5 klausimas
„Ar galėtumėte pasakyti, ar PCV sistemos išjungimas paveiks karterio signalo formą? Panašiai kaip užkimšus vieną išmetimo išvadą, siekiant blokuoti perteklinius nuostolius išmetimo sistemoje. Manau, kad įsiurbimo vakuumas per PCV sistemą turės tam tikros įtakos signalo formai. Ar esate atlikę palyginimų su PCV ir be jos?"
Ačiū už aukščiau pateiktą klausimą. Kaip visada, prieiga yra viskas, ir PCV vožtuvas nėra išimtis. Neseniai atlikti bandymai su 1,8 litro Prius leido palyginti karterio slėgio testą su veikiančia PCV ir su užkimšta PCV. Žemiau pateikta fiksacija atlikta tik laisvąja eiga, varikliui įšilus.
PCV užkimšimas neabejotinai padidina karterio slėgį, o tai pagerina skiriamąją gebą ir sustiprina anomalijas, kurios normaliomis karterio „kvėpavimo" sąlygomis galėtų likti užmaskuotos.
Man buvo įdomu, kaip užkimšant ir atleidžiant PCV žarną pasikeisdavo laisvosios eigos sūkiai (78 rpm), tačiau tai nestebina, nes sąlygos įsiurbimo kolektoriuje pasikeičia, kai karterio dūmai nebeprisideda prie oro srauto.
Trumpalaikį PCV užkimšimą galite naudoti stebėdami variklio sūkius fiksuotais intervalais (1000, 2000 ir 3000 rpm), kad gautumėte karterio slėgio „parašą" atliekant įprastą techninę priežiūrą (peržiūrimą kiekvieno aptarnavimo metu) arba kaip diagnostikos metodą.
6 klausimas
Hibridinių automobilių (48 V švelnusis hibridas) santykinės kompresijos testavimas.
Tai tikrai įdomus klausimas, ir jį visi netrukus užduosime, nes šie automobiliai taps įprasti gerokai anksčiau, nei ateis pilnaverčiai elektromobiliai.
Ieškojau 48 V švelniojo hibrido, kad galėčiau atlikti santykinės kompresijos testą su PicoScope. Beieškodamas pagalvojau, kad būtų gera mintis pažiūrėti ir į galios padalijimo hibridą (Prius), nes tokie automobiliai plačiai paplitę įvairiomis Toyota/Lexus formomis.
Santykinės kompresijos testą galima atlikti naudojant diagnostikos skaitytuvo Hybrid System Utility meniu, kuriuo automobilis perjungiamas į kompresijos testo režimą (Compression Test Mode). Degalų ir uždegimo sistemos išjungiamos, o variklį suka Motor/Generator 1 (MG1) maždaug 250 rpm greičiu. Skamba pažįstamai?
Ta pati procedūra taikoma, jei norite pasukti variklį ir atlikti absoliučios kompresijos testą su manometru arba slėgio keitikliu.
Naudodami skaitytuvo programinę įrangą tada nubraižome kiekvieno cilindro greičių grafiką, kad pagal atitinkamus greičius nustatytume cilindrų „balansą".
Turiu pridurti, kad sukimo metu variklis ir transmisija skleidžia baisų bildesį bei žvangesį — tai būdinga šiems hibridiniams mazgams dėl planetinės pavaros (galios padalijimo įtaiso) ir transmisijos įvado slopintuvo (panašaus į sankabos diską).
Taigi klausimas: kaip su tokiomis sistemomis išmatuoti sukimo srovę/įtampą (kad gautume santykinę kompresiją) varikliui sukantis, jei MG1 per aukštos įtampos sistemą naudoja 3 fazių įtampą ir srovę?
Idealiu atveju to daryti neturėtumėte, tačiau jei tenka, atitinkami mokymai ir kvalifikacija yra būtini.
Žvelgdami į žemiau esantį vaizdą (gera kompresija), matome, kad aukštos įtampos akumuliatoriaus įtampa, srovė ir MG1 „W1" fazės srovė atskleidžia labai mažai, kas būtų susiję su variklio kompresijos įvykiais.
Įdomu šioje fiksacijoje tai, kokia maža srovė reikalinga varikliui sukti — tai lemia aukšta nuolatinė įtampa.
Nuolatinės srovės tekėjimas iš aukštos įtampos akumuliatoriaus į inverterį yra maždaug 5 A DC.
Kintamoji srovė per MG1 W1 apviją yra maždaug 4,5 A AC.
Taip pat atkreipkite dėmesį į minimalią įtampos pulsaciją aukštos įtampos nuolatinės srovės akumuliatoriuje, kur įtampa maždaug 206 V DC.
Manau, turime sutikti, kad patvirtinti santykinę kompresiją kaip tinkamą vien iš šių signalų bus sudėtinga.
Vis dėlto, naudojant matematinį kanalą alkūninio veleno jutiklio signalo grafikui, atsiskleis alkūninio veleno įsibėgėjimas ir lėtėjimas, kai variklį suka MG1.
Daugiau informacijos apie matematinius kanalus rasite čia: https://www.picoauto.com/support/topic21311-10.html#p97972
Aukščiau esančiame paveiksle panaudojau du matematinius kanalus, siekdamas pašalinti jutimo žiedo trūkstamų dantukų poveikį Crank matematiniam kanalui, nes ties kiekvienu trūkstamu dantuku, naudojant Crank(A,36), duomenys nebraižomi.
Nesu tikras, ar tai padeda, bet įtraukiau ir alternatyvą LowPass(60/36*freq(A),50), jei jos prireiktų.
Matematinis kanalas išryškina tolygumą per 720° alkūninio veleno pasukimo su vienodu alkūninio veleno greičio kritimu kompresijos įvykio metu (maždaug 90 rpm).
Atkreipkite dėmesį, kaip užfiksavome trumpalaikį alkūninio veleno greičio sumažėjimą (beveik kaip įsibėgėjimo pertrūkį) alkūninio veleno įsibėgėjimo metu (po kompresijos VMT). Šį reiškinį gali sukelti pavėluotas priešingo cilindro įsiurbimo vožtuvo užsidarymas kompresijos takto metu (maždaug 60° po AMT) ir jis rodo šio tipo varikliuose naudojamą Atkinsono ciklą. Įsiurbimo vožtuvo užsidarymas gali būti atidėtas iki 102° po AMT — nuostabu, kai pagalvoji, kad efektyvi kompresija sukuriama vos per 78° alkūninio veleno pasukimo.
Kita galimybė — planetinės pavaros „veiklos" įtaka, nes MG1 su alkūniniu velenu sujungtas per planetinę pavarą ir transmisijos įvado slopintuvą. Reikia daugiau tyrimų, bet tai puiku būsimoms žinioms.
Žemiau pateiktas tas pats kompresijos testas, tik su išsukta 2-ojo cilindro uždegimo žvake. Turime nepamiršti, kad išsukta uždegimo žvakė nėra pats realistiškiausias mažos kompresijos atvejo atitikmuo, pavyzdžiui, prastai priglundančio vožtuvo, kuris vis tiek leidžia susidaryti tam tikrai kompresijai ir taip apkrauti MG1.
Išsukus uždegimo žvakę, atsiranda staigus, trumpalaikis alkūninio veleno įsibėgėjimas, kuris sukelia laisvumą (backlash) planetinėje pavaroje tarp MG1 ir alkūninio veleno. (Manau, kad šią veiklą matome žemiau esančiame matematiniame kanale.)
Pažymėjau tas matematinio kanalo signalo formos vietas, kur duomenys nebraižomi dėl trūkstamų dantukų. Nors tai gali būti ne 100 % tikslu, tai padeda atskleisti alkūninio veleno tendenciją „praeinant" trūkstamiems dantukams.
Atkreipkite dėmesį, kad dabar per 720° alkūninio veleno pasukimo turime 5 įvykius vietoj 4 (planetinės pavaros veikla). Matome, kaip prarastas alkūninio veleno tolygumas ir kaip 2-ojo cilindro kompresijos metu greitis nesumažėja pakankamai, o po to seka staigus įsibėgėjimas. (Sūkiai nuo viršūnės iki viršūnės — maždaug 162 rpm.)
Remdamiesi aukščiau pateikta informacija galime daryti išvadą, kad alkūninio veleno jutiklis lieka geriausia mūsų galimybė neardomuoju būdu vertinti kompresiją šiose hibridinėse sistemose. Kita galimybė gali būti MG1 rezolveris (greičio ir padėties jutiklis) — dar viena kryptis, kurią reikės išnagrinėti ateityje.
Dabar grįžkime prie pradinio klausimo: hibridinių automobilių (48 V švelnusis hibridas) santykinės kompresijos testavimas.
Dėkojant Audi UK, pavyko užfiksuoti tokius duomenis iš šio automobilio:
A8 V6 3.0 TDI (2018), 48 V švelnusis hibridas (Mild Hybrid Electric Vehicle, MHEV).
Kaip rodo pavadinimas (švelnusis hibridas), automobilis naudoja 48 V užvedimą, įkrovimą, pažangią stop/start funkciją (variklis išjungiamas riedant), rekuperaciją ir vidaus degimo variklio galios pagalbos (boost) funkciją. Daugiau informacijos apie Audi švelniojo hibrido sistemą rasite jų SSP 664.
Ko švelnusis hibridas negali — tai varyti automobilio vien elektros energija (skirtingai nuo kitų variantų: nuosekliųjų, lygiagrečiųjų, dvigubų ir galios padalijimo hibridų).
Paprasčiausia forma 48 V švelnusis hibridas naudoja 48 V variklį/generatorių (MG), sujungtą su alkūninio veleno skriemuliu daugiajuoste (poly V) trapecine diržine pavara. Taigi MG veikia kaip mūsų starteris ir generatorius, kur 48 V išėjimas (įkraunant) konvertuojamas iš 48 V į 12 V, kad būtų įkrautas 12 V akumuliatorius. (Pastaba: automobilyje yra 12 V ir 48 V akumuliatoriai.)
Papildoma A8 ypatybė ta, kad jis vis dar naudoja įprastą 12 V starterį šaltam varikliui užvesti. Nesu tikras kodėl ir ar tai būdinga tik dyzeliniam modeliui, bet manau, kad tai tema kitam kartui.
Dirbdamas su šiuo automobiliu pastebėjau, kad sukėlus gedimą arba leidus varikliui atvėsti, jis sukdavosi per 12 V sistemą.
Žemiau matome automobilį, užvedamą per 48 V sistemą:
- Didžiausia pradinė srovė į MG maždaug 251 A
- Akumuliatoriaus įtampa sukimo metu maždaug 40 V (48 V akumuliatorius)
- Akumuliatoriaus įtampa sukimo metu maždaug 11,15 V (12 V akumuliatorius)
Žemiau — automobilis, užvedamas per 12 V sistemą:
- Didžiausia pradinė srovė į MG maždaug 852 A
- Akumuliatoriaus įtampa sukimo metu maždaug 47,5 V (48 V akumuliatorius)
- Akumuliatoriaus įtampa sukimo metu maždaug 6,68 V (12 V akumuliatorius)
Dabar noriu pažvelgti į santykinės kompresijos testavimą naudojant 12 V starterio srovę (gera kompresija). Iš esmės viskas kaip įprasta: alkūninio veleno jutiklis gali suteikti įsibėgėjimo ir lėtėjimo apžvalgą. Atkreipkite dėmesį į tiek starterio srovės, tiek alkūninio veleno greičio tolygumą.
Žemiau esančioje ekrano nuotraukoje jau praradome alkūninio veleno jutiklio signalo tolygumą, nes 1-ajame cilindre nėra kompresijos (išsukta kaitinimo žvakė). Abu signalai gali būti naudojami kompresijos praradimui nustatyti.
Toliau turime 48 V sukimą be užvedimo su gera kompresija:
Nustatyti santykinę kompresiją iš įtampos ir srovės čia atrodo, švelniai tariant, sudėtinga.
Atidžiau pažvelgę į alkūninio veleno jutiklio signalą, matome, kaip variklio sūkiai tolygiai kyla ir krenta kiekvieno variklio apsisukimo metu. Nors palyginimo neturiu, šis automobilis neturi jokių žinomų gedimų, todėl turime daryti išvadą, kad tai būdinga sukimui per 48 V MG.
Vidutinis sukimo greitis maždaug 550 rpm.
Sukimo greičio nuokrypis tarp variklio apsisukimų maždaug 238 rpm!
Štai kodėl, norėdami nustatyti kompresijos įvykius, turime sutelkti dėmesį į pulsacijų tolygumą sukimo greičio svyravimų viduje.
Žemiau matote 48 V sukimą be užvedimo su bloga kompresija (išsukta 1-ojo cilindro kaitinimo žvakė) ir sutrikusiu mūsų alkūninio veleno jutiklio signalo tolygumu.
Pažvelkite atidžiau ir pamatysite, kaip vieno cilindro kompresijos praradimas paveikia alkūninio veleno signalo tolygumą.
Atsižvelgdami į visa tai, galime daryti išvadą, kad alkūninio veleno jutiklio signalas bus itin svarbus ateities santykinės kompresijos testams visų formų hibridiniuose automobiliuose.
Pridėjau šiek tiek papildomos matematikos, nagrinėjančios tolesnius 48 ir 12 V sistemų palyginimus, čia.
Šiek tiek nuklystant nuo hibridų, bet neatsitraukiant nuo variklių testavimo:
Pagalvojau, kad būtų naudinga įtraukti ir forumo įrašą apie Mazda rotorinio variklio kompresijos testavimą.
Straipsnis išverstas iš Pico Technology bibliotekos su gamintojo leidimu. Originalas: picoauto.com. PicoScope įrangą rasite mūsų kataloge.