Įvadas
Neseniai pastebėjau, kokie įvairūs dalykai darosi čia, Pico. Nors pagrindinė rinka yra automobiliai, PicoScope vis dažniau taikomas ir kitose pramonės šakose.
Atsirandant vis įvairesniems atvejams, galimybė praleisti dieną prie didelio ekskavatoriaus buvo proga, kurios nebuvo galima praleisti.
Kliento aprašymas
Šis klientas pranešė, kad mašinai veikiant iš jos sklinda juodi dūmai, o apkrovus iki maksimumo variklis užgęsta.
Techninis aprašymas
Nors jaučiuosi šiek tiek grįžęs prie savo ištakų, nes vis dažniau pasitaiko statybinės ir žemės ūkio technikos atvejų, mane vis dar stebina technikams prieinamos diagnostinės pagalbos trūkumas. Statybinėje technikoje sunkiai randu standartinę OBD diagnostikos jungtį. Tai reiškia, kad nepriklausomam technikui reikia milžiniško kiekio diagnostikos įrangos kiekvienai mašinai aptarnauti. Tai nei praktiška, nei finansiškai pagrįsta. Todėl mums lieka technikų patirtis ir galimybė rasti instrukciją, jei pasiseks.
Statybinės ir sunkiosios technikos sektoriuje vykstantys pokyčiai tokie, kad mašinos tampa vis pažangesnės ir susiduria su griežtėjančiais taršos reikalavimais. Senosios rotorinio tipo kuro įpurškimo sistemos, per kurias galėjo laisvai praeiti mažas akmenukas ir jos vis tiek veikdavo, tampa tolima praeitimi. Common rail dyzeliniai varikliai, AdBlue bakai, DPF ir vis sudėtingesnės variklio bei taršos valdymo formos tampa įprastu dalyku. Daugumai mūsų, jau seniai besidarbuojančių su automobiliais, tai gali skambėti gana įprastai, tačiau ko šioms mašinoms trūksta variklio valdymo srityje, tą jos atsveria hidraulikos valdymu. Šių mašinų saugos lygis reikalauja, kad hidraulinio slėgio ir srauto valdymas būtų itin tikslus. Varikliai, jų sumontavimas ir valdymas taip pat tampa vis sudėtingesni. Kliento pranešimas apie juodus dūmus ir galios trūkumą skamba pernelyg pažįstamai. Poreikis greitai ir efektyviai diagnostikai yra dabar.
Užduotis
Kaip ir daugumoje statybinių bei žemės ūkio mašinų, variklis nėra JCB. Šis yra Isuzu 4HK.
Kaip matėme bėgant metams, transporto priemonių gamintojai dažnai dalijasi pavarų grupėmis, tačiau bando tai paslėpti po savais ženklais ir plastikinėmis apdailomis. Statybinėje technikoje viskas matoma plika akimi!
Daugybė skirtingų variklio pritaikymų ir tai, kad ta pati mašina gali turėti skirtingas galias, kartu labai apsunkina pasiruošimą prieš atvykstant prie mašinos. Vis dėlto atvykęs prie mašinos pastebėjau kai kuriuos pažįstamus komponentus: turbiną, MAP jutiklį, alkūninio veleno jutiklį, elektroniniu būdu valdomus purkštukus, aštuonių laidų EGR vožtuvą... palaukite, aštuonių laidų?
Prieš imdamasis aštuonių laidų EGR vožtuvo nusprendžiau, kad verta patikrinti kai kuriuos su galios trūkumu susijusius variklio signalus.
Gali būti ir kitų giluminių problemų, tokių kaip: per didelis purkštukų kuro tiekimas, užsikimšęs įsiurbimo traktas, prasta kompresija (sukelianti nepilną degimą) ir kitos, dėl kurių galėtų atsirasti juodi dūmai ir galios trūkumas.
Pasinaudodamas keturiais PicoScope kanalais nusprendžiau užfiksuoti alkūninio veleno padėties, MAP jutiklio ir 1-ojo cilindro purkštuko srovės signalus, o turėdamas po ranka WPS500X galėjau nustatyti tikrąjį įsiurbimo kolektoriaus slėgį. Maniau, kad verta įsitikinti, jog MAP jutiklis veikia teisingai. Naudojant „T“ formos trišakį WPS500X įterpimui, MAP jutiklio išėjimo signalas nebuvo sutrikdytas. Tai geras būdas patikrinti MAP jutiklio rodmenį ir kartu nustatyti fizinį slėgį.
Diagnostika
Žemiau pateiktas įrašas darytas mašinai įšilus iki darbinės temperatūros, varikliui sukantis darbiniais sūkiais (maždaug 2000 sūk./min.), o tada, siekiant atkartoti gedimą, strėlės rankena buvo patraukta iki galo (deadhead).
- Alkūninio veleno jutiklis
- Alkūninio veleno matematinis kanalas variklio sūkiams – greitis 1900 sūk./min.
- Variklio užgesimas, nustatytas pagal variklio sūkių kritimą
- MAP jutiklis
- Įsiurbimo kolektoriaus slėgis su WPS500X
- 1-ojo cilindro purkštuko srovė
Kad gaučiau gerus diagnostinius vaizdus, turėjau pritaikyti kanalų filtravimą; iki šiol išmatavau nemažai skirtingų mašinų ir visos jos atrodo gana triukšmingos. Tai nėra PicoScope problema, nes filtravimą galime pritaikyti ir po įrašymo. Kitas būdas signalui išvalyti būtų atskaitą imti nuo jutiklio ar vykdiklio masės. Deja, dažniausiai elektros schemos rasti nepavykdavo, tad akumuliatoriaus neigiamas gnybtas arba važiuoklės masė yra geriausia alternatyva.
Aukščiau pateiktame įraše B kanalui pritaikiau 1 kHz žemų dažnių filtrą, kad būtų lengviau suprasti, kas vyksta. Kad pokyčiai signale būtų labiau matomi, B kanalo mastelio padidinimas suteikė daugiau detalių. Daugiau informacijos apie mastelio keitimą rasite:
https://www.picoauto.com/library/training/scope-school-part-3-tips-and-tricks
Vienas pirmųjų dalykų, kurį pastebiu iš MAP jutiklio (4), yra tai, kaip tiksliai jis seka fizinį įsiurbimo kolektoriaus slėgį.
WPS500X naudojimas (5) yra puikus būdas patvirtinti, kad jutiklio signalas atitinka tai, kas fiziškai vyksta sistemoje. Žinau, kad ne visada to reikia, tačiau kai duomenų srautas neprieinamas, jutiklių signalų patikra yra gyvybiškai svarbi diagnozei.
Toliau įjungiau liniuotes, kad išmatuočiau kolektoriaus slėgį prieš apkraunant mašiną ir jai užgesus. Nustačiau, kad esant 1900 sūk./min. WPS500X išmatuotas slėgis buvo 133,8 mbar, o jutiklis rodė 1,332 volto. Nepamirškite, kad jutiklis, varikliui neveikiant, turės atskaitos įtampą, atitinkančią atmosferos slėgį. Todėl 0 voltų ties MAP jutikliu nereiškia atmosferos slėgio – šiuo atveju jį išmatavau ties 1,07 volto. Ar tai teisinga? Negalėčiau pasakyti, tačiau turėdamas prijungtą WPS500X galėjau būti tikras, kad jutiklis rodo kažką, kai išjungus variklį ir įjungus degimą jis praneša 0 bar slėgį.
Žvelgiant į WPS500X rezultatus, 133,8 mbar esant 1900 sūk./min. atrodo gana mažai, ypač kai mašina turi turbiną, net ir be apkrovos. Tiesą sakant, nesu tikras, ko tikėtis, bet manyčiau, kad, atsižvelgiant į turbinos dydį, turėtų būti pasiekiama 200 mbar.
Esu tikras, kad dabar visi šaukiate man: „PATIKRINK EGR!“ – ir sudarant galimų priežasčių veiksmų planą jis tikrai bus sąraše.
Patikrinau jungtis, kad įsitikinčiau, jog nėra nuotėkių iš tarpinio aušintuvo ar vamzdynų ir kad galimas pripūtimas neišeina laukan. Radau, kad EGR vamzdis nuo išmetimo sistemos buvo įtrūkęs su nemažu nuotėkiu, tačiau, mano nuomone, nepakankamu, kad MAP nukristų taip žemai.
Pereikime prie EGR vožtuvo. Valio, girdžiu jus sakant. Dabar susidūriau su kažkuo, ko anksčiau nebuvau matęs – aštuonių laidų EGR kištuku. Esu tikras, kad daugelis jūsų su tuo yra susidūrę, bet man tai buvo nauja. Galėčiau tiesiog nuimti vamzdyną ir imtis darbo, tačiau man patinka išsiaiškinti, kaip kas nors veikia, ir dar svarbiau – pateikti klientui įrodymus, kas sugedo, nerizikuojant nulaužti varžtų!
Tai ne tik pateisina mano sugaištą laiką, bet ir padeda geriau suprasti mašiną ateičiai, kai susidursiu su panašiu nusiskundimu.
Metas ieškoti techninės informacijos apie šį vožtuvą!
Kaip jau ne kartą sakiau, techninė informacija apie šias mašinas atrodo tarsi mistinis dalykas. Vis dėlto šiuo atveju man pasisekė dirbti su Isuzu varikliu, apie kurį prieinama gana nemažai informacijos. Man pavyko rasti Isuzu kuro įpurškimo sistemos vadovą, kuriame buvo ir paprasta elektros schema. Nepaisant to, buvo tam tikrų skirtumų, o neturint tikslaus vadovo daug duomenų buvo neaktualūs, tačiau elektros schemoje aštuonių laidų EGR vožtuvą radau.
Kaip matyti schemoje, EGR vožtuvas turi aštuonis laidus – kaip ir mašinoje. Yra maitinimas, masė, trys valdymo laidai ir trys padėties grįžtamojo ryšio laidai. Atkreipkite dėmesį, kaip pavaizduotas EGR vožtuvo simbolis: atrodo, kad jis yra trijų fazių. U, V ir W žymėjimą matome kalbėdami apie hibridinių ir elektrinių automobilių variklius, o ne apie EGR vožtuvus! Turėdamas tai omenyje nusprendžiau, kad kitas žingsnis – išsiaiškinti, ar vožtuvas iš viso juda.
Pastovaus darbo režimo varikliuose, tokiuose kaip statybinės technikos, EGR gali būti naudojamas nuolat, kol mašina dirba. Gana įprasta matyti 60 % užpildos koeficientą mašinai dirbant. Kad ECM įjungtų EGR vožtuvą, galima staigiai spustelėti akceleratorių. Be akceleratoriaus pedalo tai nelengva, bet pabandyti buvo verta. Idėja tokia, kad varikliui stabdant sūkius paprastai tikimasi, jog vožtuvas visiškai atsidarys ir įleis maksimalų EGR kiekį atgal į variklį, tad stebėdami variklio sūkius ir tris valdymo laidus turėtume kai ką pamatyti. Metas prijungti PicoScope.
- Alkūninio veleno padėties jutiklis
- Alkūninio veleno matematinis kanalas variklio sūkiams
- EGR 1
- EGR 2
- EGR 3
Iš aukščiau pateikto įrašo matyti variklio sūkių didėjimas ir mažėjimas. Esu prisijungęs prie teisingų kiekvienos iš trijų fazių valdymo laidų. Mažėjant variklio sūkiams matysite EGR komandą, bet kodėl visos trys baigiasi tuo pačiu metu? Jei jos būtų valdomos, vožtuvo komandų signalai būtų labiau išskirstyti laike, kad trimis fazėmis variklėlis būtų perkeltas į reikiamą padėtį.
Man to pakako. EGR vožtuvą reikia nuimti ir apžiūrėti.
Kaip ir tikėtasi, EGR yra visiškai užstrigęs atviroje padėtyje.
Galiu patvirtinti, kad buvo sumontuotas naujas ir gedimas pašalintas. Tačiau PicoScope patvirtino gedimą dar prieš pradedant bet kokį ardymą! Maža to, dabar turiu duomenų ateičiai.
Išvados
Kad ateityje turėčiau žinomai gerą etaloną, prieš įsigydamas naują EGR vožtuvą nuėmiau vožtuvo variklėlio dalį, palikdamas jo paties spyruoklę laikyti vožtuvą normaliai uždarytoje padėtyje. Taip galėjau stebėti, ką MAP jutiklis turėtų rodyti, jei EGR neveiktų. Puiki pagalba ateičiai.
- Variklio sūkiai
- Liniuočių apžvalga
- MAP jutiklis
Pakėlus variklio sūkius atgal iki maždaug 1900 sūk./min. ir išmatavus įtampą ties MAP jutikliu, rezultatas buvo įtikinamas. Dabar ties MAP jutikliu turiu 2,5 V – tai rodo slėgio padidėjimą. Tada apkroviau variklį prispausdamas strėlės cilindrą kaip ir anksčiau: šįkart variklio sūkiai sumažėjo, bet variklis neužgeso. Dūmų taip pat nebeliko.
Pastebėjau, koks karštas tapo išmetimo traktas. EGR dažnai naudojamas degimo temperatūrai mažinti, nes cilindre lieka mažiau deginamo deguonies. Tai gerai, kai reikia didesnės galios, tačiau pastovaus darbo režimo variklyje darbas su uždarytu EGR gali sukelti perteklinį šilumos susidarymą.
Paskutinė dėlionės dalis – sumontavus EGR vožtuvą pamatyti, ką jis turėtų daryti mašinai dirbant darbiniais sūkiais ir esant darbinei temperatūrai. Žemiau pateiktame įraše matuota alkūninio veleno padėtis, EGR padėtis ir grįžtamasis ryšys. Dabar suprantu, kad turėjau įtraukti ir MAP, kad matyčiau, kas vyksta EGR veikiant ir esant apkrovai, tačiau laiko nebeturėjau.
- Variklio sūkiai
- EGR komanda
- EGR padėtis
Taigi dabar matote, kad veiksmas prasideda beveik iškart padidinus variklio sūkius. Šiuo metu variklis neapkrautas, tačiau galima drąsiai teigti, kad EGR gauna komandą ir kad iš padėties jutiklių gaunamas grįžtamasis ryšys.
Manau, iš aukščiau pateikto įrašo galite nustatyti, kad C kanale ir taške (3) matote EGR vožtuvo padėties grįžtamąjį ryšį, o B kanalas ir taškas (2) yra EGR komanda.
Jei ne įtampos rodmenys, galėtų būti ir atvirkščiai.
B kanale yra 28 V, o tai reiškia vykdymą.
C kanale yra 5 V, ką sietume su jutikliais.
Čia darau prielaidą, pagrįstą vien patirtimi, ir galiu klysti. Jei kas nors galėtų tai patvirtinti, būčiau labai dėkingas. Rašykite komentaruose!
Apibendrindamas pasakyčiau, jog raminanti mintis ta, kad net susidūrus su neįprastais komponentais ir ribota technine informacija nėra nieko blogo pritaikyti PicoScope vien tam, kad pamatytum, ar kas nors iš tiesų vyksta tada, kai manome, jog turėtų. Įrašų, pagrindžiančių jūsų darbą ir sugaištą laiką, pateikimas klientui gali būti toks pat svarbus, kaip ir greitas gedimo suradimas.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.