Kontrola elektrických a elektronických zařízení

Když se elektrický startér potýká s pomalým chodem, když důležitá jiskra zapalování odejde na dovolenou, světlomety jen slabě svítí nebo každou chvíli vyletí pojistky, mnoho motorkářů je v nouzi. Zatímco mechanické závady lze obvykle poměrně rychle lokalizovat, elektrické závady se většinou skrývají ve stínu a často tiše ochromí celý motocykl. S trochou trpělivosti, s (nijak drahým) multimetrem a s trochou instruktáže však může i motocyklista, který není v elektrotechnice vozidla příliš vzdělaný, takové závady najít sám a ušetřit tak drahé náklady na servis.

Naprostá většina motocyklů (kromě několika enduro a starších mopedů nebo mopedů) čerpá energii pro zapalování, světla, startér a různé další funkce z baterie. Pokud baterie stávkuje, nejsou tato vozidla již pojízdná. 

Vybitá baterie může mít v zásadě dvě příčiny: Buď nabíjecí obvod přestane baterii během jízdy dostatečně nabíjet, nebo bludný proud či tichý spotřebič nechtěně "vysává" proudové rezervy. Pokud se objeví známky nedostatečného nabíjení baterie alternátorem (např. bojuje startér, za jízdy se ztlumí hlavní světlo, bliká kontrolka nabíjení), nejprve vizuálně zkontroluj všechny přístupné součásti nabíjecího obvodu: Zástrčkové spoje alternátoru a připojení regulátoru by měly být těsné a čisté, příslušné kabely nesmí vykazovat známky přetržení, odření nebo popálení a neměly by být zkorodované („měděnka"), připojení baterie rovněž nesmí být zkorodované (v případě potřeby oškrábej obnaženou čepelí nože a použij mazivo na svorky), alternátor a regulátor/usměrňovač by neměly vykazovat žádné viditelné mechanické závady. 

Pro další testování jednotlivých komponent by měla být baterie v dobrém stavu a plně nabitá. Pokud je závada na jedné části nabíjecího obvodu, zkontroluj, zda nejsou poškozeny všechny ostatní součásti nabíjecího obvodu.

Měření nabíjecího napětí na baterii poskytuje jednoduchou informaci o tom, zda nabíjecí obvod pracuje podle předpisu. Zvedni vozidlo (nejlépe zahřáté) a zpřístupni svorky baterie. Pokud máš palubní elektrický systém s napětím 12 V, nastav multimetr na měřicí rozsah 20 V/DC a připoj jej ke kladnému a zápornému pólu baterie. 

U baterie v dobrém stavu by nyní mělo být napětí naprázdno 12,5-12,8 V. Spusť motor a zvyš otáčky na přibližně 3 000-4 000 ot/min. Pokud nabíjecí obvod funguje, mělo by nyní napětí stoupnout na určitou mez, ale nepřekročit ji. 

V závislosti na vozidle se tato mezní hodnota pohybuje od 13,5 do necelých 15 V - přesnou hodnotu najdeš v dílenské příručce k příslušnému modelu vozidla. Pokud je hodnota překročena, je regulátor napětí (často jednotka s usměrňovačem) vadný, přestává správně regulovat nabíjecí napětí - to vede například k úniku kyseliny na baterii ("převaření") a trvale ji poškozuje přebíjením.

Krátkodobě měřitelné napěťové špičky ukazují na závadu usměrňovače a/nebo alternátoru. Pokud se napětí nezvyšuje, přestože se otáčky motoru zvyšují, je možné, že alternátor již nedodává dostatečný nabíjecí proud - je třeba jej zkontrolovat. 

Nejprve zjisti, jaký typ alternátoru má tvé vozidlo, a proveď příslušnou kontrolu:

Hvězdicové alternátory pracují s rotorem s permanentními magnety, který otáčením indukuje napětí ve vinutí vnějšího statoru. Pracují v olejové lázni, obvykle na čepu klikového hřídele. Závady jsou způsobeny především neustálým přehříváním nebo přetěžováním regulátoru.

Vypni motor a zapalování. Odpoj kabelový svazek alternátoru od regulátoru/usměrňovače. Nyní proveď měření napětí přímo na alternátoru (předvol rozsah měření do 200 V AC).

Spoj dva kontakty zástrčky alternátoru se zkušebními hroty multimetru. Spusť motor při přibližně 3 000-4 000 otáčkách za minutu. 

Změř napětí, vypni motor, připoj zkušební hroty v další kombinaci připojení, proveď nové měření s běžícím motorem atd., dokud neprověříš všechny možné kombinace. Pokud jsou naměřené hodnoty stejné (alternátor středního motocyklu zpravidla dodává přibližně 50-70 V; přesné hodnoty nalezneš v návodu k opravě svého modelu), je alternátor v pořádku. Pokud je v některých případech naměřena hodnota, která se výrazně odchyluje směrem dolů, jedná se o závadu.

Pokud alternátor nedodává dostatečné nabíjecí napětí, může být příčinou přerušené vinutí nebo zkrat proti zemi ve vinutí. Takový problém zjistíme pomocí měření odporu. Za tímto účelem vypni motor a zapalování. Nastav multimetr na měření odporu v rozsahu 200 ohm. Přilož černý zkušební hrot postupně k zemi a červený ke všem kontaktům konektoru alternátoru. Nesmí existovat žádná měřitelná průchodnost (nekonečný odpor) - jinak došlo u statoru k zkratu proti zemi. 

Jako další vyzkoušej všechny možné kombinace kontaktů pomocí zkušebních hrotů - vždy by měl být rovnoměrně nízký odpor (obvykle menší než 1 ohm - přesnou hodnotu nalezneš v návodu k opravě svého modelu motocyklu). 

Pokud je naměřená hodnota příliš vysoká, není mezi vinutími dostatečná průchodnost; pokud je naměřená hodnota 0 ohm, došlo by ke zkratu - v obou případech by byl stator vadný. Pokud je vinutí alternátoru v pořádku, ale střídavé napětí alternátoru je stále zjevně příliš nízké, je rotor pravděpodobně odmagnetovaný.

Pokud naměřené napětí na baterii při zvýšených otáčkách motoru překročí mezní hodnotu stanovenou výrobcem pro dané vozidlo (v závislosti na modelu vozidla mezi 13,5 a 15 V), je buď vadný regulátor napětí (viz 01 - Nabíjecí napětí), nebo je nutné jej seřídit. 

Pouze u veteránů a klasických automobilů se ještě vyskytují takovéto nastavitelné modely regulátorů - i zde se vyžaduje přenastavení, pokud je baterie nedostatečně nabitá, přestože jsou naměřeny dobré hodnoty nekorigovaného napětí.

Chceš-li otestovat samostatný usměrňovač, odpoj jej od obvodu. Nastav multimetr na měření odporu, zvol měřicí rozsah 200 ohm. Nyní změř odpor mezi zemnícím kabelem usměrňovače a všemi přípojkami k alternátoru a mezi kladným výstupním kabelem a všemi přípojkami v obou směrech (tj. vždy jednou změň polaritu).

V jednom směru by měla být výsledná hodnota nízká, v druhém minimálně desetkrát vyšší. Pokud je při variantě zapojení naměřena stejná hodnota v obou směrech (tj. i přes přepólování), je usměrňovač vadný a musí být vyměněn.

Kolektorové alternátory neindukují proud pomocí permanentních magnetů, ale elektromagnetismem vnějšího vinutí pole. Ten je na kolektoru rotoru snímán pomocí uhlíkových kartáčků. Tento typ alternátoru pracuje vždy "nasucho", buď na zakončení klikového hřídele s externím regulátorem, nebo jako samostatná jednotka, pak obvykle s integrovaným regulátorem. Vady jsou obvykle způsobeny vibracemi, otřesy způsobenými příčným zrychlením rotoru nebo tepelným namáháním. Uhlíkové kartáčky a kolektor podléhají dlouhodobému opotřebení.

Samostatné kolektorové alternátory je nejlépe z motocyklu vyjmout a kompletně zkontrolovat (nejprve odpojit baterii) a rozložit. 

Pokud motocykl nenastartuje, přestože startér otáčí motorem a do motoru vstupuje správná směs benzínu a vzduchu (tj. zapalovací svíčka je mokrá), je příčinou závada v zapalovacím obvodu. Pokud je jiskra zapalování slabá nebo chybí, nejprve vizuálně zkontroluj kabelové spoje, zapalovací svíčky a koncovky zapalovacích svíček. Zastaralé svíčky, konektory a kabely zapalování je nejlepší ihned vyměnit. Použití iridiových zapalovacích svíček zlepšuje chování při startování (lepší chování při volném hoření, silnější zapalovací jiskra). Pokud se na tělese zapalovací cívky objeví tenké, spálené žilky, může se jednat o průchody proudu, způsobené znečištěním nebo únavou materiálu tělesa cívky (vyčisti je nebo vyměň).

Vlhkost může do zapalovací cívky proniknout i vlasovými trhlinami a způsobit zkrat. Starší zapalovací cívky po zahřátí často selhávají a po ochlazení opět fungují - i zde pomůže pouze výměna komponent. 

Kvalitu zapalovací jiskry lze zkontrolovat pomocí testeru zapalování. 

Dostatečně silná jiskra by měla přeskočit vzdálenost nejméně 5-7 mm od kabelu zapalování k zemi (jiskra skutečně dobré cívky přeskočí 10 mm a více). Nedoporučuje se nechat jiskru přeskočit na zem motoru bez testeru zapalování, protože to může poškodit zapalovací skříňku a při práci může - pokud kabel držíš rukou - snadno dojit k úrazu elektrickým proudem. 

Slabá jiskra zapalování však může být způsobena také poklesem napětí v zapalovacím obvodu (např. v důsledku zkorodovaných kabelů - viz níže), zejména u starších vozidel. V případě podezření je nejlepší svěřit kontrolu samotné zapalovací cívky odbornému servisu.  

Pokud jsou zapalovací svíčky, koncovky zapalovacích svíček, zapalovací cívky a kabelové spoje v pořádku, a přesto nedochází k jiskření, je závada ve skříňce zapalování nebo v jejím ovládání (viz níže). Samotná zapalovací skříňka je citlivá a bohužel i drahá součástka, proto by ji měl kontrolovat pouze odborný servis, který má k dispozici vhodné speciální testovací zařízení. Jediné, co můžeš doma zkontrolovat, je, zda jsou kabelové spoje v bezvadném stavu.

Elektronické zapalování dostává impuls z rotorového prstu, který je obvykle namontován na čepu klikového hřídele a pohání cívku generátoru impulsů („Pickup"). Snímač můžeš zkontrolovat sám pomocí multimetru. 

Pro měření odporu nastav měřicí rozsah na 2 kohm. Odpoj pickup, přilož zkušební hroty k přípojkám a porovnej údaje s dílenskou příručkou pro svůj model vozidla. Příliš vysoký odpor znamená přerušení, příliš nízký zkrat. Nyní nastav multimetr na měřicí rozsah 2 Mohm a zjisti odpor mezi vinutím a zemí - pokud není "nekonečný", došlo ke zkratu se zemí a cívka se musí vyměnit.

Pokud se při pokusu o nastartování motoru i přes dobře nabitou baterii ozývá pouze klapání nebo bzučení, aniž by startér motor roztočil, je pravděpodobně závada na relé startéru. Relé startéru slouží k odlehčení kabeláže a spínače startovacího obvodu. Pro kontrolu je nejlepší relé demontovat. Nastav multimetr na měření odporu (měřicí rozsah 200 ohm). Připoj zkušební hroty k "tlustému" připojení baterie a k tlustému připojení ke startéru. Záporné připojení dobře nabité 12 V baterie přidrž na záporné straně relé (viz schéma zapojení pro příslušný model motocyklu), kladné připojení na kladné straně relé (viz schéma zapojení - obvykle připojení ke startovacímu tlačítku).

Nyní musí relé "cvaknout" a musí být změřen odpor 0 ohm. 

Pokud je odpor výrazně vyšší než 0 ohm, relé je vadné, i když cvaká. Pokud relé necvaká, je třeba jej rovněž vyměnit. Pokud lze požadované hodnoty převzít z dílenské příručky pro příslušný model motocyklu, lze vnitřní odpor relé zkontrolovat také ohmickým měřením. Za tímto účelem přilož zkušební hroty měřicího přístroje k "tenkým" spojům relé a odečti hodnotu.

Pokud startér nevykazuje žádnou funkci při nepoškozeném startovacím relé, přestože je baterie dobře nabitá, je třeba nejprve zkontrolovat startovací tlačítko - u starších vozidel často dochází k přerušení kontaktu korozí. Zde pomáhá očištění smirkovým papírem a trocha kontaktního spreje. Spouštěcí tlačítko lze zkontrolovat měřením odporu multimetrem, když jsou kabelové vstupy odpojeny. Pokud lze naměřit odpor vyšší než 0 ohm, spínač není v pořádku (znovu vyčistit, znovu změřit).

Pokud je třeba zkontrolovat samotný startér, je nejlepší jej vyjmout (odpojit baterii) a rozložit.

Potom nejprve zkontroluj přítlak pružin kartáčů a délku uhlíkových kartáčů (opotřebované uhlíkové kartáče vyměň). Kolektor se vyčistí benzínem nebo čističem brzd (musí být zbaven mastnoty), v případě potřeby se lehce přebrousí jemným brusným papírem (skelným papírem). 

Drážky kolektoru by měly mít hloubku přibližně 0,5-1 mm, v případě potřeby je můžeš přeříznout tenkým pilovým kotoučem (nebo vyměnit rotor). 

Pro testování rotoru na zkrat se zemí a průchodnost se provede měření odporu, které již bylo popsáno u alternátoru: Nejprve nastavíme multimetr na měřicí rozsah 200 ohm a změříme odpory mezi dvěma lamelami kolektoru rotoru ve všech možných kombinacích. 

Vždy zkontroluj, zda je odpor nízký (méně než 1 ohm - přesnou hodnotu nalezneš v příručce pro opravy tvého modelu). 

Pokud je příliš vysoká, dochází k přerušení a rotor je vadný. Nyní na multimetru zvol měřicí rozsah do 2 Mohm. Červený zkušební hrot přilož k jedné lamele kolektoru a černý zkušební hrot k ose (uzemnění). V každém případě musí být naměřen nekonečný odpor, jinak by došlo ke zkratu se zemí a rotor by byl rovněž vadný.

Pokud má stator startéru místo permanentních magnetů vinutí pole, zkontroluj také, zda nedošlo ke zkratu se zemí (pokud není odpor mezi zemí a vinutím pole nekonečný, vyměň vinutí) a průchodnost (odpor ve vinutí by měl být nízký, viz výše).

Koroze a nečistoty mohou v průběhu let vytvořit vysoký kontaktní odpor v zástrčkách a spínačích; kabelové svazky postižené „měděnkou" (korozí) jsou špatnými vodiči. V extrémních případech může být součástka zcela ochromena, zatímco lehčí poškození více či méně znatelně snižuje výkon postižených spotřebičů, jako je osvětlení nebo zapalování. Často postačí vizuální kontrola součástí: Zelené jazýčky zástrček, zkorodované kontakty spínačů je třeba oškrábat nebo obrousit a znovu nasadit s trochou kontaktního spreje. Kabely se zelenavým jádrem by měly být vyměněny. Na motocyklu obvykle stačí průřez kabelu 1,5, hlavní kladný kabel se volí poněkud silnější, připojení baterie ke startovacímu relé a startovací kabel jsou speciálně dimenzovány.

Měření odporu poskytuje přesné informace o vodivosti. Za tímto účelem odpoj baterii, nastav multimetr na měřicí rozsah 200 ohm, přilož měřicí hroty ke kabelovým vstupům spínače nebo zástrčky (spínač ve funkční poloze). Pokud lze naměřit vyšší odpor než přibližně 0 ohm, jedná se o závadu, znečištění nebo poškození korozí. 

Měření úbytku napětí může také poskytnout informace o kvalitě napájení součástky. Za tímto účelem zvol na multimetru měřicí rozsah 20 V DC. Odpoj kladný a záporný kabel od spotřebiče, přilož černý zkušební hrot k zápornému vodiči a červený zkušební hrot ke kladnému vodiči. Musí být naměřeno napětí přibližně 12,5 V (tj. co nejnižší napětí baterie) - nižší hodnoty znamenají ztráty.

Nejezdil jsi na motorce několik dní a baterie je již hluboce vybitá? Na vině je buď "tajný spotřebič" (např. hodiny, které jsou v provozu na elektrickém systému vozidla), nebo bludný proud, který "vysává" baterii. Takový bludný proud může být způsoben například zámkem zapalování, vadným spínačem, relé nebo přiskřípnutým či roztřepeným kabelem. Bludný proud lze zjistit měřením proudu multimetrem. 

Měj na paměti, že multimetr nesmí být nikdy zatížen více než 10 A - jinak by se přehřál (viz bezpečnostní pokyny k příslušnému multimetru). Měření proudu na kladném vodiči ke startéru, na silném kabelu baterie k relé startéru nebo na alternátoru se proto v žádném případě nesmí provádět! 

Nejprve vypni zapalování a odpoj záporný kabel od baterie. Na multimetru zvol měřicí rozsah "miliampér". Přilož červený zkušební hrot k odpojenému zápornému kabelu a černý zkušební hrot k zápornému pólu baterie. Pokud lze naměřit proud, je přítomen bludný proud. 

Nyní lze zdroj zúžit odstraněním pojistek motocyklu kus po kuse. Obvod, jehož pojistka nyní "umlčuje" měřicí přístroj, nese bludný proud a musí být podrobně zkontrolován.