Pico kolektyve jau beveik tapo vidiniu juokeliu, kad Steve'ui tenka važiuoti ir žaisti su prašmatnesne gamintojų siūloma technika, o aš atsiduriu iki kulkšnių purve lauke, apsirengęs šiltais termo apatiniais, ir tiriu kažką, kas buvo eksploatuojama tol, kol sustojo. Man asmeniškai patinka iššūkis, kurį kelia tokios mašinos, nes diagnostikos požiūrį tenka keisti. Dalių sandėlyje nėra, jų paprastai negalima užsisakyti tą pačią dieną ir apskritai jos yra 3–4 kartus brangesnės.
Toliau aprašomas nuotykis prasidėjo nuo priešistorės: mašina jau buvo tikrinta anksčiau ir dalys buvo pakeistos. Trumpai pasikalbėjau su operatoriumi, kuris pranešė, kad po antrojo tikrinimo mašina veikė maždaug keturias valandas, o tada persijungė į 4 lygio įspėjimą, kai variklio galia buvo apribota (derate) ir mašinos našumas buvo taip smarkiai sumažintas, kad buvo įmanomos tik didelės tuščiosios eigos variklio apsukos. Kita gana erzinanti 4 lygio įspėjimo dalis – nuolat kaukiantis signalas, įsijungiantis vos įjungus degimą, ir jo niekaip nepavyksta išjungti, kol gedimas nepašalintas.
Įdomiausia šios istorijos dalis – kad ši mašina panašių problemų turėjo ir anksčiau, ir kad AdBlue/DEF purkštukas jau buvo keistas du kartus. Man buvo sakyta, kad originalus DEF purkštukas kainuoja apie 600 £, taigi dalims jau buvo išleista 1200 £, o mašina vis tiek buvo nedarbinga.
Kaip ir visuose diagnostikos darbuose, viena pirmųjų užduočių buvo patvirtinti gedimą. Kaip ir tikėjausi, įjungus degimą pasigirdo 4 lygio įspėjimo signalas, o ekrane buvo rodomas esamas nukrypimas. Gedimo kodus galima pasitikrinti techniniame vadove, tačiau 4 lygio įspėjimas AS00R4 rodė, kad 1 lygio kodo CA3568 gedimas po remonto ir praėjus iš anksto nustatytam laikui vis dar egzistuoja. Šis laiko tarpas priklauso nuo mašinos specifikacijos.
Kai tik susiduriame su AdBlue problemomis, aš visada įsitikinu, kad bake yra priedo, taip pat patikrinu AdBlue kokybę. AdBlue, arba DEF (Diesel Exhaust Fluid), sudaro 32,5 % karbamido tirpalas ir 67,5 % vandens, o užšąla jis žemiau −11 °C. Jei mašinoje jo lieka mažai, užsidega įspėjamoji lemputė, o jei skysčio nepapildoma, galiausiai bus apribota variklio galia. Jei jis visiškai baigiasi, mašina gali net neužsivesti. Šiuo atveju AdBlue buvo tiek daug, kad jis veržėsi pro alsuoklį. Įmontuotas jutiklis rodė 33,2 % koncentraciją. Jei kokybės jutiklio nuskaityti negalite, kokybei patikrinti yra refraktometrų.
Apžiūros metu jokių akivaizdžių problemų nepastebėjome, todėl dėmesį teko sutelkti į 1 lygio kodą CA3568, kuris reiškia AdBlue/DEF purkštuko veikimo sutrikimą. Pirmiausia reikėjo su PicoScope patikrinti purkštuko aktyvumą – ar mašina apskritai elektriškai bando valdyti purkštuką.
A kanalas – maitinimas
B kanalas – masė
C kanalas – srovė
Komatsu yra gerai žinoma dėl vieno išsamiausių monitorių. Tam tikra prasme jis gali veikti kaip diagnostikos skaitytuvas: galima iškviesti tiesioginius duomenis, ištrinti kodus, taip pat atlikti aktyvius testus. Kadangi gedimas vis dar buvo aktyvus, normalaus mašinos darbo metu purkštukas nebuvo aktyvuojamas. Aukščiau pateiktam įrašui gauti purkštuko aktyvų testą paleidome per monitorių. Tai pulsuojantis veiksmas, kuris paaiškina vienodus purkštuko įvykių intervalus. Jei norite pamatyti pačius gedimo kodus Komatsu monitoriaus demonstracinėje versijoje, spustelėkite čia.
Buvome patenkinti, kad purkštuką galima valdyti, ir netgi galėjome įžvelgti adatos (pintle) iškilimą, rodantį, kad purkštukas juda.
Kitas sąraše buvo klausimas, kodėl purkštukas neaktyvuojamas normalaus darbo metu. Viena mintis buvo tokia: jei ECU mato neteisingą jutiklio reikšmę, jis gali nekomanduoti purkštuko, nes kito purkštuko ten tiesiog negali būti.
Kai dar kartą pažvelgėme į monitorių, pastebėjome NOx jutiklių išvesties reikšmes.
Žinojome, kad AdBlue nebuvo įpurškiamas – tai paaiškino aukštą NOx lygį SCR išėjime, tačiau koncentracijos reikšmė turbinos išėjime stovėjo vietoje ir nesikeitė net menkiausiai. Atrodė, tarsi ji būtų užstrigusi, bet kai padidinome variklio apkrovą pakeldami strėlę, matėme, kaip rodmenys nukrenta į neigiamas reikšmes, o paskui ima šokinėti, kol variklis buvo paliktas tuščiąja eiga – tada reikšmės vėl grįžo į statišką dydį. Nusprendę, kad vis dar galime dirbti gana neįkyriai, nes NOx jutikliai buvo matomi ir labai lengvai pasiekiami, prijungėme osciloskopą prie SCR išėjimo NOx jutiklio CAN H ir CAN L gnybtų.
Užfiksavę duomenis su PicoScope, galėjome pritaikyti J1939 nuoseklųjį dekoderį, kad pamatytume antraštę teisingu formatu. Tai padėjo atskirti įvairius ECU, esančius išmetamųjų dujų papildomo apdorojimo (Aftertreatment) tinkle. Šios mašinos atveju papildomo apdorojimo ECU iš tikrųjų buvo integruotas į variklio ECM – dėl to NOx jutikliai ir variklis buvo tame pačiame tinkle. Pritaikiau nuorodų (link) failą, kuris PGN ir šaltinio adreso reikšmes rodo skaitoma forma. Pažymėjau „Aftertreatment gas 1“, kuris, kaip maniau, turėtų būti NOx jutiklis turbinos išėjime / išmetimo įėjime. Duomenys rodė, kad nieko nevyksta, nors mūsų monitorius rodė 240 ppm reikšmę. Duomenis eksportavau į CSV, kad juos būtų lengviau apdoroti ir peržiūrėti reikšmes naudojantis J1939 DA dokumentu.
Forume yra daugiau informacijos apie tai, kaip nustatyti reikšmes iš su PicoScope užfiksuotų duomenų ir kokia informacija pateikiama J1939 DA dokumente. Daugiau sužinosite iš vieno mūsų naudotojo, o vėliau įraše aš paaiškinu, kaip eksportuoti ir peržiūrėti duomenis pirmiau parodytu formatu.
Taip pat pridėjau duomenis iš išėjimo NOx jutiklio, kur reikšmė svyravo šiek tiek virš 140 ppm. Tai sutapo su monitoriaus duomenimis. Gal turime sugedusį NOx jutiklį? Atmesti to negalėjau, tačiau atėjo laikas veikti šiek tiek įkyriau. Nusprendėme išimti purkštuką ir pabandyti aktyviu testu jį paleisti, kad pamatytume, ar nėra užsikimšimo.
Nors purkštukas buvo aktyvuotas (netgi girdėjome spragtelėjimą), jis neįpurškė jokio AdBlue – tai rodė užsikimšimą.
Dar vienas purkštukas būtų jau trečias pakeitimas. Tai atrodė neteisinga, todėl grįžome prie monitoriaus ir padarėme dar vieną Komatsu atradimą – nukrypimų (abnormality) žurnalą!
Antras įrašas sąraše buvo AdBlue/DEF purkštuko perkaitimo įspėjimas ties 6347 darbo valandomis – vos 20 valandų prieš mums atvykstant prie mašinos. Žemiau jo buvo du įrašai, susiję su variklio aušinimo sistema, vienas jų – variklio vandens perkaitimas. Statybinėje technikoje tai nėra retas dalykas. Aplinka, kurioje šios mašinos dirba, paprastai yra itin dulkėta, o traukiant orą varikliui aušinti kartu įsiurbiami nešvarumai ir dulkės, kurie užkemša radiatorių. Ar šie įrašai galėtų būti susiję su purkštukų gedimais?
Nuėmus purkštuko korpuso aušinimo vamzdelius, viskas paaiškėjo. Kaip matyti iš aukščiau esančio vaizdo, anga buvo visiškai užkimšta. Nuėmus vamzdelių išėjimus nuo korpuso, galėjome pažvelgti giliau ir, žinoma, visa sistema buvo visiškai užsikimšusi ir nepraleido jokio aušinimo skysčio aplink purkštuką.
Nebuvau iki galo supratęs, kokia svarbi AdBlue purkštukams yra aušinimas. Ten, kur pirmą kartą susidūriau su AdBlue lengvųjų automobilių pasaulyje, purkštukai paprastai turi prie jų pritvirtintus didelius aušintuvus (heat sink) ir yra montuojami ten, kur automobiliui važiuojant orą gali pratekėti pro purkštuką. Kadangi purkštukas aukštas temperatūras patiria tik regeneracijos metu, tai vykdavo tik automobiliui važiuojant. Tačiau su tokia technika oro srauto užtikrinti neįmanoma, todėl aušinti tenka kitomis priemonėmis. Užsakius dar vieną purkštuką ir išvalius vamzdyną bei aušinimo skysčio kanalus iki purkštuko korpuso, tikimės, kad radome problemos priežastį. Vis dėlto rekomendacija – prieš grąžinant mašiną į darbą kruopščiai išplauti visą aušinimo sistemą.
Vis daugiau išmetamųjų dujų papildomo apdorojimo sistemų aptinkama visų tipų ne keliams skirtoje technikoje, o tai kelia vis daugiau komplikacijų. Susimąstėme, ar yra testas, kurį galėtume atlikti, kad greitai patikrintume pagrindinių vykdymo komponentų veikimą ir būklę. Šioje Komatsu sumontuota sistema yra Bosch Denoxtronic 2.2. Ji taip pat aptinkama kai kuriuose lengvuosiuose ir vidutinės klasės komerciniuose automobiliuose. Labai bazinį šių vykdymo komponentų išdėstymą galite pamatyti iliustracijoje žemiau.
Kad sugalvotume testą, kurį būtų galima atlikti net ir tuo atveju, kai siurblio bei purkštuko aktyvaus testo rankiniu būdu paleisti negalima, pirmiausia turėjome suprasti, kaip sistema veikia.
Iš esmės AdBlue papildomo apdorojimo sistemoje visada yra tam tikras nustatytas komponentų rinkinys. Jį sudaro:
- AdBlue bakas
- Tiekimo modulis
- Dozavimo valdymo modulis
- DEF dozavimo blokas
- SCR – selektyviosios katalizinės redukcijos blokas su amoniako filtru
- Temperatūros jutikliai
- NOx jutikliai
- Vamzdyno, bako ir tiekimo modulio kaitinimo elementai
- AdBlue kokybės jutiklis
- AdBlue lygio jutiklis
- Filtrai
Vykdomąją grandinės dalį lengviau paaiškinti hidraulinėje schemoje:
- Dozavimo tiekimo modulis
- AdBlue bakas
- Filtras
- Vožtuvo ir droselio vienpusis atbulinis vožtuvas. Droselis naudojamas slėgiui sukurti ribojant srautą
- Slėgio jutiklis
- 4/2 srauto valdymo vožtuvas
- Varikliu varomas vienos krypties pastovaus tūrio siurblys
- 2/2 elektromagnetinis vožtuvas (DEF purkštukas)
Įjungus degimą, siurblys užpildo sistemą, kai tik skystis įšyla iki reikiamos temperatūros. Siurblys traukia skystį iš bako, o slėgis ima kilti iki maždaug 9 bar (130 psi). Šis slėgis sukuriamas droseliu grąžinimo linijoje į baką – slėgis yra pasipriešinimas srautui. Vienpusis vožtuvas neleidžia skysčiui iš bako grąžinimo pusėje patekti į tiekimo linijas.
Darbo metu papildomo apdorojimo ECU komanduoja purkštukui atsidaryti ir įleisti tirpalą į išmetimo sistemą, kad prasidėtų cheminė reakcija. Kai AdBlue patenka į aukštos temperatūros aplinką, karbamidas suyra ir susidaro amoniakas bei izociano rūgštis. Ji hidrolizės proceso metu jungiasi su vandens garais ir sudaro CO2 bei NH3 (amoniaką). Aplinkoje, kurioje yra katalizatorius ir daug deguonies (o tai būdinga liesų mišinių varikliams po degimo), amoniakas jungiasi su išmetamosiose dujose esančiu NOx ir sudaro azotą, anglies dioksidą ir vandenį.
Išjungus variklį, papildomo apdorojimo ECU komanduoja 4/2 srauto valdymo vožtuvui (6.) pakeisti padėtį taip, kad siurblys dabar trauktų skystį iš tiekimo linijos ir grąžintų jį į baką. Dėl vienpusio vožtuvo ir uždarytos purkštuko padėties vamzdyne ima kurtis vakuumas. Kad vamzdynas nesusispaustų, purkštukas pulsuojamas dideliu dažniu, kad į vamzdyną patektų oro ir būtų valdomas vakuumo dydis. Slėgio jutiklis fiksuoja vakuumo pokyčius vamzdyne – tai gali būti naudinga, kai ieškote užsikimšimų.
Geriau supratę sistemą, atlikome greitą testą: paleidome aktyvų testą stebėdami slėgio jutiklį, siurblio srovę ir DEF purkštuką.
A kanalas – AdBlue slėgis
B kanalas – AdBlue siurblio srovė
C kanalas – AdBlue/DEF purkštukas
Pažvelkite į A kanalą. Slėgis prieš prasidedant testui buvo 791 mV – tai rodo atmosferos slėgį, nes sistema dar nebuvo paleista. Paleidus siurblį matyti srovės pokytis, rodantis, kad darbas atliekamas, ir kad slėgis ėmė kilti. Kai slėgis stabilizavosi, buvo aktyvuotas purkštukas. Nutraukus testą slėgis iškart nukrito, nes atsidarė 4/2 vožtuvas. Siurbliui vis dar sukantis ir grąžinant AdBlue į baką, pamatėme prasidedantį vakuumą – slėgis nukrito žemiau atmosferos liniuotės ir toliau krito iki 609 mV įtampos. Purkštukas buvo aktyvuotas, tačiau slėgio rodmuo nepasikeitė, o tai gali reikšti užsikimšimą.
Priešingai, žemiau pateiktas įrašas, padarytas ant žinomai geros sistemos (nors prijungimai buvo šiek tiek kitokie). Slėgis liko A kanale, tačiau vietoj srovės maitinimo linijoje naudojome variklio sūkių įtampą.
Kai matavome slėgio įtampą sistemos išvalymo (purging) metu, matyti, kad ji nenukrito žemiau 800 mV. Tai leido manyti, kad sugedusioje mašinoje per slėgio jutiklį matėme užsikimšimą.
Sumontavę naują purkštuką, ištrynėme kodus ir padarėme dar vieną įrašą sistemai veikiant.
Buvo labai įdomu pamatyti, kad tekant purkštuko srovei matėme AdBlue slėgio kritimą. Tai rodė, kad AdBlue iš tiesų tiekiamas į išmetimo sistemą. Kadangi tai yra žinomai geras pavyzdys, šį slėgio kritimą ateityje galime naudoti užsikimšimų problemoms išryškinti. Jei, nepaisant tokio slėgio kritimo, kiltų problemų su NOx lygiais, dėmesį tektų nukreipti į purškimo formą arba į patį SCR katalizatorių.
Kai pažvelgėme į išvalymo pusę, dabar matėme, kad slėgio įtampa stabiliai laikėsi ties 770 mV – tai mane tenkino.
Tikiuosi, kad tai kuo nors padės. Diagnostikos metu buvo nedidelis lankstas į šoną, ir geresnės produkto žinios galbūt būtų nukreipusios veiksmų planą nuo galimo CAN tikrinimo. Vis dėlto galima drąsiai sakyti, kad išmokome kai ko naujo! Dėkoju Roy iš RCT Power Services už galimybę prisijungti prie jo šiame diagnostikos nuotykyje.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.