Erdungsprobleme bei Leicht-, Mittel- und Schwer-LKWs

05-02-2019 | Automobilindustrie

Ich habe mit dem Multimeter Fluke 189 Leicht-, Mittel- und Schwer-LKWs auf fehlerhafte Erdungen überprüft. Ich konnte mehr elektrische Probleme erkennen, z. B. Kommunikations- und Datenverbindungsprobleme mit dem elektronischen Steuergerät, die in etwa 75 % der Fälle auf fehlerhafte Erdungen zurückzuführen waren.

Was ist eine „fehlerhafte Erdung“?

Mit fehlerhafter Erdung beschreibe ich das Problem allgemein gegenüber dem Kunden. Hierunter verstehe ich ein Erdungskabel oder einen Stromkreis, das bzw. der mehr Widerstand als gewöhnlich aufgrund von Korrosion (Oxidation) an Kabelstrang oder Stiftanschlüssen aufweist, die durch eine Unterbrechung der Kabelisolierung oder fehlerhafte Abdichtungen der Steckverbinder verursacht wurde. Dies stellt bei den heutigen LKWs ein ganz wesentliches Problem dar, in denen alles computergesteuert oder per Steuergerät überwacht wird.

Ein typischer Volvo-LKW verfügt über ein elektronisches Steuergerät für jede Hauptkomponente: Motor, Getriebe, ABS, elektronische Fahrzeugsteuerung, Instrumenteneinheit, Lichtsteuermodul (LCM), ein spezielles Karosseriesteuerungsmodul und ein zusätzliches Rückhaltesystem (SRS). Manchmal treten die Probleme nach 400.000 km auf, manchmal aber auch schon nach 50–500 km, wenn die LKWs gerade erst das Werk verlassen haben. Bei einem LKW war dies schon nach 30 km der Fall. In unserer Werkstatt mussten wir den Kabelstrang der Karosserie aufgrund einer Korrosion austauschen, die sich über den gesamten Kabelstrang erstreckte und von einer fehlerhaften Verteileranschlussdichtung ausging.

Man kann sich die Kabel im Grunde wie kleine Rohre vorstellen. Bei Schäden am Kabel oder an der Dichtung tritt Wasser ein, fließt am Kabel entlang und beschädigt dabei alles, was auf dem Weg liegt. Wenn das Problem höher am Kabelstrang auftritt, sucht sich die Schwerkraft ihren Weg.

Probleme aus meiner Sicht

Die Probleme, die ich sehe, können teils vom Kunden verursacht worden sein – meist durch fehlerhaft eingebaute Nachrüstteile. Sie können auch von einem ungesicherten Kabelstrang herrühren, der irgendwann alles abreibt, das er berührt. Die größeren Dieselmotoren vibrieren stärker als Benzinmotoren. Wenn also etwas nicht gesichert ist, treten Schäden schneller auf. Ich habe auch schon Kabelstränge gesehen, die zu stark gesichert wurden. So kann es vorkommen, dass im Werk Kabelbinder zu fest angezogen werden und dadurch das Kabel unterbrechen. Solche Stellen sind schwieriger auszumachen, da sie sich in der Kabelisolierung befinden.

Korrosionsprobleme lassen sich hingegen leichter aufdecken. Wenn Sie ein bisschen grünes Licht sehen, haben Sie das Problem vermutlich gefunden. Manchmal erkenne ich auch einen schwachen Film auf den Stiftanschlüssen. Diesen muss man abkratzen, um die Verbindung zu verbessern.

Die Erdungsprobleme, die mir am häufigsten begegnen, sind hohe Widerstandswerte zwischen der Fahrerkabine sowie zwischen dem Rahmen und dem Motor. Alles, was über 3 Ohm hinausgeht, verursacht Probleme.

Bei Übertragungsproblemen zwischen den elektronischen Steuerungen wird die Sache komplizierter. Im LKW sind zwei verschiedene Datenverbindungen vorhanden: die Steuerleitung J1939 und die Datenleitung J1587/1708. Ich erkläre den Kunden meist, dass sie sich Datenleitungen wie ein Telefonkabel vorstellen können, das an alle Steuergeräte im LKW angeschlossen ist. Über das Kabel werden Informationen wie Diagnosefehler-Codes (DTCs), Fahrzeuggeschwindigkeit, ABS-Radgeschwindigkeit, Motordruck, Temperaturen und andere Variablen gesendet. Sämtliche Informationen werden an die Instrumenteneinheit übertragen. Die Datenleitung J1939 sollte dauerhaft einen Messwert von 60 Ohm aufweisen. Wenn eine Abweichung auftritt, liegt ein Problem im Stromkreis oder Endwiderstand vor.

Fehlersuche

Meine Hauptdatenquelle zur Fehlersuche ist das Verkabelungsschema, das von den Technikern beim Bau des LKW zur Verfügung gestellt wird. Hier sind Kabel-/Stromkreisnummern, Steckverbinderpositionen und Kabelfarben zu sehen. Mit der Einheit im neuesten LKW-Modell können Sie die Diagnosefehler-Codes lesen und die Details interpretieren, um das Problem gründlich zu beheben.

So sind beispielsweise ein elektrischer oder mechanischer Defekt, eine hohe Spannung, eine niedrige Spannung, hohe Spannung unter Kurzschluss, niedrige Spannung unter Kurzschluss, Datenfehler oder Kommunikationsfehler Beschreibungen, die mit bestimmten Fehlercodes verbunden sind, was wiederum die Durchführung der Diagnose erleichtert. Mit diesen Codes kann ich zudem feststellen, welche Funktion ich auf dem Digitalmultimeter Fluke 189 wählen muss, um nach einem bestimmten Problem zu suchen.

Ich löse die meisten Probleme nach dem Ausschlussverfahren. Zunächst prüfe ich die Sicherungen. Wenn ich diese als Ursache ausschließen kann, prüfe ich, was über das Kabel gesteuert wird: Beleuchtung, Sensor und Motor. Anschließend prüfe ich den Stromkreis, um sicherzustellen, dass die Kabel nicht beschädigt sind und einen guten Durchgang aufweisen. Es sind so viele lange Kabel mit so vielen potenziellen Problembereichen vorhanden. Wenn ich diesen Bereich ausschließen kann, setze ich meine Suche am Anfang des Stromkreises fort, d. h. an dem elektronischen Steuergerät und dem Schalter.

Manchmal kann ich die Probleme nicht nachvollziehen oder nicht rekonstruieren, und das kann sehr frustrierend sein. Variablen, die bei der Fehlersuche „unsichtbare“ Probleme verursachen können, sind u. a. Temperatur, Druck und Schwingungen. Einige Fehler lassen sich erkennen, indem man ein DVOM anschließt, den Kabelbaum hin- und herbewegt und dabei nach einem Spannungsanstieg oder -einbruch oder kompletten Spannungsverlust Ausschau hält, der auf einen offenen Stromkreis hinweist.