Анализ сбоев и неисправностей сложной мультиплаты производства Calsonic Kansei

Аннотация: Почти в каждом электронном устройстве есть выходная информация, которая определяет показатели реального времени. Таким устройством является приборная панель автомобиля, которая будет рассмотрена в этой статье. Автором собрана и обработана статистическая информация, полученная от пользователей продукта. Оценены возможные причины неполадок и сбоев в работе мультиплаты. Сделано заключение о надежности продукта производителя.

Введение.

Наверняка, каждому из Вас приходилось ездить на автомобилях, автобусах, троллейбусах и прочем транспорте. В каждом таком транспортном средстве есть приборная панель с указателями и шкалами, информирующие водителя о состоянии того или иного узла в реальном времени. Безусловно, от скорости реакции автомобилиста на изменяющиеся показатели зависит техническое состояние автомобиля: если несвоевременно среагировать на сигнальную лампу критического давления масла, можно испортить «сердце» автомобиля – его двигатель, если не следить за количеством бензина в баке, то рано или поздно автомобиль заглохнет и далее не повезёт Вас. Всех вариантов и не перечислить. Обывателю же хочется, чтобы все системы работали в штатном режиме, без поломок.

В статье будут рассмотрены самые часто встречающиеся сбои и неполадки в работе мультиплаты приборной панели автомобиля «N».  Будут представлены статистические данные, собранные в сети Интернет среди пользователей продукта. Также сделаем заключение, что становится причиной выхода из стоя некоторых компонентов.

Основная часть.

Для начала предоставим общую информацию о производителе. Calsonic Kansei - японская автомобильная компания, имеющая 58 производственных центров, расположенных в США, Европейском союзе, Южной Корее, Мексике, Таиланде, Великобритании, Южной Африке, Индии, Китае и Малайзии.

Корпорация стала результатом слияния Calsonic, специализирующегося на кондиционерах и теплообменниках, и производителя датчиков Kansei в 1999 году. Nissan увеличил свою долю в компании с 27,6 процента до 41,7 процента в январе 2005 года. [1, с. 1] В ноябре 2016 года Nissan подтвердил свои планы по продаже своей доли в частной инвестиционной компании США Kohlberg Kravis Roberts, которая впоследствии приобрела и остальную часть компании в феврале 2017 года.

Данная панель, показанная на рис. 1, представляет собой печатную плату с набором электронных компонентов типа: диод, транзистор, конденсатор, светодиод, резистор, а также несколько исполнительных элементов: шаговые двигатели, выводы под без цокольные лампы, выводы под информационные экраны. Временной интервал выпуска 2004-2007 г.

Рис. 1. Мультиплата

Немаловажным фактором в электронике является электрическая проводка. Справедливости ради заметим, что силовые линии, подходящие к приборной панели сделаны с запасом по проходному сечению провода. Коннекторы выполнены с использованием фиксаторов. Проводка уложена равнодлинно, без загибов, с использованием дополнительной общей гофрированной изоляции, а также с креплением к соседним элементам.

Перейдём к усреднённым условиям эксплуатации: температура от -40°С до +45°С; влажность воздуха от 0 до 100%; бортовое напряжение от 11.0В до 18.5В; сильные вибрации.

В сети Интернет была собрана статистическая информация о возникших неполадках и сбоях в работе приборной панели от автомобилистов. Число опрошенных - 1000 человек. 543 человека заявили, что не сталкивались с проблемами приборной панели, 203 человека пожаловались на проблемы с указателем топлива, с шаговым двигателем, 126 человек заявили о неправильной работе индикации указателей поворота, ближнего света, противотуманных фар, 89 человек отметили отказ работы части единичных индикаторов, общей подсветки, 31 человек отметил отказ монохромного экрана одометра, 8 человек заявили о полном отключении приборной панели. Инфографика сбоев в работе представлена на диаграмме 1.

Диаграмма 1. Неполадки приборной панели

Итак, разберемся с причинами и возможными превентивными мерами, которые позволят избежать поломок. Первая наиболее часто встречающаяся неполадка, занимающая 44% всех сбоев – выход из стоя шагового двигателя или его цепи. Имеем 4 шаговых двигателя, из которых в подавляющем большинстве случаев отказывает один. Причиной такому поведению становится недостаточная защищенность этой электрической цепи. Управляющий сигнал на приборную панель приходит напрямую от реостата, расположенного в топливной станции автомобиля. Наиболее правильным решением стало бы добавление простой фильтрации сигнала и защита электрической цепи.

На втором месте с показателем 28% всех сбоев - отказы индикации световых приборов, либо дублирование сигнала. Решением проблемы является «пропайка» электрических цепей, либо замена силового транзистора. Будем откровенны, показатель 11-14 лет бесперебойной работы на нагруженную цепь – это хорошо.

На третьем месте с показателем 19% располагаются отказы подсветки других индикаторов, таких как сигнальная лампа системы АБС, подсветка шкал, сигнализатор окончания стеклоомывающей жидкости и прочие. Решением является «пропайка» электрических цепей, а также замена четырёх контактных светодиодов размерности 35*28 на двух контактные.

На четвертом месте с показателем 7% отказы экрана одометра. Причиной являются сильные вибрации, оказываемые на ножки экрана, которые вставляются в коннектор платы без фиксации. Таким образом можно рекомендовать применять экраны со шлейфами и фиксацией коннектора.

И на пятом месте с очень малым показателем в 2% всех неполадок – общий отказ приборной панели. Причиной является выход из строя цепей питания. Решение – замена приборной панели.

Сделаем заключение и оценку мультиплаты приборной панели. Производство выдерживает очень высокие стандарты качества и большой срок безотказной службы детали. Первые неполадки проявляют себя примерно после 10 лет эксплуатации в тяжелых условиях, которые были описаны выше. Безусловно, причиной такого поведения является детальная проверка изделий перед установкой. Количество контрольных точек превышает 250 штук на плату размером 36*15см.

Закономерный прогресс в электронных компонентах, методах монтажа и контроля качества накладывает свой отпечаток на производство. Производитель должен идти в ногу с технологиями, чтобы обеспечивать высочайшее качество продукции. Говоря о новых платах приборных панелей для автомобилей «N» заметим, что производитель не пытается внедрить «сырые» инновации, а придерживается идеологии надежности через упрощение.

Список литературы
1. Nissan raises its stake in Calsonic Kansei. Autonews. 30 Nov 2004. Retrieved 20 April 2016.
2. Городов В. Методы электрического контроля печатных плат / В. Городов // Компоненты и технологии. Технологии в электронной промышленности. 2005. № 1.

Материал поступил в редакцию 19.05.2019
© Быков А.А., 2019