Kalbant apie diagnostiką, atkaklumas yra svarbiausia, ir niekada tai nebuvo taip aktualu kaip šiame atvejo tyrime.
Jei iš pirmo karto nepavyksta… likusią dalį žinote patys.
Šis atvejo tyrimas aprašo 2007 m. VW Caddy 1.9 TDI (variklio kodas BLS) trūkumų šalinimą po įsigijimo. Caddy buvo nupirktas aukcione vasarą žinant, kad automobilis veikia ne geriausiai, tačiau vis dėlto „važiuoja“!
Nuo įprasto atvejo tyrimo šis skiriasi tuo, kad neturime kliento nusiskundimo. Šiuo atveju padedame vietiniame remonto projekte – savininkas kreipėsi į mus, kai darbai pasidarė per sudėtingi.
Pradiniai simptomai buvo susiję su variklio vibracijomis, variklio triukšmu, galios trūkumu ir blogu užvedimu.
Trumpai tariant, savininkas pakeitė toliau išvardytus mazgus – tai išsprendė galios ir pusiausvyros problemas, tačiau užvedimo problemos liko:
- Turbokompresorių
- Dvimasį smagratį ir sankabą
- Kaitinimo žvakes
- Paskirstymo diržą
- EGR „aklinimą“ (blank off)
- Kuro filtrą
- Aušinimo skysčio temperatūros jutiklį
- Kuro pakėlimo (priming) siurblį
- Tandeminį siurblį
- Purkštukų pynę
- Starterį ir variklio pynės remontą.
Jei tai būtų buvęs kliento automobilis, ar galite įsivaizduoti kiekvieno iš pirmiau išvardytų remontų kainą ir paaiškinimą? Žinant automobilio istoriją, pagunda įsitraukti ir pritaikyti PicoScope buvo per didelė.
Pradžioje atlikta bazinė apžiūra yra neįkainojama – ji patvirtino, kad visi minėti remontai atlikti teisingai, o kuro kokybė normali. Ilgo sukimo starteriu simptomas buvo patvirtintas ir lengvai atkartojamas nepriklausomai nuo variklio temperatūros. Užsivedus varikliui, automobilio charakteristikos buvo geros, jokių važiavimo trūkumų.
Variklio gedimo lemputė švietė, bet tik dėl EGR (kurį savininkas pašalino).
Sukant variklį esant gedimui, iš išmetimo vamzdžio buvo juntamos oro pulsacijos, tačiau nebuvo nei garų, nei dūmų – tai rodė, kad sukimo metu kuras nepurškiamas (sukimas dažnai trukdavo net 15 sekundžių, kol variklis užsivesdavo ir imdavo veikti!).
Apsvarstę tai ir įvertinę pirmiau aprašytą istoriją, tarp tikėtinų priežasčių turėjome iškelti kompresiją, vožtuvų fazes ir purkštukų signalus – juk paskirstymo diržas buvo pakeistas, o sukimo metu iš išmetimo vamzdžio nesklido nei garų, nei dūmų.
Toliau pateikta registracija rodo alkūninio veleno, skirstomojo veleno, starterio srovės ir purkštukų signalus sukimo metu. Čia vienu šūviu nušauname kelis zuikius: patvirtiname, kad alkūninio ir skirstomojo velenų signalai yra, kad purškimo įvykiai vyksta, kad santykinės kompresijos pikai tolygūs, o sukimo greitis teisingas pagal dažnio skaičiavimą (žr. toliau, kaip apskaičiuojame sukimo greitį).
Abi laiko liniuotes nustačius ties 2 kompresijos pikais kiekvienam alkūninio veleno apsisukimui, programinė įranga apskaičiuoja šių pikų dažnį (4,479 Hz). Dažnis matuojamas ciklais per sekundę, todėl 4,479 Hz padauginę iš 60 gauname ciklus per minutę, geriau žinomus kaip aps./min. Testas patvirtino 269 aps./min sukimo greitį.
Dabar, kai patvirtinta, kad purškimo įvykiai vyksta (atrodo, ties viršutiniu rimties tašku), kaip galime patvirtinti teisingas vožtuvų fazes remdamiesi vien gerais alkūninio ir skirstomojo velenų jutiklių signalais?
Čia į pagalbą atėjo Pico Waveform Library (signalų formų biblioteka). Naršant bibliotekoje su paieškos įrankiu buvo rasta panaši signalo forma iš žinomai tvarkingo variklio, įkelta Pico naudotojo.
Signalų formų biblioteka pasiekiama per meniu File; reikia, kad prie kompiuterio būtų prijungtas automobilinis PicoScope ir kad turėtumėte galiojantį Pico Automotive Forum naudotojo vardą bei slaptažodį.
Signalų formų bibliotekos vaizdas rodo, kaip paieška „VW, CADDY, 2001-2008, BLS“ iš 1077 įkeltų signalų formų rado identišką atitikmenį, leidusį neardomuoju būdu patvirtinti alkūninio ir skirstomojo velenų tarpusavio padėtį.
Čia matome iš mūsų signalų formų bibliotekos atsisiųstą signalo formą su teisingomis vožtuvų fazėmis.
Toliau pateiktas vaizdas patvirtina mūsų VW Caddy vožtuvų fazių klaidą: skirstomojo veleno signalas nesutampa su 8-uoju alkūninio veleno signalo piku po atskaitos taško.
Naudodami sukimosi liniuotes (Rotation Rulers) 0–720° alkūninio veleno pasisukimui pažymėti ir PicoScope mastelio funkciją, kad matytume daugiau detalių dominančioje srityje, tada įvedėme laiko liniuotes (Time Rulers) alkūninio ir skirstomojo velenų signalų neatitikimui parodyti. Galime išmatuoti ne tik laiko skirtumą tarp skirstomojo ir alkūninio velenų – dabar galime išmatuoti ir klaidą alkūninio veleno pasisukimo laipsniais pagal sukimosi liniuotes.
Žvelgiant į mastelio apžvalgą lengva pamatyti, kiek daug detalių atskleista neprarandant skiriamosios gebos, nes viename ekrane turime 1 milijoną atskaitų. Aiškiai matome kiekvieną atskirą alkūninio ir skirstomojo velenų signalų piką (dantį), ir nepamirškite, kad variklis dirba tuščiąja eiga!
Žinomai gera signalo forma patvirtina, kad atitinkamas skirstomojo veleno jutiklio signalo pikas turi sutapti tiesiai su 8-uoju alkūninio veleno jutiklio signalo piku po atskaitos taško.
Identiškas skirstomojo veleno signalo pikas mūsų probleminiame Caddy nesutampa su 8-uoju piku po atskaitos taško, o atsilieka 2,6 alkūninio veleno pasisukimo laipsnio.
Žiūrėdami į šią fazių klaidą (2,6 alkūninio veleno laipsnio) žinome, kad tai nėra vienu dantimi pražiūrėtas paskirstymo diržas, nes tai atitiktų 16°+, kadangi alkūninio veleno skriemulys turi 22 dantis vienam apsisukimui (22 × 16,3 = 360 laipsnių).
Nuėmus viršutinį paskirstymo diržo gaubtą paaiškėjo skirstomojo veleno skriemulio padėtis skirstomojo veleno atžvilgiu. Skriemulys tvirtinamas 3 M8 varžtais per pailgintas skyles – tai leidžia reguliuoti „Torsion“ vertę tiksliai derinant vožtuvų fazes atitinkamu diagnostikos skaitytuvu. Mūsų Caddy matėsi originalios žymės, įspaustos skirstomojo veleno skriemulyje – jos rodė pradinę padėtį prieš reguliavimus, atliktus keičiant paskirstymo diržą.
Skriemulys buvo greitai pareguliuotas ir grąžintas į pradinę vėlinamą padėtį (pagal žymes), o vožtuvų fazės pakartotinai patikrintos – viskas gerai.
Šiuo momentu būtų puiku pasakyti, kad užvedimo problema išspręsta, tačiau tiesa ta, kad… NE! Blogo užvedimo simptomas išliko: iki užsivedimo variklį reikėdavo sukti ilgiau nei 15 sekundžių! Laikas apibendrinti:
- Vožtuvų fazių klaidą reikėjo pašalinti prieš tęsiant diagnostiką.
- Variklio sukimo greitis ir kompresija buvo geri.
- Purkštukų signalai buvo.
- Sukimo metu iš išmetimo sistemos nesklido nei garų, nei dūmų.
Išmetamųjų garų nebuvimas sukimo metu paskatino patikrinti kuro tiekimą ir atlikti slėgio matavimus WPS500 slėgio keitikliu.
Čia panaudojome WPS500 su stebėjimo bloku (sight block), kad prisijungę prie kuro tiekimo žarnos stebėtume dyzelino teigiamą pakėlimo slėgį, o tandeminio siurblio tiekimo slėgį – per tandeminio siurblio korpuse įrengtą testavimo prievadą.
Toliau užfiksuota signalo forma patvirtino mūsų įtarimus:
Pakėlimo slėgis ir kuro būklė buvo geri – per stebėjimo bloką nesimatė dyzelino prisotinimo oru, o pakėlimo slėgis buvo pakankamas tiek įjungus degimą, tiek viso sukimo metu. Tačiau tandeminis siurblys parodė nepakankamą slėgį varikliui užvesti (ilgai sukant slėgis galiausiai pakildavo tiek, kad variklis užsivesdavo).
Užfiksuota signalo forma tikrai atitinka simptomus ir paaiškina, kodėl nėra pradinio degimo ir kodėl sukimo metu iš išmetimo sistemos nesklinda dūmų. Dabar klausimas – kodėl (prisiminkite, kad tandeminis siurblys buvo pakeistas, o kuro pakėlimas geras)?
Budėjimo metu (matavimo įranga prijungta, variklis išjungtas) paaiškėjo, kad kuras iš stebėjimo bloko slenka variklio link, o paskui atsiranda oro burbuliukų, kol stebėjimo blokas visiškai ištuštėja nuo dyzelino – tai rodo nuotėkį pakėlimo arba aukšto slėgio kontūre!
Pakėlimo kontūrą buvo galima atmesti, nes išorinių nuotėkių nebuvo. Todėl teko sutelkti pastangas į vidinį aukšto slėgio kontūro nuotėkį, taigi dėmesys nukrypo į purkštukus – vienintelius mazgus, kurie nebuvo pakeisti!
Purkštukai buvo išimti; savininkas pranešė, kad jų įtvirtinimas galvutėje buvo netikėtas – juos ištraukti iš atitinkamų vietų prireikė minimalių pastangų. Toliau pateiktuose vaizduose parodytos susirūpinimą keliančios sritys ties O formos sandarinimo žiedais ir atitinkamais apdirbtais paviršiais galvutėje bei ant purkštuko.
Kadangi keisti reikėtų ne tik purkštukus, bet ir galvutę, o tai brangu, nieko nebuvo galima prarasti (išskyrus laiką) pakeitus O formos sandarinimo žiedus ir tikintis geriausio! Netrukus iš savininko atėjo gera žinia, kad užvedimo problema išnyko – beliko prijungti osciloskopą ir įsitikinti, kad viskas gerai.
Grįžus į Pico, dviem stebėjimo blokais buvo stebimas kuro pakėlimo ir grąžinimo slėgis, o tandeminio siurblio slėgis matuotas per testavimo prievadą – iš viso naudoti trys WPS500 keitikliai. Tai suteikė retą galimybę realiu laiku pamatyti šio TDI variklio kuro tiekimo sistemos veikimą įvairiais etapais: pakėlimo, sukimo, tuščiosios eigos ir išjungimo, kai jokių užvedimo ar važiavimo problemų nebebuvo.
Toliau pateiktame vaizde parodyta trijų WPS500 slėgio keitiklių prijungimo schema:
Aukščiau pateikta signalo forma patvirtina pakankamą pakėlimo slėgį ir greitą tandeminio siurblio slėgio augimą pradėjus sukti. Dabar variklis užsiveda per 530 ms (pusę sekundės).
Toliau pateikiama kuro slėgio kontūrų apžvalga nuo degimo įjungimo (pakėlimas), sukimo, užsivedimo, tuščiosios eigos iki išjungimo išjungus degimą.
Ši signalo forma atskleidė netikėtą scenarijų: įjungus degimą pakėlimo slėgis yra lygus grąžinimo slėgiui. Atkreipkite dėmesį ir į nedidelį tandeminio siurblio slėgio padidėjimą, kuris išjungus degimą, slėgiui krintant, taip pat lygus pakėlimo ir grąžinimo slėgiams.
Nors čia turėjome prabangą naudoti kelis slėgio keitiklius, jei būtų buvęs tik vienas (kaip realiame gyvenime), būtume naudoję trigerį ties degimo įjungimu ir matavę kiekvieną slėgio tašką atskirai. Išsaugoję kiekvieną registraciją kaip atskaitos signalo formą, galėtume jas uždėti vieną ant kitos ir padaryti tokią pačią išvadą, jei tik išlaikytume identišką laiko bazę ir darbo sąlygas.
Išvada
Užvedimo problemos, buvusios nuo pirkimo vasarą iki žiemos vidurio, dabar išspręstos pakeitus purkštukų O formos sandarinimo žiedus. Panašu, kad žiedai (viduje) praleido tandeminio siurblio tiekiamą aukšto slėgio dyzeliną ir neleido varikliui tinkamai užsivesti. Ilgai sukant, tandeminio siurblio tiekimo slėgis galiausiai pakildavo tiek, kad variklis užsivesdavo.
Savininkas taip pat pranešė apie pastebimai padidėjusį variklio alyvos lygį – tikriausiai dėl užteršimo dyzelinu, kuris pro aukšto slėgio kontūrą prasiskverbė pro purkštuką į degimo kamerą, o pro stūmoklio žiedus – į karterio dugną.
Po remonto automobilis kasdien naudojamas daugiau nei mėnesį, nuvažiuota nemažai kilometrų – problemos nepasikartojo ir variklio alyvos lygis nedidėja.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.