W latach 80. XX w. i wcześniej elektryk samochodowy miał jasny i stosunkowo wąski zakres obowiązków. Instalację elektryczną w samochodzie osobowym stanowiły wówczas jedynie: akumulator, alternator z regulatorem prądu ładowania, rozrusznik, układ zapłonowy, światła, oświetlenie kabiny, radio, czasami alarm, przekaźniki i kilka przełączników.

Do pracy wystarczał zestaw narzędzi umożliwiających dostanie się do wymienionych podzespołów i ich rozłożenie, miernik uniwersalny, czasami wystarczyła dwunastowoltowa żarówka z dwoma przewodami. To wszystko działo się niejako obok „czystej mechaniki”, co znalazło odbicie w tym, że elektrycy często zakładali osobne warsztaty.

Potem samochody zaczęły obrastać w elektronikę, najpierw analogową, którą szybko sukcesywnie zastępują i uzupełniają układy cyfrowe. Pojawiły się kontrolery mikroprocesorowe, i to był czas, kiedy doszedł kolejny wymiar „elektryki” samochodowej, to znaczy programowanie układów cyfrowych. Motoryzacja wciąż idzie w tym kierunku: coraz powszechniejsze jest stosowanie transmisji danych przy pomocy magistrali CAN, pojawiają się motoryzacyjne aplikacje sieci lokalnych LAN opartych na protokołach TCP/IP, samochody uczestniczą nie tylko w ruchu drogowym, stają się też „hostami” internetowymi, podobnie jak laptopy i inne urządzenia przenośne.
Połączenie elektroniki, informatyki i mechaniki prowadzi w kierunku mechatroniki i rzeczywiście, to określenie i kierunek kształcenia zdobywają coraz większą popularność. Być może w pewnym momencie będzie potrzebne rozdzielenie specjalizacji technicznych, bo zakres wiedzy i umiejętności niezbędnych do opanowania wszystkiego, co choć trochę wiąże się z przepływem prądu i sterowaniem, okaże się zbyt szeroki. Na razie adepci zawodu i doświadczeni specjaliści starają się ogarnąć całość wiedzy i samodzielnie obsługiwać klientów przychodzących z bardzo różnymi problemami.

Bliska przyszłość

W ciągu najbliższych lat elektryków samochodowych czeka kolejna fala zmian. Rośnie popularność samochodów osobowych z napędem hybrydowym i całkowicie elektrycznym. Na razie zajmują się nimi przede wszystkim autoryzowane stacje obsługi, ale sprzedaż tego typu samochodów zwiększa się z roku na rok. Pokaźna grupa właścicieli samochodów z napędem elektrycznym zacznie szukać niezależnych warsztatów, które podejmą się naprawy samochodów pięcio- lub dziesięcioletnich i starszych.
I tutaj pojawi się problem z dostępem do doświadczonych elektryków, wiedzy, dokumentacji technicznej, części zamiennych oraz oprogramowania serwisowego i osadzonego w podzespołach samochodu. Doświadczenie pokazuje, że wraz ze wzrostem złożoności urządzeń i stopnia skomplikowania zainstalowanej w nim elektroniki rosną koszty naprawy. Wysokie ceny części zamiennych sprawiają, że ich wymiana staje się nieopłacalna. Prawdopodobnie ten scenariusz powtórzy się w przypadku samochodów. Można oczekiwać zaporowych cen baterii akumulatorów, silników, kontrolerów mikroprocesorowych, bo jeśli naprawa będzie nieopłacalna, wzrośnie sprzedaż nowych samochodów.
Ten trend widać już dzisiaj. Akumulatory do samochodów hybrydowych są obejmowane ośmio-, a nawet dziesięcioletnią gwarancją. Dziesięć lat to epoka w historii stosunkowo nowej technologii, a przecież w polskich warunkach dziesięcioletnie samochody uznaje się za będące w sile wieku.
Klienci odkupujący od pierwszych lub kolejnych właścicieli japońskie i francuskie hybrydy szukają używanych akumulatorów trakcyjnych w rozsądnej cenie i znajdują je u pośredników handlujących podzespołami pochodzącymi z rozbitych pojazdów o niskim przebiegu. Eksploatacja powypadkowych akumulatorów może być ryzykowna. Jeśli pakiet został nadwerężony w czasie zderzenia, a wada ujawni się, kiedy akumulator będzie naładowany, może dojść do niekontrolowanego uwolnienia energii przebiegającego z gwałtownym wzrostem temperatury. W praktyce oznacza to pożar samochodu.
Dla elektryków samochodowych oznacza to, że rynek będzie potrzebował specjalistów od akumulatorów trakcyjnych. Ludzi, którzy potrafią rzetelnie ocenić stan akumulatora, naprawić go, zregenerować i przygotować do dalszej, bezpiecznej eksploatacji.
Producenci zazdrośnie strzegą technologii i właściwie nie przewidują naprawy akumulatorów w niezależnych warsztatach. Zalecana jest wymiana na nowy egzemplarz połączona ze zwrotem używanego pakietu. Trzeba założyć, że większą część wiedzy i umiejętności praktycznych dotyczących serwisowania akumulatorów trakcyjnych trzeba będzie zdobywać we własnym zakresie, na podstawie doświadczeń i obserwacji.

Dalsza perspektywa

Wypełnieniem motoryzacyjnej rewolucji będzie całkowita rezygnacja z napędu spalinowego. Na razie słucha się o tym, jak o latających spodkach, ale wiele państw zapowiada całkowitą eliminację pojazdów z silnikami benzynowymi i wysokoprężnymi w ciągu najbliższych 15–20 lat, niekiedy szybciej. Napęd spalinowy najdłużej pozostanie w samochodach ciężarowych i autobusach, które potrzebują znacznie większej ilości energii, ale prędzej czy później zmiany dotrą również do segmentu ciężarowego.
Dla specjalistów od napędów elektrycznych i sterowania oznacza to szansę, która bardzo długo się nie powtórzy. Spośród mechaników, inżynierów i przedsiębiorców koncentrujących się dzisiaj na elektromechanice i mechatronice pojazdów osobowych wkrótce wyrosną liderzy rynku usług adresowanych do pojazdów elektrycznych, czyli (w perspektywie dziesięcioleci, ale jednak) jedynych dopuszczonych do ruchu w krajach wysoko rozwiniętych.
Wniosek może być tylko jeden: trudno znaleźć specjalizację „samochodową” dającą lepsze perspektywy i szanse na rozwój, niż elektromechanika i mechatronika.

Wyposażenie warsztatu

Jeśli serwis ma się wyspecjalizować w naprawach podzespołów elektrycznych, a zwłaszcza elektronicznych, trzeba pomyśleć o działaniu w kilku kierunkach jednocześnie: przygotowaniu lokalu, wyposażenia oraz zdobyciu informacji, wiedzy i doświadczenia. Do wymiany kompletnych podzespołów, odczytywania komunikatów błędów wystarczy zwykła sala warsztatowa. Gdy w grę wchodzi demontaż podzespołów połączony z wymianą pojedynczych elementów elektronicznych, czyszczeniem, konserwacją i aktualizacją oprogramowania, trzeba pomyśleć o osobnym pomieszczeniu.
Warsztat elektroniczny nie musi być duży, na początek wystarczy 8–10 metrów kwadratowych oddzielonych od hali warsztatowej. Podstawą jest wygodny stół, a właściwie dwa oddzielne stoły: jeden do precyzyjnych prac mechanicznych (rozbieranie i składanie podzespołów), drugi do prac elektronicznych (lutowanie, programowanie mikrokontrolerów). Oba powinny być wyposażone w wygodne, regulowane oświetlenie, pomieszczenie powinno być izolowane termicznie i akustycznie, bo ten rodzaj pracy wymaga koncentracji i spokoju. Podłoga i blat stołu przeznaczonego do prac elektronicznych powinny być wyłożone wykładziną przewodzącą ładunki statyczne.

Narzędzia

Potrzebne są dwa zestawy narzędzi o różnym przeznaczeniu: podstawowy zestaw do „dużych” prac warsztatowych bezpośrednio przy samochodzie (demontaż podzespołów, odsłanianie wiązek przewodów itp.) oraz precyzyjnych, elektronicznych, wykorzystywanych do pracy z płytkami drukowanymi. W skład „precyzyjnego” zestawu powinny wejść: pęsety, wkrętaki, stacja lutownicza i rozlutownicza, szkło powiększające na ruchomym ramieniu, mikroskop techniczny o maksymalnym powiększeniu 20–50-krotnym, źródło czystego, sprężonego powietrza, może się przydać również droga i wymagająca umiejętnej obsługi stacja do rozlutowywania i lutowania układów scalonych wykonanych w obudowach BGA. Przypomina to trochę warsztat elektroniczny naprawiający telefony komórkowe lub laptopy. Ta część wyposażenia może kosztować od kilku do ponad 20 tys. zł, w zależności od tego, czy urządzenia będą kupowane jako nowe czy używane.

Przyrządy pomiarowe

Podstawowy zestaw powinien obejmować zasilacz laboratoryjny z możliwością precyzyjnego pomiaru prądu i regulacją napięcia, multimetr (najlepiej co najmniej dwa), oscyloskop analogowy, albo lepiej cyfrowy. Przy bardziej ambitnych założeniach warto zainwestować w analizator stanów logicznych i wyspecjalizowane urządzenia umożliwiające testowanie modułów komunikujących się przy pomocy magistrali CAN, I2C i innych, spotykanych w pojazdach. To znowu wydatek od kilku do ponad 20 tys. zł.

Programatory i testery

Oczywistym wyposażeniem warsztatu jest uniwersalny tester umożliwiający odczytanie i interpretację komunikatów błędów oraz programowanie podzespołów samochodów. Wiele warsztatów, niekoniecznie specjalizujących się w elektryce i mechatronice, dysponuje takimi urządzeniami pochodzącymi od różnych producentów i współpracującymi z oprogramowaniem w różnych wersjach, czasami od dawna nieaktualnych. Dobry tester z aktualnym abonamentem na aktualizację oprogramowania i bazy danych to podstawa.
Kiedy w grę wchodzi programowanie mikrokontrolerów i układów pamięci, trzeba pomyśleć o uniwersalnym programatorze (oczywiście z oprogramowaniem) i zestawie końcówek umożliwiających programowanie układów scalonych bez wylutowywania ich z płytki drukowanej modułu. To kolejny poważny wydatek, na szczęście można go odroczyć – wiele napraw da się wykonać bez ingerowania w oprogramowanie osadzone.
Są jeszcze wyspecjalizowane urządzenia do programowania immobiliserów, „kombajny” do obsługi pojazdów konkretnych marek itp.

Akumulatory

Naprawa tych podzespołów wymaga osobnego stanowiska, wyposażonego tak, żeby zapewnić bezpieczeństwo podczas demontażu i inspekcji teoretycznie nierozbieralnych podzespołów oraz rejestrację zmian natężenia prądu i napięcia w cyklu ładowania – rozładowania. Konieczne będzie sztuczne obciążenie o charakterze odpowiadającym instalacji trakcyjnej samochodu oraz źródło zasilania symulujące pracę układu rekuperacji energii.
Zapewne takie stanowiska będą powstawały według własnego pomysłu mechaników specjalizujących się w naprawie akumulatorów, na podstawie wcześniejszych doświadczeń. Nieocenione będzie doświadczenie zdobyte przy okazji pracy w ASO albo warsztatach obsługujących inne pojazdy napędzane asynchronicznymi silnikami elektrycznymi.

Podsumowanie

Strategię rozwoju i specjalizacji warsztatu w kierunku elektroniki i mechatroniki trzeba zaplanować na co najmniej kilka lat. Inwestycja w sprzęt to tylko jedno z niezbędnych zadań do wykonania. Równie ważne, a prawdopodobnie trudniejsze do wykonania jest znalezienie odpowiednich pracowników. Ludzi z pasją, którzy potrafią i zechcą poświęcić wiele czasu na naukę, próby, szukanie własnych, nieszablonowych rozwiązań. Oni muszą mieć czas na zajęcie się w godzinach pracy zadaniami, które nie przyniosą szybkich efektów finansowych.
Bezpiecznie jest zacząć od rzeczy małych, wymagających stosunkowo niewielkich zakupów: od prób naprawiania uszkodzeń pojedynczych modułów. Posiadając zapas kilku egzemplarzy części można szybko rozwiązać problem klienta i wymienić cały podzespół, a następnie spróbować naprawić uszkodzenie w warsztacie elektronicznym. Początkowo zajmie to nieproporcjonalnie dużo czasu, ale w miarę zdobywania doświadczenia okaże się, że czas naprawy wykonywanej na poziomie pojedynczych elementów skróci się na tyle, że będzie można proponować klientom szybką naprawę podzespołów, których akurat nie ma w magazynie.

Wiedza i język

Ilość rzetelnych i przydatnych polskojęzycznych publikacji z dziedziny mechatroniki i nowoczesnych elektrycznych układów napędowych jest bardzo ograniczona. Większość dostępnych źródeł powstaje po angielsku lub niemiecku, co jednoznacznie określa wymagania w stosunku do kandydatów na mechatroników. I tak już pewnie pozostanie, bo za nowościami technicznymi może nadążyć tylko literatura wydawana przez specjalistów związanych z konkretnymi markami i doświadczenia mechaników wymieniane w internecie.

Czy warto?

Na dłuższą metę nie tylko warto, ale po prostu nie ma innego wyjścia. Przychody warsztatów zajmujących się jedynie pojazdami z napędem spalinowym w pewnym momencie zaczną spadać. Wtedy znajdzie się wielu chętnych do zmiany profilu warsztatu, ale najlepsze miejsca będą już zajęte. Przez tych, którzy zdecydowali się szybciej, wiedzą i potrafią więcej, mogą się pochwalić opiniami zadowolonych klientów. Oni będą dyktować warunki konkurencji.

Piotr Kołaczek