Pāriet pie satura

Fiat Kobelco E135 ekskavatorius: variklis netikėtai išsijungia

Po to, kai pristatėme savo variklių ir hidraulikos rinkinį (Engine and Hydraulics kit), buvo visai natūralu, kad manęs paklausė, kaip šį rinkinį pritaikyti sugedusiai mašinai. Čia turime Fiat Kobelco E135 vikšrinį ekskavatorių su Iveco 4 cilindrų dyzeliniu varikliu. Variklyje nieko ypatingo nėra: tai senojo tipo pramoninis variklis su krumpline pavara, rotaciniu siurbliu ir mechaniniais purkštukais. Kalbant apie variklio elektros įrangą, ten iš tiesų nedaug kas vyksta!

Vienas dalykas, kurio išmokau – techninės informacijos prieinamumas statybinei technikai yra labai ribotas. Galima nusipirkti atskirus vadovus, tačiau nėra jokio centrinio informacijos šaltinio ar duomenų centro statybinei technikai, todėl bet ką sužinoti apie šią konkrečią mašiną gana sudėtinga!

Kaip visada (o šiuo atveju ypač) itin svarbus buvo pokalbis su klientu. Pasak operatoriaus, mašina visada buvo kiek kaprizinga, tačiau prieš keturis mėnesius ėmė rimtai išdykauti. Variklis staiga sustodavo, kai mašina buvo naudojama darbui!

Hidraulikos bėda ta, kad jei pirminis variklis dėl kokios nors priežasties sustoja, sustoja viskas. Pavyzdžiui, jei važiuojate per statybvietės įvažiavimą ir mašina užgęsta pusiaukelėje, yra tik dvi išeitys: arba ji vėl užsiveda, arba ją reikia nustumti ar nutempti į šalį. Mašiną ne kartą apžiūrėjo mobilus technikas, kuris gedimą priskyrė variklio stabdymo (stop) solenoidui, tačiau taip pat rado metalo nuolaužų aukšto slėgio siurblyje. Siurblys buvo išsiųstas kapitaliniam remontui manant, kad būtent tai sukėlė stabdymo solenoido problemą. Stabdymo solenoido gedimas atrodė logiškas dėl to, kad mašinoje mažai elektroninių komponentų, o jokių įspėjamųjų ženklų apie gedimą nėra. Stabdymo solenoidas tikrai galėtų sukelti simptomus, kuriais skundėsi klientas.

Solenoidas pakeistas, mašina grįžo į darbą, tačiau po 4 savaičių nutiko tas pats – variklis staiga, be jokio įspėjimo, užgeso. Po papildomo tyrimo paaiškėjo, kad stabdymo solenoidas vėl sugedo. Sumontuotas dar vienas, mašina vėl dirba. Praeina dar trys keturios savaitės ir vėl tas pats. Iš viso mašinai per tiek pat mėnesių pakeisti keturi stabdymo solenoidai, ir viskas pasiekė tašką, kai klientas objekte laiko atsarginį solenoidą, kad galėtų jį pakeisti ir mašina dirbtų toliau. Kiek man žinoma, stabdymo solenoidai yra kokybiškos detalės, be to, tam tikrų komponentų tiekimas yra tik iš gamintojo (OEM).  Kadangi statybinėje technikoje informacijos ar borto diagnostikos beveik nėra, manęs paklausė, ar PicoScope galėtų atskleisti ką nors, kas sukelia šį per ankstyvą stabdymo solenoido gedimą. Nors labai mėgstu iššūkius, nebuvau visai pasiruošęs kai kuriems sunkumams, su kuriais teko susidurti.

Kaip minėjau anksčiau, informacijos trūkumas gana stebino, turint omenyje, kokia didelė yra statybinės technikos pramonė. Taip pat supratau, kad dirbti su šiomis mašinomis, švelniai tariant, sunku. Manau, senojo tipo rotacinis kuro siurblys ir paskirstymo krumpliaračiai naudojami todėl, kad sumontavus variklį prie jo iš tiesų beveik neprieisi! Turėjau tarsi pašto dėžutės formos plyšį, pro kurį bandžiau pasiekti variklio skyrių, arba alternatyvą – lįsti iš viršaus. Bet kuriuo atveju tai nebuvo lengva.

Laimei, šiuo atveju kuro siurblys buvo beveik tiesiai priešais tą plyšį, todėl prieiga prie stabdymo solenoido buvo palyginti paprasta. Taip pat verta paminėti ypač ilgus laidus, kurie tiekiami su hidraulikos rinkiniu. Jie labai pravertė dirbant su tokio dydžio mašina, ir manau, kad šiame sektoriuje dirbantiems žmonėms jų suteikiamas papildomas manevringumas būtų naudingas.

Norėdamas įvertinti, kas vyksta mašinoje, dėl ribotos informacijos nusprendžiau elgtis kuo mažiau invaziškai. Todėl pradėjau nuo paprasto srovės matavimo prie stabdymo solenoido ir akumuliatoriaus įtampos, pereinant iš „uždegimas išjungtas“ į „uždegimas įjungtas“. Šiame etape norėjau tik pamatyti, ar stabdymo solenoido srovė kinta, ir taip įsitikinti, kad jis veikia.

  1. 24 V sistemai reikia nustatyti ±50 V įtampos ribas
  2. Akumuliatoriaus įtampos signalas
  3. Liniuotėmis rodoma išmatuota įtampa, akumuliatoriaus – 27,06 V
  4. Laiko liniuotė žymi uždegimo įjungimą
  5. Srovės padidėjimas prie stabdymo solenoido rodo veiklą įjungus uždegimą

Iš to galiu drąsiai teigti, kad srovė teka per stabdymo solenoido ritę, taigi bent jau variklis užsives! Taigi metas užvesti.

  1. Akumuliatoriaus įtampa
  2. Srovė prie stabdymo solenoido
  3. Liniuočių apžvalga
  4. Mastelis ×4, kad matytųsi daugiau detalių

Vienas dalykas, kuris užvedant variklį krito į akis, buvo nepastovus akumuliatoriaus įtampos kilimas, matomas ir stabdymo solenoido srovėje. Pritaikius srovei mastelį, šį padidėjimą tapo lengviau pastebėti. Akumuliatoriaus įtampos ir srovės padidėjimas matomas elektros sistemoje, o šiuo atveju įtampa pakyla iki šiek tiek daugiau nei 30 V. Svarstant, kas šioje konkrečioje mašinoje galėtų padidinti akumuliatoriaus įtampą, vienintelis dalykas, galintis tai padaryti, yra generatorius.

Turėdamas tai omenyje, nusprendžiau pažiūrėti akumuliatoriaus įtampą AC režimu (AC coupled) ir patikrinti generatoriaus pulsaciją, ar joje nėra kažko neįprasto. Taip pat pasinaudojau tuo, kad turiu keturis kanalus (kai vietos mažai, surinkti kuo daugiau informacijos vienu kartu būna labai naudinga). Dabar turiu akumuliatoriaus įtampą AC ir DC režimais, stabdymo solenoido srovę ir įtampą. Tai leis suprasti, kas vyksta prie stabdymo solenoido, kai akumuliatoriaus įtampa šiek tiek pakyla. Tai, ką radau, buvo nepaprastai įdomu ir tokio dalyko dar nebuvau matęs.

  1. Akumuliatoriaus įtampa AC režimu
  2. Akumuliatoriaus įtampa DC režimu, stabdymo solenoido srovė ir įtampa
  3. Didžiausia nuolatinė (DC) įtampa prie akumuliatoriaus ir prie stabdymo solenoido

Puikus dalykas stebint akumuliatoriaus įtampą AC režimu yra tai, kad generatoriaus pulsaciją matome daug detaliau. Tai suteikė informacijos, leidžiančios nustatyti tokius dalykus kaip diodo gedimas ar įtampos reguliatoriaus triktys. Aiškiai matome, kad su generatoriaus pulsacija kažkas rimtai negerai. Atrodo, kad maždaug sekundę įtampa yra beveik visiškai neišlyginta ir matome sinusoidę, būdingą kintamajai įtampai. Įprastai tikėtumėmės, kad kintamosios srovės pulsacija svyruos apie 0 voltų su nedideliu pulsavimu iš teigiamos į neigiamą pusę, tačiau niekada neviršys 1 V. Aukščiau pateiktame įraše nustatyta ±1 V riba, kurią atsiradus šiai bangai iš tiesų peržengiama. Taip pat matome daug nepastovių smailių pačioje pulsacijoje, ir jos matomos visoje likusioje elektros sistemoje. Kai matome tokį pulsacijos svyravimą, kartu matome ir sistemos nuolatinės įtampos padidėjimą, kuris pastebimas prie stabdymo solenoido bei jo srovėje. Žinant, kad toks generatoriaus elgesys yra netikėtinas, buvo primygtinai rekomenduota generatorių pakeisti. Bet kas dėl pirminio kliento skundo apie laikui bėgant gendančius stabdymo solenoidus? Ar ši viršįtampė galėtų sukelti solenoido gedimą? Taip, gali. Per didelė įtampa sukelia per didelę ritės srovę, kuri perkaitina solenoido ritę ir ją sudegina. Kintant kintamosios srovės pulsacijai, padidėja ir įtampa, ir srovė, o tai patvirtintų šią teoriją, tačiau ar to pakaktų ritei sudeginti? Negalėjau galutinai įrodyti, kad kintamosios srovės pulsacija buvo gendančių stabdymo solenoidų priežastis, nes kol dirbau su mašina, ji taip ir neužgeso. Būtų buvę puiku pamatyti, kaip akumuliatoriaus įtampa pakyla tiek, kad srovė prie stabdymo solenoido taptų pakankamai didelė ritei perkaitinti ir sudeginti, tačiau, kaip visada, laikas nebuvo mūsų pusėje, o klientui reikėjo atsakymo.

Turint tai omenyje, vienintelis dalykas, kuriuo esame tikri, yra tai, kad generatoriaus signalas neteisingas ir patį generatorių reikia keisti prieš atliekant tolesnius patikrinimus. Klientas sutiko, ir atlikus remontą grįžau prie mašinos, kad padaryčiau tuos pačius matavimus kaip ir su senuoju generatoriumi. Rezultatai kalba patys už save.

Matome, kad nepastovios smailės dingo, ir, išskyrus nedidelį triukšmą, kurį galėjo lemti įvairios priežastys, signalas daug švaresnis. Palikus variklį veikti ilgesnį laiką, jokių „bangos“, kurią mačiau su senuoju generatoriumi, požymių nebuvo, o įtampa stabiliai laikėsi ties 28 V.

Mašina jau daugiau nei mėnesį dirba be jokių praneštų problemų – tai žinome iš nuolatinio operatoriaus grįžtamojo ryšio. Manau, kaip ir su bet kuo, kas yra su pertrūkiais, būtų buvę puiku užfiksuoti tikslų gedimo momentą, tačiau kartais įrodyti, kas nėra gedimo priežastis, yra ne mažiau svarbu nei įrodyti, kas ji yra. Manau, čia išmokau, kad nepaisant informacijos trūkumo, nepaisant to, kad daugumos komponentų net nesimato, ir be prieigos prie gedimo kodų, kartais pradėjus nuo pačių paprasčiausių testų galima gauti kryptį ir supratimą. Šiuo atveju tereikėjo pažiūrėti į akumuliatoriaus įtampą.

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

Hidraulinio siurblio testavimas su PicoScope: PQ testas (MIC#10)