C`era una volta il meccanico

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APPROFONDIMENTI
C’era una volta
il meccanico...
di Pier Riccardo Porceddu e Mattia Trevini
Nell’era
dell’elettronica,
nelle officine
specializzate le chiavi
inglesi cedono
il posto ai computer
e ai software
to alcune verifiche: un Fendt 930
e un John Deere 6920.
Diagnosi
e autodiagnosi
Per identificare un problema o un
disturbo funzionale oggi si può ricorrere alla tradizionale diagnosi
con specifici strumenti ausiliari,
oppure effettuare la cosiddetta autodiagnosi. Nel primo caso si utiliz-
dalità di analisi dei veicoli.
La Texa di Trev iso, produt t r ice d i sis tem i d iagnostici multimarca, ci ha
gentilmente messo a disposizione la propria tecnologia informatica per
l’analisi di due trattori di
recente fa bbr icazione,
con a l l’at t ivo q ua lche
migliaio di ore di lavoro,
sui quali abbiamo svol-
Nel montante sinistro della cabina
del “vecchio” Fendt 930 è presente
la presa di diagnosi per tutti i sistemi
di bordo mentre a destra,
sotto i fusibili, è collocata quella
per il motore. In primo piano
lo strumento diagnostico Navigator
TXT. Un cavo prende l’alimentazione
dal trattore, l’altro si connette
al sistema CAN-Bus, mentre
un’antennina invia tutti i dati
al computer visualizzabili
con il software IDC4
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L
a crescente appl icazione
dell’elettronica sulle macchine agricole ha permesso
di raggiungere prestazioni,
comfort, sicurezza e capacità di lavoro impensabili fi no a pochi decenni fa. Ciò ha avuto un forte impatto anche sulla manutenzione
dei trattori nelle officine, dove infatti la figura del riparatore ha subito una notevole evoluzione.
Mentre in passato si utilizzavano
solo utensili manuali o dispositivi
elettrici di controllo, oggi sulle
macchine più moderne si possono
impiegare anche sistemi e strumenti gestiti da computer.
La diagnostica nel le macchine
agricole è stata già trattata in un
precedente articolo pubblicato nel
numero 7-8/2010 di M AD; con questo testo si vuole entrare un po’
più nel dettaglio della nuova mo-
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Sul JD 6920, la presa diagnostica è unica ed è collocata vicino
al pavimento della cabina, dietro il sedile.
La connessione sui mezzi agricoli, non essendo stabilito
uno standard di riferimento come il sistema Eobd (European
on board diagnostic) delle autovetture, può essere di tipologie
diverse. Ad esempio sul Fendt 930 è a 4 pin (4 contatti),
mentre sul JD 6920 è a 9 pin (9 contatti)
ri più conosciuti. Questo dispositivo elettronico interagisce
con le centraline e gestisce i
dati grazie al software diagnostico IDC4 che ne ricava i
dettagli delle anomalie.
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L’applicazione
in officina
za ad esempio un oscilloscopio o un
multimetro con i quali interpretare
i segnali elettrici direttamente sui
componenti.
Nel secondo caso, le centraline dei
trattori sono in grado di effettuare
direttamente un’analisi dei componenti ad esse collegati, monitorandone i parametri di funzionamento
e registrando eventuali problemi in
un’apposita area di memoria.
Queste stesse centraline collegate
in rete CAN-Bus possono essere
utilizzate per risalire ai malfunzionamenti ed effettuare apposite regolazioni. In particolare si utilizzano dispositivi elettronici di acquisizione dati e software di gestione, in
cui sono mostrate tutte le informazioni che le centraline montate sul
veicolo forniscono, grazie all’autodiagnosi effettuata continuamente
durante tutto il tempo di funzionamento del trattore.
Il dispositivo di lettura e acquisizione dati utilizzato in questa prova
è il Texa TXT, che è una periferica
progettata per poter interagire e
gestire più di 900 centraline diverse montate dai costruttori di tratto-
Lo scopo di questa prova è
stato quello di approfondire sia il funzionamento della diagnostica, che l’adattabilità di questa nuova tecnologia a macchine
diverse come i due trattori scelti.
Prima fase: connessione degli
strumenti. Innanzitutto, si collega l’interfaccia hardware alla presa diagnostica, eventualmente
con l’aiuto del software sul pc che
indica posizione e tipologia di cavi necessari per la connessione. A
seconda del costruttore del trattore, la presa può essere più di una e
può avere diverse collocazioni. Ad
esempio nel Fendt 930 vi è una
presa specifica per tutti i sistemi
di bordo (ad esempio trasmissione
e sollevatore), collocata sotto il
pannello del montante centrale
della cabina. Per poter interagire
con il motore si utilizza una presa
diversa collocata nella scatola fusibili e relè.
Nel caso del John Deere 6920 la
presa è unica e diversa da quella
adottata da Fendt; tale soluzione
consente di fare tutte le operazioni
di regolazione, taratura, attivazione
e lettura delle centraline della macchina in modo più diretto e snello.
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Già in questa fase, quindi, si può
intuire come ogni costruttore segua una propria logica nella realizzazione della rete elettronica di
bordo, che richiede poi un diverso
approcc io nel la d iag nost ica e
quindi un addestramento diverso
per l’off icina meccan ica. Texa
TXT, come approfondiremo di seguito, permette di superare queste differenze e interag ire con
qualunque centralina con un unico dispositivo.
Seconda fase: utilizzo del software di diagnosi. Dopo avere
connesso gli strumenti e messo in
funzione il software sul computer,
inizia tutta la procedura di lettura
dei sistemi di bordo del mezzo da
diagnosticare. La prima operazione che si effettua è la scelta della
procedura attraverso le funzioni
del menu dedicato. Si inizia scegliendo la tipologia, la marca e il
modello della macchina e quindi
facendo partire la procedura di
diagnosi sul veicolo specifico.
Lo sviluppo di questa tecnologia è
principalmente indirizzato alla
diagnosi del le componenti più
soggette a starature o malfunzionamenti come la trasmissione, i
sollevatori o le componenti idrauliche, su cui sono previste svariate possibilità di intervento. È pertanto indispensabile l’aggiornamento del software IDC4 stesso,
scaricando periodicamente dalla
rete Internet le apposite release
(pacchetti del programma messi a
disposizione degli utenti).
LA TECNOLOGIA TEXA
Navigator TXT
Questo dispositivo è un’interfaccia realizzata da Texa per effettuare l’autodiagnosi
multimarca delle centraline di mezzi agricoli come trattori, mietitrebbie, trincia.
È stato messo a punto sulla base dell’esperienza maturata nel settore auto e
veicoli industriali, nei quali queste tecnologie sono state sviluppate e applicate
già negli anni 80.
Il TXT si collega alla presa specifica di
diagnosi presente sul mezzo agricolo e,
grazie alla tecnologia wireless Bluetooth
o alle connessioni USB, i dati sono trasmessi ad una periferica di visualizzazione e al computer con il software IDC4
con cui si gestisce il sistema.
Una memoria interna di 64 Mb consente di richiamare i programmi di connessione già utilizzati per la diagnosi nel momento in cui viene lanciato il programma,
permettendo di abbattere di oltre il 70% i
tempi di attesa per la comunicazione con
la centralina.
Lo strumento consente l’autodiagnosi per la lettura e la cancellazione degli errori, la visualizzazione dei parametri ingegneristici e gli stati della centralina. È possibile effettuare anche l’attivazione, la regolazione e la configurazione dei sistemi di bordo, lo spegnimento delle spie che monitorano i vari
servizi in avaria, la configurazione delle
centraline, la taratura delle trasmissioni
e dei sollevatori.
La standardizzazione della gestione
delle informazioni permette ad ogni
meccanico multimarca di intervenire su
veicoli di costruttori diversi evitando di
dotarsi di più strumenti diagnostici che
comportano un aggravio di costi e di
L’analisi dei trattori:
le possibilità del software
Generalmente con l’autodiagnosi si
effettua una ricerca degli errori rilevati dalle centraline sui sistemi elettronici di bordo, che sono causa di
avarie o problemi di funzionamento.
Come già detto i due trattori hanno logiche diverse. Sul John Deere
6920 si attua una procedura semplificata, che consente l’analisi dei
sistemi elettronici presenti, per vedere gli errori di malfunzionamento registrati dalle centraline. Succ e s s iv a ment e s i può at t u a re
un’analisi di dettaglio in maniera
più diretta sui sistemi elettronici
coinvolti e sull’impianto da analizzare, in base a un elenco unico del
programma. Sul Fendt 930 l’impo-
tempo per acquisire la capacità di utilizzarli bene.
Il TXT permette aggiornamenti via Internet delle funzioni, è compatibile con
i cavi dei precedenti strumenti ed è dotato di adattatori alle prese delle diverse macchine diagnosticabili. Ha un processore INTEL PXA255 da 400MHz di
potenza ed è alimentato con la batteria del trattore. Si interfaccia con numerosi protocolli di trasmissione dati tra cui
CAN ISO 11898 e ISO 15765-4, K - L,
ISO 9141-2, ISO 14230 (Keyword 2000),
SAE J1850 PWM 41.6 Kbps e VPW 10.4
Kbps, ISO 11519-2, SAE J1708 - FMS
compatibile e tutti i protocolli EOBD (European On Board Diagnostic) degli autoveicoli tra cui gli ISO 15031-5, ISO
15765-4. I marchi agricoli coperti sono
molti, tra cui Landini, McCormick, Case,
New Holland, Steyr, Same, Lamborghini, Hürlimann, Deutz-Fahr, Fendt, Jcb,
John Deere, Krone, Valtra, Massey Ferguson e Laverda.
Il software IDC4
L’applicativo IDC4 è stato sviluppato per
l’ambiente operativo Windows di qualunque computer. Il suo sviluppo è stato
effettuato per tutte le applicazioni possibili, per cui oltre alle macchine agricole è utilizzabile con gli specifici strumenti
anche su barche e motoscafi, auto, moto e camion. In totale sono selezionabili 32.000 versioni di veicoli e motorizzazioni di 250 marchi diversi, con costante aggiornamento via Internet di bollettini
tecnici e procedure di riparazione.
Inoltre mette a disposizione schemi elettrici, descrizioni sul funzionamento, le
caratteristiche tecniche dei componenti
stazione hardware della rete è diversa e quindi anche l’analisi del
software cambia. Qui si inizia da
un’analisi generale, in cui la procedura avviene con la lettura dei dati
di una centralina principale (master) a cui arrivano tutte le informazioni delle altre centraline; in
base agli errori visualizzati, si passa ad un’analisi specifica con dei
sotto-menu, che permettono la
scelta della centralina del gruppo
interessato, con una procedura
specifica di analisi.
In modalità generale, sul Fendt,
possiamo effettuare alcune operazioni come vedere gli stati o i parametri ingegneristici di tutti i
gruppi montati. Per l’analisi del
motore, ad esempio, si deve pas-
o di impianti di bordo, la loro ubicazione
e le modalità per lo smontaggio.
L’impiego del software inizia sempre
con la selezione della marca, del modello e del sistema che si desidera diagnosticare: l’applicativo fornisce subito e in modo automatico le opzioni per
gli strumenti da utilizzare e i parametri
di riferimento specifici per il veicolo individuato.
La navigazione all’interno delle pagine
del programma è stata strutturata nello stesso modo con cui si naviga in Internet, usando principalmente il mouse e cliccando su menu a scelta multipla o su caselle per attivare o disabilitare funzioni.
Con questa tecnologia è altresì possibile effettuare la diagnosi tradizionale con
l’impiego di dispositivi specifici per le
funzioni classiche di oscilloscopio o pinza amperometrica.
sare per un’apposita procedura
cambiando presa diagnostica.
Nel lo specif ico, q uindi, con lo
strumento a nostra disposizione
possiamo analizzare le centraline
in varie modalità, passando attraverso le seguenti voci del menu
contestuale a disposizione: errori,
parametri ingegneristici, stati, attivazioni, regolazioni e info ecu.
Vediamole una per una.
Gli errori. Tutti i malfunzionamenti sono riscontrati dal sistema
e registrati nelle centraline. Sono
visualizzabili sia i problemi recenti, sia quelli che sono stati risolti
in altre operazioni di manutenzione. Un terzo tipo di visualizzazione è costituita dagli errori che si
sono verificati durante il lavoro,
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COME FUNZIONA
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La scelta del veicolo
da analizzare avviene
con specifiche videate
del software che guidano
l’utente nelle varie fasi
dei menu che si susseguono,
prima di avviare le varie
funzioni di diagnosi
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ma che poi non sono più considerati tali dalla centralina perché risolti da soli, ma che potrebbero
verificarsi ancora. Ad esempio potrebbe essere il caso di un sensore che temporaneamente ha perso
tensione a causa di vibrazioni che
hanno interrotto in qualche modo
l’alimentazione.
A queste tre categorie di errori sono associati diversi colori identificativi sul pannello di controllo.
L’errore di funzionamento derivato da un sensore in avaria, è rilevato dalla centralina in termini di
tensione (Volt) di lavoro: tale parametro può essere in eccesso a seguito di un corto circuito o in difetto per mancanza di alimentazione.
Se facendo la diagnosi si riscontra
che il sensore della pressione del
turbo ha dei problemi, esistono
due possibilità:
◾ il problema è solo elettrico e quindi il turbo funziona bene ma il sen-
esempio se un dispositivo è acceso o spento come un interruttore;
è attiva o passiva una modalità di
funzionamento di una centralina;
è inserita o disinserita una resistenza elettrica; è aperta o chiusa
una valvola del circuito idraulico;
la disponibilità o meno di un segnale; ecc.
Le funzioni grafi che permettono
la visualizzazione sincronizzata
dello stato dei vari dispositivi gestiti dalla centralina.
Attivazioni. In questa sezione il
software consente all’operatore di
controllare la funzionalità degli attuatori, verificando eventuali anomalie e ripristinando i valori di
fabbrica in seguito a staratura del
dispositivo stesso o ad anomalie
nella linea elettrica. La modalità e
la possibilità per fare questa procedura dipendono dal tipo di centralina e dalla sua logica di funzionamento. Infatti, sebbene il software sia progettato per numerose
funzioni, la possibilità di eseguirle dipende dalla progettazione della centralina su cui si opera.
Ad esempio, tra i molti test che è
possibile fare con questa funzione, sono importanti quelli sul motore in cui si valuta l’eventuale disinserimento dei cilindri e la prova di compressione.
Entrambi i test sono stati effettuati sul JD 6920. La funzione automatica ha forzato la centralina di
controllo di iniezione disinserendo uno ad uno ogni singolo iniettore, mostrando sul software il calo di giri corrispondente, la variazione di carico motore e il consumo di combustibile.
Un secondo test sul la prova di
compressione ha permesso invece
di far girare il motore escludendo
tutti gli iniettori mentre il sistema
acquisiva i dati dalla centralina
sulla pressione misurata dai cilindri (calcolo eseguito tramite la
lettura del sensore di giri). Ciò aiu-
Videata dei parametri
ingegneristici sul JD
6920. Nello specifico
sono visualizzati
8 parametri
contemporaneamente,
ma in tutto sono 20
le voci selezionabili,
tra cui: regime albero
a gomiti, temperatura
liquido di
raffreddamento,
tensione batteria,
pressione rail,
pressione olio, tempo
residuo candelette, ecc.
Schermata della prova
di disinserimento
dei cilindri.
Si notino: il numero
di giri, il carico motore
e il consumo
del secondo cilindro.
Questi valori possono
essere analizzati
per ogni cilindro
comandando il blocco
dei vari iniettori
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sore è danneggiato;
◾ il problema è meccanico; il turbo è
in avaria ma il sensore funziona bene. In questo secondo caso può esserci una pressione insufficiente nei
condotti di aspirazione per varie
cause, ad esempio per la rottura della turbina o per la perdita di aria dai
manicotti forati.
Per capire se si tratta di un problema elettrico o meccanico è necessario verificare la presenza di altri
errori, provando il motore, ispezionando l’impianto ed eventualmente smontando il componente. Tutto poi dipende anche dalla sensibilità del tecnico riparatore nell’individuare la soluzione corretta.
Quando gl i er ror i sono stati in
qualche modo risolti si possono
cancellare.
Questa fase può essere eseguita
con il software diagnostico come
su John Deere o tramite il tastierino del body computer sul cruscotto del trattore, come su Fendt.
Parametri ingegneristici. In
questa sezione sono visibili tutti i
parametri fi sici di funzionamento
della macchina rilevati dai sensori e inviati agli attuatori. Questi
parametri sono codificati come
segnali di tensione elettrica all’interno di un range preimpostato in
fabbrica, a cui poi è associata l’informazione data con la rispettiva
unità di misura. Tutti i parametri
sono rappresentati sotto forma di
valori numerici aggiornati in tempo reale; sono analizzati i minimi
e i massimi e l’andamento è visualizzato anche come grafico.
Durante un’anomalia i valori riscontrati sono fuori range e quindi le centraline generano codici di
errore. Solitamente durante la diagnosi, nella pagina del software si
visualizzano i parametri in funzione degli errori riscontrati nell’apposita area di memoria.
Tra i vari parametri visualizzati ad
esempio troviamo la pressione del
turbo, la tensione della batteria, la
temperatura del gasolio, la pressione dell’olio, la sensibilità e la
posizione del sollevatore, la tensione dei sensori dei giri motore e
degli iniettori.
Stati. Questa funzione valuta le
condizioni di alcuni ingressi o
uscite della centralina. In sostanza nel sof t wa re è i nd icato ad
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Grafico della prova di compressione. Per ogni cilindro è mostrata la percentuale massima
di pressione raggiunta. In questo caso, solo il cilindro n. 2 ha il 100% della compressione,
mentre gli altri sono compresi tra l’82 e l’89%, indicando una non omogenea usura
del motore e la necessità di valutare l’eventuale sostituzione degli anelli dei pistoni, verificare
la tenuta delle valvole o gli accoppiamenti testata-guarnizione-monoblocco
ta a risolvere problematiche di
avaria connesse con la tenuta delle fasce elastiche dei pistoni, adeguata chiusura delle valvole o problemi di accoppiamento testatamonoblocco. Questi due test quindi permettono di verificare lo stato di usura del motore legato ad
esempio a un aumento dei consumi o al calo delle prestazioni.
Regolazioni. Con questa funzione
è possibile effettuare nuove impostazioni per ripristinare ad esempio il funzionamento di alcuni dispositivi secondo le specifiche di
fabbrica, in seguito a delle starature dei sensori o delle centraline.
Un caso tipico è la staratura della
corsa della sospensione idropneumatica del ponte anter iore del
trattore. In questo caso, il test,
eseguito a motore acceso, attiva
la centralina che gestisce il martinetto di controllo dell’altezza dell’assale portandolo al massimo e
al minimo della corsa, per ricalcolare il valore medio iniziale impostato dal costruttore e quindi ripristinare, per quanto possibile, la
funzionalità del componente.
Info ecu. In questa sezione il software fornisce al sistema diagnostico e quindi al tecnico riparatore, tutte le informazioni relative
alle caratteristiche della centrali-
na montata. Questa funzione è
utile soprattutto quando è necessario configurare correttamente
una nuova centralina in caso di
sostituzione per guasto. Tra i dati
forniti ci sono numerosi codici informativi come quelli del numero
di serie, versione del software di
controllo e quant’altro utile a identificare il componente.
Considerazioni finali
Questa particolare esperienza di
offi cina ha permesso di valutare
come l’applicazione di tecnologie
elettroniche e informatiche sulle
macchine agricole permetta, con
adeguati strumenti, una lettura
approfondita dello stato di usura
di un mezzo agricolo.
Questi dispositivi danno un elevato contributo all’individuazione tempestiva e a costi ridotti dei
principali problemi meccanici o
elettronici dei mezzi, valutando
la possibilità di eventuali sostituzioni di componenti e ripristino
delle normali condizioni di esercizio.
A llo stesso tempo, accertato il
danno o l’avaria da sistemare, è
più facile redigere con chiarezza i
preventivi di spesa da sostenere.
Uno degli aspetti cruciali della
diagnostica è la distinzione tra
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problema elettr ico e problema
meccanico. Con la diagnosi si trovano le avarie indicate come errori, ma non si riconosce immediatamente se esse sono imputabili
al sensore o al componente meccanico controllato da esso.
Tornando al precedente esempio
del turbo, se il sensore della pressione indica un valore fuori range,
la causa può essere dovuta o al
sensore danneggiato o al fatto che
la turbina o l’impianto di sovralimentazione non è più meccanicamente efficiente. Questo è solo
uno dei diversi casi in cui sarà solo l’intervento fi nale del tecnico riparatore con la verifica fi sica a dare la risposta defi nitiva.
Un altro aspetto interessante è la
possibilità data dal dispositivo
diagnostico multimarca di usare
un solo strumento per eseguire la
diagnosi di più veicol i diversi,
semplificando i tempi di addestramento del personale.
Da un certo punto di vista si potrebbe obiettare che molte officine
autorizzate sono affi liate a un solo
marchio, pertanto si potrebbe anche non sentire l’esigenza di un
unico dispositivo diagnostico capace di lavorare con più costruttori di trattori, poiché basterebbe
quello ufficiale della casa.
In realtà è anche vero che esistono in Italia e in tutta Europa officine che forniscono un servizio di
assistenza multimarca e in questo
caso un unico strumento di diagnosi costituisce un notevole aiuto, che semplifica il lavoro e consente all’officina, se bene organizzata, di ampl iare il por tafogl io
clienti. In defi nitiva si può affermare che la possibilità di fare diagnosi
su un veicolo aiuta fortemente il lavoro in officina.
La sensibilità e l’esperienza di un
buon riparatore rimangono indispensabili, pur essendo valorizzate
e ampliate da queste nuove tecnologie informatiche sempre più necessarie in un settore in cui l’importanza dell’elettronica è in continua crescita.
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Pier Riccardo Porceddu
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Mattia Trevini
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