Diagnostykę tego typu usterek rozpoczyna się zwykle od sprawdzenia całego łańcucha sterowania pracą turbosprężarki – od sygnałów docierających do sterownika silnika, przez warunki zasilania i funkcjonowania podzespołu sterującego, aż do działania samego siłownika (pneumatycznego lub elektronicznego) jak i badania reakcji mechanizmu regulującego ciśnienie doładowania turbosprężarki. W wielu przypadkach już na tym etapie udaje się odnaleźć przyczynę awarii układu.

Jednak nie każda usterka daje się szybko zlokalizować i naprawić. Sam kod usterki wskazuje obszar w którym sterownik wykrył nieprawidłowość, ale nie daje pełnej odpowiedzi na pytanie, który konkretny podzespół jest rzeczywistym źródłem awarii. Czasami o niesprawności całego układu decyduje niewielki element znajdujący się wewnątrz elektronicznego nastawnika.

Po wykluczeniu podstawowych przyczyn warto więc sięgnąć znacznie głębiej – niekiedy w dosłownym tego słowa znaczeniu wprost do wnętrza weryfikowanego podzespołu. To właśnie tam mogą znajdować się „słabe ogniwa” całego układu, których nie da się tak łatwo zlokalizować analizując ogólny opis kodu usterki. W takich przypadkach nieocenioną pomocą dla mechanika będzie urządzenie diagnostyczne posiadające dodatkowe wskazówki które bazują na wielu realnych przypadkach serwisowych powiązanych z zarejestrowanym kodem usterki.

Zobrazowaniem opisywanego problemu jest przypadek dotyczący Mercedesa W211 w wersji E 320 CDI z 2010 roku, wyposażonego w sześciocylindrowy silnik OM642.920 o mocy 165 kW. Usterka dotyczyła elektronicznego układu regulacji ciśnienia doładowania turbosprężarki, a właściciel Mercedesa zgłosił brak mocy silnika i zapalenie się kontrolek sygnalizujących awarię pojazdu. Jednak rzeczywista przyczyna okazała się znacznie mniej oczywista, niż można byłoby przypuszczać po pierwszym odczycie pamięci usterek.

Podczas diagnostyki wykorzystano tester mega macs X firmy Hella Gutmann. W pamięci usterek sterownika Mercedesa zostały zarejestrowane dwa kody usterek dotyczące układu regulacji ciśnienia doładowania (zdjęcie 1). Pierwszym był kod OBD P0244, którego opis odnosił się do zaworu regulacji ciśnienia doładowania A. Sam kod P0244 wskazywał więc ogólny obszar układu, w którym sterownik jednostki napędowej wykrył nieprawidłowość.

Drugą informacją był kod DTC 2510, odnoszący się wprost do usterki napędu nastawnika ciśnienia doładowania. To właśnie ten zapis znacznie zawęził obszar dalszej diagnostyki i pokazał że system sterujący wydajnością turbosprężarki posiada elektroniczny podzespół wykonawczy nadzorujący układ zmiennej geometrii. Różnica pomiędzy tymi informacjami miała w tym przypadku istotne znaczenie.

Diagnostyka OBD obejmuje znormalizowany zakres informacji związanych przede wszystkim z diagnostyką emisji i podstawowymi kodami usterek. Producent pojazdu może natomiast udostępniać dodatkowe informacje w ramach diagnostyki konkretnego sterownika w tym wypadku sterownika jednostki napędowej. W mega macs X funkcje odczytu kodów sterowników oraz standardowej diagnostyki OBD są rozdzielone, a urządzenie zapewnia również pełen dostęp do informacji o kodach i rozwiązań specyficznych dla producenta pojazdu.

Nie oznacza to oczywiście, że każdy tester uniwersalny odczyta wyłącznie P0244. Wiele urządzeń wielomarkowych obsługuje również rozszerzoną diagnostykę producenta. Problem pojawia się wtedy, gdy diagnostyka realizowana przez tester ogranicza się wyłącznie do standardowego trybu OBD/EOBD lub jest znacznie zawężona w trybie wspieranym przez producenta. W takim przypadku mechanik otrzymuje dużo mniej informacji niż podczas komunikacji bezpośrednio z konkretnym sterownikiem pojazdu.

W opisywanym przypadku samo zatrzymanie się na kodzie P0244 mogłoby skierować dalsze poszukiwania jedynie w szeroko rozumiany obszar regulacji ciśnienia doładowania, i poszukiwań wspomnianego „zaworu regulacji ciśnienia doładowania A” – który nie występuje w tym układzie sterującym jako standardowy elektrozawór. Kod DTC 2510 zawęził natomiast diagnostykę do napędu elektronicznego nastawnika.

W tym przypadku szczególnie przydatna – a właściwie kluczowa – stała się dodatkowa informacja diagnostyczna dostępna w testerze mega macs X. Przy kodzie DTC 2510 urządzenie wskazywało możliwe przyczyny usterki napędu nastawnika, wśród których znalazła się informacja o możliwości uszkodzenia plastikowego koła przekładni mechanizmu napędowego (zdjęcie 2). Była to konkretna wskazówka, której nie należało traktować jako jednoznacznej diagnozy, ale która uzasadniała dalszą weryfikację wnętrza elektronicznego nastawnika. Po jego rozebraniu potwierdzono rzeczywistą przyczynę usterki. Uszkodzeniu uległo koło zębate napędu przekładni ślimakowej, jeden z zębów polimerowego koła przekładni był wyłamany.

Uszkodzenie pojedynczego zęba miało bezpośredni wpływ na pracę mechanizmu elektronicznego nastawnika. W określonym położeniu przekładni koło zębnika (zespolone z osią wirnika silnika elektrycznego) trafiało na miejsce, w którym brakowało zęba koła przekazującego moment obrotowy przekładni ślimakowej, co uniemożliwiało prawidłowe przestawienie mechanizmu nastawnika (zdjęcie 3).

W rezultacie elektroniczny nastawnik nie mógł w pełnym zakresie sterować położeniem dźwigni zmiennej geometrii turbosprężarki, co zakłócało regulację jej wydajności i prowadziło do nieosiągnięcia wymaganej wartości ciśnienia doładowania. Sterownik silnika rejestrował nieprawidłowość pracy układu regulacji doładowania, a jednym z podstawowych sygnałów wykorzystywanych do kontroli pracy nastawnika był sygnał zwrotny z czujnika jego położenia.

To właśnie taki przypadek doskonale pokazuje, co można określić mianem „słabego ogniwa” układu sterującego pracą turbosprężarki. Zwróćmy uwagę, iż wystarczył jeden wyłamany ząb plastikowego koła zębatego, by skutecznie ograniczyć moc w sześciocylindrowym silniku Mercedesa. Kod usterki wskazał obszar, bardziej szczegółowa diagnostyka zawęziła poszukiwania do napędu nastawnika, a dodatkowa informacja dostępna w testerze mega macs X pozwoliła przyjąć konkretną hipotezę diagnostyczną. W opisywanym przypadku warsztat może zdecydować się na wymianę samej przekładni zębatej nastawnika, co pozwala ograniczyć koszty tego typu nieprzewidzianej usterki.

Zostańmy jeszcze przy Mercedesie, choć awarie o podobnym charakterze zdarzają się również innych markach. Drugim przykładem mniej oczywistej przyczyny awarii układu sterującego pracą turbosprężarki są niestabilne połączenia lutowane na płytce elektronicznej nastawnika (zdjęcie 4). Z zewnątrz nastawnik może nie zdradzać żadnych uszkodzeń mechanicznych, jednak przerwanie lub okresowa utrata kontaktu w jednym z połączeń może zakłócić pracę całego układu.

Objawy takiej usterki nie zawsze mają charakter trwały. W zależności od obwodu, którego dotyczy uszkodzone połączenie, mogą występować:

• sporadyczne rejestrowanie kodów usterek,
• okresowy brak reakcji nastawnika lub przerwanie jego ruchu,
• nieosiąganie wymaganego położenia mechanizmu,
• usterka zależna od temperatury lub drgań,
• chwilowy zanik zasilania lub masy, jeżeli uszkodzone połączenie znajduje się w odpowiednim torze elektrycznym,
• zakłócenia sygnału czujnika położenia,
• okresowa utrata mocy silnika i przejście układu w tryb awaryjny.

W praktyce szczególnie charakterystyczna jest nieregularność objawów. Nastawnik może przez pewien czas pracować prawidłowo, a następnie usterka pojawia się pod wpływem określonych zmian temperatury, czy cyklicznych drgań. Dlatego brak stałego objawu nie powinien automatycznie wykluczać uszkodzenia elektroniki wewnątrz podzespołu wykonawczego.

W takim przypadku po sprawdzeniu instalacji zewnętrznej, zasilania, masy oraz podstawowych parametrów pracy układu warto rozważyć również weryfikację samego nastawnika. Czasami przyczyną niesprawności okazuje się pojedyncze uszkodzone połączenie lutowane, którego naprawa pozwala przywrócić pełną sprawność podzespołu bez konieczności jego wymiany.

Na koniec warto spróbować odpowiedzieć na kluczowe pytanie: co było bezpośrednią przyczyną uszkodzenia koła zębatego w elektronicznym nastawniku Mercedesa E 320 CDI? Możliwej przyczyny uszkodzenia można również poszukiwać w historii eksploatacji turbosprężarki. Właściciel Mercedesa rok wcześniej regenerował turbosprężarkę z powodu zacinającego się mechanizmu zmiennej geometrii. Długotrwała praca mechanizmu ze zwiększonymi oporami mogła powodować okresowe przeciążenia przekładni nastawnika.

Nie można więc wykluczyć, że wcześniejsze warunki pracy miały wpływ na trwałość polimerowego koła zębatego. Po około 11 miesiącach od regeneracji doszło do wyłamania jednego z jego zębów i wystąpienia opisanej usterki. Warto podkreślić, że nie jest to odosobniony przypadek przypisany wyłącznie do jednostek Mercedesa – przypadki zużycia i uszkodzenia plastikowych elementów przekładni nastawników sterujących zmienną geometrią turbosprężarki dotykają również inne popularne konstrukcje, takie jak chociażby silniki 2.7 i 3.0 TDI w pojazdach grupy VAG.