Pāriet pie satura

CAT 308E ekskavatorius: Kubota variklio degimo praleidimai

Kas man patinka dirbant šioje srityje – visada yra ko pasimokyti. Deja, svarbiausios pamokos ateina tada, kai suklysti, ko nors nepastebi arba leidi, kad diagnozę nulemtų ankstesnės kitų išvados.

Taip nutinka net ir geriausiems, ir dėl to niekada nereikėtų gėdytis. Visada mielai pripažinau, kai suklysdavau, o dabar, dirbdamas Pico, turiu platformą tuo pasidalyti su kitais ir, tikiuosi, jiems ateityje padėti. Aptariamas atvejis kilo iš pagalbos skambučio su žmogumi, su kuriuo jau esame parengę kelias atvejų analizes. Šįkart asmeniškai prisijungti prie jo negalėjau, todėl padėjau nuotoliniu būdu.

Prie mašinos jau buvo atvykęs kitas technikas ir rekomendavo pakeisti visus 4 purkštukus. Kadangi šie purkštukai nėra iš pigiųjų, o buvo pasakyta, kad reikia visų keturių, mašinos savininkas paprašė antros nuomonės.

Apsiginklavus PicoScope buvo atlikta keletas testų, tarp jų ir santykinės kompresijos testas. Daugeliui iš mūsų tai pagrindinis testas tiriant degimo praleidimus ar variklio galios problemas, nes testo paprastumas kartu su gaunamais duomenimis greitai nurodo kryptį.

Santykinės kompresijos testas: Atliekamas kaip standartinis testas esant degimo praleidimams. Rezultatai parodė tolygias signalo formas, rodančias, kad reikšmingų kompresijos problemų nėra.

Kaip matote paveikslėlyje aukščiau, verta atkreipti dėmesį į kelis dalykus. Pirma, tolygumo požiūriu signalo forma atrodo gana gerai. Akivaizdžių žemos kompresijos požymių nėra, viršūnės vienodos, o sukimo starteriu greitis – 172 rpm. Iš signalo žymeklių matyti, kad didžiausia srovė siekia 700 A. 

Tai gerokai daugiau, nei tikėtumėmės, tačiau verta atkreipti dėmesį, kada šis įrašas padarytas. Iš laiko ir datos žymos matome, kad jis darytas 2023 m. gruodžio 6 d. 14 val. Tai leidžia pasidomėti tos dienos oru, ir matome, kad Londone vidutinė temperatūra buvo 4 ℃ (39 ℉). 

Mašina stovėjo per naktį, kai temperatūra nukrito iki -1 ℃ (30 ℉), vadinasi, variklis buvo šaltas, o tai galėjo padidinti sukimo starteriu srovę. Tai įrodyti būtų galima leidus varikliui įšilti ir vėl patikrinus starterio srovę.

Kadangi variklis užsivesdavo net ir esant tokiam srovės ėmimui, diagnostika judėjo toliau. Atmetus santykinę kompresiją sunku nepradėti galvoti apie kuro sistemą. Galbūt ankstesnis technikas buvo teisingame kelyje…  

Slėgio rampos jutiklio ir išmetimo pulsacijų analizė: Nustatyti 1 ir 4 cilindrų slėgio rampos bei išmetimo pulsacijų nuokrypiai, leidžiantys įtarti purkštukų problemas.

Varikliui veikiant tuščiąja eiga labiausiai išsiskiria išmetimo pulsacija. Aiškiai matomas pasikartojantis dėsningumas, kai signalo forma nėra tolygi. Sugretinus tai su cilindro identifikavimo signalu ir 4 taktų ciklu, ši išmetimo pulsacija priskirtina 1 cilindrui. Naudodami slėgio rampos signalą ir 1 kHz filtrą toje pačioje vietoje matome, kad 1 cilindro, taip pat ir 4 cilindro, slėgio kritimas yra kiek mažesnis, palyginti su 2 ir 3 cilindrais.

Vienas iš būdų išryškinti slėgio rampos jutiklio pokyčius – naudoti išvestinės (derivative) matematinę funkciją, kaip parodyta šiame įraše. Ji gali išryškinti signalo pokyčius, kurie originaliame signale nebūtų akivaizdūs.

Kaip matote šiame ruože, matematinis kanalas rodo du taškus, kuriuose signalas keičiasi, ir jie sutampa su 1 bei 4 cilindrais. Tai kartojasi ne visada, tačiau matoma per visą likusį įrašą ir visada su tais pačiais cilindrais. Tai suteikia daugiau įrodymų, patvirtinančių kuro tiekimo problemą dėl purkštukų.

Padidinę variklio sūkius ir apkrovą galime matyti, kokį poveikį tai daro šiems signalams.  

Išvestinės matematinė funkcija: Pritaikyta slėgio rampos signalo pokyčiams išryškinti, papildomai patvirtinant purkštuko gedimą.

Pasikartojantis įvykis išmetimo sistemoje išlieka, taip pat vis dar matome slėgio rampos jutiklio nuokrypį tiek matematiniame kanale, tiek pirminiame signale. Dėl to, aptarę tai su savo kolega, nusprendėme, kad kalti vienas, galbūt du purkštukai. Priežastis ta, kad antrasis purkštukas gali kompensuoti pirmojo trūkumus, tačiau to nesužinosime, kol pirmasis nebus pakeistas. Mašinos savininkui buvo pranešta apie radinius ir parodyti įrodymai, pagrindžiantys sprendimą dėl vieno purkštuko, su išlyga, kad gali prireikti ir antro, tad purkštukas buvo užsakytas.

Grįžtant prie mašinos: vykstant remontui mano kolega pastebėjo, kad vienas iš 1 cilindro įsiurbimo vožtuvo svirtelių yra nulūžęs!

Bet palaukite: mūsų santykinės kompresijos viršūnės buvo tolygios, tad nulūžusi svirtelė tikrai turėjo matytis signale? Jei į cilindrą nepatenka oras, kompresija bus mažesnė, o signalo viršūnė – žemesnė. Kaip aš galėjau to nepastebėti? 

Būtent tada supratau, kad tai keturių vožtuvų viename cilindre variklis su atskiromis svirtelėmis kiekvienam vožtuvui. Tai reiškė, kad vienas iš įsiurbimo vožtuvų vis dar atsidarydavo ir įleisdavo orą į cilindrą, o to pakako, kad lėtai sukant starteriu santykinės kompresijos signalo viršūnės būtų tolygios. Varikliui pradėjus dirbti oro kiekio nebeužteko visaverčiam degimui, todėl atsirado juodi dūmai ir degimo praleidimas. 

Nors dėl šio nepastebėjimo buvo kiek nesmagu, mašinos savininkas džiaugėsi gavęs antrą nuomonę. Iš pradžių buvo planuojama keisti keturis purkštukus, o vien detalės būtų kainavusios beveik 4 500 £, ir tai problemos nebūtų išsprendę!

Diagnostikoje viskas yra pamoka, tad ką iš to galime pasiimti? Pirma, būtina teisinga techninė informacija. Antra, prieš pradedant bet kokią diagnostiką pasistenkite kuo daugiau sužinoti apie mašiną ir variklį, su kuriuo dirbate. Galiausiai remdamiesi pirminiu kliento nusiskundimu numatykite, kokius matavimus tikriausiai atliksite, ir susipažinkite su mazgų išdėstymu.

Kartais tai ne visada įmanoma, o variklis dažnai lieka nežinomas, kol jo nepamatai, tačiau bent jau įsitikinkite, kad žinote, kur rasti informaciją, kai jau būsite prie mašinos.

Ir pagaliau stenkitės ignoruoti bet kokią ankstesnę kito žmogaus diagnozę. Labai lengva duomenis pritempti prie pirminės išvados, kuri gali būti įstrigusi pasąmonėje. Tai ignoruoti nelengva, ypač kai matomi duomenys sutampa su pirmine diagnoze. Vis dėlto laikykitės tvirtai, nieko nelaikykite savaime suprantamu ir niekada nedarykite prielaidų!

Ką galėjome padaryti kitaip? 

Jei turite papildomų neardomojo testavimo galimybių, pavyzdžiui, slėgio keitiklį, naudokite jį! Žinau, kad santykinė kompresija yra paprastas testas ir apie jį daug kalbame kaip apie pirmąjį matavimą, bet kodėl tuo pačiu metu nepridėjus išmetimo arba įsiurbimo pulsacijos? Kadangi šio testo metu variklis veikia kaip oro siurblys, jūs tiesiog matote oro judėjimą per variklį. Esu beveik tikras, kad jeigu šio testo pradžioje būtume turėję išmetimo ir (arba) įsiurbimo pulsacijos signalą, būtume pamatę kai ką, kas mus būtų nukreipę kita linkme. 

Nueinant į kraštutinumą: jei turite 4 kanalų osciloskopą, jūsų schema galėtų atrodyti taip: 

•    A kanalas: santykinė kompresija (įtampa arba srovė),
•    B kanalas: išmetimo pulsacija
•    C kanalas: įsiurbimas su pulsacijos jutikliu 
•    D kanalas: cilindro identifikavimas.

Šiame darbe kiekviena diena – mokyklos diena! Tikiuosi, tai padės.

Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.

Audi A8: diagnostika prie saugiklių dėžės srovės replėmis