Galima pagalvoti, kad su statybine technika galioja taisyklė: kuo mažesnis variklis, tuo lengviau prie jo dirbti. Deja, tikrovė yra visiškai priešinga! Mažesnė mašina paprastai reiškia, kad prie jos dirbti sunkiau. Šis nedidelis 14 t Komatsu nebuvo išimtis, kaip netrukus įsitikinome.
Manęs paprašė apžiūrėti šį 2016 m. Komatsu 138US. Kliento nusiskundimas buvo toks: apkrovus hidrauliką, variklio sūkiai pradeda „svyruoti" (angl. hunting), o iš išmetimo sistemos veržiasi juodi dūmai. Kaip ir sprendžiant bet kurį diagnostikos uždavinį, pokalbis su klientu buvo itin svarbus — reikėjo įsitikinti, kad gedimą pavyks atkartoti, ir sužinoti kitą svarbią informaciją, pavyzdžiui, ar neseniai nebuvo pilta kuro.
Kalbėdamiesi su operatoriumi sužinojome, kad įkaitusi mašina veikia blogiau, ekrane nerodoma jokių įspėjimų, o gedimas atsiranda be jokių išankstinių ženklų. Mums pasisekė — tą dieną mašina dar nebuvo užvesta, todėl galėjome pereiti visą įšilimo etapą ir patikrinti, ar problema iš tiesų paaštrėja įkaitus. Dažniausiai, kai susiduriama su galimai nuo temperatūros priklausančiais gedimais, tokios prabangos — patikrinti visą darbinį temperatūrų diapazoną — neturime!
Greitai patikrinome skysčius ir apžiūrėjome variklio skyrių, kad įsitikintume, jog nėra akivaizdaus gedimo. Tačiau, kaip minėta, mažesnėse mašinose viskas sugrūsta į labai mažą erdvę, ir kai net nematai įpurškimo siurblio bei vamzdelio, jau žinai, kad namo grįši paraudusiomis ir nutrintomis rankomis!
Užvedant mašiną jokių problemų nekilo, nebuvo nei pašalinių garsų, nei dūmų. Todėl santykinės kompresijos testo neatlikome. Padirbėję su mašina, kol ji dar šilo, galėjome susidaryti vaizdą apie kliento nusiskundimą. Pakėlę strėlę iki galo ir laikydami svirtį šioje padėtyje, užtikrinome, kad hidraulinis siurblys reikalauja iš variklio maksimalaus sukimo momento. Taip variklį apkrauname. Kol variklis buvo šaltas, gedimas tikrai nebuvo akivaizdus. Pastebėjome nedidelį sūkių kritimą, tačiau kliento minėtų sūkių svyravimų ir juodų dūmų nesimatė. Įšildę mašiną iki darbinės temperatūros, stebėjome kai kuriuos serijinius duomenis, prieinamus kabinos ekrane. Komatsu savo mašinose turi puikų įrankį, leidžiantį technikams matyti tam tikrus serijinius duomenis be diagnostikos skaitytuvo. Atvėrę serviso meniu, galėjome matyti tokius duomenis kaip siekiama ir faktinė EGR padėtis, MAF (oro srauto matuoklis), siekiamas ir faktinis rampos slėgis, taip pat hidraulinių skysčių slėgius — vadinasi, galėjome pradėti kurti veiksmų planą.
Kad kryptis būtų aiškesnė, ekrane stebėjome hidraulinius slėgius: norėjome suprasti, ar reikia sutelkti dėmesį į hidraulinę sistemą, ar į variklį. Variklį perkraunanti hidraulinė sistema sukelia panašų efektą, kokį pastebėjo klientas. Taip dažnai nutinka, kai apsauginiai (redukciniai) vožtuvai sureguliuoti per aukštai, siekiant sukurti didesnį slėgį ir taip padidinti kasimo bei kėlimo jėgą. Tikrai niekada to nerekomenduočiau, nes tai sukels daugiau problemų, nei išspręs, tačiau gebėjimas nustatyti slėgį duoda kryptį. Iš monitoriaus matėme, kad slėgiai šiai mašinai teisingi — su apkrova apie 340 bar.
Įsitikinę, kad hidraulikos pusėje viskas atrodo gerai, hidrauliką savo veiksmų sąraše nustūmėme žemyn. Varikliui toliau šylant, gedimas ėmė ryškėti. Išlaikant hidraulinės sistemos apkrovą, variklio sūkiai pradėjo svyruoti, o sūkiams krentant pasirodė juodi dūmai. Juodus dūmus sukelia prastas degimas, kurį gali lemti daug veiksnių — didžiausi kaltininkai yra oras, kuras ir kompresija. Taip gavome pirmus tris punktus veiksmų sąraše.
Kalbant apie kompresiją: mašina užsivesdavo iškart, be jokių degimo praleidimų, net ir tada, kai gedimas pasireikšdavo, todėl šį punktą nustūmėme žemyn ir sutelkėme dėmesį į orą bei kurą. Statybinėje technikoje dažniausios problemos paprastai susijusios su kuru, todėl buvo svarbu užfiksuoti rampos slėgį. Visada, kai tik įmanoma, stengiuosi užfiksuoti variklio sūkius, nes galimybė grafiškai pavaizduoti alkūninio veleno greitėjimą ir lėtėjimą per 4 taktų ciklą duoda milžinišką diagnostinę naudą. Tokį pirminį matavimą paprastai papildo cilindro identifikavimas (cylinder ID), tačiau dėl variklio konstrukcijos to lengvai padaryti nepavyko. Būtų reikėję daugiau ardymo darbų, todėl apsistojome ties išmetimo pulsacijos fiksavimu, nes, atrodo, turėjome reikalą su prastu degimu.
1 problema — kuro rampos slėgio jutiklio vieta. Kaip minėta, mažesnėse mašinose prieiti prie komponentų kur kas sunkiau. Kai kurios didesnės mašinos gale, ant balastinio svorio, turi laiškų dėžutės tipo angas, tačiau su šiuo mažuoju Komatsu tokios sėkmės neturėjome. Žemiau matote kuro rampos slėgio jutiklį, užkastą po įsiurbimo kolektoriumi!
Daug ne keliams skirtos technikos taip pat turi apsauginius gaubtus aplink jungtis, kurie prieigą dar labiau apsunkina.
2 problema — variklio sūkiai. Alkūninio veleno jutiklis buvo lygiai taip pat sunkiai pasiekiamoje vietoje, teko nuimti dangtį iš mašinos apačios. Prisijungti būtų reikėję pravesti matavimo laidą pro diržus, o to daryti nebuvau pasiruošęs. Laimei, alkūninio veleno jutiklio dantys buvo ant paties skriemulio, tad man tereikėjo pasidaryti indukcinį jutiklį ir signalą turėčiau gauti.
Į pagalbą — beraktės sistemos detektorius TA330 ir magnetas. Tai anaiptol nėra idealus sprendimas ir aš dar nesu išsiaiškinęs TA330 ribų. Pritvirtinęs magnetą prie išorinio korpuso ir nukreipęs jį į dantytą alkūninio veleno skriemulio zoną, gavau tokį vaizdą.
Neblogai, turint omenyje, kad tai sukurta iš to, ką turėjau rinkinyje! Alkūninio veleno matematikos kanalui reikėjo šiek tiek didesnės skiriamosios gebos — galbūt būtų padėjęs tikslesnis magneto padėties nustatymas.
• A kanalas – alkūninio veleno skriemulio signalas
• B kanalas – kuro rampos slėgio jutiklis
• C kanalas – išmetimo pulsacija
Aukščiau pateiktas vaizdas užfiksuotas varikliui veikiant laisvąja eiga be apkrovos. Kaip matote, kuro slėgis neatrodo pernelyg netolygus, tačiau čia mus domina išmetimo pulsas. Įprastai ieškotume gražaus tolygaus rašto, tačiau šioje mašinoje jis netolygesnis.
Apkrovę variklį ir ekrane parodę šiek tiek ilgesnį laiko tarpą, ėmėme įžvelgti besiformuojantį dėsningumą.
• A kanalas – alkūninio veleno jutiklis
• B kanalas – rampos slėgio jutiklis
• C kanalas – išmetimo slėgis
• Apačioje — alkūninio veleno matematikos kanalas
Matome, kad rampos slėgis reaguoja į variklio sūkių mažėjimą ir kad jis yra valdomas. Tai rodo, jog kuras nėra mūsų problemos sritis. Todėl galėjome atkreipti dėmesį į orą degimo sistemoje.
Grįžę prie ekrane prieinamų serijinių duomenų, stebėjome MAF, EGR ir pripūtimo slėgį. Visi numatomi ir faktiniai duomenys sutampa tiek laisvąja eiga, tiek su apkrova. Vis dėlto MAF turėjo įdomiai parinktą matavimo vienetą — kg/s. Nemanau, kad tai mums padėjo, kai variklio sūkiai svyravo, nes reikšmė beveik nekito, nors iš tikrųjų ji turėtų kisti dėl kintančių variklio sūkių.
Mums pasisekė, kad objekte buvo ir sesuo-mašina su tuo pačiu varikliu, veikianti be jokių gedimų. Palyginę abiejų mašinų tiesioginius duomenis, radome juos beveik identiškus. Jau buvome nustatę, kad prie MAP jutiklio prieiti neįmanoma, todėl su WPS500X teko šiek tiek pasukti galvą. Laimei, įsiurbimo kolektoriuje buvo aklė, prie kurios, mūsų nuostabai, tiko uždegimo žvakės adapteris iš WPS500 rinkinio! Tai reiškė, kad galėjome matyti MAF, kuro rampos slėgį ir įsiurbimo kolektoriaus slėgį. MAF jutiklis yra skaitmeninio tipo, tačiau invertuotas — kaip kai kuriuose PSA automobiliuose. Naudodami įtaisytą dažnio matematikos kanalą, lengvai galėjome jį pavaizduoti šalia kitų kanalų.
• A kanalas – MAF jutiklis
• B kanalas – WPS500X įsiurbimo kolektoriuje
• C kanalas – kuro rampos slėgio jutiklis
• Apačioje — dažnio matematikos kanalas
Žiūrėdami į MAF jutiklio dažnio matematikos kanalą turime prisiminti, kad jis veikia priešingai, nei tikėtumėtės. Kuo oras juda greičiau, tuo dažnis mažesnis. Iš to matome, kad rampos slėgis kartoja tą patį dėsningumą kaip įsiurbimo slėgis ir oro srautas.
Techninis patarimas — bet kurį matematikos kanalą invertuosite prieš kanalo raidę įrašę minuso ženklą. Pvz., norėdami invertuoti aukščiau esantį dažnio matematikos kanalą, rašytumėte freq(-A).
Prisijungęs prie MAF ir kolektoriaus, likau ant mašinos viršaus, kad užtikrinčiau, jog jungtys laikosi ir kad WPS500 adapteris neišsimuštų iš kolektoriaus. Kol mašina buvo apkraunama, išgirdau tai, ko nebuvau girdėjęs stovėdamas ant žemės.
Klausydami turėtumėte išgirsti oro švilpimą apkrovus mašiną, o tai gali reikšti tik vieną dalyką — skylę įsiurbimo trakto pripūtimo pusėje. Kaip minėta, stovint ant žemės ar sėdint kabinoje to nesigirdėjo.
Sekdami garsą radome, kad MAF jutiklio korpusas pratrynė skylę pripūtimo vamzdyje tarp turbinos ir tarpinio aušintuvo (intercooler).
Panašu, kad tai nedidelis MAF korpuso konstrukcijos trūkumas, kuris ilgainiui pratrynė vamzdį. Dėl vamzdyno išdėstymo vietos to buvo neįmanoma išgirsti per įprastą mašinos darbo triukšmą.
Nors buvau įsitikinęs, kad tai ir yra gedimo priežastis, laikinai užtaisėme įtrūkimą ir apkrovėme variklį taip pat kaip anksčiau, kad patikrintume, ar vamzdžio keitimas problemą išspręs.
Naudodami tą pačią laiko skalę galėjome atlikti palyginimą. Aukščiau esančiame vaizde matome, kad įsiurbimo kolektoriaus slėgis per visą buferį nuosekliai kyla ir pabaigoje pasiekia 1 bar. Palyginti su ankstesniu vaizdu, ten pripūtimo slėgis 1 bar nepasiekė ir prieš vėl pakildamas nukrisdavo žemiau 0,5 bar. Variklio sūkiai nebesvyravo, ir nors juodų dūmų šiek tiek buvo, jų kiekis nė iš tolo neprilygo tam, kas buvo prieš laikinąjį remontą.
Mums liko klausimas, kodėl problema pasireikšdavo tik varikliui įšilus. Viena teorija — guminis vamzdynas ilgainiui sukietėjo, ir šis standumas leido slėgiui augti, kol guma buvo šalta. Varikliui ir oro temperatūrai įšildžius vamzdyną, guma tapdavo lankstesnė, todėl skylė prasiverdavo ir slėgis nukrisdavo. Krentant variklio sūkiams, krisdavo ir pripūtimo slėgis, todėl skylė vėl užsisandarindavo, slėgis vėl imdavo kilti — ir ciklas kartodavosi. Tai tik teorija, ir būtų labai įdomu išgirsti jūsų mintis šiuo klausimu.
Su tokiu gedimu labai lengva pasiklysti, ypač kai nieko akivaizdaus nesimato. Naudodami osciloskopą galėjome vizualizuoti jutiklių tarpusavio sąveiką ir rasti tarp jų esančius ryšius. Esu tikras, kad kai kurie būtų pasukę dūmų (smoke test) patikros keliu, tačiau abejoju, ar tai būtų padėję — reikėtų sukurti nemažą slėgį, o ir įtrūkimas buvo tokioje vietoje. Mano žinios apie dūmų generatorius ribotos, ir nesu tikras, ar jie apskritai skirti sukurti tokį slėgį, tačiau mielai išgirsčiau kitokią nuomonę.
Ačiū Roy Sturges iš RCT Power Services už pakvietimą kartu patirti šį nuotykį!
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.