowych
• czujniki zderzeń bocznych
• czujniki zajęcia fotela
• czujniki zapięcia pasów
• inne.

Czujniki zderzeń czołowych stosowano we wcześniejszych rozwiązaniach, ze względu na brak technologii wykonywania czujników przyspieszeń zintegrowanych ze sterownikiem SRS. Zazwyczaj składały się z masy bezwładnej zawieszonej na elemencie sprężystym, który poddany odpowiednio silnym opóźnieniom, zwierał wyprowadzenia elektryczne czujnika. Równolegle do styków włacznika w czujniku właczony jest rezystor, stąd sterownik poprzez pomiar rezystancji w obwodzie jest w stanie zdiagnozować poprawność działania obwodu czujnika.

Czujniki zderzeń bocznych pojawiły wraz z poduszkami bocznymi, kiedy wystąpiła konieczność szybkiego i dokładnego określenia siły uderzenia w bok pojazdu.

Rys. 3. Czujnik uderzeń bocznych.

1. czujnik zderzeń
2. mikroprocesor
3. interfejs komunikacyjny
4. sygnał o zderzeniu
5. czujnik bezpieczeństwa

A – opóźnienie działające na czujnik
B – sygnał zadziałania wysyłany do sterownika systemu

Ze względu na szybkość działania, w miejsce mechanicznego włącznika bezpieczeństwa, stosuje się drugi czujnik zderzeniowy. Czujniki te montowane są zazwyczaj na podłużnicach pod fotelami, na progach drzwi lub w okolicy słupków środkowych.

Inne rozwiązanie czujnika uderzeń bocznych spotkać można w pojazdach firmy Opel. Pod tapicerką dzrzwi zastosowano folię uszczelniającą i uzyskano w ten sposób komorę powietrza. Podczas zderzenia, któremu towarzyszy zgniecenie drzwi, następuje gwałtowny wzrost ciśnienia powietrza, mierzony i oceniany przez czujnik. Ciekawostką jest, że w obu powyższych rozwiązaniach spotkać można czujniki o dwu wyprowadzeniach – jedno z nich to masa, a drugie służy do zasilania czujnika i transmisji danych – na przemian.

Jeszcze inną koncepcję odpalenia poduszek bocznych spotykamy w pojazdach Citroen/Peugeot. Tam poduszki boczne odpalane są z samego czujnika zderzeń bocznych. Każdy z nich to samodzielny sterownik poduszki bocznej. Oba czujniki zderzeń bocznych sterują osobną kontrolką systemu poduszek bocznych, a wspólna z głównym sterownikiem jest tylko linia diagnostyki.

Czujniki zajęcia fotela pasażera, montowane są w celu rozpoznania przez sterownik systemu czy zajęty jest fotel pasażera, i czy w razie wypadku detonować poduszkę pasażera. Czujniki te zazwyczaj wykonane są jako maty – czujniki pojemnościowe, wraz z przetwornikiem sygnału.

Czujniki zapięcia pasów bezpieczeństwa, spotykane są w pojazdach z rynku amerykańskiego. Czujnik taki stanowi włacznik, uruchomiony przez klamrę pasa, w momencie jego zapięcia i znajduje się w zamku pasa.

Ostatnim elementem czujnikowym jest wyłącznik poduszki pasażera. Spotkać go można w pojazdach grupy Fiat i Peugeot/Citroen. Wyłącznik taki można ustawić w pozycję aktywnej lub wyłączonej poduszki pasażera przy pomocy kluczyka zapłonu. Konieczne jest to np. przy montażu na przednim siedzeniu fotelika dla dziecka. Wyłącznik taki zawiera w sobie dzielnik rezystorowy, stąd jego pozycjom odpowiadają pewne poziomy napięć, a sterownik diagnozuje obwody wyłącznika i jest w stanie stwierdzić np. zwarcie do masy przetartego przewodu.

Rys.4. Wyłącznik poduszki pasażera – Citroen AX.

Poduszki powietrzne

Poduszka powietrzna składa się z generatora gazu i worka uszytego ze specjalnego matriału. Ładunek w generatorze gazu inicjowany jest elektrycznie, poprzez rozrzażenie włokna zapalnika.

Nazwa poduszki powietrzne jest myląca, ponieważ gazem, który napełnia poduszkę jest azot. Głównym składnikiem chemicznym ładunku w poduszce jest azydek sodu – NaN3, oraz azotan potasu KNO3 i dwutlenek krzemu SiO2. W generatorze gazu mieszanka powyższych składników jest inicjowana elektrycznie, impulsem rozgrzewającym włókno zapalnika. Powoduje to względnie wolny rodzaj detonacji, zwany “deflagracją”. Wyzwala ona określoną ilość azotu, wypełniającego poduszkę według następujących po sobie reakcji chemicznych.

Reakcja 1

NaN3 -> 2Na + 3N2

Sód Na – produkt uboczny pierwszej reakcji i azotan potasowy KNO3 wytwarzają dodatkowy azot N2 do wypełnienia poduszki w reakcji wtórnej:

Reakcja 2

10Na + 2KNO3 -> K2O + 5Na2O + N 2

W procesie powyższym powstają tlenek potasu K2O i tlenek sodu Na2O, jako składniki do reakcji z dwutlenkiem krzemu SiO2. Powstaje krzemian alkaliczny (szkło), który jest związkiem chemicznie bezpiecznym i stabilnym.

Reakcja 3

K2O + Na2O + SiO2 -> krzemian alkaliczny (szkło)

Generator gazowy zawiera zapalnik i około 73g stałego azydku sodowego, który okazał się najbardziej stabilny. Po zapłonie rozkłada się wydzielając gaz o zawartości 99% azotu i śladowe ilości innych składników. Reakcja trwa ok. 25 ms, a podana wyżej ilość azydku wystarcza do napełnienia poduszki o objętości 60 dm3. Poduszka rozwija się z prędkością 200 do 300 km/h

Napinacze pasów

Napinacze pasów są podstawowym elementem, który zapewnia wytracanie energii kinetycznej ciała kierowcy i pasażera. Montowane są w zamku pasa lub w zwijaczu. Montaż w zamku pasa jest korzystniejszy z tego względu, że cofnięcie mechanizmu napinacza o 5 cm, powoduje napięcie pasa bezpieczeństwa o 10 cm. Napinacze podzielić także można na mechaniczne – gdzie do napięcia pasa wykorzystywana jest energia sprężyny – oraz pirotechniczne.

Rys.5. Napinacz pirotechniczny w zamku pasa.

 

1. zamek pasa bezpieczeństwa
2. tłok – stożek zamykający
3. obudowa – mechanizm zamykający
4. generator gazu
5. zespół zapłonowy
6. element zwrotny – punkt mocowania
7. linka napinająca

 

 

Po wykryciu kolizji przez sterownik systemu, do włókna w zespole odpalania podawany jest prąd, który powoduje rozgrzanie włókna i detonację materiału wybuchowego. Rosnące ciśnienie przesuwa tłok (stożek zamka) w kierunku napinania, w skutek czego zamek pasa jest pociągany do dołu przez element zwrotny. Po napięciu pasów tłok zostaje zablokowany w położeniu napięcia pasów. Całkowity czas upływający od chwili zderzenia do zakończenia napinania pasa wynosi około 15 ms.

Tendencje rozwojowe

Podstawowe kierunki rozwoju systemów SRS to zapewnienie maksymalnego bezpieczeństwa pasażerów pojazdu zarówno podczas wypadku jak i podczas normalnej eksploatacji systemu. Zwiększenie bezpieczeństwa podczas wypadku osiąga się poprzez doskonalenie dotychczas montowanych poduszek powietrznych oraz zastosowanie kolejnych poduszek chroniących inne części ciała. Systemy są także udoskonalane w kierunku podniesienia niezawodności w celu uniknięcia niepożądanych odpaleń poduszek.

Sterownik systemu – czujniki

Na rynek wprowadzany jest obecnie nowy sterownik do poduszek powietrznych firmy Bosch. Rozszerzony zakres funkcji sterownika zapewnia wysoką precyzję działania poduszki powietrznej i napinaczy pasów podczas zderzenia samochodu z innym pojazdem.

Przy pomocy dwóch czujników umieszczonych w przedniej części komory silnika, system wykrywa i analizuje siłę zderzenia czołowego we wczesnej jego fazie. Informacje pochodzące z centralnego czujnika zderzeniowego gwarantują bezpieczeństwo wyzwolenia poduszki we właściwym czasie. W zależności od przebiegu zderzenia, systemy zabezpieczenia pasażerów mogą być aktywowane jedno- lub dwufazowo.

Dostępne dziś na rynku centralne czujniki do poduszek w niektórych sytuacjach zderzeniowych wykrywają siłę zderzenia dopiero ok. 50 milisekund po uderzeniu. Wcześniej nie są one w stanie stwierdzić decydującej różnicy pomiędzy uderzeniem czołowym w przeszkodę stałą przy niewielkiej prędkości, a ciężkim zderzeniem czołowym z nadjeżdżającym z naprzeciwka pojazdem.

Nowy system wyposażony jest w dwa czujniki przyspieszeń umieszczone w strefie zgniotu. Czujniki zderzeń czołowe przekazują sygnały, na podstawie których w przypadku zderzenia nowy sterownik wcześniej i w precyzyjny sposób oblicza absorbowaną energię oraz prędkość deformacji pojazdu: już ok. 15 milisekund po uderzeniu. Wykrywają one natychmiast, czy chodzi o lekkie uderzenie, przy którym nie ma konieczności aktywowania poduszki, czy o poważne zderzenie, przy którym konieczne jest zadziałanie systemów pasywnego bezpieczeństwa.

Uderzenia boczne wykrywane są w oparciu o cztery czujniki zderzenia bocznego. Przekazują one sygnały do centralnego czujnika w sterowniku poduszki powietrznej, gdzie poddawane są precyzyjnej analizie. Taka koncepcja gwarantuje wczesne zadziałanie poduszek bocznych, które chronią głowę i klatkę piersiową. Dzięki temu pasażerowie są optymalnie zabezpieczeni również przed skutkami zderzeń bocznych.

 

Rys. 1. Koncepcja nowoczesnego systemu poduszek powietrznych firmy Bosch.

Kolejna nowość w systemie poduszek, to wprowadzenie czujnika obrotów pojazdu wokół jego osi. Czujnik ten określa prędkość kątową samochodu zarówno w płaszczyźnie poziomej jak i pionowej. Pozwala to określić czy pojazd dachuje. W przypadku dachowania konieczne jest inne odpalanie poduszek, szczególnie chroniących głowy pasażerów.

 

Rys. 2. Detekcja dachowania – Bosch.

Kolejnym problemem, który starają się rozwiązać konstruktorzy systemów poduszek, jest zapewnienie bezpieczeństwa pasażerom o niestandardowej budowie ciała (dzieci, osoby wątłe) lub zajmujących niestandardową pozycję w fotelu (out of position). W celu zoptymalizowania sterowania detonacjami poduszek wprowadzane są do systemów czujniki określające masę, wielkość i ułożenie pasażera.. Przykłady takich czujników przedstawiono poniżej. Firma Siemens opracowała zespół czujników montowanych w siedzisku fotela, służących do określenia masy i pozycji zajmowanej przez pasażera.

 

 

Rys. 3. Czujnik masy i pozycji na fotelu – Siemens.

Inne firmy jak Bosch i Autoliv rozwijają zespoły czujników ultradźwiękowych i podczerwieni, które pozwalają na ocenę budowy i położenia pasażera oraz sposób zamontowania fotelika dla dziecka, stąd sterownik może zadecydować które poduszki odpalić i w jakim stopniu je napełnić. Na poniższym rysunku przedstawiono zespół czujników, połączonych w moduł kontroli wnętrza pojazdu, zintegrowany z lampką oświetlenia wnętrza pojazdu.

 

Poduszki

Szybko rozwijająca się technika oceny siły zderzenia, wymogła postęp w konstrukcji samych poduszek. Po pierwsze zmodyfikowano sam kształt poduszki powietrznej. Poduszki sferyczne, stosowane dotychczas powodowały czasem przy silnych zderzeniach, obrażenia twarzy. Firma Autoliv, rozwijając program delikatnej poduszki (gentle airbag), opracowała poduszkę w formie parasola. Środek poduszki jest wgłębiony, co powoduje, że zetknięcie pasażera z poduszką nie jest już tak niebezpieczne. Kształt poduszce nadaje odpowiednie szycie oraz dysze kierujące strumienie gazów napełniających. Pojawiły się także poduszki o regulowanej charakterystyce napełniania. Część objętości poduszki jest odcięta specjalnymi klapami. Podczas napełniania poduszki klapy te umożliwiają przepływ gazów do strefy czołowej poduszki dopiero po pewnym czasie i w wolniejszym tempie. Powoduje to, że w końcowej fazie odpalenia poduszki rozwija się ona wolniej i umożliwia miękkie lądowanie pasażera.

 

 

Rys.5. Poduszka parasolowa – Autoliv.

Pojawiły się także poduszki o regulowanym stopniu napełnienia, które uzyskuje się poprzez zainstalowania dwustopniowego ładunku wybuchowego lub instalowanie dwóch ładunków, odpalanych w zależności od siły zderzenia. Regulowany jest także czas pomiędzy odpaleniem ładunków.

 

Rys.6. Charakterystyki napełniania poduszki o ładunku dwustopniowym – a, i dwóch ładunkach – b.

Firma TRW skonstruowała ładunek napełniający poduszkę w oparciu o paliwo ciekłe. Do napełnienia poduszki używana jest mieszanina hydrogenu i powietrza inicjowana elektrycznie. Zaletami tego rozwiązania jest zwiększenie bezpieczeństwa eksploatacji – paliwo to jest bardziej stabilne oraz to, że podczas jego spalania nie powstają żadne szkodliwe substancje.

Kolejna tendencja rozwoju systemów poduszek powietrznych to instalowanie poduszek chroniących inne partie ciała. Przedstawiony na rys. 1 system zawiera 12 poduszek powietrznych. W pojazdach klasy wyższej standardem są już kurtyny powietrzne chroniące głowy i ramiona pasażerów. Pojawiają się poduszki chroniące kolana pasażerów, montowane w konsoli oraz poduszki chroniące stopy, instalowane w podłodze. Zadbano także o bezpieczeństwo pasażerów tylnej kanapy, którzy oprócz napinaczy pasów chronieni są także przez kurtyny powietrzne lub osobne poduszki instalowane w słupku tylnym lub w pasach bezpieczeństwa.

 

Problemy warsztatowe obsługi systemu poduszek powietrznych

Systemy poduszek powietrznych SRS pojawiły się na początku lat 80-tych w pojazdach luksusowych. Wraz z rozwojem techniki oraz zmniejszaniem kosztów rozwiązań stosowanych w systemach bezpieczeństwa, systemy te zaczęto montować w pojazdach klasy średniej i niższej. Wynika to także z tego, iż bezpieczeństwo stało się towarem, na który jest spore zapotrzebowanie oraz z tego, że producenci samochodów walkę konkurencyjną przenieśli w obszar komfortu użytkowania pojazdu oraz bezpieczeństwa kierowcy.

1. Zalecenia dotyczące bezpieczeństwa.

Duża część pojazdów obsługiwanych w warsztatach jest już w systemy SRS wyposażona, dlatego wychodząc naprzeciw problemom z jakimi zetkną się te warsztaty firma Centrum Szkolenia Motoryzacji przygotowała szkolenie z zakresu systemów poduszek powietrznych. W ramach przygotowań programu szkolenia opracowano podstawowe zasady postępowania przy eksploatacji i obsłudze systemów bezpieczeństwa. Przedstawiamy je poniżej.

Przy eksploatacji i obsłudze systemów poduszek powietrznych NIE WOLNO :

• dokonywać pomiarów rezystancji podzespołów SRS jak poduszki i napinacze pasów. Jeśli sterownik systemu zanotował kod usterki o przerwie lub za dużej rezystancji w obwodzie to należy sprawdzić wszystkie przewody i złącza. Jeśli nie stwierdzi się w nich usterki to należy przyjąć, że usterka nastąpiła w podzespole SRS i należy wymienić go na nowy
• używać miernika analogowego (wskazówkowego) lub kontrolki żarówkowej do pomiarów ciągłości przewodów wiązki i napięć zasilających
• dokonywać napraw przewodów elektrycznych
• dokonywać napraw oraz modyfikacji podzespołów SRS jak poduszki czy napinacze pasów
• podłączać zewnętrznych źródeł zasilania do sterownika i innych podzespołów systemu
• podłączać obwody masy z innych układów elektrycznych do punktów podłączenia masy dla systemu SRS
• instalować akcesoria typu telefon komórkowy, podstawka pod napoje, pojemnik na kasety itp. w okolicy poduszki pasażera. Podczas detonacji poduszki przedmioty te mogą zostać zerwane i doprowadzić do zranienia pasażera
• przechowywać w okolicy napinaczy pasów silnych magnesów
• przechowywać lub przewozić w przedziale pasażerskim nie zdetonowane podzespoły SRS oraz pozostawiać je nie zabezpieczone bez kontroli
• używać uniwersalnych pokrowców na siedzenia, jeśli w oparciach foteli zamontowane są poduszki boczne
• montować podzespołów SRS wymontowanych z innego samochodu. Zawsze należy używać oryginalnych podzespołów
• demontować na części podzespołów SRS
• podczas montażu lub demontażu podzespołów SRS, zbliżać głowy lub ciała do tych podzespołów
• umieszczać poduszek powietrznych, lub kierownic w te poduszki wyposażonych, stroną czołową do dołu, lub na twardej powierzchni

• pracować z systemem jeśli poduszki powietrzne nie są dokładnie przymocowane w pojeździe

• dopuścić do przekroczenia temperatury otoczenia poduszek powietrznych powyżej 90 °C

• uderzać w podzespoły SRS, dopuszczać do ich upadków z wysokości, przechowywać je w pobliżu nadajników radiowych. Jeżeli sterownik systemu SRS spadnie z wysokości ponad 0,5 m to nie nadaje się on już do ponownego montażu.

• detonować poduszki powietrzne i napinacze pasów bez uprzedniego przeszkolenia i zapoznaniem się z procedurami dotyczącymi tych czynności

• wyrzucać nie zdetonowane podzespoły do zwykłych pojemników na śmieci.

Przy eksploatacji i obsłudze systemów poduszek powietrznych ZAWSZE NALEŻY :

• przed rozpoczęciem wszelkich prac w systemie poduszek powietrznych zdjąć klemę ujemną z akumulatora i odczekać co najmniej minutę, przed rozpoczęciem prac w systemie. Podczas

zdejmowania klemy, w pojeździe nie powinna przebywać żadna osoba. Należy też pamiętać, że w niektórych modelach, kondensatory podtrzymujące mogą rozładowywać się dość długo i mimo zdjęcia klemy może dojść do eksplozji poduszek.

• odłączyć wszystkie podzespoły przed rozpoczęciem testowania wiązki przewodów elektrycznych

• używać miernika cyfrowego o impedancji wejściowej

co najmniej 10 k?, do pomiarów ciągłości przewodów wiązki i napięć zasilających

• upewnić się, że wszystkie złącza systemu sa prawidłowo osadzone i zabezpieczone blokadami i zatrzaskami

• upewnić się, że cała wiązka jest prawidłowo ułożona i zabezpieczona prze przełamaniem, przetarciem i uszkodzeniem przewodów

• przenosić poduszki powietrzne zwrócone stroną czołową do góry

• instalować poduszki powietrzne i napinacze od razu po wyjęciu ich z fabrycznych opakowań

• używać właściwych śrub i innych elementów mocujących podzespoły SRS

• podczas wszelkich prac spawalniczych w samochodzie zdjąć klemę ujemną akumulatora, oraz prawidłowo zamocować masę spawarki, jak najbliżej punktów spawania. Należy też wypiąć złącze sterownika lub wymontować z pojazdu sterownik SRS oraz czujniki zderzeń czołowych lub bocznych.

• zanotować datę wymiany podzespołów SRS na nalepkach dostarczonych wraz z podzespołami

• wymontować z pojazdu napinacze pasów jeśli temperatura w pojeździe przekroczy 110°C

• wymontować z pojazdu poduszki powietrzne jeśli temperatura w pojeździe przekroczy 85°C

• wymontować z pojazdu sterownik systemu oraz czujniki uderzeń bocznych jeśli temperatura w pojeździe przekroczy 100°C

• dokręcać śruby mocujące podzespoły zgodnie ze specyfikacjami

• zapoznać się z instrukcjami fabrycznymi dotyczącymi systemów bezpieczeństwa. Można napotkać różnice w systemach i procedurach obsługi u różnych producentów pojazdów.

• zdetonowane poduszki i napinacze pasów po wymontowaniu usuwać zgodnie z zaleceniami producenta. Traktować je jako odpady niebezpieczne. Nie zdetonowane podzespoły zwrócić producentowi w oryginalnych opakowaniach. W razie ich braku skontaktować się z dostawcą podzespołów.

• pamiętać, że wszelkie zmiany i modyfikacje podwozia i zawieszenia pojazdu, mogą wpłynąć na charakterystykę wyzwolenia poduszek powietrznych i napinaczy

• po eksplozji poduszki w czasie wypadku należy wymienić sterownik systemu SRS oraz taśmę pod kierownicą

• po zakończeniu wszelkich napraw w pojeździe sprawdzić czy gaśnie lampka kontrolna systemu SRS.

Po lekturze powyższych zaleceń nasuwa się wniosek, że świadomość co do działania systemów i postępowania z pojazdami w poduszki wyposażone, powinna być wysoka zarówno w warsztacie wykonującym naprawy z zakresu elektrotechniki pojazdowej, jak i w warsztacie mechanicznym czy lakierni. A przypadki “życiowe”, jakie poznaliśmy podczas szkoleń, w kontaktach z warsztatowcami oraz podczas diagnostyki systemów świadczą, że świadomość ta jest wciąż niska. Oto przykłady.

W jednym z dużych warsztatów odczytano kody usterek ze sterownika airbag i stwierdzono usterkę sterownika. Ponieważ akurat taki sam “leżał na półce”, kierownik warsztatu zlecił wymianę sterownika pierwszej osobie, która akurat nie miała zajęcia. Pech chciał, że był to uczeń zawodu. A jak wiemy uczeń nie jest od myślenia tylko od kręcenia śrub i zamiatania. Więc nie zainteresowało go, że podczas wymiany sterownika nie jest zdjęta klema akumulatora, a kluczyk w stacyjce jest w pozycji włączonego zapłonu. On tylko odkręcił śruby mocujące sterownik i lekko nim szarpnął. Oczywiście nastąpiła detonacja poduszki powietrznej i napinacza pasów. Ponieważ było to BMW serii 5, gdzie sterownik znajduje się na końcu tunelu, pomiędzy siedzeniami, to uczeń demontował go leżąc na tylnej kanapie i nic mu się nie stało. Strach pomyśleć co zdarzyłoby się gdyby siedział na fotelu kierowcy. W przypadku tym warsztat i tak miał dużo szczęścia, ponieważ auto to było wyposażone w układ rozpoznania obecności pasażera i zdetonowało tylko podzespoły po stronie kierowcy. A koszt nowej poduszki i napinacza był znaczny.

Drugi przykład , także związany z wymianą sterownika. Samochód to BMW serii 3, model E49, gdzie bez użycia oryginalnego sprzętu diagnostycznego BMW wymiana sterownika jest niemożliwa. Ale tego w tym warsztacie nie wiedziano, za to samochód ten był odbudowywany po wypadku przez znajomego, który przywiózł kilka sterowników. Sterowniki te były po kolei zakładane i każdorazowo po odczycie kodów usterek stwierdzano, że sterownik nie zadziała. Oczywiście, dla ułatwienia i przyspieszenia pracy sterowniki nie były solidnie przykręcane. Nagle nastąpiła eksplozja obu poduszek czołowych. Po kilku dniach właściciel pojazdu, który siedział w tym czasie w aucie, przyznał się że lekko trącił sterownik…

Takich przypadków i opowieści o nieoczekiwanym zadziałaniu systemów SRS, czasem ze skutkami znacznie gorszymi, tak dla zdrowia jak i dla kieszeni, możemy przytoczyć kilkanaście.

2. Diagnostyka podzespołów.

 

Lampka kontrolna systemu SRS.

Pierwszym krokiem w diagnostyce systemu jest obserwacja stanu lampki kontrolnej SRS. Wszystkie układy poduszek powietrznych są w taką kontrolkę wyposażone. Jej głównym zadaniem jest sygnalizacja wystąpienia usterki w systemie – a znając stany zapalania kontrolki w różnych stanach systemu można już uzyskać wstępne informacje, co najważniejsze – nie potrzeba do tego żadnego sprzętu i jest ona dostępna dla każdego użytkownika pojazdu. Otóż po włączeniu zapłonu, sterownik systemu zapala kontrolkę i przeprowadza autodiagnostykę systemu. Lampka ta jest po pewnym czasie – rzędu kilku sekund – zgaszona i taka pozostaje jeśli sterownik nie napotka usterki w systemie. Jeśli taka usterka występuje lampka zostaje ponownie zapalona i świeci się kilka minut. Zgaszenie lampki na chwilę daje możliwość weryfikacji jej prawidłowego załączania przez sterownik. Jeśli lampka pali się ciągle po włączeniu zapłonu, oznacza to zazwyczaj uszkodzenie sterownika, jego brak lub stan przed przeprowadzeniem konfiguracji sterownika. Inne zachowania lampki – zależnie od marki pojazdu – np. jej kilkakrotne miganie po włączeniu zapłonu w pojazdach grupy VW oznacza programowe wyłączenie poduszki dla pasażera.

Już na tym etapie diagnostyki systemu należy zachować czujność, ponieważ można spotkać się z poniższymi przypadkami:

• zdemontowanie lub zaślepienie lampki kontrolnej SRS
• podłączenie lampki kontrolnej SRS równolegle do lampki ładowania akumulatora, kontrolki ABS lub innego systemu. Lampka poduszek powietrznych zachowuje się wówczas tak, jakby sterownik nie zanotował usterki i system był sprawny. Należy więc zwrócić uwagę na sposób pracy lampki, czy nie gaśnie ona dokładnie w tym samym momencie co inna lampka kontrolna – dopiero po uruchomieniu silnika. W niektórych pojazdach lampka kontrolna systemu poduszek powietrznych zapala się już na pierwszym stopniu stacyjki, jeszcze przy wyłączonym zapłonie.
• podłączenie lampki kontrolnej SRS do specjalnie zbudowanego układu czasowego, który steruje lampką. Efekt jak przypadku wyżej, a jest to szczególnie niebezpieczne gdyż nawet doświadczony diagnosta nie wykryje nieprawidłowości w pracy lampki, która zachowa się tak, jak przy braku usterek w systemie.

Rys. 1. Przykłady lampek kontrolnych systemu poduszek powietrznych:

a: Ford Escort
b: Nissan Maxima

Poduszki powietrzne i napinacze pasów bezpieczeństwa.

Kolejne “pułapki” czekają przy ocenie samych elementów pirotechniki jak poduszki i napinacze pasów. Dużym problemem w diagnostyce pojazdów wyposażonych w system poduszki powietrznej na polskim rynku jest spora ilość aut odbudowanych po wypadkach. Zdarzają się pojazdy remontowane przez warsztaty nierzetelne, na zlecenie osób pragnących najniższym kosztem odbudować auto z najbogatszym wyposażeniem – odnosząc w ten sposób niezasłużone korzyści materialne. Praktyki te należy nazwać oszustwem, ponieważ maja na celu uzyskanie najwyższej ceny przy wprowadzeniu w błąd niedoświadczonego nabywcy pojazdu. W praktyce spotykamy pojazdy z przypadkami jak:

• podłączenie rezystorów symulujących włókna poduszek powietrznych i napinaczy. Sterownik widzi prawidłowe parametry w obwodach włókien i stwierdza brak usterki.
• naprawy zdetonowanych poduszek powietrznych. Poduszka zostaje zwinięta, a pokrywa dokładnie sklejona lub założona zostaje nowa atrapa. W miejsce włókna odpalającego instalowany jest rezystor symulujący.

Oba powyższe przypadki prowadzą do wprowadzenia w błąd diagnosty przez urządzenie diagnostyczne. Sterownik systemu bowiem widzi prawidłowe rezystancje w obwodach włókien odpalających, i nie notuje żadnych kodów usterek. Jeśli mamy możliwość odczytu parametrów bieżących to i tak widzimy tylko rezystancje włókiem lub rezystorów. Pojawia się tu problem rzetelnej i odpowiedzialnej weryfikacji systemu poduszek powietrznych, zwłaszcza jeśli istnieje podejrzenie manipulacji w systemie lub klient, co zdarza się już w warsztatach, zadaje pytanie “To mam te poduszki czy nie?”. Jedyna metoda to wzrokowa ocena podzespołów, co wiąże się z ich wymontowaniem z pojazdu. Należy wówczas zwrócić uwagę na:

• oznaczenia daty na podzespołach – wszystkie podzespoły pirotechniczne mają na naklejkach zapisaną datę produkcji, czy jest ona zbieżna z datą produkcji samochodu, oczywiście z pewną tolerancją na transport podzespołów na linię montażową.
• ślady demontażu poduszki, stan nitów i połączeń elementów poduszki
• stan pokrywy czołowej poduszki, czy nie występują ślady klejenia, czy dokładnie wykonana jest faktura materiału i czy jest ona taka sama jak na innych elementach wykończenia wnętrza pojazdu. Czy dokładnie wykonane są napisy Airbag lub SRS i czy w ogóle one występują.
• czy po wypięciu wtyczek podzespołów pirotechnicznych sterownik zanotuje kody usterek odpowiadające takim stanom awaryjnym. Jeśli nie to oznacza, że gdzieś we wiązce elektrycznej systemu mamy wpięty rezystor “oszukujący”. Można tu także, w miarę możliwości, skorzystać z funkcji odczytu parametrów bieżących systemu.

Jak widać prawidłowa i rzetelna ocena stanu systemu poduszek powietrznych może się odbyć, i jest wskazana w przypadku samochodów powypadkowych, tylko poprzez wzrokową weryfikację podzespołów wymontowanych z pojazdu. Jest to dość czasochłonne, ale niektóre serwisy i warsztaty praktykują już ten sposób. Spowodowane jest to faktem wytoczenia pierwszych procesów sądowych, osobom wprowadzającym opisane powyżej modyfikacje, które doprowadziły do urazów pasażerów podczas wypadków, przy braku zadziałania poduszek powietrznych.

Sterownik systemu

Ze względu na bezpieczeństwo użytkowników pojazdu, większość sterowników poduszek powietrznych po zadziałaniu, czyli po odpaleniu poduszek i napinaczy, blokuje się powodując konieczność ich wymiany na nowe. Różnorodność wersji systemów oraz potrzeba uproszczenia budowy i zmniejszenia ilości wersji sterownika systemu poduszek spowodowała konieczność programowego konfigurowania systemu. Zazwyczaj nowy sterownik jest “czysty” – np. w pojazdach grupy Volkswagena lub w Oplach lub skonfigurowany na najbogatsze wyposażenie – np. Mercedes, i w procesie konfigurowania definiowane jest ile poduszek i napinaczy ma on obsługiwać. Dlatego wymiana sterownika systemu na nowy, bez posiadania odpowiedniego sprzętu diagnostycznego, w wielu przypadkach jest po prostu niemożliwa.

Zdarzają się natomiast usterki wewnętrzne sterowników, szczególnie gdy auta odbudowywane po wypadkach maja zakładane sterowniki, które już raz uczestniczyły w wypadku, a z pamięci mikroprocesora zostały usunięte informacje o zderzeniu, co zdarza się dość często.

Elementy czujnikowe.

Aby nastąpiło prawidłowe wyzwolenie poduszek powietrznych, system jest wyposażany w elementy czujnikowe. Można wśród nich wyróżnić:

Czujniki zderzeń czołowych – występują w starszych systemach oraz w najnowszych rozwiązaniach. W starszych systemach potrzebne były do wykrycia zderzenia, wraz z rozwojem elementów czujnikowych zostały zabudowane wewnątrz sterownika, przez co sam sterownik potocznie nazywany jest “sensorem”.

Czujniki zderzeń bocznych – dla wykrycia uderzenia w bok pojazdu, występują gdy pojazd jest wyposażony w boczne poduszki powietrzne.

Czujniki obecności pasażera – dla wykrycia czy fotel pasażera jest zajęty i czy w razie zderzenia odpalać poduszkę powietrzną pasażera.

Wyłączniki poduszki pasażera – spotykamy je w pojazdach grupy Fiata i PSA. Pozwalają one zadecydować osobom korzystającym z pojazdu, czy poduszka pasażera ma być aktywna, np. przy konieczności zamontowania na przednim siedzeniu fotelika do przewozu dziecka.

Wszystkie elementy czujnikowe są tak skonstruowane, że sterownik może wykryć stany awaryjne, np. zwarcie któregoś z przewodów do masy lub plusa zasilania, zwarcie lub przerwę w obwodzie czujnika. Osiąga się to poprzez zastosowanie w konstrukcji czujników dzielników rezystorowych – patrz rys. 2. Wydawać by się mogło, że np. wyłącznik poduszki pasażera to prosty styk dwupozycyjny. Jednak zastosowanie dzielnika, powoduje że w stanie dla włączonej i wyłączonej poduszki sterownik widzi różne napięcia z wyłącznika w przedziale kilku V. A jeśli zobaczy 0V lub 12V to stwierdza awarię i generuje odpowiedni kod usterki.

 

Rys. 2. Wyłącznik poduszki pasażera Citroen Saxo oraz fragment schematu elektrycznego, wraz z połączeniami wewnętrznymi wyłącznika poduszki pasażera W.

Czujniki zderzeń bocznych są wykonane jako osobne układy elektroniczne zawierające mikroprocesor co pozwala na cyfrową komunikację ze sterownikiem głównym. Nie da się więc ich w żaden sposób symulować. Z doświadczenia wiem, że same czujniki bardzo rzadko ulegają uszkodzeniom, nie blokują się one także po zadziałaniu poduszek bocznych. Najczęstsze przyczyny usterek to uszkodzenia wtyczek i pinów w gniazdach czujników. Podzespoły te zamontowane na podłużnicach, pod wykładzinami często są narażone na wilgoć, a wręcz stoją w wodzie zebranej na podłodze pojazdu. Powoduje to nawet w krytycznych przypadkach całkowitą korozję pinów i zniszczenie złącza. Zdarza się też, że po naprawach blacharskich złącza te po prostu nie są pozapinane.

 

Wiązka elektryczna.

Zazwyczaj wiązka elektryczna systemu poduszek powietrznych jest wykonana jako osobna instalacja w pojeździe. Wiązka ta jest wykonana w kolorze żółtym, w celu jej wyróżnienia wśród innych przewodów elektrycznych. Sama wiązka, rzadko ulega uszkodzeniu, sporadycznie dochodzi do przetarcia lub przerwania przewodów. Piętą Achillesową niektórych modeli są złącza elektryczne występujące we wiązce. Na pierwszy rzut oka są one wykonane wyjątkowo solidnie, wyposażone są w zatrzaski uniemożliwiające ich wypięcie oraz złocone styki. Nie chroni ich to jednak (szczególnie w pojazdach Opel i PSA, ale inne także) przed sporadycznym brakiem kontaktu. Takie chwilowe przerwy w obwodzie są natychmiast wyłapywane przez sterownik, generowany jest kod usterki i zapalana jest lampka kontrolna. Dotyczy to szczególnie złączy poduszek bocznych zamontowanych w fotelach oraz napinaczy w zamkach pasów. W sytuacjach kiedy klient wraca po raz któryś z usterką takiego złącza, jest ono mostkowane dodatkowym przewodem lub po prostu wycinane, a przewody zostają zlutowane na stałe. Co prawda nie powinno się dokonywać takich przeróbek, ale konia z rzędem temu warsztatowcowi, który namówi klienta na wymianę całej wiązki. Z tego co widać napraw takich dokonują nawet stacje autoryzowane.

Należy także zwrócić uwagę na stan wtyczek do podzespołów pirotechnicznych. Tu także zdarzają się braki kontaktu oraz poluzowanie wtyczki w gnieździe – nawet w stosunkowo nowych pojazdach. Osobiście diagnozowałem Opla Astrę G, gdzie ktoś w desperacji wykonał całą nową wiązkę w fotelu kierowcy. A źródłem występowania usterki była wtyczka do poduszki bocznej, którą należało rozebrać i podoginać piny. Co ciekawe w fotelu pasażera działa się dokładnie ta sama historia.

Jako element wiązki elektrycznej można także potraktować taśmę spiralną, która jest elementem łączącym poduszkę w kierownicy z nieruchomą wiązką na kolumnie kierowniczej. Jest to także bardzo zawodny element, szczególnie w starszych pojazdach. Taśma z naklejonymi miedzianymi ścieżkami pracuje w czasie całego życia samochodu i po jakimś czasie może po prostu popękać. Także podczas niefachowego demontażu, a szczególnie zakładanie kierownicy na taśmę, która nie została ustawiona w położeniu środkowym może prowadzić do jej zerwania po przekręceniu koła kierownicy. Niektóre modele taśmy są tak skonstruowane, że następuje ich samoczynna blokada po zdjęciu kierownicy. Wiele modeli ma także znaki ustalające lub naklejkę z opisem sposobu ustawiania taśmy. Jeżeli istnieje konieczność demontażu taśmy spiralnej to rozpocząć trzeba od ustawienia kół pojazdu w położeniu na wprost. A po wymontowaniu samej taśmy zabezpieczyć ją, jeśli jest taka potrzeba taśmą samoprzylepną i odłożyć w miejsce trudnodostępne. Życie uczy bowiem, że jeśli taka taśma dostanie się w czyjekolwiek ręce, to pierwszym co zrobi taka osoba będzie pokręcenie jej dla zabawy.

Jakiekolwiek naprawy taśmy są bezcelowe, i są skuteczne na dzień lub tydzień. Jeśli stwierdzimy usterkę taśmy – a jest to główna przyczyna usterki, którą sterownik interpretuje jako uszkodzenie w obwodzie poduszki kierowcy – należy wymienić taśmę na nową. Podkreślam nową, bo zakupy podzespołów tych jako używanych to loteria, a na giełdach oferowane są często taśmy, których miejsce jest w śmietniku.

3. Diagnostyka systemów.

Wszystkie sterowniki systemów poduszek powietrznych – oprócz najstarszych rozwiązań z początku lat 80-tych – skonstruowane są w oparciu o systemy mikroprocesorowe. Umożliwia to wprowadzenie procedur diagnostycznych do programu procesora i opracowanie samodiagnozy systemu. System poduszek powietrznych jest systemem czysto elektrycznym, elementy pirotechniczne widziane są przez sterownik jako rezystancje, komunikacja z czujnikami uderzeń bocznych odbywa się drogą cyfrową. Pozwala to na przeprowadzenie całkowitej samodiagnozy i monitorowaniu systemu podczas normalnej eksploatacji. Przykładowo, w systemach sterownia silnika, gdzie występują sterowania pneumatyczne, układ wysokiego napięcia, podzespoły mechaniczne itd. – informacje o usterkach zgłaszane przez sterownik mogą być mylące. Natomiast w systemie poduszek powietrznych obserwujemy wysoką skuteczność samodiagnozy i prawie 100% prawidłowych wskazań sterownika na przyczyny usterek.

W systemach poduszek powietrznych kilku producentów pojazdów, można za pomocą lampki kontrolnej SRS odczytać kody migowe, odpowiadające usterkom zanotowanym w systemie. Wywołanie tych kodów odbywa się różnymi metodami. Np. w pojazdach Ford w modelach do 1998 kody usterek wyprowadzane były od razu po włączeniu zapłonu, a ich skasowanie następowało po wyłączeniu zapłonu. Była to bardzo wygodna metoda diagnostyki, nie wymagająca posiadania sprzętu diagnostycznego, a tylko znajomości tabeli kodów usterek. W części pojazdów produkcji japońskiej i niektórych europejskich, kody usterek można było wywołać za pomocą zwarcia odpowiednich styków złącza diagnostycznego.

Ogólną tendencją w diagnostyce wszystkich systemów elektroniki pojazdowej jest rezygnacja z prostych metod diagnozowania kodem migowym na rzecz diagnostyki urządzeniami diagnostycznymi. Spowodowane to jest pojawieniem się innych opcji w diagnostyce systemów elektronicznych, poza odczytem kodów, oraz wymuszenie przeprowadzania napraw w stacjach autoryzowanych lub warsztatach w urządzenia takie wyposażonych. Pojawiły się takie funkcje jak odczyt parametrów bieżących systemu – są to zazwyczaj rezystancje widziane przez sterownik w obwodach włókien odpalających, status komunikacji z czujnikami bocznymi. Można także w opcji wysterowania podzespołów wymusić np. wysterowanie lampki kontrolnej systemu lub zamka centralnego w celu weryfikacji poprawności połączeń w tych układach. Nie ma oczywiście możliwości wywołania w ten sposób detonacji poduszki powietrznej.

Rys. 3. Przykład odczytu kodów urządzeniem Mega Macs w samochodzie Opel Vectra.

 

Rys. 4. Przykład odczytu parametrów bieżących systemu urządzeniem ADP124 w samochodzie Opel Vectra

Ważnym powodem posiadania urządzeń diagnostycznych jest także to, że nawet po usunięciu usterek, system jest nadal w trybie awaryjnym, i dopiero skasowanie kodów powoduje jego przejście w tryb pracy normalnej.

Kwestią dyskusyjną było, to czy poduszki zadziałają jeśli pali się lampka kontrolna. Otóż lampka wskazuje na występowanie usterki i konieczność je usunięcia, natomiast nie powoduje wyłączenia całego systemu. Stąd obwody, w których nie ma usterek są wciąż aktywne i poduszki podczas wypadku normalnie zadziałają.

Urządzenia diagnostyczne można podzielić na dwie grupy. Są to urządzenia przeznaczone dla serwisów autoryzowanych, zbudowane na zlecenie producenta pojazdu, do diagnostyki jednej tylko marki, ale w pełnym zakresie. Druga grupa to urządzenia uniwersalne, np. MegaMacs firmy Guttman, KTS 300 i KTS 500 firmy Bosch, ADP124 firmy AutoCom itp. konstruowane przez firmy niezależne od producentów pojazdów, a przeznaczone dla warsztatów niezależnych. Ich wadą jest to, że zazwyczaj nie mają wszystkich możliwości diagnostyki systemów elektronicznych pojazdu, jest to uzależnione od pracy programistów, piszących programy do komunikacji pomiędzy urządzeniem diagnostycznym a sterownikami. Brak jest też opcji zaawansowanych, jak np. konfigurowanie sterownika lub wyłączenie poduszki pasażera – ale są to funkcje dla warsztatów ogólnych raczej niepotrzebne.

Oryginalne urządzenia serwisowe, budowane dla diagnozowania pojazdów konkretnej marki, np.: VAG 1552 dla grupy Volkswagena, Tech2 dla Opla, HHT dla Mercedesa i inne posiadają oprócz funkcji standardowych, możliwość, w zależności od marki i modelu, wyłączenia programowo poduszki pasażera, np. w przypadku zamontowania tam fotelika dla dziecka oraz skonfigurowania nowego sterownika po wymianie.

Niezależnie od diagnoskopu jakim dysponujemy w warsztacie, w diagnostyce systemu airbag obowiązują zasady takie jak przy diagnozowaniu innych systemów sterowania elektronicznego. Należy także patrzeć na system ten, jak na zwykły system sterowania, który posiada czujniki oraz podzespoły wykonawcze. Często spotykam się z określeniem “skasowania lampki kontrolnej”, a chodzi o to, że należy odczytać pamięć usterek, usunąć ich przyczyny, a następnie skasować kody z pamięci sterownika. I to dopiero powoduje zgaszenie lampki.

Zdarza się także, że bardziej majętni warsztatowcy zakupili już dobrej klasy diagnoskop, ale nie potrafią wykorzystać w pełni jego możliwości. Z jednej strony w przypadku systemów poduszek powietrznych nie mamy do czynienia z taką różnorodnością rozwiązań jak w przypadku np. systemów sterowania silnikiem. Można spotkać się jednak z pewnym zamieszaniem, jeśli trafimy na auto dość nowe, ale produkowane dłużej na mniej zasobny rynek i wyposażane wciąż w ten sam stary system poduszek. Okazuje się to przeszkodą nie do pokonania dla osób, które potrafią wybrać tylko model samochodu z menu urządzenia diagnostycznego, a akurat takiego modelu nie uwzględniono. Trzeba patrzeć w tym momencie przez pryzmat systemu i protokołu komunikacyjnego pomiędzy sterownikiem a urządzeniem diagnostycznym. Spokojnie można wybrać auto w starszym roczniku i próbować skomunikować się ze sterownikiem poduszek.

Diagnosta, który patrzy w ten sposób na zagadnienie komunikacji, bez problemu diagnozuje system poduszek powietrznych z np. Skody używając oprogramowania do komunikacji z jakimkolwiek modelem Volkswagena lub Audi, wiedząc że sterowniki poduszek powietrznych, stosowane we wszystkich tych pojazdach “rozmawiają tym samym językiem” czyli jest taki sam protokół komunikacyjny. W innych pojazdach np. w BMW mamy dwa protokoły, w Oplu i Renault cztery. Osoby, które pracują na diagnoskopach dedykowanych dla danej marki, wiedzą że nie wybiera się tam modelu pojazdu, tylko generacje sterownika systemu i następuje komunikacja.

Przyczyną braku komunikacji może być także uszkodzenie wiązki czyli brak przejścia z gniazda diagnostycznego do sterownika poduszek lub zwarcie tego przewodu do masy bądź plusa zasilania. Tutaj trzeba odwołać się do dokumentacji i odnaleźć na schemacie który pin ze sterownika dołączony jest do którego styku w złączu diagnostycznym. Pamiętać tu trzeba, że w przypadku złącza OBDII ( 16 pinowe ) styk dla komunikacji z systemem poduszek nie jest znormalizowany. I tak np. w Oplu linia transmisji do sterownika poduszek powietrznych znajduje się na styku nr 12, w Mercedesie i pojazdach PSA na styku nr 13, a Renault na stykach 7 i 15. Powoduje to sytuacje, że np. mamy komunikację ze sterownikiem silnika ( zawsze pin nr 7 ), a nie ma komunikacji do sterownika poduszek powietrznych.

W pojazdach, gdzie linie transmisji do wszystkich sterowników spotykają się na jednym styku w gnieździe diagnostycznym np. pojazdy grupy Volkswagena lub BMW, można spotkać się z takim przypadkiem, że nie ma komunikacji z żadnym sterownikiem. Oznacza to, że albo w którymś punkcie wiązki nastąpiło zwarcie do masy lub plusa zasilania, lub któryś ze sterowników, dołączonych do magistrali diagnostycznej, wprowadza zakłóceniami uniemożliwiające komunikację. A w praktyce oznacza to, że któryś sterownik ma spalone wyjście diagnostyczne i zwiera całą magistralę do masy. Jest to przypadek bardzo pracochłonny, bowiem trzeba po kolei wypinać złącza sterowników, obserwując zachowanie się napięcia na linii transmisji.

Diagnostyka systemów poduszek powietrznych nie jest taka trudna, jakby się to mogło wydawać. System jest zbudowany ze stosunkowo małej ilości podzespołów, a 99% usterek to usterki typowe i mało jest niespodzianek, na które jest narażony diagnosta np. systemów sterowania silnika. Należy jednak zachować szczególną uwagę i ostrożność, oraz postępować według określonych procedur, aby uniknąć nieprzyjemnych finansowo i niebezpiecznych sytuacji w warsztacie.

 

 

Autor:

Mariusz BOHDAN

 

INFOCAR

www.infocar.pl