Siemens Simtec 71

De flesta teknikerna kan antagligen bekräfta att den 125 hk starka Z18XE är en välkänd och ofta använd Opelmotor. Till exempel gick Corsa C, Tigra TwinTop, Astra G, Vectra C, B, Omega, Meriva och Zafira att få med denna välkända 1.8. Men egentligen vill vi inte prata så mycket om själva motorn i just här. Vi är egentligen mycket mer intresserade av styrenheten som ser till att motorn fungerar korrekt: Siemens Simtec 71.

Siemens Simtec 71

Vilka fel uppstår oftast?

Vi kanske slår in öppna dörrar, men det är såklart intressant att berätta om vad som kan gå fel. Som tur är sviker Simtec 71 oss inte på den punkten, det här motorstyrdonet har nämligen flera svagheter. Till exempel märker vi ofta att det saknas styrning av en eller flera tändspolar. Samma sak gäller även bränslespridarna och tomgångsmotorn. För övrigt kan det vara bra att veta att Z18XE har ett elektroniskt spjällhus. Om det dyker upp felkoder som är relaterade till tomgången eller gasspjället, kontrollera då först själva spjällhuset. Styrdonet får först sättas upp på listan över misstänkta när det är säkert att spjällhuset fungerar som det ska.

Att ett styrdon inte längre kan styra, kan bero på flera saker, men nästan allt orsakas av värme och vibrationer. Som tur är monteras en Simtec 71 inte direkt på motorn, såsom Delphi Delco Multec, likaväl är förutsättningarna under huven inte idealiska för den sofistikerade elektronik som används i ett styrdon. Därför händer det tyvärr att det går sönder en komponent i ett styrdon eller att en krets på kretskortet ger sig. Det är just därför vi ibland ser andra fel komma förbi, till exempel felmeddelanden i 5 Volts kretsen: praktiskt taget alla komponenter kan ta skada av värme och vibrationer.

Siemens Simtec 71-PCB

Där det finns elfel, finns det felkoder och Simtec 71 är inget undantag. När det saknas styrning av olika komponenter, kommer styrdonet att visa detta omedelbart:

  • P0201 Cylinder 1 Insprutningskrets / öppen

  • P0202 Cylinder 2 Insprutningskrets / öppen

  • P0203 Cylinder 3 Insprutningskrets / öppen

  • P0204 Cylinder 4 Insprutningskrets / öppen

  • P0325 Knacksensorkrets 1, fel (bank 1 eller enskild sensor)

  • P0351 Tändspole ”A”, primär-/sekundärkrets

  • P0352 Tändspole ”B”, primär-/sekundärkrets

  • P0353 Tändspole ”C”, primär-/sekundärkrets

  • P0354 Tändspole ”D”, primär-/sekundärkrets

Felkoder relaterade till det elektroniska spjällhuset är svårare att känna igen och får en snart att tro att problemet ligger i själva spjällhuset. Dock går orsaken till problemen inte alls alltid att finna hos gasspjället. Att styrdonet ger rätt styrning är absolut avgörande.

  • P0120 Gasspjäll/pedallägesgivarkrets ”A” i kombination med

  • P1550 Elektroniskt gasspjäll i limp home / begränsad effekt

  • P0220 Gasspjäll/pedallägesgivare/brytarkrets ”B”

 Som tur är, är det enkelt att åtgärda samtliga fel ovan. Vi har utvecklat en speciell process för att renovera Simtec 71, en process där vi åtgärdar alla problem från grunden.

Renoveringsprocessen

Processen som styrdonet går igenom är mycket mer omfattande än bara en reparation. Vi vet att dessa styrenheter är mycket känsliga på flera punkter och vill vara helt säker på att ett styrdon som renoverats av oss, kommer att hålla minst lika länge som en ny. Vi åtgärdar därför inte bara de fel vi stöter på utan låter varje styrdon genomgå en fast process.

Denna process startar med ett avancerat ingångstest. Vår Vision testmiljö lämpar sig utmärkt för detta, för i denna omgivning kan vi helt och hållet simulera en bil. Efter detta avlägsnas all silikongel. Vi gör detta genom att placera styrdonet i ett bad med en speciell vätska. När alla komponenter är helt exponerade, kan vi börja kontrollera alla “Bare Die” kretsar och avlägsna hybridkretsarna. Denna process kräver stor precision, men är på grund av vår erfarenhet inga problem.

Efter rengöring och avlägsnande, monteras bindningarna (bonds) igen med hjälp av avancerade maskiner vilka fäster de nya trådkontakterna på befintliga kontakter med hjälp av ultraljud. Detta kallar vi för ultrasonic bonding. Utrustningen är programmerad ”in-house” hos oss och är inställd så att varje ny bindning kontrolleras automatiskt med hjälp av ett ”pull-test”. På så sätt är vi säkra på att varje ny bindning är tillräckligt motståndskraftig mot vibrationer och temperaturskillnader. Dessa nya bindningar är starkare än de ursprungliga.

Siemens Simtec renoveringsprocessen

Även olika komponenter på kretskortet byts ut. I vissa fall är det även nödvändigt att byta ut en hel bit av ett kretskort inklusive komponenter. Kretskorten har vi utvecklat själva, dessa gör styrdonet mer tillförlitlig än en ny. Som tur är har vi ofta möjligheten att läsa ut och spara data som lagrats på styrdonet. Efter byte av komponenter återställer vi sedan denna data. Kunden behöver alltså oftast inte programmera om någonting.

Efter det här följer det sista testet. Detta test utförs för att se om alla funktioner fungerar så som de ska. I vår Vision testomgivning har vi även möjligheten att göra ett hållbarhetstest där temperaturen i styrdonet verkligen stiger. Om detta test klaras av kommer det renoverade styrdonet att förses med en specialgel av hög kvalité för att skydda allting ordentligt. För att försluta styrdonet använder vi en ny kåpa som vi själva har utvecklat.

Siemens Simtec Kapa

Om styrdonet fortfarande inte fungerar som den ska efter denna process, eller om den ger andra problem direkt efter att den tagits emot, så arbetar vi lite mer riktat. Det finns många möjligheter när det handlar om att diagnostisera och avhjälpa problem. För att ge lite mer förståelse för vad som kan gå sönder, kommer vi i grova drag att förklara vad vi kan stöta på i ett styrdon.

Siemens Simtec 71 i detalj

Precis som Delco Delphis Multec styrdon är Siemens Simtec 71 lätt att känna igen genom sitt utseende. Två stora 64-stifts kontakter på varje sida av kretskortet kopplar ihop kabelstammen med styrdonet. Med hjälp av kopplingsscheman går det att ta reda på vad varje stift kontrollerar eller tar emot, vilket gör att det är relativt enkelt att ställa en diagnos åtminstone fram till kontakten. Styrdonet förefaller därför vid första anblicken inte särskilt komplicerad.

Siemens Simtec i-detalj

Men, inne i styrdonet blir det snabbt mer invecklat. Styrdonet använder två separata keramiska kretskort vilka båda två är kopplade med ett stort antal hybridföreningar. Komponenterna på båda PCB (Printed Circuit Boards) är alla utformade för att stödja den centrala processorn i sitt arbete. Tänk till exempel på CAN-filter och tändningsdrivers. För denna processor räcker det alltså inte med endast ett EEPROM eller flashminne. För att ge lite mer insikt i hur ett motorstyrdon fungerar, kommer vi att behandla de viktigaste komponenterna vi stöter på.

Analog-till-digitalomvandlare

Sensorer såsom luftmassamätare och lambdasensorer är utformade så att de ger en variabel spänning vilken är beroende av det uppmätta värdet. Ett styrdon kan göra ganska lite med detta värde eftersom processorn kan bara hantera digitala siffror. Av den anledningen finns det omvandlare installerade i styrdonet som omvandlar spänning till digitala 10-bitars värden. Med dessa värden kan processorn räkna. 

Digital-till-analogomvandlare

Ibland är det nödvändigt att omvandla ett digitalt värde, efter att det bearbetats av processorn, till analog spänning. Vissa solenoider kan nämligen öka eller minska ventilöppningen beroende på spänning. Digital-till-analog-omvandlare ser till att även dessa solenoider fungerar som de ska. 

Signalomvandlare

De analoga värdena kommer in på olika sätt, omvandlarna ser till att dessa värden görs om till digitala värden på samma sätt. Eftersom detta inte alltid är den ideala situationen, sitter det signal conditioners på kretskortet. Dessa conditioners ändrar det analoga värdet till ett värde som fungerar bättre med omvandlaren.
Till exempel varierar värdet för en lambdasensor mellan 0V och 1.1V. Om då omvandlaren jobbar med värden mellan 0V och 5V, så kommer det omvandlade värdet att bli mindre noggrant. För att lösa detta problem ökar conditionern värdet, till exempel med faktor 4. En 5-volts omvandlare kan nämligen noggrannare konvertera ett analogt värde mellan 0V och 4.4V till ett digitalt värde. 

High-level digital output

Alla möjliga saker styrs i dagsläget av ett motorstyrdon, inte bara tändning och insprutning utan även kylfläkten, vilket är fallet med Multitec. Dessa komponenter kräver ofta hög ineffekt (relativt många ampere vid 12V), något som inte finelektroniken i ett styrdon klarar av bara sådär. För att lösa detta, används processorns lägsta output för att styra en transistor (en driver). Transistorn tar sedan hand om uteffekten som krävs för att ge de olika komponenterna rätt strömstyrka. Ändå går strömmen inte alltid direkt till komponenten. Till exempel kräver kylfläkten så mycket ström att transistorn inte räcker till. I det fallet används transistorns output för att driva ett relä. Hela denna kedja av komponenter kan man enklast beskriva som en trestegsraket. Det ser ut att vara ett besvärligt system, men det fungerar i praktiken väldigt bra.

Kommunikationschips

Idag är bilar fyllda med olika datorer. Styrdonet är inte längre ensam herre på täppan. Konsekvensen av detta är att en signal ofta behövs av olika datorer samtidigt. Dessutom är det nödvändigt att datorer kan kommunicera med varandra. Om styrdonet till exempel upptäcker ett fel, så är det bra om motorstörningslampan på instrumentpanelen börjar lysa. För att möjliggöra detta har CAN-nätverket utvecklats. Alla CAN-meddelanden som styrdonet skickar och tar emot, går genom ett centralt kommunikationschip. Egentligen kan du alltså se detta chip som logistikcentret i styrdonet Det skickas och tas emot hundratals meddelanden per sekund. Det är anledningen till att CAN-nätverket kan arbeta med hastigheter på upp till 500 Kbps.

Motorstyrdonet Simtec 71 är alltså mer komplex än man kan tro vid första anblicken. Detta gör det svårt att felsöka ett styrdon. Som tur är, är ACtronics specialist inom detta område. Simtec 71 har inga hemligheter för oss. Kontakta oss om du stöter på problem med denna ECU. Så tar vi fram en lämplig lösning.

Demontering av styrdonet

Motorstyrdonet sitter inte alltid på samma plats, men är oftast enkel att nå. Vi rekommenderar att alltid koppla bort batteriet i förväg samt att du har eventuella radiokoder till hands. Vidare är det enkelt att ta loss den: koppla loss de båda kontakterna och skruva loss de tre skruvarna i hörnen. Därefter är det lätt att ta ur styrdonet ur bilen. Glöm inte att skicka med en nyckel och transponderringen, detta på grund av startspärren i styrdonet.

Video

Tiden går väldigt fort, våra processer och vår utrustning ändras lika snabbt. Kanske är det därför extra intressant att se hur renoveringen av Siemens Simtec 71 en gång började. Lägg till vår senaste utrustning och du får en rimlig uppfattning om hur processen ser ut idag.