Lernfeld 7 · Prüfung Teil 2

Stromlaufpläne, Messen und Fehlersuche

Stromlaufpläne lesen, messen und Fehler suchen an Land- und Baumaschinen: Herstellerunterlagen, Fehlercodes nach SAE J1939, Sensorsignale und Spannungsfall.

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Darum geht es

Für die Fehlersuche braucht man mehrere Herstellerunterlagen zugleich. Der Stromlaufplan zeigt die Stromwege in aufgelöster Darstellung, der Anschlussplan die Belegung der Stecker und Steuergeräte, der Einbauortplan, wo Bauteile, Trennstellen und Massepunkte an der Maschine sitzen. Die Ersatzteilliste im Werkstattinformationssystem liefert danach die Teilenummer. Viele Land- und Baumaschinen speichern Fehler nach SAE J1939: Die SPN nennt den betroffenen Messwert, der FMI die Fehlerart, ein Zähler die Häufigkeit. Umgebungsdaten wie Drehzahl, Temperatur und Betriebsstunden helfen beim Eingrenzen.

Sensoren arbeiten oft mit 5 V Versorgung. Temperaturfühler bilden mit einem Vorwiderstand im Steuergerät einen Spannungsteiler; eine Unterbrechung ergibt fast 5 V, ein Schluss nach Masse fast 0 V. Drucksensoren geben häufig 0,5 V bis 4,5 V aus, damit das Steuergerät Leitungsfehler vom drucklosen Zustand unterscheiden kann. Wer den Messwert in einen Druck umrechnet, muss diesen Versatz abziehen.

Übergangswiderstände von wenigen Zehntel Ohm findet man am sichersten mit der Spannungsfallmessung unter Last. Feuchtigkeit, Gülle, Dünger und Schwingungen setzen Steckverbindungen stark zu, deshalb sind sporadische Fehler häufig. Bewährt ist der Wackeltest: Istwert im Diagnosegerät beobachten und dabei Kabelbaum und Stecker bewegen. Einzeladerabdichtungen werden nie angestochen, gemessen wird mit Adaptern oder einer Prüfbox. Zum Abschluss wird die Reparatur unter den Bedingungen geprüft, unter denen der Fehler auftrat.

Das solltest du dir merken

Spannungsfall nur bei eingeschaltetem Verbraucher messen, Widerstand nur spannungsfrei.
SPN sagt welcher Wert, FMI sagt welche Art von Fehler.
Beim 0,5-bis-4,5-V-Sensor den Versatz von 0,5 V vor der Umrechnung abziehen.
Sporadische Fehler mit dem Wackeltest am Kabelbaum suchen, Istwert dabei beobachten.
Dichtungen von Steckern nie mit der Prüfspitze anstechen.

Formeln

Spannungsteiler am Temperaturfühler: $U_{S} = U \cdot \frac{R _{F}}{R _{V} + R _{F}}$; $U$ Versorgung meist 5 V, $R_{V}$ Vorwiderstand im Steuergerät, $R_{F}$ Fühlerwiderstand
Druck aus der Sensorspannung: $p = \frac{U _{S} - 0 , 5 V}{4 V} \cdot p_{max}$; $U_{S}$ gemessene Signalspannung, $p_{max}$ Messbereichsende des Sensors
Übergangswiderstand aus dem Spannungsfall: $R = \frac{Δ U}{I}$; $Δ U$ Spannungsfall unter Last in V, $I$ Strom des Verbrauchers in A

Typische Fehler in der Prüfung

Den Spannungsfall bei ausgeschaltetem Verbraucher gemessen und für in Ordnung gehalten.
Bei der Druckumrechnung den Versatz von 0,5 V vergessen.
FMI und SPN verwechselt und das falsche Bauteil gesucht.
Teile getauscht, bevor der Fehler mit Messungen eingegrenzt war.

Tipps aus der Werkstatt

SPN sagt welcher Wert, FMI sagt welche Art Fehler: FMI 3 Spannung zu hoch, FMI 4 zu niedrig. Beim 0,5-bis-4,5-V-Drucksensor erst 0,5 V abziehen, dann durch 4 V teilen und mit dem Messbereichsende multiplizieren. Spannungsfall nur mit eingeschaltetem Verbraucher messen.

Sitzt das Thema? Teste dich mit echten Prüfungsfragen.

13 Aufgaben zu „Stromlaufpläne, Messen und Fehlersuche“, falsche Antworten kommen in der Runde noch einmal.

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Grundlage: KMK-Rahmenlehrplan Land- und Baumaschinenmechatroniker/-in (2014), Lernfeld 7 (Prüfen und Instandsetzen von fahrzeugelektrischen Systemen). Eigene Erklärung, keine Originalaufgaben der Prüfungsausschüsse.