Intermittierende elektrische Fehler diagnostizieren: Eine systematische UK-Werkstattmethode
Jede Werkstatt hat ein Auto, das immer wieder kommt. Der Kunde ist überzeugt, dass die Warnleuchte anging, Sie können sie nicht zum Leuchten bringen, das Diagnosegerät zeigt nichts Live an, und die vorherige Werkstatt hat bereits einen Sensor gewechselt, der nicht gewechselt werden musste. Intermittierende Fehler verursachen viele unnötige Ersatzteile, weil die Gewohnheit der Branche ist, zu raten, einzubauen und zu hoffen. Es gibt einen besseren Weg. Er ist nicht glamourös, er dauert beim ersten Mal länger und er endet fast immer an einem Stecker.
Beginnen Sie mit dem Kunden, nicht mit dem Auto
Das am stärksten unterschätzte Diagnosewerkzeug in jeder Werkstatt ist ein Notizblock und zehn Minuten mit dem Kunden. Bis das Auto auf der Hebebühne ist, ist der Fehler weg, aber der Kunde war dabei, als es passierte. Er weiß Dinge, die das Diagnosegerät Ihnen nicht sagen kann. Die meisten von uns sind zu verlegen, um richtig zu fragen, weil es unprofessionell wirkt, aber die Fragen, die Sie nicht stellen, sind die Fragen, für die Sie später beim Herumprobieren bezahlen werden.
Das Skript, das ich verwende, sieht so aus, und ich schreibe die Antworten auf, anstatt zu versuchen, sie mir zu merken. Wann passiert es: kalt, heiß, trocken, nass, nach Autobahnfahrt, nach Stop-and-go-Verkehr, nur auf der M1, nur auf der Schulwegstrecke? Wie fühlt es sich an: nur Warnleuchte, Veränderung der Fahrbarkeit, hörbares Geräusch, Geruch? Wie oft: jede Fahrt, einmal pro Woche, nie zweimal am selben Tag? Was haben Sie in den dreißig Sekunden zuvor gemacht: geblinkt, gebremst, über eine Bodenschwelle gefahren, Heizung eingeschaltet? Wurde kürzlich etwas am Auto gemacht: Service, Reifen, TÜV, Starthilfe, Unfallreparatur, Nachrüstung?
Allein die Frage „Wurde kürzlich etwas gemacht?“ löst etwa jeden fünften intermittierenden Fehler sofort. Eine letzten Monat eingebaute neue Batterie mit einer leicht lockeren Minusklemme wird einmal pro Woche eine wunderbare Auswahl zufälliger Codes erzeugen. Eine Stoßfängerreparatur nach einem Bordsteinrempler wird die Verkabelung der Parksensoren gestört haben. Eine neue Audioinstallation hat eine Dauerplusleitung mit einem Scotchlok angezapft. Nichts davon wird von einem Diagnosegerät angezeigt. Alles davon zeigt sich im Gespräch.
Freeze-Frame richtig lesen
Freeze-Frame-Daten sind die Momentaufnahme, die das Steuergerät in dem Moment gemacht hat, als der Fehler bestätigt wurde. Die Leute schauen sie sich an und gehen weiter. Sie sollten sie wie eine Zeugenaussage lesen. Motordrehzahl, Fahrgeschwindigkeit, Kühlmitteltemperatur, Ansauglufttemperatur, Drosselklappenstellung, Kraftstoffgemischwerte, Last und Zeit seit dem Start zum Zeitpunkt des Fehlers. Das sagt Ihnen, ob der Fehler kalt oder heiß, im Leerlauf oder unter Last, vor dem Aufwärmen des Motors oder danach aufgetreten ist.
Wenn der Freeze-Frame ECT bei 22°C und Fahrgeschwindigkeit bei 0 km/h anzeigt, trat der Fehler kurz nach dem Start an einem kalten Morgen auf. Das weist auf Kaltstartanreicherungskreise, kalte Magnetventile und Bauteile hin, die für einige Sekunden stark Strom ziehen. Wenn er ECT bei 90°C und einen zügigen Lastwert bei 80 km/h anzeigt, trat der Fehler an einem heißen, arbeitenden Motor auf. Anderer Stecker, anderer Kabelbaumabschnitt, anderer Fehlerbaum.
Bei Fahrzeugen mit Multi-Frame-Logging (viele neuere Fords, die VAG-Gruppe nach 2015) können Sie eine kleine Anzahl von Frames vor und nach dem Ereignis erhalten. Lesen Sie alle. Der Trend über die Frames hinweg sagt Ihnen, ob ein Parameter abgedriftet ist oder ob er sofort abgefallen ist. Sofortige Abfälle sind Unterbrechungsfehler. Drifts sind meist thermisch bedingt.
Spannungsabfall, nicht Durchgang
Das ist der Punkt, an dem die meisten Arbeiten schiefgehen. Ein Durchgangstest bei stromlosem Schaltkreis sagt Ihnen, dass der Draht intakt ist. Er sagt Ihnen nicht, dass der Draht Strom leiten kann, ohne Spannung zu verlieren. Ein Steckeranschluss, der auf drei Kupferlitzen geschrumpft ist, wird bei einem Durchgangstest brummen und unter Last zwei Volt verlieren.
Die Spannungsabfallprüfung ist einfach und wird von fast niemandem durchgeführt. Der Stromkreis muss unter seiner normalen Last stehen und in Betrieb sein. Stecken Sie eine Sonde an ein Ende des zu prüfenden Abschnitts, die andere Sonde an das andere Ende, am selben Draht. Was auch immer das Messgerät anzeigt, ist die über diesen Abschnitt verlorene Spannung. Für eine Stromversorgung unter Last möchten Sie weniger als 0,3 V; für eine Signalleitung unter ihrem Arbeitsstrom möchten Sie weniger als 0,1 V; für eine Masseverbindung unter Last möchten Sie weniger als 0,1 V. Alles über diesen Werten bedeutet, dass die Verbindung sich verschlechtert.
Der Trick besteht darin, den Schaltkreis in Segmente zu unterteilen. Batteriepol zum Sicherungskastenbolzen, Sicherungskastenbolzen zum Relais-Eingang, Relais-Ausgang zur Komponente, Komponente zum Massepunkt des Chassis, Massepunkt des Chassis zum Batterieminus. Jedes Segment erhält einen eigenen Test. Das schlechte Segment fällt sofort auf, da es den größten Teil der verlorenen Spannung trägt. Wer diesen Schritt überspringt, ersetzt am Ende Teile, weil das Teil „am schlechtesten aussah“, was ein Münzwurf ist, der als Diagnose verkleidet ist.
Der Wackeltest, richtig durchgeführt
Halten Sie den Kabelbaum fest und prüfen Sie ihn mit dem Messgerät. Dann wackeln Sie daran. Dann fahren Sie mit dem Finger daran entlang und drücken Sie nacheinander jeden Stecker. Dann biegen Sie den Kabeleingang in jeden Stecker. Beobachten Sie dabei ständig das Messgerät. Ein Stecker, der seine Retention verloren hat, wird sich innerhalb von fünf Sekunden zeigen.
Führen Sie den Wackeltest bei unter Spannung stehendem und belastetem Stromkreis durch, nicht bei stromlosem. Ein lockerer Anschluss, der 100 mA statischen Strom durchlässt, kann bei 5 A Arbeitsstrom komplett ausfallen. Wenn es sich um einen CAN-Bus handelt, beobachten Sie das Differenzsignal, während Sie wackeln. Wenn es sich um einen Sensor handelt, beobachten Sie die Live-Daten am Diagnosegerät. Wenn es sich um eine Stromversorgung handelt, überwachen Sie die Spannung an der Last.
Bei wirklich hartnäckigen Fehlern korreliert manchmal ein günstiger Beschleunigungssensor oder ein am Armaturenbrett befestigtes Telefon, das Vibrationen aufzeichnet, mit einem Fehler. Ich habe eine gebrochene Lötstelle auf einer Leiterplatte des Kombiinstruments entdeckt, indem ich die Ausfälle des Kombiinstruments mit Bodenschwellen korreliert habe. Der Kunde dachte, es sei zufällig. Es war nicht zufällig. Es war bei jeder Bodenschwelle.
Wärme und Kälte, auf Abruf
Wenn der Kunde sagt, der Fehler tritt nach zwanzig Minuten auf der Autobahn auf, haben Sie in der Werkstatt keine zwanzig Minuten auf der Autobahn. Sie haben eine Heißluftpistole, und das reicht für die meisten thermischen Fehler. Zielen Sie damit aus etwa 15 cm Entfernung auf den verdächtigen Stecker bei niedriger Einstellung und beobachten Sie, ob der Fehler auftritt. Schmelzen Sie den Kabelbaum nicht. Es geht darum, die Hitzeentwicklung im Motorraum zu imitieren, nicht darum, Dinge zu verschweißen.
Der umgekehrte Trick funktioniert bei Fehlern, die nur bei Kälte auftreten. Gefrierspray (die richtige Elektronikart, kein Aerosol-Entfetter) auf einem einzelnen Stecker senkt dessen Temperatur in einer Sekunde um dreißig oder vierzig Grad. Wenn der Fehler verschwindet, wenn der Stecker abkühlt und zurückkehrt, wenn er sich wieder erwärmt, haben Sie die fehlerhafte Verbindung auf ein einziges Steckergehäuse isoliert. Mit der Heißluftpistole wieder erwärmen, um dies zu bestätigen. Zwei Minuten Arbeit für einen Fehler, den die vorherige Werkstatt drei Wochen lang verfolgt hat.
Hitzestaufehler bei Warmstart sind hierfür besonders anfällig. Kurbelwellen- und Nockenwellensensorstecker, Einspritzdüsenstecker, Zündspulenstecker, alles, was sich in der Nähe eines heißen Auspuffs oder direkt am Motor befindet. Der Kunststoff entspannt sich, das Terminal hebt sich, und ein einwandfreier Sensor meldet einen offenen Stromkreis. Stecker kühlen, Signal kehrt zurück. Die schlimmsten Übeltäter haben wir in unserem Artikel DTC-Codes, die lügen behandelt.
Oszilloskopbilder erzählen Geschichten, die Messgeräte nicht können
Ein Multimeter mittelt. Ein Oszilloskop zeigt Ihnen, was tatsächlich passiert. Bei intermittierenden Signalfehlern ist ein Oszilloskop das einzige sinnvolle Werkzeug, und Sie müssen dafür keine vierstelligen Beträge ausgeben. Ein Pico-Kit oder eines der günstigeren Foxwell- oder Topdon-Oszilloskope reicht für die meisten Diagnosearbeiten aus, und selbst ein altes gebrauchtes Snap-On-Oszilloskop ist ein Fortschritt gegenüber dem Raten.
Die beiden Muster, die jede Werkstatt auswendig kennen sollte, sind das CAN-Bus-Augendiagramm und die Rechteckwelle des ABS-Sensors. CAN High und CAN Low liegen im Ruhezustand bei 2,5 V, schwingen dominant auf 3,5 V/1,5 V auseinander und sollten wie saubere Spiegelbilder voneinander aussehen. Jede Asymmetrie, Schwingung oder langsame Anstiegszeit auf einer Leitung weist auf einen Verdrahtungsfehler zwischen dem Messpunkt und dem nächsten Abschlusswiderstand hin.
ABS-Sensor-Rechteckwellen sollten sauber, gleichmäßig im Tastverhältnis und mit konsistenter Amplitude von Rad zu Rad sein. Eine unregelmäßige Oberkante oder eine mit zunehmender Geschwindigkeit abnehmende Amplitude lässt den Stecker oder den Zahnkranz verdächtig erscheinen. Vergleichen Sie Seite an Seite auf derselben Achse. Ein Oszilloskop macht in fünf Minuten etwas, was ein Messgerät überhaupt nicht kann.
Fehler inszenieren: Min/Max-Aufzeichnung
Wenn Sie den Fehler auf der Hebebühne nicht hervorrufen können, richten Sie das Auto so ein, dass es sich selbst erfasst. Die meisten guten Diagnosegeräte verfügen über eine Min/Max-Aufzeichnung von Live-Daten. Wählen Sie den Parameter, der am ehesten einen Fehler aufweist (Sensor-Spannung, Kraftstoffgemisch, Versorgungsspannung zu einem bestimmten Modul) und lassen Sie das Gerät laufen, während der Kunde das Auto für eine normale Tagesfahrt benutzt.
Wenn sie es zurückbringen, werden die Min- und Max-Werte außerhalb des Betriebsbereichs Ihnen sagen, ob der Parameter tagsüber stark geschwankt hat. Eine 5V-Referenz, die irgendwann auf 3,1V abfiel, ist ein Verdrahtungsfehler. Eine Kühlmitteltemperatur, die kurzzeitig -40°C anzeigte, ist ein offener Stromkreis irgendwo. Eine Versorgungsspannung, die bei laufendem Motor 9V berührte, ist eine hochohmige Verbindung in der Stromversorgung.
Einige Diagnosegeräte lösen bei einem Parameterschwellenwert eine Momentaufnahme aus und speichern sie. Stellen Sie den Schwellenwert eng ein, lassen Sie den Kunden fahren, und das Gerät erfasst den Moment, in dem der Fehler auftrat. So verwandeln Sie einen vom Kunden gemeldeten Fehler in ein handfestes Beweisstück.
Wenn der Kabelbaum genug hatte
Manchmal ist die richtige Antwort, mit der Reparatur aufzuhören und den gesamten Abschnitt zu ersetzen. Ein Kabelbaum, der an einer Fahrwerkskante durchgescheuert wurde, in Kühlmittel aus einem Heizkörperleck getränkt wurde, durch eine Auspuffberührung verkohlt wurde oder durch einen Unfallaufprall gezogen wurde, wird nicht auf wirtschaftliche Weise Pin für Pin repariert werden können. Nach dem dritten oder vierten Stecker am selben Kabelbaumstrang verlieren Sie Geld, wenn Sie den nächsten jagen.
Das ehrliche Gespräch mit dem Kunden ist, dass über einem bestimmten Punkt des Kabelbaumschadens die Arbeitskosten für die Stückreparatur die Arbeitskosten für einen Abschnittsaustausch übersteigen. Dies gilt insbesondere für Land Rover Discovery 3/4 A-Säulen-Kabelbäume, BMW E60 Kofferraumdeckel-Kabelbäume, Vauxhall Astra H Lenksäulen-Kabelbäume und jedes Fahrzeug, bei dem ein früherer Reparateur mit Scotchloks und Sellotape gearbeitet hat. Entfernen Sie den Kabelbaum bis zum nächsten sauberen Stecker auf beiden Seiten und setzen Sie einen bekannten guten Abschnitt ein.
OEM-Reparaturabschnitte sind für viele häufig ausfallende Kabelbäume erhältlich, aber sie sind nicht billig. Hochwertige Aftermarket-Reparatur-Pigtails mit OE-Spezifikationssteckern sind in der Regel die praktische Antwort, und das ist der Großteil dessen, was bei Auto-Connectors durch unsere Türen kommt. Das Prinzip ist dasselbe: passende Pinanzahl, passender Dichtungstyp, passender Terminalquerschnitt.
Was das in der Praxis bedeutet
Die systematische Diagnose intermittierender Fehler ist kein einzelner Trick. Es ist eine Abfolge: Kundeninterview, Freeze-Frame-Lesen, Spannungsabfalltest, Wackeltest, thermische Provokation, Oszilloskop-Bestätigung, Min/Max-Staging bei Bedarf, Austausch des Kabelbaumabschnitts, wenn alles andere fehlschlägt. Jeder Schritt ist günstig. Jeder Schritt schließt eine Fehlerkategorie aus. Wenn Sie all dies bei einem hartnäckigen Fall durchgeführt haben, wissen Sie genau, wo das Problem liegt, und das Teil, das Sie einbauen, ist das Teil, das eingebaut werden musste.
Das Muster, das wir im täglichen Gespräch mit britischen Werkstätten beobachten, ist, dass dem modernen Auto vorgeworfen wird, "zu kompliziert" zu sein, obwohl in Wirklichkeit die Diagnosemethoden nicht mit den Diagnosewerkzeugen Schritt gehalten haben. Das Auto ist in Ordnung. Der Fehler ist dieselbe Art von Fehler, die es seit fünfzig Jahren gibt: eine schlechte Verbindung, ein offenes Terminal, ein scheuerndes Kabel. Der Stecker ist fast immer der Verdächtige. Die oben genannte Methode führt Sie ohne Raten dorthin.
