Kalbėdami apie elektromobilius dažnai per daug įsijaučiame į visas skirtingas sistemas: didelė varomoji baterija, trifazis variklis, įkrovimas ir t. t. Neturime pamiršti, kad sistemos, su kuriomis dirbome vidaus degimo variklio automobiliuose, elektromobiliuose (BEV) taip pat yra.
Viena iš tų, kuri dabar tapo svarbesnė, yra klimato (HVAC) sistema. Salono šildymas ar vėsinimas jau nebėra vien tam, kad mums būtų komfortabili temperatūra ar kad nurasotų priekinis stiklas. Aukštos įtampos baterijos šiluminis valdymas yra kritiškai svarbus siekiant maksimalaus efektyvumo esant bet kokiai temperatūrai. Tinkama baterijos temperatūra taip pat reiškia greitesnį įkrovimą, todėl svarbu užtikrinti, kad sistema veiktų geriausiai.
Šiam konkrečiam Zoe po remonto dėl to, kad automobilis nesikrovė, kilo problema: įjungtas kondicionieriaus kompresorius įsibėgėdavo iki maksimalių apsukų ir tuomet atsidarydavo siurblio apsauginis slėgio ribojimo vožtuvas, išleisdamas dujas į atmosferą. Blogai ir aplinkai, ir piniginei, ypač turint omenyje R1234yf šaltnešio kainą! Žinoma, kaip šie du dalykai gali būti susiję? Atsakymas — negali, tačiau visi esame girdėję klientą, sakantį: „nuo tada, kai jūs…“. Pradinė problema iš tiesų buvo kondicionieriaus siurblio izoliacijos gedimas, kuris buvo pašalintas. Kai siurblys buvo pakeistas, sistema užpildyta dujomis, o automobilis patikrintas remonto patvirtinimui, išryškėjo šis gedimas!
Kaip visada, geras supratimas, kaip sistema veikia, yra kritiškai svarbus teisingai diagnostikai, o Zoe sistema nėra pati paprasčiausia suprasti, nes ji veikia ir kaip šilumos siurblys.
Renault Zoe rinkoje jau nemažai laiko, o dėl savo populiarumo apie jį yra daug informacijos. Kalbant apie elektromobilius, nesuklysite pasirinkę HEVRA teikiamą informaciją. Su prenumerata jie pateikia informacinius lapus apie vis daugiau elektromobilių, kuriuose yra išsami informacija apie įvairias sistemas, įskaitant Zoe HVAC sistemą. Sistemos vaizdus šildymo ir vėsinimo režimais šiam atvejo tyrimui maloniai pateikė HEVRA.
Čia matote apžvalgą, kai sistema veikia vėsinimo režimu.
Kaip matote, yra keletas papildomų elementų, kurių įprastame vidaus degimo variklio automobilyje gali nebūti. Pirmiausia tai vidinis kondensatorius, sumontuotas automobilio viduje, netoli šildytuvo korpuso apačios. Toliau turime pastovaus skerspjūvio droselinį vamzdelį (FOT), o tada pasiekiame įprastą, automobilio priekyje esantį kondensatorių. Taip pat pastebėsite žymėjimą 2311 šalia FOT. Tai apėjimo (bypass) solenoidas, kuris vėsinimo režimu yra atidarytas ir leidžia karštoms aukšto slėgio dujoms laisvai tekėti į priekinį kondensatorių, kur jos atvėsinamos ir tampa aukšto slėgio bei aukštos temperatūros skysčiu. Toliau matome 3 krypčių paskirstymo vožtuvą, kuris vėsinimo režimu nukreipia šaltnešį į salono garintuvą, taip pat į baterijos garintuvą, kur per dar vieną pastovaus skerspjūvio droselinį vamzdelį slėgio kritimas paverčia šaltnešį atgal į žemo slėgio, žemos temperatūros skystį, o tada vėl į dujas. Pastebėsite apėjimo vožtuvus abiem garintuvams, leidžiančius automobiliui pasirinkti, ką reikia labiau vėsinti. Pavyzdžiui, įkrovimo metu, jei reikia atvėsinti baterijos temperatūrą, HVAC sistema gali vėsinti tik bateriją, tuo pačiu nevėsindama salono. Visa tai tada grįžta per imtuvą-džiovintuvą, siekiant įsitikinti, kad tai tikrai dujos, prieš pradedant procesą iš naujo kompresoriuje.
Šildymo režimu pagrindinis skirtumas tas, kad apėjimo vožtuvas 2311 dabar uždarytas ir verčia aukštos temperatūros bei aukšto slėgio dujas eiti per pastovaus skerspjūvio droselinį vamzdelį, o priekinis kondensatorius dabar naudojamas kaip garintuvas. Tai reiškia, kad virsmas iš dujų į skystį vyksta vidiniame kondensatoriuje, per kurį nukreipiamas vėsesnis oras, taip šildantis saloną. Kadangi šaltnešis iš priekinio kondensatoriaus išeina kaip žemo slėgio, žemos temperatūros skystis, jam nėra reikalo eiti pro bateriją ar vidinį kondensatorių. Todėl 3 krypčių vožtuvas nukreipia šaltnešį atgal į imtuvą-džiovintuvą, kad procesas prasidėtų iš naujo.
Siekiant išvengti bet kokio netyčinio šaltnešio patekimo į atmosferą, iš sistemos buvo išleistos dujos. Pirminis tyrimas, be abejo, apima diagnostikos skaitytuvą — vieną mažiausiai invazinių diagnostikos metodų. Tikrinant gedimų kodus, rasta nemažai istorinių gedimų, tačiau nieko nuolatinio; vienas iš jų buvo dėl aukšto slėgio. Tikrindami tiesioginius duomenis radome kai ką neįprasto. Šaltnešio įėjimo ir išėjimo temperatūros jutikliai rodė atitinkamai 482 °C ir 472 °C. Taip pat verta paminėti kompresoriaus apsukų reikšmę, kuri rodė 65 535 aps./min. Atsižvelgiant į tai, kad kondicionierius buvo išjungtas, tai akivaizdžiai buvo klaidinga.
Pirmiausia patikrinome, ar nėra problemos su temperatūros jutikliais. Jei jie rodo tokią temperatūrą, gal HVAC sistemos apsauginė reakcija yra įjungti kompresorių maksimaliomis apsukomis maksimaliam vėsinimui? Tai atrodė logiška, todėl buvo nuimtas buferis.
Tačiau grįžę prie diagnostikos skaitytuvo pastebėjome, kad rodmenys pasikeitė į labiau tikėtinas reikšmes. Ar mes vaikėmės laidų problemą? Pažvelgus į elektros schemą, abu temperatūros jutikliai turi bendrą maitinimą. Prijungę Pico prie bendro maitinimo galėjome nustatyti galimą grandinės trūkį, pasinaudodami PS7 „mask and action“ funkcija. Įtraukę LIN komunikaciją kondicionieriaus siurblyje, galėjome stebėti bet kokius signalo pokyčius judindami pynę, kad patikrintume dėl laidų problemų.
Praleidę pernelyg daug laiko tikrindami laidų pynę, gedimo išgauti nepavyko. Kaip ir visur, radus kažką, kas atrodo neteisinga, pirmiausia patikrinkite savo matavimą. Prijungę diagnostikos skaitytuvą pastebėjome kai ką keisto, kai kreipėmės į HVAC sistemos tiesioginius duomenis. Pasirodo, kad norint susisiekti su tam tikrais ECU, degimo įjungti nebūtina. Tačiau neįjungus degimo nė vienas jutiklis nemaitinamas. Manome, kad įvyko štai kas: kaip ir kituose automobiliuose, vien atrakinus duris pabunda daugybė ECU. Prijungę diagnostikos skaitytuvą galėjome pasiekti HVAC ECU, todėl greičiausiai neįjungėme degimo ir nieko neįtarėme, kol nepatikrinome tiesioginių duomenų. Kai pradėjome nuiminėti buferį ruošdamiesi testavimui, automobilis galiausiai tinkamai išsijungė ir ryšys su diagnostikos skaitytuvu nutrūko. Kadangi visos durys jau buvo atrakintos ir atidarytos, instinktyviai vėl įjungėme degimą, kad atkurtume ryšį su diagnostikos skaitytuvu — ir radome, kad reikšmės dabar teisingos. Diagnozuojant visada yra ko pasimokyti arba kas gali suklaidinti!
Kadangi nepavyko išgauti gedimo automobilyje ir dar reikėjo patvirtinti problemą, liko tik vienas dalykas — grąžinti šiek tiek dujų į sistemą. Pirmiausia atliktas vakuumavimas, siekiant įsitikinti, kad nėra nuotėkių, o įsitikinus į sistemą buvo įpilta pusė šaltnešio kiekio. Dėl to slėgis buvo šiek tiek žemesnis nei įprasta, tačiau to turėtų pakakti, kad siurblys pradėtų veikti ir mes galėtume nustatyti, kas vyksta.
Vis dar prijungę stotelę paleidžiame HVAC sistemą, pradėdami nuo šildymo režimo, kuriame salonui šildyti naudojamas vidinis kondensatorius. Atsižvelgiant į tai, kaip veikia šildymo kontūras, manometrai nebūtų padėję, nes aukšto slėgio prievadas yra po FOT, vadinasi, ne toje pusėje, kur reikia matuoti slėgį. Todėl teko naudoti diagnostikos skaitytuvą tiesioginiams slėgio jutiklio duomenims gauti. Siurbliui toliau dirbant viskas atrodė gerai, o tada staiga atsidarė slėgio ribojimo vožtuvas, slėgio jutikliui rodant 11 bar. Tai turėtų būti gerokai kompresoriaus darbo ribose ir neturėtų atidaryti ribojimo vožtuvo.
Perjungus į vėsinimo režimą, aukšto slėgio manometras rodė tą patį kaip ir slėgio jutiklis, ko ir tikėtasi, nes bet koks apėjimo vožtuvo 2311 užsikimšimas būtų lėmęs skirtingus rodmenis. Bendras slėgis buvo žemesnis nei įprasta, bet, atsižvelgiant į mažesnį dujų kiekį, to ir tikėtasi; tačiau ko nesitikėjome — ribojimo vožtuvas atsidarė esant 5 bar! Vienintelė tikėtina to priežastis — užsikimšimas tarp kompresoriaus ir slėgio jutiklio. Kaip tai įrodyti?
Su naujuoju 4425A galėjome sukurti temperatūros zondą TA395, nes galime tiekti maitinimą zondams. Jei būtų užsikimšimas, labiausiai tikėtina vieta būtų vidinis kondensatorius. Kadangi iš kompresoriaus turime aukšto slėgio, aukštos temperatūros skystį, susidūrus su ribojimu bus slėgio kritimas, vadinasi, viena užsikimšimo pusė bus karšta, o kita — vėsesnė. Jei skystis / dujos gali laisvai judėti be ribojimo, temperatūros kritimas per kondensatorių turėtų būti minimalus. Šiek tiek temperatūros pokyčio bus, nes šiluma sklaidoma nuo kondensatoriaus paviršiaus, tačiau didelio skirtumo neturėtų būti.
Deja, turėjau su savimi tik vieną temperatūros jutiklį, todėl matavimą teko atlikti du kartus. Tačiau išsaugant visus įrašus Pico galėjome juos analizuoti vėliau. Pirmasis matavimas atliktas ant vamzdžio, esančio arčiausiai pertvaros, akumuliatoriaus spaustuku prispaudžiant temperatūros jutiklio korpusą prie vamzdyno.
Galbūt pastebėjote, kad šioje kreivėje yra ir slėgio matavimas. Apie tai vėliau, tačiau slėgį buvo svarbu stebėti, kad nepasiektume taško, kuriame atsidaro ribojimo vožtuvas. Nors šis rodmuo dėl prijungimo vietos kontūre nėra tikrasis slėgis prie siurblio, anksčiau matėme, kad vožtuvas atsidaro esant 5 bar. Užtikrinę, kad slėgis neviršytų 5 bar, išvengėme dujų išleidimo ir praradimo.
Paleidus HVAC sistemą vėsinimo režimu, ant šio vamzdžio maksimali temperatūra buvo 50 °C. Turėdami čia slėgio piką galime naudoti jį kaip atskaitos tašką: išvedame laiko liniuotes, kad pažymėtume 1 minutę iki šio taško, ir matuojame tarp liniuočių. Kad būtų lengviau palyginti įrašus, galime pridėti papildomą temperatūros kilimo greičio tarp šių liniuočių matavimą. Čia matome, kad programinė įranga rodo 321,8 °C/ks kilimo greitį!
Perkeliame temperatūros jutiklį ant vamzdžio, esančio toliausiai nuo pertvaros.
Čia matome, kad tarp dviejų vamzdžių temperatūros yra nemažas skirtumas, kai slėgis pakyla iki 4,5 bar, o kilimo greitis čia yra 69 °C. Palyginimui, ant kito vamzdžio jis buvo 321,8 °C/ks.
Įtarimams patvirtinti tie patys testai buvo atlikti žinomai tvarkingame automobilyje.
Iš šių matavimų matome, kad skirtumas gerokai gerokai mažesnis: maksimalios temperatūros skiriasi apie 4 °C, o kilimo greičiai nė iš tolo nesiekia 328 °C/ks. Gana įdomu tai, kad nuo pertvaros toliausiai esantis vamzdis iš tikrųjų yra karštesnis, o gedimą turinčiame automobilyje buvo priešingai.
To pakanka kaip įrodymo informuoti klientą, kad vidinį kondensatorių reikia išimti apžiūrai. Tai labiausiai tikėtina priežastis, tačiau atsižvelgiant į tai, kaip lengva prie jo prieiti, verta pirmiausia jį ištraukti tam atvejui, jei tai užsikimšęs vamzdis.
Kaip minėta, turime ir šaltnešio slėgio rodmenį. Jis užfiksuotas naudojant specialią kondicionieriaus pildymo žarną, pritaikytą su Foster tipo mova. Naujasis BNC+ slėgio keitiklis dėl nerūdijančio plieno konstrukcijos patvirtintas kaip tinkamas naudoti su R134A. Kadangi R1234yf ir R134A yra panašūs, pagalvojau, kad pabandysiu! Pridursiu, kad tai yra grynai eksperimentinis dalykas, ir Pico nepritaria priedų naudojimui ne pagal jų paskirtį. Tai buvo daugiau patogumo dėlei, nes slėgio jutiklis būtų buvęs kur kas saugesnis variantas, tačiau kadangi jis buvo užkastas po akumuliatoriaus padėklu ir už vidinio rato arkos, tai atrodė gera dingstis išbandyti alternatyvų metodą. Kaip matote iš aukščiau pateiktų rezultatų, nėra taip blogai; vienintelė problema — maksimalus slėgis, kuris šiam keitikliui yra 200 psi (13,7 bar). Kadangi kondicionieriaus sistemos aukšto slėgio pusė gali tai viršyti, to nerekomenduojama. Vis dėlto galimybė braižyti tikrąjį šaltnešio slėgį per pildymo prievadus gali turėti savo pritaikymą. Su tuo eksperimentavo ir Steve šiame forumo įraše.
Tikiuosi, kad tai padės.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.