Kaip ir daugelis dalykų gyvenime, niekas nebūna paprasta ar lengva. Tai visiškai pasakytina apie šią mašiną, kuri turėjo daugybę problemų. Didžiausia jų — variklis imdavo strigti ir „sėsti", kai kuri nors funkcija būdavo užblokuojama (deadhead) arba mašina apkraunama. Palikus po apkrova, variklis visiškai užgesdavo, tačiau vėl užsivesdavo be jokių problemų. Be to, šios mašinos hidrauliniai siurbliai smarkiai tekėjo ir triukšmavo, todėl juos reikėjo nuimti ir išsiųsti restauruoti.
Ar kalta hidraulika, ar pirminis variklis? Toks klausimas dažnai kyla sprendžiant hidraulinių sistemų problemas. Patikrinti dar sunkiau todėl, kad mašinos dažnai turi sudėtingas grįžtamojo ryšio sistemas, programinę logiką ir skirtingus režimus, kurie visi gali keisti mašinos veikimą. Visais atvejais, prieš leidžiantis į priešais atsiveriančias daugybę „triušio olų", būtina išsamiai suprasti mašiną ir jos veikimo galimybes. Galima sakyti, kad tai pamoka iš šio atvejo, nes informacija apie tai, kaip ši mašina veikia, iš tikrųjų buvo išsiaiškinta tik tada, kai jau bandėme diagnozuoti problemą.
Mašinoje sumontuoti Kawasaki K3V tandeminiai siurbliai — du siurbliai, sumontuoti nuosekliai prie variklio. Siurblių įvado greitis tiesiogiai priklauso nuo variklio, taigi siurblio greitis lygus variklio sūkiams. Kadangi abu siurbliai valdomi vienodai, žemiau perbraižiau siurblio schemą, rodydamas tik priekinį siurblį.
Nenoriu per daug į tai gilintis, nes visą informaciją apie tai, kaip veikia siurblys, išsamiai rasite šiame forumo įraše – tačiau diagnozės eigoje pažvelgsime, kaip skirtingi režimai gali paveikti srautą.
Žemiau esantis paveikslėlis padeda suprasti, kad šioje sistemoje yra tam tikras priešslėgis. Jį sukuria diafragma (orifice), esanti virš tiesioginio veikimo apsauginio vožtuvo K, kur alyva praėjo visą kelią per pagrindinį valdymo vožtuvą iš priekinio ir galinio siurblių. Šis slėgio signalas grąžinamas į siurblį, ką matome viršutiniame paveikslėlyje, kur jis įeina taške I.
Prieš nuimant siurblius, šis priešslėgis buvo greitai patikrintas siurblio jungtyse PT1 ir PT2. Variklio sūkiai buvo normalūs darbiniai, apie 2000 rpm, be apkrovos.
Kadangi abu siurbliai turėtų tiekti vienodą srautą į kiekvieną vožtuvų bloko pusę, 10 bar skirtumas yra tai, ką verta pažymėti. Vėlgi, čia svarbios produkto žinios: reikia žinoti, kad per kiekvieną pagrindinio valdymo vožtuvo sklendę yra kelias iki priešslėgio diafragmos. Tai užtikrina, kad kiekvieno vožtuvo sklendės yra teisingose padėtyse. Kadangi slėgis yra pasipriešinimas srautui, PT1 galėtų prarasti dalį srauto per nesandarią sklendę, arba siurblys veikia prasčiau, nei turėtų. PT2, kita vertus, galėtų turėti nedidelį užsikimšimą, dėl kurio slėgis didesnis.
Šiaip ar taip, dėl triukšmo ir nuotėkių siurblius reikėjo suremontuoti, kad galėtume judėti toliau.
Grįžę siurbliai buvo vėl sumontuoti į mašiną ir, kaip tikriausiai nuspėjote, mašina vis dar strigo esant didelei apkrovai ir nė iš tolo nepasiekė sistemai numatyto slėgio.
Apžiūrint mašiną atsirado daugiau negerovių. Laidynė atrodė perkaitusi, dėl to izoliacija tapo trapi ir atsilupdavo, palikdama laidus neapsaugotus nuo aplinkos poveikio. Kai kurie laidai iš tikrųjų niekur nevedė. Pagrindinis valdymo vožtuvas (MCV) taip pat turėjo „požymių", kad kažkas jį jau anksčiau tikrino.
Galiausiai MCV buvo nuimtas ir suremontuotas, o laidyne sutvarkyta, kiek tik sugebėjome. Radome daug nusidėvėjimo ant pagrindinio apsauginio vožtuvo — tai gali paaiškinti, kodėl nepasiekiamas maksimalus slėgis.
Su laidyne liko daug neaiškumų, nes buvome tikri, kad kai kurių dalykų trūksta, tačiau kadangi mašina veikė be jokių įspėjimų prietaisų skydelyje, buvome pasirengę dirbti su tuo, kas priešais mus.
MCV sumontuotas atgal ir prijungtas, ir spėkite, kas — gedimas vis dar yra, nors ir pasikeitė, nes dabar galime pasiekti aukštesnį slėgį dėl naujo pagrindinio apsauginio vožtuvo, o variklio strigimas mažiau tikėtinas dirbant režimu, kuris įjungia maksimalaus srauto apribojimą (max flow cut).
Maksimalaus srauto apribojimas iš tiesų nukreipia valdymo (pilot) siurblio slėgį į jungtį H žemiau esančiame paveikslėlyje. Tai pastumia siurblio pasvirąjį diską (swash plate) atgal ir taip sumažina bendrą srautą.
Taigi, nors variklio sūkiai vis dar krenta, kai kuri nors funkcija laikoma užblokuota (deadhead), tam tikrą laiką galime išlaikyti tam tikrą slėgį. Kadangi slėgis yra tik pasipriešinimas srautui, o srautas jau sumažintas dėl maksimalaus srauto apribojimo, pavyko pasiekti gerokai aukštesnį, maždaug 310 bar, slėgį. Vis dar ne visai didžiausias sistemos slėgis, tačiau tai reiškia, kad variklis nestringa. Nors tam tikra prasme tai pažanga, vis tiek reiškia, kad mašinos negalima naudoti visu pajėgumu.
Prieš eidami toliau, nusprendėme pažvelgti į pirminį variklį — patį variklį. Kadangi mašina senesnė, natūralu tikėtis tam tikro variklio nusidėvėjimo. Kadangi būtent variklis suka siurblius, tai turbūt būtų buvęs pirmas dalykas, į kurį reikėjo pažiūrėti. Paprastai taip ir sakyčiau, tačiau iš pradžių turėjome daugybę hidraulinių problemų, o jų neišsprendus diagnostikos tęsti nebūtų buvę galima. Įprastai, pradėdamas nuo hidraulinio nusiskundimo, pradėčiau nuo bazinių variklio patikrų: santykinės kompresijos, išmetimo pulsacijų, karterio slėgio, cilindrų balanso naudojant alkūninio veleno matematiką ir pan. Dėka įsiurbimo kolektoriaus slėgio testo radome ir sureguliavome šiek tiek atsilaisvinusią įsiurbimo vožtuvo svirtelę — tai buvo išspręsta. Be to, daugiau dėl ko nerimauti nebuvo.
Grįžtant prie hidraulinės sistemos: kadangi būtent srautas verčia mašiną dirbti, svarbu įsitikinti, kad siurbliai geba tiekti teisingą srautą. Kadangi visi 3 režimai — A (automatinis), L (kėlimo) ir E (ekonominis) — turi įtakos srautui, osciloskopą nustatėme taip, kad užfiksuotų šiuos pokyčius. Kad pasvirieji diskai būtų išlaikyti maksimalioje padėtyje, grįžtamojo ryšio linijos buvo nuimtos ir užkimštos, kad priešslėgis per MCV neveiktų pasvirojo disko kampo.
A režimu gauname 215 l/min — tai maksimalus šios sistemos srautas, nurodytas techninėje informacijoje. Tikriausiai to ir pakako, bet kadangi jau dirbome, vertėjo užfiksuoti ir kitus 2 režimus. L režimu — 173 l/min, o E režimu — 194 l/min. L (kėlimo) režimu greitis mažiau svarbus, todėl srautą galima sumažinti. Įsitikinę, kad srautus lengvai pasiekti, atėjo laikas surinkti žinomai gerus duomenis.
Laimei, radome kitą mašiną ir, nors variklis buvo kitoks, ji turėjo tokią pačią hidraulinę sistemą ir siurblių išdėstymą. Įmontavę srauto matuoklį į galinio siurblio kontūrą, rankiniu būdu apkrovėme hidraulinį kontūrą apkrovos vožtuvu ir užfiksavome PQ kreivę.
Slėgiui pasiekus maždaug 240 bar, srautas, atrodo, keičiasi ir ima kristi greičiau. Tai skiriasi nuo mūsų probleminės mašinos, kurios PQ kreivė yra kur kas plokštesnė. Naudodami peržiūros langus (viewports) ir etalonines signalų formas, galime žiūrėti į abi fiksacijas vienu metu. Žemiau esančiame paveiksle gedimo turinti mašina yra kairėje, o žinomai gera — dešinėje.
Taigi kas lemia šį PQ kreivės skirtumą ir kaip tai veikia variklio apkrovą? Vis grįžtame prie teiginio, kad slėgis yra pasipriešinimas srautui. Galime turėti 350 bar slėgį beveik be srauto, tačiau jei siurblys vis dar yra padėtyje, kurioje tiekia maksimalų srautą, alyvą suspausti taip, kad ji tekėtų tokiu greičiu, bus daug sunkiau. Tačiau jei sumažiname srautą, pastangos, reikalingos alyvai suspausti stūmoklių kamerose, yra mažesnės dėl mažesnio tūrio. Taip galime išlaikyti pastovų slėgį su minimaliu srautu, neperkraudami pirminio variklio. K3V siurblys tai daro naudodamas kamerą taške E žemiau esančiame paveiksle.
Dabar ateina dalis, su kuria kai kurie gali nesutikti. Žinodami visa tai, kas išdėstyta, ir teorizuodami apie sistemos veikimą, supratome, kad greičiausiai reikės siurblio reguliavimo. Pasikalbėjus su Kawasaki siurblių tiekėju, toks reguliavimas nerekomenduojamas — todėl nesakysiu, kaip jis buvo atliktas. Vis dėlto, prijungę Pico ir atlikdami nedidelius reguliavimus bei apkraudami sistemą srauto matuokliu, galėjome stebėti, kaip reguliavimai veikia sistemą.
Galiausiai pasiekėme tašką, kur PQ kreivė atrodė panašiai kaip žinomai geros mašinos, o žemiau pateiktos fiksacijos prieš reguliavimą ir po jo.
Fiksacijoje „prieš", kairėje, matome plokščią PQ kreivės liniją, kurioje bendras srautas didėjant slėgiui reikšmingai nekrenta. Tai geras ženklas, kad mūsų siurblys sveikas, tačiau nelabai geras mūsų varikliui. Pažvelgus į dešinę, po reguliavimo, kreivė artėjant prie aukštesnio slėgio linksta žemyn labiau, mažindama srautą, o kartu ir variklio apkrovą. Po to mašina nebestrigo, kad ir kuri funkcija, kad ir kuriuo režimu, būtų užblokuota (deadhead).
Manome, kad nauji hidrauliniai siurbliai greičiausiai buvo pastatyti ant bandymų stendo, kur siurbliai buvo sureguliuoti pagal specifikacijas. Tačiau į tai neatsižvelgiama, kad pirminis variklis per metus galėjo prarasti keletą arklio galių ir todėl nebeturi tiek galios siurbliams sukti, kiek turėjo naujas. Po reguliavimo variklis puikiai gebėjo išlaikyti funkciją užblokuotoje padėtyje — o to jis nesugebėjo šio nuotykio pradžioje.
Paprašius mašinos savininko ją išbandyti, jis pasakė, kad nėra tikras, ar ji kada nors veikė taip gerai, kaip po šių darbų. Nemanau, kad galima norėti kažko daugiau!
Ateityje PQ fiksacija, gauta atlikus reguliavimą, gali būti naudojama mašinai stebėti, jei kiltų daugiau problemų. Nors srauto matuoklio naudojimas yra ardomasis ir gali sukelti papildomų problemų dėl nešvarumų patekimo, jis neįkainojamas diagnozuojant sudėtingus hidraulikos gedimus. Naudodami Pico galime fiksuoti duomenis realiu laiku dideliu diskretizavimo dažniu ir taip užtikrinti, kad nieko nepraleisime.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.