Vienas dalykas, kurį mėgstu mūsų srityje – visada yra ko naujo išmokti. Nepaisant to, ką kai kas teigia, visada atsiras kas nors, kas jus nustebins!
Tai pasitvirtino su 2017 m. „Mercedes Arocs“ sunkvežimiu, kurio rida siekė 309 114 km ir kuriame užsifiksavo su kuro slėgiu susijęs gedimas. Gedimui pasireiškus užsidegdavo variklio įspėjamosios lemputės, o paskui sunkvežimis pereidavo į avarinį (limp) režimą. Problema tęsėsi apie 3 mėnesius ir buvo sunkiai diagnozuojama, nes dėl protarpinio pobūdžio ją buvo sudėtinga atkartoti. Gedimui progresuojant problemą atkartoti tapo lengva ir ją pavyko teisingai diagnozuoti.
Pagrindiniai užfiksuoti gedimų kodai buvo:
- 9D000A – pasiekta viršutinė rampos slėgio reguliavimo ribinė vertė
- A4000F – aukšto slėgio kuro grandinė netvarkinga
Įdomu tai, kad su gedimo kodu pateikti „stop kadro“ (freeze frame) duomenys rodė maždaug 200 bar slėgio skirtumą tarp užduoto ir faktinio. Taip pat verta paminėti, kad gedimo užfiksavimo metu nebuvo jokių žemo slėgio tiekimo pusės problemos požymių.
Prieš šį apsilankymą sunkvežimis jau buvo ne kartą lankęsis dirbtuvėse dėl kelių kitų problemų. Dėl jų buvo pagrįstai pakeistos kelios detalės, ir nors lengva daryti prielaidą, kad detalės buvo keičiamos aklai („detalių patranka“), taip nebuvo. Pirmoji problema buvo rampos slėgio jutiklis, pakeistas dėl to, kad varikliui neveikiant rodė 13 bar slėgį. Antra, buvo laisvosios eigos apsukų problema – variklis „blaškėsi“ ir tinkamai neveikė laisvąja eiga. Be to, sunkvežimis neįveikdavo „Xentry“ programoje esančio aukšto slėgio kuro testo. Paaiškėjo, kad kaltas užstrigęs įleidimo dozavimo vožtuvas (inlet metering valve), sukėlęs netolygią laisvąją eigą. Pakeitus aukšto slėgio siurblį ši problema buvo išspręsta ir testą pavyko atlikti. Po aukšto slėgio testo buvo nurodyta, kad reikia keisti 1 ir 6 purkštukus. Purkštukai buvo pakeisti, o aukšto slėgio testas atliktas iš naujo. Šįkart purkštukai testą praėjo ir viskas atrodė gerai. Tačiau gedimas sugrįžo.
Vienas dalykas, pastebėtas esant padidintoms laisvosios eigos apsukoms, buvo cyptelėjimas, sklindantis nuo aukšto slėgio purkštukų bendrosios rampos. Jis sutapdavo su rampos slėgio pokyčiu. Kai nuokrypis tarp faktinio ir užduoto slėgio peržengdavo ribą, užsifiksuodavo gedimų kodai.
Kita užduotis sąraše buvo nustatyti, ar yra ryšys tarp triukšmo ir rampos slėgio. Ruošdamiesi įsiterpėme į cilindrų galvutės pertekliaus grąžinimo (spill return) liniją ir įdėjome stebėjimo bloką (sight block). Taip galėjome matuoti slėgį ir stebėti kuro tekėjimą gedimo metu. Mintis tokia, kad kuro sistemoje gali būti oro, kuris ir sukelia triukšmą, o įtaisytas stebėjimo blokas leistų pamatyti oro burbuliukus.
Kad būtų lengviau nustatyti triukšmo šaltinį, pasitelkėme NVH rinkinio akselerometrą – jis padėjo užfiksuoti triukšmą ir susiaurinti paieškos sritį.
Kaip matote toliau pateiktuose vaizduose, užfiksavome kiekvieną purkštuką, taip pat rampos slėgio jutiklio įtampą ir 1 purkštuko srovę.
Akselerometras buvo tvirtinamas prie kiekvieno purkštuko vamzdelio ir, esant triukšmui, kiekvienam cilindrui buvo padaryta atskaita. Čia matome, kad aukšto dažnio triukšmas yra ties 1, 3 ir 4 cilindrais. Be to, matome, kad kuro rampos slėgio jutiklio signale kartojasi tam tikras raštas, rodantis labai nepastovią elgseną. Turėdami kryptį, papildomai įtraukėme pertekliaus grąžinimo linijos slėgį ir kartu stebėjome tėkmę pro stebėjimo bloką.
Įspėjimas dėl šių variklių: prie kiekvieno purkštuko įtaisytas papildomas galios stiprintuvas (power booster), leidžiantis ECM pareikalavus įpurkšti esant didesniam slėgiui. Šis galios stiprintuvas turi atskirą grąžinimo kanalą, todėl labai svarbu įsitikinti, kad stebėjimo blokas prijungtas prie tinkamos išvado angos ir kad iš tikrųjų stebime purkštuko adatos grąžinimo liniją.
Pridėjus pertekliaus grąžinimo slėgį gavome įdomių rezultatų.
Matome, kad kartojasi tam tikras raštas, o priartinus tai matyti dar aiškiau:
Ieškodami kuro tiekimo problemų šiuolaikinėse transporto priemonėse turime būti atidūs, nes tai nėra taip paprasta, kaip pagal degimo eiliškumą nustatyti, kurį cilindrą (-us) reikėtų tikrinti. Kadangi ECU gali valdyti įpurškimo momentą, jis taip pat gali kompensuoti prastai dirbančius cilindrus ir koreguoti kitų cilindrų kuro tiekimą. Jei prie aukščiau pateikto įrašo pridėtume degimo eiliškumą, galėtume teigti, kad kažkas negerai su 2, 3, 4 ir galbūt 6 cilindrų pertekliaus grąžinimu. Toliau seka signalo formos supratimas. Iš signalų formose pateiktos informacijos turėtume apsvarstyti du variantus: ar didesnis impulsas, rodantis didesnį srautą, reiškia gendantį purkštuką? Ar atvirkščiai – impulsas mažesnis todėl, kad purkštukas įpurškia per daug kuro?
Kadangi stebėjimo blokas buvo įtaisytas, galėjome pamatyti, kad grąžinimo linijoje yra nemažai oro.
Kyla klausimas: ar burbuliukai susiję su anksčiau aptiktu cyptelėjimu ir kaip burbuliukai patenka į grąžinimo liniją.
Palikę stebėjimo bloką ir uždaromąjį čiaupą, pabandėme pridusinti grąžinimo liniją. Kadangi WPS500X jau buvo prijungtas, galėjome užtikrinti, kad slėgis niekada nepakiltų per daug. Nustatėme, kad slėgiui pradėjus kilti triukšmas nutrūkdavo, o rampos slėgis stabilizuodavosi. Taip pat pastebėjome grąžinimo linijoje keistą, besikartojantį raštą.
Analizuojant tai išsamiau, galima padaryti keletą palyginimų, pateiktų toliau.
- Galime patvirtinti, kad triukšmui atsiradus grąžinimo linijoje yra burbuliukų.
- Kai grąžinimo linijoje yra burbuliukų, rampos slėgis stipriai svyruoja.
- Slėgis grąžinimo linijoje triukšmo metu yra apie 0,5 bar.
- Kai grąžinimo linija užkemšama ir slėgis pakyla iki maždaug 1 bar, triukšmas nutrūksta, o rampos slėgis stabilizuojasi.
Kadangi rampos slėgis stabilizuojasi, dabar jau mažiau tikėtina, kad oras patenka iš tiekimo pusės – vadinasi, oras į grąžinimo liniją patenka iš aukšto slėgio pusės. Be aukšto slėgio siurblio (kuris jau buvo pakeistas) ir akyta tapusios galvutės (kas taip pat neatmestina), lieka tik purkštukai. Prieš pasukdami šia kryptimi nusprendėme, kad verta kai kam paskambinti. Kartais produkto išmanymas tikrai padeda: po pokalbio sužinojome, kad toks triukšmas būdingas, kai genda purkštuko įvorė (sleeve). Kai įvorė praranda sandarumą, iš cilindro į kuro grąžinimo kanalą patenka oras. Suspaudimo takto metu oro slėgis gali įsiskverbti į kuro liniją, pakeisti slėgius purkštuko viduje ir taip sukelti triukšmą bei, žinoma, įnešti oro į grąžinimo liniją.
Vis dėlto didysis klausimas – kuris purkštukas ar purkštukai sukelia problemą? Norint pakeisti purkštuko įvorę, reikia nuleisti aušinimo skystį, todėl buvo nuspręsta, kol skystis nuleistas, pakeisti visas 6 įvores. Taip galėjome apžiūrėti ir patikrinti kiekvieną purkštuką. Dėl to radome kai ką įdomaus prie 4 purkštuko – vieno iš mūsų pradinių įtariamųjų.
Palyginimui vaizde kairėje matomas 2 purkštukas, o dešinėje – 4 purkštukas. Matyti, kad 4 purkštukas šiek tiek pakitusios spalvos, tačiau tik nuėmę sandarinimo poveržlę pastebėjome štai ką:
Dešinėje esančiame vaizde matyti įtrūkimas purkštuko korpuse. Galbūt jis turėjo įtakos kuro ar grąžinimo linijos slėgiui, o galbūt ir ne, tačiau bet kuriuo atveju purkštuką reikia keisti.
Pakeitus 4 purkštuką ir visas 6 purkštukų įvores, sunkvežimis buvo surinktas, aušinimo ir kuro sistemos nuorintos, ir jis buvo paruoštas užvedimui. Nors stengėmės viską palikti taip pat, rampos slėgis ir kuro grąžinimo slėgis dabar yra kituose kanaluose, tačiau rezultatai įrodo, kad kažkas pasikeitė.
Vaizde matyti, kad kuro rampos slėgis (dabar žalias) nebėra nepastovus. Grąžinimo linijos slėgis taip pat stabilus, su aiškiau išreikštais impulsais, kurie greičiausiai atitinka purkštukų perteklių, ir tai patvirtino, kad grąžinimo linijoje burbuliukų nebeliko. Galima sakyti, kad 6 cilindro impulsas yra šiek tiek didesnis nei kitų.
Taip pat verta paminėti, kad grąžinimo linijos slėgis dabar yra stabilus 1 bar. Kaip matėme užkimšę grąžinimo liniją, pasiekus 1 bar slėgį triukšmas nutrūkdavo. Tad kodėl automobiliui esant sugedusiam slėgis nebūdavo 1 bar? Anksčiau minėjome, kad slėgis yra pasipriešinimas tėkmei. Kadangi grąžinimo linijoje buvo daug burbuliukų, o oras yra kur kas labiau suspaudžiamas, turime mažesnį kuro srautą ir dalį tūrio, užimtą lengviau suspaudžiamo oro. Visa tai lemia mažesnį susidarantį slėgį.
Žinodami tai, ką dabar žinome, galime peržiūrėti pirminius įrašus ir pasižiūrėti, ar juose nebuvo dar kažko, kas galėjo nurodyti 4 cilindrą. Pažvelgę į pirmąjį įrašą, kuriame naudojome akselerometrą, pridėjome vaizdą, rodantį duomenis spektro režimu.
Įdomu tai, kad atskyrus kiekvieną purkštuką tampa aišku, kuris iš jų yra dominantis.
Būtent galimybė peržiūrėti ir analizuoti signalų formas su „PicoScope 7 Automotive“ gali padėti jums atskleisti daugiau apie signalo formą, kuri iš pradžių atrodė turinti mažai informacijos arba klaidinanti. Be to, tai reiškia, kad dabar yra geresnis būdas šiam gedimui tikrinti, ir jis palyginti neardomasis, nes tiesiog fiksuojame prie purkštuko pritvirtinto akselerometro signalus.
Tikiuosi, kad tai pravers. Dėkoju Lee Sharp iš „L&D Commercials Ltd“ už pakvietimą kartu leistis į šį nuotykį.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.