1. FUNDAMENTELE TEORETICE ALE DIAGNOSTICRII 1.1 Generaliti Eficiena folosirii automobilelor este determinat,în principal, de reducerea la minimum a cheltuielilor de întreinere i reparare, de realizare a unui cât mai ridicat rulaj între cderi precum i de meninerea unor înali parametri ecologici i de siguran a circulaiei. Firete, aceste condiii sunt întrunite numai atunci când starea tehnic a vehiculelor este meninut la nivel corespunztor. Se tie îns c în timpul folosirii detaliile mainilor sunt supuse proceselor de uzur normal i modificrii reglajelor iniiale, circumstane care produc schimbri ale mrimilor care caracterizeaz starea tehnic a automobilului, ce vor fi denumite parametri structurali. Readucerea acestor parametri în limitele impuse de funcionarea corect a mainilor se face prin aplicarea tehnologiilor corespunztoare corespunztoare de întreinere tehnic i reparare. Sunt cunoscute dou procedee principial diferite de aplicare a acestor tehnologii: unul profilactic, care ine seama numai de rulajul efectuat, i altul care folosete folosete informaiile informaiile oferite de unele mrimi caracteristice caracteristice de prognozare. Primul procedeu, care ine seama numai de rulaj, este folosit în cazurile în care sigurana circulaiei constituie o cerin de prim ordin (maini de curse, maini de lupt, aparate de zbor etc.) sau când dispersia rulajului mediu pân la prima cdere este relativ mic. Aplicarea acestui procedeu este mai simpl, dar costurile sale se dovedesc ridicate mai ales în situaiile în care coeficientul de dispersie al rulajului mediu este mare, fapt care duce de multe ori la efectuarea inoportun a unor operaii de întreinere tehnic i de reparaii. într-adevr, dac se admite ca frecven a cderilor dP/ dl în în funcie de rulajul lo lege de distribuie oarecare (fig.1.1), atunci, aplicând procedeul de întreinere i reparaie dup o durat de rulaj fix l m , la care se realizeaz cea mai mare frecven a cderilor, se observ c dac pentru cea 70% din parcul de automobile aceast periodicitate este mare, pentru restul de 30% ea este prea mic, circumstan care afecteaz eficiena economic a procedeului. Aceast împrejurare face ca procedeul aplicat în funcie de rulajul mediu s nu fie aplicat practic decât pentru unele detalii ale 1
autovehiculelor de care depinde intrinsec sigurana circulaiei; restului organelor mainii li se aplic cel de al doilea procedeu profilatic, adic atunci când parametrul de prognozare respectiv atinge nivelul critic, depirea acestei valori putând produce cderea (avaria). Pe aceast cale se evit cheltuielile legate de executarea unor operaiuni de prisos, folosirea vehiculului în continuare nefiind legat de un risc iminent de cdere. Procedeul descris presupune o atent i continu observare a funcionrii mainilor, a strii lor tehnice, i de aceea aplicarea sa trebuie s in seama de eficiena obinut de la caz la caz, dup cum se va vedea. Este adevrat c teoria siguranei mainilor permite s se obin date statistice cu privire la numrul de vehicule afectate tehnic în funcie de rulaj, în conformitate cu legea de distribuie a cderilor i în acest fel mijlocete posibilitatea prevederii necesitilor de întreinere i reparare la nivelul unui parc oarecare; dar pe aceast cale nu pot fi individualizate vehiculele care au nevoie efectiv 60 de astfel de intervenii i nici nu poate fi precizat natura operaiunilor necesare la un vehicul; astfel încât datele obinute pe cale statistic au un caracter de nedeterminare. înlturarea acestei nedeterminri nu se poate face decât prin cercetarea individual a strii tehnice a autovehiculelor, folosind mijloace tehnice i procedee corespunztoare din punct de vedere al scopului urmrit, al costului i al expeditivi taii. Implementarea unui sistem de diagnosticare trebuie fcut numai atunci când ante-calculele privind eficiena sa conduc ctre aceast soluie.
2
1.2 Determinarea eficienei diagnosticrii Eficiena diagnosticrii în întreprinderile de transport auto este determinat de o sumedenie de factori, a cror analiz devine absolut obligatorie înainte de efectuarea investiiilor. O modalitate de apreciere a introducerii diagnosticrii o mijlocete compararea cheltuielilor specifice (raponaie la un vehicul i la un kilometru de rulaj) pentru întreinere i reparaii în condiiile existente în unitatea respectiv
3
înainte de folosirea procedeelor de diagnosticare C1 cu cele produse în cazul unei diagnosticri ideale C 2 , când nici un vehicul nu ajunge în situaia de cdere. în cazul sistemului planificat în funcie de rulajul lp se conteaz pe o rat probabilistic P de autovehicule care, pân la efectuarea rulajului planificat vor fi întreinute tehnic, restul autovehiculelor 1-P urmând a fi reparate. Cheltuielile totale necesare în acest caz sunt: Pi +(1-P)r
dac se noteaz cu i costul unitar al operaiunilor de întreinere tehnic i cu r cel al reparaiilor. Pân la termenul l p al rulajului planificat, vehiculele din parc au parcurs un rulaj total: l p
Pl
p
´ dP
/ dl
ldl
0
Primul membru al acestei relaii îl reprezint rulajul efectuat de vehiculele care nu au avut cderi iar al doilea de cele care au fost scoase din funciune datorit defeciunilor. Prin urmare, cheltuielile specifice de întreinere i reparare în cazul sistemului preventiv în funcie de rulaj sunt l p « » C 1 ! ? P i (1 P )r A/ ¬ Pl p ´ dP / dl ldl ¼ ¬¼½ 0
în cazul unei diagnosticri ideale, deci când nici un vehicul nu ajunge în situaie, de cdere, cheltuielile se rezum numai la costul operaiunilor de întreinere tehnic. Admiând un rulaj mediu al parcului l m , aceste cheltuieli sunt:
! i / l m
2
4
astfel încât eficiena introducerii diagnosticrii poate fi fcut raportând cheltuielile specifice din sistemul preventiv la cele necesare în cadrul aplicrii diagnosticrii; d : raportul rezultat este coeficientul de eficien al diagnosticrii E d E d ! 1 / 2 ! l m ?
i
1
« r A/ ¬ l p ¬-
» ´0 d / dl ldl ¼¼ i ½
l p
Dac se noteaz r/i= k i se observ c paranteza numitorului acestei expresii raportat la numrul total de maini al parcului reprezint tocmai rulajul mediu planificat l mp mp , atunci expresia eficienei diagnosticrii devine: d
! ? P 1 P k A l p / l m p
Rezolvând aceast ecuaie se obine graficul din fig.1.2., în care v este coeficientul de variaie a rulajului (pentru v < 0,3 s-a considerat legea normala de distribuie, distribuie, iar pentru v > 4 s-a adoptat legea Weibull). Se observ c introducerea diagnosticrii într-o întreprindere de transport auto este cu atât mai eficace, cu cât cheltuielile specifice de reparaie sunt mai mari decât cele de întreinere planificate (raportul k are valori mai mari), iar eficiena diagnosticrii este mai ridicat în acele întreprinderi care dispun de parcuri cu variaii mari ale ns'ajului înregistrat între cderi (valori superioare ale coeficientului k). Acest din urma parametru depinde, in primul rand, de calitatea productiei primare (fabricatia) si a celei secundare (reparatia capitala). Cum atat una cat si cealalta nu asigura o omogenitate ideala a produselor livrate de uzina constructoare sau de cea de reparati, viteza modificarilor structurale ale pieselor si agregatelor masinilor difera de la un vehicul la altul; de aceea mlajul dupa care se produc caderile variaza in limite largi, a caror repartij.ie se poate reprezenta printr-una din legile cunoscute: normals, exponentials, exponentials, Weibull etc. Tocmai aceasta neomogenitate recomanda utilizarea diagnosticarii in procesul tehnologic de mentinere a unui inalt coeficient de stare tehnica a autovehiculelor. 5
Eficienta diagnosiicarii depinde in mare masura de stabilirea unui interval de testare, optimal din punct de vedere al economicitati si al starii tehnice. Marimea optima a perioadei de diagnosticare va fi aceea care conduce la obtinerea celui mai bun coeficient de stare tehnica si a celor mai mici costuri totale de diagnosticare, iniretinere si reparare. Cum, in general, luarea in considerare numai a costurilor mentionate este insotita si de obtinerea unui nivel satisfacator al starii tehnice, pentru determinarea perioadei optime de diagnosticare l do do se recurge numai la criteriul economic. In acest scop se scriu cheltuielile efectuate pentru executarea operatiunilor de diagnosticare, intretinere si reparare, plecand de la o anumita lege de repartitie care reprezinta cel mai bine probabilitatea rulajului fara caderi in parcul respectiv P(l); suma gasita se raporteaza la rulajul total efectuat in timpul unel perioade de diagnosticare oarecare l d d . Derivand expresia gisita si anuland derivata se gaseste: l d
? f l / l A ´ l d l l ln l k ! 0 2
d
d
d
0
In care este frecventa caderilor in intervalul l d d , iar k este suma cheltuielilor specifice de diagnosticare si intretinere tehnica raportata la costul specific de reparare. 6
Expresia de mai sus reprezinta conditia matematica a deierminarii duratei optime a perioadei de diagnosticare l do do si se rezolva, asa cum s-a mentionat, adoptand cea mai potrivita lege de repartitie a rulajului fara caderi pentru imreprinderea respectiva P(l). In cazul repartiiei Weibull, de exemplu,
! e E l
F
P l ecuatia ia forma : F 1
EF l d e
F
E l d
l d
´e
F
E l d
l E d l
l d F k ! 0
0
Reprezentarea acestei expresii în funcie de coeficientul de optimizare al diagnosticrii k d d k d ! l d 0 / l m
i având ca parametru coeficientul de form F al legii de repartiie este redat în fig.1.3., din care se observ c, cu cât raportul cheltuielilor este mai mare, cu atât coeficientul de optimizare este mai bun. Aceasta înseamn c efectuarea unor procese de diagnosticare i întreinere mai complexe, deci inerent mai costisitoare, conduce la o mrire a intervalului dintre revizii i deci constituie un mijloc eficient de prevenire a cderilor. Graficul permite, prin urmare, determinarea perioadei de diagnosticare optime, dac se cunosc cheltuielile specifice de diagnosticare, întreinere i reparaie, precum precum i parametrii legii de distribuie. La aceleai concluzii se ajunge i în cazul în care distribuia rulajului fr cderi este exponenial sau normal. In realitate, în structura unui parc de vehicule intr maini cu rulaje diferite, deci cu stri telinice diferite; de aceea, atunci când se determin perioada de diagnosticare optim, mulimea obiectelor existente trebuie s fie împrit în câteva categorii în funcie de rulaj, urmând ca pentru fiecare din submulimile rezultate s se determine câte o valoare separat a lui l do do. 7
De exemplu, se presupune un parc a crui curb de distribuie în funcie de rulajul l este reprezentat de linia continu din fig.1.4, limitat de rulajele minim lmin i maxim lmax; deoarece "variaia parcursului este mare, parcul se împarte în trei grupe precizate de rulajele intermediare l' i l", obinându-se astfel trei submulimi de obiecte limitate de intervalele de rulaj l' - lmin , l'-l" i lmax -l", în interiorul interiorul crora crora se vor putea construi curbele curbe le de distribuie particulare I, II i III cu parametrii respectivi. Acestora li se va aplica tratamentul descris anterior, d3 . determinându-se trei perioade optime l d1, d1, , l d2 d2 i l d3 Implementarea diagnosticrii în procesul de exploatare a unui parc impune elaborarea prealabil a unui sistem de diagnosticare în care intr obiectul diagnosticrii (caracterizat de anumii parametri de stare), parametrii de diagnosticare, mijloacele tehnice de diagnosticare precum i metodele i organizarea procesului tehnologic de diagnosticare. Dup calculele privitoare la oportunitatea aplicrii diagnosticrii într-un caz particular, apreciat în funcie de eficiena sa prin determinarea parametrului de eficien E d d dup metodologia prezentat mai sus, structurarea sistemului de diagnosticare, care presupune cunoaterea legilor de evoluie a strii tehnice a 8
mainilor, deci modificarea parametrilor de stare ai acestora, urmeaz urmtoarea ordine: alegerea parametrilor de diagnosticare, stabilirea valorilor nominale i limit ale acestora iar, în final, determinarea mijloacelor i procedeelor tehnice de msurare a valorilor efective ale parametrilor de diagnosticar d iagnosticare e selectai. 1.3 Alegerea parametrilor de diagnosticare Elementul cel mai important al unui sistem de diagnosticare îl constituie parametrii de diagnosticare, deoarece el influeneaz întreaga structur a sistemului, determinând i caracteristicile celorlalte pri componente ale acestuia. Dup cum se tie, automobilul constituie un complex de piese organizate în substructuri, dispuse succesiv sau în paralel, a cror funcionare depinde de interaciunea dintre ele sau cu mediul exterior. în timpul proceselor de lucru aceste substructuri sufer modificri continue sau discrete, trecând prin diverse stri care reprezint abateri mai mult sau mai puin importante de la starea iniial. Astfel de modificri sunt de natur dimensional i de form, mecanic (densitate, elasticitate), de structur chimic, fizic, electric sau complex. Ele se pot exprima cantitativ prin schimbarea valoric a unor parametri care caracterizeaz starea organului sau structurii respective (sistem, instalaie, mecanism etc.) numii parametri de stare. De cele mai multe ori îns determinarea valoric exact a acestor parametri nu este posibil, ceea ce îngreuneaz sensibil- operaiunile de determinare a strii tehnice sau chiar le face imposibile. De aceea trebuie s se recurg la un procedeu de stabilire indirect a strii tehnice a mainilor prin aprecieri indirecte, operând cu alte mrimi, dependente într-un anumit fel de parametrii de stare dar msurabile pe o cale oarecare. Valoarea acestor parametri, numii parametri de diagnosticare constituie exprimarea cantitativ a manifestrii exterioare a mutaiilor survenite în structura ansamblului mainii i deci a modificrii parametrilor de stare ai acestuia. Ca orice main, automobilul, ca i subansamblele sale, constituie structuri funcionale caracterizate de anumite procese de ieire, fundamentale sau auxiliare. De pild, grupul piston-cilindru are ca proces funcional de baz producerea de lucru mecanic util, dar pe lâng aceasta mai apar i alte procese auxiliare parazite: înclzire, fum la evacuare, zgomote (bti), arderea uleiului din 9
sistemul de ungere, modificarea presiunii de compresie, scpri de gaze în carter .a. De notat c, de cele mai multe ori, astfel de procese însoitoare nu apar în cazul sistemelor cu stare tehnic bun sau se produc cu o intensitate neglijabil, accentuându-se numai în cazul producerii defeciunilor. în multe cazuri apariia lor nu este legat implicit de înrutirea parametrilor tehnici de exploatare ai mainii, dar constituie indiciul sigur al existenei defeciunilor. Intensitatea desfurrii acestor procese este determinat de starea tehnic a pieselor care constituie acest grup: pistonul, segmenii i cilindrul, adic de parametrii si de stare: jocul dintre piston i i cilindru, jocul axial al segmenilor segmenilor în canale, c anale, fanta segmenilor, segmenilor, elasticitatea elasticitatea i integritatea lor. Aceste mrimi nu pot fi msurate direct din exterior fr demontarea motorului. Dar intensitatea proceselor fundamentale i auxiliare poate fi apreciat cantitativ indirect prin urmtoarele mrimi: puterea, consumul de combustibil i de lubrifiant, densitatea de fum în gazele de evacuare, concentraia de particule metalice în ulei, debitul i presiunea gazelor scpate în carter, presiunea în cilindru la finele compresiei, scprile de aer, intensitatea i natura zgomotelor mrimi msurabile fr demontarea motorului i care constituie parametrii de diagnosticare ai grupului piston-cilindru. piston-cilindru. Aadar, parametrii de diagnosticare pot fi împrii în trei clase. Parametrii care in de procesele de lucru fundamentale i care determin funionabilitatea obiectului diagnosticrii; pentru automobile astfel de parametri sunt: puterea motorului, consumul de combustibil, spaiul de frânare, gradul de patinare al ambreiajului, temperatura lichidului în sistemul de rcire etc. Aceti parametri dau informaii globale asupra strii tehnice generale a automobilului sau a unora din ansamblurile sale; de aceea ei servesc pentru aanumitul proces de diagnosticare general a mainii în care se urmrete determinarea strii generale a mainii fr localizarea exact a defectelor. Diagnosticul în decursul unor asemenea teste este de tipul corespunztornecorespunztor" pentru exploatare. De regul, diagnosticarea general d verdicte de funcionabilitate a automobilelor sub raportul cerinelor privind economia de carburant i lubrifiant,
10
securitatea circulaiei i normele ecologice de poluare complex (chimic, optic i acustic). O a doua grup de parametri de diagnosticare deriv din fenomenele care însoesc procesele fundamentale, de exemplu: vibraii, zgomote, modificri chimice etc. Aceast categorie d informaii mai înguste, dar capabile s restrâng aria de investigaie precizând locul defeciunii. De aceea ea este folosit în cercetarea amnunit a ansamblurilor i pieselor vehiculului în procesul denumit diagnosticarea diagnosticarea pe elemente. Diagnosticarea pe elemente o succede, de regul, pe cea general, atunci când diagnosticul acesteia a fost necorespunztor" i urmrete s determine exact starea tehnic a ansamblurilor (motor, transmisie, frâne etc), subansamblurilor sau chiar a organelor mainii, precizând i necesitatea de întreinere i reparaii. Acelai caracter îl au i parametrii geometrici, care constituie a treia grup, de parametri de diagnosticare, din rândul lor fcând parte cursa liber, jocul axial, jocul radial, coaxilitatea, paralelismul, diferite unghiuri etc. Parametrii geometrici dau informaii foarte limitate, dar concrete, asupra strii tehnice a organelor aflate în conlucrare (interaciune). (interaciune). Alegerea parametrilor de diagnosticare, element fundamental în cadrul unui sistem de. diagnosticare, se face în funcie de caracteristicile lor care exprim legturile dintre ei i parametrii de stare. Aceste particulariti conexiale sunt urmtoarele: univocitatea, sensibilitatea, in formai vitatea, (repetabilitatea) i economicitatea - ultima caracteristic inând seama de aspectul tehnico-economic al oportunitii msurrii parametrului respectiv.
Univocilatea exprim caracterul legturii dintre parametrii de stare i cei de diagnosticare. Legtura este univoc, atunci când unei valori a unui parametru de stare S îi corespunde o singur valoare a parametrului de diagnosticare D1 în toat plaja de variaie a primei mrimi: Sn.... S1 (liniile 1 i 2, fig 1.5.).
11
Univocitatea nivocitatea se traduce prin condiia matematic a creterii sau descreterii
monotone a parametrului de diagnosticare, tar extreme:
dD / dS
0
{
în intervalul Sn .... S1. în caz contrar, unei valori a parametrului de diagnosticare D îi corespund mai multe stri tehnice S1 , S2 , S3 dintre care unele pot iei din domeniul limit admisibil în exploatare, fr ca factorul de diagnosticare s semnaleze aceasta (curba 3, fig. 1.5). Se înelege c importana unui astfel de parametru de diagnosticare este sczut. Sensibilitatea unui parametru de diagnosticare arat variaia sa specific atunci când valoarea parametrului de stare respectiv s-a modificat elementar i este dat de valoarea absolut a raportului:
/
(
(
S
Dup cum se vede în fig. 1.5., sensibili tarea factorului de diagnosticare D1 , este mai mare decât cea a lui D2 , deoarece: (
1
/
(
S
"
(
2
/
(
S
Informalivitatea parametrului de diagnosticare exprim probabilitatea
stabilirii diagnosticului tehnic exact, prin folosirea acestui parametru. Informai vitatea este expresia complexitii legturilor dintre parametrii de stare i cei de diagnosticare; ea este maxim în cazul legturilor simple, când valoarea unui parametru de diagnosticare D este determinant de un singur parametru de stare S [D =f (S)} - cum este cazul celor mai simple simple sisteme: 12
D p S
ca i atunci când acelai parametru de stare S determin valorile mai multor parametri de diagnosticare D1 ,D2 ,D3 [D1= f 1(S); D2 = f 2(S); D3= f 3(S)]:
Gradul de informativitate este redus atunci când mai muli parametri de stare S1 , S2 , S3 influeneaz acelai parametru de diagnosticare D [D=f(S1 ,S2 ,S3 )]:
sau valorile mai multora D 1, D2 ca de exemplu : D1=f 1(S1 ,S2 ,S3) ; D2=f 2(S1 ,S2 ,S3)
13
Astfel de legturi, care caracterizeaz parametrii de diagnosticare cu informativitate slab, sunt proprii ansamblurilor cu structuri complexe, care se pot gsi în mai multe stri rele, adic pot încerca diferite defecte caracteristice. în acest caz, gradul cel mai înalt de informativitate îl va avea parametrul de diagnosticare care atinge nivelul limit admisibil D1 , corespunztor valorii limit S1 a unui parametru de stare în cazul unei singure defeciuni probabile, iar cea mai mic informativitate o va avea acel parametru de diagnosticare care atinge aceast valoare valoa re în cazul ca zul tuturor defeciunilor posibile. posibile. Astfel, informativitatea reprezint, de fapt, probabilitatea stabilirii corecte a diagnosticului diagnosticului prin utilizarea parametrului de diagnosticare diagnosticare respectiv. Stabilitatea (repetabilitatea) parametrului de diagnosticare este determinat de abaterea maxim a mrimii acestuia fa de valoarea sa medie în cazul repetrii probelor în aceleai condiii de testare; un parametru de diagnosticare este cu atât mai valoros, cu cât repetabilitatea este mai mare, deci cu cât valorile obinute sunt mai grupate.
Exist i alte caracteristici ale parametrilor de diagnosticare cu influen direct asupra sistemului de diagnosticare respectiv; acestea sunt cheltuielile specifice impuse de msurarea parametrului de diagnosticare, tehnologicitatea determinrii parametrului respectiv - care este determinat de gradul de tehnicitate al utilajelor necesare -, expeditivitatea .a. Alegerea parametrilor de diagnosticare din totalitatea parametrilor disponibili se face folosind criteriile criteriile enumerate mai sus. Stabilirea numrului total de parametri de diagnosticare ai unui sistem are loc pe baza unei scheme în care sunt figurate legturile dintre sisiem i mrimile fizice, cu ajutorul carora se pot face aprecieri cantitative asupra proceselor principale si auxiliare. Iat, de pild, in cazul perechii fus- lagar (fig. 1.6), ales ca 14
sistem structural, parametrii care caracterizeaz starea tehnic sunt jocul radial i diametrul fusului. Defectele posibile sunt uzura fusului sau uzura (griparea) lagrului. Procesele caracteristice de ieire sunt, în principal, meninerea rusului în stare de sustentape, concomitent cu rotirea sa uoar i lin în lagr; pe lâng acestea mai pot aprea i alte procese auxiliare ca: zgomote (bti) în lagr, deplasarea radial obiectionabil a fusului in lagr, înclzirea fusului, prezena în ulei a materialului din lagr.
Intensitatea acestor procese poate fi msurat din exterior cu ajutorul urmtoarelor mrimi: intensitatea i caracterul btilor, spectrul de amplitudine i frecven al vibraiilor, temperatura lagrului, presiunea uleiului, prezena particulelor metalice de o anumit compoziie în ulei. Ele constituie totalitatea parametrilor de diagnosticare din care apoi se selecioneaz pentru sistemul ce urmeaz s fie creat, parametrii univoci, univoci, cei mai informativi, cei mai sensibili etc. e tc.
15
1.4 Valorile caracteristice ale parametrilor de diagnosticare
Fiecare din agregatele care compun automobilul este caracterizat de o structur determinat de forma i dimensiunile pieselor componente, natura legturilor (îmbinrilor) dintre ele, dispunerea lor în cadrul ansamblului i interaciunea dintre aceste piese. în timpul exploatrii structura agregatului este afectat, în general, doar de componentele de structur care se modific, adic de toate elementele sale cu excepia dispunerii generale. Astfel, de exemplu, structura ambreiajului este determinat în primul rând de forma i dimensiunile plcii de presiune, discului de friciune, pârghiei de debreiere, rulmentului de 16
presiune etc; în al doilea rând, ea este caracterizat de legturile dintre arborele primar al cutiei de viteze i discul de friciune (caneluri), dintre pârghia de debreiere i placa de presiune (rulment) .a.; în al treilea rând, structura ambreiajului este caracterizat de dispunerea pieselor componente unele fa de celelalte i, în ultimul rând, de felul în care ele acioneaz unele asupra celorlalte. în timpul exploatrii nu apar modificri de structur privind poziionarea reciproc a pieselor, dar se modific forma i dimensiunile unora dintre aceste piese (grosimea garniturii discurilor de friciune, forma arcurilor), pot aprea modificri ale legturilor determinate de uzura canelurilor, a rulmentului de presiune, fapt care afecteaz interaciunea normal dintre aceste piese. în ansamblu, toate aceste modificri se traduc prin schimbarea strii tehnice a agregatului respectiv. Starea tehnic a acestuia se poate aprecia dup valorile parametrilor si de stare, care în timpul exploatrii sufer modificri permanente, continue sau discrete. Variaiile continue sunt determinate de uzura normal, de îmbtrânirea materialelor, de coroziune etc. i urmeaz o evoluie corespunztoare modului propriu de desfurare a acestor procese, dup cum rezult din fig.1.7. Folosind instrumentajul statistic, teoria fiabilitii încadreaz modificarea parametrilor de stare în legi probabilistice cu ajutorul crora se poate opera folosind metode matematice, clasice sau combinate cu aparatura electronic de calcul.
17
Modificrile discrete ale parametrilor de stare ai mainilor sunt provocate fie de aciunea distructiv prilejuit de unele condiii de exploatare neglijent (cum sunt ocurile, izbirile), fie de existena unor defecte ascunse de fabricaie sau reparaie. Cderile provocate de astfel de cauze nu respect o lege determinat i de aceea evoluia lor nu poate fi exprimat matematic, motiv pentru care ele ies de sub su b incidena diagnosticrii. Exploatarea i întreinerea necorespunztoare ale mainii (folosirea unor materiale de întreinere i reparare improprii, nerespectarea periodicitii operaiunilor de întreinere tehnic i de reparaii curente, reglaje defectoase, regimuri termice i de solicitare mecanic exagerat de înalte etc.) imprim o uzur accelerat a pieselor i agregatelor mainii, dar cu caracteristici evolutive generale asemntoare proceselor de uzur normal. normal. Aadar, în cazul uzurii, fie normal, fie forat, un parametru de stare oarecare are o variaie continu, în timpul creia el ia diferite valori. în mulimea acestora se disting trei niveluri care corespund la trei stri caracteristice ale autovehiculului. Prima dintre acestea este proprie mainilor (subansamblu, pies) noi sau ieite din reparaie capital; valorile parametrilor de stare corespunztoare acestui nivel se încadreaz în limitele de tolerane ale proceselor respective de fabricaie sau reparaie prevzute în documentaia tehnic. Aceste valori se numesc nominale sau iniiale (Sn ) i se stabilesc, de regul, dup terminarea perioadei de rodaj al autovehiculului. Dup un timp de exploatare oarecare, parametrii de stare sufer modificri care, fr a produce cderea vehiculului, afecteaz obiecionabil starea sa tehnic i provoac apariia unor efecte simptomatice secundare cum ar fi: zgomote, fum la evacuare, creterea concentraiei de ageni poluani sau a temperaturii, scderea puterii, majorarea consumului de combustibil etc. Vehiculul poate fi exploatat în continuare chiar în prezena acestor manifestri, pân la urmtoarea întreinere tehnic planificat, dar starea sa tehnic nu mai poate fi considerat ca fiind bun. Valoarea parametrului de diagnosticare care limiteaz exploatarea vehiculului se numete admisibil (Sa ) i se realizeaz dup un rulaj l a. 18
Exploatarea vehiculelor dup atingerea acestei situaii este legat de creterea riscului de producere a avariilor, a cror probabilitate crete cu rulajul i atinge nivelul maxim dup parcurgerea rulajului l , când parametrul de diagnosticare se situeaz la nivelul limit Sl . Acesta situaie corespunde scoaterii din funciune a piesei, agregatului sau mainii mainii în ansamblu, adic piesa lor în afara domeniului de funcionabilitate. Prin urmare, o main, un subansamblu sau o pies pot s se afle în trei grupuri caracteristice de stri: bun i în stare de funcionabilitate (I); rea i în stare de funcionabilitate (II); rea i în stare de nefuncionabilitate (III) - fig. 1.8. Mulimea strilor din primul grup (I) ocup primul interval de folosire a vehiculului, adic pân la parcurgerea rulajului l a la care se atinge valoarea admisibil Sa a parametrului de diagnosticare respectiv; în aceast perioad producerea defeciunilor sau cderilor are un caracter cu totul incidental. A doua categorie de stri (II) se întâlnete pe parcursul rulajului l l l -l o , timp în care în timpul exploatrii pot apare unele defeciuni (dereglri, uzuri normale etc), dar riscul cderilor este foarte mic. Acestea din urm apar cu o foarte mare probabilitate în a treia perioad (III) de exploatare, adic dup depirea rulajului l l l. în concluzie, starea tehnic rea a unui autovehicul este provocat de producerea unor defeciuni de genuri i intensiti diferite la unul sau mai multe din subansamblurile sau piesele sale. Uneori o defeciune nu face ca maina s devin nefuncionabil, dar neremedierea ei operativ poate sfâri cu producerea unei cderi (rupere, gripare, spargeri), adic un eveniment tehnic care duce la imobilizarea vehiculului.
19
Nu întoideauna vehiculul devine ne funcionabil doar din cauza cderii sale. Exist i defeciuni, impuse de reglementri oficiale, care, afectând sigurana circulaiei i emisia de noxe pot conduce Ia interdicia de folosire a autovehiculului. Valorilor nominale, admisibil i limit ale parametrilor de stare le corespund aceleai niveluri ale parametrilor de diagnosticare, care stau fa de parametri de stare în raporturile prezentate în paragraful precedent. Una din principalele probleme ale realizrii unui sistem de diagnosticare const tocmai în determinarea acestor valori ale parametrilor de diagnosticare pentru vehiculul în ansamblu, ca i pentru subansamble-le sale i piesele acestora, inând seama de faptul c nu toate acestea au aceeai limit de cdere. V alorile alorile nominale a! parametrilor de diagnosticare sunt stabilite de uzinele
constructoare, pe baza documentaiei tehnice, a cercetrilor de laborator sau de exploatare. Ele pot fi supuse corecturilor care in seama de regimul exploatrii autovehicului (de exemplu se accept o valoare iniial mai mare a consumului de combustibil dac vehiculul este exploatat în condiii grele ori se accept o putere mai mic dac rulajul se efectueaz la altitudini ridicate); astfel de corecii sunt prevzute, de regul. în normative uzinale sau departamentale. Determinarea valorilor limit ale parametrilor de diagnosticare se efectueaz pe baze statistice printr-un procedeu relativ laborios, plecând de la msurarea efectiv a valorii unui parametru de diagnosticare într-un parc de maini cu diferite stri tehnice. Mulimea valorilor stabilite va reprezenta toate strile mainilor, 20
sarcina cercettorului fiind de a stabili nivelul valoric al parametrului de diagnosticare diagnosticare care reprezint limita limita unde se realizeaz strile cu iminen de cdere. Practic se procedeaz in felul urmtor: se supune încercrii un numr oarecare de obiecte, operaie din care vor rezulta tot atâtea valori ale parametrului de diagnosticare cercetat. Acestea se aranjeaz în ordine cresctoare iar irul rezultat se limiteaz între dou valori, maxim D max i minim Dmin între care trebuie s se gseasc i valoarea nominal D n - aceasta în cazul în care parametrul de diagnosticare admite o limitare bilateral; în caz contrar, când mulimea parametrilor de diagnosticare admite o singur limit, plaja sa de variaie va fi D n - Dmin sau Dmax - Dn dup caz. Limitele se fixeaz arbitrar, astfel încât ele s cuprind atât valorile msurate care apar cu cele mai ridicate frecvene, a cror sum este N , cât i vaioarea nominal.
Apoi se construiete histograma de distribuie, folosind ca interval mrimea ( D, calculat cu formula lui Stegers: ( D
!
Dmin 1 3,3 lg N
Dmax
Se alege o lege de distribuie în funcie de aspectul histogramei i se calculeaz parametrii distribuiei: valoarea medie D m i dispersia DD, dup care se determin legea probabil de distribuie i criteriul Pearson. In funcie de acestea se gsete factorul de conformitate C c al legii astfel determinate cu histograma experimental în domeniul Dmin.... Dmax. Rezultatele calculelor se consider satisfctoare atunci când factorul de conformitate C c are valoarea minim 0,3. în caz contrar, calculul se reface cu o alt lege de distribuie, limitele de selecie a rezultatelor experimentale putând fi lrgite, restrânse sau deplasate {translatate), cu condiia ca ele s includ în continuare, valoarea nominal D n. Dac în urma câtorva încercri nu se reuete s se obin o valoare a factorului de conformitate mai mare de 0,3, atunci trebuie s se renune la folosirea parametrului de diagnosticare ales, datorit slabei sale stabiliti, selectându-se un altul. 21
Odat legea de distribuie determinat (fig. 1.9), se pune problema stabilirii valorii limit a parametrului de diagnosticare respectiv. Pentru aceasta se va ine seama de concluzia rezultat experimental c, în cazul unei limitri superioare a distribuiei parametrului de diagnosticare, toate obiectele care corespund limitei de probabilitate P e 0,85 au o stare tehnic bun iar cele care corespund valorilor parametrului de diagnosticare plasate dincolo de limita P u 0,95 au stare tehnic rea. Prin urmare, în cazul impunerii primului criteriu drept valoare limit a parametrului de diagnosticare, probabilitatea de trecere prin filtrul testrilor a unor obiecte defecte dar diagnosticate drept bune este minim, în timp cc în domeniul P u 0,95 minim este probabilitatea scprii unor obiecte bune cu apreciere rea.
Aadar, în czul subansamblelor importante din punct de vedere al siguranei circularei, de exemplu, domeniul de apreciere a valorilor limit pentru parametrul de diagnosticare aperativ va fi limitat la o împrtiere de 85%, în timp ce pentru celelalte pri ale mainii domeniul de împrtiere poate fi extins pân la 95%. în cazul limiirii bilaterale a distribuiei, limitele parametrilor de diagnosticare, diagnosticare, în cazul împrstierii de 85%, se calculeaz cu relaia: D1
! Dm s 1,5
iar pentru imprtierea de 95% cu relaia: 22
D D
D1
! Dm s 2
D D
unde Dm este valoarea medie a parametrului de diagnosticare iar DD este factorul de dispersie, mrimi care se determin din legea de distribuie stabilit, aa dup cum s-a artat mai înainte. In cazul unei limitri unice superioare, limita se determin cu expresiile: D1 D1
! Dm s
! Dm s 1,7
D D
- pentru 85%
D D
- pentru 95%
De remarcat c aceste relaii dau valori mai exacte în cazul legii de distribuie normale i sunt mai puin recomandabile pentru distribuia gamma; în acest ultim caz, rezultate mai bune se obin operând cu funcia de probabilitate a acestei legi. Pentru a ilustra metodica desfurrii calculului de determinare a valorii limit a unui parametru de diagnosticare, în anexa nr.l se prezint un astfel de exemplu pentru determinarea valorilor limit ale viscozitii uleiului de motor. aloarea admisibil a parametrilor de diagnosticare se determin cu V aloarea
urmtoarea relaie: Da
! Dl
D z
Dn Z
în care Dz este valoarea parametrului respectiv msurat la ultima diagnosticare dinaintea cderii probabile (fig.1.10.), Dn este valoarea sa nominal, iar Z reprezint numrul de testri din cadrul procesului de diagnosticare efectuate pân la atingerea valorii Dz .
23
Se observ c relaia a fost scris în ipoteza variaiei liniare a parametrilor de diagnosticare cu rulajul l i c scderea admisibil admisibil obinut depind a operaiunilor de diagnosticare. de de periodicitatea l d Se va reine îns c metoda prezentat d rezultate corecte numai în cazul mecanismelor simple. La o main complex, cum este autovehiculul, fiecare ansamblu are propriile sale valori limit sau admisibile pentru parametrii de diagnosticare specifici; de aceea obinerea cu exactitate a unei valori admisibile pentru d i întreg ansamblul autovehiculului (care s garanteze buna funcionare în intervalul l d cu pierderi minime de rulaj) nu este posibil. Determinarea intervalului optim de diagnosticare precum i a valorilor admisibil i limit ale parametrilor de diagnosticare constituie bazele prognozrii exploatrii mainilor, adic a stabilirii duratei de funcionare normal pân la producerea strii tehnice limit, deci a determinrii rezervei de rulaj a autovehiculului.
24
1.5 Stabilirea strii tehnice
Stabilirea strii tehnice a autovehiculului în ansamblu i a agregatelor sale const, de fapt, în stabilirea diagnosticului i are rolul de a preciza dac obiectul investigat mai poate funciona normal pân la urmtoarea întreinere tehnic sau are nevoie de unele intervenii. în cazul obiectelor ai cror parametri de stare au o variaie discret sunt posibile dou stri,precizate de raportul dintre valoarea limit a parametrului de diagnosticare Dl i valoarea efectiv D. Dac D < Dl , obiectul este bun i deci poate funciona pân la viitoarea întreinere tehnic planificat, iar dac D> D ,l obiectul se afl în stare tehnic rea. Când variaia parametrilor de stare este continu sunt posibile trei situaii. Dac D > Dl agregatul este defect i necesit o reparaie; când Da< D
prin urmare, mulimea strilor tehnice posibile ale unui obiect poate fi reprezentat printr-un sistem de n ecuaii cu m variabile: 25
S 1
! f 1 ( D1 , D2 ,....., D m )
S 2 ! f 2 ( D1 , D2 ,....., Dm )
.
.
.
.
.
.
S n ! f n ( D1 , D 2 ,....., D m )
în care n este numrul de parametri de stare ai obiectului iar m - numrul parametrilor de diagnosticare folosii. Stabilirea acestor ecuaii se face pe baza analizei tehnice a obiectului cercetat, aa cum s-a exemplificat în schema din figura 1.6, din care rezult parametrii de diagnosticare disponibili i legturile lor cu parametrii de stare. Din totalitatea parametrilor de diagnosticare disponibili se selecteaz, aa cum s-a artat, aceia care prezint cele mai înalte caliti de informaivitate, sensibilitate i repetabilitate. Rezolvarea cea mai comod a sistemului de ecuaii care reprezint starea curent (efectiv) a unui obiect complex se face pe cale matricial, folosind sistemul de reprezentare liniar; acesta ofer avantajul posibilitii de tratare a diagnosticrii cu ajutorul tehnicii electronice de calcul sau cu dispozitive electronice de tipul trece - nu trece" (cu diode sau circuite bîstabile, de exemplu). In acest scop nivelului parametrilor de diagnosticare care este inferior valorii limit Dl i se asociaz cifra unu iar celeilalte zero. Se poate întocmi în acest fel o matrice ale crei coloane reprezint parametrii parametrii de stare iar pe linii se introduc valorile valorile citite ale parametrilor de diagnosticare utilizai (tabelul 1.1). Tabelul 1.1. Matricea de diagnosticare
26
In figura 1.11 se prezint schema unui dispozitiv electronic constituit dup matricea de diagnosticare din tabelul precedent. In componena dispozitivului intr blocurile de memorie (triger) M, elementele de coiciden C - care determin combinaiile parametrilor de diagnosticare O pentru care sunt posibile defeciunile respective S semnalizate de lmpile L - i comutatorul de anulare A. Dac intensitatea semnalului de intrare este insuficient, ceea ce corespunde unei valori a parametrilor de diagnosticare aflat sub nivelul limit Dl semnalul nu poate trece prin triger; în caz contrar semnalul se aplic pe elementele de coinciden coinciden la care are acces prin reeaua schemei. sche mei.
27
Fig.l.ll.
Când informativitatea parametrilor de diagnosticare este mic (deci când acesta furnizeaz informaii privitoare la mai multe defeciuni posibile), se face apel la un parametru de diagnosticare suplimentar, sporind astfel doza de informaie furnizat dispozitivului. Numai atunci când informaia devine univoc, dispozitivul permite aprinderea becului corespunztor defectiunii a crei existen este cert. Iat, dac, de pild, se aplic blocului de memorie M3 un semnal a crui intensitate depete pragul corespunztor valorii limil a parametrului de diagnosticare D3 , din matricea de diagnosticare rezult c sunt trei defeciuni: S2, S4 si S5. In aceast situaie nu se aprinde nici un bec, ceea ce înseamn c informaiile introduse de parametrul de diagnosticare D3, sunt insuficiente pentru localizarea defeciunii. De aceea trebuie s se majoreze numrul informaiilor de intrare, aplicând, de exemplu, un semnal suplimentar D6. în acest caz clementul de coinciden C 2 devine activ, permiând aprinderea becului care semnalizeaz existena defeciunii S2. 28
Aadar algoritmul funcional al semnalizrii defeciunii S2 este:
S 2
! D3 D6
Prin urmare, întregul aparat va funciona dup urmtorul algoritm, corespunztor matricei de diagnosticare dup care a fost construit (tabelul 1.1).
S 1 ! D2
D5
S 2 ! D3 D6 sauD3 D2 S 3
! D1 D6
S 4 ! D3 D4 S 5 ! D1 D3 D5
Dispozitivul prezentat poate fi adaptat i la o alt matrice de diagnosticare corespunztoare testrii altor ansambluri ale vehiculului, prin modificarea contactelor interioare. In sfârit, dup terminarea operaiei de diagnosticare, citirile se anuleaz prin acionarea întreruptorului A. O alt posibilitate de modelare electric a matricei o ofer folosirea diodelor, aa cum se exemplific în figura 1.12. pentru un dispozitiv care funcioneaz dup principiul înmulirii logice, construit tot pe baza matricei de diagnosticare din tabelul 1,1, dup urmtoarea schem logic: S 1 ! D2 D4 S 2 ! D2 D6 S 3 ! D1 D6
29
S 4
! D4
S 5 ! D1 D3
Dispozitivul se compune din lmpile de neon L, la care tensiunea continu a bateriei B se aplic pe comutatoarele D; o lamp se va aprinde dac în paralel cu ea nu se gsele montat în circuit o diod i invers. Cum diodele se afl în locurile în care pe matricea de diagnosticare este înscris cifra zero, rezult c la apsarea pe un contact se vor aprinde acele lmpi care corespund posibilitii de existen a unei defeciuni. în momentul în care operatorul primete o informaie privitoare la un parametru de diagnosticare, el o compar cu nivelul limit i dac valoarea pri- mit este egal sau mai mare decât cel limit, atunci el acioneaz comutatorul parametrului respectiv. în cazul în care informativitatea parametrului este mic (deci se vor aprinde mai multe lmpi), va fi necesar o nou doz de informaie, adic acionarea unui 30
contact suplimentar, operaiunea repetându-se pân când pe tablou rmâne aprins un singur bec, cel corespunztor defeciunii cutate. De exemplu, acionând contactul corespunztor parametrului D 3, se vor aprinde becurile L2, L4 i L5, ceea ce înseamn c pentru localizarea defeciunii trebuie sporit cantitatea de informaie. Dac se introduce în aparat un nou semnal D1, de exemplu, va rmâne aprins numai becul L5, care corespunde defeciunii S5, precizându-se astfel locul defeciunii. Aceast schem este semiautomat, deoarece ea necesit aprecierea prealabil a operatorului asupra necesitii de introducere a unui nou semnal, în momentul în care constat c acesta depete nivelul limit al parametrului de diagnosticare respectiv. Folosirea matricelor de diagnosticare i modelarea lor electronic creeaz largi posibiliti de automatizare a proceselor de diagnosticare, de transmitere centralizat la distan a datelor i de stabilire rapid a diagnosticului precum i a concluziilor tehnice corespunztoare, mai ales în cazul mririi susceptibilitii de diagnosticare a autovehiculelor prin montarea, înc din fabricaie, a senzorilor necesari desfurrii desfurrii unui proces de diagnosticare prestabilit. 1.6. Organizarea activitii de diagnosticare 1.6.1. Diagnosticarea pe stand
Diagnosticarea automobilelor pe stand a cunoscut în ultimii ani o evoluie complex, orientat pe mai multe direcii: tehnici, echipamente, organizare. Având în vedere faptul c în prezent se afl în utilizare automobile cu date de fabricare i, implicit, niveluri de evoluie mult diferite, activitatea de diagnosticare la stand trebuie s fac fa tuturor tuturor situaiilor. In general, pentru automobilele care nu dispun de sisteme electronice de control i autotestare, procesul de diagnosticare decurge în etape succesive (fig.1.13).
într-o prim faz se execut o verificare a strii tehnice generale a sistemului testat. Rspunsul este de tip binar: corespunztor" sau 31
necorespunztor". în primul caz, automobilul nu mai este reinut, el putându-se întoarce la activitile de transport. în a doua situaie, aciunea de diagnosticare continu cu refacerea componentelor sistemului în scopul localizrii i identificrii defeciunii. O astfel de organizare a activitii de diagnosticare reduce la minim timpul de imobilizare a automobilului, permiând totodat depistarea eventualelor defeciuni. Aparatura utilizat la astfel de verificri este, de regul, prevzut cu sisteme de msur cuplate la un microprocesor. Acesta prelucreaz informaiile primite de la traductoare i senzori i conduce aciunile necesare procesului de diagnosticare.
în acest fel se creeaz posibilitatea configurrii unui sistem expert de diagnosticare. Principalul avantaj pe care îl aduce un astfel de sistem const în modul 32
corespunztor, uniform i eficient de aplicare a criteriilor de decizie sau a strategiilor de rezolvare a unor probleme. Sistemul de diagnosticare primete informaii atât de la sistemul testat prin lantuire de msur, cât i de la operatorul uman prin tastatura calculatorului. Sistemul prelucreaz în mod logic datele unui program de control în concordan cu setul de reguli stocate în memoria sa intern. Rezultatul final al diagnosticri diagno sticriii const într-o evaluare a problemelor problemelor i a procedurilor de reparare. Sistemul este dotat cu cunotinele pe care trebuie s le aib specialitii în proiectarea, cercetarea, dezvoltarea i întrelinerea automobilului. Pentru a încheia achiziia de cunotine sunt necesare mai multe iteraii, dialogul cu specialitii fiind astfel continuu. Domeniul general de diagnosticare la care este aplicabil un sistem expert este acela la care procedurile utilizate de specialiti pot fi exprimate printr-un set de reguli sau relaii logice, activitatea de diagnosticare a automobilelor fiind un astfel de domeniu. Cu tîtlu de exemplu se consider cazul particular al imposibilitii punerii în funciune a motorului. Conceptul fundamental care susine acest exemplu este ideea perechilor condiie - aciune concretizate în forma regulilor DAC - AT UNCI. In cazul analizat, sistemul expert const din trei elemente: o baz de reguli de tip DAC - ATUNCI, o baz de date i un mecanism de control. Fiecare regul din baza de reguli este de forma dac A este adevrat, trebuie s fie întreprins aciunea B". Componenta DAC conine condiii care trebuie s fie satisfcute dac regula este aplicabil. Componenta AT UNCI formuleaz aciunea ce trebuie efectuat atunci când regula este activat. Baza de date conine toate faptele sau informaiile care sunt considerate adevrate în privina problemei ce urmeaz a fi diagnosticat. Mecanismul de control determin ce aciuni trebuie s fie întreprinse i când anume. Operaiunea urmrete patru etape: 33
1.Compararea regulilor cu data de baze pentru a determina care reguli au componenta DAC satisfcut i pot fi executate. Acest grup este cunoscut ca set de conflict în limbajul inteligenei artificiale; 2.Dac setul de conflict conine mai mult decât o singur regul, se rezolv conflictul prin regula cu cea mai ridicat prioritate . Dac în setul de conflict nu exist nici o regul, se oprete procedura. p rocedura. 3.Se execut regula selectat prin întreprinderea aciunilor specificate în componenta ATUNCI i apoi se modific data de baze în mod corespunztor. 4.Se întoarce la pasul 1 i se repet procesul pân când setul de conflict nu va mai conine nici o regul. Pentru exemplul analizat, baza de reguli din tabelul 1.2. de la Rl la R7 prezint privind problema respectiv, iar regula Rl identific zonele ce trebuie s fie investigate. Cifrele înscrise reprezint nivelul de încredere pentru ca regula respectiv s fie adevrat în condiiile specificate. Se consider în continuare c faptele cunoscute c unoscute ca fiind adevrate sunt cele prezentate în tabelul 1.3. Mecanismul de control urmrete pasul 1 mai sus menionat i gsete c numai regula Rl se afl în setul de conflict. Aceast regul este executat obinând ca fapte suplimentare la parcurgerea pailor 2 i 3:
*posibilitatea posibilitatea de a nu n u se declana scânteia la bujie; *posibilitatea posibilitatea ca s ajung prea mult combustibil la motor. De la pasul 4 sistemul se întoarce la pasul 1 i înva c setul de conflict include Rl, R4 i R6. Deoarece Rl a fost executat, ea este scoas din setul de conflict. în cazul exemplului luat în discuie se poate admite rezolvarea conflictului prin selectarea celui mai mic numr al regulii (R4 în acest caz).
34
R4 accept, dup parcurgerea pailor 2 i 3, faptul c exist pierderi în conducta de combustibil (0,65). Valoarea 0,65 precizeaz nivelul de încredere în aceast concluzie.
Procedura este repetat având ca rezultat setul de conflict R6. Dup executarea lui R6 sistemul se întoarce la pasul 1 i, negsind reguli aplicabile, se oprete. Setul final al evenimentelor este prezentat în tabelul 1.4. 35
Se observ c aceast procedur de diagnostic a gsit dou defecte poteniale: pierderi de combusiibil din conducta de combustibil combustibil (nivel de încredere 0,65) i amestec prea bogal (nivel de încredere 0,70).
Dup conectarea sistemului electronic electronic de control la terminal operaiunile de diagnosticare pot începe. Terminalul poate solicita tehnicianului s îndeplineasc anumite manevre care sunt cerute în desfurarea testrii, ca, de exemplu, pornirea, oprirea sau accelerarea motorului. Sistemul expert este astfel un sistem interactiv, oferind un numr larg de faciliti. De exemplu, când sistemul expert cere tehnicianului s efectueze o anumit operaie, mecanicul poate întreba sistemul de ce trebuie fcut operaia sau de ce i se pune respectiva întrebare, la care sistemul va explica motivele cerute în acelai mod în care ar fi fcut-o un expert uman. Se poate afirma, în concluzie, c direcia pe care vor evolua echipamentele de diagnosticare a automobilelor automobilelor la stand este aceea a creerii creer ii unor sisteme expert avansate, capabile s ofere o gam cât mai larg de verificri.
1.6.2. Diagnosticarea la bord
Cele mai bune rezultate r ezultate în depistarea defeciunilor imediat dup apariia lor o constituie supravegherea permanent a funcionrii sistemelor automobilului, ceea ce presupune dezvoltarea unor tehnici i echipamente de diagnosticare la bord. 36
Evoluia acestora a fost i este strâns legat de evoluia construciei automobilului. Astfel, apariia sistemelor comandate de microprocesoare a permis o lrgire considerabil a numrului de obiective urmrite i a numrului de parametri înregistrai i analizai.
Sistemele electronice ale motorului (aprindere, injecie, distribuie, rcire), transmisiile automate cu supraveghere i comand electronice, sistemele motopropulsoare de evitare a patinârii roilor aflate în regim de traciune, sistemele de frânare cu evitarea blocrii roilor, sistemele de direcie i suspensiile asistate de microprocesoare sunt prevzute cu propriile sisteme de supraveghere i control necesare funcionrii algoritmilor de autoreglare, dar care pot fi utilizate i pentru a semnaliza apariia vreunei defeciuni, chiar în faza sa incipient. Informaiile captate de lanurile de msur respective sunt prelucrate i stocate în memoria calculatorului de bord care, în cazul depirii valorilor normale ale parametrilor msurai, avertizeaz conductorul automobilului asupra defeciunii. Verificrile pot fi executate i la cererea expres a oferului sau a tehnicianului tehnicianului de întreinere, ori de câte ori se dorete. Controlul cel mai amplu i detaliat al tuturor sistemelor i subsistemelor automobilului rmâne în continuare a fi realizat în cadrul staiilor de mentenan preventiv a automobilelor, unde se poate utiliza o gam mult mai larg i mai complex de sisteme de msur i verificri decât o pot permite condiiile de la bord. Sistemele de control i reglare asistate de microprocesor Ia bordul automobilului ofer posibilitatea efecturii unor operaiuni de diagnosticare, în perioadele intermitente în care microprocesorul nu este complet ocupat cu rezolvarea calculelor necesare funcionrii propriu-zise a sistemului respectiv. Schema de principiu a acestei activiti este prezentat în figura 1.14.
37
Dispozitivul de comand se verific singur, de exemplu prin memoria care are un model de test înmagazinat i care se citete periodic. La memoriile de program se face o comparaie prin intermediul sumei de control care verific datele i programele; concomitent se verific i bus-ul de date i de adrese. La senzori se verific dac semnalele se încadreaz în limitele normale ale valorilor lor i se pun în eviden scurtcircuitele i întreruperile. Verificarea elementelor de acionare se poate face prin intermediu! valorii maxime a curentului în timpul comenzii. Atunci când este delectat o defeciune, informaia este stocat în memorie sub forma unui numr corespunztor codului de defeciuni conceput de constructor. în acelai timp, la tabloul de bord este activat un avertizor optic sau sonor i este afiat defeciunea produs. Funciunile de diagnosticare la bord pot fi activate i manual prin comanda transmis controlerului de a intra în modul de diagnosticare.
38
Atunci când se produce o defeciune (semnalizat prin codul corespunztor ei) rebuie urmrit o anumit procedur pentru a o localiza, procedur prezentat de regula sub forma unei organigrame în canea de diagnosticare a automobilului. Cu titlu de exemplu, se consider c sistemul de diagnosticare semnalizeaz o defeciune cu cod X care arat c senzorul de oxigen al sistemului de injecie îi menine permanent tensiunea de 0,5 V, caracteristic situaiei în care senzorul nu a ajuns la regimul termic normal i deci nu este înc pregtit s lucreze. Cauzele posibile sunt: senzorul de oxigen nu funcioneaz corect; conductori sau conexiuni defecte; unitatea de control nu proceseaz semnalul provenit de la sond. Sunt deci necesare investigaii ulterioare pentru identificarea defeciunii. în acest scop se msoar tensiunea de ieire din senzorul de oxigen: dac ea este mai mic decât 0,37V sau mai mare decât O,57V, trebuie s fie verificate cablurile. Dac tensiunea se încadreaz între cele dou valori, trebuie s se verifice dac defectul se situeaz la nivelul senzorului de oxigen sau la unitatea de comand. Pentru aceasta se cupleaz conductorii ce vin de la sond la intrarea în dispozitivul de comand, simulându-se un scurtcircuit al senzorului i se msoar din nou tensiunea.
39
Dac ea este mai mic decât 0,05 V, defeciunea se situeaz la nivelul senzorului, iar iar în în caz contrar dispozitivul de control este defect i trebuie înlocuit. Schema logic a defeciunilor de diagnosticare este prezentat în figura 1.15. Subsistemele de contra! electronic, care echipeaz în numr tot mai mare automobilele moderne, operau pân de curând cu precdere în mod independent. Având îns în vedere ca toate aceste subsisteme sunt cuplate prin intermediul 40
automobilului însui, automobilului însui, activitile de control dintr-un sistem de control oarecare pot genera interferene nedorite în celelalte subsisteme. Pentru a evita astfel de efecle trebuie introdus suplimentar un element de optimizare a controlului care s opereze împreun cu subsistemele existente. Se ajunge astfei la un sistem cuprinzând mai multe micro-computere micro- computere distribuite în diferite zone ale structurii automobilului. Exist tipuri de legturi de comunicaie care permit nu numai comunicarea între subsistemele electronice de control, dar susin i prelucrarea informaiilor în paralel de ctre controlerii distribuii îo structura automobilului. Ele ofer mecanismele de baz pentru sincronizarea proceselor i manipularea corect a datelor. Pentru fiecare mesaj este creat un obiect de comunicare care cuprinde urmtoare: - identificatorul, precizând precizând numele i ruta mesajului; mesajului; - segmentul de control, coninând toata informaia de control; - segmentul de date, date, numrând de de la 0 la 8 bytes. în figura 1.16 este prezentat amplasarea unui astfel de reele în structura unui autoturism.
41
Componentelor care asigur funcionarea dup criterii de optimizare a sistemelor automobilului, li se altur elementul de control al diagnosticrii. Pentru a vedea cum funcioneaz o astfel de reea, se consider cazul mai simplu al grupului moto-propulsor prevzut cu trei subsisteme electronice separate: - pentru controlul con trolul motorului; - pentru controlul transmisiei; - pentru controlul operaiunilor de diagnosticare (figura 1.17).
42
Aceste subsisteme comunic între ele prin intermediul magistralei CANbus care primete primete : - informaii privind regimul de deplasare a automobilului i rapoartele de transmitere utilizate, presiuni în sistemele de acionare, turaie, temperaturi etc. (de la controlul transmisiei); - informaii privind sarcina i turaia motorului, temeperaturi, presiuni, debite, cureni, tensiuni etc. (de la controlul motorului); - semnale standard de testare (de la-controlul diagnosticrii). Fiecare subsistem de control îi culege informaiile de care are nevoie din magistrala comun, conform unui protocol de prioriti, la momentele disponibile i le prelucreaz oferind rezultatele, tot prin intermediul CAN, celorlalte subsisteme de control ce ar putea fi interesate. Avantajul principal al unui astfel de sistem de control descentralizat const într-o disponibilitate superioar a întregului sistem în cazul apariiei unor defecte. De exemplu, în cazul defectrii calculatorului care controleaz transmisia, aceasta va fi cuplat automat în treapta superioar. Automobilul rmâne operaional, dei 43
cu o funcionalitate degradat. Contrar situaiei unui sistem centralizat, controlul motorului nu va fi cu nimic afectat.
2. DIAGNOSTICAREA GENERALA A GRUPULUI MOTO PROPULSOR
2.1 Aspecte generale Diagnosticarea general a grupului motopropulsor urmrete s stabileasc starea tehnic a autovehiculelor în privina modului în care se efectueaz transmiterea puterii motorului la roile motoare. 100 la Pentru aceasta se aleg puterea la roat Pr i consumul de combustibil C 100 suta de kilometri de rulaj, ca parametri de diagnosticare care au legturi multiple cu parametrii de stare ai automobilului.
Dup cum rezult din relaia puterii la roat
r
! ? V t p 0 Qi n / 30 X RT 0 1 P Lmin
AL i L
m
L tr L fr ! K n / 1 P Lmin L i L m L tr L fr
in care : V t t cilindreea totala a motorului p0 presiunea ambianta Qi capacitatea calorica inferioara a combustibilului n turatia X - numarul de timpi ai motorului 44
R constanta termodinamica a agentului motor
T 0 temperatura ambianta P - coeficientul excesului de aer
Lmin cantitatea stoichiometrica de aer necesara arderii unui kg de combustibil Li
- randamentul indicat
L m - randamentul mecanic al motorului L tr
- randamentul transmisiei
L fr - randamentul de putere in frane.
Puterea la roata depinde de urmatorii ur matorii factori : coeficientul excesului de aer, parametru a crui valoare poate oferi indicaii asupra strii tehnice a instalaiei de alimentare cu combustibil, a filtrului de aer, a galeriilor de admisiune iar la motoarele supraalimentate asupra strii de etanare a galeriilor suflantei; - randamentul indicat este determinat de aceeai factori enumerai mai sus i, în plus, de starea instalaiei de aprindere - la motoarele cu benzin -, de starea sistemului de rcire, de reglajul i de starea mecanismului de distribuie a gazelor, gradul de etanare a cilindrilor, starea galeriilor de evacuare i a amortizorului de zgomot la evacuare (toba de eapament); -
- randamentul mecanic d informaii despre: starea mecanismelor auxiliare ale motorului (pompa de ulei, pompa de ap, generatorul de curent, compresor etc), starea tehnic a mecanismului motor i regimul termic al motorului; - randamentul transmisiei constituie un indicator al pierderilor mecanice în lanul sistematic al organelor care compun transmisia automobilului; - coeficientul L fr arat dac exist defeciuni care provoac pierderi de putere prin frecarea excesiv în rulmenii roilor sau în frâne. 45
Intocmind schema de legturi ale parametrului de diagnosticare Pr i factorii de stare care îl determin, se observ (fig.2.1.) c legtura multipl caracteristic a acestuia face ca informativitatea sa s fie redus. Drept urmare, testarea vehiculelor dup acest parametru de diagnosticare are numai un caracter general; nerealizarea valorii minime admisibil a puterii la roat arat c starea tehnic a unuia sau mai multor subansambluri prezente în schema de legturi din figura 2.1 este necorespunztoare, iar depistarea acestora impune în continuare o diagnosticare detaliat pe elemente. în funcie de mijloacele tehnice disponibile, pentru diagnosticarea general a automobilului se pot folosi i ali parametri de diagnosticare în locul puterii la roat, i anume: fora de traciune, distana de accelerare, timpul de accelerare sau acceleraia maxim. în legtur cu diagnosticarea dup consumul de combustibil, examinarea examinarea expresiei ex presiei sale
100
! 1000 F tr / V Qi
L i L m L tr L fr (l/100 km)
(unde F tr tr este fora de traciune, iar V - densitatea combustibilului) duce la concluzia c aproape aceiai factori care afecteaz puterea la roat provoac i majorarea consumului de combustibil raportat la 100 km de rulaj. Aadar, diagnosticarea automobilelor dup consum prezint aceleai caracteristici generale ca i testarea dup puterea la roat, lucru reliefat i de variaiile similare ale acestor doi parametri de diagnosticare în funcie de rulaj, reprezentate grafic în figurile 2.2,a i 2.2,b, în care curbele trasate cu linie continuu reprezint distribuiile dup introducerea diagnosticrii, iar cele cu linie întrerupt valorile curente realizate în lipsa acestui procedeu. procedeu. Se observ c dup introducerea diagnosticrii puterea medie la roat Prm a crescut, consumul litric mediu C 100m 100m a sczut, iar zona de împrtiere a ambilor parametri s-a redus considerabil. Aceasta atrage atenia asupra utilitii de verificare periodic i cu frecven mai mare a consumului de combustibil, ca un
46
element care este mai uor msurabil i poate furniza informaii corecte asupra strii generale a automobilului.
47
48
2.1 Mijloace si metode de msurare
Diagnosticarea general dup puterea la roat se poate face prin dou procedee principial diferite: în parcurs i pe stand, parametrii de diagnoslicare disponibili fiind prezentai în tabelul 2.1. Dup cum arat formula 2.1., în ambele cazuri rezultatele sunt influenate de regimul de vitez al mainii, exprimat prin turaia turaia motorului în probele de stand s tand si viteza de rulaj la probele de parcurs.
Procedeul de parcurs const în alegerea unui traseu, corespunztor din punct de vedere al declivitii i calitii acoperirii drumului (preferându-se o poriune de drum orizontal, asfaltat i uscat}, pe care vehiculul, aflat într-o treapt oarecare a cutiei de vitez, este accelerat brusc de la o anumit vitez de rulaj i pân la un nivel maximal al vitezei ce poate fi atins pe poriunea de drum respectiv în cel mai scurt timp posibil în etajul respectiv al cutiei de viteza. Acest interval de vitez nu este standardizat, el se alege în funcie de lungimea disponibil a traseului, de tipul de autovehicul i de datele statistice existente ale valorilor nominale i limit ale parametrilor de diagnosticare msurai în timpul testrii: spaiul de accelerare, timpul de accelerare, acceleraia medie a mainii sau a arborelui motor. 49
De multe ori se prefer, din considerente de comoditate a încercrilor, s se utilizeze prima treapt a cutiei de vitez, plecând de la viteza de rulaj minim i accelerând brusc pân la atingerea vitezei maxime. Pentru mrirea preciziei msurtorilor, probele se repet parcurgând traseul i în sens invers, putându-se astfel corecta erorile de declivitale i vânt, i se calculeaz valoarea medie aritmetic a parametrului msurat.
Dei foarte simpl, operativ i puin costisitoare, metoda diagnosticrii pe parcurs prezint unele inconveniente prilejuite mai ales de anotimp, temperatura ambiant, viteza aerului, gradul de aderen i starea pneurilor, circumstane care reduc nivelul calitativ al parametrilor de diagnosticare msurai sub aspectul repetabilitii (reprodtictivitatii). Procedeul de stand scoate procesul de diagnosticare de sub influena mediului, dar gradul de informativitate este puternic afectat de fidelitatea simulrii pe stand a condiiilor de rulaj reale.
Procedeul se bazeaz pe crearea la roile motoare ale vehiculului a unui efort rezistent cât mai apropiat ca valoare i variaie de cel întâmpinat în timpul rulajului. Acest efort poate fi obinut folosind ineria unei mase rotitoare sau cu ajutorul unei frâne. Aa cum se vede în figura 2.3, în ambele cazuri standurile pot fi cu band (a) sau cu rulouri; la rândul lor acestea din urm pot fi cu un rulou simplu (b) sau jumelat (c) ori cu dou rulouri simple (d) sau jumelate (e). Cele mai rspândite sunt standurile cu dou rulouri jumelate, una dintre perechile de rulouri jumelate având un arbore comun pe care se monteaz i elementul de frânare (f).
50
Pentru diagnosticarea automobilelor cu traciune multipl, la fiecare osie suplimentar se prevd dou rulouri jumelate care nu sunt îns încrcate din exterior, ci au micare liber. Aprecierea gradului de informativitate al parametrului de diagnosticare cu astfel de instalaii se va face stabilind, în primul rând, msura în care ele pot reproduce rezistenele reale la rulaj, ca mrime i variaie.
Fig. 2.3
Alegerea standurilor de diagnosticare presupune cunoaterea puterii care este necesar s fie absorbit de instalaie, Pp a razei rulourilor, r s i a distanei între acestea, /. Puterea frânat se poate determina pe dou ci: prima admite apriori c valoarea maxim a acestui parametru nu poate întrece puterea maxim a motorului autovehiculului ce urmeaz a fi testat. Pe aceast cale, este drept foarte simpl, se ajunge îns s se foloseasc instalaii cu mult mai puternice; mai ancombrante i mai scumpe decât o cer condiiile reale de încercare. Se tie c rulajul impune extrem de rar folosirea integral a puterii motorului i de aceea din punct de vedere al efortului frânat standurile trebuie s fie dimensionate la nivelul impus de condiiile reale nevoii de utilizare a vehiculului. Prin urmare se cere un calcul de determinare a puterii la roat, deci a puterii frânate, care s duc la un rezultat menit s împace nevoile testrii cu cele privind volumul, costul i cheltuielile de instalare. Dup cum este cunoscut, bilanul de putere la roile motrice ale unui autovehicul se exprim astfel: P r d d
! P r ul P a s P p s P d
unde: Prd - puterea la roat în timpul rulajului pe drum, 51
Prul - puterea necesar pentru învingerea rezistenei la rulare a tuturor roilor, Pa - puterea necesar pentru învingerea rezistenei aerului, Pp - puterea necesar pentru urcarea sau coborârea pantelor, Pd - puterea corespunztoare în procesele de accelerare sau de decelerare ale mainii. Puterea necesar pentru învingerea rezistenei la rulare are expresia: P r ul
unde: f
! fG r cos E V / 3,6 (kW)
- coeficientul de rezisten la rulare,
Gr
- greutatea vehiculului repartizat pe roat în N,
E
- unghiul de pant,
V
- viteza mainii în km/h.
Valoarea coeficientului de rulare depinde de pneu i de acoperirea drumului. în funcie de acest ultim factor coeficientul de rezisten la rulare variaz între limite foarte largi (0,01....0,3) în timp ce pe standurile de încercri s-a constatat experimental c el are valori cuprinse între 0,026 i 0,028. Aceste diferene se datoreaz nu numai naturii diferite a suprafeei rulourilor fa de aceea a drumurilor , ci i faptului c pe rulou deformaia pneului este mai accentuat. Pe de alt parte, la încercrile pe stand lipsesc rezistenele la pant - P p i cea a aerului - Pa, iar rezistena la demaraj - Pd este limitat numai la efectul inerial al maselor în micare ale ansamblurilor vehiculului i al maselor rotitoare ale standului. în plus, în condiii de stand dispare complet rezistena la rulare a roilor nemotoare ale mainii. Toate acestea face ca simularea condiiilor de rulare pe stand s prezinte un oarecare grad de aproximaie iar rezultatele înregistrate în timpul probelor s se abat de ia valorile reale. Acest lucru poate fi corectat prin aplicarea unui cuplu rezistent la roat, creat de elementul de frânare, care s in seama de rezistenele care în condiiile de stand lipsesc în raport cu rulajul real în palier, adic: 52
- diferena dintre rezistena la rulare a roilor motoare real i cea de pe stand
(
Rruls;
- rezistena la rulare a roilor nemotoare R rulm; - rezistena la demaraj impus de masele vehiculului aflate în micare de translaie Rdt i de roile nemotoare Rdn; - rezistena aerului Ra. Din acestea trebuie s se deduc rezistenele care apar suplimentar: rezistena opus la accelerarea maselor rotitoare ale standului R ds i cea datorat frecrilor din mecanismele standului Rfr. Rezult, deci, ca puterea elementului de frânare al standului Pf trebuie s fie egal cu P f
! ( P r ul s P r ul m P d n P d t t P a P d s P fr
relatie în care cu P s-au notat puterile corespunztoare indicilor de rezisten definii mai sus. Intocmind în aceast relaie puterile componente cu expresiile lor cunoscute, se gaseste: 2 2 P f =V /3,6(f s f d /r r r )a(r d )G am + f sG an +( In /r r s /r r r )P fr r )a +(G a / g)a + KA V /3,6-( I r
unde : f s
- coeficientul de rezisten la rulare pe rulouri;
f d
- cel de drum;
Ga
- greutatea total a mainii;
Gam
- greutatea mainii repartizat pe roile motoare,
Gan
- pe cele nemotoare;
rr
- raza medie de rulare a roilor iar r s cea a rulourilor; 53
In - momentul de inerie al roilor nemotoare iar I r cel al tuturor maselor rotitoare ale standului redus la axa rulourilor frânate; g i a - acceleraia gravitaiei i, respectiv, respectiv, cea medie a mainii; K
- coeficientul aerodinamic al mainii;
A
- suprafaa seciunii sale transversale.
In afar de putere, eseniale pentru proiectarea sau alegerea standului sunt diametrul rulourilor i distana dintre axele acestora; ele se determin din condiia obtinerii unei rezistene minime la rostogolirea pneului pe rulou; dup cum s-a aratat , aceasta este mai mare decât cea produs efectiv pe drum, motiv pentru care unele firme recomand ca în timpul testelor pe stand presiunea din roi s fie majorat cu pân la 50% la autoturisme i 30% la camioane. Cu creterea diametrului rulourilor pierderile la rulare scad, dar creterea este limitat de considerente de ordin constructiv i mai ales de costul global al instalaiei. Pentru orientare, în figura 2.4. se prezint creterea procentual a cheltuielilor de producie i instalare ale standurilor de frânare în funcie de diametrul rulourilor. Din aceste motive raza rulourilor se limiteaz la domeniul stabilit empiric:
r s ! 0,4.....0,6 r r
valorile marginale fiind 100...... 500mm. 500mm. Distana de montare montare dintre axele rulourilor / influeneaz influene az stabilitatea automobilului pe stand în timpul probelor precum i uurina ieirii sale de pe instalaie. Ea se determin din condiia de evitare a patinrii roii motoare a mainii pe rulouri: Ra u R s R m
relaie scris pe baza schemei de calcul din figura 2.5, i în care ! GmN s '
a
54
este fora de aderen pe rulou produs de componenta G' m a greutii mainii pe roata motoare sprijinit pe rulou iar N s coeficientul de aderen cu ruloul; ' m
R s !
f s
este rezistena la rulare a pneurilor pe rulou iar R s ! Gm"
este componenta tangenial a greutii mainii repartizat pe roata motoare. Aadar prin înlocuire se gsete c: '
Gm N s
u Gm' f s G m"
dar cum '
Gm
! Gm cos E
Gm"
! Gm sin E
N s
u
iar
relatia devine : f s
tg E
55
Din considerente geometrice se poate scrie c distana dintre axele rulourilor l este:
l ! 2 r s r r sin E ! 2 r s r r tg E / 1 tg 2E
care devine inând seama de (2.1), scris la limit:
tg E
! N s f s
Coeficienii de aderen cps i cel de rezisten la rulaj pe stand f s se determin experimental folosind acelai procedeu ca la încercrile pe drum, astfel încât cu acestea distana l este precizat. tg E
e
N s
f s
Condiia Condiia de realizare realizare a unei bune aderene rezultat rezultat din relaia (2.4) inpune ca unghiul a s fie cât mai mic, în timp ce pentru realizarea unei stabiliti inalte pe rulouri se cere ca valoarea lui s fie cât mai mare, pentru ca automobilul sa nu prseasc în mod intempestiv standul. Acest pericol este exclus când este franat ruloul posterior i, de aceea, la standurile la care ruloul anterior este cel frânat se impune ancorarea autovehiculului la stand sau plasarea unor cale la roile nemotoare. Se poate face îns ca distana dintre rulouri l s fie aleas atât de mare, incât s se evite ieirea nedorit a mainii de pe stand în timpul testrii; dar în acest mod se constat c apar dificulti în momentul încercrii de a scoate maina de pe stand, dup efectuarea probelor. Pentru a ameliora manevrele de ieire, unele standuri sunt dotate cu elevatoare montate între rulouri, care ridic roile pân aproape de nivelul superior al suprafeei de rulare. Din relaia (2.1) rezult c încercrile pe stand se pot efectua prin dou procedee diferite: la vitez constant, când puterea consumat pentru demaraj este nul, i la viteza variabil, accelerând maina într-un interval de viteze precizat V 1.... V2, într-un anume etaj al cutiei de vitez. Agregatul care creeaz cuplul de frânare, purtând numele generic de frân, poate fi de natur inerial, hidraulic sau electric. Frâna inerial este constituit dintr-un volant angrenat cu unul sau mai multe rulouri, direct sau printr-un angrenaj multiplicator - ultima soluie fiind adoptat atunci când prin mrirea turaiei .volantului pân la 20.000 min 1 se 56
urmrete reducerea dimensiunilor i masei acestuia. Efectul de încrcare a motorului este creeat la aceste satnduri de momentul de inerie al volanilor. Alegerea sau dimensionarea volanilor pentru diagnosticarea unui tip de vehicul de mas Ga este esenial pentru obinerea unor rezultate corecte i realizarea unei instalaii cu cele mai mici costuri. Stabilirea corect a dimensiunilor volanilor, adic a razelor lor interioar r ; i exterioar re , este condiionat de evitarea producerii alunecrilor între rulouri i roile motoare ale vehiculului în timpul accelerrilor. Cele dou raze precum i lungimea L a volantului se determin prin relaiile stabilite pentru evidenierea momentelor de inerie ale volanilor, rulourilor i maselor rotitoare ale agregatelor vehiculului: I v !
?G
a
A
/ g r r 2 I n I s i 2 / iv2 i 2
(scrisa cu observatia ca in conditii de stand, motorului nu i se mai opun momentele de inertie din miscarea de translatie a vehiculului ve hiculului si nici cel al rotii sale motoare) si apoi cea a momentului de inertie al volantiilor Iv : I v !
T / 2V Lr e4 r i4
unde: Is - este momentul de inerie redus al ruloului, In
- cel al roilor nemotoare,
i v v - raportul de transmisie dintre rulou i volant, i
- raportul dintre raza roii vehiculului i raza ruloului,
V
- densitatea materialului din care se construiete volantul.
Egalând între ele cele dou relaii i alegând empiric lungimea ruloului L, se pot gsi razele. Exist standuri la care rulourile însei îndeplinesc rolul de mase ineriale. în acest caz în relaiile precedente Iv = 0, iar dimensionarea rulourilor ca mase ineriale revine la explicitarea momentului lor de inerie In i determinarea pe aceast cale a
57
dimensiunilor lor, coroborat cu îndeplinirea condiiilor citate privind aderena, stabilitatea stabilitatea pe stand stan d i uurina ieirii mainii de pe rulouri. Din relaiile precedente se vede c standurile ineriale nu pot fi utilizate decât pentru autovehicule de un anumit tip (caracterizate de o anume mas i un anumit interval de viteze) ceea ce constituie un dezavantaj care se adaug faptului c ele nu permit diagnosticarea mainii decât în regim de accelerare i astfel se justific rspândirea lor redus. Pentru a lrgi aplicabilitatea standurilor ineriale, la unele construcii în dotare se prevd mai multe mase volante de mrimi diferite iar unele firme produc standuri ineriale în compunerea crora intr i o mic frân suplimentar de tip hidraulic sau electric. Se înelege c toate acestea tirbesc din calitatea esenial a instalaiilor ineriale, i anume, simplitatea i costul redus. în vederea determinrii parametrilor de traciune, standurile ineriale sunt dotate cu aparatur corespunztoare, pentru citirea i înregistrarea turaiei, distanelor, timpului i acceleraiei. Celelalte instalaii de frânare - de tip mecanic, hidraulic sau electric - îi trag obâria din instalaiile clasice pentru încercarea motoarelor, astfel încât caracteristicile funcionale, construcia i metodica utilizrii lor pot fi gsite în lucrri din acest domeniu. F rânele rânele mecanice de tip disc sau, mai rar, tambur, pe care sunt aplicai
saboi plani sau circulari, se monteaz, de regul, coaxial cu rulourile, uneori, fiind chiar încorporate în acestea. Efortui rezistent se modific prin variaia apsrii saboilor, iar momentul de frânare se msoar cu ajutorul traductoarelor de tip mecanic, hidraulic sau electric. Pentru meninerea unui regim termic convenabil, frânele mecanice sunt prevzute cu un circuit de rcire cu ap. Dei simple i ieftine, frânele mecanice au o rspândire redus ca urmare a variaiei coeficientului de frecare, instabilitii i uzurii intense. F rânele rânele hidraulice sunt instalaii în care energia mecanic culeas de la
roile motoare este transformat în cldur în procesul de frecare dintre un rotor i ap. Cldura se evacueaz din frân odat cu apa, la canal sau într-un schimbtor de cldur, când instalaia funcioneaz cu recuperarea lichidului. 58
Exist Exist instala instalaiiii la care frâna se monteaz chiar în interiorul unui rulou. în raport cu instalaiile electrice frâna hidraulic are un cost redus, este relativ simpl i prezint o bun stabilitate la turaii ridicate. La regimuri de viteze inferioare unele tipuri de frâne hidraulice sunt instabile. In plus, ca i cele mecanice dealtfel, instalaiile de încercare hidraulice nu sunt reversibile, deci nu pot fi folosite ca motor pentru antrenarea roilor vehiculului atunci când se urmrete ca pe acelai stand cu rulouri s se efectueze i alte operaii, cum sunt diagnosticarea transmisiei, frânelor .a.m.d. în sfârit, avantajul simplitii constructive a frânei propriu-zise este redus substanial de complicaia instalaiei de alimentare cu ap. Pentru a scoate frâna de sub influena fluctuaiilor de presiune i debit din reeaua de ap, instalaia standului se face în scurt circuit i este prevzut cu un bazin propriu de alimentare cu nivel constant i dispozitive de rcire i reglare a temperaturii apei. Un exemplu de principiu al unei scheme de alimentare cu rcire cu aer
este prezentat în figura 2.6,a, în care frâna hidraulic 5 se alimenteaz cu ap din bazinul 3, unde nivelul lichidului ce curge din reea din robinetul 1 este reglat automat cu ajutorul dispozitivului cu plutitor 2. O eava de preaplin 9 este prevzuta pentru a preveni neplcerile legate de defectarea dispozitivului 2. Intrarea apei în frân se face prin robinetul 4, iar ieirea prin robinetul 6 cu care se regleaz totodat i debitul apei de circulaie prin radiatorul 7 care, cu ajutorul ventilatorului 8, servete pentru a menine regimul termic al frânei în limite convenabile. în figura 2.6,b se prezint o schem hidraulic cu reglare automat a regimului termic; în acest scop se folosete sonda termostatic 7 care comand robinetul 6 acionat electromagnetic. Rcirea apei se face în schimbtorul de cldur 9, care utilizeaz ca element refrigerator apa din reea, sosit prin conducta 11 i evacuat prin robinetul 8. Celelalte elemente ale instalaiei sunt aceleai ca în schema precedent. F rânele rânele electrice se deosebesc între ele dup tipul mainii electrice
folosite, putând fi cu inducie (cu cureni turbionari), cu main electric de curent 59
continuu sau de curent alternativ. La aceste instalaii efortul de frânare este produs de interaciunile dintre câmpul electromagnetic al statorului i rotor. Msurarea efortului de frânare reactiv se face, ca i la frânarea hidraulic, prin msurarea efortului de dezechilibrare a statorului.
La frânele cu cureni turbionari reglajul cuplului rezistent i al turaiei are loc prin modificarea curentului de excitaie iar pentru evacuarea cldurii produse prin transformarea energiei mecanice mai întîi în electricitate se utilizeaz instalaii de rcire cu aer sau cu ap. Pe lâng dificultile pe care le prezint reglajul curentului de excitaie în funcie de turaie, frânele de acest tip au un dezavantaj major rezultat din ireversibilitate al or funcional care nu le permite utilizarea în regim de motor. Frânele de curent continuu se construiesc pe baza mainilor electrice de curent continuu care ofer standurilor de încercri dinamice posibilitatea funcionrii într-o gam larg de turaie, cu cupluri suficient de mari în întreg domeniul funcional i, în plus, alternativa utilizrii ca motor. Diseminrii largi a acestui tip de frân i se opune preul de cost ridicat i lipsa reelelor de alimentare 60
in curent continuu, necesare pentru funcionarea instalaiei în regim de motor. Acest neajuns poate fi corectat prin utilizarea montajului*Ward-Leonard, caz în care instalaia standului se cupleaz la reeaua industrial, dar preul standului creste. Mainile de curent alternativ folosite în construcia standurilor cu rulouri sunt, în general, asincrone; i aceste instalaii sunt reversibile, dar au cel mai limitat domeniu de variaie al turaiei (aproximativ 800-1500 mur 1). Pentru a lrgi gama de variaie a turaiei i sarcinii (care se face prin modificarea intensitii curentului de excitaie) se folosete un dispozitiv electric de modificare în trepte a acestor parametri. Din punct de vedere al caracteristicii frânelor (domeniul de variaie al puterii în funcie de turaie), o privire comparativ (fig.2.7) arat c cele mai avantajoase suni frânele cu inducie iar domeniul cel mai restrâns îl au frânele cu altematoare asincrone. La toate cele menionate adugm câ preferina acordat acordat in ultima vreme mainilur electrice în construcia standurilor cu rulouri se poate explica i prin uurina adaptabilitii lor Ia automatizarea operaiunilor de diagnosticare. în ceea ce privete consumul de combustibil, aparatura de msurare a acestui parametru de diagnosticare este prezentat în paragraful 3,2.2, deoarece ea face parte în acelai timp i din utilajele de diagnosticare general a motorului i a sistemului de alimentare. Consumul de' combustibil poate fi msurat în rulaj sau pe stand. In ambele situaii, rezultatele încercrilor vor fi influenate de regimul de vitez i de sarcin prin intermediul forei la roat, aa cum relev formula (2.2). De aceea procedeul de msurare pe parcurs este mai puin precis prin gradul redus de repetabilitate pricinuit de modificarea condiiilor ambiante i de trafic. Se alege un traseu, ca i la diagnosticarea prin accelerarea mainii, pe care se ruleaz cu o vitez dat pe o distan bine determinat d, msurându-se consumul cu ajutorul unuia din aparatele prezentate în paragraful 3.2.2. Dac pe parcursul d (km) automobilul a consumat C d d litri de combustibil, atunci consumul la 100 km va fi: C 100
! (100C d ) / d (l/100km) 61
In mod asemntor se procedeaz i în cazul determinrilor pe stand, unde, firete, realizarea unor condiii constante i perfect repetabile de încrcare i vitez este asigurat. De regul, standurile sunt echipate cu aparatur care indic consumul de carburant direct în 1/100 km, fr a mai fi necesar calculul precedent. La încercrile pe stand, probele devin mult mai concludente dac, în loc s se msoare consumul la o singur vitez, se determin variaia sa într-un interval mai larg i se compar curba obinut (fig 2.8.) cu cea limit 2, operaie în urma creia se apreciaz oportunitatea diagnosticrii aprofundate a mainii sau continuarea exploatrii acesteia (în situaia de pe figur, exploatarea vehiculului se întrerupe).
62
3. DIAGNOSTICAREA MOTORULUI
3.1. Aspecte generale Modificarea strii tehnice a motorului se produce fie datorit uzurii naturale sau forate a mecanismelor i instalaiilor sale, fie dereglrii sau deteriorrii unora dintre ele. Stabilirea strii tehnice a âbestui ansamblu al automobilului se poate face global global sau pe elemente. în primul caz, în care trebuie s se precizeze dac motorul mai poate fi exploatat sau nu, se aleg ca parametri de diagnosticare mrimi care au legturi multiple cu parametrii de stare ai motorului, deci a cror valoare depinde de starea tehnic a mai multora din componentele motorului. Aceti parametri sunt: puterea, consumul de combustibil, gradul de poluare al gazelor de evacuare i nivelul de zgomot. Legtura între aceti parametri de diagnosticare i parametrii parametrii de stare ai elementelor motorului este reliefat în tabelul 3.1.
Tabelul 3.1. Conexiunile parametrilor de diagnosticare cu parametrii de stare ai motoarelor.
63
Diagnosticarea pe elemente se efectueaz atunci când unul din parametrii de diagnosticare general menionai are o valoare care depete nivelul admisibil. în acest caz se trece la diagnosticarea ansamblurilor motorului care afecteaz nivelul parametrului de diagnosticare gsit cu valoare necorespunztoare. Parametrii de diagnosticare alei în vederea efecturii diagnosticrii pe elemente depind de mecanismul sau instalaia testate i vor fi prezentai în continuare pentru fiecare caz în parte. 3.2. Diagnosticarea general 3.2.1. Diagnosticarea, dup putere
Trei sunt procesele prin care se poate executa diagnosticarea motorului dup puterea efectiv: prin determinarea direct a puterii, prin suspendarea funcionrii cilindrilor i prin metoda accelerrii. 3.2.1.1. Stabilirea direct a puterii efective efe ctive
Stabilirea direct a puterii efective a motorului se bazeaz pe msurarea puterii la roat Pr cu ajutorul standurilor cu rulouri. 64
Dependena dintre aceast mrime i puterea efectiv nominal P^n se face prin intermediul randamentului transmisiei t]tn a unor coeficieni care in seama de abaterile în procesul de fabricaie Cj-i, respectiv, de uzura normal produs în exploatare Ce, astfel încât:
Pr= Cf Cr tr Pen In mod uzual factorii menionai au urmtoarele valori: Cf
=
0,95 ... 1,0,
Cr
=
0,85 ... 0,9,
tr
=
0,88 ... 0,92 pentru autoturisme autoturisme i
tr
=
0,82 ... 0,88 pentru camioane.
Aadar: Pr = (0.65... 0.78) Pen , adic la un automobil cu stare tehnic bun, la roat ajunge numai cota din puterea efectiv nominal, indicat de fabrica constructoare, precizat de relaia precedent. Dac valoarea puterii la roat Pr determinat pe standul cu rulouri se încadreaz în limitele indicate de relaie, înseamn c motorul este bun. în caz contrar, i dac s-a verificat c transmisia este în stare bun, este necesar diagnosticarea motorului pe elemente. Dup cum se poate constata din cele de mai sus, procedeul, fiind bazat pe valorile generale statistice ale factorilor menionai, are un grad de precizie precar, msurarea exact a valorilor acestor factori nefiind practic posibil. 3.2.1.2. Diagnosticarea în regim variabil
Determinarea puterii efective a motorului se poate face cu mai mult exactitate folosind rezistenele intime ale motorului (frecri, pierderi prin pompaj, antrenarea organelor i instalaiilor auxiliare ale motorului, ineria pieselor) atunci când motorul funcioneaz în gol. Se deosebesc dou procedee de acest fel 65
difereniate între ele prin regimul de vitez al motorului la care se efectueaz testarea: la turaie variabil (regim variabil) i la turaie costant (regim stabilizat). "La primul procedeu exist dou variante: la una dintre ele motorul este încercat la mersul în gol cu toi cilindrii în funciune iar la cealalt cu un singur cilindru, ceilali fiind inactivi. La ambele variante se observ c tot ce produce motorul accelerat în gol se consuma pentru învingerea ineriei i acoperirea pierderilor sale interne, deci se poate scrie c:
Pig = Pa + Pr în care: Pig
= puterea indicat la mersul în gol,
Pa
= puterea necesar pentru învingerea ineriei pieselor mobile ale motorului, ambreiajului i arborelui primar al cutitei de viteze,
Pe
= puterea corespunztoare rezistenelor interne din motor.
Se mai observ c în cazul cercetat puterea efectiv a motorului P eg se consum numai pentru învingerea ineriei, deci: Pa= Peg Transpunând bilanul de puteri în uniti de cuplu i scriind cuplul de acceleraie sub form diferenial, se obine: J(d/d) =Mig-Mc,
(3.1)
în care: J = momentul de inerie (mas) redus la axa arborelui motor al tuturor maselor mobile menionate; = viteza unghiular a arborelui motor;
66
Mig i Mc = cuplul motor indicat la mersul în gol i, respectiv, cuplul corespunztor rezistenelor interne ale motorului.
Prin urmare acceleraia = d / d reprezint msura cuplului motor efectiv mediu la mersul în gol i o pulsaie sau turaie medie m , respectiv nm. Pentru c la actualele motoare regimul de accelerare brusc în gol a motorului se face foarte rapid, determinarea acceleraiei este dificil. Pentru a rezolva problema mai uor se poate recurge la msurarea numrului de cicluri accelerare-decelerare pe care motorul este capabil s le efectueze într-un interval de timp standard . în acest scop, motorul este ambalat i decelerat în gol succesiv de mai multe ori între dou niveluri de turaie prestabilite, n1 i n2(respectiv 1 i 2) meninând organele de reglare a sarcinii în poziia de sarcin maxim. Procedeul este aplicabil numai la motoarele cu aprindere prin scânteie i se face acionând asupra aprinderii. Aparatura folosit în acest scop efectueaz automat întreruperea aprinderii când motorul atinge turaia final n2 , reface circuitul la aprindere când turaia coboar la nivelul n1 i contorizeaz numrul Z de întreruperi în funcionare efectuat în intervalul de timp . Acceleraia medie pe interval este, deci: ( n1 n2 ) Z/ 30 = k 1 Z. m = ( 1 2) Z/ = (n
tiind c la turaia medie de încercare acceleraia medie este proporional cu puterea efectiv medie dup cum rezult din relaia (3.1), se poate scrie c: Peg=kZ. Aadar frecvena Z poate fi utilizat ca parametru de diagnosticare general a motorului dup putere. Se observ c, pentru mrirea preciziei, trebuie ca intervalul de variaie a turaiei n1 n2 s fie cât mai mic, astfel încât variaia de putere s poat fi considerat ca fiind liniar. Folosind procedeul descris, se poate folosi i un alt parametru de diagnosticare, i anume, timpul a necesar pentru creterea pulsaiei de la 1la 2. In acest caz acceleraia medie m este 67
m = ( 1 2)/ a=d / d iar din relaia (3.1) se poate deduce a =J( 1 2)/ M ig - M c )
(3.2)
în aceast expresie numrtorul reprezint o mrime constant pentru un anumit tip de motor, iar valoarea numitorului scade pe msura uzrii motorului. Aadar, când valoarea a scade sub limita admisibil precizat de fabricant pentru tipul de motor testat, se poate considera c starea tehnic a acestuia nu este corespunztoare, fiind necesare investigaii pentru localizarea defeciunii. Diagrama derulrii testului este prezentat cu linie continu în figura 3.1.
Pornind de la viteza unghiulara minim de mers în gol mg în momentul 1 de pe diagram se apas brusc i complet clapeta de acceleraie. Turaia motorului va 68
începe imediat s creasc i când se atinge valoarea 1 se declaneaz automat cronometrul electronic (punctul 2), care va înregistra timpul scurs pân la atingerea valorii 2 (punctul 3). Turaia continu s creasc pân la turaia admisibil permis de fabricant sau de regulatorul de turaie. Sesizând atingerea turaiei maxime admisibile, operatorul va elibera pedala de acceleraie (punctul 4), ceea ce va duce la revenirea turaiei la valoarea corespunztoare regimului de ralanti. Timpul msurat de cronometrul electronic automat, a , va fi comparat cu valoarea de referin i, în funcie de rezultatul obinut, se va decide diagnosticul testului. Dac starea tehnic a motorului este necorespunztoare, diagrama derulrii testului va fi de tipul celei reprezentate prin linia întrerupt din figura 3.1. Se observ c ' a este mult mai mare decât a, întregul proces de accelerare având o durat substanial mai mare. La cea de a doua varinat se determin direct acceleraia unghiular, metoda bazându-se pe accelerarea motorului în intervalul de turaie n1 n2 , folosind în acest scop doar cuplul efectiv produs de un singur cilindru la sarcin nul, ceilal ceilalii cilindri cilindri fiind scoi din funciune prin tierea aprinderii la motoarele cu aprindere prin scânteie sau a alimentrii injectoarelor la motoarele diesel. Metoda este aplicabil mai ales în cazul motoarelor mici, unde, ca urmare a dimensiunilor reduse ale pieselor mobile, momentul de inerie J are valori foarte coborâte, fapt care conduce la timpi de accelerare extrem de mici, a cror msurare precis este foarte dificil. Când din cei i cilindri ai motorului nu funcioneaz decât cilindrul j , acesta acoper întregul consum intern al motorului, exprimat prin momentul M cj-, precum i cel necesar procesului de accelerare Maj .
M ij = M c + M a j
69
Momentul indicat total reprezint însumarea momentelor indicate ale tuturor cilindrilor motorului:
M i = M ij = J M c + M a j
Pe de alt parte, când funcioneaz cu toi cilindrii motorul dezvolt un moment indicat M i = M c + M a
cum îns în regim de accelerare liber momentul motor efectiv servete numai pentru accelerare M a= M e
din cele doua relaii precedente rezult: M e =(i-l)M c + M aj
Determinarea momentului Mc se face suspendând, de la o anumit turaie, funcionarea tuturor cilindrilor i msurând deceleraia c ce rezult în acelai interval cuprins între 1 i 2 Cunoscând momentul de inerie J, expresia precedent devine: M e =(i-l)J c + Ja ,j
(3.3)
unde a j este acceleraia unghiular a arborelui cotit la funcionarea numai cu cilindrul j. inând seama c toate valorile a j precum i c se determin între 1 i 2 , relaia (3.3) mai poate fi scris sub forma: Me = (i-1) J[ ( 1 2)/ / c ]+ J( 1 2) (1/ aj a ), j 70
în care c este timpul în care viteza unghiular a sczut de la 1 la 2 , motorul având arderea suspendat la toi cilindrii. Se observ c experimentul se reduce la cronometrarea timpilor timpilor aj aj i c. Cum testerele care efectueaz acest gen de diagnosticare sunt asistate de calculator, acestea rezolv automat problema calculelor, operatorul primind direct valoarea momentului efectiv determinat experimental. Deoarece intereseaz în primul rând valoarea momentului efectiv maxim, se alege, de regul, ca media aritmetic a vitezelor unghiulare 1 i 2 s fie tocmai aceea la care se obine acest moment. Diagrama evoluiei vitezei unghiulare in timp în cazul msurrii timpilor de accelerare aj aj este prezentat în figura 3.2,a iar diagrama testului de determinare a timpului timpului de decelerare c este prezentat în figura 3.2,b. Determinarea momentului de inerie J. Momentul de inerie J se determin experimental, calea teoretic fiind prea laborioas i insuficient de precis.
în acest scop, un exemplar dintr-un anumit tip de motor, aflat în bun stare de funcionare, este amplasat pe standul de încercare a motoarelor, unde i se ridic, printr-una din metodele clasice, caracteristica de pierderi mecanice (fig. 3.3).
71
Apoi, acelai motor este montat pe automobil i supus secvenei de msurare a timpului c între 1 i 2 . Cunoscând valoarea momentului Mc din 72
caracteristica pierderilor mecanice corespunztoare vitezei unghiulare (1 +2 ) /2, rezult: J = M c c /( /( 1 2)
Aceast valoare rmâne practic constant pentru tipul respectiv de motor, indiferent de gradul de uzur al acestuia. Este de reinut observaia c msurarea celor doi timpi aj aj i c este de preferat sa se realizeze cu ambreiajul decuplat. în acest fel, rezultatele determinrilor nu vor fi influenate de cutia de viteze a crei construcie poate diferi de la o variant de automobil la alta, chiar dac se utilizeaz acelai tip de motor
3.2.1.3. Diagnosticarea în regim stabilizat
73
Spre deosebire de procesul descris, în care efortul rezistent opus celui motor este creat inerial de forele de accelerare, în acest caz diagnosticarea se bazeaz pe rezistenele interne care se creeaz atunci când este scos din funcie unul din cilindri, prin întreruperea aprinderii la motoarele cu aprindere prin scânteie sau a alimentrii cu combustibil la cele cu aprindere prin comprimare. La mersul în gol i regim de turaie stabilizat, se realizeaz egalitatea dintre cuplul motor indicat Mi i cuplul corespunztor consumului intern M c, starea de funcionare a motorului fiind reprezentat în diagrama de cuplu prin punctul 0, precizat de turaia stabilizat n (fig. 3.4,a). Dac se întrerupe funcionarea cilindrului 1 prin întreruperea aprinderii sau a alimentrii cu combustibil, cuplul motor indicat se va reduce, fapt care va atrage dup sine reducerea turaiei pân la stabilirea unui nou punct de echilibru, între cupluri, 1, realizat la o turaie mai mic, n1. Refcând funcionarea cilindrului 1 i întrerupând-o pe cea a cilindrului 2, se va produce un nou dezechilibru de cupluri iar regimul de funcionare stabil se va reface numai în punctul 2, turaia sczând deci de la n la n2. în cazul cilindrilor cu productiviti de cuplu diferite, cderile de turaie sunt diferite. Astfel în exemplul citat cderea de turaie la suspendarea primului cilindru, n1 = n - n1 , este mai mic decât cea din cazul cilindrului 2, n2 = n - n2 , adic n1 < n2 . De aici rezult c primul cilindru participa mai puin la producerea de energie mecanic, în timp ce ultimul funcioneaz mai productiv. Criteriul stabilit, cdereade turaie, poate fi acceptat ca un parametru de diagnosticare în acest caz. Dac variaiile procentuale de turaie între cilindri nu depesc 4%, motorul se consider bun. b un. Nivelul de turaie la care se desfoar msurtorile trebuie s se situeze deasupra turaiei corespunztoare cuplului maxim la mersul în gol, adic pe ramura coborâtoare a curbei de cuplu; la actualele motoare cu aprindere prin scânteie regimul de testare poate fi cuprins între limitele 1600-2000 min-1.
74
Diagnosticarea pe aceast cale a motorului diesel întâmpin unele dificulti deoarece, pe de o parte turaia nu poate fi msurat stroboscopic, ci numai meca me cani nic, c, iar ia r pe de alta al ta pentru pentru c nu se pot explora explora decât decât domeni domeniililee de tur turai aiee în în care regulatorul devine activ, deoarece numai la aceste regimuri motorul funcioneaz stabil. La un regulator cu dou regimuri, de pild, procedeul nu poate fi aplicat decât domeniile ng - ng' sau sau nmax max - n ' max max (fig. 3.4,b). Mai avantajoas este folosirea domeniului turaiilor ridicate, deoarece datorit aiurii cuplului rezistent Ma precizia determinrilor este superioar (de altfel, ca i în cazul motorului cu aprindere prin scânteie).
75
în acest caz procesul de diagnosticare se poate efectua fr citirea turaiei. Pentru aceasta pe captul organului de reglare a debitului de combustibil de la pompa de injecie se adapteaz un dispozitiv cu grad ridicat de multiplicare a deplasrii, deplasrii, care s indice poziia acestui organ. 76
Pentru diagnosticare se stabilete turaia motorului în intervalul nmax - n ' max max in punctul 1, de exemplu, în care se regleaz echilibrul dintre cuplul motor indicat Mi i cel rezistent Mc. Prin suspendarea injectorului cilindrului 1, cuplul motor indicat s-ar reduce pân la valoarea corespunztoare strii 1' dac turaia s-ar menine constant, adic acolo unde se reface echilibrul dintre cuplul motor realizat prin suspendarea cilindrului 1, M1, i cel rezistent. Dar reducerea cuplului motor provoac i micorarea turaiei, astfel încât, sporind debitul de combustibil refulat, regulatorul mrete cuplul motor, stabilind, de fapt, echilibrul funcional în starea 2. Deplasarea organului de reglare al pompei se citete pe dispozitivul de indicare adaptat i servete drept criteriu de diagnosticare i de apreciere a neuniformitii funcionrii cilindrilor.
3.2.2 Diagnosticarea dup consumul de combustibil
Aparatele folosite pentru msurarea consumului de combustibil se deosebesc dup tipul testrii: de parcurs sau de stand. Exist o sumedenie de soluii constructive folosite în ambele tipuri de testri: debitmetre cu rotor, cu membran, cu jicloare, cu pistonae sau electrice. Cele mai rspândite debitmetre, atât pentru diagnosticarea pe parcurs, cât i pentru cea de stand, sunt cele cu pistonae, a cror schem de principiu este prezentat în fig. 3.5. În corpul aparatului evolueaz radial patru pistonae 1, acionate de presiunea creat de pompa de combustibil a autovehiculului. Deplasarea liniar a pistonaelor este transformat în micare de rotaie cu ajutorul bieletelor 2 i a arborelui cotit 3. Combustibilul ptrunde în aparat prin partea central i este dirijat spre carburator sau pompa de injecie prin canalizaiile 5 i 6. Arborele dispozitivului acioneaz un generator electronic de impulsuri care se transmit unui calculator programat s ofere, automat i rapid, cu o toleran de ± 5%, consumul litric la suta de kilometri, dup introducerea în calculator a distanei parcurse de
77
vehicul (pe stand sau pe traseu) sau consumul orar dup o funcionare de un minut.
Branarea debitmetrului Ia instalaia de alimentare se face între pompa de benzin i carburator (la motoarele cu benzin) i între rezervor i pomp (la motoarele diesel), diesel), la acestea din urm avându-se grij ca ca conducta de drenare de la injectoare s fie conectat nu la rezervor, ci în avalul aparatului, deci înaintea pompei de motorin. Debitmetrele cu jicloare au particularitatea de a oferi valoarea instantanee a consumului de combustibil i sunt rspândite mai ales la standurile cu rulouri. Aparatul se alimenteaz cu combustibil din rezervorul 1 (fig. 3.6) pe care îl trimite în motorul 5 cu ajutorul pompei 2.
înainte de începerea probelor, vasul gradat 4 al aparatului se umple cu combustibil cu ajutorul pompei electrice 9. în timpul stabilirii regimului de vitez al mainii pe stand, supapa electromagnetic 6 st închis iar supapa 3, tot de natur electromagnetic, este deschis, astfel încât pompa alimenteaz motorul direct. Pentru începerea msurtorilor, poziiile celor dou supape se inverseaz: 6se deschide iar 3 se închide. Acum motorul se alimenteaz din vasul de msur 4 a 78
crui scal este gradat în cm3. Când plutitorul 7 ajunge în dreptul reperului zero al scalei, aflat în partea superioar a acestuia, contactele cupleaz dispozitivul standului care înregistreaz distana echivalent parcurs de autovehicul pe stand. Dup parcurgerea a o sut de metri de rulare echivaleni, acelai dispozitiv repune supapele 3 i 6 în poziiile lor iniiale.Pe scala vasului de msur 4 se citete nivelul la care a coborât lichidul, i cum scala este gradat în cm3 iar distana parcurs a fost de 100 m, indicaia aparatului reprezint consumul în litri la 100 km.
3.2.3. Diagnosticarea dup gradul depoluare 3.2.3.1.Aspecte generale 79
Stabilirea strii tehnice generale a motorului folosind ca parametru de diagnosticare densitatea substanelor poluante din gazele de evacuare prezint un aspect mai degrab ecologic, deoarece chiar dac emit gaze cu concentraii ridicate de noxe, un motor rmâne funcionabil în continuare. Determinarea concentraiei unor noxe din gazele de evacuare, cum sunt oxidul de carbon sau hidrocarburile, are i menirea de a contribui la îmbuntirea performanelor de consum, tiut fiind ca consumurile specifice de combustibil sunt minime în jurul concentraiilor minimale ale acestor substane poluante. Valorile limit ale parametrilor de diagnosticare folosii sunt dictai îns nu de considerente tehnice sau economice, ci de normele de protecie a mediului i ele sunt stabilite prin convenii internaionale care se ajusteaz periodic. Gazele evacuate de motoarele cu ardere intern in tern conin cantiti importante de oxid de carbon, hidrocarburi nearse sau oxidate parial, oxizi de azot, fum i produi ai plumbului. Pentru motorul cu aprindere prin scânteie este specific testarea dup emisia de oxid de carbon, noxele de plumb fiind limitate, de regul, prin restricii cu caracter internaional privind intensitatea aditivrii benzinelor cu etil fluid, Pentru motorul diesel important este msurarea gradului de fum, a concentraiilor de oxid de azot i de hidrocarburi. în unele cazuri, în care se urmrete verificarea perfeciunii arderii ori diagnosticarea diagnosticarea convertorului catalitic, catalitic, se mai determin i concentraiile de bioxid de carbon i de oxigen. 3.2.3.2.
Msurarea concentraiei de oxid de carbon
Msurarea concentraiei oxidului de carbon în gazele de evacuare se face cu analizoare analizoare de natur electric sau cu raze infraroii. infraroii. Analizoarele electrice pot fi cu sau fr ardere. Ultimele au o contribuie foarte foar te simpl, sim pl, a cre c reii schem de principi principiu u este prezentat prezentat în figura 3.7. 3.7.
în compunere intr o punte Wheatstone, echipat cu un volt-metru V i un ampermetru A, care este alimentat de bateria de acumulatoare B prin intermed intermediul iul po-teniometruîu po-teniome truîuii P pentru reglarea alimentrii. 80
Fig. 3.7
Rezistenele R1 i R2 sunt de valori egale iar un potenionietru P' servete pentru echilibrarea punii. Celelalte dou rezistene R3 i R4 sunt tot de valori egale, numai c, în timp ce R3 se afl în aer liber, R4 este baleiatâ de un-curent de gaze de evacuare, care traverseaz caseta în care se afl rezistena (dup ce gazele au fost rcite iar condensul de ap a fost separat). înainte de începerea testrii, alimentarea punii se aduce la tensiunea nominal cu ajutorul poteniometrului P i puntea se aduce la echilibru folosind poteniometrul P', astfel încât 81
acul voltmetrului s fie adus la zero. Pentru msurri, prin caseta rezistenei R4 se trece un flux de gaze de ardere. Din cauza diferenei dintre conductivitatea termic a gazelor care baleiaz rezistena R4 i cea a aerului cu care se afl în contact R3 , temperaturile acestor dou rezistene nu vor mai fi egale, fapt careva determina o difereniere a valorilor lor electrice. Ca urmare, puntea se va dezechilibra, iar volt-- metrul Fva indica o diferen de potenial proporional cu gradul de dezechilibrare. Ca parametru de diagnosticare se poate folosi chiar indicaia voltmetrului, a crui scal se gradeaz în acest caz direct în procente de CO, sau deplasarea organului de reglare a rezistenei poteniometrului P'. Dintre gazele a cror concentraie depinde de dozajul amestecului, bioxidul de carbon prezint cea mai mare diferen fa de aer în ceea ce privete coeficientul de conductivitate (marile diferene pe care le prezint hidrogenul ibioxidul de sulf sunt neimportante, deoarece concentraia acestora în gazele evacuate-nu depinde de dozajul amestecului). Rezult deci c determinarea concentr concentrai aiei ei de oxid de carbon carbon se poate face indirect, aflând coninutul coninu tul de bioxid de carbon din gazele evacuate. evacuate. Deoarece Deoarece o astfel de determinare sufer prin precizie, astfel de aparate apar ate nu sunt agreate pentru pentru msur msurare areaa concen concen-traiei de CO, fiind îns larg utilizate pentru determinarea dozajului, datorit simplitii lor i costului redus. Pentru mrirea sensibilitii analizoarelor electrice fr postardere uneori se monteaz pe acelai bra al punii câte dou rezistene etalon R3 i dou rezistene de msur R4 , în rest aparatul având aceeai structur ca cea prezentat .
82
Analizoarele electrice cu postardere permit determinarea mai exact a concentraiei de oxid de carbon. i ele conin o punte Wheatstone, la care îns rezistenele etalon 12 (fig. 3.8) i cea de msur 10 sunt înclzite la o temperatur de 700-800 °C.
în camera rezistenei etalon, care este confecionat din platin, intr din atmosfer aer filtrat de filtrul 14 i dozat de jiclorul 13. Gazul supus analizei este adus de la sonda de prelevare, montat în eava de eapament, prin conducta 1 de unde urmeaz un traseu de reinere a apei condensate în separatoarele 3 i de rcire în serpentina 2. Din conducta 4 o parte din gaze sunt aspirate în camera 83
rezistenei de msur 10, dup ce au fost curate în filtrul 5 i dozate de orificiul calibrat 6; restul gazelor sunt evacuate în atmosfer prin conducta 7 cu ajutorul pompei 8. Pompa cu membran 9 aspir, pe de o parte, gaze de eapament, iar pe de alta aer din camera rezistenei etalon prin canalizaia 11. Pe rezistena etalon 12 ard eventualele substane combustibile aflate în aer, care îns sunt atât de. reduse cantitativ, încât efectul lor termic este practic nul. Aerul înclzit este dirijat din camera rezistenei etalon în cea a rezistenei de msur 10, în care se produce arderea substanelor combustibile coninute în gazele de evacuare, i anume, CO, i H2. Deoarece valoarea ohmicâ a rezistenei 10 se mrete odat cu temperatura, iar aceasta crete proporional cu cantitile de oxid de carbon i de hidrogen arse, aparatul de msur 15, care marcheaz dezechilibrarea punii, indic concentraia concentraia de CO în gazele de ardere. Precizia msurtorilor cu analizoarele electrice depinde de viteza de curgere a gazelor pe lâng rezistena de msur, de gradul de oxidare parial a hidrocarburilor prezente în gazele de evacuare i de variaiile de temperatur ale rezistenelor 10 i 12. Reaciile de oxidare sunt promovate în camerele rezistenelor 10 i 12 numai dac temperatura iniial atinge un anumit prag, fapt care mrete timpul de rspuns al aparatului. De aceea se folosete un catalizator catalizator al crui rol este de a reduce temperatura iniial a reaciei pân la 200 °C. El este constituit dintr-o structur granular de A12O3, cu fineea de 2-3 mm, care se depune pe pereii camerei de reacie, direct sau prin intermediul unui suport ceramic. Mai scump este procedeul care folosete drept catalizator platina simpl sau acoperit cu un strat subire de oxid de aluminiu. Analizoarele cu absorbie nedispersiv în spectrul de radiaii infiaroii au o precizie mai ridicat i se sprijin pe observaia c gazele poliatomice cu structuri eterogene absorb în mod selectiv energia radiant în infrarou, în funcie de lungimea de und specific radiaiilor din acest spectru în interiorul domeniului 2 ...15 \im. Analiza în infrarou se bazeaz pe compararea energiei transmise unei membrane elastice pe dou ci diferite: printr-o coloan din gazul analizat i printr-o alta format dintr-o substan care nu reine radiaia infraroie (de exemplu aer).
84
în figura 3.9 este prezentat schematic alctuirea unui astfel de analizator, în care intr doua tuburi închise la ambele capete cu perei transpareni. Tubul 6 conine un gaz care nu reine radiaiile infraroii, iar cellalt 5 este intercalat în circuitul de gaze de evacuare din motor, supuse analizei. Din acest circuit face parte sonda de prelevare 1, separatorul de apa 2, filtrul 3 i pompa 4 care asigur un debit de gaz constant prin tubul de msur 5. Cele dou tuburi sunt încadrate la o extremitate de câte un bec 8, de la care lumina se transmite prin filtre ce las s treac numai radiaiile cu lungimi de und cuprinse în plaja 2 ...10 m (becurile 8 sunt identice din punct de vedere al puterii emisiei luminoase). Pentru uurina msurrii, radiaiile sunt trimise ctre cele dou tuburi sub forma unor impulsuri cu frecvena de 6-10 Hz, realizate cu ajutorul discului cu fante 15, care este rotit de motorul electric 9.
85
La cellat capt al celor dou tuburi este prevzut un detector 7, format din dou camere desprite între ele de membrana elastic 13. Aceasta, împreun%ril fix 14, formeaz un traductor capacitiv, introdus în circuitul amplificatorului 10; rezultatele msurrilor sunt expuse pe scala aparatului 11 i pe un înregistrator 12. Detectorul este umplut cu oxid de carbon cu un foarte înalt grad de puritate. Gazele emise de motor sunt preluate de sonda 1, de unde, curate de ap în separatorul 2 i de particulele solide în filtrul 3, sunt introduse la presiune constant în tubul 5 de ctre pompa 4. în tubul de msur se stabilete un curent de gaze în regim permanent. Razele infraroii care strbat acest tub ajung parial absorbite de coloana de gaz, gradul de absorbie fiind proporional cu concentraia de CO. Radiaia care ptrunde în tubul 6 îl va traversa practic nestingherit, astfel încât cele dou compartimente ale detectorului vor primi cantiti diferite de energie.
Gazele din aceste compartimente se vor înclzi inegal i se vor dilata inegal, producându-se astfel o diferen de presiune între cele dou camere; aceasta va conduce la deformarea membranei 13, modificându-se pe aceast cale capacitatea traductorului. Variaia capacitii este proporional cu concentraia de CO din gazele care circul prin tubul de msur 5, fiind citit pe aparatul de indicare 11 11 sau pe cel de înregistrare înre gistrare 12. Principalul dezavantaj al analizei în infrarou const în faptul c spectrul de absorbie al oxidului de carbon interfereaz cu cel al bioxidului de carbon i cel al 86
apei i de aceea este necesar o reducere a câmpului radiaiilor aplicate tubului de msur. în acest scop, în serie optic cu tubul de msur i cu cel de referin se introduce câte un filtru care conine bioxid de carbon saturat cu vapori de ap. Razele infraroii care strbat filtrele ajung la detector fr a mai conine componentele din banda pe care oxidul de carbon interfereaz cu bioxidul de carbon i cu apa, astfel încât variaia concentraiei de CO 2 din gazele de evacuare nu va mai influena citirile. Metodica testrii motoarelor cu aparatul analizoarelor electrice sau cu anali-zoarele cu radiaii infraroii presupune îndeplinirea a dou condiii preliminare: instalaia de aprindere a motorului s fie în stare tehnic bun iar traseul gazelor gazelor de la motor pân la toba de eapament s fie etan. Inainte de începerea diagnosticrii, motorul se înclzete pân la temperatura normal de regim (uleiul s se afle la min. 60 °C), iar analizorul se etaloneaz pentru aducerea acului indicator la zero. Se introduce apoi sonda de prelevare în eava de evacuare a vehiculului pe o adâncime de min. 30 cm, pentru a preveni eventualele imixtiuni de aer produse de pulsaia gazelor, dup care se face legtura dintre sond i aparat i se pune analizorul în funciune.. Analizoarele descrise permit verificarea calitii amestecului i a concentraiei de CO la ralanti, la turaii mijlocii i în regim de accelerare. La ralanti testrile se efectueaz pornind motorul cald i lsându-1 s funcioneze la turaia prescris de fabricant, pân când indicaiile analizorului se stabilizeaz (în general dup 90 -120s). La acest regim concentraia de CO indicat de analizor nu trebuie s depeasc fie nivelul maxim indicat de fabricant, fie limita legal admis de 4,5%. Concentraii superioare sunt indiciul unor amestecuri prea bogate în benzin, rezultat al reglajului defectuos al amestecului la ralanti, al uzurii jicloarelor, al înfundrii canalelor de aer ale circiutului de mers în gol, al nivelului prea ridicat al benzinei în camera de nivel constant, al presiunii prea mari a benzinei refulate de pomp sau al filtrului de aer extrem-de murdar. Dac analizorul este dotat i cu o scal de indicare a dozajului, acul indicator se va deplasa în acest caz ca z în zona "amestec bogat", artând valori mai mari de 13. 87
Se crete apoi progresiv turaia la 2000 - 3000 min -1, observând dac indicaiile analizorului se îndreapt spre zona amestecurilor srace în raport cu valoarea citit la ralanti, respectiv spre reducerea concentraiei de CO. Stabilizarea indicaiilor la valori ale dozajului mai mici de 12, indic un amestec bogat livrat motorului la regimuri mijlocii de turaie, iar dac indicaiile analizorului se stabilizeaz la valori ale dozajului mai mari de 14, aceasta înseamn c amestecul este prea srac. Dup aceast verificare, se reduce turaia motorului la 1000 -1400 min-1 i se accelereaz brusc. Procentul de CO trebuie s creasc rapid, deci indicaiile aparatului s se deplaseze spre zona amestecurilor bogate, la un motor care funcioneaz corect. Dup încetarea regimului de accelerare, indicaiile analizorului trebuie s revin la nivelurile normale pentru regimul de ralanti, revenirea fâcându-se mai repede sau mai lent în funcie de caracteristicile constructive ale carburatorului. La motoarele în doi timpi este necesar ca dup sonda de prelevare s se prevad un filtru de crbune activ, care s rein hidrocarburile intens evacuate de aceste motoare i a cror prezen viciaz msurrile atât la analizoarele electrice, cât i la cele cu raze infraroii.
3.2.3.3.
Msurarea concentraiei de hidrocarburi
Metodele folosite în prezent pentru msurarea concentraiilor de hidrocarburi din gazele de evacuare se bazeaz pe analiza în infrarou i ionizarea în flacr. Ultimul procedeu are o sensibilitate superioar mergând pân la detecii de 1 ppm (parte pe milion), este sigur în funcionare, are domeniu de msurare larg (1 ... 100.000 ppm) i are un timp de rspuns sub 0.5 s, permiând determinri atât în regim continuu, cât i intermitent. Deoarece analizoarele cu ionizare au costuri ridicate, ele nu sunt rspândite în practica diagnosticrii automobilelor, fiind preferate acolo unde se cere o mare precizie, adic în domeniul cercetrii. Determinarea concentraiei de hidrocarbon prin analiza spectroscopic în infrarou folosete un analizor asemntor constructiv cu cel prezentat în figura 88
3.9., numai c detectorul este umplut cu un gaz care absoarbe energia radiant în infrarou pe aceeai lungime de und ca aceea a hidrocarburilor din gazele de evacuare. Deoarece varietatea acestor hidrocarburi este foarte larg, pentru stabilirea concentraiei de hidrocarburi de diverse clase ar trebui folosit câte un analizor al crui detector s fie umplut cu o substan de calitate corespunztoare, fapt care ar complica testarea. De aceea s-a convenit ca detectorul sa fie umplut cu hexan normal (n - CgH^), aa încât aparatul msoar numai concentraia de hidrocarburi echivalente n-hexanului. Dac, de exemplu, în gazele de evacuare dominant va fi prezena parafinelor de ordin apropiat de cel al hexanului, atunci indicaiile aparatului vor fi mai apropiate de realitate. Pentru hidrocarburi saturate i mai ales pentru aromate al cror grad de absorbie este mai mic, aparatul indic valori mult mai mici. în afar de aceasta, s-a constatat c în domeniul de radiaie folosit se produce interferena cu spectrul de absorbie al vaporilor de ap, fenomen ce poate îns fi prevenit prin aplicarea unor filtre optice adecvate. 3.2.3.4. 3.2.3.4.
Msurarea concentraiei oxizilor de azot
Pentru msurarea concentraiei oxizilor de azot se pot folosi analizoare cu raze infraroii sau cu chemiluminiscen; în operaiile de diagnosticare sunt preferate primele, deoarece analizoarele cu chemiluminiscen, dei foarte sensibile, precise i cu domeniu larg de msur (0,1 ... 10.000 ppm), au costuri prohibitive. Analizoarele cu raze infraroii se bazeaz pe principiile descrise mai înainte i sunt utilizate pentru msurtori i domenii de msur de pân la 500 ppm. Pentru mrirea preciziei de msurare, vaporii de ap coninui în gazele de evacuare sunt reinui, înainte de introducerea în aparat, prin rcire i filtrare deoarece apa interfereaz în spectrul de absorbie al NO.
3.2.3.5. 3.2.3.5.
Msurarea concentraiei de bioxid de carbon
Msurarea concentraiei de CO2 din gazele de evacuare devine util atunci când se efectueaz teste care privesc determinarea perfeciunii arderii în motor. 89
Alura în clopot a curbei care exprim dependena concentraiei de CO2 în funcie de dozaj, face ca raportul între aceste dou mrimi s fie biunivoc, putându-se obine aceeai valoare a concentraiei de CO 2 pentru dou valori ale dozajului, una plasat în zona amestecurilor bogate i alta în cea a amestecurilor srace. Numai msurarea înc a cel puin unei componente poate arta în ce domeniu al dozajului se afl amestecul: bogat sau srac. Aceasta a doua component poate fi CO sau, mai de grab, oxigenul. în mod obinuit, concentraia de bioxid de carbon în gazele gazele de evacuare st între 12... 15%; cu cât mai mare este aceast proporie, cu atât mai buna este arderea. în afar de aceasta, analizorul de CO2 mai poate servi la aprecierea strii postarztorului catalitic, msurând concentraia acestei substane înainte i dup ieirea din epurator. Metoda are un caracter de aproximaie, deoarece în controalele de poluare se urmrete de fapt, stabilirea concentraiei de CO la emisie. Pentru msurarea concentraiei de CO2 în gazele de evacuare se folosesc analizoare cu radiaii infraroii în regim nedispersiv, la care filtrele optice sunt umplute cii CO, iar cele dou camere ale detectorului conin CO2.
3.2.3.6. Msurarea concentraiei de oxigen
Determinarea concentraiei oxigenului în gazele de evacuare se deovedete necesar atunci când se urmrete stabilirea strii tehnice a senzorului X din compunerea convertoarelor catalitice, ca i în cazul determinrii concentraiei de CO 2, aa cum s-a artat.
90
Construciile analizoarelor de oxigen se bazeaz pe metoda susceptibilitii magnetice, plecând de la observaia c acest element chimic are proprieti paramag-netice. Gazul supus analizei este introdus în aparat prin racordul 1 (fig. 3.10), de unde ptrunde într-o camer circular 2 din care este evacuat prin canalizaia 7. Perpendicular pe direcia fluxului gazos se afl tubul de sticl 4 pe a crui extremitate din stânga este dispus un puternic electromagnet 3. Moleculele din gazul analizat sunt atrase de câmpul electromagnetic în interiorul tubului 4. Pentru a iei de sub aciunea câmpului magnetic, oxigenul trebuie s fie înclzit pân la la 1 3 i l 1 2 1 0 mini minimum mum 80 °C, temp tempera eratu tur r la la care care suscept susceptibili ibilitat tatea ea sa sa magnetic devine apropi at de cea a substanelor diamagnetice; astfel astfel moleculele de oxigen sunt respinse de magnet i vehiculate mai departe prin tubul 4 spre extremitatea dreapt a acestuia. înclzirea se face prin convenie de ctre rezistenele 6 i 13, care, totodat, intr în compunerea unei puni împreun cu rezistenele 9, 10 i 11 (prima servind pentru aducerea la zero a aparatului de msur 8). Viteza "vântului magnetic" provocat de electromagnet este proporional cu densitatea oxigenului coninut în gazul analizat i va determina o rcire proporp roporional a celor dou rezistene 6 i 13 ale punii Wheatstone, a cror valoare 91
ohmic se va modifica din aceast cauz dezechilibrând puntea. Valoarea dezechilibrului, indicat de aparatul 8, reprezint, aadar, msura concentraiei de oxigen în gazele de evacuare cercetate.
3.2.3.7. Msurarea gradului de fum
A.
Generaliti
Culoarea i nuana fumului emis de motorul diesel pot servi drept criterii de apreciere a existenei unor defeciuni care deterioreaz procesul normal de ardere în cilindrii motorului sau mijlocesc ptrunderea lubirifiantului în camera de ardere. Astfel, fumul de culoare neagr sau cenuiu-neagr este urmarea prezenei în gazele de evacuare a mari cantiti de carbon nears, generat de arderea incomplet în zone ale camerei de ardere în care s-au acumulat mari concentraii de combustibili; fumul de nuan albstruie este datorat ptrunderii uleiului în camera de ardere, ardere, iar cel albicios, a lbicios, care apare deseori la pornirea motoarelor diesel pe timp rece, indic deranjarea sistemului de rcire, care nu permite atingerea temperaturii normale de regim a motorului, dar se mai poate datora i ptrunderii apei în cilindri. în tabelul 3.2 sunt prezentate cauzele care pot duce la apariia în gazele de evacuare a fumului cu diverse coloraii. Dup cum rezult din tabel, analiza fumului din gazele de evacuare ale motorului diesel constituie un parametru de diagnosticare general cu grad de informai vi tate relativ redus, deoarece el depinde de mai muli parametri de stare ce se pot localiza fie la instalaia de alimentare, fie la mecanismul motor, fie la cel de distribuie, fie la cel de rcire. De aceea investigaia trebuie continuat printr-o diagnosticare pe elemente pentru a se localiza defeciunea la unul din subansamblurilamotorului. B.
Msurarea gradului de fum
92
Exist trei procedee principal diferite pentru msurarea densitii fumului în gazele de evacuare ale motoarelor diesel, pretabile la diagnosticarea motoarelor: prin filtrare, absorbie i reflexie, pe baza crora au fost construite aparate destinate stabilirii cifrei de fum, numite fumetre. Furoetre cu filrrare.La fumetrele bazate pe metoda filtrrii, gazele evacuate sunt forate s strbat un filtru care reine funinginea. Aprecierea cantitii de funingine funingine reinute se poate face pe cale vizual, prin fotometrie, fotometrie, prin cântrire sau prin ardere.
93
94
F umetrul umetrul Bosch EF AWse, bazeaz pe citirea fotoelectric a gradului de
înegrire a unei hârtii filtrante, care a fost traversat de gazele evacuate de motor. Aparatul comport o pomp (fig. 3.1 l,a) cu un volum de lucru de 330 cm 3. La unul din capetele cilindrului 9 exist un capac mobil 12, în care se fixeaz hârtia de filtru 11 (Whatmann nr. 4). Capacul se fixeaz cu ajutorul arcului 13 i al capacului 14. Prin tuul 15, pompa este pus în legtur, prin racordul 16, cu sonda de prevelare 17, care se plaseaz în eava de evacuare 18a motorului. în cilindrul 9 se deplaseaz pistonul 10, a crui tij 1, este încrcat de arcul 2; extremitatea stâng a cilindrului este obturat de discul 8 i capacul 3. Prelungirea cilindric 7 a discului 8 este este prevzut cu bilele de blocare 6, iar piesa 5 este împins spre dreapta de arcurile 4. Spaiul etan dintre piesele 5 i 8 este pus în legtur cu para de cauciuc 19, prin racordul 20.
înainte de efectuarea msurrii, pistonul 10 se împinge spre dreapta, pân când canalul circular al tijei 1 ajunge în dreptul bilelor. Prin ptrunderea bilelor în canalul tijei piesa 5 este eliberat, iar arcul 4 o împinge spre dreapta, blocând tija i 95
pistonul în aceast poziie. Pentru prelevarea probei se acioneaz energic para 19. Aerul pompat de aceasta împinge spre stânga piesa 5; când locaul acesteia ajunge în dreptul bilelor, ele sunt împinse spre exterior, sub aciunea arcului 2, care trage tija i pistonaul spre stânga, efectuând aspiraia gazelor de ardere prin hârtia de filtrare, filtrare, ce se va înnegri prin reinerea funinginii. Stabilirea cifrei de fum se face pe cale fotoelectric. Pentru aceasta, aparatul dispune de microampermetrul 21 (fig. 3.11,b), poteniometrul 25, pentru reglarea punctului de nul, becul 22 i celula fotoelectric circular 23. Dup conectarea aparatului la o surs de 12 V, se aeaz elementul fotoelectrie pe hârtia de filtru înnegrit 24; o parte din lumina emis e mis de lampa 22 va fi reflectat de filtru pe celul, i anume, într-un raport invers proporional cu gradul ei de înnegrire. Celula fotoelectric emite un curent care excit mi-croampermetrul 21, a crui scal este împrit în zece uniti: gradaia zero corespunde reflexiei hârtiei albe, iar gradaia zece, absorbiei totale a luminii. umetrul AV L 412 lucreaz pe acelai principiu ca fumetrul Bosch, dar F umetrul
procesele sunt automatizate, în cilindrul de lucru (fig. 3.12) se aspir 990 cm3 de gaze.
96
Iniial, grupul de pistoane 3 i 4 se deplaseaz spre stânga, aa încât aerul aflat în cilindrul de lucrul strbate filtrul 2 i iese pe lâng supapa 1 în sonda de prelevare i de acolo în galeria de evacuare, proces prin care sonda este degajat de funinginea rmas de la msurtorile precedente. Prin acionarea supapei 5, pistoanele se întorc în poziia de la inceput, efectuând aspiraia de gaze. Când se atinge poziia limit din dreapta a pistonului 3, supapa 1 se închide, evitând supraînnegrirea filtrului datorit presiunii gazelor din galeria de evacuare. Hârtia de filtru, de forma unei benzi continue, este deplasat automat în dreptul fotocelulei, care efectueaz concomitent dou msurri: una înainte de filtrare, pentru reglarea automat a punctului de nul, i alta dup filtrare; supapa 6 comand procesele, pistonul 7 fixeaz hârtia în timpul filtrrii i msurrii iar pistonul 8 deplaseaz hârtia. întreg procesul de msurare dureaz 15 s, scala aparatului fiind construit ca i în cazul precedent. umetrul gravimetric (fig. 3.13) aspir 30 1 de gaze; înainte i dup filtrare, F umetrul
hârtia de filtru este uscat într-un exicator timp de 24 ore i apoi a poi cântrit. In timpul probei se efectueaz msurri de control la fiecare 15 s cu fotometrul tip Bosch, pentru a se detecta operativ eventualele abateri. In conformitate cu actualele normative internaionale (Regulamentul ECE ONU nr. 49.02), pentru msurarea intensitii fumului emis de motoarele diesel ale autovehiculelor se folosesc fumetre cu dubl filtrare. Gazul de eapament este trecut printr-o camer care conine dou filtre din fibr de sticl umectate cu fluorocarbon sau din membrane pe baz de fluorocarbon. Diametrul minim al filtrelor trebuie s fie de 47 mm (37 mm diametru eficace). Distana între filtre nu trebuie s fie mai 97
mare de 100 mm dar nici nu se admite ca ele s se afle în contact. La dimensiunile limit indicate masa unui filtru trebuie s fie de 0,5 mg iar dac diametrul este de 70 mm (din care 60 mm diametru eficace) masa trebuie s fie de 1,3 mg. Pentru alte dimensiuni se va opera cu masa specific de 0,5 mg/1075 mm2, referit la suprafaa eficace.
Fumetre cu absorbie. Dintre acestea face parte fumetrul Hartridge (fig. 3.14) creaie a laboratorului de cercetri British Petroleum. Gazele evacuate circul în flux continuu tubul 3, lung de 407 mm, deschis la capete i încadrat de becul 4 i celula fotoelectirc 7; gradul de fum este apreciat prin absorbia luminii în gaz. Pentru aducerea la zero a aparatului indicator, care este un ampermetru, exist tubul de aer 5 în dreptul cruia pot fi aduse, prin rotire, sursa luminoas i celula. Separatorul de ap 2 i supapa de presiune 1 împiedic ptrunderea apei în aparat i evit erorile care s-ar putea produce datorit suprapresiunii gazelor din colectorul de evacuare (presiunea limit 50 mm H 7O). Suflanta 6 realizeaz, circulaia aerului prin tubul de aer i limiteaz difuzia de gaze ctre sursa 98
luminoas i celula fotoelectric, asigurând o permanent stare de curenie a acestora.
Fumetre cu reflexie. Dintre fumetrele cu reflexie face parte aparatul Bosch EFE P ( Rg. 3.15), la care un jet de gaze evacuate traverseaz un fascicul de lumin. Intensitatea luminii reflectate este proporional cu coninutul de funingine i se msoar pe cale fotometric. Seciunea fasciculului luminos este limitat de ferestrele 1 i 2 iar murdrirea acestora este împiedicat de un curent de aer care manoneaz jetul de gaze. Aparatul are o poziie de tarare (fig. 3.15,a), când celula nu este iluminat, o poziie de alegere a intensitii sursei de lumin (fig. 3.15,b) i o poziie de msur (fig. 3.15,c). Scala este gradat direct în coninutul de funingine. Evident c în rândul acestor aparate nu trebuie s fie incluse instrumentele, bazate tot pe reflexia luminii, al cror scop este de a determina densitatea suspensiilor suspensiilor de nuan alb (aa-numitul fum alb), ce apar, în unele situaii, în gazele de evacuare. 99
C. Privire comparativ i uniti de msur
Stabilirea unitii de msur a densitii de fum trebuie corelat atât cu efectul urmrit, cât i cu aparatura adoptat. Pe arterele rutiere fumul devine jenant datorit reducerii vizibilitii i, întro oarecare msura, mirosului. Cum pentru evaluarea acestui din urm efect nu exist o tehnic adecvat, rezult c aparatele pentru determinarea gradului de fum se pot baza numai pe efectele optice. în privina unitii de msur apar dificulti serioase deoarece aparatele înregistreaz altfel decât oamenii efectele optice ale fumului. Observatorii sunt sensibili mai mult la cantitatea fumului i mai puin la intensitatea acestuia; astfel, un fum de aceeai densitate deranjeaz mai puin dac este emis de o surs cu seciune redus, iar o mas de fum emis de un vehicul devine obiecio-nabil când este privit din spatele mainii i tolerabil când este observat lateral. Mrimea absolut care caracterizeaz participarea unei surse la impurificarea atmosferei este cantitatea de funingine emis în unitatea de timp (mg/s; g/s; g/min) sau densitatea de particule exprimat în (g/m 3). Aprecieri cantitative în astfel de uniti de msur se pot face numai prin utilizarea unui fumetru bazat pe metoda filtrrii. în aceast privin trebuie s se observe îns c un filtru nu reine decât aproximativ o treime din coninutul total de funingine, ceea ce referit la greutatea proprie a hârtiei filtrante duce la un raport care implic operaii fine de laborator pentru determinarea diferenei dintre greutile hârtiei înainte i dup filtrare. De aceea un astfel de procedeu este incompatibil cu testarea rutier. De asemenea fumetrele de acest gen nu permit efectuarea de msuri în regimuri tranzitorii, deci ele nu pot fi luate în considerare la întocmirea unor norme legislative. Fumetrele care folosesc drept principiu absorbia luminii, ca i fumetrele cu filtrare, care msoar cantitatea de funingine reinut prin fotometrie au scri i uniti de msur proprii. Cele mai rspândite uniti sunt cele ale scrilor Bosch i Hartridge. Corelarea dintre cele dou scale se poate realiza teoretic, prin raportarea ambelor la unitatea de msur (g/m 3) (fig. 3.16). 100
Se vede c valorile obinute pentru cifra de fum Hartridge, NH, sunt superioare cifrelor Bosch, Ng. Explicaia acestei neconcordane este complex, în principal avându-se în vedere c: particulele cele mai fine de funingine din gazele evacuate nu sunt reinute de filtru, dar impresioneaz fumetrele bazate pe absorbia luminii în gaze; combustibilul nears i evacuat sub form lichid, picturile de ulei, vaporii de ap lichefiai în tubul de msur nu sunt sesizate de fumetrele cu filtre, dar influeneaz transparena gazelor.
Dac se coreleaz cele dou curbe din fig. 3.16 într-un grafic care s reprezinte NB =/(NH), se obine curba trasat cu linie continu în fig. 3.17. Verificarea experiemental pe un mare numr de motoare a acestui rezultat scoate în eviden existena unui mare domeniu de împrtiere, fapt care ridic unele semne de întrebare privind reproductibilitatea rezultatelor ce se obin cu cele dou tipuri de fumetre. f umetre. Zona de împrtiere este plasat în domeniul cifrelor Hartridge mari i este cu atât mai întins, cu cât numrul i varietatea motoarelor încercate sunt mai importante, ceea ce ofer unele indicii asupra cauzelor fenomenului, în primul 101
rând se observ c apariia împrtierii este determinat de toi factorii enumerai mai înainte (care se manifest cu diverse intensiti de la un motor la altul). La aceste cauze se mai pot aduga urmtoarele: plasarea sondei de gaze poate produce variaii ale citirilor cu 30-50%; dac priza de gaze este luat imediat dup coturi, adic în zona în care se formeaz vârtejuri, sau dup toba de amortizare, transparena gazelor este redus în raportul menionat, fa de cazul în care priza este înainte de cot au de tob. Tot astfel, prelevarea de gaze de la captul deschis al evii de evacuare (cum se practic de obicei la încercrile pe parcurs) poate introduce abateri datorit pulsaiilor din evrie. Acestea pot crea fie o supraumplere a fumetrului, fie diluarea probei de gaz cu aer ceea ce face ca rezultatele s fie greu reproductibile. La fumetrele cu absorbie a luminii, plasarea sondelor în zone cu presiune mic, iar la fumetrele cu filtrare în zona cu presiuni p resiuni mari afecteaz citirile; la aparatele de tip Hartridge, gradul de reflexie al pereilor tuburilor de gaz i aer poate suferi modificri în cursul experimentrilor; depozitele de funingine formate reduc reflexibilitatea, în timp ce condensatul de ap o amplific. Este posibil ca aceste influene s afecteze amândou tuburile sau unul singur; în ambele cazuri îns calitatea citirilor sufer (când este afectat numai tubul de aer, citirile sunt afectate de etalonare). La acelai efect conduce murdrirea geamurilor limitatoare de protecie la aparatele prevzute cu astfel de elemente, dar fr tergtoare. Fumetrele cu filtrare pot introduce neexactiti datorit modificrii în timp a etaneitii, precum i datorit abaterilor în calitatea hârtiei filtrante. Când estimarea gradului de fum se face gravimetric, rezultatele obinute prezint fluctuaii fluc tuaii din cauza dificultilor dificultilor legate de determinarea exact a maselor; regimul la care se efectueaz msurarea poate afecta în gradul cel mai înalt rezultatele obinute. Se tie c cifra de fum crete pe msura majorii sarcinii motorului iar în funcie de turaie dup o curb care are un minim. Prin urmare, mici variaii ale regimului, imprecizia stabilirii sale sau fluctuaii în timpul probelor pot provoca inexactiti care altereaz reproductibilitatea încercrilor. In regimuri tranzitorii fumetrele cu filtrare devin practic neutilizabile. în aceste cazuri dimensiunile tobei de amortizare pot avea influene sensibile asupra citirilor prin efectul de omogenizare diferit a masei gazelor evacuate. De aceea, la încercrile în 102
regim variabil, sondele de gaz trebuie plasate înaintea tobei de amortizare. Modificarea regimurilor funcionale determina mutaii în spectrul dimensional al particulelor de funingine. De acest fenomen sunt influenate mai ales fumetrele cu filtrare, insensibile la particule cu dimensiuni sub o anumit limit. In sfârit, fumetrele cu absorbie permit aprecierea densitii fumului cu ajutorul coeficientului de absorbie k, rezultat din exprimarea cantitii de lumin care ajunge la celula fotoelectric: J ! J 0 e k
unde 0 este fluxul emisiv de lumin iar L distana dintre sursa luminoas i celula fotoelectric. fotoelectric. Intrucât 0 i L sunt constante ale aparatului, rezult c se modific numai datorit variaiei lui k, deci ca urmare a schimbrii gradului de absorbie în masa gazoas din tubul de msur. Unitatea de msur a coeficientului de absorb absorbie ie este est e m -1.
3.3. Diagnosticarea pe elemente 3.3.1 Mecanismul motor 3.3.1.1. Aspecte generale
Starea tehnic a mecanismului motor (compus din grupul piston-cilindru, biel, arbore motor i lagre) se poate înruti ca urmare a modificrilor
103
dimensionale a pieselor supuse uzurii sau deteriorrii prin efort mecanic, termic sau combinat. Parametrii de stare care reflect aceste modificri sunt gradul de etanare a cilindrului i camerei de ardere precum i mrimile jocurilor funcionale. Parametrii de diagnosticare, pentru gradul de etanare sunt: presiunea de compresie, scprile de aer, debitul sau presiunea gazelor scpate în carter, precum i consumul de ulei i structura acestuia. Parametrii de diagnosticare pentru jocurile funcionale sunt chiar mrimea jocurilor efective sau caracterul zgomotelor produse de motor în timpul funcionrii. în tabelul 3.3 sunt prezentate simptomele i cauzele unor posibile defeciuni întâlnite mai frecvent la mecanismul motor. Tabelul 3.3. Simptomele i cauzele unor defeciuni ale mecanismului motor
104
3.3.1.2. Diagnosticarea gradului de etanare a cilindrilor
Spaiul de lucru al cilindrilor i camera de ardere pot suferi de pierderea etaneitii pe lâng supape, pe la garnitura de chiulas, printre piston i cilindru sau, foarte rar, pe lâng bujie sau injector. Când scprile devin obiecionale, ele au ca efect reducerea puterii motorului, creterea consumurilor de combustibil i de ulei, îngreunarea pornirii, bti în timpul funcionrii motorului i fum excesiv la evacuare în cazul motorului cu aprindere prin comprimare. Apariia unora din aceste simptome nu este concludent în privina pierderii strii de etanare, e tanare, deoarece aceasta poate avea i alte cauze. Astfel, factorii enumerai nu pot fi acceptai ca parametri de diagnosticare deoarece ei nu sunt univoci iar gradul lor de informatrvrtate este sczut, tocmai datorit legturilor lor complexe cu ali parametri de stare. Msurarea presiunii de compresie este unul din cele mai rspândite procedee pentru diagnosticarea strii tehnice a motoarelor. Pentru msurarea acestui parametru de diagnosticare se folosesc compresometrele, construcia unuia dintre acestea fiind prezentat în fig. 3.18.
Aparatul se aplic în garnitura de etanare 2 în orificiul bujiei sau injectorului: fluidul comprimat de pistonul motorului deschide supapa de reinere 3 comprimând arcul 4 i ptrunzând în cilindrul de msur 5, în care
105
evolueaz pistonaul 6 încrcat de un arc 7.
1. corp ; 2. garnitu garnitur r etanare etanare ; 3. supap supap reiner reineree ; 4.arc supap ; 5. 5. cilindru cilindru de msur 6.piston ; 7. arc calibrat calibrat ; 8. tija pistonului pistonului ; 9.ac 9.ac indicator ; 10. mâner mâner ; 11. diagram diagram Fluidul comprimat împinge pistonaul comprimând arcul i, odat cu el, respinge tija 8 care rotete acul indicator 9; acesta este prevzut cu un vârf care înscrie pe hârtia 11 o urm a crei lungime este proporional cu presiunea din camera de ardere la finele compresiei. Aparatul este prevzut cu un mâner 10 în vederea manipulrii. Pentru efectuarea probelor, motorul trebuie s fie adus la temperatura de regim i apoi i se scot toate bujiile sau injectoarele; la motoarele cu aprindere prin scânteie se deschide complet clapeta de acceleraie (i cea de aer, la motoarele cu carburator). Se aplic apoi compresometrul în orificiul bujiei sau injectorului unuia din cilindri i se antreneaz motorul cu ajutorul bateriei de acumulatoare la o turaie de 175-200 min-1, citindu-se presiunea msurat. Precizia determinrii presiunii maxime de compresie pe aceast cale este influenat de mai muli factori: turaie, temperatura motorului i ineria maselor mobile ale aparatului de msur. Influena turaiei se explic prin faptul c scprile de gaze prin neetaneiti în timpul comprimrii depind de durata procesului, care este invers proporional cu turaia. în domeniul de turaie în care decurge exploatarea normal a vehiculului, efectul pierderilor de gaze devine neînsemnat la un motor cu o uzur neaccentuat. Cum îns pentru msurarea presiunii de compresie bateria mainii nu rotete arborele motor decât la cel mult 200 min -1, la acest regim presiunile msurate sunt puternic afectate de turaie. Turaia efectiv la care este antrenat arborele motor depinde de starea bateriei de acumulatoare, starea demarorului, a conductorilor electrici precum i de pierderile prin frecare în motor; toate acestea fac aproape imposibil realizarea unei turaii standard, identice deci pentru toate motoarele încercate, ireproductibil uneori chiar la mai 106
multe încercri succesive ale aceluiai motor (datorit descrcri bateriei de acumulatoare). Erorile datorate abaterii turaiei de la valoarea recomandat pentru încercri pot fi parial corectate folosind graficul din figura 3.19.
Având nivelul turaiei recomandat de uzina constructoare i valoare|a efectiv care s-a executat msurarea, rezultatele obinute pot fi corectate procedând aa dupa cum se exemplific în figur. Temperatura motorului influeneaz valoarea indicaiilor compresometrului âtat prin gradul de etanare conferit de vâscozitatea uleiului (care se modific cu temperatura), cât i prin turaia ce se realizeaz când uleiul este mai mult sau mai puin vâscos. în fig. 3.20 este prezentat influena regimului termic al motorului asupra rezultatelor citite cu compresometrul. Se observ c abaterile pot atinge 107
valori de 2,5 -10 bar; în general, se obin valori superioare cu 10-15% când motorul este cald. în sfârit, pot aprea erori de citire datorate ineriei aparatului sau produse de spaiul interior al aparatului, care reduce valoarea presiunii totale (motoraparat). Datorit ineriei supapa de reinere a aparatului aceasta nu se închide niciodat prompt când se atinge presiunea de, comprimare maxim i tot din cauza aceasta braul de înregistrare nu urmrete fidel variaia la presiune. Cum aceste efecte difer de la un aparat la altul, compararea rezultatelor obinute cu dou, compresometre de construcii diferite sau pe dou motoare diferite este îndoielnic. In afar, de aceasta, caracteristicile elastice ale arcurilor compresometrelor se pot modifica în timp, fapt care impune etalonarea lor periodic. Dac la toate acestea se adaug c procedeul nu permite localizarea precis a locului neetaneitii, se va înelege de ce metoda descris nu este agreat atunci când precizia determinrilor prezint importan importan deosebit. deosebit. Valorile efective determinate prin procedeul descris sunt comparate cu nivelurile limit minime pe care, de obicei, fabricanii le ofer împreun cu abaterea limit limit a diferenei dintre presiunile maxime ale cilindrilor motorului p. In tabelul 3.4 sunt înscrise valorile orientative ale presiunii de compresie nominal pc , valoarea limit a acestui parametru pcl , abaterea admisibil ale valorilor presiunii între cilindrii motorului p i turaia nc la care se efectueaz msurtorile pentru unele motoare.
108
Dac pentru motorul testat nu se dipune de valorile nominale sau limita ale parametrilor de diagnosticare pc, pct sau p, aprecierea rezultatului încercrilor se poate face plecând de la calculul presiunii teoretice la finele comprimrii pct , inând seama de fazele distribuiei. Se tie c, teoretic, presiunea la finele cursei de comprimare este: pct ! p AI e
K
unde PA este presiunea din cilindru la începutul comprimrii, e este raportul de comprimare efectiv, inând seama de momentul închiderii supapei de admisie iar este exponentul politropic al comprimrii. Raportul de comprimare efectiv se determin cu relaia e = 1+ [(1 +cos +cos) /2] /2] ( 1 ) fiind unghiul care precizeaz închiderea supapei de admisie dup punctul mort exterior, iar raportul de comprimare geometric al motorului.
Valoarea gsit astfel se consider valoare nominal iar cea limit se accept ca fiind
109
Pcl =0.8 p 0.8 pct
Pentru diferenele de presiune între cilindri se va lua ca limit p = 1-2 bar pentru motoarele cu aprindere prin scânteie i 2-4 bar pentru cele cu aprindere prin comprimare, sau maximum 10% din valoarea maxim msurat, calculul fcându-se în acest ultim caz cu relaia:
p=[( p cmax- pcmin )/ pcmax ] 100 [%]
Diagnosticarea dup scprile de aer se efectueaz prin producerea în cilindru fie a unei suprapresiuni, fie a unei depresiuni, într-un moment al ciclului când ambele supape sunt închise. Gradul de etanare a cilindrului se apreciaz în funcie de viteza de variaie a presiunii într-un timp dat. Un aparat construit pe principiul folosirii aerului comprimat este prezentat
în figura 3.21. Pentru efectuarea diagnosticrii, ventilul 4 se închide, ventilul 6 se deschide, racordul 5 se conecteaz la reeaua de aer comprimat (3-4 bar), iar sonda 1 se aplic în locul bujiei sau injectorului. Aerul trece prin conducta 7 i ventilul 6, ajunge la regulatorul de presiune 8 (care reduce presiunea pân la cea 1,6 bar), trece prin orificiul calibrat 11, supapa 3 i debueaz în sonda 1.
110
Manome Man ometrul trul 13, la care aerul ae rul ajung ajungee printr printr-o -o reduci reduciee 12, are scala scala gradat în 100 de diviziuni; când sonda comunic liber cu atmosfera (deci cazul unui cilindru total neetan), acul manometrului indic 100, iar când sonda este complet obturat, obturat, (situaie care ar corespunde unui cilindru perfect etan) acul se afl în dreptul gradaiei zero. în acest mod se verific i corecta funcionare a aparatului, aducerea la zero a acului fcându-se cu ajutorul butonului regulatorului 8. Inainte de începerea msurtorilor, se înclzete motorul pân la atingerea temperaturii de regim, apoi se demonteaz de monteaz bujia (injectorul) unui cilindru, cruia i 111
se aduce pistonul în punctul mort interior la sfâritul comprimrii. Se aplic sonda 1 în orificiul bujiei (injectorului). (i njectorului). Intr-un cilindru cu un grad de etanare oarecare, între amontele i avalul orifi-ciului calibrat 11 se va crea o diferen de presiune p, care reprezint msura pierderilor volumice de aer din cilindru AV : V =f2/ =f2/
unde:
a
- este coeficientul de debitai orificiului 11,
f
- seciunea sa
-masa specifica a aerului.
Aadar, dac se neglijeaz variaia masei specifice a aerului i a coeficientului de debit cu presiunea i viteza de curgere, atunci variaia de presiune indicat de manometru este proporional cu ptratul pierderilor de aer. Pentru a se evita erorile provenite din decalibrarea orificiului 11, este prevzut un ventil 10 care se manevreaz astfel ca, atunci când sonda se introduce într-un orificiu precis calibrat, manometrul s indice o anumit pierdere de aer a crei valoare depinde de construcia aparatului (de exemplu, la aparatul NIIAT-K 69, valoarea de etalonare este 40%) Când aparatul indic pierderi importante de aer se impune localizarea lor. în acest scop, proba descris anterior se repeta, dar cu pistonul adus la începutul comprimrii, adic imediat dup închiderea supapei de admisie. Dac cifra de pierderi obinut acum difer neesenial de cea precedent, înseamn c scprile se produc pe la garnitura de chiulas sau supape. Aplicând pe poriunea de îmbinare a chiu-lasei cu blocul motor o soluie de spun cu ap, meninerea cilindrului sub presiune va face ca în zona garniturii de chiulas s apar bule de aer, dac neetaneitile se afl aici. în caz contrar, pierderile de aer se fac pe la supape. De obicei, în trusa unor astfel de aparate se afl i un stetoscop care poate servi pentru localizarea zonelor neetane. închizând ventilul 6 i deschizându-1 pe 4, aerul din reea va fi trimis direct în cilindrul motorului prin sonda 1. Locul 112
scprilor se face dup zgomotul produs de scurgerea aerului prin neetaneiti. în cazul defectri grupului piston-cilindru, zgomotul specific curgerii aerului se aude la buonul de umplere cu ulei; dac supapele sunt defecte, zgomotul apare în galeria respectiv. Fabricanii de motoare nu ofer, de obicei, date pentru valoarea diferenei de presiune citit pe manometrul 13, deoarece aceasta depinde, în primul rând, de particularitile constructive ale aparatului de msur, aa încât, productorul aparatelor de acest fel prezint tabelar valorile limit ale parametrului de diagnosticare în funcie de diametrul cilindrului precum i de tipul motorului (cu benzin sau diesel). Diagnosticarea prin msurarea depresiunii din galeria de admisie este unul din cele mai simple procedee de stabilire a gradului de etanare a cilindrului. In acest scop, unele motoare sunt prevzute din fabricaie cu orificii în galeria de admisie, de obicei sub carburator, care în timpul exploatrii sunt obturate.
Depresiunea creat de pistoane în galeria de admisiune depinde de cantitatea de amestec aspirat în cilindri C a , de turaia n, iar la motoarele cu aprindere prin scânteie de poziia obturatorului (clapetei de acceleraie). tiind tiind c: C a = C t t V [ l/h],
unde V este coeficientul de umplere (a crui valoare scade când apar neetaneiti), cantitatea teoretic de amestec aspirat într-o or este C t= V h ( Z n / i ) 6 0 [ l / h ] , V h fiind cilindreea unitar, Z - numrul de cilindri, i = 1 pentru motoarele în doi
timpi i i = 2 pentru cele în patru timpi; în conformitate cu legea lui Bernoulli: a
unde:
a
! E F d 2(p
V
- coeficientul de debit,
- seciunea de curgere a fluidului spre motor (la motoarele cu aprindere prin scânteie - seciunea difuzorului), F d d
113
- masa specific a fluidului care curge spre motor.
Prin înlocuiri i transformri se obine:
p= K(V 2n2 /),
relaie în care K depinde de construcia motorului i are expresia
2 K= 1800(Z V / i F V h /i F d d ) .
Rezult deci c, pentru aceeai poziie a obturatorului i o turaie dat, depresiunea din galeria de admisie depinde numai de gradul de etanare a cilindrilor, luat în considerare prin coeficientul de umplere. Constructorii de motoare indic turaia nominal la care trebuie treb uie s se efectueze încercrile, precum i valorile limit ale depresiunilor. în general, pentru motoare în patru timpi cu rapoarte de comprimare cuprinde între 6,5 i 8, valorile limit ale a le depresiunii sunt cuprinse cuprinse în plaja p = 470 -520 mmHg, iar pentru cele în doi timpi p = 190 -210 mmHg.
114
Pentru diagnosticare se pot utiliza aparate bazate pe msurarea debitului i nu a depresiunii, procedeu rspândit mai ales pentru verificarea motoarelor noi sau a celor reparate capital. Un astfel de dispozitiv conine o diafragm 2 (fig. 3.22) montat într-o canalizaie 1 în care se mai afl i un micromanometru 5. O camer de linitire 3 cupleaz aparatul la galeria de admisiune a motorului printrun racord 4. Scala micromanometrului este gradat direct în pierderi de aer procentuale. Diagnosticarea prin msurarea presiunii sau debitului de gaze scpate în carter se bazeaz pe observaia c la o uzur avansat a grupului piston-cilindru, cantitatea de gaze scpate din cilindri în carter crete de 5-7 ori. Având valorile nominale (pentru un motor nou) ale presiunii din carter sau ale debitului de gaze scpate din cilindri, se poate aprecia gradul de uzur. Se socotete c dac presiunea în carter ajunge la 80-160 mmHg, motorul este uzat. Msurarea presiunii se face cu micro-manometre obinuite, în timp ce la msurarea debitelor se folosesc debitmetre volumetrice sau cu diafragm.
Se remarc faptul c metoda nu permite decât determinarea gradului de neetan-are neetan-are dintre piston p iston i cilindru. 115
înainte de efectuarea probelor este necesar ca instalaia de ventilaie a carterului s fie.suspendat, iar carterul ermetizat prin obturarea orificiilor de ventilaie i cel al jojei de ulei. Rezultatele obinute pe aceast cale constituie o indicaie de medie a strii tuturor cilindrilor motorului. Pentru a preciza starea tehnic a fiecrui cilindru în parte, se msoar debitul de gaze evacuate din carter scoând din funcie succesiv câte un cilindru. Rezultatele se scad din debitul total msurat mai înainte; dac la unul din cilindri diferena de debit este mai mare de 23-30 1/min, înseamn c aceast seciune a motorului are un grad de uzur inacceptabil, segmenii sunt rupi sau blocai ori cilindrul are cmaa deformat sau gripat.
3.3.1.3. Diagnosticarea dup consumul i analiza uleiului
Gradul de uzur a mecanismului motor poate fi determinat indirect folosind ca parametri de diagnosticare consumul de ulei i gradul de impurificare a lubrifiantulu lubrifiantuluii cu produi de uzur. Consumul de ulei raportat la un anumit interval de rulare poate da indicaii cu privire la starea grupului piston-cilindru, dar rezultatele pot include în ele i starea altor elemente cum sunt perechile ghid-supap, garnitura de etanare a axului ruptor-distribuitorului, garnitura pompei de benzin sau garniturile de etanare ale arborelui cotit. La erori de apreciere mai pot contribui starea garniturii bii de ulei, a capacului de chiulas sau cea a carterului distribuiei. în acelai timp, trebuie s se in seama c acest parametru de diagnosticare este puternic influenat de regimul de exploatare a motorului. Diagnosticarea dup analiza uleiului se bazeaz pe observaia c uzura organelor mecanismului motor ascult, în general, de legea lui Lorentz, în care se deosebesc trei perioade distincte în funcionarea unui agregat: rodajul, în timpul cruia r r uzura este intens (fig. 3.23); exploatarea normal care se întinde pe
116
intervalul n r când uzura are un caracter stabil i evolueaz lent i o ultim perioad în care uzura capt valori foarte înalte i rapid cresctoare, procesul terminându-se cu avaria ansamblului-daca nu se iau la timp msuri de recondi recondiion ionare, are, prin pr in determinarea operativ o perativ a momentului n. Cunoscând ca produsele uzurii se acumuleaz în masa uleiului în intervalul de schimbare a acestuia, se poate stabili caracterul legii de variaie concentraiei acestora, precum i valorile limit care caracterizeaz începutul fazei de uzur forat, deci depirea jocurilor admise, adic momentul n. Pentru exactitatea determinrilor se impune ca uleiul sa nu conin din prelucrare elemente de aditivare care s fie specifice produselor uzurii. Prin stabilirea elementelor chimice care caracterizeaz o piesa supus uzurii (de exemplu, siliciul pentru piston, nichelul pentru cmile de cilindru, cuprul pentru .buca din piciorul bielei, staniul pentru cuzinei etc.) i msurarea periodic a concentraiei concentraiei acestora în masa uleiului, se poate stabili gradul de uzur al pieselor respective. 117
Aa cum se vede în figura 3.23, sfâritul perioadei de uzur normal este net
marcat de creterea concentraiei produselor uzurii, în conformitate cu legea lui Lorentz, Lore ntz, permiând permiâ nd determinarea deter minarea operativ a trimiterii motorului în reparaia reparaia capital, cu 6000-8000 de km înainte de producerea avariilor, aa dup cum arat experiena. Msurarea concentraiilor se poate face prin analiz chimic sau spectral. Analizoarele chimice i mai ales spectrometrele sunt îns aparate scumpe i nu-i justifica costul decât prin utilizarea lor centralizat în autobaze mari sau în laboratoare care c are s deserveasc deserveasc mai multe întreprinderi întreprinderi de transport transport - fapt care care explic restrâns arie de aplicare a acestui procedeu de diagnosticare, dei sensibilitatea parametrului de diagnosticare respectiv este net superioar fa de ali parametri, aa cum releva graficul din figura 3.24.
3.3.1.4. Diagnosticarea dup tensiunea bateriei de acumulatoare la pornire 118
Procedeul se sprijin pe observaia ca, în timpul pornirii motorului, tensiunea bateriei de acumulatoare scade proporional cu rezistena opus de deplasarea pistoanelor. Considerând c frecarea este uniform la toi cilindrii motorului, ceea ce poate duce la variaia tensiunii bateriei de acumulatoare atunci când unul dintre pistoane efectueaza cursa de comprim comprimare are este este numai numai rezisten rezistenja ja opusa opus a de d e fluidul flu idul acumulat in cilindru (aer sau amestec de aer-benzina); aceasta rezistenfa este mai mare la cilindrii cu etanseitate mai buna si scade atunci cand se produc scapari de gaze in exterior. Asadar la antrenarea pistoanelor care evolueaza in cilindri etansi tensiunea bateriei va scadea mai mult si invers. In figura 3.25,a este prezentata variatia tensiunii bateriei de acumulatoare in timpul antrenarii arborelui cotit in cazul unui motor cu stare tehnica buna, iar in figura 3.25, b in cazul unuia cu grade diferite de pierdere a etanseitatii la cei sase cilindri. Identificand momentul efectuarii compresiei in cilindrul nr. 1 si cunoscand ordinea de functionare a motorului, se poate marca pe diagrama caderea de tensiune pentru toti ceilalti cilindri. Din figura se observa ca, in cazul exemplificat, cilindrii 2 si 6 au cele mai mari pierderi de etanseitate. Se apreciaza ca daca diferentele pierderilor de tensiune depasesc 15%, motorul trebuie controlat sau
reparat. Metoda prezinta neajunsul ca valorile parametrului de diagnosticare sunt tributare starii bateriei de acumulatoare, precum si eventualei uzuri neuniforme a pieselor care formeaza sectiunile de lucru ale mecanismului motor. 3.3.1.5. Diagnosticarea dupa zgomot 119
Diagnosticarea mecanismului motor dupa analiza zgomotelor emise de el se poate face subiectiv, prin auscultare, sau obiectiv folosind o aparatura adecvata stabilirii precise a nivelului de zgomot, a spectrului de frecventa si a locului de emisie.
Diagnosticarea prin auscultare este o metoda empirica, ce poate oferi unele re-zultate calitative a caror valoare infor-mativa depinde in foarte mare masura de experienfa operatorului. Pentru auscultare se utilizeaza stetoscoape simple sau electronic electronice. e. Inainte Inai nte de testare testa re motorul motoru l se s e înclz înclzet etee pân ce ce atinge atinge temper temperatu atura ra de funcionare normal iar auscultarea i interpretarea zgomotelor percepute se face în conformitate cu figura 3.26 i tabelul 3.5.
120
Indicaiile au caracter de informare general, dar se tie c, în general, zgomotul datorat uzurii excesive a ansamblului piston-cilindru apare când jocul dintre aceste piese atinge 0,3 ... 0,4 mm, cel emis de perechea fus palier - lagr devine distinct când jocul dintre acestea este de 0,1... 0,2 mm, iar zgomotul produs de fusul maneton în capul bielei se aude net când jocul atinge 0,1 mm. Exist metode moderne de analiz a zgomotelor emise de mecanismul motor, care scot de sub semnul incertitudinii rezultatele operaiunilor de 121
diagnosticare, prin utilizarea unei aparaturi adecvate. Construcia acesteia se bazeaz pe observaia observaia c frecvena sunetelor emise de existena jocului între dou piese mobile aflate în contact reciproc este specific perechii respective de piese, iar amplitudinea zgomotului depinde de mrimea jocului. Pe acest principiu au fost create aparate, numite strobatoare care analizeaz semnalele sonore culese de pe structura motorului în momente bine stabilite pe ciclu, în care se presupune c se produc ocurile caracteristice; aceste momente sunt, de exemplu, momentul aprinderii, punctul mort inferior etc. Aprecierea jocului cu aceste aparate se face dup amplitudinea semnalului sonor. sonor. Spectometrele sonore permit înregistrarea spectrogramelor sunetelor emise de motor i ofer date privind frecvena i amplitudinea vibraiilor acustice. Utilizarea acestor aparate se afla în faz experimental, iar lucrrile de cercetare sunt îngreunate de faptul c rezultatele nu pot fi generalizate, chiar pentru acelai motor ele depinzând în foarte mare msur de regimul de turaie i de cel termic, de calitatea uleiului i punctele în care se plaseaz traductorul aparatului. Determinarea static a jocului din lagre permite determinarea acestui parametru de stare fr ca motorul s funcioneze.
O instalaie de acest gen este format din sursele de aer comprimat 9 (fig. 3.27) i de vacuum 8, prevzute cu bateriile 7 i 10, manometrele 6 i regulatoarele 4 i 5 legate cu distribuitorul 3. Acesta din urm pune în legtur alternativ cilindrul cercetat cu cele dou surse menionate, cu o frecven de 50 de impulsuri duble pe minut. Partea de citire a rezultatelor const din dispozitivul electronic 14, blocul de alimentare 13, i traductoarele 2, 11 i 12. Dispozitivul 14 prelucreaz semnalele transmise de traductoare, msoar timpii care se scurg între începutul deplasrii pistonului i momentele producerii ocurilor în lagre, precurn i presiunea din camera de ardere a cilindrului cercetat. Traductorul 11 se plaseaz magnetic pe captul arborelui cotit, 12 pe blocul motor, iar traductorul de presiune 2 se plaseaz în locul bujiei, injectorului sau supapei de aer (la motoarele diesel care sunt înzestrate cu sistem de pornire pneumatic). Instrumentele indicatoare din aparatul 14 sunt dou ampermetre, ale cror c ror scale sunt gradate, respectiv, respectiv, în ms i bar. 122
Pentru efectuarea msurtorilor se aduce pistonul cilindrului respectiv la punctul mort interior, dup care se pune sub tensiune instalaia. Sub aciunea distribuitorului 3, cilindrul este pus succesiv în legtur când cu sursa de aer comprimat, când cu cea de vacuum. Din aceast cauz pistonul 1 este alternativ atras spre chiulas i apsat spre arborele cotit. Instalaia msoar duratele intervalelor de timp care se scurg între începutul micrii pistonului într-un sens i producerea ocurilor produse prin consumarea jocurilor din articulaiile pistonului i arborelui. Astfel, este msurat mai întâi timpul scurs pân la ocul produs de izbirea bolului în buca din piciorul bielei, apoi cel corespunztor consumrii jocului din lagrul maneton (din capul bielei) i, în sfârit, timpul total necesar pentru deplasarea pistonului pân la contactul arborelui cu lagrul palier. Intervalele de timp cotite sunt transformate apoi în mrimi ale jocurilor din articulaiile menionate, folosindu-se în acest scop unele nomograme.
123
In lipsa unor traductoare convenabile se poate aplica un procedeu de msurare direct a jocurilor prin folosirea unor comparatoare, aa cum se arat în figura 3.28.
124
Un compresor 2 stabilete un anumit regim de presiune în recipientul 1 i de
vacuum în 3. Un robinet cu trei ci 4 servete pentru conectarea necesar a cilindrului cercetat cu cele doua recipiente, prin intermediul racordului de cauciuc 10 care se plaseaz în orificiul bujiei (injectorului). Se demonteaz carterul inferior (baia de ulei) i se instaleaz dou comparatoare pe o punte 9, fixat pe capacul bielei cu tija 6. Unul dintre comparatoare 8 se monteaz sub un bra al arborelui cotit iar tija celuilalt 7 se sprijin sub mantaua pistonului prin intermediul prelungitorului 5. Aadar, comparatorul 7 va înregistra deplasarea pistonului în raport cu biela (deci va însuma jocurile dintre piston-bol i bol-biel) iar cellalt 8 va marca jocul dintre fusul maneton i biel. înainte de a începe msurrile, se creeaz în rezervorul 1 o presiune de 2 bar iar în 3 o depresiune de 0,9 bar. Se aduce pistonul cilindrului cercetat în punctul mort interior la sfâritul comprimrii i se asigur arborele cotit în aceast poziie împotriva rotirii (de exemplu, prin cuplarea unui etaj al cutiei de viteze). Se acioneaz apoi robinetul 4 punând cilindrul în legtur cu recipientul de vacuum, dup care se aduc comparatoarele la zero. In continuare se acioneaz robinetul trimiând în cilindru aer comprimat, astfel încât pistonul i biela vor fi apsate în jos, iar comparatoarele vor înregistra deplasrile lor. Pentru sigurana citirilor i mrirea preciziei lor, probele se repet de 3-4 ori, calculându-se media aritmetic a valorilor valorilor obinute. obinute. Operaiunile se repet apoi la toi ceilali cilindri ai motorului.
125
3.3.2. Diagnosticarea mecanismului de distribuie
Principalii parametri de stare tehnic ai mecanismului de distribuie sunt: forma i dimensiunile camelor, jocul dintre coada supapei i culbutor, precum i starea lanului de distribuie, a pinioanelor i mecanismului de întindere a lanului. Defeciunile legate de pierderea etaneitii supapelor datorit uzurii, arderii, cala-minrii sau deformrii lor au fost tratate în paragraful 3.3.1. în tabelul 3.6. sunt prezentate unele din cele mai frecvente defeciuni ale mecanismului- de distribuie a gazelor, împreun cu simptomele lor. Parametrii de diagnosticare care pun eviden pe modificarea parametrilor de stare enumerai sunt jocul dintre supap i culbutor, zgomotele i fazele distribuiei.
126
Jocul dintre supap i culbutor ofer cea mai simpl metod de verificare a distribuiei dar gradul su de informativitate este redus, deoarece nu ofer date privind starea supapelor, a pieselor din lanul cinematic al distribuiei sau uzura camelor. Msurarea jocului se face cu ajutorul unor lamele calibrate (lere), iar rezultatele se compar cu datele nominale prevzute de fabricantul motorului. Se va reine c în cazul motoarelor vechi, care au culbutorii uzai, reglajul distribuiei cu ajutorul lerelor poate duce la rezultate nesatisfctoare, deoarece, ca urmare a concavizrii extremitii culbutorului care se afl în contact cu coada supapei, jocul real este mult mai mare decât cel msurat; de aceea cu toate c, aparent, reglajul s-a fcut corect, btaia (zgomotul) specific existenei jocului nu dispare. In astfel de cazuri se impune fie restabilirea geometriei iniiale a culbutorului, fie utilizarea unui comparator comparator care permite pe rmite msurarea cu exactitate a jocului real.
127
Analiza zgomotelor emise de lanul cinematic al mecanismului de distribuie se bazeaz pe faptul c energia de impact a supapei cu sediul variaz atunci când se modific jocul sau condiiile de aezare. Metoda cea mai simpl de testare este i în acest caz stetoscopul, ca în cazul mecanismului motor, cu aceleai observaii fcute în par. 3.3.1.5 privitoare la subiectivism i experiena operatorului. Pentru descoperirea defeciunilor pe aceast cale, se vor folosi figura 3.29 i tabelul 3.7.
128
Utilizarea unei aparaturi specializate pentru analiza vibraiilor duce la
obinerea unor rezultate mult mai exacte, metoda dovedin-du-se mult mai sensibil. Sensibilitatea procedeului este relevat de observaia c mrirea jocului termic cu numai 10% conduce la dublarea vitezei de aezare a supapei pe sediu, dei intensitatea zgomotului emis crete cu numai 1 ... 1,5 dB , diferena practic insesizabil insesizabil cu urechea, dar la care sono-metrele sunt su nt sensibile. In figura 3.30 sunt prezentate vibrograme înregistrate la un motor cu joc i aezare corect a supapelor (a), în cazul unui joc mrit (b), când jocul este mai mic decât cel nominal (c), când exist un joc excesiv între supap i ghid (d) i când arcul supapei este slbit (e). Din figur se vede c vibrogramele permit s se deceleze uor efectul unui joc de 0,15 mm (a), cel al unui joc de 0,3 mm (b) i cazul jocului de 0,5 mm (c). Pe vibrograme se mai poate citi i modificarea momentului de închidere a supapei provocat de variaia jocului.
129
Aezarea incorect a supapei pe sediu datorit deformrii sale sau jocului mrit în ghid provoac oscilaii laterale ale supapei. Deoarece contactul cu sediul nu se face simultan pe toat circumferina supapei, la impact nu particip într-o prim faz întreaga mas a supapei i de aceea apare un prim impuls mai slab, urmat de unul mai puternic, când întreaga mas a supapei ia contact cu sediul (d); în plus, procesul de aezare durând mai mult, impulsul principal este prelungit cu cea 20% fa de situaia normal. în cazul slbirii arcului (e) aezarea supapei pe sediu nu este ferm având loc un recul; pe vibrogram apare un impuls secundar, de recul, apropiat ca amplitudine de cel principal.
Dei foarte expeditiv i cu grad de informativitate ridicat, procedeul de diagnosticare descris este înc puin rspândit din cauza costului ridicat al
130
aparaturii necesare. în plus, rezultatele obinute pe un tip de motor nu pot fi extinse la alte motoare, limitând astfel interesul utilizatorilor. erificarea fazelor distribuiei este un procedeu de diagnosticare impus de V erificarea
observaia c acestea influeneaz în mare msur parametrii tehnico-energetici ai motoarelor. Uzura, imperfeciunile de fabricaie, deformarea unor piese din lanul
cinematic al distribuiei ori dereglrile fac ca aceste faze s se modifice înrutind procesele procesele de golire i umplere ale cilindrilor motorului. motorului. Este necesar s se rein c mici modificri ale cursei supapei provoac la începutul i sfâritul micrii acesteia mari decalaje unghiulare. Pentru diagnosticare, durata total a proceselor se poate msura fr demontarea motorului cu ajutorul stroboscopului. Stroboscoapele utilizate pentru verificarea fazelor distribuiei difer de acelea folosite la reglajul aprinderii, prin unghiul foarte larg al variaiei momentului producerii impulsului luminos (360-600 grade rotaie a arborelui cotit). Aparatul este comandat de curentul de înalt tensiune din circuitul secundar al instalaiei de aprindere i se conecteaz la acest circuit pe ramura de alimentare a bujiei cilindrului cercetat. Momentul apariiei impulsului luminos livrat de stroboscop poate fi modificat în raport cu cel al producerii scânteii electrice de bujie, unghiul de decalaj putând fi citit pe ecranul indicator al aparatului. Pentru testare, se scoate capacul culbutorilor, se conecteaz aparatul la fia de înalt tensiune a unui cilindru i se pornete motorul, stabilindu-i turaia la 1000-1200 min-1. Daca stroboscopul a fost reglat iniial pentru un avans egal cu zero la emiterea impulsurilor luminoase, atunci acestea se vor produce concomitent concomitent cu scânteia electric. Se dirijeaz fasciculul luminos al aparatului spre supapa de evacuare, pân când se observ c aceasta începe s se deschid. Se noteaz acest unghi, indicat pe cadranul stroboscopului ( 1 în figura 3.31) i se repet operaiunea pentru a determina sfâritul deplasrii (închiderii) supapei respective, citind un alt unghi 2 . Aceste dou valori precizeaz momentele acionrii supapei respective în raport cu momentul producerii scânteii electrice; de
131
aceea acurateea msurrilor este condiionat de pstrarea riguroas a turaiei pentru a nu se modifica avansul la aprindere. Diferena ( 1-2 = ev ) reprezint durata durata efectiv a procesului de evacuare. La fel se procedeaz i pentru supapa de admisiune, iar duratele determinate astfel se compar cu cele nominale, prescrise de fabricant. în cazul în care jocurile termice de distribuie sunt reglate corect, diferene mai mari de 1015% indic o uzur avansat a pieselor care compun mecanismul de distribuie.
3.3.3. Diagnosticarea instalaiei de alimentare 3.3.3.1 Motorul cu carburator
Spre deosebire de motorul diesel, la care chiar mici defeciuni ale instalaiei de alimentare au efecte vdite ca intensificarea emisiei de fum la evacuare sau aduc motorul în stare de nefuncionabilitate, la motorul cu carburator chiar 132
dereglri importante ale instalaiei de alimentare nu fac imposibil funcionarea motorului i nu au efecte aparente suprtoare. Dar astfel de defeciuni au consecine grave privind consumul de combustibil i emisia de noxe. Ele pot avea i alte efecte ale cror simptome sunt prezentate în tabelul 3.8 din care se poate constata c principalele organe care produc deranjamente în funcionarea motorului sunt carburatorul i pompa de benzin.
133
134
Diagnosticarea carburatorului. Dei în comparaie cu alte pri componente ale motorului carburatorul sufer modificri de stare tehnic mai puin sesizabile, 135
datorit faptului c componentele sale nu sunt supuse unor solicitri termomecanice i chimice importante, totui în timpul exploatrii apar defeciuni ale acestui ansamblu. Ele se pot datora unor erori de fabricaie sau neglijenelor în exploatare.
Cele mai frecvente defeciuni sunt:
*decalibrarea jicloarelor; *colmatarea colmatarea canalizaiilor; *slbirea elementelor elastice; *îmbtrânirea membranelor
* blocarea sau uzura supapelor; *spargerea plutitorului; *degradarea garniturilor; *formarea de depozite pe pereii camerei de carburaie, pe difuzoare i obturatoare; *uzarea articulaiilor; *dereglarea închiderii obturatoarelor i a clapetei de pornire; *murdrirea sitei filtrante; *aglomerarea de apa i impuriti în camera de nivel constant; *deformarea sau blocarea timonierei de comand a obturatoarelor i a clapetei de aer; *slbirea strângerii jicloarelor. Majoritatea acestor defeciuni de fac simite prin comportamentul motorului în diferite situaii, cum sunt pornirea ori accelerarea, dar, aa cum s-a artat deja, ceea ce este mai grav, ele pot conduce la scoaterea vehicului din circulaie datorit creterii emisiei de noxe peste nivelul limit legal. Pentru exemplificare, în tabelul 3.9 se prezint influena unor defeciuni ale carburatorului asupra emisiei de substane poluante, CO i CH, precum i asupra consumului de combustibil.
136
Folosind ca parametru de diagnosticare concentraia de CO sau dozajul amestecului exprimat prin raportul masic aer-benzin, se poate efectua o diagnosticare rapid a carburatorului, cu ajutorul unui analizor de CO, cu condiia ca în prealabil s se stabileasc corecta funcionare a instalaiei de aprindere i etaneitatea traseului de evacuare a gazelor de ardere din motor. Procedând pentru probe aa cum s-a artat în par. 3.2.3.2, se stabilete funcionarea motorului la ralanti i se urmresc indicaiile analizorului. Dac ele întrec concentraia de 4,5% CO acesta este-rezultatul unui reglaj defectuos al amestecului la ralanti, a uzurii jiclorului de benzin din circuitul de mers în gol, a înfundri jiclorului de aer al acestui circuit sau a canalizaiilor sale, a nivelului prea ridicat al benzinei în camera de nivel constant, a presiunii prea mari de refulare a pompei pompei de benzin sau a îrnbâcsirii filtrului de aer. Se crete apoi progresiv turaia la 2000-3000 min-1; dac indicaiile aparatului se stabilizeaz la valori ale concentraiei de CO mai mici decât cele citite la 137
regimul de ralanti, respectiv dozajul crete în jurul valorii 14, înseamn ca amestecul este bun; dac concentraia de CO crete iar valoarea dozajului este mai mic de 13, aceasta constituie indiciul unui amestec bogat preparat de carburator la regimuri mijlocii de turaie. Cauzele trebuie cutate prinde cele enumerate mai sus, la care se adaug insuficienta deschidere a clapetei de aer (ocul), sau înfundarea jiclorului de aer compensator. Responsabilitatea filtrului de aer poate fi pus în eviden uor prin demontarea sa de pe motor; motor; dac dup dup scoatere analizorul marcheaz o redu--cere a coninutului de CO, respectiv, o srcire a amestecului, rezult c filtrul este îmbâcsit. Dac analizorul îi stabilizeaz indicaiile de dozaj la valori mai mari de 14 (deci procente foarte mici de CO), înseamn c amestecul este foarte srac, iar cauzele pot fi: înfundarea jicloarelor de benzin, nivelul prea coborât al benzinei în camera de nivel constant, îmbâcsirea filtrului de benzin sau a sitei filtrante a carburatorului, lrgirea excesiv sau slbirea jiclorului compensator, aer fals. Ca ultim prob, se acceleraz brusc motorul pornind de la turaia de ralanti sau foarte puin de deasupra ei. Dac motorul d semne de oprire, înseamn c orificiile de repriz sunt înfundate sau pompa de accelerare este defect. în cazul în care indicaiile analizorului arat o srcire a amestecului, deci o scdere a concentraiei de CO, înseamn c pompa de acceleraie este defect (supape blocate, blocate, orifici orificiii înfundate, membran spart etc.) Fr demontarea carburatorului de pe motor, se pot efectua urmtoarele operaiuni de control: starea plutitorului, nivelul benzinei în camera de nivel constant, debitul jicloarelor, starea pompei de acceleraie i funcionarea economizorului electrono-pneumatic de mers în gol forat. Starea plutitorului se constat prin observarea sa vizual în vederea descoperirii eventualelor fisuri: dac prin cltinare se aude zgomot de lichid în interior, înseamn c plutitorul este spart. Un procedeu mai sigur const în cufundarea piesei într-un vas cu ap fierbinte; apariia bulelor de aer pe suprafaa sa arat c plutitorul este spart. în cazul în care plutitorul a fost recondiionat, masa sa nu trebuie s se abat cu mai mult de + 4% de la valoarea nominal. Se verific, deasemenea i starea articulaiei în care plutitorul trebuie s se roteasc liber pe
138
întreaga sa curs. Cu aceast ocazie se verific i cursa plutitorului i deprtarea sa minim fa de capac, când el se reazem pe ac (poantou); cele dou valori, cursa i apropierea de capac, trebuie s corespund cu indicaiile fabricii i se controleaz cu calibre cilindrice. Gradul de etanare a acului se verific cu un dispozitiv cu care se creeaz o depresiune de 1000 mm H2O (fig. 3.32).
In construcia sa intr un panou 1 pe care se afl un suport 2 construit astfel încât în el s se poat fixa acul plutitorului împreun cu sediul su, acul fiind apsat pe sediu doar de propria sa greutate. In suport este introdus etan o extremitate a unui tub de sticl 6 pe care sunt trasate dou repere 7 i 8 distanate între ele la 1000 mm.
139
Deasupra rezervorului 7 exist o scal 5 de 50 mm. Cellalt capt al tubului de sticl se introduce într-un furtun 4 care este prevzut cu pâlnia 3, fixat i ea într-un suport din care poate fi scoas uor. Dup montarea perechii ac-sediu în suportul 2, aa cum s-a artat, se toarn ap prin pâlnie, pân când ea ajunge în tubul de sticl la nivelul reperului 8; se ia apoi pâlnia din suportul ei i se coboar pân când nivelul apei ajunge în dreptul reperului 7. Acum se ridic brusc pâlnia pân în poziia iniial, declanându-se concomitent un cronometru; în cazul unei perechi ac-sediu aflat în stare bun, viteza de cretere a nivelului apei în tubul de sticl va trebui s fie mai mare de 20 mm/min.
140
Jicloarele se verific prin observare vizual i prin msurarea debitului folosind în acest scop un debitmetru pentru jicloare, în compunerea cruia se gsete un mic rezervor de benzin 1 (fig. 3.33) obturat cu un buon de umplere care are orificiu de aer. Rezervorul este conectat la o camer de nivel constant 3 printr-un robinet 2. Lichidul ajunge printr-un alt robinet 6 la o camer 7 care este echipat cu un termometru 5. Din aceast camera apa ajunge, pe de o parte, în conducta 4 construit din material transparent, iar pe de alta, la un robinet 8 în racordul cruia se monteaz jiclorul cercetat 9. Lichidul care curge prin jiclor este dirijat spre vasul 11. Tubul 4 servete pentru realizarea unei coloane de ap de un metru în raport cu jiclorul, înlime care este marcat pe tub, iar eventualul exces de ap se evacueaz în vasul 11 prin canalizaia 12. Inainte de probe, jiclorul 9 se spal cu un solvent i se sufl cu aer, apoi se monteaz în aparat astfel încât s se realizeze acelai sens al curgerii lichidului ca i în carburator. Vasul 1 fiind plin cu lichid, se deschid succesiv robinetele 2, 6 i 8 i cu ajutorul robinetului 6 se realizeaz un regim de curgere, astfel încât în conducta transparent 4 nivelul lichidului s rmân permanent în dreptul reperului de 1 m. Se introduce apoi sub jiclor o eprubet e prubet gradat 10, concomitent cu declanarea unui cronometru. Operaiunea de colectare a lichidului dureaz un minut, dup care eprubet se retrage citindu-se volumul de lichid acumulat. Conditile tehnice de incercare : -
lichidul de lucru: apa distilata; temperatura lichidului: 20 s 1
Q
C
Rezultatele obinute se compar cu limitele admisibile de debit indicata de fabricantul carburatorului. Dac se dispune de date referitoare numai la valoarea nominal, atunci jiclorul se socotete ca fiind corespunztor dac abaterea de debit se situeaz între 2..5%. In lipsa valorii nominale, cunoscând diametrul nominal d al jiclorului (care este marcat în sutimi de milimetru pe corpul su), debitul nominal poate fi determinat orientativ folosind graficul din figura 3.34. 141
Se adaug aici c acelai aparat poate fi folosit i pentru verificarea gradului de etanare a acului camerei de nivel constant. Pentru aceasta acul împreun cu sediul su se monteaz în locul jiclorului 9, aa încât apa s apese pe ac închizându1. Se stabilete apoi, ca i mai înainte, nivelul apei în tubul 4 la cota de un metru i dac în timp de un minut acul obturator nu permite scparea a mai mult de patru picturi, ansamblu) este bun. Pompa de acceleraie se verific prin msurarea debitului refulat. Aceast operaie se face colectând benzina rezultat în timpul a zece acionri complete ale pompei într-o eprubet gradat de dimensiuni reduse (pân la 15 cm3). Se consider c pompa este în stare tehnic bun, dac abaterea fa de debitul nominal este mai mic de 20%. Diagnosticarea pompei de benzin se face folosind ca parametri presiunea de refulare, debitul i gradul de etanare.
Pentru msurarea presiunii de refulare se desface conducta dintre pomp i carburator i In locul ei se conecteaz la pompa de benzin un manometru de 0,5 bar. Se pornete motorul, lsându-1 s funcioneze în gol un timp, i apoi se
142
oprete i se citete presiunea static prin coborârea manomentrului la nivelul pompei (unele uzine constructoare impun ca citirea presiunii s se fac chiar în timpul funcionrii motorului, indicând în acest caz i nivelul de turaie). Valoarea presiunii citit pe manometru trebuie s se înscrie în limitele fixate de uzina constructoare; de exemplu, pentru Dacia 1300 valoarea nominal a presiunii de refulare este de 0,25 bar, la Oltcit Special 0,23... 0,28 bar msurat la 1750-3500 min-1 iar la Oltcit Club 0,2 bar. în lipsa datelor uzinale se vor accepta valori cuprinse între 0,15...0,35 bar, msurate la 1000 min-1. Dup determinarea presiunii de refulare, când aceasta s-a fcut în regim dinamic, se oprete motorul i se observ viteza de scdere a ei; dac aceasta este mare de 0,5 bar într-un interval de 15 s, acesta este indiciul pierderii etaneitii supapelor pompei. Pentru verificarea debitului se desface conducta care merge la carburator i în dreptul tuului de refulare al pompei se aaza un vas gradat în care se colecteaz benzina în timp ce motorul funcioneaz la ralanti. Ca limite de diagnosticare se pot folosi urmtoarele valori orientative: 0,5... 0,7 1/min pentru autoturisme i 1,5... 2,0 1/min. pentru camioane - dac nu exist valorile nominale prescrise de fabricant. fabricant.
3.3.3.2. Motorul cu injecie de benzin
Pentru ilustrarea modului în care se efectueaz diagnosticarea unei instalaii de diametru prin injecie de benzin, s-a ales sistemul L-Jetronic, care este caracterizat de msurarea debitului de aer cu palet rotitoare i are injecie individual în regim intermitent. Simptomele i cauzele producerii defeciunilor la acest sistem sunt prezentate sinoptic în tabelul 3.10. Diagnosticarea instalaiei se face pe cele trei grupuri de organe care o compun: circuitul benzinei, circuitul de aer i circuitul electric. A. Circuitul de benzin
143
Efectuarea controlului presupune existena unui turometru, a unei lmpi stroboscopice i a unei pompe de vacuum. Diagnosticarea Diagnosticarea pompei de benzin i a regulatorului regulatorului de presiune se face prin depresurizarea prealabil a instalaiei care se poate face în dou moduri: se extrage furtunul care leag regulatorul de presiune cu galeria de admisiune i în locul lui se monteaz o pomp de vacuum; se acioneaz pompa de vacuum pentru pe ntru ca regulatorul de presiune s dreneze benzina din instalaie în rezervor, pân când presiunea din conducta de alimentare atinge nivelul atmosferic. O alt posibilitate este de a extrage un injector din galerie care se pune sub tensiune direct colectând benzina injectat într-un recipient; o metod mai puin recomandat (deoarece poate duce la înecarea motorului) este aceea de a pune sub tensiune direct injectorul de pornire, benzina aflat pe traseu evacuându-se în colectorul de admisiune.
Se cupleaz la conducta central un manometru cu domeniu de msur 0-5 bar, fie înaintea injectorului de pornire, fie dup filtrul de benzin i, cu contactul aprinderii pus, fr a porni motorul, se deschide manual complet obturatorul; în acest fel se pune sub tensiune pompa de benzin, fapt care determin creterea presiunii din conduct pân la 2,4...2,75 bar, valoare care trebuie s se menin pe toat durata meninerii contactului aprinderii i chiar i puin vreme dup aceasta; dup tierea contactului, scderea presiunii trebuie s se fac lent pân la 1,92,2 bar, caracteristic funcionrii în gol, valoare la care se stabilizeaz. Scderea brusc a presiunii sau stabilizarea ei la un nivel inferior celui menionat indic pierderi de etaneitate datorit conexiunilor defecte, conducte fisurate, defectarea supapei pompei de benzin, a regulatorului de presiune ori scurgeri la injectoare. Pierderile de benzin exterioare se descoper vizual. Pentru celelalte se stranguleaz furtunul care leag regulatorul de presiune de rezervor i se acioneaz, cheia de contact fr a porni motorul, pân când se reface presiunea în instalaie. Dac presiunea se menine, înseamn c regulatorul de presiune are pierderi interioare pe la supap. Daca presiunea scade totui, se stranguleaz furtunul care leag pompa de regulator, în imediata apropiere a regulatorului, se reface presiunea în instalaie ca mai sus i apoi se stranguleaz conducta de ieire din pompa de benzin. Dac presiunea se menine, înseamn c supapa de retur din pomp este defect. Dac totui presiunea scade, înseamn c cel puin un injector este neetan. 144
Un alt parametru de verificare a pompei este debitul refulat, care, la
tensiunea normal a bateriei de 12V i cu rezervorul de benzin umplut la cel puin jumtate din capacitate, trebuie s se situeze la cel puin 2,25 1/min, la turaia de ralanti. Diagnosticarea injectoarelor se face prin observare vizual, auscultare i verificarea bobinelor.
145
Pentru verificarea vizual se demonteaz întreaga ramp de alimentare a injectoarelor împreun cu acestea i se examineaz orificiile de injecie care trebuie s fie uscate sau cel mult pot fi umezite ori pe vârful lor se pot forma dou picturi de benzin pe minut. La acionarea pompei de benzin injectoarele trebuie sa ofere jeturi foarte fin pulverizate i simetrice; injectoarele care formeaz jeturi cu pluverizare grobian, filiforme sau nesimetrice trebuie s fi înlocuite. Fr demontarea de pe motor injectoarele pot fi diagnosticate prin auscultare cu stetoscopul (sau mai puin sensibil cu o urubelni cu coad lung); la ralanti zgomotele produse de injectoare trebuie s fie identice ca tonalitate, intensitate i frecven. Dac acest lucru nu se întâmpl, înseamn c fie acul injectorului este blocat, fie arcul su este rupt sau slbit, fie bobina este defect. Dac starea conexiunilor c onexiunilor i a conductorilor electrici este bun, se msoar rezistena înfurrii bobinei injectorului care trebuie s aib 1,5...3,0 ohmi; se controleaz apoi continuitatea înfurrii. Dac aceste dou teste arat c înfurarea este bun, înseamn c partea mecanic a injectorului este defect. Verificarea se face cu un injector martor care este activat în locul celui cercetat; dac acesta funcioneaz, înseamn ca acul, sediul sau corpul injectorului injectorului sunt defecte. O verificare mai precis i expeditiv a injectorului se poate face dac se dispune de un generator de impulsuri prevzut cu posibilitatea reglrii duratei acestora. Aparatul se conecteaz la injector în locul legturii cu unitatea de control. Se monteaz apoi un manometru pe conducta de alimentare de la pomp. Se pune pompa în funciune fr a pomi motorul i se ateapt pân când presiunea din conduct se stabilizeaz. Apoi se oprete pompa i se declaneaz generatorul de impulsuri; în timpul funcionrii acestuia presiunea în conduct va scdea ca urmare a debitrii efectuat de injectorul cercetat. Lampa de control cu care este dotat generatorul de impulsuri va sta aprins un timp determinat, iar când ea se stinge se citete valoarea presiunii stabilita în conduct. Testul se repet apoi succesiv cu toate injectoarele. La un sistem cu stare tehnic bun nu trebuie s existe diferene de presiune între injectoare. Un injector la care se obine o valoare diferit a acestui parametru de diagnosticare prezint defeciuni determinate de
146
colmatarea filtrului propriu, mobilitatea acului, obturarea orificiului de pulverizare ori starea bobinei de acionare. Injectorul de pornire i releul termic de timp se verific respectând urmtoarea
succesiune de operaiuni:
.
*se demonteaz injectorul de pe galerie, tar a-i desface legturile electrice i nici conducta de benzin; *se plaseaz în dreptul injectorului un vas de colectare a benzinei; *se acioneaz starterul, msurând timpul de funcionare a injectorului; pân la o temperatur a lichidului de rcire de 35°C, durata de funcionare trebuie s fie de cel mult 12 s; peste aceast temperatur injectorul trebuie s rmân inac tiv, fr a picura. Operaia trebuie fcut rapid iar activarea injectorului pe durate mari este interzis din motive de siguran. In continuare, se monteaz în paralel cu conexiunea electric a injectorului de pornire un stroboscop i se acioneaz starterul. Stroboscopul trebuie s funcioneze câteva secunde i apoi s devin inactiv: cazul contrar arat defectarea releului termic de timp. In final, se msoar continuitatea i rezistena electric a înfurrii inject injectorulu oruluii de pornire care trebuie s aib 3,0 ... 4,0 ohmi.
B. Circuitul de aer
La debitmetrul de aer se verific deplasarea uoar, fr înepeniri, a paletelor pe toat cursa poteniometrului. Se msoar tensiunea între borna de ieire i mas; la poziia corespunztoare funcionrii la ralanti tensiunea trebuie s fie minim, apoi ea trebuie s creasc progresiv, fr salturi, pe msur ce clapeta se deschide manual; când clapeta ajunge la deschiderea total, tensiunea citit trebuie s fie de cca. 5V. Contactul de punere sub tensine a pompei de benzin, aflat în aceeai incint cu poteniometrul debitmetrului, se verific prin msurarea tensiunii între borne; în 147
poziia "închis" a clapetei tensiunea admisibila maxim este de 0,1 V iar când clapeta se deschide trebuie s se înregistreze o valoare egal cu tensiunea bateriei de acumulatoare; Verificarea regulatorului de aer pentru înclzire se efectueaz la temperatura ambiant cu conductorii electrici i furtuniil de aer desfcute i în urmtoarea ordine:
*se msoar rezistena electric a dispozitivului, care trebuie s se situeze între valorile 29.,.49 ohmi; *se controleaz tensiunea între conductorii de alimentare a dispozitivului; absena tensiunii indic o defeciune în circuitul de alimentare cu curent; *se pornete motorul i se stranguleaz conducta de aer a dispozitivului; la temperaturi ale motorului mai mici de 60°C, turaia trebuie sa scad; la temperaturi mai mari, turaia nu trebuie s se modifice cu mai mult de 50 min -1.
C.Complexul electric
In complexul electric se verific mai întâi sesizorul poziiei obturatorului; dup reglarea corect, a mersului mersului în gol, se desface conexiunea electric electric a senzorului i se conecteaz un ohmetru; cu motorul oprit se demonteaz sesizorul din suport i se rotete uor axul su în sens orar, pân când aparatul indic circuit închis; dac aceasta nu se întâmpl, înseamn c sesizorul este defect. Repunerea sesizorului în loca se face în poziia axului pentru care s-a obinut informaia de circuit închis. Senzorii termici se verific cu ohmetrul în privina continuitii circuitului.
148
Acurateea funcionrii traductorului temperaturii lichidului de rcire depinde de depozitele calcaroase formate pe suprafaa sa. De aceea o prim verificare este cea privitoare la aspectul sondei captatoare i gradul ei de acoperire cu piatr. Dup remontarea în loca, la bornele sondei se monteaz un ohmetru i se pornete motorul. Dup un minut, rezistena traductorului trebuie s se modifice cu cel puin 200 ohmi. Dac lucrul acesta nu se întâmpl, se procedeaz la stabilirea curbei de variaie a rezistenei senzorului în funcie de temperatur. Pentru aceasta traductorul se demonteaz de pe motor i se scufund într-un vas cu apa ce se înclzete, urm-rindu-se concomitent creterea temperaturii vasului i variaia rezistenei electrice a dispozitivului. Rezultatul va fi o curb care se compar cu cea oferit de fabricant; în cazul unor deosebiri obiecionale, traductorul trebuie înlocuit. In mod asemntor se verifica funcionarea termocontactului temporizator. Dup ce s-a controlat continuitatea rezistenelor electrice folosind ohmetrul, se cufund teaca dispozitivului în vasul cu ap, observând dac la o temperatur cuprins între 2O...4O°C contactul electric se desface înterupând astfel circuitul uneia din rezistene. Diagnosticarea sondei se efectueaz în trei etape care vizeaz succesiv diagnosticarea sa general (a), diagnostiarea sondei propriu-zise (b) i diagnosticarea etajului sondei din blocul electric de comand (c): a) în paralel cu cablul de legtur cu blocul electronic se conecteaz un voltme-tru cu impedan de msur foarte mare (de exemplu, un aparat de msur digital), capabil s msoare i numrul de treceri prin valoarea 0,45 V (funcia Hertz). Se pornete motorul i, pe msura înclzirii gazelor de evacuare, se va constata intrarea în funcie a sondei prin modificarea tensiunii generate de ea. Dup intrarea sondei în regim normal de funcionare, la ralanti sistemul sondei trebuie s realizeze traversarea valorii de 0,45 V cu o frecven de cel puin opt treceri în zece secunde. Dup aceasta se extrage furtunul care leag servomecanismul frânei cu conducta de admisiune, fapt care va determina o srcire rapid a amestecului cu aerul fals ptruns pe acest traseu; tensiunea la bornele sondei va scdea brusc 149
pân aproape de zero. Sistemul va trebui s reacioneze, cutând s compenseze aceast srcire a amestecului, iar sonda va trebui sa sesizeze tendina marindu-i tensiunea la borne; este îns posibil ca aceasta s nu revin la valoarea de 0,45V corespunztoare amestectului stoichiometric - deoarece debitul maxim de combustibil nu reuete s compenseze integral creterea cantitii de aer suplimentare. Dup stabilizarea tensiunii, se obtureaz tuul de pe galerie care servete pentru conectarea furtunului servofrânei, suprimând astfel excesul de aer. Va urma o scurt perioad de îmbogire brusc a amestecului, iar sonda va marca o cretere a tensiunii pân aproape de 0,9V. Blocul electronic va interveni imediat pentru a corecta situaia, situaia, comandând injectoarelor reducerea debitului de benzin, pân când, dup un timp, tensiunea sondei se va stabiliza din nou la 0,45V. b)Se extrage cablul de legtur al sondei cu blocul electronic i în locul lui se cupleaz un voltmetru. La captul firului rmas liber se conecteaz o surs de tensiune continu stabilizat în domeniul de reglare 0...1V. Se pornete motorul i se fixeaz funcionarea sa la o turaie mijlocie, procedându-se la srcirea amestecului prin decuplarea prizei regulatorului vacuumatic de avans. Blocul electronic nu va sesiza modificarea, deoarece el este alimentat de curentul de 0,45V furnizat de surs i deci nu va interveni în modificarea debitului de benzin; în schimb, sonda va oferi o tensiune redus, pe msura srcirii amestecului. Se procedeaz apoi la recuplarea prizei regulatorului i la îmbogirea amestecului prin injectarea unei cantiti oarecare de benzin la intrarea în galeria de admi-siune. Se menine tensiunea sursei la 0,45V, astfel încât sonda îi va mri tensiunea generat, ca urmare a îmbogirii artificiale a amestecului, de care blocul electronic electron ic nu poate lua cunotin. c)Pstrând montajul precedent i tensiunea sursei la nivelul 0,45V, se conserv regimul de turaie fixat anterior. Apoi se simuleaz srcirea amestecului, prin reducerea tensiunii sursei pân la 0,2V. Primind aceast informaie, blocul electronic va încerca s compenseze srcirea comandând mrirea debitului injectoarelor. Ca urmare, motorul va primi
150
amestecuri tot mai bogate, fapt sesizat de sond care îi va mri tensiunea generat. Se procedeaz apoi la simularea îmbogirii amestecului, reglând tensiunea curentului furnizat de surs la 0,8V. Blocul electronic va reaciona în sensul restabilirii dozajului stoichiometric, comandând reducerea debitului de benzin livrat de injec-toare. Aceasta va determina o funcionare a motorului cu amestecuri srace, fapt care va duce la reducerea tensiunii la bornele sondei X. Dac în urma acestor simulri nu se înregistreaz comenzile necesare de corecie a dozajului, se vor verifica conexiunile i cablurile electrice; dac acestea se afl în stare bun, rezult c etajul sondei din blocul electronic este defect. 3.3.3.3. Motorul diesel
Performanele motorului pot fi puternic deteriorate atunci când intervin defeciuni, chiar aparent minore, ale instalaiei de alimentare cu motorin. De cele mai multe ori funcionarea motorului cu întreruperi, deficienele de pornire, nerealizarea puterii nominale, creterea consumului de combustibil i apariia fumului abundent la evacuare îi au originea în defeciuni ale instalaiei de alimentare. Cauzele care conduc la producerea acestor efecte sunt uzura elementelor de precizie (perechile buc-piston plonjor, supap de refulare-sediu, ac-pulverizator), slbirea arcurilor pompei, injectoarelor ori supapelor de refulare, murdrirea filtrelor, dereglarea pompei, a regulatorului i a injectoarelor, precum i pierderea etaneitii circuitului ori obturarea sa parial. în tabelul 3.11 sunt incluse simptomele principale ale defeciunii instalaiei de alimentare a motorului diesel i posibilele lor cauze.
151
A. V erificarea erificarea etaneitii instalaiei de alimentare
Neetaneitile traseului instalaiei de alimentare se fac vizibile, în general, pe circuitul de suprapresiune, adic în avalul pompei de motorin; între rezervor i pomp, deci pe traseul în care domnesc depresiuni, neetaneitile nu se mai fac vizibile de la sine, de aceea pentru detectarea lor se cere inspectarea separat prin 152
demontare a tuturor elementelor de circuit dintre rezervor i pompa de joas presiune. B.Pompa de motorin
Pompa de motorin se poate verifica prin msurarea presiunii de refulare, a depresiunii din amonte i a debitului. în lipsa datelor uzinei constructoare, se pot accepta ca limite admisibile urmtoarele valori ale parametrilor de diagnosticare artai:
*presiunea de refulare la turaia maxim: min. 4,0 bar; *depresiunea în amonte: 380 mm Hg, debitul depinzând de mrimea motorului. C.
V erificarea erificarea injectoarelor
Injectoarele se supun urmtoarelor teste: msurarea presiunii de deschidere a acului; verificarea etaneitii; verificarea calitii pulverizrii; proba de glisare. Toate aceste probe se efectueaz prin demontarea injectoarelor de pe motor. In tabelul 3.12 este înscris sinoptic corelaia care exist între parametrii de diagnosticare i cei de stare tehnic ai injectoarelor; marcajul din tabel arat c parametrul parametrul de diagnosticare diagnosticare indic o defeciune.
153
Verificarea presiunii de deschidere se poate face cu un injector etalon, cu ajutorul maximetrului maximetrului sau pe un stand adecvat acestui scop. Dac se dispune de un injector etalon 1 (fig. 3.35), atunci el se monteaz, împreun cu injectorul supus încercrii 3, pe un dispozitiv fixat pe unul din racordurile racordurile pompei de injecie i njecie 2. Pornind motorul, un injector corect reglat trebuie s debiteze simultan cu injectorul etalon. Dac injecia începe mai devreme, înseamn c presiunea sa este mic; dac injectorul debiteaz dup injectorul etalon sau deloc, înseamn c strângerea acului su este prea mare.
154
Maximetrul este un injector de construcie special prevzut cu acul 3 i pulve-rizatorul 2 (fig. 3.36), tensiunea arcului 4 putând fi reglat cu ajutorul manonului micrometric 1, filetat la interior cu pasul de lmm. Manonul are o scal care precizeaz poziia sa unghiular în raport cu o alt scal longitudinal, marcat pe corpul maximetrului i gradat în milimetri. în acest fel, o rotire complet a manonului provoac o tensionare a arcului cu un milimetru, ceea ce va determina majorarea presiunii de deschidere a acului cu o valoare care reprezint o caracteristic a aparatului (cel mai adesea 50 bar), la fel ca i modificarea presiunii de deschidere între dou gradaii succesive de pe scala manonului (cel mai adesea 5 bar). Dispozitivul se monteaz între pompa de injecie i injectorul demontat de pe motor; se aduce apoi manonul în poziia corespunztoare presiunii nominale de deschidere a acului injectorului i apoi se rotete manual arborele motor. Dac injecia se produce mai întâi la injector i apoi la maximetru, rezult c tensiunea arcului injectorului este prea mic i invers, în ambele cazuri tensiunea de strângere a arcului injectorului se corecteaz pân când cele dou injecii se produc simultan.
155
Standul destinat verificrii injectoarelor se compune dintr-un bazin 1 (fig. 3.37) prevzut cu un capac transparent 12 în care se monteaz injectorul cercetat 11. Un element de pompare constituit din cilindrul 4, pistonaul 5 i maneta 6, servete pentru a prelua combustibilul din bazin i a-1 introduce sub presiune în injec injector tor,, dup dup ce 5 4 3 : trav travers ersat at supa supapel pelee 3 i 7 i i a impres impresio ionat nat manometrul 8.
Ventilul 9 mijlocete descrcarea traseului de înalt presiune prin conductele 2, dup terminarea verificrii. înainte de a se monta injectorul destinat verificrii la conducta 10, se acioneaz de câteva ori maneta 6 pentru scoaterea aerului din aparat, apoi se monteaz injectorul (dup curirea sa exterioar prealabil) prealabil) i se manevreaz uor maneta, urmrind valoarea presiunii indicate de manometru în momentul producerii injeciei. Tot atât de lin trebuie s se fac i reducerea presiunii pentru a nu deteriora manometrul. Valoarea presiunii de deschidere a injectorului citit la manometru se compar cu cea indicat de uzina constructoare i se aduc eventualele corecii prin reglarea injectorului. în tabelul 3.13 sunt prezentate valorile presiunii de deschidere pentru unele tipuri de injectoare.
156
Este bine ca înainte de verificarea injectorului s se controleze etaneitatea aparatului, care se face obturând conducta 10 sau montând la captul acesteia un injector fr orificii de injecie ori cu orificiile de alimentare astupate. Dup eliminarea aerului din aparat, acionatrea manetei aparatului, în condiiile montajului menionat, trebuie s fie însoit de creterea presiunii indicate de manometru. Când se atinge o presiune de minimum 300 bar, se consider c standul este etan dac timp de cel puin un minut manometrul nu arat o reducere a presiunii. în caz contrar, se verific legturile aparatului. Dac îns aparatul nu permite atingerea presiunii de verificare, înseamn c elementul su de pompare este uzat. V erificarea erificarea etaneitii injectorului se efectueaz pe acelai tip de aparat.
Dup ce arcul a fost reglat la presiunea nominal de deschidere, se ridic uor presiunea pân la o valoare cu 20 bar mai mic decât cea de deschidere. Pulverizatorul poate fi socotit etan dac timp de zece secunde pe suprafaa sa nu apare nici o pictur de lichid. Se înelege c operaiunea are drept scop s verifice etaneitatea închiderii acului pe sediu. Existena pierderilor excesive pe la racordul de retur (care indic un joc mare înte ac i pulverizator în regiunea cilindric de ghidare sau insuficienta strângere a piuliei pulverizatorului) se poate constata chiar pe motor, în timpul funcionrii. 157
Etaneitatea injectorului se mai poate verifica i prin viteza de reducere a presiunii de la valoarea stabilit, aa cum s-a artat. Dac viteza de reducere este mai mare de 10 bar/s la un injector vechi i 2,5 bar/s la un injector nou atunci acestea pot fi socotite neetane. neetane.
erificarea calitii jetului (jeturilor) se efectueaz pe tipurile de aparate V erificarea
descrise i are ca scop s se constate calitatea i fineea pulverizrii, forma jeturilor i dispunerea acestora. Structural, jetul trebuie s aib consistena unei cee fine cu o structur ceva mai dens în centru; jeturi nedispersate, continue sau cu structur vizibil grosolan, liga-mentar sunt indiciul uzurii injectorului, dac presiunea de deschidere este corect. Forma jetului trebuie s fie perfect conic i simetric poziionat în raport cu axa longitudinal a orificiului de injecie, iar la injectoarele cu mai multe 158
orificii se va observa simetria dispunerii jeturilor i uniformitatea lor. Cazurile ilustrate în figura 3.38 sunt situaii anormale provocate fie de depunerile de calamin, fie de deformarea pulverizatorului sau a acului. Forma jetului trebuie s respecte condiiile geometrice de penetraie i dispersie impuse de constructor, care prescrie diametrul pe care trebuie s-1 aib conul jetului la o anumit distan de conul pulverizatorului i lungimea maxim a jetului liber. Dac acesta din urm este mai uor de msurat, msurarea dispersiei prezint unele dificulti. Ea se poate face proiectând jetul pe o hârtie poroas i msurând diametrul petei lsat de combustibil, dar procedeul nu este prea precis. Mai sigur este folosirea unor inele cu diferite diametre, care se plaseaz la distanele prescrise de fabricant; la aceste distane, jetul trebuie s se înscrie perfect în interiorul fiecrui inel, dac unghiul su de dispersie este corect. Se va reine c în timpul probelor meninerea mâinilor în dreptul jeturilor este extrem de periculoas.
Un parametru de diagnosticare important al calitii injectorului îl constituie
aa numitul "zgomot de rupere", care, la injectoarele în stare bun, se produce brusc i distinct odat cu jetul, la acionarea manetei aparatului, fr tranziii de ton i intensitate. Lipsa acestui zgomot specific arat c injectorul are fie acul înepenit, fie piulia deformat, fie scaunul conic de etanaredefect; caracteristicile zgomotului de rupere sunt specifice fiecrui tip de injector i sunt prezentate în tabelul 3.14.
159
Proba de glisare se efectueaz dup curirea, splarea i demontarea injectorului i dup ce s-a constatat c acul nu prezint urme de lovituri, rugoziti pe conul de etanare sau dac tiftul nu este lovit ori deteriorat; corpul pulverizatorului nu trebuie s aib lovituri sau calamin pe sediu (la inspecia cu lupa), s nu prezinte ovalizri ale orificiului de injecie la
pulverizatoarele cu tift i s nu aib orificii calaminate sau înfundate.
Pentru efectuarea probei de glisare se extrage acul din corpul pulverizatorului, se imerseaz în motorin i apoi se reintroduce în corp; se aeaz corpul într-o poziie apropiat de vertical i se extrage acul pe o treime din lungimea suprafeei sale de glisare. La un injector bun, acul lsat în acesta poziie revine pe sediul conic într-o micare lin i uniform numai sub aciunea propriei sale greuti.
160
La montarea pulverizatorului pulverizatorului în corpul injectorului injectorului se vor respecta cuplul de strângere a piuliei pentru a evita o strângere insuficient sau blocarea acului. Blocarea acului se verific tot pe standul din figura 3.37, cu manometrul decuplat. Pentru aceasta se apas puternic de câteva ori maneta cu 6...8 acionri pe secund; dac acul este liber, pulverizatorul trebuie s se comporte în conformitate cu datele prezentate în tabelul 3.14. D. Pompa de injecie
Verificarea pompei de injecie vizeaz msurarea unghiului de avans la refulare, verificarea uzurii elementelor de pompare, a etaneitii supapei de refulare, msurarea debitului i determinarea gradului de neuniformitate a debitrii. V erificarea erificarea avansului la refulare se refer la reglarea începutului debitrii
fiecruia dintre elementele de pompare i la montarea pompei pe motor, în raport cu poziia echipamentului mobil al acestuia. Operaia se poate face utilizând un dispozitiv extrem de simplu, numit momentoscop (fig. 3.39), care se monteaz în capul pompei de injecie în locul conductei de înalt presiune care leag elementul de pompare cu injectorul.
161
Se rotete apoi arborele motor pân când tubul de sticl 1 se umple cu motorina, dup care, prin lovituri uoare, o parte din motorin este aruncat afar din tub, nivelul combustibilului rmânând vizibil între manonul de cauciuc 2 i marginea superioar a tubului de sticl 1. Se continu rotirea manual lent a arborelui pompei observând cu atenie meniscul lichidului din tub. Se consider ca moment de început al refulrii clipa în care meniscul s-a deplasat în tub. Se citete gradaia de pe discul standului i, în funcie de aceasta, se procedeaz la verificarea i reglarea începutului refulrii pentru celelalte elemente de pompare, în ordinea de funcionare indicat în fia de reglaj. Este bine ca la acelai element s se fac 2-3 verificri, urmrind ca între citiri s nu existe diferene mai mari de un grad. Metoda descris, dei foarte simpl, poate conduce la erori importante (pân la 4 grade de rotaie a arborelui), citirile fiind putenic influenate de temperaturile combustibilului i pompei, natura combustibilului, de viteza de acionare a arborelui i de iscusina operatorului. Pentru a diminua aceste erori, la testri se va folosi numai motorina prescris de fabricant, iar înainte de 162
începerea probelor, arcul supapei de refulare va fi înlocuit cu altul a crui rigiditate s fie de zece ori mai mic decât a arcului original. în acest fel erorile produse de scparea combustibilului printre pistonul plonjor i buca elementului de pompare la manevrarea arborelui cu viteze diferite sunt reduse la minimum neglijabil. V erificarea erificarea uzurii elementelor de pompare se face montând în locul
conductei de legtur 1 (fig 3.40) un manometru 2 plasat într-un dispozitiv care este prevzut cu o supap de siguran 3 al crei ac este reglat la 300 bar. Dup montarea dispozitivului pe pompa de injecie, se acioneaz lent motorul cu instalaia de pornire pân când manometrul arat 250-300 bar, moment în care se întrerupe rotirea arborelui cotit. Urmrind manometrul, se determin timpul în care presiunea în element scade de la 150 bar la 100 bar. Dac presiunea creat în element nu reuete s ating nivelul de 250 bar sau timpul de reducere a presiunii, msurat aa cum s-a artat, este mai mic de 10 secun de, elementul de pompare trebuie recondiionat.
163
V erificarea debitului i uniformitii debitrii fr demontarea pompei de pe motor se
efectueaz folosind un dispozitiv mobil compus dintr-un numr de injectoare etalon 6 (fig. 3.41) montate în dreptul unor pahare 5 i a unor recipiente de sticl gradate 11. Prin conductele 7 i comutatoarele 8, injectoarele etalon sunt racordate la pompa de injecie 1, în paralel cu conductele 13 ale injectoarelor motorului. O manet 9 permite comutarea debitrii în cilindrii gradai 11 sau în bazinul
164
de colectare 2. Aparatul mai poate fi prevzut cu un manometru 3 i un turometru 4 legat prin cablul 10 cu traductoarul 12. Pentru un motor cu patru cilindri msurrile se desfoar astfel: se pornete i se înclzete motorul i, la regimul de turaie maxim, folosind comutatoarele 8 se întrerupe funcionarea a doi cilindri aflai în opoziie funcional (1 i 4 sau 2 si 3), dirijând refularea ctre aparat, maneta 9 fiind pus în poziia în care combustibilul este colectat în bazinul 2. Ca urmare a scoaterii din funcie a celor doi cilindri, turaia se va reduce, restabilirea ei fcându-se prin acionarea pârghiei de accelerare. Concomitent cu aceasta, deschizând treptat comutatorul unuia din cilindrii activi se dirijeaz o parte din combustibilul refulat spre aparat; restabilirea turaiei, care are tendina de a coborî, se face prin acionarea pârghiei de accelerare, operaia sfârind cu atingerea nivelului ^ de debitare maxim la turaia maxim. în acesta situaie maneta 9 se rotete în poziia de msur, în care motorina este colectata în cei doi cilindrii gradai, marcând timpii de umplere ai acestora. Operaiile se repet apoi pentru cealalt pereche de cilindri. Debitul maximal unei secii de pompare va fi: 3
/ cn (cm /ciclu) q = 120 V
în care: V - volumul de motorin colectat în cilindrul de msur, în cm3; C - numrul de timpi ai ciclului motor; - timpul msurat în secunde; n -turaia nominal a motorului în min-1.
Valorile determinate astfel se compar cu datele de reglaj indicate de constructor. în lipsa acestora, debitul nominal se poate calcula orientativ cu relaia: 3
q=13,3 Pece c /in (cm /ciclu),
în care:
Pe
- puterea nominal a motorului în kW;
ce
- consumul specific de combustibil în g/kWh;
i
- numrul de cilindri ai motorului;
165
- densitatea motorinei în g/cm 3.
Uniformitatea debitrii reprezint msura funcionrii corecte a cilindrilor i este o condiie pentru realizarea parametrilor energetici nominali ai motorului. Dac debitarea se face neuniform, cifra de fum crete, puterea scade, motorul funcioneaz neregulat iar durata sa de exploatare se reduce.
Verificarea neuniformitâii debitrii se face în mod asemntor procedeului descris de msurare a debitului maxim. Notând cu Qmax i Qmin cantitile maxim i, respectiv, minim înregistrate la elementele de pompare, neuniformitatea debitrii se poate exprima fie prin diferena Qmax - Qmin fie prin factorul de neuniformitate N: N = [(Q max - Q min )/ 0,5 (Q max + Q min )] 100
(%).
Valorile admisibile admisibile ale neuniformitii debitrii se afl înscrise, de regul, în fia care conine valorile de reglaj ale pompei i depind de regimul termic al pompei, de turaie, de poziia pârghiei de reglare a debitului i de numrul de pulsaii în timpul crora se colecteaz combustibilul; aceste condiii se indic în fiele tehnice ale pompelor. în lipsa acestora, se pot adopta orientativ valorile înscrise în tabelul 3.15.
Este necesar s se atrag atenia c, uneori, determinarea neuniformitii debitrii este neglijat, corecia puterii fcându-se prin majorarea debitului maxim; în acest fel îns diferenele de debitare între cilindri se menin, iar
166
cilindrii în care se injecteaz combustibil în exces vor depi cu mult limita de fum; din aceast cauz procedeul trebuie s fie evitat. Dac pentru motorul testat exist diagrama de variaie a cifrei de fum NB i a debitului refulat q în funcie de turaie n, la diferite poziii ale organului de reglaj cu regulatorul suspendat (fig. 3.42), atunci cu ajutorul ei se poate verifica pe seciuni ansamblul pomp injector în privina emisiei de fum. Pentru aceasta, folosind graficul menionat, se construiete variaia cifrei de fum în funcie de debitul q la diferite turaii (fig. 3.43), din care se deduce curba debitelor maxine la limita de fum în funcie de turaie (fig. 3.44). Dac în aceast ultim diagram se înscriu caracteristicile de debit ale diferitelor subansambluri pomp-injector ale motorului, atunci se poate prevedea comportarea acestora în privina emisiei de fum. De exemplu, elementul 1 (fig. 3.44) nu va conduce la depirea limitei de fum la nici un regim funcional, în timp ce caracteristica elementului 2 trebuie s fie corectat printr-un reglaj suplimentar al debitului maxim, deoarece în gama de turaii n 'n " cilindrul respectiv va emite fum peste limita admis.
Fig. 3.42
Fig. 3.43
Acest aspect al reglrii pompei de injecie are implicaii extrem de importante în exploatare. Se tie c pe msura uzurii pompei, debitul de combustibil refulat scade. în lipsa pieselor de schimb sau din comoditate, pentru a prelungi funcionarea motorului unii mecanici compenseaz 167
pierderile prin neetaneitate mrind debitul maxim. Practic, acesta se reprezint grafic ca în figura 3.45, în care curba 1 reprezint reglajul de debit nominal, care situeaz funcionarea motorului sub limita de fum 4 la toate regimurile de turaie. Prin uzur debitele se modific conform curbei 2. Majorarea de ctre mecanici a debitului (curba, 3) face ca la turaii mari limita de fum s fie depit, fapt care arat c acest procedeu trebuie reprimat.
V erificarea erificarea
injectoarelor cu ajutorul vibrogramelor apare foarte avantajoas prin expeditivitate i comoditate. Ea folosete un tra-ductor inductiv plasat în apropierea cuplajului pompei, care furnizeaz semnalul de sincronizare, iar un traductor piezoelectric, plasat la injector, colecteaz semnalele trecute printr-un filtru care selecioneaz oscilaiile cu frecvena medie de 16 kHz. Vibrograma, afiat pe ecranul unui oscilograf la turaia maxim i la ralanti, conine dou trenuri de impulsuri distincte (fig. 3.46). Primul dintre ele este rezultatul ridicrii acului, iar cellat, mai accentuat, marcheaz aezarea aezarea acului pe sediu, deci finele injeciei.
168
Amplitudinea i forma impulsurilor permit s se trag concluzii asupra strii tehnice a injectorului. Astfel, reducerea presiunii de injecie este marcat de reducerea amplitudinii primului impuls. Blocarea acului reduce amplitudinea ambelor impulsuri, dup cum cocsarea orificiilor pulverizatorului produce mrirea intervalului dintre impulsuri, iar ruperea bulbului pulverizatorului este indicat de reducerea acestui acestui interval. interval.
E . Diagnosticarea prin analiza diagramei de înalt presiune
O posibilitate foarte comod, expeditiv i suficient de precis de diagnosticare a instalaiei de alimentare a motorului diesel o ofer analiza variaiei variaiei de presiune din conducta care leag pompa de injecie de injector. Forma caracteristic a unei astfel de diagrame în cazul unei instalaii de alimentare aflat în stare tehnic bun este artat artat în figura 3.47. In grafic s-a notat cu 1 momentul începutului ridicrii supapei de refulare de pe sediu, 2 este momentul deschiderii acesteia (când gulerul iese din zona de glisare), 3 marcheaz începerea ridicrii acului de pe sediu (deci începutul injeciei), 4 reprezint momentul atingerii presiunii maxime în conduct, în 169
punctul 5 se produce închiderea injectorului iar 6 momentul în care supapa de refulare se reaeaz pe sediu.
170
Zonele 7 de pe diagram identific undele de presiune care circul în lungul conductei în intervalul dintre dou injecii. Elementele caracteristice procesului de injecie care depind de starea instalaiei i sunt folosite ca parametri de diagnosticare sunt:
*presiunea remanent din conduct pr ; 171
*panta curbei
1 în intervalul dintre începutul deplasrii supapei de
refulare i deschiderea ei (intervalul 1-2); *panta curbei 2 în intervalul 2-3 dintre sfâritul ridicrii supapei de refulare i începutul injeciei; *3 care este panta curbei pe intervalul 5-6 dintre închiderea injectorului i reaezarea supapei de refulare pe sediu. Forma acestui grafic, ca i valorile parametrilor de diagnosticare enunai, sunt specifice pentru fiecare echipament de alimentare i sunt precizai, de regul, în documentele tehnice furnizate de constructor. Pentru înregistrarea diagramei de variaie a înaltei presiuni se folosesc aparate care permit testarea fr demontarea instalaiei de alimentare de pe motor. Astfel de aparate conin un traductor piezoelectric ce se monteaz în circuitul de înalt presiune, un turometru i un organ de afiaj (osciloscop) i înregistrare. Compararea imaginii obinute pe aceast cale cu o diagram etalon i cu datele nominale ale valorilor parametrilor de diagnosticare artai, recomandate de fabricant, permite aprecierea strii tehnice a instalaiei de alimentare. Pentru interpretarea rezultatelor, în tabelul 3.16 sunt prezentate defectele i cauzele acestora; marcajele din tabel indic depirea limitelor admise ale valorilor parametrilor de diagnosticare.
3.3.4. Diagnosticarea instalaiei de aprindere 3.3.4.1. Aspecte generale
Starea tehnic a instalaiei de aprindere este responsabil într-o msur covâritoare de realizarea performanelor nominale ale motoarelor. Defeciunile care pot aprea au o frecven foarte ridicat i constituie mai bine de jumtate din totalitatea cauzelor care duc la scoaterea din funciune a autovehiculelor echipate cu motoare cu benzin. benzin.
172
Parametrii de diagnosticare folosii în testarea elementelor sistemului de aprindere sunt numeroi, dar cel mai utilizat în practica de atelier îl constituie variaia tensiunilor din circuitele primar i secundar. Pe baza formei curbelor de variaie a acestor tensiuni reprodus pe ecranul osciloscopic al testerelor electronice se poate determina în mare msur starea elementelor componente ale aprinderii. Linia tensiunii primare apare pe ecranul osciloscopului aa cum se exemplific în figura 3.48 în cazul unui motor care are instalaia de aprindere în stare bun. Semnalul produs la deschiderea ruptorului are amplitudinea maxim în punctul 1.
Apoi aceast tensiune de autoinducie împreun cu energia remanent provoac în circuitul primar oscilaiile din zona 2-3; frecvena i gradul de amortizare ale acestora depind de caracteristicile electrice ale condensatorului i înfurrii primare. In aceast perioad se produce descrcarea energiei electrice prin bujie, proces care se întrerupe în punctul 3 când se produce o rapid scdere a tensiunii 173
primare, urmat de oscilaii amortizate de bobin i de condensator (zona 4).Semnalul tinde s se stabilizeze la nivelul tensiunii bateriei de acumulatoare Ub (zona 5). Dup închiderea contactelor contactelor ruptorului tensiunea devine zero i se menine astfel pân când contactele se redeschid (punctul 6), dup care procesele se repet. re pet. Din figura 3.49, în care este artat variaia tensiunii secundare pentru acelai motor, se vede c în punctul 1, când se deschid contactele ruptorului, se produce o brusca cretere a tensiunii secundare care mijlocete strpungerea spaiului disrup-tiv dintre electrozii bujiei. Din cauza ionizrii gazelor din acest spaiu, conductibi-litatea electric crete determinând micorarea tensiunii necesare pentru întreinerea arcului (zona 2). Oscilaiile slabe ale tensiunii secundare din aceast zon sunt consecina pulsaiilor de tensiune din circuitul primar. In zona 3, care urmeaz încetrii existenei arcului, oscilaiile de tensiune se menin din acelai motiv, dar mai târziu, în zona 4, când contactele se închid, apare o tensiune de autoinducie care inverseaz semnul tensiunii secundare. Dup amortizarea oscilaiilor, semnalul se stabilizeaz pe linia de nul a ecranului, iar în punctul 5 se produce din nou deschiderea contactelor ruptorului, procesele reluându-se. Durata perioadei 4-5 poate servi pentru determinarea unghiului de meninere în stare închis a contactelor.
174
175
3.3.4.2. Diagnosticarea instalaiei de aprindere clasice
în tabelul 3.17 sunt prezentate simptomele i cauzele principalelor defeciuni ale instalaiei de aprindere clasice. La diagnosticarea instalaiei de aprindere se au în vedere urmtoarele determinri i verificri: verificarea strii ruptorului; starea condensatorului; defeciunile bobinei de inducie; polaritatea circuitelor primar i secundar; starea fielor; defeciunile bujiilor; verificarea distribuitorului; msurarea unghiului de închidere a contactelor ruptorului (parametrul Dwell); msurarea avansului la aprindere. A. Defeciuni ale ruptorului
Cu ajutorul celor dou tipuri de diagrame descrise se pot verifica starea contactelor ruptorului, poziia lor, distana dintre acestea i geometria camei. Oxidarea sau arderea contactelor ruptorului, care provoac creterea rezistenei circuitului primar i micorarea energiei scânteii dintre electrozii bujiei, determin modificarea semnalului de tensiune primar în zonele de deschidere i închidere a contactelor. Aa cum se aTat în fîg. 3.50, reducerea intensitii face ca înainte de deschiderea contactelor s se reduc valoarea maxim a tensiunii de autoinducie i, concomitent, s se micoreze amplitudinea primei oscilaii a semnalului de tensiune. De asemenea, scderea energiei scânteii limiteaz durata meninerii arcului, cu alte cuvinte cderea brusc a tensiunii se produce mai repede.
176
In diagrama tensiunii secundare (fig. 3.51) starea tehnic proast a contactelor face ca zonele de deschidere i închidere a lor sa nu mai fie nete, existând semnale parazite. Oscilaiile cu amplitudine iniial mare în zona închiderii contactelor indic defectarea acestora. De asemenea, i deschiderea contactelor devine nedefinit iar valoarea tensiunii secundare se micoreaz. Corectitudinea jocului dintre contacte se poate aprecia prin msurarea unghiului de închidere a contactelor, între acest unghi i distana între contacte existând o strâns corelaie de invers proporionalitate. In datele de reglaj ale uzinelor productoare acest unghi, numit Dwell, este exprimat în grade sau procente, în ultimul caz parametrul Dwell D reprezentând raportul dintre unghiul de închidere a contactelor D , i unghiul dintre dou aprinderi succesive t : D= (D /t ) 100 (%).
177
tiind c atunci când distana între contacte este prea mare unghiul Dwell se reduce i invers, cu ajutorul Dwell-metrului se poate stabili, fr demontare, distana dintre contactele ruptorului. Geometria camei ruptorului poate fi incorect fie datorit unor imperfeciuni de fabricaie, fie uzurii sale; în acest caz închiderea i deschiderea contactelor nu se mai face uniform pentru toi cilindrii i în concordan cu decalajul determinat de numrul acestora, provocând modificarea avansului la producerea scânteii electrice. Efectul de diagnostic este neuniformitatea valoric a parametrului Dwell pentru cilindri, defeciunea putând fi pus în eviden prin suprapunerea tuturor semnalelor de tensiune primar ale cilindrilor (fig. 3.52).
în zona închiderii contactelor ruptorului se observ o acoperire a semnalelor suprapuse, acoperire care nu trebuie s fie mai mare de 3° la o instalaie considerat a fi în stare tehnic bun. Dac momentele deschiderii contactelor (deci unghiurile de avans) nu coincid, în partea dreapt a semnalului de tensiune, la sfâritul liniei, se observ o acoperire. In aceeai imagine suprapus a semnalelor de tensiune primar se poate evidenia i starea axului ruptor-distribuitorului i a dispozitivelor de reglare a avansului; defeciunile ultimelor fac ca valoarea unghiurilor de avans s difere de cele nominale, în timp ce jocul exagerat al axului nu permite o bun suprapunere a imaginilor. B. Condensatorul
Contactul defectuos al firului condensatorului sau întreruperea lui parial, produc micorarea amplitudinii numai a oscilaiilor care apar dup deschiderea contactelor, în timp ce oscilaiile specifice dispariiei arcului rmân practic nemodificate nemodificate (fig. 3.53, a). Deteriorarea izolaiei condensatorului se face vizibil prin reducerea amplitudinii oscilaiilor care apar atât la deschiderea contactelor, cât i dup 178
dispariia arcului dintre electrozii bujiei (zona 4, fig. 3.48). Drept urmare, oscilaiile semnalului de tensiune primar în aceste dou zone devin abia vizibile, aa cum se exemplific în figura 3.53,b.
C.
Conductori i conexiuni în circuitul primar.
în circuitul primar pot apare defecte privind starea conductorilor electrici i a conexiunilor lor. Aceste defeciuni se identific pe semnalul de tensiune secundar, unde apar perturbaii asemntoare acelora prezentate în figura 3.54; ele nu sunt poziionate strict, ci sufer oscilaii de plasament în zona respectiv. D.
Bobina de inducie induc ie
Defeciunile principale ale bobinei de inducie care perturbeaza funcionarea motorului sunt scurtcircuitarea înfurrilor primar sau secundar ori întreruperea lor. Scurtcircuitarea înfurrilor se produce, de regul, în urma deteriorrii izolaiei dintre spire (de cele mai multe ori din cauza supraînclzirii bobinei) i provoac o micorare considerabil a energiei disipat prin scânteie. Scurtcircuitarea spirelor înfurrii primare are o influen neînsemnat asupra amplitudinii osilaiilor amortizate ale tensiunii primare ce apar dup deschiderea contactelor ruptorului; în schimb ea influeneaz considerabil amplitudinea oscilaiilor care se produc dup anularea arcului (fig. 3.55,a). Defeciunea este însoit adesea de
179
arderea contactelor ruptorului din cauza creterii curentului primar, semnalat pe semnalul de tensiune primar aa cum s-a artat înainte.
In semnalul tensiunii secundare scurtcircuitarea spirelor înfurrii primare provoac o puternic deformare a zonei corespunztoare încetrii arcului electric i lipsa oscilaiilor (fig. 3.56). In cazul scurtcircuitrii spirelor înfurrii secundare oscilaiile presiunii primare se aplatizeaz în ambele zone de oscilaii amortizate, amintite mai înainte i reliefate în figura 3.55,b.
180
I ntreruperea înfurrii secundare determin o deformare accentuat a
semnalului de tensiune secunarîn zona deschiderii contactelor (fig. 3.57). Pân la o anumit limit întreruperea nu provoac scoaterea din funcie a bobinei, deoarece tensiunea ridicat determin contumarea locului de întrerupere. In schimb, energia secundar se reduce considerabil iar bobina de inducie capt o funcionare aleatorie. Parametrii electrici ai spaiului discriptiv care se formeaz pe locul întreruperii sunt complet nedefinii i de aceea semnalele care se succed prezint mari diferene între ele. Pe semnalul de înalt tensiune apare, din aceast cauz, o familie de linii care se apropie între ele în vecintatea vecintatea momentului de închidere a contactelor ruptorului. Starea general a bobinei de inducie se poate aprecia prin valoarea maxim a tensiunii secundare. Pentru efectuarea testrii se scoate fia unei bujii i se ine departe de mas, rnsurându-se tensiunea dintre bobin i distribuitor. Dac bobina este în stare bun, atunci tensiunea trebuie s creasc cu cel puin 10 kV în comparaie cu situaia normal de funcionare. E . Distribuitorul
Aciunea distrugtoare a arcului electric care se produce între lamela distribuitorului (lulea) i ploturile din capacul distribuitorului duce la oxidarea acestor piese i, mai ales, la modificarea distanei dintre ele. La aceasta mai contribuie contribuie i modificarea modificarea jocului axului ruptorului. Pe ntru detectarea defectului se scoate fia unei bujii i se pune la mas, astfel încât în circuitul bujiei respective rmâne un singur spaiu disruptiv: cel dintre lamela distribuitorului i plotul din capac; aadar amplitudinea semnalul de tensiune secundar, care este proporional cu mrimea arcului, constituie indiciul distanei din circuitul distribuitorului (fig. 3.58). Tensiunea msurat astfel nu trebuie s fie mai mare de 3,5 kV, indiferent de marca ruptor-distribuitorului; o valoarea mai mare arat c distribuitorul este defect.
181
Deoarece rezistena antiparazit sporete tensiunea msurat prin suspendarea bujiei i produce astfel erori de msurare, se recomand ca, înainte de efectuarea acestui test, fia cilindrului suspendat s se înlocuiasc cu o alta fr rezisten antiparazit. F . Bujiile
Bujiile se pot diagnostica prin msurarea tensiunii maxime care se produce între electrozii lor. In acest scop se folosete imaginea serie a semnalelor de tensiune secundar (fig. 3.59). Când circuitul secundar este în stare bun, inclusiv bujiile, tensiunea secundar maxim nu trebuie s depeasc 1 kV, iar abaterea maxim între cilindri s fie de max. ±1,5 kV. Când distana între electrozi este mai mic decât cea nominal, tensiunea secundar maxim scade, iar neuniformitatea distanelor între electrozi duce la depirea valorii abaterii maxime menionate (fig. 3.59). Pentru detectarea bujiei defecte trebuie s se cunoasc ordinea de aprindere a motorului, deoarece în aceast ordine se succed semnalele pe ecranul osciloscopului. Tensiunea maxim la cilindrul care realizeaz sincronizarea (practic, cilindrul cilindrul nr.l) nr. l) apare în partea dreapt a ecranului, adic ultima; restul imaginii tensiunii secundare a acestui cilindru apare în stânga ecranului. în exemplul dat în figura 3.59 se observ c semnalul de tensiune corespunztor cilindrului nr. 4 are o amplitudine mai mic decât amplitudinea celorlalte semnale, 182
fapt care arat o mai mic distan între electrozii bujiei cilindrului respectiv. Pân la 7 kV micorarea tensiunii secundare este proporional cu micorarea distanei dintre electrozi, circumstan ce permite deci aprecierea cantitativa a acesteia. Este necesar s se rein c o tensiune secundar mai mare la un cilindru poate fi provocat nu numai de mrirea distanei între electrozii bujiei, ci i de alte defeciuni ale circuitului secundar, cum ar fi, de pild, ruperea fiei sau ruperea electrodului de mas. De aceea se impune ca, înainte de testarea bujiilor s se
verifice starea circuitului secundar aa cum se va descrie mai jos.
G. Conductori i conexiuni în circuitul secundar
Defeciunile care intervin cu cea mai mare frecven sunt deteriorarea fielor sau a rezistenelor antiparazit. Deteriorarea fiei centrale a distribuitorului precum i oxidarea sau murdrirea contactelor din distribuitor sau bobina de inducie produc deformarea semnalului de tensiune secundar dup deschiderea contactelor, în zona de întreinere a arcului dintre electrozii bujiei (fig. 3.60).
Oscilaiile de tensiune apar neregulate, iar semnalul de dup zona de întreinere a arcului devine discontinuu. 183
Defeciunile fielor de bujii constau în întreruperea total sau parial, punerea la mas i creterea considerabil a rezistenei.
Intreruperea total a unei fie de bujii împiedic producerea arcului între electrozii bujiei; din aceast cauz pe linia de tensiune secundar lipsete tensiunea de arc, adic dup deschiderea contactelor ruptorului tensiunea secundar atinge valoarea maxim, dup care urmeaz oscilaiile amortizate artate în figura 3.61. Prin urmare, într-o astfel de situaie lipsete din diagram zona 1-2 din figura 3.49. In cazul punerii la mas a fiei de bujie, rezistena circuitului secundar se reduce datorit untrii spaiului dintre electrozii bujiei. Drept urmare, energia de înalt tensiune se descarc prin spaiul dintre lamela rotorului i plotul din capacul distribuitorului, fapt care determin o reducere considerabil a tensiunii medii a arcului, dar menine timp mai îndelungat curentul; aadar durata descrcrii prin arc crete, dei tensiunea medie de descrcare este mai mic (fig. 3.62). Intreruperea parial sau defectarea rezistenelor antiparazit mresc
rezistena circuitului secundar, micoreaz curentul în bobina de inducie i amplific tensiunea medie a arcului. Descrcarea se face la un nivel de energie mai înalt, reducând durata de întreinere a arcului. Se vede c efectele produse de întreruperea fiei de bujie i a defectrii rezistenei antiparazit asupra aspectului diagramei de tensiune secundara sunt asemntoare. Aceste dou defeciuni pot fi totui individualizate observând c în primul caz, imediat dup deschiderea contactelor ruptorului, se va produce o rapid cdere de tensiune, dar la sfâritul zonei de întreinere a arcului spaiul disruptiv suplimentar produs de întreruperea fiei de bujie va determina o cretere a tensiunii secundare, fcând ca evoluia semnalului sa de deosebeasc de cea normal (fig. 3.63).
184
Rezistena suplimentara creat de deteriorarea rezistenei antiparazit este constant iar curentul care se scurge prin rezisten este descresctor, evoluie datorat fenomenului de autoinducie care se produce la deschiderea contactelor ruptorului. Tensiunea secundar va marca, din motivul artat, o continu descretere în perioada de întreinere a arcului (fig. 3.64), ceea ce va face ca aspectul diagramei de tensiune secundar s se deosebeasc de cel al întreruperii fiei de bujie. Dereglarea avansului la declanarea scânteii electrice (avansul de aprindere) se produce din cauza uzurii elementelor mecanice din structura ruptorului, a rotirii la întâmplare a corpului acestuia sau a defectrii dispozitivelor centrifugal i vacuumatic. vacuumatic.
185
Este recomandabil ca msurarea avansului s se fac în regim dinamic (cu motorul fucional), deoarece msurarea static este legat de erorile ce pot fi introduse de uzura angrenajelor, arborilor, bucelor etc._Pentru msurare este necesar un dispozitiv cu lamp stroboscopic iar pentru stabilirea strii tehnice a dispozitivelor centrifugal i vacuumatic trebuie s se dispun de un turometru i un vacuumetru. Datele obinute astfel, adic avansul efectiv msurat i caracteristicile de avans, avans, se compar cu c u datele uzinale, aducându-se coreciile c oreciile respective. 3.3.4.3. Diagnosticarea instalaiilor de aprindere tranzistorizate A. Instalaii cu dispozitive mecanice de corecie a avansului la scânteie
Instalaiile de aprindere tranzistorizate înlocuiesc clasicele contacte mecanice ale ruptorului cu un generator magnetic de impulsuri, iar blocul electronic regleaz unghiul Dwell în funcie de regimul de funcionare a motorului. La unele variante constructive, bobina de inducie este amplasat pe
capacul distribuitorului. în cele ce urmeaz este prezentat diagnosticarea sistemelor electronice de aprindere produse de firma General Motors. Dei unele particulariti constructiv-fiincionale sunt specifice acestor tipuri de sisteme, principiile principiile generale rmân valabile i pentru produsele altor firme. erificarea alimentrii electrice. V erificarea 186
Inaintea efecturii verificrilor propriu-zise se procedeaz la msurarea tensiunii în gol a bateriei de acumulatoare a automobilului. Se extrage apoi de la distribuitor cablul de legtur cu bateria i, cu contactul aprinderii închis, se msoar tensiunea dintre borna de alimentare a bobinei generatorului de impulsuri i mas (fig. 3.65). Valoarea zero a tensiunii indic o întrerupere a circuitului dintre contactul aprinderii i bobin. In cazul înregistrrii unei valori mai mici cu 1 V decât cea a bateriei, bateriei, rezult rezult c în circuit circuit s-a format o rezisten mrit: contact imperfect sau cablu cu seciune redus. Msurarea se va repeta în situaia acionrii electromotorului de pornire, regim în care tensiunea msurat va trebui s difere de cea a bateriei cu aceiai valoare de maximum 1 V. în cazul unei diferene mai mari se vor verifica: contactul aprinderii, cablurile bateriei, releul electromotorului de pornire i contactul su, precum i cablurile i conexiunile dintre aceste componente. erificarea bobinei generatorului de impulsuri. V erificarea
Se au în vedere verificrile pentru scurtcircuit i pentru întreruperi. Pentru aceasta se îndeprteaz capacul distribuitorului i se extrag cablurile de legtur ale bobinei generatorului cu modulul electronic al aprinderii, la care se cupleaz un ohmetru (fig. 3.66). Valoarea normal a rezistenei se încadreaz în general în limitele 650 ... 850 ohmi. Indicaia "infinit" a aparatului de msur semnific o întrerupere a înfurrii bobinei, iar valori inferioare vor semnala un scurtcircuit între spire sau la mas. Verificarea unei scurgeri la mas se face conectând ohmetrul la una din bornele bateriei i la mas (fig. 3.67). In mod normal, rezistena msurat trebuie s aib valoarea "infinit". In caz contrar, este necesar înlocuirea bobinei.
187
Bobina generatorului de impulsuri poate fi verificat i cu ajutorul unui osciloscop. Se înltur capacul distribuitorului i, cu contactul aprinderii deschis, se extrag cablurile bobinei generatorului de impulsuri de la modulul electronic de aprindere. Se conecteaz cablul rou al captatorului de semnal la cablul alb al bobibnei i cablul negru al captatorului la cel verde al bobinei.Se regleaz oscilograful cu scala de msur în domeniul zecilor de ohmi i se selecteaz modul de declanare declan are a baleierii pe orizontal.
188
Se antreneaz motorul cu ajutorul electromotorului de pornire timp de câteva secunde. în cazul unei bobine a generatorului de impulsuri în bun condiie tehnic, pe ecranul osciloscopului se va obine o imagine asemntoare celei prezentate în figura 3.68. Dac nu poate fi vizualizat nici o curb, bobina va trebui înlocuit. B. V erificarea erificarea condensatorului
Cu contactul aprinderii deschis se elibereaz cablul condensatorului i se cupleaz la el una din bornele ohmetrului; în momentul în care cealalt born a ohmetrului se cupleaz la mas (fig. 3.69) se va observa o uoar modificare a indicaiei aparatului, dup care aceasta va reveni la infinit. Dac se consemneaz în mod continuu o valoare a rezistenei diferit de infinit, rezult c condensatorul prezint un scurtcircuit i, în consecin, c onsecin, trebuie înlocuit. Dup verificare, în cazul constatrii unei stri tehnice corespunztoare a condensatorului, se cupleaz la loc cablul acestuia.
C. V erificarea erificarea bobinei de inducie
189
erificarea înfurrii primare a bobinei de inducie. Având contactul V erificarea
aprinderii deschis, se cupleaz ohmmetrul la bornele i pentru a msura rezistena înfurrii primare a bobinei de inducie (fig. 3.69); în mod normal, aceasta trebuie s fie de minim 0,5W. O valoare inferioar acestei limite semnaleaz un scurtcircuit între spirele înfurrii. în cazul înregistrrii înregistrrii valorii infinit, înfurarea înfurarea primar este întrerupt. întrer upt. Pentru verificarea unei scurgeri la mas se extrage cablul ohmrnetrului de la borna i se cupleaz la borna de mas a distribuitorului (fig. 3.70). Dac indicaia aparatului este alta decât infinit, rezult c exist un scurtcircuit la mas i deci bobina de inducie trebuie tre buie înlocuit. erificarea înfurrii secundare a bobinei de inducie. Se conecteaz V erificarea
ohmetrul la peria central a distribuitorului i apoi, pe rând, la borna de mas i la borna (fig. 3.71). în mod normal, cele dou citiri nu trebuie s difere sensibil, iar valorile lor tehnice s respecte indicaiile constructorului. In lipsa acestora din urm, se poate considera c o înfurare secundar trebuie s aib în mod normal o rezisten cuprins între 12 i 20 k. Cu ocazia acestor msurtori se va verifica starea capacului distribuitorului. Acesta nu trebuie s prezinte fisuri, contactele sale nu trebuie s fie oxidate sau uzate excesiv, iar contactul rotitor nu trebuie s prezinte urme de ardere, acestea indicând scurgeri parazite de curent (fig. 3.72). Analiza cu osciloscopul a tensiunii din circuitul secundar permite verificarea tensiunii dezvoltate, a tensiunii maxime disponibile, a izolaiei circuitului secundar i a strii sale tehnice generale. In figura 3.73 sunt prezentate comparativ curbele tensiunilor din circuitul secundar pentru un sistem de aprindere clasic, cu ruptor mecanic i cele ale unui sistem de aprindere cu generator inductiv de impulsuri funcionând la dou turaii net diferite.
190
Se observ c tensiunea de strpungere în cazul aprinderii tranzistorizate este mai ridicat; aceasta se întâmpl din dou motive: în primul rând distana dintre electrozii bujiilor este mai mare, iar în al doilea rând distanele dintre contactul rotitor i contactele fixe ale distribuitorului sunt mai mari. Din aceste dou cauze i linia corespunztoare desfurrii scânteii elec191
trice, care urmeaz fenomenului de strpungere a spaiului disruptiv, se va situa la valori superioare de tensiune fa de cazul unei aprinderi clasice. De remarcat este, de asemenea, modificarea realizat automat de ctre modulul electric a unghiului de închidere a contactelor (Dwell) în funcie de turaia motorului cu avantajele cunoscute din punct de vedere al energiei descrcrii electrice. Ctre sfâritul perioadei corespunztoare unghiului Dwell se observ o mic oscilaie a tensiunii care indic atingerea valorii maxime a curentului în circuitul primar, dup care aceasta începe s scad. Reducerea uoar a curentului în circuitul primar are loc atunci când dantura miezului rotitor ajunge în dreptul danturii piesei magnetice, situaie în care blocul electronic este anunat c trebuie s deschid circuitul primar. D. V erificarea erificarea generatorului de impulsuri cu efect Hali
Cu contactul aprinderii deschis, se extrage techerul cu trei contacte de la generatorul de impulsuri cu efect Hali. Cu ajutorai unor cabluri se conecteaz direct o baterie de 12 V la conectorii generatorului Hali, aa cum se arat în figura 3.74. Se cupleaz un voltmetru la priza generatorului Hali, având grij s se respecte polaritatea cablurilor voltmetralui. Se introduce o lam de cuit între generatorul Hali i magnet. Se noteaz valoarea înregistrat de voltmetru, care nu trebuie s difere cu mai mult de 0,5V de cea a bateriei utilizate pentru test. Se extrage lama de cuit i se citete din nou tensiunea care trebuie s fie mai mic de 0,5 V. Dac ambele tensiuni msurate sunt incorecte, se va înlocui generatorul Hali.
192
In cazul utilizrii unei osciloscop pentru diagnosticarea unui sistem de aprindere prevzut cu generator de impulsuri cu efect Hali, diagrama normal a tensiunii din circuitul secundar are forma celei prezentate în figura 3.75.
E . V erificarea erificarea modulului electronic de aprindere
Pentru aceast verificare se va utiliza un voltmetru, o lamp de control de 12 V i un minitester de scânteie. Acesta din urm este de fapt o bujie cu electrozii uor modificai (fig. 3.76), capabil, în condiii atmosferice normale, s formeze o scânteie la tensiuni de aproximativ 25 kV. Se demonteaz capacul distribuitorului i se monteaz în interiorul su minites-teral de scânteie (fig. 3.77), asigurându-se o bun legtur de mas a corpului su. Se extrag cablurile generatorului de impulsuri de la modulul electronic.
193
Se conecteaz cablul - al voltmetrului la mas, iar cablul + la contactul al capacului distribuitorului. Atenie! Nu se decupleaz decupleaz cablurile cablurile dintre modulul modulul electronic i capacul distribuitorului. distribuitorului.
Se închide contactul aprinderii i se leag unul din cablurile lmpii de control la borna + a bateriei automobilului. In timp ce se urmresc cu atenie indicaiile voltmetrului, se atinge cu cellalt cablu al lmpii de control borna P a modulului electronic. In momentul respectiv trebuie s se înregistreze o cdere de tensiune. Dac acest lucru nu se produce se verific i repar urubul de mas al modulului electronic. Dup aceasta, se repet testul i dac nici acum nu se înregistreaz o cdere de tensiune, se schimb modulul electronic. Se deschide contactul aprinderii i se îndeprteaz voltmetrul i lampa de control, recuplându-se cablul de legtur dintre generatorul de impulsuri i modul.
194
3.3.4.4. Diagnosticarea instalaiilor de aprindere cu dispozitive electronice de reglare a avansului. av ansului.
In cazul acestor sisteme de aprindere, funcia corelrii avansului la aprindere cu sarcina i turaia este preluat de modulul electronic de control. Se menine îns în utilizare distribuitorul mecanic de înalt tensiune. Deoarece o mare parte din aceste sisteme sunt prevzute i cu senzor de detonaie în vederea prevenirii acestui fenomen prin reducerea automat a avansului la aprindere, în cele ce urmeaz ne vom referi la diagnosticarea acestei variante de sistem de aprindere.
erificarea tensiunii de alimentare a controlerului A. V erificarea
Cu contactul aprinderii deschis, se extrage conectorul (techerul) cu zece pini de la controlerul electronic al scânteii.
195
Se cupleaz borna - a voltmetrului la terminalul K al conectorului (fîg. 3.78), iar borna + a voltmetrului la terminalul F al conectorului. Se închide contactul aprinderii i se citete tensiunea care trebuie s fie de cel puin 7V. Dac se înregistreaz o tensiune mai mic de 7 V, se va verifica integritatea cablului dintre pinul F i contactul aprinderii. B. V erificarea erificarea cablajului distribuitorului
Pentru a verifica continuitatea cablajului dintre controlerul electronic al scânteii i distribuitor, se procedeaz dup cum urmeaz. Cu contactul aprinderii deschis se extrage conectorul cu patru pini de la distribuitor. Se cupleaz succesiv bornele ohmetrului (reglat pe scala celui mai mic domeniu de rezistene) între pinii (fig. 3.79): K al conectorului controlerului i D al conectorului distribuitorului; J al conectorului controlerului i A al conectorului distribuitorului; H al conectorului controlerului i B al conectorului distribuitorului; distribuitorului; G al conectorului controlerului i C al conectorului distribuitorului. distribuitorului. Toate aceste msuri trebuie s indice o continuitate perfect a legturilor respective.
196
C.
erificarea tensiunii de alimentare a bobinei în regim de funcionare V erificarea
Cu contactul aprinderii deschis, se leag terminalele A i C ale conectorului distribuitorului cu o cupl din sârm (fig. 3.80). Se decupleaz cablul bateriei de la distribuitor. Se cupleaz borna - a voltmetrului la mas i borna + la pinul conectorului la care ajunge cablul de la baterie. Se închide contactul aprinderii i se noteaz tensiunea înregistrat de voltmetru. Dac tensiunea respectiv difer cu mai mult de 1 V de tensiunea bateriei, se va verifica existena unei rezistene parazite în circuit. D. erificarea tensiunii de alimentare a bobinei în regim de pornire a V erificarea motorului
197
Cu acelai montaj ca în cazul precedent, se procedeaz la msurarea tensiunii de alimentare a bateriei în timpul acionrii demarorului. Tensiunea msurat nu trebuie trebuie s difere cu c u mai mult de 1 V de tensiunea bateriei în regimul respectiv. E . V erificarea erificarea bobinei generatorului de impulsuri se face la fel ca în cazul pre-
zentat la punctul 3.4.3.A.
F . V erificarea erificarea modulului de aprindere
Cu contactul aprinderii deschis se extrage capacul distribuitorului, se întoarce cu partea interioar în sus i se monteaz testerul de scânteie pe electrodul central legat de secundarul bobinei de inducie (fig. 3.81). Se extrage conectorul cu patru pini de la distribuitor i se monteaz o punte din sârm între pinii A i C ai conectorului. Se decupleaz cablurile bobinei generatorului de impulsuri de la modulul de control. Nu se decupleaz cablurile de la capacul distribuitorului. Se cupleaz borna - a voltmetrului la mas i borna capacului distribuitorului.
+
la borna a
Se închide contactul aprinderii. Se cupleaz unul din cablurile unei lmpi de control la borna + a bateriei de acumulatori, dup care se atinge, pentru scurt timp, cu cellalt cablu al lmpii borna D a modulului de aprindere. In mod normal trebuie ca voltmetrul sa înregistreze în acest moment o cdere de tensiune. Dac acest lucru nu se produce se verific i se separ urubul de mas al modulului de aprindere, dup care se repet testul. Dac nici dup aceasta nu se înregistreaz o cdere de tensiune, modulul electric trebuie înlocuit. G. V erificarea erificarea controlerului electronic al scânteii
198
Se menine sârma de legtur între bornele Ai C ale conectorului cu patru pini (fig.3.81). Se încearc pornirea motorului. Dac aceasta pornete, se las s funcioneze la ralanti. Faptul c motorul funcioneaz în aceast situaie indic o defeciune a controlerului electronic al scânteii care trebuie înlocuit. înaintea înlocuirii controlerului se efectueaz urmtoarea verificare. H. V erificarea erificarea tensiunii de alimentare a controlerului electronic al scânteii.
Se deconecteaz toi consumatorii de electricitate ai automobilului i apoi se pornete motorul. Se msoar tensiunea bateriei de acumulatoare cu motorul în funciune. Cu conectorul controlerului electronic al scânteii la locul sau, se cupleaz borna - a voltmetrului la borna K (fig. 3.82). Cablul conectat la borna + a voltmetrului se atinge pentru scurt timp la borna F a aceluiai conector. Tensiunea msurat nu trebuie s difere cu mai mult de 1 V fa de valoarea tensiunii bateriei. în caz contrar se va verifica circuitul între contactul aprinderii i controler. I. V erificarea erificarea funcionrii vacuumetrului
Cu contactul aprinderii deschis, se îneap cu un ac cablul care duce la borna B a traductorului de presiune din conducte de admisiune. Conectorul traductorului are trei borne: A - pentru legarea la mas; B - pentru transmiterea semnalului util; C-pentru semnalul de referin de 5 V. I mportant! mportant! Se va avea grij ca acul s nu fac contact cu masa.
Se cupleaz borna - a voltmetrului la mas, iar borna cu acul. Se pornete motorul.
199
+
se pune în legtur
Se extrage i se introduce furtunul de legtur dintre traductorul de presiune i galeria de admisiune, înregistrându-se tensiunile pentru cele dou situaii. situaii. In mod normal acestea trebuie s difere sensibil. In caz contrar exist o defeciune a traductorului de presiune sau a cablajului su.
J. V erificarea erificarea funcionrii traductorului de temperatur.
Se monteaz la motor o lamp stroboscopic pentru msurarea avansului la declanarea scânteii. Cu motorul rece, funcionând la turaie stabil (de ex. 1200 min -1) i fr a aciona clapeta de oc, se msoar avansul la aprindere. Dup înclzirea motorului, când temperatura temperatura lichidului de rcire trebuie s depeasc 85°C, se repet msurarea la aceeai turaie. Noua valoare trebuie s fie sensibil mai mic decât cea dintâi, în caz contrar existând defeciuni fie la cablul sondei de temperatur, fie la sonda propriu-zis. Aceasta este un traductor de temperatur de tip rezistiv, a crui rezisten electric scade pe msura creterii temperaturii. Verificarea lui se face la fel ca în cazul traductorului similar utilizat la sistemul
200
electronic de injecie de benzin; de fapt de multe ori acelai traductor este utilizat la ambele sisteme.
K. V erificarea erificarea funcionrii senzorului de detonaie
Se procedeaz în prealabil la înclzirea motorului pân la regimul su normal de funcionare.Se decupleaz toi consumatorii electrici ai automobilului. Se monteaz un turometru la motor i se regleaz, cu ajutorul urubului corespunztor al carburatorului sau sistemului de injecie de benzin, turaia la valoarea cea mai ridicat posibil, care este, de obicei, de cel puin 1800 min -1. Folosind o cheie sau o tij metalic se lovete galeria de admisiune sau chiulasa în apropierea senzorului de detonaie (fig. 3.83). Se urmrete evoluia turaiei motorului care trebuie s scad cu cel puin 200 min 1 i dup aproximativ 20 secunde de la încetarea loviturilor, s revin la nivelul iniial. Dac nu se înregistreaz aceast evoluie a turaiei, se va verifica senzorul de detonaie i cablul su. V erificarea erificarea senzorului de detonaie.
Verificarea const în msurarea rezistenei senzorului de detonaie. Pentru aceasta, se procedeaz în primul rând la înclzirea motorului.Se oprete apoi motorul i se extrage cablul de la senzorul de detonaie. Se conecteaz borna - a ohmetrului la mas, iar borna senzorului de detonaie (fig. 3.84).
+
la borna central a
Se înregistreaz valoarea rezistenei msurate i se compar cu aceea indicat de constructor. Dac valorile nu corespund, se înlocuiete senzorul. erificarea cablului senzorului de detonaie V erificarea
201
Cu contactul aprinderii deschis, se decupleaz conectorul cu zece pini al controlerului electronic al scânteii. Se monteaz o punte-sârm între bornele A i B .
Se demonteaz conectorul cablului senzorului de detonaie. Se cupleaz cablul + al ohmetrului la borna conectorului cablului care se cupleaz cu borna central a senzorului. Cellalt cablu al ohmetrului se cupleaz la cea de a doua born a conectorului. Ohmetrul trebuie s indice, în mod normal, continuitate între cele dou puncte de msur. în caz contrar, se va repara sau înlocui cablajul respectiv. Dac senzorul de detonaie i cablul su sunt gsite în bun stare se funcionare, dar sistemul tot nu funcioneaz normal (la proba loviturii cu cheia), va fi necesar înlocuirea controlerului electronic al scânteii.
202
3.3.4.5. Diagnosticarea sistemelor electronice de aprindere integrale.
Ca i în cazul sistemelor de aprindere tranzistorizate, exist o mare varietate constructiv de modele, în funcie de firma productoare. în general, fiecare constructor elaboreaz un manual de diagnosticare pentru fiecare sistem realizat, în care sunt prezentate detaliat operaiunile de diagnosticare. în cele ce urmeaz se prezint principiile diagnosticrii unui sistem de aprindere electronic integral utilizat pe motoarele motoarele automobilelor companiei General Motors. Schema constructiv simplificat a acestui sistem de aprindere este prezentata în figura 3.86.
203
Atenie! Pentru a se preveni deteriorri ale componentelor lor, în cazul diagnosticrii altor sisteme de aprindere se recomand consultarea manualelor de întreinere respective. A. V erificri erificri iniiale
Dac motorul, dei antrenat de demaror, nu pornete, se vor executa, în ordinea precizat, verificrile prezentate în continuare pentru a constata dac defectul aparine sistemului de aprindere i în ce const el. Dac motorul nu prezint simptomul amintit i se dorete doar verificarea unor componente ale sistemului de aprindere, aceasta se poate realiza efectuând operaiunile corespunztoare, fr a fi necesar parcurgerea tuturor etapelor de diagnosticare. Se monteaz pe rând la fiecare cilindru testerul de scânteie la capetele cablurilor exterioare de la bujii. Se antreneaz motorul cu demarorul i se observ apariia scânteilor la tester. Dac nu apar scântei la nici unul din cilindri, c ilindri, se vor verifica: cablajul, conectorii conectorii i siguranele fuzibile ale modulului electronic e lectronic de control i ale pompei de combustibil. Dac nu se semnaleaz probleme în aceast privin, se continu verificrile. verificrile. B. V erificarea erificarea tensiunii de referin a modulului electronic de control.
Cu contactul aprinderii deschis se decupleaz conectorul A-B de la modulul electronic de control. Se cupleaz borna -a voltmetrului la mas, iar cablul corespunztor bornei + se cupleaz la borna B - 5 a conectorului modulului electronic (fig. 3.87). Se va utiliza un voltmetru cu impedana de intrare de minim 10 M(2. Se acioneaz demarorul i se urmresc indicaiile voltmetrului care trebuie s oscileze între IV i 7V. Dac msurtorile corespund celor artate, se trece la verificarea C, iar dac nu, se trece la testul E. Se recupleaz conectorul A - B la modulul electronic de control.
204
C.
erificarea tensiunii de alimentare a bobinei de inducie V erificarea
Cu contactul aprinderii deschis, se desfac uruburile de prindere a ansamblului bobinelor i se înclin acesta înspre spate. Se cupleaz unul din cablurile lampei de control la mas. Se închide contactul aprinderii i se pune în contact cellalt fir al lmpii de control la cablul albastru de alimentare, care este comun tuturor bobinelor de inducie (fig. 3.88). Dac lampa se aprinde, se vor verifica conexiunile bobinelor. Daca acestea sunt în bun stare, se va înlocui modulul de aprindere. Dac lampa nu se aprinde, se trece la urmtoarea verificare, deschizând mai întâi contactul aprinderii. D. erificarea tensiunii livrate de modulul electronic de control ctre V erificarea modulul de aprindere.
Cu contactul aprinderii deschis, se decupleaz conectorul cu 14 pini de la modulul de aprindere C3. Se leag unul din cablurile lmpii de control la mas, dup care se închide contactul aprinderii.
205
Se cupleaz cellalt cablu al lmpii de control la borna M a conectorului (fig. 3.89). Dac lampa nu se aprinde, se va verifica sigurana fuzibil de 25A a modulului electronic de control, precum i o eventual întrerupere a cablului care ajunge la borna M. (fig. 3.90)
206
Dac lampa se aprinde, se va verifica borna M. Dac aceasta este în corect stare, se va înlocui modulul de aprindere. Se deschide contactul aprinderii i se recupleaz conectorul cu 14 pini la modul. E .
erificarea tensiunii de intrare a semnalului trimis de senzorul de V erificarea
sincronizare.
Se conecteaz borna - a voltmetrului la mas i borna (fig. 3.91).
+
la borna K a modulului
Se acioneaz demarorul. Dac în acest timp voltmetrul indic variaii ale tensiunii între 1 V i 9 V, se trece la verificarea I. în caz contrar se procedeaz la verificarea F, înainte de care se deschide contactul aprinderii. F .
erificarea tensiunii de intrare în senzorul de unghi. V erificarea
Cu contactul aprinderii deschis se decupleaz conectorul cu patru pini al senzorului amplasat în vecintatea arborelui cotit.
207
Se cupleaz borna - a voltmetrului la mas, dup care se închide contactul aprinderii. Se cupleaz borna + a voltmetrului la borna A a conectorului cu patru pini, înregistrându-se valoarea tensiunii msurate (fig. 3.92). Atenie! Nu se va utiliza lampa de control pentru a verifica tensiunea la borna A
Se întrerupe contactul aprinderii. Dac tensiunea msurat se situeaz între 5 V i 11 V, se trece la verificarea H. In caz contrar, se va verifica dac exist o întrerupere în cablul corespunztor bornei H. Dac boma H i cablul su se afl în bun stare, se trece la verificarea urmtoare. G.V erificarea erificarea tensiunii transmise de senzorul de unghi modulului electronic de control
Cu contactul aprinderii deschis se decupleaz conectorul cu 14 pini de la modulul electronic. Se leag unul din cablurile lmpii de control la mas i se închide contactul aprinderii. Cellalt cablu al lmpii se pune în contact cu borna P a conectorului (fig. 3.93). Dac lampa nu lumineaz, se verific sigurana fuzibil de 10A a modulului electronic de control i cablul ce ajunge la borna P. 208
Dac lampa lumineaz se va verifica conexiunea la borna P a modulului. Dac aceasta este în bun stare, se va înlocui modulul de aprindere. Se deschide contactul aprinderii i se cupleaz la loc conectorul cu 14 pini în modul. H. V erificarea erificarea circuitului de alimentare al senzorului de unghi
Se cupleaz borna - a voltmetrului la borna B a conectorului cu patru pini al al senzorului. Se închide contactul aprinderii i se pune cellalt cablu al voltmetrului în contact cu borna A a conectorului cu patru pini (fig. 3.94). Dac tensiunea msurat este între IV i 9V se trece la verificarea I. Se deschide contactul aprinderii. Dac condiia mai sus menionat nu este îndeplinit se va verifica existena unei întreruperi în cablul ce duce la boma B, precum i calitatea contactului contactului la nivelul acestei acestei borne. Dac ambele verificri nu relev vreo defeci defeci une u ne,, se va modifica legtura la boma B a modulului i dac i aceasta este corect, se va înlocui înloc ui modulul.
209
erificarea funcionrii senzorului de unghi I. V erificarea
Cu contactul aprinderii deschis se demonteaz senzorul i se decupleaz de la el conectorul cu patru pini. între senzor i conector se face legtura cu patru conductori, potrivit schemei din fig.3.95. Se leag borna - a voltmetrului la mas. Se antreneaz motorul cu ajutorul demarorului, timp în care cablul de la borna + a voltmetrului se pune în contact cu cablul c ablul de legtur legtur dintre bornele C ale senzorului i conectorului. Tensiunea va trebui s varieze între 0,7V i 9,0V. In aceeai situaie de acionare a motorului cu demarorul, se va cupla apoi borna + a voltmetrului la cablul de legtur între bornele D ale senzorului i conectorului. conectorului. De data aceasta tensiunea tensiunea va trebui s varieze între 1,0 V i 9,0 V. Dac una sau ambele msurri dau valori în afara celor recomandate, se va înlocui senzorul. Dac la ambele verificri se obin rezultate corecte dar motorul nu poate fi pornit, se va înlocui modulul de aprindere.
3.3.5. Diagnosticarea sistemului de rcire
De starea tehnic a sistemului de rcire depinde, într-o mare msur, economia de combustibil i ulei, sigurana funcionrii motorului i andurana sa. La temperaturi ale lichidului de rcire cuprinse între 75-95°C motorul dezvolt performanele de putere maximale, prezint cel mai redus consum specific de combustibil i uzuri minime. în tabelul 3.18 sunt prezentate principalele simptome ale funcionrii anormale a sistemului de rcire al motoarelor rcite cu lichid i cauzele probabile (în tabel sunt cuprinse i cauzele strine de sistemul de rcire care pot influena funcionarea acestuia).
210
Parametrii generali de diagnosticare a sistemului de rcire sunt temperatura lichidului de rcire, cantitatea de lichid de rcire i zgomotele. Dup cum rezult din tabel, numai zgomotele (btile) emise de acest sistem prezint o legtur univoc i anume cu starea tehnic a pompei. Ceilali doi parametri de diagnosticare sunt influenai de mai muli factori de stare tehnic i de aceea nerealizarea valorilor lor normale impune o verificare a elementelor sistemului.
211
Cantitatea de lichid din sistem se poate reduce datorit pierderii prin neetarieiti sau defectrii supapei abur-aer a radiatorului. Apariia scurgerilor exterioare de lichid se observ cu ochiul liber; pierderile interioare prilejuite de deteriorarea garniturilor cilindrilor se pun în eviden observând uleiul de pe joj; dac dup extragerea ei din carter persista o spum glbuie, aceasta constituie indiciul ptrunderii lichidului de rcire în baia de ulei. Insinuarea lichidului de rcire în cilindri (prin eventualele fisuri sau din cauza deteriorrii garniturii de chiulas) se poate detecta prin observarea gazelor de evacuare, care în acest caz au o nuan albicioas, semn al existenei unui procent ridicat de vapori de ap, chiar când motorul este înclzit.
Deteriorarea garniturii de chiulas poate antrena i un efect invers: ptrunderea gazelor din cilindru în sistemul de rcire; în acest caz, dei termosesizorul nu indic creterea cbiecional a temperaturii motorului, se observ ridicarea nivelului lichidului de rcire în vasul de expansiune i o efervescena produs de amestecarea sa cu gazele scpate din cilindru. Este necesar s se tie c lipsa unor cantiti mici de lichid din sistem, de exemplu 5..7%, poate perturba regimul normal de rcire, deoarece la temperaturi înalte se produce supraînclzirea motorului iar la temperaturi coborâte se favorizeaz formarea dopurilor de ghea sau congelarea lichidului de rcire în ansamblu. Totui, din cauza dilatrii termice, la sistemele lipsite de vase de expansiune, radiatorul nu trebuie umplut complet, lsându-se un gol de circa 30 mm de la marginea superioar a racordului de umplere, când se folosete ap i 60-70mm, când se utilizeaz lichid de rcire cu elilenglicol (al crui coeficient de dilatare termic este superior). taneitatea sistemului de rcire se poate verifica folosind un aparat E taneitatea
simplu a crui compunere este prezentat în fig. 3.96 i care poate fi utilizat i pentru controlul supapei abur-aer din buonul radiatorului; operaiunile încep prin demontarea buonului radiatorului i fixarea lui în suportul 5 în care intr aer comprimat, prin conductele 6 i 7. La gura de umplere a radiatorului se fixeaz conducta 9 prevzut cu robinetul 3.
212
Se deschide deschide apoi apoi robinetul de reglare reglar e 1 prin care aerul din reea, reea, de la un compresor sau de la o pomp de aer, este dirijat Spre rezervorul 2. Stabilindu-se aici o presiune de 0,6-0,7 bar citit pe manometrul 4, se deschide robinetul 3 i se observ existena eventualelor pierderi de lichid. In plus, la un sistem cu o bun etanare cderea de presiune nu trebuie s întreac 0,1 bar pe secunda. In continuare, se pornete motorul i, la cea mai mic turaie stabil, se urmrete indicaia manometrului 4. Dac exist fluctuaii de presiune, ele se datoreaz scprii de gaze din cilindri în sistemul de rcire, fie pe lâng garnitura de chiulas deteriorat, fie prin fisuri existente în chiulas sau cilindri. Pentru controlul supapelor buonului se închide robinetul 3 iar prin robinetul 13 i conducta 9 se face legtura cu spaiul inferior al recipientului 5. Manevrând robinetul 8 se stabilete legtura dintre spaiul superior al recipientului 5 i sesizorul 10 prin conducta 14. Rotind apoi uor robinetul de reglare 1, se observa pe manometru presiunea la care sesizorul 10 devine activ, aceasta fiind presiunea de deschidere a supapei de vapori. Pentru verificarea supapei de aer se procedeaz în mod asemntor, dar prin robinetul 13 se leag reeaua de aer cu recipientul 5 prin conducta 6 iar robinetul 8 face legtura cu sesizorul 10, prin conducta 15. Sesizorul 10 poate fi de tipul cu membran, cu plutitor, cu lichid etc.
213
V entilatorul entilatorul se verific în privina strii sale generale, a modului de montare i a
întinderii curelei de antrenare. Ventilatorul nu trebuie s aib palele deformate, murdare sau corodate. El trebuie s fie bine fixat pe arbore i la distana normal; se întâmpl uneori ca dup reparaie distana dintre ventilator i radiator s nu mai fie respectat. Mrirea acestei distane înrutete randamentul ventilatorului i, ca urmare, motorul ajunge s se supraînclzeasc la unele regimuri funcionale. In timpul exploatrii cureaua ventilatorului, care de cele mai multe ori antreneaz i pompa de ap, îi pierde tensiunea iniial, se întinde, se murdrete cu lubri-fîani sau se deterioreaz. în toate cazurile apare o reducere a turaiei ventilatorului i pompei de ap însoit de creterea temperaturii motorului. De aceea, dup inspectarea vizual a strii curelei i gradului ei de curenie se verific i întinderea folosind o rigl pentru msurarea sgeii, procedând aa cum se arata în fig. 3.97; este bine ca apsarea s se fac cu o for de 3...4 daN la care sgeata normal a curelei ventilatorului trebuie s fie cuprins între 15 i 20 mm, iar cea a compresorului 10... 12 mm. Patinarea curelei de ventilator se poate detecta i stroboscopic, folosin folo sind d fie sistemul siste mul prezentat preze ntat la diagnosticarea diagnosti carea aprinderii, aprinde rii, fie cel de la diagn diagnosti osticar carea ea ambreiajului. Radiatorul se poate fisura, murdri la exterior sau înfunda cu depozitele
formate de lichidul refrigerator. Etaneitatea sa se verific cu dispozitivul deschis mai înainte, înainte, cu care prilej se determin i locul pierderii de lichid. Infundarea sa se determin msurând depresiunea cu un vacuumetru montat în locul buonului de golire; dac în timpul funcionrii motorului la aproximativ jumtate din turaia maxim aparatul de msur arat o depresiune mai mare de 125 mm Hg, atunci radiatorul necesit o curire interioar. i cderea de temperatur în radiator poate constitui un parametru de diagnosticare. Când diferena dintre temperatura de intrare a lichidului în radiator i cea de ieire este mai mic de 8 ..12°, starea de curenie interioar i exterioar a radiatorului este necorespunztoare, dac pompa de ap i ventilatorul funcioneaz normal.
214
Termostatul se verific într-un recipient cu ap 1 (fig. 3.98), prevzut cu un termometru 2, un suport 3 de fixare a termostatului 4 i un dispozitiv 5 de msurare a deplasrii supapei acestuia. Dac nu exist datele uzinei constructoare, începutul intrrii în funcie a termostatului se accept la 68-72°C, iar la 81-85°C supapa sa trebuie sa fie complet deschis. deschis. In caz contrar termostatul se înlocuiete.
Pompa de ap poate suferi urmtoarele defeciuni: deteriorarea rotorului, slbirea fixrii rotorului pe arborele pompei, defectarea garniturii de etanare sau a rulmentului ori bucei arborelui. în acest cazuri pompa îi pierde randamentul, emite zgomote i pierde lichid de rcire, situaii care reclam înlturarea neîntârziat a defeciunii.
215
Formarea unor depozite calca-roase în interiorul spaiului de circulaie a lichidulu lichiduluii de rcire rcire conduce conduce la reducerea reduce rea substan s ubstanial ial a eficie e ficienei nei sistemului sistemului de rcire; ecranele carbonate reduc intensitatea rcirii de pân la 350 ori - în funcie de grosimea depozitului - iar cele silicate de pân la 800 ori. Ele provoac supraînclzirea motorului iar în anotimpurile reci, din cauza reducerii seciunii traseelor de circulaie a lichidului, evacuarea apei din sistem nu se mai face complet, creând pericolul îngherii acesteia în motor. Existena depozitelor afecteaz i performanele motorului. Astfel, când grosimea lor atinge 6 mm puterea efectiv a motorului se reduce cu 20-25%, consumul de combustibil crete cu 30% iar cel de ulei se majoreaz cu 40%. Toate acestea atrag atenia asupra detectrii operative a existenei depunerilor în sistemul de rcire i a înlturrii eficiente a acestora.
Tabelul 3.19 Simptomele i cauzele posibile ale defeciunilor sistemului de ungere
1. Presiune redus
1.1. Defectarea pompei de ulei 1.2. Dereglarea sau defectarea supapei de reducie din pomp 1.3. 1.3. Insuficien Insuficien a uleiului uleiului în carter carter
216
2. Presiune prea mare
1.4. 1.4. Su raînclz raînclzirea irea uleiulu uleiuluii 1.5. Uzura avansata avansata a la relor relor i a fusurilor fusurilor 1.6. Ulei rea fluid sau diluat cu combustibil 1.7. 1.7. Sorbul Sorbul om ei de ulei înfundat înfundat 1.8. Conducte înfundate 1.9. Manometru defect 2.1. Supapa de reducie defect sau dereglat 2.2. Conducte înfundate 2.3. Manometru defect 2.4. Ulei prea vâscos
3. Ulei închis la culoare
3.1. Filtre defecte 3.2. Ulei uzat
4. Scur eri de ulei
4.1. Deterioarea Deterioarea arniturilor arniturilor 4.24.2- Slbirea strângerii garniturilor
5. Consum excesiv de ulei
5.1. 5.1. Pierderea Pierderea etan eit ii sistemului sistemului 5.2. Uzura exa erat erat a llaa relor relor i fusu fusurilo rilorr arbore arborelui lui cotit cotit 5.3. 5.3. Func ionare ionareaa îndel îndelun un at a motor motorul ului ui la la tem tem eratu eraturi ri 5.4. Uzura ghidurilor de sugap
6. Nivel crescut în baie baie
6.1. 6.1. Scur eri de combustibil combustibil în baie 6.2. 6.2. Scur Scur eri eri de a în baie baie 6.3. Bujii sau injectoare defecte 7.1. Vezi ct. 5.2, 5.3 i 5.4
7. Fum albstrui la eapament
Calitatea uleiului se apreciaz vizual. în general, un ulei neuzat este transparent i are o coloraie deschis. Când uleiul devine opac, închis la culoare i, de obicei, foarte fluid, aceasta constituie un semn al uzurii sale. Dac proba extras extras din carter are o spum glbuie, uleiul conine ap. Starea uleiului poate fi apreciat i prin compararea petelor formate pe o hârtie filtrant filtrant de o pictur de ulei proaspt cu alta din uleiul u leiul din carter. Pe o hârtie etalon se pot figura pete cu diferite coloraii, una dintre acestea constituind situaia limit care indic necesitatea înlocuirii uleiului. în sfârit, aprecirea calitii uleiului din motor se mai poate efectua i cu ajutorul viscozimetrelor de comparaie. Pentru aceasta, în tubul 1 al aparatului (fig. 3.99) se introduce proba de ulei extras din baia motorului, dup care tubul se astup cu un dop iar aparatul se mentine 5 minute vertical in apropierea
217
motorului incalzit, pentru ca atat proba, cat si etaloanele din tuburile 2,3 si 4 sa ajunga la aceeasi temperatura. Se intoarce apoi dispozitivul cu 180 si se observa viteza de curgere a uleiului in cele patru tuburi. Daca aceasta este mai mare decat cea a probei motor limita atunci uleiul trebuie inlocuit.
218
4. DIAGNOSTICAREA TRANSMISIEI
4.1. Diagnosticarea general a transmisiei 4.1.1. Aspecte generale
Diagnosticarea transmisiei se efectueaz în urmtoarele situaii: atunci când diagnosticarea general a grupului moto-propulsor evideniaz existena unei defeciuni; cu ocazia reviziilor tehnice periodice; la sesizarea de ctre conductorii auto a unor anomalii în funcionare. Pentru diagnosticarea general a transmisiei se utilizeaz ca parametri de diagnosticare puterea consumat prin frecri, lungimea drumului parcurs liber i jocul unghiular. Analiza acestor parametri arat c legtura lor cu parametrii de stare ai organelor transmisiei transmisiei nu este e ste univoc i, de aceea, în cazul obinerii unei valori neconforme cu nivelul limit al unui parametru de diagnosticare, este necesar diagnosticarea separat a subansamblelor transmisiei. 4. 1.I. Determinarea lungimii drumului parcurs liber
Aceast prob se efectueaz pe un tronson de drum orizontal, rectiliniu, cu îmbrcminte asfaltic aflat în bun stare i uscat. Pentru testare se accelereaz automobilul pân la o vitez cu puin superioar celei de referin, dup care se trece cutia de viteze în punctul mort, eliberându-se apoi pedala ambreiajului. Din momentul atingerii valorii de referin a vitezei se declaneaz msurarea spaiului parcurs pân la oprirea automobilului. Aceast msurare se poate efectua cu precizie cu ajutorul unui dispozitiv "roata a 5-a" care const dintr-o roat tip biciclet care se fixeaz de automobil i dintr-un aparat de înregistrare pus în legtur cu roata (fig.4.1.). Aceasta este prevzut cu un traductor de poziie unghiular ale crui impulsuri, impulsuri, proporionale cu rotirea roii, sunt preluate de aparatul de înregistrare care le prelucreaz transformându-le în valori ale spaiuiui parcurs. De regul, acest sistem conine i un cronometru electronic care permite determinarea cu
219
precizie i afiarea vitezei de deplasare a automobilului. Întreruptorul de declanare a msurrii spaiului parcurs de automobil este astfel constituit încât el poate fi acionat manual sau poate fi montat la pedala de frân, pentru cazul în care se dorete determinarea performanelor de frânare. Lungimea spaiului parcurs în rulare liber depinde, în afar de starea tehnic a transmisiei, de: frecrile din mecanismele de frânare i din rulmenii roilor, presiunea din pneuri, starea anvelopelor, regimul termic al transmisiei, condiiile de mediu. Pentru eliminarea sau reducerea influenei acestor factori parazii, se vor lua urmtoarele msuri: se va verifica starea anvelopelor, procedându-se la înlocuirea lor în cazul constatrii unei uzuri excesive; se va regla presiunea în pneuri la valorile indicate de constructor; se va verifica funcionarea sistemului de frânare; se va verifica strângerea rulmenilor roilor; se va parcurge un traseu de 15-20 km, executând un numr cât mai mare de schimbri ale treptelor cutiei de viteze, în vederea aducerii organelor transmisiei la un regim termic normal; se vor efectua msuraton numai dac temperatura mediului ambiant se încadreaz în intervalul +5..+30 °C, iar viteza vântului nu depete 3 m/s.
220
Determinrile se vor efectua pe acelai tronson de drum, în ambele sensuri de mers. Trebuie remarcat îns c., chiar în condiiile respectrii prevederilor prezentate prezentate mai sus, gradul de precizie al procedeului nu este prea ridicat. în plus, el ridic dificulti legate de respectarea condiiilor de clim, deplasarea pân la tronsonul de drum corespunztor (care se afl, de cele mai multe ori, la mare distan fa de atelierul de întreinere), încadrarea în traficul existent pe drumul respectiv. Determinarea lungimii drumului parcurs liber se poate efectua i pe stand, în mod similar cu încercarea pe parcurs; în acest caz factorul de nesiguran introdus de condiiile de rulare dispare, dar trebuie s se efectueze o corecie care s in seama de pierderile în mecanismele standului.
4.1.3. Diagnosticarea dup puterea consumat în transmisie
Diagnosticarea prin msurarea puterii consumat în transmisie se poate face numai pe standurile cu rulouri echipate cu frâne reversibile (de curent
221
continuu sau alternativ), deoarece acestea pot lucra i în regim de motor, antrenând roile motoare i organele transmisiei. Prin raportarea puterii consumate în acest mod la valoarea nominal se apreciaz starea general a transmisiei. 4 1.4. Jocul unghiular în transmisie
Jocul unghiular total din lanul cinematic a organelor care compun transmisia exprim gradul de uzare i corectitudinea reglajului elementelor acestuia, constituind astfel un indice al strii tehnice generale a transmisiei. El înregistreaz o cretere aproape liniar în timp, pe msura creterii parcursului realizat de automobil automobil (fig. 4.2.). Graficul distribuiei jocurilor msurate la scara unui parc oarecare de automobile (fig. 4.3) evideniaz o destul de bun.concentrare în jurul valorii de 22, fapt ce ilustreaz nivelul ridicat de coeren al metodei. Determinarea jocului total din transmisie se face în regim static, cu ajutorul unor dispozitive care permit efectuarea msurrii la o anumit încrcare a lanului cinematic al transmisiei. Construcia acestor dispozitive depinde de tipul transmisiei automobilului, ele fiind, în general, adaptabile una dintre cele dou roi motoare (roata opus fiind blocat), cu automobilul suspendat. suspendat. Un astfel de dispozitiv este prezentat în figura 4.4.a, dimensiunile sale
depinzând de tipul de automobil pentru care se va utiliza. Deviaiile unghiulare la anularea jocului în transmisie prin rotirea roii se pot citi pe cadranul-raportor. Dispozitivul se monteaz pe butucul roii (fig. 4.4.b), iar acionarea se face cu o cheie dinamometric dinamometric (fig. 4.4.c) cu un cuplu de 2....2,5 daNm. Jocul unghiular poate constitui i un parametru de diagnosticare a componentelor transmisiei. Pentru aceste cazuri, în unele situaii, el poate fi determinat nu numai static, ci i în condiii dinamice, aa cum se va arta mai departe.
222
223
4.2. Diagnosticarea pe elemente a transmisiei 4.2.1. Diagnosticarea ambreiajului
Pentru caraterizarea strii tehnice a ambreiajului se utilizeaz urmtorii parametrii de diagnosticare: cursa liber a pedalei ambreiajului, patinarea, decuplarea total, momentul maxim transmis, zgomotele la acionarea pedalei i modul de cuplare i decuplare. Corelaiile existente între principalii parametri ce definesc starea tehnic a ambreiajului i parametrii utilizai pentru diagnosticarea sa sunt prezentate în tabelul 4.1.
224
Cursa liber a pedalei ambreiajului se determin cu ajutorul unui dispozitiv simplu, compus dintr-o rigl gradat pe care culiseaz dou
225
cursoare, având articulat la o extremitate un suport (poate fi magnetic) ce se fixeaz pe planeul pedalierului sau pe podeaua cabinei (fig.4.5). Unul din cursoare se fixeaz în dreptul poziiei iniiale, apoi se apas
pedala încet, cu mâna, pân la întâmpinarea unei rezistene sporite momentul în care rulmentul de presiune ajunge în contact cu pârghiile de debreiere sau cu arcul diafragm. Cel de al doilea cursor s-a deplasat odat cu pedala, astfel încât, dup parcurgerea cursei libere, se citete distana dintre cele dou cursoare. La multe modele actuale de automobile, constructorul nu mai precizeaz valoarea cursei libere a pedalei de ambreiaj, ci mrimea cursei totale a acesteia. Astfel, spre exemplu, la autoturismele Peugeot 306 echipate cu motoare T U1M, TU3MC sau TU5JP cursa total a pedalei ambreiajului este de 141....151 mm i se msoar prin reportarea celor dou poziii extreme ale pedalei la marginea volanului (fig. 4.6): X = L 2- L i .
Construcia ambreiajului permite ca, în cazul realizrii prescripiei respective, poriunea liber a cursei s se încadreze implicit în limitele normale. Trebuie remarcat faptul c în prezent exist variante constructive de ambreiaje prevzute cu dispozitive de reglare automat a cursei libere a pedalei în funcie de uzura garniturilor de friciune ale discului condus. Patinarea ambreiajului se poate verifica în mai multe moduri, prezentate in cele ce urmeaz:
Automobilul se afl în staionare cu frâna acionat i motorul pornit. Se cupleaz schimbtorul de viteze în treapta de priz direct (sau cea cu raportul de transmitere cel mai apropiat de 1) i se accelereaz motorul pân la o turaie de
226
1500-2000 min-1 (valorile inferioare pentru vehicule grele iar cele superioare superioare pentru autoturisme), dup care se cupleaz progresiv ambreiajul. ambreiajul. În În cazul unui ambreiaj aflat în bun stare tehnic se va produce oprirea motorului. Automobilul ruleaz în palier având schimbtorul de viîeze cuplat în treapta superioar. La un moment dat se ia piciorul de pe pedala de acceleraie dup care se apas din nou brusc, urmrindu-se dac creterea turaiei motorului este proporional cu mrimea vitezei de deplasare. Dac motorul se ambaleaz fr ca viteza automobilului s creasc în mod corespunztor, înseamn c ambreiajul patineaz. în timp ce automobilul ruleaz în priz direct cu o vitez constant cuprins între 60 i 80 km/h (valoarea inferioar pentru automobile grele), se acioneaz brusc i complet pedala de acceleraie. Meninând acceleraia se debreiaza pentru o perioad foarte scurt, atât cât motorul s-i mreasc turaia pân la limita maxim admis, dup care se elibereaz brusc pedala ambreiajului. Se urmrete în cât timp de la ambreiere turaia motorului revine la valoarea corespunztoare vitezei de deplasare a automobilului. Aceast metod se recomand în special în cazul automobilelor prevzute cu ambreiaje cu arc diafragm. 227
în cazul automobilelor al cror schimbtor de viteze are etaj de priz direct i care sunt prevzute cu arbore cardanic între schimbtorul de viteze i puntea motoare, motoare, verificarea patinm ambreiajului se poate face la standul cu cu role pentru determinarea puterii la roata motoare (fig. 4.7). Se utilizeaz o lamp stroboscopic conectat la cablul uneia din bujii (la motorul cu aprindere prin scânteie) sau la un traductor de presiune montat la conducta unui injector (la motorul cu aprindere prin comprimare). În acest fel frecvena impulsurilor luminoase produse de lampa stroboscopic va fi proporional cu turaia motorului. motorului. Automobilul, aflat cu roile motoare pe rolele standului, este adus în regim de funcionare cu schimbtorul de viteze în priz direct. Se lumineaz cu lampa stroboscopic articulaia cardanic de la ieirea din cutia de viteze. Dac imaginea articulaiei nu este stabil ci se rotete sau prezint smucituri, rezult c ambreiajul patineaz.
Momentul maxim pe care îl poate transmite ambreiajul poate fi determinat static cu ajutorul unui dispozitiv simplu, format dintr-o pârghie i un set de greuti, principial prezentat în figura 4.8.
228
Dispozitivul se monteaz în prelungirea arborelui cotit, angrenându-se cu acesta prin intermediul dispozitivului rac. Înaintea efecturii msurtorii propriu-zise, se înclzete motorul la temperatura de regim i se execut o serie de 4-5 demaraje pentru înclzirea garniturilor de friciune ale ambreiajului. În continuare se imobilizeaz automobilul prin intermediul sistemului de frânare, se oprete motorul, se scot bujiile sau injectoarele (pentru a se elimina momentul rezistent datorat procesului de comprimare a aerului in camerele de ardere) i se cupleaz schimbtorul de viteze în ultima treapt. Dispozitivul de msur a momentului se dispune în dreptul i la nivelul dispozitivului rac al arborelui cotit, axul su angrenând cu acesta, având grij ca pârghia de msur s se afle în poziie orizontal. Într-o prim etap se va determina momentul rezistent datorat frecrilor din motor. Pentru aceasta se menine pedala ambreiajului în poziia debreiat i se mrete progresiv valoarea greutii suspendate pân când braul începe s se 229
roteasc. Valoarea greutii în acest caz înmulit cu lungimea braului pârghiei la care se adaug constanta dispozitivului (momentul dat de greutatea pârghiei) indic tocmai momentul rezistent datorat frecrilor din motor Mr În a doua etap se determin momentul total M, ce este format din suma dintre momentul rezistent al motorului i momentul maxim pe care este capabil s-1 transmit ambreiajul. Se elibereaz complet pedala ambreiajului i se mrete progresiv valoarea greutii pân când braul începe s se roteasc. Determinarea momentului M, se face ca în etapa anterioar. Valoarea momentului maxim pe care ambreiajul este capabil s îl transmit este dat de diferena dintre cele dou momente momente msurate: Ma = Mt - Mr .
Aceast valoare se compar cu limita minim precizat de constructor pentru tipul respectiv de automobil. În lipsa acestei informaii, valoarea limit se calculeaz cu relaia: M a lim ! F min M e max în care: Me max -momentul efectiv maxim dezvoltat de motor (caracteristic (caracteris tic funcional prezent în orice documentaie, documentaie , oricât de sumar, a unui automobil); F min
-valoarea minim a coeficientului de siguran al ambreiajului.
Pentru F min se au în vedere, în general, urmtoarele valori: 1,1-1,4 pentru autoturisme; 1,3-1,5 pentru autocamioan autocamioanee i autobuze; autobuze; 1,4-3 1,4-3 , 8 pentru autocamio autocamioane ane cu remorc. erificarea decuplrii complete a ambreiajului se face cu automobilul aflat V erificarea
în staionare cu motorul în funciune. Se decupleaz ambreiajul i se schimb succesiv treptele cutiei de viteze. Dac decuplarea nu este complet, se vor înregistra zgomote la schimbarea treptelor de vitez.
230
4.2.2. Diagnosticarea cutiei de viteze
Pentru diagnosticarea cutiei de viteze trebuie s se stabileasc starea tehnic a sistemului de acionare i cea a cutiei de viteze propriu-zise. În cel dintâi caz se au în vedere atât timoneria de comand cât i dispozitivele de fixare i zvorâre amplasate amplasate în interiorul cutiei de viteze. În cazul cutiei c utiei de viteze propriu-zise se cerceteaz angrenajele, dispozitivele de sincronizare, arborii de susinere a roilor dinate, rulmenii i carterul cutiei de viteze. Diagnosticarea sistemului de acionare se face prin inspecie vizual i pe baza corelaiilor dintre simptomele de manifestare a unor defeciuni i cauzele acestora, în tabelul 4.2 sunt prezentate astfel de corelaii, avându-se îns în vedere i aspectele legate de cutia c utia de viteze propriu-zisâ. Pentru diagnosticarea cutiei de viteze, în afara inspeciei vizuale i a analizei simptomelor unor defeciuni, se pot utiliza ca parametri de diagnosticare jocul unghiular, analiza vibroacustic i temperatura carterului. Msurarea jocului unghiular la automobilele organizate dup schema clasic (motor fa i traciune spate) se poate efectua utilizând dispozitivul prezentat în figura 4.9. La pârghia dinamometric 3 se monteaz suporturile reglabile 1 i disculraportor 2. Acesta din urm poate fi rotit manual odat cu un tub inelar exterior cu diametrul de 6-8 mm confecionat din polivinil transparent. Inelul este umplut pe jumtate cu un lichid colorat i are extremitile închise etan. În poziia de lucru, lichidul ocup jumtatea inferioar a inelului i servete ca indicator pentru citirea jocului unghiular. Tehnologia folosirii dispozitivului respect urmtoarele indicaii: se blocheaz automobilul cu frâna de mân i se aduce cutia de viteze la punctul mort;
231
y
se monteaz dispozitivul cu suporturile l pe legtura cardanic cea mai apropiat de cutia de viteze, se anuleaz jocurile din transmisie acionând maneta 5 cu un cuplu de 1-2 daNm, i se rotete discul gradat pân când reperul zero ajunge în dreptul nivelului lichidului din inel; se acioneaz maneta dinamometrului în sens invers, pân la consumarea total a jocului din sectorul transmisiei cuprins între ieirea din cutia de viteze i roile motoare, joc a crui valoare se citete pe discul gradat;
y
se monteaz dispozitivul la captul liber, prevzut cu urub rac, al arborelui cotit al motorului i se repet msurarea cu cutia de viteze cuplat succesiv în fiecare treapt i cu ambreiajul cuplat; mrimea jocului din cutia de viteze se obine sczând din valorile astfel obinute pe aceea obinut la determinarea iniial.
232
în general, valorile admisibile ale jocului unghiular din cutia de viteze sunt: sunt: în treapta I i mersul înapoi, 2,5°; în treapta a II-a, 3,5°; în treapta a llI a, 4°, iar în treptele IV i V, 6°. Metoda vibroacustic se bazeaz pe faptul c spectrul de vibraii al unei cutii de vitez se modific sensibil pe msura avansrii proceselor de uzare(fig.4.10).
Analiza spectrului de frecven al zgomotului sau vibraiilor generate de cutiile de viteze permite atât detecia defectelor incipiente, cât i diagnosticarea cauzei defectului, întrucât pune în eviden frecvenele la care s-au produs modificri semnificative de nivel i care pot fi corelate cu frecvenele vibraiilor generate de defecte mecanice (dezechilibrri, angrenare angrenare cu joc, rezonane etc). Metoda poate evidenia: modificri ale jocurilor din angrenaje i din caneluri datorate uzurilor suprafeelor de frecare sau deformrilor arborilor, 233
deteriorri prin piting ale danturilor, uzuri excesive sau anormale ale corpurilor i suprafeelor suprafeelor de rulare ale rulmenilor. Pentru efectuarea determinrilor se fixeaz pe carcasa cutiei de viteze un traductor de vibraii care este cuplat la un bloc electronic care amplific i prelucreaz semnalul transmis de traductor, indicând nivelul general de vibraie, nivelul principalelor sale componente sau afiând pe un osciloscop spectrul de frecven al vibraiei. În mod similar se procedeaz când se analizeaz zgomotul produs de cutia de viteze, cu deosebirea evident c în locul traductorului de vibraie se utilizeaz un microfon special amplasat cât mai aproape de cutia de viteze. Metoda vibroacustic prezint marele avantaj de a permite diagnosticarea unora dintre agregatele transmisiei într-un timp scurt i far a le demonta. Pe de alt parte îns, rezultatele pe care le ofer sunt influenate de calitile lubrifiantului, zona de culegere a vibraiilor sau sunetelor, precum i de ali factori decât cei supui observaiei, iar aparatura are un cost ridicat i este puin robust. în plus, utilizarea ca element de referin a unor valori admisibile standard pentru nivelurile de vibraii sau zgomot nu este recomandat întrucât impedana mecanic variaz mult chiar la cutii de viteze de acelai tip. De aceea, nivelurile de referin de vibraii i zgomot trebuie precizate pentru fiecare cutie de viteze în parte prin msurtori iniiale, atunci când aceasta se afla în perfect stare tehnic, ceea ce reprezint o dificultate suplimentar. Diagnosticarea termic a cutiei de viteze i reductorului folosete ca parametru variaia temperaturii acestor subansambluri la un regim de sarcin i turaie stabilit, operaia desfurându-se pe standul dinainometric cu rulouri. În timpul funcionrii temperatura carterului crete atingând un regim staionar dup circa 30de minute. În cazul unei cutii de viteze cu stare tehnic necorespunztoare, creterea temperaturii este mai rapid i atinge valori superioare superioare (fig. 4.11). Acest lucru se datoreaz uzurii suprafeelor de lucru, mririi jocurilor funcionale, deteriorrii suprafeelor de frecare, lubrifiantului necorespunztor sau lips. 234
Informativitatea parametrului este maxim în perioada în care regimul termic s-a stabilizat, deci dup aproximativ 30 de minute de funcionare, ceea ce conduce la o ocupare îndelungat a standului dinamometric. Practic, s-a dovedit îns c dup o perioad de înclzire de numai 5 minute regimul termic al cutiei de viteze permite o difereniere net a unei stri tehnice necorespunztoare de una normal. Ca parametru de diagnosticare poate fi utilizat, de asemenea, timpul scurs pân la atingerea unei anumite temperaturi, plecându-se de la un nivel termic prestabilit, i în acest caz timpul necesar efecturii operaiunii de diagnosticare se reduce simitor. Valorile temperaturii se culeg cu ajutorul unor traductoare termometrice plasate în masa uleiului - procedeu incomod i mai rar folosit - sau din unele puncte ale suprafeei exterioare a carterului cutiei de viteze.
235
Prezena unor defeciuni poate fi recunoscut de asemenea prin modul în care ele afecteaz corecta funcionare a cutiei de viteze. Corelaiile dintre parametrii de stare ce definesc starea de defect i simptomele acestora sunt prezentate în tabelul 4.2. Tabelul 4.2. Corelaiile dintre parametrii de stare tehnic i simptomele defeciunilor defeciunilor cutiei de viteze
4.2.3. Diagnosticarea transmisiei longitudinale
Starea tehnic a transmisiei longitudinale (cunoscut i sub numele de transmisie cardanic) este definit de uzurile articulaiilor cardanice i ale canelurilor i de deformarea arborilor. De aceea, ca parametri de diagnosticare
236
se folosesc jocul unghiular i btaia radial, mrimi cu dependen univoc de parametrii de stare. Jocul unghiular se poate determina static, utilizând acelai dispozitiv ca i în cazul cutiei de viteze. Cu automobilul imobilizat cu ajutorul frânei de mân i cutia de viteze la punctul mort, se msoar jocurile unghiulare la cele dou extremiti ale transmisiei longitudinale, jocul acesteia fiind diferena dintre cele dou citiri.
Jocul unghiular poate fi determinat i în regim dinamic, cu ajutorul lmpii stroboscopice, în condiiile i dup tehnologia utilizat la evidenierea patinrii ambreiajului. Se execut cu vopsea dou marcaje situate în acelai plan: unul pe flana arborelui secundar al cutiei de viteze i cellalt pe flana arborelui primar al transmisiei principale. Se cupleaz treapta de priz direct i se vizualizeaz primul dintre cele dou marcaje în dou regimuri: traciune, respectiv frân de motor. Cu ajutorul poteniometrului lmpii stroboscopice se aduce imaginea statica a reperului respectiv în aceeai poziie pentru ambele regimuri de funcionare. Diferena dintre cele dou unghiuri de defazare citite pe scara lmpii stroboscopice reprezint, în situaia lipsei de patinare a arobreialului, jocul unghiular al cutiei de viteze în treapta de priz direct. Dup aceasta se repet msurarea pentru cel de al doilea reper, obinându-se jocul total al transmisiei de la motor i pân la intrarea în transmisia central. Evident, diferena dintre cele dou jocuri reprezint jocul în transmisia longitudinal. Btaia radial a unui arbore cardanic 1 (fig. 4.12) se msoar folosind un comparator comparator 2 montat pe suporturile 3 prin intermediul dispozitivului dispozitivului de prindere 4 i al celui din fixare 5 pe cadrul cadr ul vehiculului. În locul dispozitivului 5 cu fixare mecanic se poate utiliza un dispozitiv cu prindere magnetic, de mai mici dimensiuni i mai uor de manevrat.
237
Dup montarea sistemului de msur pe automobilul având puntea motoare suspendat i blocat la roile în contact cu solul, se cupleaz treapta I a cutiei de viteze, meninând turaia la cea mai sczut valoare de funcionare stabil i se citete btaia maxim a acului comparatorului. Verificarea tuturor arborilor cardanici ai vehiculului se face separat, meninând dispozitivul cât mai aproape de mijlocul arborelui respectiv. În funcie de tipul de automobil, se accept ca valori limit bti radiale de 0,8,,,1,2 mm. Identificarea eventualelor defeciuni ale transmisiei longitudinale poate fi efectuat, de multe ori, pe baza corelaiilor dintre parametrii de stare i simptomele de manifestare a defeciunilor prezentate în tabelul 4.3. Tabelul 4.3 Corelaiile dintre simptomele i cauzele unor defecini ale transmisiei longitudinale
238
4.2.4. Diagnosticarea punii motoare
Parametrii utilizai la diagnosticarea diferenialului i transmisiei centrale sunt jocul unghiular, analiza vibroacustic i regimul termic. Jocul unghiular se msoar tot cu dispozitul prezentat în figura 4.9. Automobilul se ridic pe elevator i se menine apsat pedala de frân. Se monteaz dispozitivul de msurare pe furca dinspre diferenial a crucii cardanice i se procedeaz apoi în mod obinuit, ca la cutia de viteze i transmisia cardanic. Valoarea admisibil a jocului unghiular este 35°- 45° iar cea limit 55°- 65°. În privina analizei vibroacustice i a determinrii regimului termic, se aplic aceleai metode ca i în cazul diagnosticrii cutiei de viteze. Dei sensibil erorilor subiective de interpretare i tributar experienei celui ce o practic, diagnosticarea pe baza zgomotului produs în funcionare poate constitui o metod pe cât se simpl, pe atât de eficient i economic. In vederea efecturii testrii propriu-zise se va asigura eliminarea surselor de zgomot anormal ce pot proveni de la celelalte sisteme ale automobilului. Încercarea se va efectua pe un drum asfaltat cu suprafaa în bun stare. Se procedeaz la înclzirea transmisiei prin rularea automobilului timp de aproximativ 15 minute, dup care se trece la încercarea propriu-zis care se efectueaz la deplasarea în regim de croazier, de acceleraie i de frân de motor. Zgomotele caracteristice i cauzele posibile sunt prezentate în tabelul 4.4.
239
În cazul arborilor planetari ai punilor motoare spate diagnosticarea are în vedere jocul unghiular datorat uzurilor din caneluri i zgomotul la trecerea din regim de accelerare în frân de motor i invers. La arborii planetari ai punilor motoare fa intervin, în plus, aspectele legate de starea tehnic a cuplajelor unghiulare. O bun informaie privind starea tehnic a cuplajelor unghiulare se poate obine printr-o inspecie vizual. Astfel, fisuri, înepturi, crpturi, urme de frecare, rupturi ale burdufului protector sunt defeciuni ce reclam înlocuirea imediat a acestuia. Un aspect de cauciuc îmbtrânit al burdufului se datoreaz unei ungeri necorespunztoare sau o supraînclzire a cuplajului respectiv. Etaneitatea burdufului se verific prin comprimarea lui manual: o scpare de aer indic necesitatea schimbrii burdufului. În cazul în care un colier este slbit, se va împinge burduful, recoltându-se o mic prob de unsoare. Dac aceasta este spumat sau are aspect lptos, ea este contaminat cu ap; prezena unor impuriti mecanice (praf, nisip) poare fi sesizat tactil, prin frecarea unei mici cantiti cantiti de unsoare între degete. Prezena unor urme de frecare pe arborele planetar se poate datora unor contacte cu asiul automobilului datorit ruperii sau slbirii unui arc al suspensiei, deteriorrii suporturilor grupului motor-ambreiaj-cutie motor-ambreiaj-cutie de vitez sau deformrii asiului. Producerea unor zgomote anormale în timpul deplasrii automobilului poate semnala, ca i în cazul celorlalte componente ale transmisiei, prezena unor defeciuni ale arborelui planetar (tabelul 4.4). Verificrile se fac în aceleai condiii ca în cazul diferenialului i transmisiei principale. Tabelul 4.4 Diagnosticarea punii motoare dup zgomot
240
4.3. Diagnosticarea transmisiilor automate hidrodinamice hidrodinamice 4.3.1. V erificri erificri preliminare
De multe ori, o funcionare anormal a unei transmisii automate hidrodinamice nu este produs de o defeciune a transmisiei propriu-zise, iar remedierea ei este relativ simpl i necostisitoare. De aceea, înaintea diagnosticrii transmisiei automate se recomand efectuarea unor verificri preliminare.
241
Nivelul uleiului în transmisia automat se verific atunci când selectorul de programe este în poziiile D (drive) sau P (parcare), cu motorul funcionând la mers încet în gol (ralanti) i la temperatura normal de funcionare (fig. 4.13).
Daca verificarea s-ar face cu motorul oprit, rezultatul ar fi incorect, deoarece o parte din uleiul din hidrotransformator se scurge în baia de ulei iar nivelul msurat este foarte ridicat. La pornirea motorului, pompa de alimentare umple hidrotransformatorul i rampele de ulei ale sistemului de comand, astfel încât nivelul în baie scade la nivelul normal de funcionare. Automobilul trebuie s staioneze pe o suprafa orizontal cu transmisia la o temperatur normal de funcionare (cald). Se deplaseaz selectorul de programe prin toate poziiile - P, R,..., N, D, 4 (3), 3 (2), 2 (1) - i apoi se selecteaz poziia P. Se las motorul s funcioneze dou minute, dup care, cu motorul în funcionare la mersul încet în gol, se scoate tija indicatoare de nivel (joja) i se terge cu o cârp fr scame, apoi se introduce complet înapoi i se extrage imediat, fcându-se citirea. O cantitate de ulei excesiv este la fel de duntoare ca i o cantitate insuficient, ea ducând la producerea fenomenului de spumare datorit cruia transmisia va înregistra alunecri importante. Se va verifica de asemenea respectarea indicaiilor constructorului privind tipul uleiului folosit. De exemplu, în cazul utilizrii unui ulei de transmisie Dexron 242
II în locul unui ulei u lei de tip F, datorit caracteristicilor diferite de viscozitate ale celor dou fluide se va înregistra o uoar alunecare în tot domeniul de funcionare al transmisiei. Starea uleiului poate fi apreciat în funcie de culoare, miros, prezena unor particule sau a apei. Dac culoarea este cea original, fr decolorare, se apreciaz c transmisia funcioneaz în bune condiii.
Dobândirea de ctre ulei a unui anumit miros de ars, însoit de decolorarea sa semnaleaz funcionarea incorect a unor ambreiaje lamelare sau frâne cu band care nu cupleaz complet i care, din cauza alunecrii permanente, se supraînclzesc. supraînclzesc. Uleiul închis la culoare i cu miros puternic de ars conine mici particule
provenite din materialele de friciune ale frânelor sau ambreiajelor printr-o uzare prea intens. Prezena apei în ulei produce o emulsie cu aspect lptos. Apariia apei în ulei este determinat în general de cauze externe sale de deteriorarea schimbtorului de cldur cldur ce asigur rcirea uleiului din transmisie. transmisie. Mersul încet în gol al motorului trebuie s fie stabil i s respecte turaia indicat de constructor. În timpul reglrii selectorul de programe trebuie s fie în poziiile N (neutru) sau P (parcare), iar în final se verific funcionarea uniform, linitit, cu selectorul în D (drive). La trecerea selectorului în D se simte o uoar scdere a turaiei din cauza creterii sarcinii aplicate motorului.
Din motive de securitate, reglajul mersului încet in gol, precum i alte reglaje ale motorului se efectueaz cu selectorul de programe în poziiile N sau P. O turaie de mers încet în gol prea ridicat determin accentuarea efectului de târâre a automobilului (automobilul începe s se mite încet când se selecteaz poziia D, înainte de a apsa pe acceleraie). Turaia ridicat conduce i la cuplarea brusc a frânelor cu band la prima acionare a selectorului de programe.
243
O turaie de mers încet în gol prea sczut poate produce oprirea motorului. Timoneria acceleraiei trebuie s fie reglat conform prescripiilor constructorului. Ea se compune din tije i leviere sau din cabluri i are dou pri: timoneria normal (cablul normal) de acceleraie care face legtura între pedala de acceleraie i clapeta de acceleraie a sistemului de alimentare al motorului i timoneria inferioar (cablul inferior) care transmite micarea acestei clapete tijei pistonului sertar de acceleraie din transmisie (fig. 4.14).
1- carburator
2- cablul de acceleraie 3- pedal de acceleraie 4- timoneria pistonului-sertar 5- piston-sertar de accelerare 6- pistona 7- levier 8- cablul inferior de acceleraie 244
Reglarea timoneriei de acceleraie se face când pedala de acceleraie nu este apsat. La mersul încet în gol, clapeta de acceleraie trebuie s se afle în poziia corespunztoare acestui regim de funcionare a motorului, iar pistonul sertar de acceleraie din transmisie trebuie s fie în poziia de stop sau foarte aproape de aceasta. La o acionare complet a pedalei de acceleraie, acceleraie, clapeta de acceleraie acceleraie va trebui s se deschid complet. În figura 4.15 se arat reglarea cablului normal de acceleraie. Cmaa cablului (8) este prevzut cu dou piulie de reglare (6), câte una de fiecare parte a furcii de prindere. Cmaa cablului este fixat cu un inel (4) i un manon (5). Reglarea se face cu cele dou piulie pân ce distana dintre captul cmii cablului i manonul cablului interior interior devine 0,25....0,75 mm. Modificarea Modificarea lungimii cmii cablului de acceleraie conduce la schimbarea poziiei pistonului sertar din transmisie i, prin aceasta, a presiunii din sistemul de comand al cutiei de viteze. Atunci când cablul de acceleraie este prea strâns, pistonul sertar din transmisie va fi deplasat mrind presiunea de comand. comand. în acest caz cuplarea treptelor de jos în sus va fi întârziat întârziat i se va face brusc. În situaia invers, cuplarea de jos în sus se va produce prea devreme iar ambreiajele i frânele cu band vor patina. La multe transmisii automate hidro dinamice, comanda pistonului sertar de acceleraie nu se face printr-un cablu, ci pe cale pneumatic: depresiunea din galeria de admisiune, proporional cu sarcina motorului, este transmis cu ajutorul unei conducte la o capsul vacuumatic a crei membran acioneaz asupra tijei pistonului sertar de acceleraie. În acest caz, reglajul const în modificarea lungimii tijei de legtur dintre membrana capsulei i pistonul sertar de acceleraie.
245
1- carburator 2- articulare sferic pentru timoneria de acceleraie 3- levier 4- inel
5- manon de plastic 6- piulie de fixare 7- dimensiunea de reglare 8- cablul exterior
246
Timoneria selectorului de programe face legtura între levierul selectorului de programe i tija pistonului sertar manual al transmisiei. Reglarea timoneriei selectorului de programe se face în poziia N a levierului selectorului de programe i a tijei pistonului sertar de comand din transmisie. transmisie.
Cele dou extremiti ale cablului de acionare sunt prezentate în figura 4.16. Reglarea se realizeaz prin dispozitivul cu urub, piuli i contrapiuli de la levierul de comand. Reglajul este corect dac fiecrei poziii a levierului îi va corespunde poziia corect a tijei sertarului din transmisie. Ori de câte ori levierul selectorului este trecut într-o nou poziie, se va percepe un "clic" produs de dispozitivul de fixare format din rola (1) i sertarul zimat (2). Timoneria sau cablul selectorului trebuie s fie flexibile astfel încât micrile motorului i transmisiei datorate vibraiilor i oscilaiilor acestora în raport cu asiul automobilului pe care este montat levierul selectorului de programe s nu afecteze reglajul realizat.
247
Dup efectuarea celor cinci verificri prealabile i a eventualelor operaiuni corective relevate ca necesare, se va trece la testarea transmisiei hidro dinamice propriu-zise. Aceasta se va realiza atât în condiii de drum, cât i în atelier.
4.3.2. Testarea pe drum
Se urmresc mai multe aspecte: verificarea vitezelor la care se produce schimbarea treptelor, calitatea cuplrii, verificarea dispozitivului de parcare i a mersului înapoi. erificarea vitezelor de schimbare a treptelor se face pe un drum V erificarea
orizontal pentru trei modaliti de acionare a pedalei de acceleraie:
apsare apsare progresiv, lent în vederea obinerii unei accelerri moderate a automobilului; automobilului; apsarea rapid, pân la captul cursei, pentru a se obine o accelerare mai puternic; plecând de la deplasarea cu o anumit vitez, se apas brusc i pân la capt pedala de acceleraie în scopul realizrii celei mai rapide accelerri a automobilului (manevr denumit "kickdown "). Selectorul de regimuri de funcionare trebuie plasat în poziia D (drive conducere normal). Se vor urmri vitezele la care se produce trecerea dintr-o treapt în alta, atât de jos în sus, cât i invers. În general, costructorii public tabelele cu vitezele de cuplare pentru fiecare din tipurile de transmisii realizate. Tabelul 4.5 este un astfel de exemplu. itezele de schimbare a treptelor (km / h) Tabelul 4.5 V itezele
248
Calitatea cuplrii se refer atât la duritatea (producerea de ocuri), cât i la apariia alunecrii (neconcordan între turaia motorului i viteza automobilului) la schimbarea treptelor. Verificrile trebuind s se fac atât la sarcini mici, cât i la solicitri mari, ele vor avea loc atât pe drum orizontal, cât i la urcarea unor rampe, iar uneori chiar cu acionarea parial, pe o scurt durat de timp, a sistemului de frânare. erificarea dispozitivului de parcare urmrete modul în care acesta îi îndepliV erificarea
nete funciunea de blocare a transmisiei în cazul unei imobilizri mai îndelungate a automobilului. Cu automobilul pe o pant se selecteaz poziia P a selectorului i se elibereaz pedala de frân: automobilul trebuie s rmân imobilizat. V erificarea erificarea mersului înapoi urmrete dac la introducerea selectorului în
poziia R se produc zgomote anormale i dac se manifest fenomenul de alunecare. 4.3.3. V erificarea erificarea în atelier
În afara verificrilor preliminare, prezentate anterior, în atelier se controleaz i transmisia hidrodinamic propriu-zisâ pe baza a dou tipuri de încercri: testul turaiilor critice i, respectiv, verificarea presiunii. Testul turaiilor critice se efectueaz conform tehnologiei prezentate în continuare.
La motorul înclzit în prealabil se cupleaz un turometru. Se trage frâna de mân i se ine bine apsat pedala de frân. Se aduce levierul selectorului într-o
249
poziie de mers înainte sau la mersul înapoi i se apas pedala de acceleraie pân la capt, meninând-o astfel pân când motorul va atinge turaia maxim, dar nu mai mult de cinci secunde. Imediat dup aceasta, se aduce selectorul în poziia N i se las motorul s funcioneze cel puin o jumtate de minut la 10001200 min-1 pentru a rci uleiul din transmisie. Numai dup aceasta se poate trece la efectuarea msurtorii urmtoare, pentru o alt poziie a levierului selectorului. De obicei aceste determinri se fac pentru toate programele de mers înainte i pentru mersul înapoi, comparându-se turaiile maxime msurate cu cele indicate de constructor pentru transmisia respectiv. Dac valorile msurate sunt mai mici decât cele indicate de productor, cauza o constituie defectarea cuplajului unisens al difuzorului hidrotransformatorului care nu mai asigur blocarea. O astfel de situaie nu va conduce la imposibilitatea automobilului de a demara, dar acesta va accelera destul de lent pân la aproximativ 60 km/h, manifestându-se foarte asemntor, dar în mod îneltor, cu un fenomen de alunecare. Trebuie reamintit îns c un demaraj necorespunztor se poate datora i strii tehnice necorespunztoare a motorului, care va trebui verificat la rândul ei. Observaie: Dac automobilul nu poate dezvolta viteza maxim prescris dei realizeaz demaraje normale, iar starea tehnic a motorului este corespunztoare, defeciunea poate fi localizat la nivelul cuplajului unisens al statorului, care nu decupleaz. Dac turaiile critice sunt mai mari decât cele normale în toate poziiile selectorului de regimuri, rezult c exist o alunecare în transmisie produs probabil de o presiune prea sczut. Cauza acesteia poate fi localizat la nivelul pompei de ulei, al tubului de aspiraie sau al filtrului de ulei. Un filtru colmatat, un tub fisurat sau chiar defectarea garniturii de etanare a tubului (fig. 4.17) pot conduce la apariia apariia fenomenului de alunecare a transmisiei. Dac turaia critic este prea mare doar într-o singur poziie a levierului de selectare a programului, defectul este de natur mecanic i fr legtur cu nivelul general al presiunii uleiului. Poate fi vorba, de exemplu, de dereglarea benzii unei frâne. De aceea se va verifica mecanismul de acionare a frânei corespunztoare corespunztoare treptei de vitez la care apare alunecarea.
250
erificarea presiunii din rampa de ulei se efectueaz cu ajutorul unui V erificarea
manometru cuplat la rampa de ulei, care este prevzut cu un orificiu special destinat acestui scop (fig.4.18). Automobilul va fi urcat pe un elevator. O persoan ajuttoare aflat în automobil va menine apsat ferm pedala de frân pe toate durata testului, care va trebui realizat rapid, în maximum dou minute, pentru a se preveni supraînclzirea fluidului de lucru. Motorul va funciona la 1000-1200 min- 1 . Se vor efectua msurtori pentru toate poziiile levierului selectorului de programe. Valorile obinute se vor compara cu cele precizate în documentaia tehnic a transmisiei respective. Cu titlu orientativ, în poziiile D i N se poate obine o presiune de aproximativ 700 kPa, dar în poziiile R si I presiunile vor fi mai ridicate aproximativ 1000kPa.
R si I presiunile vor fi mai ridicate - aproximativ 1000 kPa. 251
Obtinerea unor valori scazute ale presiunii se poaie datora filtrului de ulei, tubului de absorbtie a uleiului, saibei de etansare a tubului, dar si unei slabiri a prinderii corpului pompei de ulei de transmisie care duce la scapari interne de ulei. O alta posibilitate o constituie defectarea regulaiomlui de presiune. Se aclioneaza apoi manual asupra tijei pistonului sertar de acceleratie din transmisie, transmisi e, deplasand-o pana in pozitia corespunzatoare actionarii complete a pedalei de accelerate. Daca sisiemul de acjionare este pneumatic, se va decupla capsula vacuumatica de conducta de legatura cu galeria de admisiunc si in locul ei va fi montata o pompa manuala de vacuum, prevazuta cu un vacuumetru. Se va pomi de la o depresiune de minim 375 mm, corespunzatoare regimului de ralanti, ajungandu-se la aproximativ 75 mm - valoare caracteristica motorului functionand la plina sarcina. Presiunea uleiului din rainpa va trebui sa creasca de doua pana la trei ori faja de regimul initial de functionare. Daca presiunea este normala la regimul initial dar, pe masura actionarii pistonului sertar de acceleralie cresterea ei este insuficienta, rezulta ca exista o defectiune in blocul supapelor de comanda. Un simptom asemanator apare si in cazul obturarii sau strangularii conductei de legatura dintre galeria de admisiune si capsule vacuumatica a pistonului sertar de acceleralie. Lipsa de etanseitate a capsulei va compromite caltiatea schimbarii treptelor de viteza. In cazul aparijiei unei funclionari anormale a transmisiei automate hidrodinamice, hidrodinamice, o ulilitate practice poate fi oferita de un ghid de diagnosticare care sa prezinle corela]iile posibile dintre defectiuni si simptomele acestora. Un astfel dc ghid, apli-cabil apli-cabil pentm cele mai multe transmisii automate, este prezentat m tabelul 4.6.
252
253
Tabelul 4.6 hidrodinamice
Ghid de diagnosticare a unei transmisii automate
Cauze posibile:
1.Nivelul uleiului este incorect 2.Reglajul timoneriei de acceleraie incorect 3.Reglajul timoneriei selectorului de programe incorect 4.Turaia de ralanti incorect 5.Reglajul incorect al frânei cu band 6.Sertarul regulatorului primar se blocheaz 7.Sertarul regulatorului secundar se blocheaz 8.Pistonul sertar pentru acceleraie se blocheaz 9.Supapa regulatorului se blocheaz sau traductorul nu funcioneaz 10.Pistonul sertar de cuplare 1-2 se blocheaz 11..Pistonul sertar de cuplare 2-3 se blocheaz 11 12..Plcile ambreiajului uzate 12 13..Plcile ambreiaiului gripate 13 14..Banda sau frân uzat 14 15..Dispozitiv servo defect 15 16..Presiunea din ramp sczut 16 17..Presiunea din ramp înalt 17 18..Scurgeri interne de ulei 18 19..Cuplajul unisens al transmisiei defect 19 20.Cuplajul unisens al hidrotransformatorului alunec 21.Cuplajul unisens al hidrotransformatorului gripat 22.Pompa de ulei uzat sau defect 23.Radiatorul de rcire a uleiului ineficient sau rampa de ulei blocat 24.Angrenaje uzate sau defecte 25.Hidrotransformatorul defect 26.Contactele întreruptorului de pornire defecte 27.Timoneria dispozitivului de parcare dereglat 28.Motorul dereglat 29.Contactul pentru kickdown sau electromagnetul defecte 30.Contactul de control pentru overdrive defect 31.Ambreiajul de blocare a hidrotransformatorului defect 254
32.5. DIAGNOSTICAREA DIAGNOSTICAREA ECHIPAMENTULUI DE DE RULARE RULARE 33. 34.5.1. Aspecte generale
35.Este îndeobte cunoscut c starea tehnic a roilor automobilelor influeneaz puternic securitatea circulaiei, economia de carburant i costul exploatrii. 36.Calitatea roilor sufer modificri în urma uzurii naturale a anvelopelor, deteriorrii lor prin contactul cu corpuri tioase, deformrii jantelor datorit ocurilor produse de neregularitile drumului i este afectat de nerespectarea valorii nominale a presiunii de gonflare, dezechilibrrii roilor, dereglrii unghiurilor direciei i a folosirii unor amortizoare defecte. 37.Parametrii principali de diagnosticare a roilor sunt adâncimea profilului benzii de rulare, temperatura pneului i gradul de echilibrare. 38.Adâncimea profilului anvelopei se msoar cu un ubler special de adâncime in diverse locuri de pe circumferin i, în general, în zonele mai uzate. În conformitate cu normativele actuale, adâncimea minim acceptat este de 1,5 mm pentru orice tip de antovehicule. Durata de exploatare a unui pneu montat corect i exploatat la presiunea prescris de fabricant depinde de calitatea drumului i se poate aproxima aprioric tiind c uzura normal a anvelopei este de 0,15-0,25 mm din grosimea ei la 1000 km de rulaj. Factorii care condiioneaz andurana pneurilor sunt prezentai în figura 5.1. 39.Verificarea presiunii aerului din pneuri este esenial pentru atingerea duratei normale de expoatare a acestora precum i pentru meninerea consumului de combustibil în limite normale. Pentru controlul acestui parametru se folosesc manometre fixe sau portabile. Aplicarea procedeului este îngreunat de accesul uneori dificil la ventilele pneurilor interioare ale roilor duble, i prezint riscul pierderii aerului din pneuri În timpul verificrii presiunii.În afar de acestea, metodei i se imput c nu ine seama de faptul c, pe msura avansrii exploatrii, caracteristicile elastice ale materialului pneurilor se modific, ceea ce impune o
255
permanent corectare a valorii presiunii de gonflare pentru a conserva forma balonului. De aceea apare mult mai raional procedeul controlului bazat pe msurarea msurarea deformaiei pneului. 40.Principiul metodei const în msurarea deformaiei a prii laterale a anvelopei când aceasta este apsat cu o for de anumit mrime P (fig.5.2, a). Aceast for este echilibrat de cea corespunztoare presiunii interioare a aerului Pa i de cea de elasticitate a materialului P p (fig.5.2, b):
41. 42.
256
43.
257
44.Ultima se modific în timpul exploatrii i, pentru a pstra aceeai deformaie a pneului, presiunea aerului trebuie s fie corectat treptat. Locul de aplicare a forei de deformare P trebuie s fie plasat la o înlime h, bine stabilit pentru fiecare tip de pneu, la fel ca i valorile nominale i limit ale forei de deformare, valori care corespund deformaiei nominale i limit ale pneului.
45.
46. Schema de principiu a instalaiei care se folosete în acest scop, în cazul unui autovehicul cu roi jumelate, cuprinde patru cilindri 5 (fig.5.3), care încadreaz cele patru roi ale punii i sunt alimentai cu lichid de frân sau ulei din rezervorul 4; cu ajutorul pompei 3 lichidul pompat trece printr-un i un distribuitor 1. Elementul de msur este constituit rezervor tampon 2 i dintr-un palpator 2 (fig.5.4) având la o extremitate un pistona care evolueaz în cilindrul 3 (reper 5, fig.5.3). 47.Cilindrul este echilibrat de arcul lamelar 4 i sufer deplasri relativ mici, atât cât sunt necesare pentru comanda contactelor a, b, i c din dispozitivul 5. 48.Primul dintre acestea servete pentru corectarea dispozitivului de msur 1 a deformrii, contactul fcându-se pentru valoarea nominal a forei de. apsare. Contactul b oprete msurarea i acioneaz la atingerea valorii limit a forei de apsare, iar ultimul contact c comand revenirea la 258
situaia iniial. Instalaia poate fi montat pe standul cu rulouri, permite o testare simpl i rapid i exclude pericolul defectrii ventilelor sau al pierderii aerului din pneuri. 49.Pentru controlul reparaiei anvelopelor se poate folosi ca parametru de diagnosticare duritatea cauciucului care se msoar cu un dispozitiv, al crui palpator 2 (fig. 5.5) se aeaz pe pneu i se apas manual cu ajutorul manetei 7. Efortul dezvoltat deplaseaz palpatorul care împinge sectorul dinat 1; la rândul lui acesta rotete rotia 3 producându-se astfel deplasarea acului indicator 9 în dreptul unei scale gradat în uniti de duritate. Efortul de apsare este echilibrat de arcul 8, legat de pârghia sectorului 1 prin piesele de reglare 4, 5 i 6. Î n funcie de caracteristicile arcului, pe scal se traseaz reperele zero, care corespunde unui material insuficient vulcanizat, i 100, care corespunde limitei de supravulcanizare. 50.Folosind ca parametru de diagnosticare temperatura pneului, procedeul de diagnosticare termic se bazeaz pe observaia c, în aceleai condiii de rulaj i stare atmosferic, temperatura unui pneu cu un grad avansat de uzur crete mai mult decât în cazul unei anvelope noi. Creterea temperaturii pneului micoreaz rezistena structurii sale, mai ales prin deteriorarea legturii dintre pânze i masa elastic, dintre carcas i stratul de protecie. În cazul existenei unor mici
259
51. 52.defeciuni nereparate la timp (mici ruperi, desprinderi, tieturi), uzura prin oboseal accelereaz distrugerea materialului în zona respectiv, conducând la scoaterea timpurie din funcie a pneului. 53.Temperatura limit de funcionare a unui pneu este de 70 -75 CC, la o temperatur ambiant de 20°C. Atingerea unor temperaturi de 100 -120°C atest producerea unei situaii critice, iar rulajul cu temperaturi superioare nivelului menionat este total nerecomandabil deoarece este legat de pericolul exploziei pneului. 54.Pentru msurarea temperaturii se folosesc termometrele cu ac sau de construcie special cu termistoare; cu ajutorul lor se msoar fie temperatura pneului, fie a aerului din interior, dup consumarea unei anumite distane de rulare, cu o anumit vitez i pe un drum a crui categorie este stabilit de fabricant. 55.5.2. Echilibrarea roilor
260
56.Gradul de dezechilibrare a roii, important parametru de diagnosticare, precizeaz starea tehnic a acestui ansamblu din punctul de vedere al echilibrrii sale. 57.Dezechilibrarea roilor se poate datora atât procesului de fabricaie, cât i exploatrii. Din fabricaie roile pot iei cu imperfeciuni de echilibrare datorate neomogenitii materialelor, abaterilor dimensionale, existena valvei etc. De aceea, toate roile noi trebuie echilibrate. Simptome de dezechilibrare mai apar i în urma utilizrii normale a automobilului, când roile se uzeaz neuniform, în urma interveniilor efectuate asupra camerei sau anvelopei, prin aplicarea de manoane, prin modificarea poziiei unghiulare a anvelopei la înlocuirea camerei, la recondiionarea jantei etc. 58.Exploatarea automobilelor cu roi neechilibrate este legat de riscul deteriorrii rulmenilor i amortizoarelor, de înrutirea inutei de drum i a securitii circulaiei. Automobilul prezint vibraii periculoase i. la o anumit vitez, roile nu mai menin contactul permanent i ferm cu solul, direcia prezint nesiguran iar eficiena frânelor se reduce. 59.
60.5.2.1. Teoria echilibrrii 61.O roat de automobil este dezechilibrat static atunci când centrul ei de greutate G (fig.5.6) este deplasat în raport cu centrul de rotaie O. Din acest motiv, în timpul mersului lagrul roii este solicitat de fora centrifug C: 62. C ! mr [ 2 , 63.relaie în care m este masa neechilibrat a roii; r - distana de la punctul de aplicare al acestei mase la centrul de rotaie; [ - viteza unghiular a roii. Dac centrul de greutate al roii se afl deplasat i lateral, la distana a fa de planul de simetrie longitudinal al roii, atunci apare i un cuplu M: 64. M ! samr [ 2 , 65.de semn variabil, care antreneaz roata în oscilaii direcionale, fcând-o s ruleze erpuit pe sol. În afar de acestea, fora neechilibrat C produce un cuplu suplimentar în raport cu axul fuzetei, determinând micri oscilatorii periculoase ale roilor directoare. În acest caz se spune c roata este dezechilibrat dinamic.
261
66.Reducând ansamblul vehicul-suspensie-roat la un sistem fizic reprezentat schematic în figura 5.7, proiecia de fore pe axa vertical conduce la urmtoarea ecuaie de echilibru: ,,
,
67 . mr x cx kx ! C sin [ t
68. 69. În care: C sin [ t ! mr [ 2 sin [ t - componenta pe vertical a forei neechilibrate; 70.kx - fora de elasticit e lasticitate ate a arcului a rcului suspensiei; 71.cx - rezistena amortizorului; 72.mr x - fora de inerie a roii, mr fiind masa acesteia; - timpul. 73.l 74.Soluia ecuaiei precedente are forma: 2 75. x ! ?mr [ 2 sin [ t N A/ «¬mr k / m [ 2 c[ / m 2 »¼, ½
76.
77. 78.unde:
79. tg N ! c
[
/
m[
2
k
(5.3)
80. 81.este defazajul dintre fora perturbatoare i axa Ox. 82.Amplitudinea acestei micri oscilatorii este, prin urmare: 262
83.
x max
!
r [ / «¬- k / m
2
m r
m
[ 2
c[ / 2
m
2 »¼, ½
(5.4)
84.de unde rezult c intensitatea perturbaiei crete proporional cu masa neechilibrat i cu turaia (prin intermediul vitezei unghiulare a roii [ ). La un anumit regim de vitez i pentru un pneu dat, masa neechilibrat poate fi apreciat prin msurarea amplitudinii micrii oscilatorii pe care o provoac. 85.Prima condiie a echilibrrii este cea rezultat din echilibrul static al roii, care impune aducerea centrului de greutate în axa de rotaie. Aceasta revine la aduga pe roat o mas adiional ma egal cu masa neechilibrat m, operaie care se efectueaz folosind contragreuti de plumb care se prind pe bordul jantelor cu cleme elastice, în partea opus prezenei masei m. 86. în acest caz roata va fi echilibrat static i se va menine în echilibru stabil în orice poziie unghiular a sa, atunci când va fi suspendat pe un ax orizontal. 87 .Dinamic, îns, roata va continua s rmân dezechilibrat, deoarece cuplul de dezechilibrare dinamic M continu s existe. Pentru a fi echilirat echilirat dinamic, dinamic, roii trebuie s i se aplice a plice un cuplu bC' 88.bC'=aC 89.egal cu cuplul de dezechilibrare, aplicând masa adiional ma pe jant la o distan b de planul median al roii (fig. 5.8).
263
90.
91.La roile cu jante late, echilibrarea cu o singur contragreutate nu duce la rezultate satisfctoare, fapt care impune plasarea a dou contragreuti adiionale, câte una pe fiecare flanc al jantei (fig. 5.9). i într-un caz i întraltul se cere respectarea celor dou condiii fundamentale enunate: 92.- condiia de echilibru echilib ru static: 93.C = C 1 + C 2 , în cazul din figura 5.9.a; 94.C1+ C 4 = C 2 + C 3 , în cazul din figura 5.9.b;
95. 96.- condiia de echilibru echilib ru dinamic: 97.aC = b(C 1 - C 2 ), în cazul din figura 5.9.a; 98.aC 1 + bC 2 = c(C 3 + C 4 ), în cazul din figura 5.9.b. 99.Din cele artate rezult c pentru a echilibra o roat având o jant cu dimensiuni cunoscute, este necesar s se cunoasc valorile maselor neechilibrate i dispunerea unghiular a centrelor de mas ale acestora, date care se obin cu ajutorul mainilor de echilibrat.
100. 101. 101.5.2.2. Maini de echilibrat 102. 102.5.2.2.1. Generaliti
264
103.Echilibrarea roilor de automobil se poate face cu roata montat pe main sau prin demontarea ei. Primul procedeu este mai comod i ia în consideraie eventualul efect al maselor neechilibrate ale celorlalte pri rotitoare aferente roii (discuri de frân, tambure etc). Dezavantajele metodei, i anume, precizia sczut i necesitatea unor operatori specializai, au fcut s prolifereze cu predilecie cel de-al doilea procedeu, al echilibrrii roii demontate de pe automobil. Operaiunea nu depinde de locul dispunerii mainii i se bucur de o precizie superioar; dezavantajele sale constau în imposibilitatea echilibrrii celorlalte mase legate de roat; în plus, abaterile de centrare a prinderii roii pe vehicul pot influena comportamentul ei dinamic iar prin natura sa procedeul nu este compatibil cu diagnosticarea rapid. 104.Dup regimul la care se efectueaz echilibrarea se deosebesc maini care funcioneaz la rezonan, maini care opereaz la un regim superior celui de rezonan (numite i maini cu arbore elastic) i maini care funcioneaz la o turaie inferioar celei de rezonan (numite i maini cu arbore rigid).
105. 106 .5.2.2.2. Maini de echilibrat cu funcionare la rezonan
107.Aceste maini fac parte, de obicei, din categoria instalaiilor care efectueaz echilibrarea direct pe automobil. În principiu, în structura lor intr un motor electric 1 (fig. 5.10) pe al crui ax se afl instalat un tambur 4. 108.Roata automobilului se suspend iar instalaia se aduce în poziia în care tamburul 4 intr în contact cu roata. Sub unul din elementele punii, solidar cu roata cercetat, se plaseaz traductorul inductiv 2; acest element poate fi braul pendular al suspensiei, traversa punii, trompa semiarborilor etc. 109.Prin punerea în funciune a motorului electric, tamburul antreneaz roata iar perturbaiile oscilatorii ale acesteia transmise elementului punii sunt sesizate de traductor i transformate în impulsuri de tensiune electric, proporionale cu viteza de deplasare a centrului roii. În acelai timp, la fiecare oscilaie traductorul activeaz lampa stroboscopic 3. Instalaia mai 265
dispune de un milivoltmetru pe care se citesc tensiunile furnizate de traductor.
110.
111.Relaiile (5.1) i (5.2) atest c între funcia excitatoare i deplasarea pe vertical a roii exist un defazaj N a crui de caracteristicile caracter isticile constructive ale suspensiei i ale roii precum i de viteza unghiular a acesteia din urm. Dac roata este adus la viteza unghiular de rezonan proprie oscilaiei oscilaiei libere a ansamblului roat-suspensie, roat-suspensie, atunci defazajul se deduce din relaia (5.3) în care se înlocuiete: înlocuiete: 112. [ ! [ 0 ! k / k / m , rezultând:
113. J ! T / 2 ; 114.aceasta înseamn c la regimul de rezonan micarea centrului roii este defazat cu un sfert de rotaie în urm fa de rotaia masei neechilibrate.
266
115.Pe de alt parte, se tie c un traductor inductiv ofer semnale proporionale cu viteza centrului roii x a crei expresie se obine prin derivarea relaiei (5.2): 2 116. x, ! ?mr [ 3 cos[ t N A/ «¬mr k / m [ 2 c[ / m2 »¼, ½ 117.care la rezonan, ia forma:
118. x,0 ! ?mr cos 0t N A/ mr ! ?mr sin 0t A/ mr . 119.Cum la rezonan mrimea forei perturbatoare este, conform relaiei [
[
rezult c masa neechilibrat i viteza centrului roii sunt funcii aflate în aceeai faz i c deci semnalul electronic exprim chiar poziionarea unghiular a masei ne echilibrate. 120.Acest semnal, a crui variaie corespunde curbei l din figura 5.11, este derivat de aparat (curba 2), amplificat (curba 3), dup care vârfurile curbei sunt tiate, obinându-se variaia tensiunii u reprezentat de linia 4. Aceasta este derivat din nou, rezultând impulsurile 5; poriunile negative sunt anulate, iar cele pozitive se aplic lmpii stroboscopice, care va ilumina roata, în situaiile în care masa neechilibrat ocup cea mai joas poziie. . 121.Pentru a se putea fixa locul în care trebuie s fie plasat contragreutatea de echilibrare, înainte de începerea lucrrii se face pe roat un semn cu creta sau se aplic o band. Apoi, cu ajutorul motorului electric, se antreneaz roata pân la o turaie superioar celei de rezonan i se îndeprteaz tamburul desfacând astfel contactul dintre el i roat; aceasta va continua s se învârteasc într-o micare încetinit, atingerea atingerea regimului regimului de rezonan rezonan fiind semnalat de realizarea celei mr [
2
sin [ t (5.1)
267
122. 123.
124. 125.mai înalte valori a tensiunii umax indicat de milivoltmetru, aa dup cura rezult din figura 5.12, când
[
! [ 0 ,
268
iar N ! T / 2 .
126. În aceast situaie lampa stroboscopic va ilumina roata în poziia în care masa neechilibrat se afl în partea de jos iar un observator va vedea roata în stare imobil cu semnul dispus într-o poziie oarecare (fig. 5.13). Se frâneaz roata pân la oprire i se aeaz cu semnul în poziia în care a fost remarcat în timpul încercrii, când se fcea iluminarea cu lampa stroboscopic. Acum masa neechilibrat se afl în partea de jos a roii, deci locul în care trebuie plasat contragreutatea de echilibru este plasat diametral opus, adic în partea de sus a jantei, aa cum se arat în figura 5.13.
127. 128. 129.La rezonan, viteza centrului roii este proporional cu masa neechilibrat neechilibrat dup cum rezult din relaia (5.5), deci aceasta este la rândul ei proporional cu indicaiile milivoltmetrului, a crui scal cuprinde i indicaii privind mrimea acestei acestei mase, exprimat în grame. 130.Din cele artate se vede c valorile determinate prin acest procedeu sunt influenate atât de masa suspendat a punii, cât i de starea tehnic a suspensiei; de aceea indicaiile oferite de aparat nu sunt precise decât pentru un anumit tip de main, pentru alte construcii precizia determinrilor determinrilor depinzând de experiena personalului tehnic. 131.Pentru efectuarea echilibrrii dinamice, traductorul inductiv se aduce în apropierea discului fix al roii i se plaseaz în poziie orizontal, ca în figura 5.14, a.
269
132.Dac roata prezint o dezechilibrare dinamic, cuplul creat de masa neechilibrat i cea adiional va face ca în timpul antrenrii roata s oscileze în jurul pivotului fuzetei. Procedeul de echilibrare dinamic este asemntor celui static. Roata este adus la o vitez de rotaie superioar celei de rezonan, apoi este lsat s se învârteasc liber i, cu ajutorul milivoltmetrului se stabilete momentul atingerii regimului de rezonan. În acest moment se reine poziia pe care o ocup marcajul de pe roat când aceasta este iluminat cu lampa stroboscopic, dup care roata se oprete i se aeaz în poziia menionat. Masa de echilibrare, a crei valoare este citit pe scala milivoltmetrului, se împarte în dou pri egale i se dispune aa cum se arat în figura 5.14, b, diametral opus, una în partea de jos în interiorul jantei i alta în partea de sus în exterior.
133. 134. 134.5.2.2.3. Maini de echilibrat cu arbore elastic
135.Aceast categorie de maini de echilibrat funcioneaz la pulsaii superioare celei proprii sistemului de prindere a roii, adic mai ridicate decât cele de rezonan, i opereaz prin demontarea roii de pe autovehicul. De fapt, arborele mainii nu este elastic, aa cum în mod impropriu sunt denumite aceste instalaii, ci roata i arborele ei sunt suspendate elastic formând, împreun cu arcurile, un sistem elastic care are o frecven a pulsaiilor proprii relativ coborât i un grad de amortizare neglijabil. Mainile construite dup acest principiu pot avea lagrul de oscilaie oscilaie fix sau deplasabil. 136.O main cu lagr de oscilaie fix comport un arbore 1 (fig. 5.15) sprijinit în lagrul oscilant 3, care permite oscilaia arborelui doar în plan orizontal. 137.La o extremitate a arborelui se monteaz roata supus echilibrrii iar la cealalt sunt ancorate arcurile 2. Deplasrile acestei extremiti sunt sesizate de un traductor 4, care poate fi de natur electric sau mecanic. 138.Roata, echilibrat static, se monteaz pe arbore astfel încât planul interior al jantei s cuprind centrul de oscilaie al arborelui 1. Din figura se vede c o astfel de montare face ca oscilaiile arborelui s nu fie
270
provocate de masele neechilibrate 6 aflate în planul interior al jantei, ci numai de acelea existente în faa lui, 5. 139. învârtind roata, se determin locul i mrimea masei adiionale necesare echilibrrii, folosind în acest scop indicaiile dispozitivului de citire al traduclorului 4.
140. 141. 142.Masa adiional se plaseaz în poziia A (fig. 5.16, a), eliminând astfel efectul masei ne echilibrate 5. 143.Pentru acest sistem elastic sunt valabile relaiile generale (5.1) (5.4), aa încât, dac se reprezintâ variaia defazajului folosind relaia (5.3), se va obine curba din figura 5.12. Traductorul, care indic poziia arborelui mainii de echilibrat, va preciza locul de plasare a contragreutii, decalat cu unghiul N ! T , numai dac [ u 3[ 0 .
144.Sub acest regim decalajul unghiular scade puternic, astfel încât precizia poziionrii masei de echilibrare este compromis. 145. În faza urmtoare, roata este lsat s se învârteasc liber i foarte lent pân la oprire; în aceast poziie, pe partea superioar a jantei i în planul interior în poziia 3 (fig. 5.16, b), se plaseaz mase magnetice a cror mrime se determin prin tatonare, pân când roata rmâne în echilibru indiferent, eliminând astfel i efectul masei neechilibrate 6.
271
146.Rezultatele mai bune se obin cu instalaiile la care lagrul de oscilaie este deplasabil, putând fi adus în poziiile 1 sau 2 (fig. 5.17). Echilibrarea se face tot în dou etape; pentru prima etap, punctul de oscilaie se aduce poziia 1 astfel încât arborele oscileaz ocupând poziiile I-I, sub aciunea forei centrifuge creat de masa neechilibrat A. Dup echilibrarea acestei mase, punctul de oscilaie se deplaseaz deplaseaz în punctul 2 fcând ca arborele s oscileze luând poziiile II-II, de data aceasta sub efectul forei centrifuge creat de masa neechilibrat B. 147.Stabilirea poziiilor în care trebuie s fie plasate masele adiionale se poate face cu dispozitive mecanice, electrice sau optice, unul dintre acestea fiind prezentat în figura 5.18. 148.Traductorul inductiv 7 transmite periilor 1 semnalele electrice care ajung la aparatul de citire a tensiunii 2 prin reeaua 3. Aparatul indic valoarea medie a tensiunii livrat de traductor. Periile 1 sunt aplicate pe un colector formal din dou semiinele,
149. unele izolate 4 i celelalte conductoare 5, montate pe arborele 6 al mainii de echilibrat. Datorit contraciei sale, colectorul transmite tensiunea la bornele aparatului de citire numai pe parcursul a 180° dintr-o rotaie complet a arborelui; prin rotirea periilor în raport cu arborele se poate modifica unghiul de faz.
272
150.Stabilirea poziiei unghiulare a periilor în raport cu arborele, deci cu roata ce trebuie s fie echilibrat, se face cu ajutorul unor scale, una dispus pe suportul periilor i alta pe arbore. 151.Pentru determinarea locului de dispunere a maselor adiionale, trebuie s se observe c, la aceste tipuri de maini, între oscilaia masei neechilibrate i cea a centrului roii exist un defazaj N ! T (vezi fig. 5.12); deci între semnalul 1 (fig.5.19) emis de traductor (semnal care este proporional cu viteza de deplasare a centrului roii) i oscilaia masei neechilirate 2 exist un decalaj T / 2 dac pulsaia arborelui mainii este [ u 3[ 0 , [ 0 fiind pulsaia proprie a sistemului elastic.
152.Derivaia funciei l va reprezenta prin urmare chiar poziia masei neechilibrate. 153.Dac se presupune ca la începutul operaiunii periile erau astfel dispuse încât culegeau tensiunea în perioada A, valoarea tensiunii culeas crete progresiv pân la o valoare de vârf, care se atinge când tensiunea este culeas în perioada B, adic dup ce suportul periilor a fost rotit ca unghiul T / 2 . Aadar, rotind suportul periilor, tensiunea medie variaz de la zero pân la o valoare maxim, aceasta din urm realizându-se pentru acea poziie a periilor care coincide cu cea mai coborât poziie a masei neechilibrate (inând seama c arborele mainii oscileaz în plan orizontal). 154.Prin urmare, pe scala aparatului de msur a tensiunii se va citi valoarea masei neechilibrate, iar scala colectorului va indica dispunerea unghiular a ei. 155.Dup aceasta, roata este oprit i apoi se învârtete uor, pân când pe scala gradat a arborelui se stabilete acelai unghi ca pe cea a colectorului; contragreutatea contragreutatea de echilibrare se va fixa în partea superioar a jantei, în planul exterior al acesteia.
156. 157 .5.2.2.4. Maini de echilibrat cu arbore rigid
158.Mainile de echilibrat cu arbore rigid funcioneaz la regimuri subrezonante cu pulsaii cuprinse în intervalul: 159. [ ! 0.2...0.4[ 0
273
160.La aceste viteze de oscilaie defazajul unghiular dintre poziia centrului roii i cea a masei neechilibrate este aproximativ nul, aa cum rezult din figura 5.12. Prin urmare, poziia centrului roii reprezint chiar poziia masei neechilibrate, în antifaz cu care trebuie s fie amplasat masa adiional. 161.La astfel de maini, a cror construcie este asemntoare cele prezentate în figurile 5.15 i 5.17, arcurile de echilibrare sunt foarte puterice, aa încât pulsaia proprie a sistemului elastic are valori mai mari decât cea cu care se lucreaz în timpul operaiunilor de echilibrare [ , în raportul artat mai înainte, ceea ce face ca ansamblul s fie practic rigid. Deplasrile laterale ale arborelui fiind extrem de mici, forele de inerie perpendiculare pe axa de rotaie sunt neimportante i permit folosirea fr dificulti de aplicare a unor dispozitive electrice pentru msurarea acestor fore, care indic direct i precis valoarea masei neechilibrate. 162.Trebuie s se rein c astfel de maini ofer o precizie satisfctoare numai dac pulsaia de lucru (deci turaia roii) în timpul operaiunilor nu trece de nivelul artat, adic nu depete limita dincolo de care defazajul i amplitudinile cresc rapid. 163.Pentru a înltura efectul vibraiilor uoare (care se produc, totui, în timpul încercrilor) i pentru ca rezultatele msurrii forelor s nu fie influenate de unii factori externi, mainile de acest fel sunt echipate cu circuite de filtrare i compensare care îns complic i scumpesc instalaia de 1,5 -2 ori în comparaie cu costul unei maini cu arbore suspendat elastic. 164. în consecin, se poate aprecia c toate mainile de echilibrat dau valori aproximative pentru mrimea maselor adiionale i unghiul lor de amplasare; de aceea hotrâtoare în ceea ce privete atelierul de diagnosticare este nu precizia mainii, ci mai ales comoditatea tehnologic a determinrilor i simplitatea întreinerii instalaiei.
165. 166.
6. DIAGNOSTICAREA SUSPENSIEI 274
6.1. Aspecte generale Starea tehnic a suspensiei influeneaz într-o mai mare msur confortul, securitatea circulaiei i andurana vehiculului în ansamblu. Se tie c organismul uman suport fr dificulti obiecionale oscilaii care au frecvene aflate în jurul a 80 Hz. Oscilaiile mai lente, întreinute vreme îndelungat, creeaz stri asemntoare rului de mare, aa cum oscilaiile cu frecvene care depesc pragul menionat afecteaz sistemul nervos central cu consecine foarte neplcute. În plus, starea precar a suspensiei mrete acceleraiile verticale; între 1,5 i 2 m/s2 micarea accelerat a caroseriei provoac senzaii dureroase iar depirea acestor valori atrage dup sine ameeli, migrene, senzaii de vom .a.m.d. Creterea de 4-5 ori a solicitrilor dinamice provocat de o suspensie defect slbete strîngerile i grbete uzura unor pri ale vehiculului, cum sunt roi, rulmeni, buce, articulaii, caroserie etc, reducând durata de exploatare a acestora pân la de 1,5 ori. În sfârit, o suspensie aflat în stare necorespunztoare face ca, în timpul rulajului, roile s nu mai pstreze contactul permanent cu carosabilul, deoarece acestea nu mai pot urmri toate denivelrile solului. Ca urmare, controlui direciei mainii se înrutete, favorizându-se derapajul, mai ales când aderena drumului este mai slab. Din acest motiv, rulajul unui autovehicul care are suspensia defect se face în alur mai moderat, micorând viteza de trafic i, uneori, mrind consumul specific specific de combustibil. Cele mai frecvente defecte ale suspensiei sunt ruperea, slbirea arcurilor i a barelor stabilizatoare, uzura bolurilor i a bucelor de prindere, uzura sau ruperea limitatoarelor de cauciuc, uzura amortizoarelor, pierderea de lichid din amortizoare, deformarea braelor suspensiei. Producerea unora din aceste defecte are ca urmare apariia unor manifestri specifice cum ar fi: zgomote i bti în suspensie, proasta amortizare a oscilaiilor caroseriei (oscilaii prelungite dup depirea unei denivelri) i scurgeri de lichid. Simptomele
275
defectrii suspensiei i cauzele lor posibile sunt prezentate în figura f igura 6.1, din care se poate trage concluzia c, spre deosebire de celelalte ansambluri ale automobilului, suspensia nu admite un sistem de diagnosticare împrit riguros în procedee de diagnosticare general i pe elemente. Parametrii de diagnosticare care ar caracteriza starea general a suspensiei, cum sunt zgomotele, ocurile, oscilaiile roilor .a.m.d., au legturi multiple i cu alte pri ale autovehiculului nefiind caracteristice doar suspensiei. De aceea diagnosticarea suspensiei se face numai pe elemente, parametrii de diagnosticare fiind prezentai în tabelul 6.1. Dintre toi parametrii artai în tabel, numai înregistrarea i analiza oscilaiilor caroseriei prezint o oarecare interferen a influenei strilor amortizorului i a arcului, dar în acest caz, aa dup cum se va vedea, este posibil o net decelare a defeciunilor.
276
Din examinarea tabelului anterior rezult c parametrii de diagnosticare a suspensiei pot fi împrii în patru grupe: geometrici i de stare, de etanare, de elasticitate, dinamici (de oscilaie). Parametrii din primele dou grupe se determin vizual sau prin msurri simple, care nu necesit o tratare special.
277
Parametrii de elasticitate caracterizeaz starea arcurilor i a stabilizatoarelor de viraj, aa dup cum cei de oscilaie dau indicii mai ales asupra funcionrii amortizoarelor.
6.2. Diagnosticarea arcurilor Pe lâng controlul vizual care urmrete descoperirea defectelor exterioare, arcul este supus unui test care are ca scop stabilirea elasticitii prin determinarea caracteristicii sale, adic a variaiei lungimii sale efective l (la arcurile elicoidale) în funcie de sarcina P (figura 6.2), lungimea efectiv fiind luat ca parametru de diagnosticare. Dac linia caracteristic a arcului se afl sub caracteristica etalon, arcul trebuie schimbat. Deoarece determinarea pe vehicul a caracteristicii efective a arcului este complicat, se obinuiete s se aplice pe roata respectiv o sarcin de diagnosticare Pd msurându-se lungimea arcului în aceast situaie; dac aceasta este sub limita admisibil l lim se consider c arcul este slbit i trebuie schimbat. În conformitate cu STAS 6926/13-70, verificarea calitii suspensiei se face prin determinarea caracteristicii acesteia i compararea deformaiei arcului cu datele limit în dou situaii: cu încrctura nominal i fr încrctur, atât la comprimare, cât i la revenire (fig. 6.3). Pentru arcurile cu foi se poate aplica o metod aparte, mijlocit de înaltul lor grad de amortizare. Reprezentând schematic ansamblul roat-suspensiecaroserie (fig. 6.4) i acceptând c roata primete o excitaie cu caracter sinusoidal H sin [ t , fenomenul de oscilaie care ia natere poate fi reprezentat matematic de expresia: m
,,
,
x k m k a x s P ! k m / m H sin [ t ,
în care: x ! xm
m
- masa nesuspendat
xc - deplasarea relativ exprimat prin diferena
deplasarea centrului roii x m i cea a caroseriei x c
278
dintre
k m , k a
- coeficienii de elasticitate ai pneului i respectiv ai arcului arc ului
H
- înlimea maxim a denivelrii perturbatoare
[
- pulsaia forei perturbatoare
r
- timpul
Prin rezolvarea acestei ecuaii se obine expresia deplasrii relative: x
!
? H k k
m
/m
2 8 P / T m 2 / _?k
m
k a 2 / m 2 A [ 2 aA
Când deplasarea relativ este zero, deci atunci când caroseria urmrete identic micarea centrului roii (xc=xm), arcul se comport ca i când nu ar exista sau ar fi complet rigid. Conform relaiei precedente, aceast situaie intervine atunci când H k / m ! 8 P / T m , adic pentru o valoare Ho a denivelrii Ho = 8P/(k m= m
2,57 P/k m )
Aadar, dac roata se aduce pe un stand ale crui rulouri au proeminene de înlime Ho i este supus încercrii la un regim de vitez oarecare, deformarea arcului arat c fora de amortizare efectiv în arc este mai mic decât cea nominal. Dac îns arcul nu se deformeaz (se blocheaz), acesta constituie indiciul unei frecri între foi nepermis de mari, datorat probabil lipsei
279
ungerii foilor, fisurrii sau ruperii acestora, apariiei unor rizuri sau ptrunderii de corpuri strine abrazive intre foi.
6.3. Diagnosticarea amortizoarelor
6.3.1. Diagnosticarea prin demontarea de pe vehicul
Diagnosticarea separat a amortizoarelor nu se poate efectua decât prin demontarea lor de pe automobil, operaiune care este relativ simpl. Procedeul nu este specific diagnosticrii rapide, dar permite stabilirea exact a strii acestui organ. În esen metoda se bazeaz pe stabilirea caracteristicii efective a amortizorului i interpretarea ei atât din punct de vedere al formei, cât i al valorilor maximale ale eforturilor exercitate la compresie i revenire. Cracteristica amortizorului este un grafic în care sunt înscrise eforturile necesare pentru deplasarea tijei în raport cu corpul amortizorului în cele dou curse, aa cum se exemplific în graficul din fig. 6.5 pentru un amortizor de tip Armstrong. Un prim criteriu de apreciere a strii tehnice a amortizorului îl constituie
valorile maxime efective ale efortului de comprimare Pe i de revenire Pr Dac acestea ies din domeniu! valorilor limit, amortizorul este defect. Defeciunile sale pot fi detectate dup forma caracteristicii efective care, la un amortizor defect, prezint abateri de la caracteristica etalon, specifice fiecrei defeciuni. În succesiunea de caracteristici din figura 6.6 sunt prezentate câteva diagrame specifice unor defecte întâlnite frecvent la amortizoarele clasice (cu duble supape în piston i corp), însoite de cauzele posibile ale producerii lor. Aceleai informaii sunt oferite în fig. 6.7 pentru amortizoarele de tip Armstrong. Deoarece regimul încercrii, apreciat în oscilaii pe secund, influeneaz substanial substanial rezultatele, rezultatele, aa cum se vede în figura 6.8, frecvena frec vena oscilaiilor trebuie bine precizat în prealabil.
280
Aparatura pentru încercarea amortizorului demontat de pe vehicul are o construcie foarte simpl, fiind, în general, de tipul cu excentric i biel cu caracteristici variabile care permit montarea de amortizoare cu diferite lungimi i curse. în construcia aparatului mai intr un dispozitiv de înregistrare a caracteristicii amortizorului.
281
282
283
284
285
286
6.3.2 Diagnosticarea pe vehicul
Dignosticarea amorlizoarelor fr demontarea lor de pe vehicul se face prin ridicarea caracteristicii de oscilaie a caroseriei. Deoarece amortizorul funcioneaz în paralel cu arcul, caracteristica de oscilaie obinut va fi influenat într-o oarecare msur de starea acestuia. De aceea, pentru a putea aprecia corect pe aceast cale calitatea amortizorului testat, este necesar ca, în prealabil, s se efectueze verificarea arcurilor i numai dup ce s-a stabilit c starea lor este bun se va trece te determinarea caracteristicii de oscilaie. Pentru a înelege semnificaia acesteia, se reamintete c suspensia autovehiculelor se comport ca un sistem dinamic în care semnalele de intrare variabile sunt transformate la ieire în variaii ale altor mrimi. Semnalul de intrare h(t) este o funcie de timp, care poate fi aleatoare, dac rulajul se desfor pe un drum oarecare, sau poate avea o form determinat, dac rulajul se efectueaz pe un drum cu denivelri ordonate sau pe un rulou cu proeminene studiate. La ieirea din sistemul dinamic se regsesc una sau mai multe funcii de rspuns cum sunt: deplasarea pe vertical a caroseriei, viteza i acceleraia acesteia, deplasarea relativ a roii în raport cu caroseria (cursa arcului), încrcarea dinamic ele. Ca parametri de diagnosticare se selecteaz, de obicei, caracteristica de oscilaie (care reprezint variaia în timp a deplasrii caroseriei), deplasarea relativ sau, mai rar, acceleraia prilor suspendate. Diagnosticarea se poate face prin înregistrarea oscilaiei forate sau iibere. Diagnosticarea prin stabilirea caracteristicii oscilaiei forate se bazeaz pe observaia c funcia de intrare (excitatoare) poate fi creat astfel încât s respecte o lege armonic, reprezentat de o serie Fourrier (fig. 6.9,a); h
t ! H sin
t N h
[
La ieire se va produce un semnal tot de natur armonic: x(t) = X
x t ! X [ sin
t N x
[
287
dar de amplitudine X( [ ) i defazaj
N x diferite
(fig. 6.9,b), în care X( [ ) este o
funcie de pulsaie co. Variaia raportului celor dou amplitudini în funcie de pulsaie:
X [ / H ! O([ );
reprezint caracteristica de oscilaie forat a suspensiei. Pe un stand ale crui rulouri au proeminene de înlime constant H, cunoscut, variaia amplitudinii funciei de ieire X( [ ) reprezint la scara H chiar mrimea amplitudinii sau acceleraia caroseriei. Pentru un vehicul oarecare caracteristicile de oscilaie reprezentate grafic în funcie de frecvena n au aspectul din figurile 6.10,a, pentru amplitudinea caroseriei i 6.10,b pentru cea a centrului roii. Din aceste grafice se observ c forma caracteristicilor depinde de coeficientul de elasticitate al arcului k i de coeficientul de amortizare c, mrimi care afecteaz în acelai timp i frecvena de rezonan la care se realizeaz valorile maxime ale amplitudinii. Rezonana se produce la frecvene coborâte, la care amplitudinea este puternic influenat de gradul de amortizare, adic de rezistena amortizorului; cu cât c este mai mare, deci cu cât amortizorul este mai eficace, cu atât amplitudinea micrii caroseriei ca i cea a roii sunt mai mici, iar ca acest factor s afecteze sensibil valoarea frecvenei de rezonan. Prin urmare, este suficient s se msoare cu un dispozitiv oarecare valoarea maxim a amplitudinii produse prin modificarea turaiei roii i s se compare aceast mrime cu valoarea admisibil, pentru ca s se poat aprecia calitatea amortizorului.
288
Graficele Graficele arat, pe de alt parte, c modificarea modificarea rigiditii arcului provoac schimbarea simultan atât a amplitudinii maxime, ct i a frecvenei de
289
rezonan. Aadar, dac se cunoate frecvena de rezonan a suspensiei vehiculului testat, atunci abaterea valorii frecvenei de rezonan determinate experimental în raport cu valoarea sa nominal constituie indiciul modificrii elasticitii arcului. Aceast observaie atrage atenia înc o dat asupra necesitii verificrii prealabile a strii arcului, ca o premis strict necesar pentru a obine rezultate exacte privind calitatea amortizorului diagnosticat pe aceast cale. Din datele statistice existente rezult c domeniul de producere a regimului de rezonan se situeaz la autoturisme între 1-4 osc/s. În cazul în care testarea prealabil a arcurilor a dus la concluzia c starea lor tehnic este bun, deci este exclus eventualitatea influenei lor asupra valorii frecvenei de rezonan i asupra amplitudinii maxime de oscilaie încercarea la rezonan nu mai este necesar, fiind suficient msurarea amplitudinii de oscilaie a caroseriei la un regim oarecare. În acest caz se obine variaia în timp a înlimii de oscilaie a caroseriei (fig. 6.11). Starea amortizorului se apreciaz prin compararea valorii efective a amplitudinii cu limita admisibil H ,l prin eventuala variaie a amplitudinii precum i dup forma curbei obinute. De pild, graficul 6.11, a indic un amortizor bun; celelalte b, c, d, e i f constituie exemple ale unor amortizoare defecte. La unele standuri, graficul de oscilaie este oferit în form circular (fig. 6.13).
290
291
în figura 6.12 este prezentat un stand de fabricaie Boge pentru încercarea amortizoarelor, la care micarea de rotaie a arborelui motorului electric 8 este transformat în micare oscilatorie de dispozitivul cu excentric 9, uniformitatea micrii fiind asigurat de volantul 7. Prin arcul 5 i dispozitivul de reglare 4, micarea este transmis braului 1, acesta din urm acionând platforma 10 pe care se afl una din roile automobilului. Oscilaiile caroseriei sunt înregistrate de dispozitivul 3 pe o diagram circular, dispozitivul fiind acionat de motoraul electric 2. Pentru obinerea unor rezultate corecte, este recomandabil ca, în prealabil, s se
verifice i eventual s se restabileasc presiunea în pneuri, iar automobilul s fie complet gol; elementele acestuia trebuie s fie bine fixate iar uile i capotele închise. La aezarea pe stand, axa mainii trebuie s fie paralel cu cea a instalaiei i, în plus, roile s fie aranjate în linie dreapt. Ordinea de lucru este urmtoarea: se monteaz în dispozitivul 3 o hârtiedisc luat din stativul 6 i apoi se acioneaz motorul electric 2, stabilind distana dintre platformele 11 în conformitate cu calea automobilului testat; se aduce automobilul cu roile din fa pe platforme, i se oprete motorul i se blocheaz frâna de mân; se pornete motorul electric 8 al uneia din platforme i se aduce 292
apoi acul dispozitivului de înregistrare 3 pe linia de nul a hârtiei-disc; dup 10-12 s se oprete motorul electric 2 i se cupleaz releul dispozitivului de înregistrare care asigur rotirea uniform a hârtiei-disc cu turaia de 2,2 min- 1, timp de 40 s. Se obine astfel o diagram asemntoare aceleia prezentat în figura 6.13a, din care se vede c, la rezonan, amplitudinea caroseriei este maxim; comparând amplitudinea efectiv cu cea etalon se trag concluziile cuvenite privitoare la starea amortizorului; pe aceeai diagram se înscriu apoi rezultatele obinute pentru roata vecin. Este posibil uneori ca, din cauza prinderii elastice a motorului pe cadru sau a influenei celorlalte arcuri, s se obin dou regimuri de rezonan, aa cum se exemplific în figura 6.13,b. În acest caz se va lua în considerare amplitudinea cea mai mare. În general, toate standurile au construcii asemntoare celei descrise în fig.6.12, deosebirile care intervin privind doar unele detalii nesemnificative ale dispozitivului de înregistrare care poate fi de natur electronic. O construcie aparte o reprezint soluia construit dup un patent S. U.A. (nr. 3.477.273), prezentat în figura 6.14, care cuprinde un plan înclinat 9, prevzut cu o rol 1 i un suport cu rol 7, între care se afl excentricul 8 acionat prin lan Gali de electromotorul 5. Automobilul se aduce cu roata 2 pe excentric, iar pe amortizorul 3 se monteaz traductorul termic 4; aici ca parametru de diagnosticare se folosete temperatura amortizorului în timpul oscilaiilor, mrime înregistrat pe panoul de afiaj 6.
293
294
O alt soluie de producere a oscilaiilor forate folosete un disc excentric 2 (fig, 6.15) care se monteaz pe roata mainii suspendate pe rolele 5 acionate electric, b timpul rotirii rolelor excentricul provoac o micare oscilatorie a roii care se transmite prin braele suspensiei senzorului I ; ; semnalele electrice produse de acesta se transmit prin cablul 3 aparatului de msur 4 pe al crui cadran se citesc rezultatele. Diagnosticarea prin stabilirea caracteristicii oscilaiei libere se bazeaz pe observaia c supensia, ca sistem elastic, imprim caroseriei o micare oscilatorie amortizat, a crei amplitudine este puternic influenat de calitatea amortizorului. Micarea de oscilaie a prii suspendate a mainii va fi cu atât mai ampl i mai îndelung întreinut, cu cât gradul de amotizare este mai sczut, deci cu cât amortizorul este mai puin eficace. Având o curb etalon a oscilaiei libere, starea amortizorului se poate aprecia prin comparaie.
în figura 6.16,a este prezentat caracteristica etalon a oscilaiei libere a caroseriei (deci pentru un amortizor cu stare tehnic bun) iar în figura 6.16,b aceeai caracteristic obinut cu un amortizor care conine numai 75% din cantitatea necesar de lichid. Se observ c la amortizorul defect amplitudinea oscilaiei libere, ca i perioada acesteia, s-au modificat. Din graficul 6.17 se vede c gradul de umplere cu lichid influeneaz mai ales amplitudinea oscilaiei din a doua parte a procesului, hc , , la fel ca i perioada oscilaiei T. Se observ c reducerea umplerii sub 75% înrutete rapid i substanial calitatea amortizorului, iar sub 60% amortizorul devine practic total ineficace. Deoarece amplitudinea hc constituie elementul cel mai sensibil, ea este aleas ca parametru de diagnosticare diagnosticare care se compar cu valoarea limit hcl specific fiecrui vehicul; ve hicul; în cazul prezentat in figurile precedente hcl =15 corespunde unui grad de umplere al amortizorului de circa 83%. Depirea valorii limit hcl poate fi provocat nu numai de lipsa lichidului din amortizor ci i de alte defeciuni, cum sunt blocarea sau ruperea supapei de trecere i ruperea arcului supapei de revenire.
295
În conformitate cu STAS 6926/13-70, la încercarea calitii suspensiei prin metoda oscilaiilor libere se folosesc doi parametri de diagnosticare:
frecventa n = 60/T ( min 1 ), coeficientul relativ de amortizare
N ! 1 / 2T ln( h1 / h3 ) ,
relaii în care semnificaia diferitelor diferitelor simboluri este dat în figura f igura 6.18. Din punct de vedere practic se disting dou procedee de aplicare a acestei metode: prin apsarea caroseriei sau prin lansarea ei. Prin primul procedeu caroseria mainii este apsat comprimând arcul amortizorului amortizorului testat, dup care maina este eliberat brusc. Dup eliberare caroseria va efectua câteva oscilaii ale cror elongaii sunt înregistrate de un vibrograf de o natur oarecare , aparat care se plaseaz , de cele mai multe ori, pe aripa corespunztoare roii creia îi aparine amortizorul cercetat. Aparatul înregistreaz micarea caroseriei pe o hârtie creia i se imprim o vilez de 20-
296
30 mm/s, obinându-se astfel caracteristica oscilaiilor libere amortizate ale caroseriei, grafic care se exploateaz aa cum s-a artat mai înainte.
297
Al doilea procedeu de lansare a caroseriei este mai simplu i uor de aplicat, putându-se obine elongapi mai mari decât cele produse prin metoda apsrii - de aceea acest procedeu este mai larg folosit. într-o prim variant, roata al crei amortizor trebuie verificat este ridicat cu un cric special a crui construcie permite eliberarea ei brusc. într-o alt variant ansamblul este pus s depeasc un obstacol de tip pan 1, ca în fig.6.19. În ambele cazuri vibrograful se monteaz pe arip sau pe bara de protecie în apropierea amortizorului testat. Experiena a artat c rezultatele obinute prin aplicarea acestor procedee sunt influenate mai puin de presiunea aerului din pneuri, în schimb rigiditatea arcurilor afecteaz considerabil calitatea diagnosticrii. Din acest motiv este absolut obligatoriu ca. În prealabil, s se efectueze testarea arcurilor, asigurânduse c arcurile aceleiai puni nu au caracteristici elastice difereniate între ele cu mai mult de 10%.
298
7. DIAGNOSTICAREA SISTEMULUI DE FRÂNARE
Sistemul de frânare este unul dintre sistemele cu o mare importan în asigurarea securitii circulaiei, din care cauz diagnosticrii sale trebuie s i se acorde o deosebit atenie. De asemenea, o funcionare necorespunztoare a acestui sistem poate duce la o cretere a consumului de combustibil la o înrutire a dinamicii automobilului i a inutei sale de drum sau chiar la apariia unor defeciuni la sistemul de rulare. Principalele simptome i cauze probabile ale defectrii sistemelor de frânare sunt prezentate în tabelele 7.1 i 7.2. Dup cum rezult din analiza acestor tabele, parametrii de stare tehnic ai sistemului de frânare cu acionare hidraulic sunt: starea garniturilor de frecare i a tamburelor (discurilor), jocul dintre aceste piese, starea cilindrilor, pistonaelor i garniturilor pompei centrale i cilindrilor receptori, starea arcurilor de rapel, conductelor i îmbinrilor, calitatea i cantitatea lichidului de frân, existena aerului în sistem etc. In cazul sistemelor de frânare cu acionare pneumatic, parametrii de stare tehnica sunt: slbirea, murdrirea sau ruperea curelei de antrenare a compresorului, uzura supapelor compresorului, uzura cilindrilor, pistoanelor i segmenilor compresorului, dereglarea sau murdrirea robinetului de distribuie a aerului, pierderea etaneitii sistemului, defectarea regulatorului de presiune, uzura garniturilor de frecare i a tamburelor, deformarea tamburelor, impuriti între garniturile de frecare i tambure. Diagnosticarea sistemului de frânare se poate realiza fie în condiii de deplasare a automobilului pe drum, fie în atelier, cu ajutorul standurilor specializate.
299
7.1. Diagnosticarea sistemului de frânare în condiii de drum
O prim aciune de diagnosticare a sistemului de frânare o poate întreprinde însui conductorul automobilului prin observarea comportrii sistemului de frânare i a automobilului în timpul procesului de frânare Eventualele defeciuni vor ti semnalate prin simptome specifice, a cror dependen de cauze este prezentata tabelele 7.1 i 7.2. O asemenea diagnosticare este îns subiectiv i, de foarte multe ori depinde de abilitatea oferului de a sesiza apariia unor simptome specifice. In plus, aprecierile pot avea doar un caracter calitativ, fr a oferi informaii concrete, cantitative i nici nu permit de regul, localizarea defeciunii. Determinri cantitative ale capacitii de frânare se pot efectua prin încercri pe drum, dar utilizând aparate i dispozitive speciale i respectând tehnologii de lucru bine definite.
Tabelul 7.1 Simptomele i cauzele probabile ale defeciunilor sistemelor de frânare cu lichid Nr. Simptome crt.
Cauze posibile
1
1.1. Garnituri de cauciuc dilatate
Efort mare la pedal
1.2. Pistonae gripate 1.3. Orificiul compensator al cilindrului pompei centrale obturat 1.4. Axul pedalei gripat 1.5. Conducte înfundate 2
Efort prea mic la pedal
2.1. Garnituri de cauciuc defecte 2.2. Garnituri de cauciuc murdare
300
2.3. Pierderi de lichid 2.4. Aer în sistem 3
Cursa liber insuficient
a
pedalei 3.1. Vezi pet 1.3 i 1.5 3.2. Joc insuficient între saboi i tambure 3.3. Dilatarea tamburelor ca urmare a înclzirii
4
Cursa liber a pedalei prea 4.1. Vezi pct. 2.4 mare 4.2. Conductele flexibile i-au pierdut rezistena 4.3. Joc mare între saboi i tambur 4.4. Joc mare între tij i pistonul pompei centrale 4.5. Garnituri de frân uzate 4.6. Uzura pronunat a discurilor
5
Frânele de înclzesc
la
roi
se 5.1. Vezi pa 1.1-1.4 i 3.2 5.2. Arcuri de rapel rupte sau detalonate 5.3. Impuriti între saboti i tambur (disc) 5.4. Frân de staionare dereglat 5.5. Etrier înclinat (la frânele cu disc)
6
Zgomote în timpul frânrii
7
Pedala acioneaz normal 7.1. Vezi pct. 2.3,4.2 i 4.5 dar fr efect de frânare 7.2. Lubrifiant între sabot i tambur
8
Maina trage timpul frânrii
lateral
6.1. Vezi pct. 4.5, 4.6, 5.3, 5.4, i 5.5
în 8.1. Vezi pet. 3.3, 5.3, 6.2, 7.2 i 7.3 8.2. Pistonaul sau cilindrul receptor gripat 8.3. Garnitura de cauciuc a unui cilindre receptor uzat, rupt, dilatat sau murdar 8.4. Pierderi de lichid la frâna unei roi
9
Frânare intermitent
9.1. Vezi pct. 5.3
301
9.2. Amortizoare defecte 9.3. Jocuri mari în mecanismul de direcie 9.4. Tambure sau discuri uzate neuniform 10
Roile din spate se 10.1. Repartitorul efortului de frânare defect blocheaz în timpul frânrii
11
Frânare (brusc)
neprogresiv 11.1. Joc prea mic între garniturile de frânare din tambur (discuri) 11.2. Orificiul de compensare al pompei centrale obturat o bturat
Tabelul 7.2 Simptomele i cauzele posibile ale defeciunilor sistemelor de frânare cu aer Nr. cri.
Simptome
Cauze posibile
1
Vehiculul ruleaz frânat 1.1. Joc insuficient al pedalei de frân 1.2. Joc insuficient între saboi i tambure
2
Frânele sunt ineficace
2.1. Joc mare al pedalei de frân 2.2. Joc mare între saboi i tambure 2.3. Impuriti (lubrifiant) între saboi i tambure 2.4. Garnituri de frân uzate 2.5. Dereglarea sau murdrirea robinetului de distribuie a aerului 2.6. Presiune sczut a aerului a erului în sistem
3
Scderea presiunii 3.1. Conducte sau conexiuni neetane aerului dup oprirea 3.2. Pierderea etaneitii camerelor de aer motorului 3.3. Pierderea etaneitii robinetului de distribuie 3.4. Rezervor de aer defect 3.5. Cureaua de antrenare a compresorului slbit
302
sau murdar de lubrifiant
4
Presiunea sczut
în
sistem 4.1. Vezi pct. 2.1-2.4
sub limita normalului
4.2. Supapele compresorului defecte 4.3. Compresor uzat 4.4. Regulator de presiune defect
5
Presiunea în crete peste normal
sistem 5.1. Regulator de presiune defect limita
Cele mai simple determinri de acest tip sunt cele ce urmresc msurarea deceleraie maxime, cu ajutorul decele-rometrelor. Acestea sunt aparate simple, de tip inerial cu mas lichid sau solid, care se fixeaz pe podeaua automobilului, pe parbriz sau în alt loc vizibil. Unele decelerometre, cu construcie mai evoluat, permit înregistrarea variaiei deceleraiei în timp. Decelerometruî cu lichid (fig. 7.1) este format din dou rezervoare Rt i R2 care comunic între ele printr-un canal ce conine jiclorul J1. în cele dou rezervoare se afl un lichid cu
303
Acestea, la rândul lor, comunic atât la partea superioar cât i la cea inferioar, cea din urm comunicaie fiind controlat de jiclorul J2. în cele dou tuburi se afl un lichid colorat, cu densitate redus, dar cu onctuozitate mare (de obicei un ulei). Jicloarele J1 i J2 i comunicaia superioar a tuburilor permit
In cazul frânrii automobilului, datorit forei de inerie, o parte din mercurul aflat în rezervorul R1 va trece prin jiclorul J1 în rezervorul R2 , producând o Fig.7.2 ridicare a nivelului din R j i, implicit, împingerea în sus a uleiului colorat în tubul T 2. Cu cât deceleraia este mai mare, cu atât fora de inerie a mercurului va fi mai mare i deci o cantitate mai mare de mercur va trece din R1 în R2 , determinând ridicarea la o cot superioar a uleiului în T 2. Dup atingerea deceleraiei maxime, mercurul i uleiul tind s revin re vin în poziiile iniiale. Onctuozitatea ridicat a uleiului va face îns ca, pentru un timp scurt, dar suficient pentru a efectua citirea, pe pereii tubului T 2 s rmân o pelicul de ulei colorat care va indica nivelul maxim pân la care s-a ajuns în timpul frânrii.Decelerometrele cu mase ineriale solide pot fi pendulare sau cu deplasare rectilinie.
304
Prima variant (fig. 7.2) const dintr-o mas 1 ce poate pendula în jurul articulaiei 4. Aparatul este prevzut cu un ac indicator 2 împins de masa pendular prin umrul de sprijin 3. Acul indicator se rotete în jurul aceleiai articulaii 4, îns îns cu o uoar frecare, suficient pentru a-1 menine în poziia de deviere maxim corespunztoare deceleraiei maxime dezvoltate în timpul procesului de frânare. Aparatul este prevzut cu ventuzele 5 pentru prindere pe parbrizul automobilului. Dup fixarea pe parbriz se regleaz poziia aparatului astfel încât masa pendular 1 i sgeata 2 s se afle în dreptul originii scalei gradate. în timpul frânrii, asupra masei pendulare acioneaz fora de inerie i greutatea, a cror rezultant trece prin centrul articulaiei 4. Dac unghiul maxim de pendulare a fost , rezult: rez ult: F i i = G tg , sau m amax = m g tg ,
unde m este mrimea masei pendulare, pend ulare, iar g este acceleraia gravitaional. gravitaional. De aici rezult:
305
amax = g tg .
Deci deceleraia maxim în timpul frânrii este direct proporional cu tangenta unghiului de pendulare maxim. Scala aparatului poate fi, în consecin, eta-lonat direct în uniti de acceleraie. O variant îmbuntit a dece-lerometrului pendular este prezentat în figura 7.3, rezoluia acestei variante fiind mult îmbuntit datorit angrenajului dintre masa pendular i acul indicator. i ndicator. Un decelerometru inerial cu deplasare liniar este prezentat în figura 7.4.
Masa inerial se desprinde în timpul frânrii de urubul micrometrie. Dac deceleraia este suficient de mare, masa inerial vine în contact cu urubul micrometric i închide astfel circuitul electric care va duce la aprinderea becului de semnalizare. Dac se dorete s se verifice capacitatea unui sistem de frânare de a realiza o anumit valoare maxim a deceleraiei automobilului, se regleaz urubul micro-metric în poziia corespunztoare valorii respective, dup care se efectueaz proba. Aprinderea becului va confirma buna eficien a sistemului de frânare.
306
În mod uzual, diagnosticarea strii tehnice generale a sistemelor de frânare cu ajutorul decelerometrelor se efectueaz pe drumuri orizontale, din asfalt sau beton, cu coeficient de aderen de minim 0.7 i, pe cât posibil, în absena vântului. Automobilul se aduce la o vitez cu puin superioar celei indicate de reglementri i se decupleaz ambreiajul. La atingerea vitezei de referin (sub aciunea rezistenelor la înaintarea automobilului) se va aciona energic pedala de frânare, evitând, pe cât posibil, blocarea roilor, i meninând ambreiajul decuplat pân la oprirea automobilului.În acelai mod se poate verifica eficiena frânei de mân. Ca viteze de referin se pot considera, în lipsa altor specificaii, valorile de 40 km/h pentru frâna de serviciu i 20 2 0 km/h pentru frâna de, staionare.
307
În lipsa altor prevederi, se poate considera c frâna de serviciu este eficace dac deceleraia înregistrat are cel puin urmtoarele valori: autoturisme - 5,0m/s 2; autovehicule cu masa maxim pân la 3.500 kg. - 4,5 m/s 2; autovehicule cu masa maxim peste 3.500 kg. - 4,0 m/s 2. Frâna de staionare se consider în bun stare dac la acionarea acesteia deceleraia automobilului este de cel puin 2 m/s2. Un alt pareametru de diagnosticare a strii tehnice generale a sistemului de
frânare îl constituie spaiul minim de frânare. Determinarea acestuia se face cu ajutorul dispozitivului tip "roata a 5-a" prezentat în capitolul 4 (fig. 4.1.). Este de remarcat faptul c, prin cronometrarea duratei procesului de frânare, la utilizarea roii a 5-a devine posibil i determinarea deceleraiei medii. Condiiile tehnice i metodele de încercare pentru frânarea vehiculelor sunt precizate pentru ara noastr în standardul 11960-89 care corespunde Regulamentului Comisiei Economice pentru Europa a ONU nr.13, seria de amendamente 05. Aceste reglementri prevd trei categorii de încercri: de tip O, de tip I i de tip II.
Încercarea de tip O.
Se face cu dispozitivul de frânare rece, la care temperatura msurat la disc sau la exteriorul tamburului este mai mic de 100 °C. încercarea se efectueaz de la viteza indicat pentru fiecare categorie de autovehicule, fa de care se admite o toleran de ± 5%.
308
Pentru automobile, cu excepia motocicletelor, se definesc urmtoarele categorii: M - vehicule cu motor destinate transportului de persoane având fie cel puin patru roi, fie cel puin trei roi i masa total maxim constructiv peste 1.000 kg.: M1 - vehicule pentru transportul de persoane care comport, în afar de locul conductorului auto, cel mult opt locuri pe scaune; M2 - vehicule pentru transportul de persoane care comport, în afar de locul conductorului auto, mai mult opt locuri pe scaune i având o mas total maxim maxim ce nu depete 5.000 5.0 00 kg.; M3 - vehicule pentru transportul de persoane care comport, în afar de locul conductorului auto, mai mult opt locuri pe scaune i având o mas total maxim maxim peste 5.000 5.0 00 kg.; N - vehicule cu motor destinate transportului de mrfuri având fie cel puin patru roi, fie trei roi i o mas total maxim peste 1.000 kg.: N1 - vehicule pentru transportul de mrfuri, având o mas total maxim ce nu depete 3.500 kg.; N2 - vehicule pentru transportul de mrfuri, având o mas total peste 3.500kg., dar care nu depete 12.000 kg.; N3 -vehicule pentru transportul de mrfuri, cu o mas total peste 12.000kg.
Condiiile de încercare i performanele sistemelor de frânare sunt prezentate sinoptic în tabelul 7.3 pentru frânele de serviciu i în tabelul 7.4 pentru frânele de securitate.
309
Tabelul 7.3 Condiiile de încercare i performanele sistemelor de frânare de serviciu Categoria Viteza iniial Fora maxim de
Spaiul de frânare
Decelera ia
autovehi- nominal
apsare a pedalei
minim* (m)
medie (m/s2)
culului
(km/h)
(N)
M,
80
500
S<0,lv + v2/150
5,8
M2
60
700
S<0,15v+v2/130
5,0
M3
60
700
S<0,15v + v2/130
5,0
N,
60
700
S<0,15v+v2/130
5,0
N2
60
700
S<0,15v + v2/ 130
5,0
N3
60
700
S<0,15v + v2/ 130
5,0
* In relaiile de calcul se introduce viteza iniial real, care poate diferi de cea nominal cu ±5%.
310
Tabelul 7.4 Condiiile de încercare i performanele sistemelor de frânare de securitate
Categoria Viteza autoreti i- iniial cu Iu lui nominal (km/h)
Forfa maxim de acionare (N)
M,
80
400
500
S<0,lv + v2/150 5,8
Mj si M3
60
600
700
S<0,15v + v2/130
5,0
N,
70
600
700
S<0,15v + v2/130
5,0
N2
50
600
700
S<0,15v + v2/130
5,0
N3
40
600
700
SSO,15v + v2/130
5,0
MANUAL CU PICIORUL
Spaiul de Decelerai frânare minim- a medie (rn) (m/s")
* In relaiile de calcul se introduce viteza iniial real, care poate diferi de cea nominal cu ±5%,
Dispozitivul frânei de staionare, chiar dac este combinat cu un alt dispozitiv de frânare, trebuie s poat menine oprit autovehiculul încrcat la masa total maxim constructiv pe o pant sau ramp de minim 20%. La vehiculele ce tracteaz o remorc, dispozitivul frânei de staionare al vehiculului tractor trebuie s poat menine ansamblul oprit pe o pant sau ramp de minim 12%. Dac comanda este acionat manual, fora exercitat asupra comenzii nu trebuie s depeasc 400 N pentru vehiculele din categoria M x i 600 N pentru celelalte vehicule. în cazul comenzii acionate de picior, forele respective nu 311
trebuie s depeasc 500 N pentru vehiculele din categoria M 1, respectiv 700 N pentru celelalte vehicule. Eficacitatea rezidual a dispozitivului de frânare de serviciu în cazul defectrii unuia din circuitele de transmisie, nu trebuie s fie inferioar urmtoarelor valori ale deceleraiilor medii (sau spaiu de frânare corespunztor), fora exercitat asupra comenzii nedepind 700 N în momentul încercrii î ncercrii de tip O cu motor debreiat, plecând de la vitezele iniiale, conform tabelului 7.4, a :
Tabelul 7.4, a
Categoria autovehiculului
Viteza iniial (km/h)
Vehicul încrcat Vehicul (decelera)ii medii în neîncrcat m/s2) (deceleraii medii în m/s2)
M,
80
1.7 1.7
1.5
M,
60
1.5 1.5
1.3
M,
60
1.5 1.5
1.5
N,
70
1.3
1.1
312
N2
50
1.3
1.1
N3
40
1.3
1.3
Încercarea de tip I Încercarea de tip I se refer la verificarea pierderii eficacitii sistemului de frânare în cazul unor frânri repetate sau în cel al unei frânri continue îndelungate. Încercarea cu frânri repetate se aplic sistemului frânei de serviciu. Fora exercitat asupra comenzii trebuie s poat fi reglat în aa fel încât s se ating, în decursul primei frânri, o deceleraie medie de 3 m/s2. Acesta for va fi meninut în timpul tuturor frânrilor succesive.
In timpul frânrilor, motorul rmâne cuplat cu transmisia, cutia de viteze aflându-se în treapta de priz direct sau în cea mai apropiat de aceasta. în timpul demarajului consecutiv unei frânri se poate utiliza treapta de vitez care s asigure atingerea, în timpul cel mai scurt, a vitezei iniiale pentru urmtoarea frânare. în tabelul 7.5 sunt prezentate condiiile de desfurare a acestui test. Notaiile din tabel au urmtoarele semnificaii:
Tabelul 7.5 Condiiile de desfurare a încercrii la frânare repetat
Categoria v, autovehicululu (km/h) i
v2
At
n
M,
0.8 Vmax< 120
0.5 V,
45
15
M2
0.8 Vmax< 120
0.5 V,
55
15
Ni
0.8 Vmax < 120
0.5 V,
55
15
M3,N2,N3
0.8 Vmax < 60
0.5 V,
60
20
(km/h) (s)
313
V1 - viteza la începutul unei frânri; V2 - viteza la sfâritul unei u nei frânri; Vmax - viteza maxim a automobilului; t - durata unui ciclu ciclu de frânare egal cu timpul scurs între între începutul unei frânri i începutul celei ce lei urmtoare; n - numrul de frânri.
Încercarea la frânare continu are în vedere sistemele de frânare ale remorcilor, altele decât cele cu o ax i cu o mas total maxim ce nu depete 750 kg. Consumul de energie al dispozitivelor de frânare trebuie s fíe echivalent cu acela produs în acelai timp pentru un vehicul încrcat meninut la o vitez stabilizat de 40 km/h la coborârea unei pante de 7% pe o distan de 1,7 km.
Încercarea poate fi fcut pe un drum orizontal, remorca fiind tractat de un vehicul cu motor. în timpul încercrii, fora aplicat asupra comenzii trebuie s fie astfel reglat încât s se menin constant rezistena la deplasare a remorcii (7% din greutatea remorcii re morcii încrcate). Dac puterea disponibil pentru traciune nu este suficient, încercarea poate fi efectuat la o vitez mai mic i pe o distan mai lung, conform tabelului 7.6.
Tabelul 7.6 Corelarea vitezei cu distana la încercarea la frânare continu
Viteza (km/hX
40
30
20
15
Distana (m)
1700
1950 1950
2500 2500
3100
314
La sfâritul încercrii de tip I se efectueaz msurtorile corespunztoare încercrii de tip O, cu motorul decuplat de transmisie, dar în condiiile de temperatur ce rezult în urma încercrilor de tip I. Se determin astfel eficacitatea rezidual a frânei de serviciu. În cazul vehiculelor din categoriile M i N, eficacitatea rezidual nu trebuie s fie mai mic de: - 80% din eficacitatea prevzut pentru categoria respectiv de vehicul; - 60% din valoarea msurat cu frânele reci, la încercarea de tip O. În cazul remorcilor supuse încercrii la frânare cotinu, fora de frânare rezidual la periferia roilor în timpul încercrii vehiculului la viteza de 60 km/h nu trebuie s fie mai mic de: - 36% din greutatea maxim suportat pe roi atunci când vehiculul este oprit; - 60% din valoarea constatat la încercarea de tip O.
Încercarea de tip II Urmrete comportarea sistemului de frânare la coborârea unei pante
lungi. Vehiculul încrcat se încearc în aa fel, încât consumul de energie s fie echivalent cu cel care se produce în acelai timp pentru un vehicul încrcat condus cu viteza medie de 30 km/h la coborârea unei pante de 6%, pe distana de 6 km, angajând un raport de transmitere convenabil i utilizând reductorul de vitez, dac vehiculul este echipat cu un astfel de dispozitiv. Raportul de transmitere angajat trebuie astfel ales, încât regimul de rotaie al motorului s nu depeasc valoarea maxim indicat de constructor. 315
Pentru vehiculele la care energia este absorbit numai prin aciunea de frânare a motorului, se admite o toleran de ± 5 km/h fa de viteza medie, cuplând cutia de viteze la raportul de transmitere care permite s se obin stabilizarea vitezei la valoarea cea mai apropiat de 30 km/h la coborârea pe o pant de 6%. Dac determinarea eficacitii aciunii de frânare a motorului se efectueaz prin msurarea deceleraiei, este suficient ca deceleraia medie msurat s fie de cel puin 0,5 m/s2. La sfâritul încercrii se msoar, în condiiile încercrii de tip O cu motor debreiat (dar în condiii de temperatur ce pot s difere), eficacitatea rezidual a dispozitivului de frânare de serviciu; aceast eficacitate rezidual trebuie s fie cel puin 75% din cea prescris pentru încercarea de tip O cu motor debreiat.
Încercarea de tip II bis Vehiculele din categoria M3 afectate transportului de persoane, care comport, în afar de locul conductorului, mai mult de opt locuri pe scaune, altele decât autobuzele urbane cu masa total maxim peste 10.000 kg, trebuie s fie supuse, în locul încercrii de tip II la încercarea î ncercarea de tip II bis. Vehiculele încrcate la masa total maxim se încearc astfel, încât consumul de energie s fie echivalent cu acela produs în acelai timp pentru un vehicul încrcat condus cu o vitez medie de 30 km/h, pe o pant de 7%, pe o distan de 6 km. în timpul încercrii dispozitivele de frânare de serviciu, de securitate i de staionare nu trebuie s fie cuplate. Raportul de transmitere ales trebuie s fie cel pentru care regimul de turaie al motorului nu depete valoarea maxim prescris de constructor. Pentru vehiculele la care energia este consumat numai de aciunea de frânare a motorului, se admite o toleran de ± 5 km/h fa de viteza medie, fiind angajat raportul de transmitere care permite s se obin stabilizarea vitezei la valoarea cea mai apropiat de 30 km/h la coborârea pe o pant de 7%. Dac determinrea eficacitii aciunii de frânare a motorului se efectueaz prin
316
msurarea deceleraiei, este suficient ca deceleraia medie msurat s fie de cel puin 0,6 m/s2. Timp de rspuns. Pe orice vehicul la care dispozitivul frânei de serviciu face apel total sau parial la o alt surs de energie decât fora muscular a conductorului, trebuie s fie satisfcut condiia ca, în cazul unei manevre de urgen, timpul scurs între momentul când se începe acionarea comenzii i momentul în care fora de frânare pe axa care lucreaz în cele mai grele condiii atinge valoarea corespunztoare eficacitii prescrise trebuie s fie de max. 0,6 s.
7.2. Diagnosticarea sistemului de frânare pe standuri
Încercrile în condiii de drum, dei ofer avantajul solicitrii sistemului de frânare în condiii reale de funcionare, prezint o serie de inconveniente: necesit deplasarea de la atelierul de întreinere pân la poriunea de drum adecvat încercrilor - poriune ce se afl, de regul, în afara localitilor; rezultatele msurtorilor sunt influenate de starea dramului, declivitatea acestuia, viteza i direcia vântului; în anumite perioade încercrile nu pot fi efectuate din cauze atmosferice - ploaie, ninsoare, polei; probele efectuându-se prin frânri brutale, în condiiile traficului de pe drumul respectiv, mresc pericolul producerii de accidente. Din aceste motive, încercrile pe drum sunt în prezent efectuate în special pentru omologri de noi automobile sau pentru verificarea meninerii
317
performanelor tehnice de-a lungul unei perioade mai lungi de fabricare a unui anumit tip de automobil. Pentru activitatea de diagnosticare curent, în prezent se utilizeaz cu precdere standurile specializate. Dup criteriul metodei de realizare a efortului de solicitare a frânelor, standurile pot fi ineriale sau de for. în primul caz, solicitarea frânelor se realizeaz de ctre mase ineriale aparinând standului (volani), aduse în prealabil la o anumit vitez de rotaie. Standurile de for folosesc motoare electrice pentru acionarea roilor în timpul frânrii. în funcie de viteza de rulare simulat, aceste standuri pot fi: de vitez mic (5-10 km/h); de vitez medie (10-20 km/h) i de vitez ridicat (la care se pot simula viteze de pân la 120 km/h). Toate aceste tipuri de standuri sunt prevzute cu rulouri pe care se aeaz roile aceleiai puni ale automobilului, roile celorlalte puni rmânând în contact cu pardoseala atelierului. Dup simularea, prin rotirea rulourilor, a vitezei de deplasare dorite, se acioneaz sistemul se frânare al automobilului i se msoar fora de frânare pentru fiecare roat.
7.2.1.Standuri de for cu rulouri
Acest tip de stand are cea mai larg rspândire, datorit preului mai accesibil în raport cu cel al celorlalte standuri, pericolului de accidentare mai sczut i posibilitilor de "realizare atât a diagnosticrii strii tehnice generale cât i a diagnosticrii pe elemente a sistemului de frânare.
7.2.1.1.Construcie i funcionare
318
Un astfel de stand este format din dou module identice, plasate simetric în
raport cu axa longitudinal a automobilelor ce vor fi diagnosticate la respectivul post de lucru. Schema constructiv a unui modul este prezentat în figura 7.5. Electromotorul asincron 1 antreneaz prin intermediul cuplajului 2 reductorul 3 a crui carcas este montat pe lagre. Momentul amplificat de reductor este transmis printr-un alt cuplaj unuia din rulourile 5. Acesta din urm este cuplat cu cellalt printr-o transmisie cu lan 9. Pentru a se asigura o aderen maxim între roata automobilului 7 i rulourile 5 confecionate din oel (coeficient de aderen de 0,6-0,7) sunt fie acoperite cu un strat de bazalt, beton sau materiale sintetice, fie respectivii cilindri sunt prevzui cu proeminene axiale. Fora de apsare a roii se transmite celor dou rulouri prin rezultantele radiale R'i R". La acionarea mecanismului de frânare al roii se dezvolt forele 'f r r respectiv F "f "f r r care, însumate, reprezint fora de frânare tangeniale de frecare F 'f pentru roata respectiv:
319
F 'f 'f r r + F "f "f r r = F f r r
F 'f 'f r r i F "f "f r r f r r acionând la o distan egal cu raza ruloului fa de axa de
rotaie a acestuia, vor genera un moment de frânare: M
fr= ( F 'fr + F " " fr ) Rrulou = F fr Rrulou
Acesta este aplicat la ieirea din reductor. Datorit raportului de transmitere i red red i randamentului r\red ale reductorului, între Mj-r i momentul Mm produs de electromotor exist e xist relaia: Mm = M fr / (i red ). red red
Diferena dintre M fr i Mm ar trebui s fie preluat de suporturile carcasei reductorului. Aceasta îns, fiind montat pe lagre, tinde s se roteasc necontrolat. Pentru a împiedica acest lucru, pe carcas este fixat tija 4 a crei extremitate liber se sprijin pe un dispozitiv de msurare a forei de apsare F . în aceast situaie, echilibrul momentelor ce acioneaz asupra reductorului este Mm+ Fl= descris de ecuaia: Fl= M fr , în care l este braul forei F (distana de la fora la axa de rotaie a carcasei reductorului).
320
Înlocuind în aceast relaie pe Mm cu expresia determinat anterior, se obine: F= (F fr / l ) (1-1/ired red). Înlocuind i pe M fr în în funcie de Ffr i Rrulou se obine : F = (FfrRrulou/l )(1-1/i )(1-1/iredred). Având în vedere c Rru¡ou , l i i red red reprezint constante constructive ale standului, iar red poate fi considerat i el o mrime cvasisconstant pentru reductorul respectiv, rezult c fora msurat F este aproximativ direct proporional cu fora de frânare F fr . Blocarea roilor în timpul încercrii este un fenomen nedorit din dou motive: ea conduce la reducerea coeficientului de aderen al roii la rulouri i, implicit, a forei de frânare; pe de alt parte, în momentul blocrii roii apare tendina de expulzare a roii automobilului de pe rulouri. Acest din urm efect devine evident în special la încercarea frânei de staionare care acioneaz, de regul, asupra roilor unei singure puni a automobilului; celelalte roi aflate pe podeaua atelierului nefiind frânate, se poate produce evacuarea automobilului de pe stand. Pentru a preveni acest fenomen, standul este prevzut cu rola 6 meninut în contact permanent cu roata automobilului de ctre fora elastic a arcului 8. Rola este prevzut cu un traductor de micare de rotaie, care va identifica cu promptitudine tendina de blocare a roii. în acest moment se va emite o comand care va reduce curentul de excitaie al electromotorului, micorând astfel momentul su motor i prevenind expulzarea roilor automobilului de pe stand. Simultan se va aprinde o lamp de semnalizare la panoul standului, anunând prin aceasta c testul s-a încheiat. Sistemul electronic al standului va afia valoarea maxim a forei de frânare înregistrat pentru fiecare din roile punii aflat la un moment dat pe stand. Puterea unuia din cele dou electromotoare ale unui stand este 321
Pm =K F frmax R / 3,6
unde: K - coeficient de suprasarcin; V - viteza, în km/h; F fr max - valoarea maxim a forei de frânare a unei roi.
Acest din urm parametru se poate exprima în funcie de cea mai mare sarcin pe roat a automobilului Gr max i de coeficientul de aderen al roii pe stand st : F fr.max = st Gr max .
Considerând cunoscut, pentru un anumit automobil, coeficientul de repartizare static a greutii pe puni 0 i greutatea automobilului G, rezult pentru o roat: Ffr.max = st0Gr max /2 În cazul roilor jumelate, se consider c acestea formeaz o singur roat deoarece amândou vor fi acionate de acelai electromotor ele aflându-se pe o singur pereche de rulouri. In final se obine: Pm = (k/7,2)st0GV. Pentru cazul concret al unui stand destinat s echipeze o gam de =0,65, o=0,55, V = autoturisme cu greutate pân la 20.000 N, considerând k=l,l, st =0,65, 7 km/h, rezult Pm = 7,6 kW. Pentru a limita puterea necesar a fi dezvoltat dezvo ltat de electromotor (din motive economice i de gabarit), vitezele simulate pe standurile de for cu rulouri pentru autoturisme se încadreaz de obicei în limitele 5-10 km/h. Pentru autovehiculele grele, din acelai motiv, viteza simulat este mai mic, în general de 2 - 5 km/h. În cazul verificrii autocamioanelor i autobuzelor, pentru a testa sistemul de frânare la solicitri mai apropiate de cele de exploatare fr a se proceda la 322
încrcarea dificil a autovehiculului respectiv cu lest, standul poate fi prevzut cu un sistem hidrostatic de încrcare a punii ce se afl pe rulouri. în aceast situaie, pentru fiecare tip de autovehicul se va preciza mrimea forei respective de încrcare. În unele cazuri, echiparea standului este completat cu un traductor pentru msurarea forei de apsare pe pedala de frân, denumit pedometru, i care poate fi hidraulic sau electric (tensometric). ( tensometric).
7.2.1.2.Diagnosticarea general a sistemului de frânare
Înaintea efecturii probelor propriu-zise se vor întreprinde o serie de operaiuni pregtitoare, menite s evite afectarea rezultatelor de factori de influen parazii: se controleaz ca anvelopele s nu fie murdare sau ude i se verific adâncimea profilului; se verific i, dac este necesar, se reface presiunea din pneuri, cu o abatere maxim admis fa de valorile recomandate de constructor de ± 0,01 MPa; se verific i, eventual, se regleaz cursa liber a pedalei de frân, aducând-o la valoarea nominal prescris de fabricant (în lipsa acestei valori se poate considera orientativ o curs liber de 10 - 20 2 0 mm); se verific i, la nevoie, se regleaz cursa liber a dispozitivului de comand a frânei de staionare; se controleaz etaneitatea sistemului de frânare i, dac este necesar, se înltur defeciunile (contorul se face apsând energic de câteva ori pedala 323
de frân complet - dac de la o apsare la alta cursa total a pedalei crete aceasta constituie indiciul existenei neetaneitilor); se aduce automobilul cu puntea din fa pe standul cu rulouri, cu axa sa longitudinal încadrat cât mai simetric cu putin fa de cele dou module ale standului i perpendicular pe axele rulourilor; roile nu trebuie s vin în contact cu prile laterale ale standului; s tandului; se aduce schimbtorul de viteze în punctul mort; se monteaz senzorul pedometrului pe pedala de frân; se pun în micare rulourile standului i se apas de câteva ori pe pedala de frân pentru a verifica stabilitatea automobilului pe stand i pentru a înclzi puin frânele. Dac în timpul acestor manevre automobilul alunec lateral fr a putea fi stabilizat cu ajutorul volanului, aceasta înseamn c sistemul de direcie este dereglat i diagnosticarea frânelor se întrerupe, reluându-se numai dup ce au fost înlturate eventualele jocuri excesive din mecanism i a fost restabilit geometria roilor de direcie i a pivoilor lor. Se trece apoi la efectuarea propriu-zis a msurtorilor. în cazul în care sistemul de frânare este prevzut cu servomecanism, se va menine în funciune motorul pe durata determinrilor. Se trece apoi la operaiunile o peraiunile de diagnosticare: meninând rulourile standului în micare, se las roile s ruleze liber i se urmresc mrimile celor dou fore de frânare; dac una sau amândou depesc valorile prevzute de fabricant, înseamn c exist lagre defecte, defeciuni în transmisie sau frâne blocate parial; în lipsa valorilor admise ale forei de reinere a roii libere se pot folosi urmtoarele valori orientative: - pentru autoturisme:
* la roile motoare, 200 N; * la celelalte roi, 100 N;
324
- pentru autocamioane i autobuze:
* la roile motoare, 500 N; * la celelalte roi, 200 N.
dac aceste valori sunt respectate se trece la determinarea celorlali parametri de diagnosticare apsând energic pedala de frân pân la semnalarea tendinei de blocare a roilor. Dup aceast operaie, pe sistemele de afiare ale standului apar valorile forelor maxime de frânare i cea a dezechilibrului relativ între forele de frânare ale punii respective. Acest din urm parametru se calculeaz cu ajutorul relaiei: D
!
F fr stg F fr d dr r 0,5( F fr stg F fr d dr r )
100?%A
în care F f f r stg i F fr dr reprezint valorile maximele forelor de frânare la cele dou roi din stânga, respectiv dreapta, ale punii. în ara noastr, reglementrile în vigoare prevd ca limit superioar a dezechilibrului valoarea de 20%, indiferent de puntea la care se determin el. se aduce apoi automobilul cu puntea urmtoare pe stand i se repet operaiunile în ordinea menionat. Dup determinarea forelor de frânare ale tuturor roilor automobilului se poate calcula eficacitatea sistemului de frânare folosind f olosind relaia: E = (Ffr/G)100 [%], în care Ffr este suma forelor de frânare ale tuturor roilor, iar G este greutatea automobilului în timpul testului. La un automobil cu o stare tehnic foarte bun a sistemului de frânare E > 80%. Valoarea minim a acestui parametru este definit prin reglementrile din ara noastr la 58% pentru automobilele destinate transportului de persoane cu cel mult 8 locuri pe scaune în afara oferului i la 50% pentru celelalte automobile. 325
Considerând c la vitez redus rezistena aerului este neglijabil, iar fora de rezisten la rulare este prea mic în raport cu forele de frânare pentru a putea fi i ea neglijat, se poate calcula cu aproximaie valoarea deceleraiei maxime: amax = g ( F Ffr/G ) unde g este acceleraia gravitaional ( g = 9,81 m/s2).
7.2.1.3 .Diagnosticarea pe elemente a unui sistem de frânare cu acionare hidraulic
a) Diagnosticarea repartitorului limitator limitator la forei de frânare la puntea spate s pate Se procedeaz la efectuarea a dou seturi de verificri: o determinare cu autoturismul descrcat, având doar oferul la' volan, i o a doua determinare comprimând suspensia punii spate, fie cu un dispozitiv special, fie prin încrcarea cu persoane pe bancheta din spate i greuti în portbagaj. Se va urmri creterea forei de frânare în raport cu sgeata suspensiei i se vor compara rezultatele cu cele indicate de constructor. c onstructor. b) Diagnosticarea servomecanismului i în acest caz se vor efectua dou seturi de msurtori: prima cu motorul în funciune, iar cealalt cu motorul oprit, dup 4-5 acionri ale pedalei de frân în vederea descrcrii servomecanismului. Se va determina cu cât trebuie s creasc fora de apsare la pedal (msurat cu pedometrul) pentru a se obine aceeai for de frânare maxim. Rezultatul se va compara cu valorile precizate de fabricant. c) Diagnosticarea frânei de staionare 326
Dup efectuarea operaiunilor pregtitoare, se aeaz automobilul cu roile la care acioneaz frâna de staionare pe rulouri. Se pornesc rulourile i se acioneaz comanda frânei de staionare. în cazul în care aceasta este o manet prevzut cu un clichet, dup parcurgerea a 6-7 dini va trebui s se obin blocarea roilor. Dezechilibrul maxim admis în ara noastr pentru frâna de staionare este de 30% indiferent de tipul de autovehicul i de puntea asupra creia acioneaz ea. Eficiena frânei de staionare determinat pe stand trebuie s fie de minim 20%. Dac valorile msurate nu se încadreaz în limitele specificate, se va face o verificare pentru roile aceleiai puni, dar la acionarea frânei de serviciu. Dac rezultatele sunt similare rezult c defectul se situeaz la nivelul suprafeelor de frecare (uzuri excesive, murdrie, deformri etc.). în caz contrar, rezult c mecanismul de comand al frânei de staionare este defect (cablu gripat sau rupt, articulaii uzate excesiv, pârghii deformate etc.).
d) Diagnosticarea pe baza graficelor de corelare dintre fora de frânare si fora la pedal În cazul utilizrii unui pedometru de tip electronic i al msurrii forei F de echilibrare a carcasei reductorului (fig. 7.5) tot pe cale electric, cele dou traductoare pot fi cuplate la un osciloscop cu dou intrri sau la un înregistrator în coordonate xOy. Astfel se pot obine diagrame ce reprezint variaia forei de frânare în funcie de fora de apsare la pedal, ce pot fi utilizate cu bune rezultate în diagnosticarea pe elemente a sistemelor de frânare (fig. 7.6). Diagrama caracteristic unui sistem de frânare care funcioneaz corect este prezentat în figura 7.6,a. Se observ c fora de frânare crete concomitent cu fora la pedal pân în punctul M, dup care intensificarea apsrii pe pedal nu mai are ca efect o mrire a forei de frânare, semn c roata s-a blocat. Revenirea la situaia iniial se face dup o alt ramur a graficului. La relaxarea pedalei, scderea forei de frânare începe mai devreme, din punctul N, i continu 327
cu fore de frânare mai mici decât la acionarea pedalei. Acest lucru se datoreaz reducerii coeficientului de frecare dintre garnituri i disc sau tambur ca urmare a înclzirii pieselor respective. Trebuie remarcat faptul c acest fenomen este cu mult mai puin evident la frânele moderne la care se utilizeaz garnituri de friciune din kevlar sau pe baz de fibre de carbon, materiale la care coeficientul de frecare este practic insensibil la variaiile de temperatur ale pieselor mecanismului de frânare. Diagrama 7.6,b este caracterizat printr-o cretere mai lent a forei de frânare. La fora nominal de apsare pe pedal, F p , nu se mai obine fora nominal de frânare, F p , ci o valoare inferioar F p. Aceasta din urm este îns atins, dar la valori mai mari ale F p . O astfel de situaie poate fi generat de pierderi de lichid din sistemul hidraulic de acionare, prezena aerului în sistemul hidraulic, lichid insuficient etc. Atunci când suprafeele de frecare sunt foarte lustruite, nemairealizându-se coeficientul de frecare necesar, fora de frecare crete mai încet i nu va atinge valoarea nominal, chiar la apsri puternice pe pedal (fig. 7.6,c).
328
Modificarea graficului pr p r odus odus de un ar c de rapel al saboilor prea rigid este de apsare pe pedal de evideniat în figura 7.6,d. Se o bserv c pân la o f or apr oximativ 10 N nu se înregistreaz practic nici o cretere a f or ei de frâ nare; în continuare, creterea f or ei de frâ nare este încetinit din cauza aciunii f or ei 329
elastice a ar culu cului de rapel, dar se poate atinge valoarea ei nominal îns apsând puter nic pedala de frâ n. Când între su prafeele de frecare a ptr uns uns lu brifiant, efectul este a semntor cu cel al lustr uirii acestora, dar mult mai a ccentuat, du p cum se poate o bserva în figura 7.6,e. Gripaje par iale a le mecanismului de frânare pot duce la un grafic de tipul celui din figura 7.6,f. Se o bserv creterea mai lent a f or ei de frânare la acionarea pedalei, iar la re laxarea acesteia situarea curbei de reve nire deasu pra celei de acionare. La fi nalul pr oc ocesului de frâ nare f or a de frâ nare revine la zer o. Dac gripajele sunt mai severe (de exemp lu blocarea unui pi ston în cilindr ul ul de a cionare) i nu pot fi învinse de f or a ar culu cului de rape l, se o bine o diagram ca aceea din figura 7.6,g, la care se remar c c existena unei frâ nri rema nente i du p ce a încetat acionarea pedalei de frâ n. Def ormrile tamburelor sau ale discurilor datorate solicitrilor termice i uzrilor neunif orme vor conduc e la vibraii a le mecanismului de frânare de la r o oi, ilustrate prin variaia în trepte a f or ei de frâ nare atât la acionarea, cât i la relaxarea pedalei (fig. 7.6,h). In figura 7.6,i este preze ntat diagrama cores punztoare situaiei în care jocul iniial dintre su prafeele de frecare este prea mic. Se o bserv atingerea f oar te rapid oii. Este p osibil ca, du p relaxarea pedalei, s existe i în a re gimului de b locare a r o acest caz o f or de frâ nare rema nent datorat dilatrilor termice care preia u complet jocul mic dintre su prafeele de frecare. Dimpotriv, când jocul este mare, se va consuma iniial o f or la pedal curilor de rapel de la pedal i saboi, abia pentr u învingerea f or elor e lastice a le ar cu du p care va începe creterea f or ei de frâ nare (fig. 7.6,h). E ste evident c blocarea oilor se va pr oduc oduce î n aceast situaie la f or e de ap sare pe pedal mai mari decât r o în mod normal. Treb uie me nionat îns c poate exista o situaie în care, dei se o bine o corect corelare a f or ei de frânare cu cea de ap sare pe pe dal, sistemul prezint o defeciune: uzura gar niturilor de frecare este atât de avansat încât apare contactul dintre niturile de fixare a gar niturii pe sabot i tambur. în acest caz îns se va pr oduc oduce un zgomot caracteristic ce trebuie luat în considerare i e l ca parametr u de diagnosticare. Sisteme le de diagnosticare asistate de calculator permit eliminarea a nalizrii de ctre o perator a acestor diagrame. E le transf orm semnalele a nalogice transmise de cele dou trâductoare în semnale digitale pe care apoi le analizeaz, comparându-le cu diagramele etalon stocate în memorie. Aceste diagrame etalon cores pund atât unei stri tehnice normale a sistemului de frânare, cât i celor mai cut variate situaii de defect, pentr u fiecare tip de automo bil la care s-au f cut etalonrile res pective. 330
În acest fel se elimin sur sa impor tant de er ori ce o constituie a naliza su biectiv a unei diagrame de ctre un o perator uman. în plus, datorit vitezei de lucr u extrem de ridicate a calculator ulu ului, rezultatul testului este o binut f oar te oductivitatea a ctivitii de diagnosticare. repede, crescând astfel simitor pr oduct
7 .2.2.
St and uri ineriale cu r ulouri
Pentr u a se putea verifica compor tarea sistemelor de frâ nare în condiiile repr oduc oducerii pe stand a unor viteze ridicate de deplasare, asemntoare celor din exploatare, dar f r a utiliza e lectr omotoare de puteri i gabarite mari, a u f ost ost concepute standurile i ner iale cu r ulou ulouri. În principiu, în cazul unui astfel de stand, electr omotor ul ul, de dimensiuni convenabile, servete la a ccelerarea r ulou ulourilor, r o oilor de a utomo bil de pe acestea i a unor volani pân când se simuleaz deplasarea cu viteza dorit. Din acel mo ment, electr o motor ul ul este decu p lat i se poate începe acionarea sistemului de frânare a a utomo bilului care va consuma ener gia înmagazinat în micarea de r ot otaie a volanilor, r ulou ulourilor i celor lalte piese legate cinematic de acestea. Schema constr uct uctiv a unui astfel de stand este prezentat în figura 7.7. ulourile 1, sus pendate pe lagrele 2 i legate î ntre e le prin transmisia mecanic 7, R ulou sunt acionate de electr omotor ul ul 6 prin ambreiaj ul 5 i amp lificator ul ul de turaie 4. în acelai timp este p us în micare i ma sa i ner ial 3. Vehiculul se a duce cu r oata pe cele dou r ol ole, astfel încât i r oata va fi a ccelera t pân la viteza dorit. Du p oii a utoaceasta, se decu pleaz ambreiaj ul 5, iar mecanis mul de frânare a l r o mo bilului va consuma e ner gia cinetic a tutur or pieselor af late în micare de otaie. r ot Standurile iner iale mai p ot fi constr uite i î ntr -o variant simplificat (fig. 7.8). Volantul 1 este cu plat direct la r oata motoare prin intermediul unei f lane prinse cu ur u buri de r oat i butucul r o oii. E lectr omotor ul ul 4 antreneaz volantul prin intermediul unui ambreiaj 3 i al unui amp lificator de turaie 2. R oata ulouri ce se r ot otesc autovehiculului poate fi sus pendat sau se poate s prijini pe r ulou liber.
331
3
4
5 6
În primul caz, înaintea efecturii pr o bei va fi o bligatorie verificarea i, eventual, efectuarea echilibr rii dinamice a r o oii, pe ntr u a se preve ni apariia unor oscilaii periculoase în timpul pr o bei. Standurile de acest tip prezint avantajul eliminrii er orilor pricinuite de oilor pe r ulou ulouri i de varia ia coeficientului de rezisten la alunecarea re lativ a r o r ul ulare. În timpul executrii frânrii, se determin s paiul de frâ nare, timpul de unciune a l frânei, deceleraia, f or a de frâ nare i f or a la pedal. intrare in f unc Deoarece î n cazul acestor standuri e ner gia de frânare depinde strict de vitez i de masa iner ial, este necesar ca standul s fie astfel conceput încât ener gia cinetic primit de frâ n de la piesele î n r ot otaie a le standului, E s , s fie e gal cu cea ulajului efectiv pe dr um E d. Deoarece în timpul primit de la automo bil în timpul r ul deplasrii pe dr um rezistena datorat aer ulu ului, Ra , i cea datorat r ul ulrii, Rn acioneaz i ele î n sensul frânrii automo bilului, ener gia E d d va fi: E d d = mvi + I r r r 2 /1 2 ± R Ra Sfr ± Sfr ± R Rr Sfr , , unde:
- masa automo bilului; v - viteza de la care se începe frâ narea; o oilor i a l pieselor î n micare de r ot otaie Ir - momentul de i ner ie a l r cu plate cinematic cu acestea, redus la axa r o oii; oii; r - viteza unghiular a r o
m
332
Ra Rr S fr
ului în timpul frânrii; - valoarea me die a rezistenei aer ulu ulare; - valoarea me die a rezistenei la r ul - s paiul de frâ nare.
Aceast relaie permite determinarea ener giei pe care trebuie s o disipeze întregul sistem de frânare. La stand îns se pot încer ca la un moment dat numai r o oile unei singure puni, deci pentr u corelarea f unc uncionrii pe stand cu cea de pe dr um intere seaz numai o fraciune din E d d . E d l = E E d ,
unde E d d l l este ener gia pe care trebuie s o consume acea par te a sistemului de frânare cores punztoare unei p uni( -coeficient de repar tiie a ef or tulu tului de frânare). oi a le standulu i af late în Ener gia cinetic ce ajunge la frâ nele celor dou r o 2 regim de testare este suma e ner giilor cinetice ale r o oilor mainii Ir r /2, r ulou ulourilor 2 2 luena ma selor în r ot otaie a le ambreiaj ului Iss /2 si volanilor Ivv /2 (care includ inf lu i reductor ulu p e stand ului) din care se scade e ner gia consumat pentr u r ul ularea r o oilor pe R r r sSfr . 2 2 2 E s = ( I r r , r + I s s + I vv ) / 2 - Rr sS fr
unde: I
momentele de iner ie masice a le pieselor res pective; - vitezele lor unghiulare; Rr - rezistena me die la r ul ularea pe stand în timpul frânrii. -
Din motive uor de intuit R r r s este puin diferit de R r r . La nivelul celor dou r o oi af late la un moment dat pe stand, se dezvolt f or ele de frâ nare F fr l care, la cur gerea s paiului de frâ nare S fr dau natere lucr ulu ului mecanic de frâ nare: par cu E fr l = Ffr l Sfr .
Este evident c, pentr u ca încer carea de pe stand s ref lecte cât mai rea l cond iiile de încr care a frâ nelor de pe dr um, este necesar îndeplinirea du blei cond iii: Ed =Ed = Efr l. Notând cu is i iv rapoar tele de transmitere a mi crii între r oata automo bilului i r ulou ulouri, res pectiv între r oat i volant i inând seama c = r r r r , unde r r r este raza de r ul ulare a r o oii, du bla e galitate de mai sus se prezint su b f orma: 333
2 2 2 2 2 2 [mr r r2 + I r r -( 2r r r 2 /2 )S )S fr ( Ra+ Rr )] = I r r+ )/ v . I si s + I viv -( 2r r r / v ) Rr sS fr = ( 2r r r F fr l fr l S fr
Rezult de aici c trebuie s existe o anumit corelaie între masa otaie din stand în cazul automo bilului i mo mentele de iner ie ale pieselor în r ot conc ret al unui a numit tip de automo bil pentr u a o bine s paiul de frânare rea l i f or a de frânare egal cu cea din realitate atunci când se frâ neaz de la o valoare bine definit a vitezei automo bilului. Pentr u adaptarea momentulu i de iner ie al volantului, se pot utiliza combinaii de volani în rapor t cu caracteristicile constr uct uctive a le a utomo bilului ce urmeaz a fi testat. Mai dificil este îns modificarea rapoar telor de transmitere. De aceea rezult c adaptarea standulu i la diferite modele de automo bile este numai par ial, rezultatele o binute prin încer carea pe stand fiind cu atât mai depar te de realitate cu cât du bla e galitate me nionat va fi mai p uin res pectat. ului, P e , necesar unui astfel de stand, se poate Puterea e lectr omotor ulu determina cu relaia: n n /30), P = M e ( n
unde Me este momentul necesar a fi dezvoltat de electr omotor iar nÄ este turaia nominal. Momentul Me este rezultatul însumrii momentulu i rezistent al standului, ularea r o oilor pe r ulou ulouri, Mr s i cu Ms, cu momentul rezultat din rezistena la r ul mo mentul generat de iner ia tutur or pieselor în r ot otaie ale standului i r o oilor automo bilului, M,, ce apare în intervalul de timp t al creterii turaiei electr omotor ulu ului cu mrimea n. Deci: M e = M s+M r r s +[( I s+ I e+ I v ) + I r r ]( ] ( /30) ( n/ t ), unde Ie este mo mentul de iner ie al r oto otor ulu ului e lectr o motor ulu ului, iar un coeficient care ia în cons iderare existena i a a ltor mase în r ot otaie din constr uc ucia standului. ucii de standuri iner iale la care accelerarea volanilor se Exist constr uc efectueaz chiar de autovehiculul testat, ceea ce face posibil renunarea la electr omotor ul ul de a ntrenare. ucia unui astfel de stand (fig. 7.9) volanii 4 sunt cu plai direct la În const r uc r ulou ulouri, iar mi carea se transmite la toate cele pa tr u perechi de r ulou ulouri prin arborele 1, angrenajele în unghi 3 i cu plajele 2.
334
Vitezele echivalente la care se testeaz autovehiculele pe standurile iner iale cu r ulou ulouri pot ajunge pâ n la 200 km/h, dei cele mai m ulte constr uc ucii limiteaz domeniul de î ncer care la 80 - 100 km/h. În compara ie cu standurile de f or cu r ulou ulouri, cele iner iale ocu p mai mult loc, sunt mai scumpe, durata încer c crilor este sensibil mai mare i treb uie luate msuri s peciale de securitate. Din aceste motive ele sunt mult mai puin r s s pândite, utilizarea lor f c cându-se remar cat mai mult în laboratoarele de încer c cri decât în atelierele de diagnosticare.
7.3.
Diagnosticarea Diagnosticarea sistemelor de frânare f rânare cu antiblocare (ABS)
7 .3.1. F uncion area
lm pilor d e avertizare
Prima etap în diagnosticarea unui sistem de frâ nare cu antiblocare (ABS) îl constituie verificarea lmpilor de aver tizare.
335
Lampa r oie de aver tizare atrage atenia asu pra unei defeciuni grave a sistemului de frâ nare, ca de exemp lu nivelul sczut al lichidului de frân sau presiune redus în jumtate din sistemul hidraulic. Lampa r oie de aver tizare va lumina i a tunc i când este acionat frâna de par care, precum i în cazul unei defeciuni a ABS ca de pild o presiune sczut în întregul sistem (fig. 7.10). Lampa por toc tocalie de aver tizare se aprinde de o bicei du p o por nire a motor ulu ului în timpul iniializrii sistemului sau al secvenei de autodiagnosticare, Durata aprinderii acestei lmpi du p cu plarea aprinderii motor ulu ului variaz în f unc unc ie de tipul automo bilului i de constr uc ucia ABS -ului. 7.3.2.Inspecia vizual
Multe dintre problemele ce afecteaz corecta funcionare a ABS pot fi diagnosticate rapid dac se procedeaz la o inspecie vizual a tuturor componentelor principale. O astfel de inspecie include urmtoarele obiective: lichidul de frân: se verific nivelul i calitatea lichidului de frân din rezervor; scurgeri de lichid de frân: se verific apariia unor fisuri în furtunurile instalaiei i existena unor scurgeri la racorduri; sigurane electrice: se verific toate siguranele electrice.ce au legtur cu ABS; cablaje i conectori: se verific toate cablajele, în special cablurile senzorilor micrii de rotaie a roilor; senzorii de r ot otaie a r o oilor: se contr ol oleaz ca r o oile dinate a le traductoare lor s nu fie deteriorate; dac este posibil, se cur depunerile de pe traductoare;
Observat ie.Majoritatea ie.Majoritatea senzorilor de rotaie a roilor sunt de tip electromagnetic i, în consecin, pot atrage i menine particule metalice. înlturai orice particule metalice din jurul senzorilor magnetici ai rotaiei roilor.
componentele principale ale mecanismelor de frânare: toate componentele principale ale mecanismelor de frânare precum etrierele i
336
discurile, tamburele, saboii i celelalte accesorii trebuie s fie în bun stare de funciune; frâna de staionare: verificai ca frâna de staionare s funcioneze corect i s fie complet eliberat; rulmenii roilor: toi rulmenii roilor trebuie s fie în perfect stare de funcionare i strâni corect; roile i pneurile: se verific corectitudinea presiunii din pneuri, adâncimea profilului i ca dimensiunile pneurilor i jantelor s corespund indicaiilor constructorului.
337
338
7.3.3. încercarea în condiii de drum
Încercarea în condiii de drum reprezint o etap foarte important în diagnosticarea ABS. Multe astfel de sisteme i codurile lor de depistare a defeciunii nu vor fi setate decât dup punerea pu nerea în micare a automobilului. Uneori, conductorii auto se îneal considerând drept defeciune comportarea diferit fa de normal a sistemului de frânare în timpul diagnosticrii. Astfel, modelul Delco VI produce o uoar vibraie a pedalei la verificarea supapelor din timpul autotestului. La alte automobile cu ABS, imediat ce controlerul sistemului sesizeaz punerea în micare a automobilului, primind semnalele corespunztoare de la senzorii de rotaie ai roilor, acesta va pune în funciune pompa de fiecare dat când presiunea din acumulator ajunge sub un anumit nivel minim. Acest lucru va conduce la apariia unui zgomot, de cele mai multe ori dup punerea în funciune a automobilului. Este posibil ca, din cauza acestei coincidene, s se suspecteze o defeciune a transmisiei sau a sistemului de rulare. în astfel de cazuri este indicat s se verifice în primul rând dac zgomotul respectiv nu este cumva o manifestare normal a unor operaiuni ce se desfoar în timpul diferitelor secvene ale autodiagnosticrii. Înainte de a porni în curs, se pornete motorul i se observ cele dou lmpi de avertizare: cea roie i cea portocalie. Dac lampa roie se aprinde, rezult c sistemul de frânare de baz poate prezenta unele defeciuni. Nu trebuie pornit în curs pân când aceste defeciuni nu sunt depistate i remediate.
7.3.4. Citirea codurilor defeciunilor
339
Dup efectuarea atent a inspeciei vizuale i dup verificarea în condiii de drum a funcionrii sistemului de frânare, se trece la citirea codurilor defeciunilor semnalate la nivelul ABS i stocate în memoria blocului su de control. Procedura exact variaz în funcie de tipul, modelul i anul fabricaiei automobilului, aa aa dup cum se arat în tabelele 7.7, 7.8 i 7.9.
Atenie ! întotdeauna trebuie consultat documentaia de service referitoare la automobilul diagnosticat.
Unele sisteme pot s prezinte informaiile doar sub forma unor coduri
luminoase (aprinderea succesiv, în anumite secvene, a uneia din lmpile de avertizare), în timp ce alte sisteme pot efectua autodiagnosticarea i apoi s livreze toat informaia astfel obinut prin intermediul unui dispozitiv de scanare.
Tabelul 7.7 Ghid de diagnosticare a ABS pentru automobilele General Motors
.
Tipul ABS
Dispozitiv de scanare* t i irea r ea codur il or C i it il or
Procedura de tergere a codur il or il or
Teves II Integral
Cheie de untare Nu este necesar
Teves IV Non-Integral
Da
Da
340
Bosch 2U Non-Integral
Da
Da
Delco VI
Da
Da
Bosch 2S
Da
Da
Bosch III
Da
Da
Delco Powermaster III.
Da
Da
Kelsey-Hayes RWAL**
Da sau coduri luminoase
Da sau se deconecteaz sigurana ABS
Kelsey-Hayes 4WAL***
Da
Da
* Pentru unele sisteme poate poate fi folosit o cheie cheie de untare. Nu toate dispozitivele de scanare pot efectua toate funciunile. fu nciunile. ** RWAL = anti-blocare numai numai pe roile din spate. *** 4WAL = anti-blocare anti-blocare pe 4 roi
ord Tabelul 7.8 Ghid de diagnosticare a ABS pentru automobilele F ord
Tipul ABS
Dispozitiv de scanare* t i i rea r ea codur il or C i it il or
Procedura de tergere a codur il or il or
Teves II 32 pini-Integral
Nu sunt disponibile coduri
Nu sunt disponibile coduri
Teves II 35 pini-Integral
Da
Deplasarea automobilului dup reparaie
Teves IV Non-Integral
Da
Deplasarea automobilului dup reparaie
Kelsey-Hayes RABS**
Coduri luminoase Deplasarea automobilului dup reparaie
Teves 4WABS***
Da
Deplasarea automobi-
341
lului dup reparaie
* Pentru unele sisteme poate fi folosit o cheie de untare. Nu toate dispozitivele de scanare pot efectua toate funciunile. fu nciunile. ** RABS = anti-blocare numai numai pe roile din spate. * * * 4WABS = anti-blocare pe 4 roi.
Tabelul 7.9 Ghid de diagnosticare ABS pentru automobilele Crysler
Tipul ABS
Dispozitiv de scanare* t i i rea r ea codur il or Procedura de tergere a C i it il or codur il or il or
Bosch III Integral
Cuplai aprinderea
Decuplai aprinderea
Bendix 10 Integral
Da
Da sau deconectai bateria
Bendix 6 Non-Integral
Da
Da sau deconectai bateria
342
Bosch MMC
Da
Da
Bosch 2U Non-Integral
Nu sunt disponibile coduri
Nu sunt disponibile coduri
Teves Mark II
Da
Da
Teves Mark IV
Da
Da
Kelsey-Hayes RWAL
Coduri luminoase
Deconectai bateria
Kelsey-Hayes 4WAL
Da
Da
Pentru unele sisteme poate fi folosit o cheie de untare. Nu toate dispozitivele de scanare pot efectua toate funciunile.
Observaie ! La anumite sisteme ABS codul de identificare a defeciunii se pierde dac se oprete funcionarea motorului înainte de legarea la mas a conectorului dispozitivului de scanare.
Sistemul Bosch 2U/2S
Schema constructiv a sistemului BOSCH 2 U/2S este prezentat în figura 7.11. Citirea codurilor defeciunilor poate fi fcut dup legarea bornelor A i H ale prizei de diagnosticare, aa cum se arat în figura 7.12. De asemenea, pe majoritatea sistemelor BOSCH de tip 2 poate fi utilizat un dispozitiv de scanare pentru a se citi codurile defeciunilor. Un astfel de dispozitiv este cel prezentat în figura 7.13 i denumit TECH 1. El
poate primi cartue speciale care si permit diagnosticarea tuturor sistemelor electronice ale automobilului: ABS, sistemul electronic de control al automobilului, 343
controlul electronic al direciei, sistemul cu control electronic al climatizrii i sistemul audio. TECH 1 are dou prize, una principal i cealalt secundar pentru cuplarea cu aceste cartue (fig. 7.13). Atunci când sistemul ABS se afl în faza de testare, fiind cuplat la dispozitivul TECH 1, el nu mai este operabil.
344
Prin cuplarea la priza de diagnosticare, dispozitivul TECH 1 devine parte component a sistemului electronic al automobilului. El poate intercepta mesajele schimbate între diferitele componente ale macrosistemului electronic, fr a le afecta funcionarea. TECH 1 poate de asemenea s întreprind urmtoarele aciuni: monitorizarea transmisiilor normale; afiarea informaiilor ABS; afiarea i tergerea codurilor defeciunilor ABS; controlul unor componente ale ABS precum bobinele i releele; relee le; efectuarea unei diagnosticri extensive a ABS; 345
efectuarea testrii ABS în vederea ve derea depistrii defeciunilor intermitente.
În general, TECH 1 are cinci moduri pentru diagnosticarea ABS, dup cum urmeaz: 1) Modul F O - lista informaiilor privind funcionarea ABS. Sunt urmrite în mod continuu vitezele de rotaie ale rotilor i starea contactului frânei. 2) Modul FI- istoria codului defeciunii. Este afiat numrul ciclurilor de pornire a motorului petrecute de la producerea defeciunii, precum i alte informaii privind funcionarea ABS. Pot fi memorate datele referitoare la maximum trei defeciuni. 3) Modul F 2 - codurile defeciunilor . Sunt afiate sau terse, dup dorin, codurile defeciunilor memorate de modulul electronic de control al frânelor aflat la bordul automobilului. 4) Modul F 3 - situaia instantanee a ABS. TECH 1 culege informaii privind ABS înaintea i dup producerea unei defeciuni sau în orice moment dorit, la acionarea comenzii de declanare a achiziiei de date. 5) Modul F 4 - teste ABS. Sunt efectuate teste funcionale ale modulatorului hidraulic pentru a se uura problema izolrii defeciunilor în timpul aciunii de localizare i depistare a acestora.
346
Tabelul 7.10 Semnificaiile codurilor defeciunilor la sistemele BOSCH2U/2S
Codul
Semnificaia codului
12
Sistemul de diagnosticare este operaional.
21 RF, 25 LF
Senzorul rotirii roilor din fa (dreapta, stânga) defect.
31 RR, 35 LR
Senzorul rotirii roilor din spate (dreapta, stânga) defect.
35
Senzorul rotirii roilor din spate defect.
22 RF, 26 LF
Eroare a frecvenei semnalului de la roile dinate ale punii fa (dreapta, stânga).
32 RR, 36 LR
Eroare a frecvenei semnalului de la roile dinate ale punii spate (dreapta, stânga).
36
Eroare a frecvenei roii dinate de la puntea spate.
41 RF, 45 LF
Bobina supapei roii fa dreapta/ stânga defect.
55
Bobina supapei punii spate defect.
61
Motorul pompei sau releul acestuia defect.
63
Releul bobinei supapei defect.
71
Modulul electronic de control al frânelor defect.
72
Conexiunea de transmitere serial a datelor defect.
74
Tensiune sczut.
75
Senzorul acceleraiei laterale defect.
76
Senzorul acceleraiei laterale defect.
Pentru tergerea codurilor se va proceda în urmtoarele etape: se extrage untul ce lega bornele A i H ale prizei de diagnosticare;
347
se introduce untul legând din nou bornele A i H pentru cel puin o secund i apoi se extrage untul; se repet înc de dou do u ori operaiunea precedent, astfel încât, în total, s se efectueze trei conectri ale untului de câte o secund fiecare, fr ca timpul total al celor trei manevre s depeasc zece secunde. Operaiunile de conectare i deconectare ale untului pot fi efectuate urmrind comportarea lmpii de avertizare ABS (când lampa se stinge, se extrage untul, dup care se reintroduce în bornele Ai H). se ateapt zece secunde în care sistemul verific efectuarea celor trei untri de câte o secund. Dac sistemul constat c procedura a fost urmat corect, toate codurile vor fi terse. Se trece cheia de contact prin toate poziiile i apoi se verific tergerea codurilor prin cuplarea din nou a bornelor Ai H cu ajutorul untului. Lampa de avertizare va lumina de patru ori consecutiv codul 12 semnificând de aceast dat c toate codurile anterioare au fost terse. Codurile defeciunilor se pot terge cu mai mult uurin prin apsarea tastei YES la întrebarea: "S terg codurile ABS ?" aprut la un moment dat în derularea secvenelor de diagnosticare în cadrul modului F2 de lucru al dispozitivului TECH 1.
Sistemul Bosch III (integral)
Sistemul BOSCH III, a crui schem constructiv este prezentat în figura 7.14, este întâlnit pe multe tipuri de autoturisme. Modul de citire a codurilor defeciunilor la sistemul BOSCH III variaz în funcie de marca, modelul i anul fabricaiei automobilului. Majoritatea codurilor sunt terse atunci când se oprete motorul i se decupleaz aprinderea. De aceea citirea codurilor defeciunilor trebuie efectuat 348
înaintea opririi motorului. Dac lampa portocalie este aprins, înseamn c a fost detectat o defeciune, iar codul ei a fost înregistrat în memoria modulului electronic de control al frânelor.
Tabelul 7.11 Semnificaiile codurilor defeciunilor la sistemul BOSCH III
Codul
Semnificaia codului
1
Circuitul supapei roii fa stânga defect.
2
Circuitul supapei roii fa dreapta defect.
3
Circuitul supapei roii spate dreapta defect.
4
Circuitul supapei rotii spate stânga defect.
5
Senzorul rotaiei roii fa stânga defect.
6
Senzorul rotaiei roii fa dreapta defect.
7
Senzorul rotaiei roii spate dreapta defect.
8
Senzorul rotaiei roii spate stânga defect.
9
Senzorul rotaiei roilor fa stânga/ spate dreapta defect.
349
10
Senzorul rotaiei roilor fa dreapta/ spate stânga defect.
11
Supapa de reumplere defect.
12
Modulul electronic de control al frânelor defect.
13
Conexiunea de transmitere serial a datelor defect.
14
Contactele de deplasare a pistonului defecte
15
Contactul lmpii de stop defect.
16
Modulul electronic de control defect.
350
Sistemul KELSEY HAYES
Sistemul Kelsey-Hayes este realizat în dou variante principale. Cea dintâi previne blocarea roilor din spate. Pentru controlul frânrii acestora, sunt utilizate dou bobine i dou supape (fig. 7.15). Cea de-a doua variant acioneaz pe toate cele patru roi ale automobilului. în acest caz, calculatorul sistemului comand o pulsare a supapelor în loc de a le deschide sau închide. Aceast pulsaie se caracterizeaz prin posibilitatea modulrii duratei impulsului, supapele fiind de construcie special (fig. 7.16). Semnalul senzorului de rotaie este trimis calculatorului prin intermediul in termediul unui controler digital care face posibil adaptarea la valoarea raportului ra portului de transmisie transmisie al transmisiei principale. Acest controler face parte din panoul instrumentelor de bord. Dac se schimb raportul de transmitere al transmisiei centrale sau mrimea pneurilor, acest controler trebuie înlocuit i recalibrat conform prescripiilor din manualul constructorului. Aceast recalibrare va asigura 351
funcionarea corect a vitezometrului i a ABS. SistemulABS SistemulABS este deconectat, de obicei, atunci când automobilul funcioneaz în regim de traciune integral (4X4),
352
În varianta RWAL (Rear Wheel Antilock - antiblocarea roilor din spate), codurile luminoase i informaiile privind diagnosticarea sunt obinute prin intermediul dispozitivului TECH I/II produs de fabricant sau prin conectarea bornelor A i H ale prizei pentru diagnosticare (fig. 7.12). Observaie! Citirea codurilor defeciunilor se poate face numai dac lampa de avertizare este aprins. în caz contrar, va aprea în mod fals codul 9.
În varianta RABS (Rear Antilock Braking Sistem - ABS pentru partea din spate), se utilizeaz numai metoda conectorului de untare (fig. 7.17). La sistemele Kelsey - Hayes ce echipeaz autocamionetele Crysler se utilizeaz legrile la mas ale conectorului de diagnosticare d iagnosticare (fig.7.18).
353
354
Tabelul 7 .12 Senmificaiile codurilor defeciunilor la sistemele Kelsey-Hayes 4 WAL*
Codul 12
Semnificaia codului unc ionare 4x2 - dou r o oi motoare). Sistem normal (f unc
13
Sistem normal - frâna acionat (f unc unc ionare 4x2).
14
unc ionare 4x4 - toate r o oile motoare). Sistem normal (f unc
15
unc ionare 4x4). Sistem normal - frâna acionat (f unc
cuitul senzorilor de vitez de la r o oile fa dreapta/ stânga întrer u pt. 21 RF, 25 Cir cu LF cuitul senzorilor de vitez de la r o oile s pate dreapta/ stânga întrer u pt. 31 RR, 35 Cir cu LR
35
cuitul senzor ulu ului de vitez de la cutia de viteze întrer u pt. Cir cu
oile fa dreapta/ stânga. 22 RF, 26 Lipsa semnalului senzorilor de vitez de la r o LF oile s pate dreapta/ stânga. 32 RR, 36 Lipsa semnalului senzorilor de vitez de la r o LR
36
ului de vitez de la cutia de viteze. Lipsa semnalului senzor ulu
oilor fa dreapta/ stânga. 23 RF, 27 Semnal intermitent de la senzorii de vitez ai r o LF oilor s pate dreapta/ stânga. 33 RR, 37 Semnal intermitent de la senzorii de vitez ai r o LR 37 Semnal intermitent de la senzor ul ul de vitez de la cutia de viteze. oilor din fa. 28 Cdere simultan a senzorilor de vitez ai r o oilor. 29 Cdere simultan a senzorilor de vitez ai tutur or r o 38 Er oare a traductor ulu ului de vitez al r o oii. 41-66 Func ionare incorect a su papei de modulare a presiunii de frânare sau a unitii ol. electr o-hidraulice de cont r ol cuit întrer u pt al electr omotor ulu ului sau scur tc tcir cu cuitarea ieirii din MECF. 67 Cir cu cuitul electr omotor ulu ului scur tc tcir cu cuitat. 68 Electr omotor gripat sau cir cu 71-74 Defectarea memoriei. cuitul contactului frânei întrer u pt sau scur tc tcir cu cuitat. 81 Cir cu tocalie de aver tizare ABS scur tc tcir cu cuitat. 86 Lampa por toc 88 Lampa r oie de aver tizare FRÂN scur tc tcir cu cuitat.
355
oti. 4WAL = Sistem de antiblocare pe 4 r ot
Tabelul 7.13 Semnificaiile codurilor defeciunilor la sistemul Kelsey-Hayes R WAL
Codul
Semnificaia codului
2
Circuitul bobinei supapei de izolare întrerupt sau funcionare incorect a MECF*/ MCS**.
3
Circuitul bobinei supapei de amortizare întrerupt sau funcionare incorect a MECF/ MCS.
4
Circuitul contactului supapei de resetare scurtcircuitat la mas.
5
Acionare axcesiv a supapei de amortizare în timpul funcionrii ABS.
6
Semnal intermitent al traductorului de vitez.
7
Circuitul supapei de izolare scurtcircuitat sau funcionare incorect a MECF/ MCS.
8
Circuitul supapei de amortizare scurcircuitat sau funcionare incorect a MECF/ MCS.
9
Circuitul de la senzorul de vitez a automobilului întrerupt sau scurcircuitat la mas.
10
Circuitul contactului frânei defect.
12-17
Funcionare incorect a calculatorului de bord.
356
* MECF = Modulul electronic de control al frânei. * * MCS = Modulul Modulul de de control al supapelor.
În funcie de tipul automobilului, poate sau nu poate fi utilizat un dispozitiv de scanare (acest lucru trebuie verificat în cartea tehnic a automobilului respectiv).
Sistemul TEVES MARK II
Sistemul Teves Mark II este un sistem integral, acionând asupra tuturor celor patru roi ale automobilului (fig. 7.19). Citirea codurilor defeciunilor se poate face fie prin untarea bornelor A i H ale prizei de diagnosticare, fie prin utilizarea dispozitivelor de scanare. Pe automobilele firmei General Motors se poate aplica în general prima metod, dar pe unele dintre ele sunt s unt utilizate ambele metode. Pentru celelalte tipuri de automobile este necesar, de regul, un dispozitiv de scanare. în orice caz este obligatorie consultarea manualului de întreinere al automobilului ce urmeaz a fi diagnosticat. Dup ce toate codurile au fost citite i defeciunile îndeprtate, codurile defeciunilor se vor terge automat din memoria calculatorului dup ce se va conduce automobilul cu peste 40 km/h.
ca iil or de f ec ec i iun u or l a si stemu stemul Teves Mark II iil e codur il il or nil or Tabelul 7.14 Semnifi ca
357
|
Codul
Semnificaia codului
11
MECF defect.
12
MECF defect.
21
Supapa principal defect.
22
Supapa de intrare a roii fa stânga defect.
23
Supapa de ieire a roii fa stânga defect.
24
Supapa de intrare a roii fat dreapta defect.
25
Supapa de ieire a roii fa dreapta defect.
26
Supapa de intrare spate defect.
27
Supapa de ieire spate defect.
31
Senzorul de rotaie al roii stânga fa defect.
32
Senzorul de rotaie al roii dreapta fa defect.
33
Senzoml de rotaie al roii dreapta spate defect.
34
Senzorul de rotaie al roii stânga spate defect.
35
Idem 31.
36
Idem 32.
37
Idem 33.
38
Idem 34.
41
Idem 31 i 35.
42
Idem 32 i 36.
43
Idem 33 i 37.
44
Idem 34 i 38.
45
Doi senzori de rotaie defeci.
46
Doi senzori de rotaie defeci.
358
47
Doi senzori de rotaie (spate) defeci.
48
Trei senzori de rotaie defeci".
51
Supapa de ieire fa stânga defect.
52
Supapa de ieire fa dreapta defect.
53
Supapa de ieire spate stânga defect.
54
Supapa de ieire spate dreapta defect.
55
Idem 31.
56
Idem 32.
57
Idem 33.
58
Idem 34.
61
Circuit în bucl al MECF.
71
Idem 51.
72
Idem 52.
73
Idem 53.
74
Idem 54.
75
Idem 31.
76
Idem 32.
77
Idem 33.
78
Idem 34.
359
Dreapta al
IV Sistemul TEVES M ARK IV
Codurile defeciunilor pot fi citite în cazul sistemului Teves Mark IV (fig. 7.20) numai prin intermediul unui dis pozitiv de scanare bidirecional de tip TECH I sau II conectat la priza de diagnosticare a a utomo bilului. Pentr u unele automo bile echipate cu ABS tip TEVES MARK IV e ste necesar un dis pozitiv de scanare pe ntr u ter gerea codurilor. La a lte automo bile, conduc erea cu o vitez de peste 32 km/h va duce la ter gerea codurilor. oduc ter gerea codurilor, dar poate Deconectarea bateriei poate de asemenea s pr oduc pr oduc oduce pier derea f unc unciunii altor sisteme i dis pozitive ale a utomo bilului (de unc iune a apara tului radio cu memorie a ntif ur t) t). exemplu scoaterea din f unc
360
abel ul 7 .15 Semnificaiile codurilor defeciunilor la sistemul Teves Mark IV T ab C od ul
21 22 23 25 26 27
Semnificaia cod ul ui cuitul senzor ulu ului de vitez al r ot otii dreanta fat întrer unt unt. Cir cu ului de vitez al r o oii dreapta fa întrer u pt. Semnalul senzor ulu oii dreapta fa este 0 km/h. Viteza r o cuitul senzor ulu ului de vitez al r o oii stânga fa întrer u pt. Cir cu ului de vitez al r o oii stânga fa întrer u pt. Semnalul senzor ulu oii stânga fat este 0 km/h. Viteza r o
361
31 32 33
cuitul senzor ulu ului de vitez al r o oii dreapta s pate întrer u pt. Cir cu ului de vitez al r o oii dreapta s pate întrer u pt. Semnalul senzor ulu Viteza r o oii dreapta s pate este 0 km/h.
35 36 37 41 42 43 45 46 47 51 52 53 55 56 57 61 62 71 72 73
cuitul senzor ulu ului de vitez al r o oii stânga s pate întrer u pt. Cir cu ului de vitez al r o o ii stânga s pate întrer u pt. Semnalul senzor ulu oii stânga s pate este 0 km/h. Viteza r o cuitul su papei de intrare a r o oii dreapta fa zgomotos. Cir cu cuitul su papei de ieire a r o oii dreapta fa zgomotos. Cir cu ul de vitez al r o o ii dreapta fa zgomotos. Senzor ul cuitul su papei de intrare a r o oii stânga fa zgomotos. Cir cu cuitul su papei de ieire a r o oii stânga fa zgomotos. Cir cu ul de vitez al r o o ii stânga fa zgo motos. Senzor ul cuitul su papei de intrare a r o oii dreapta s pate zgomotos. Cir cu cuitul su papei de ieire a r o oii dreapta s pate zgomotos. Cir cu ul de vitez al r o o ii dreapta s pate zgomotos. Senzor ul cuitul su papei de intrare a r o oii stânga s pate zgomotos. Cir cu cuitul su papei de ieire a r o oii stânga s pate zgomotos. Cir cu ul de vitez al r o o ii stânga s pate zgomotos. Senzor ul ul pompei defect. Motor ul ul pompei defect în situaia Sto p ABS. Motor ul Er oare la verificarea MECF. cuitul comutator ulu ului Contr olul olul Transmsiei/ABS. Cir cu cuitul traductor ulu ului nivelulu i lichidului de frân. 1 Cir cu
8.DIAGNOSTICAREA SISTEMULUI DE DIRECIE
8.1. Aspecte generale
Starea tehnic a sistemului de direcie este de o deosebit importan pentru securitatea circulaiei. Ea contribuie decisiv la asigurarea performanelor de mania-bilitate i stabilitate ale automobilului i influeneaz intensitatea uzrii anvelopelor. 362
Modificarea strii tehnice a sistemului de direcie d irecie const în: procese de uzare: în mecanismul casetei de direcie, în articulaiile pârghiilor, în lagrele de ghidare ale axului volanului i în cuplajele dintre acesta i caseta de direcie; gripaje în caseta de direcie i în articulaiile pârghiilor; slbirea sau deteriorarea prinderii casetei de direcie pe asiu; deformarea pârghiilor mecanismului de direcie; deformri ale componentelor punilor ce determin geometria roilor de direcie. Parametrii de diagnosticare sunt: jocul liber al volanului, fora de acionare a volanului, existena jocurilor în articulaiile mecanismului de direcie i ale braelor punilor, fora lateral în suprafaa de contact a pneurilor cu solul i unghiurile ce definesc geometria roilor de direcie. O mare parte din defectele caracteristice sistemului de direcie pot fi depistate pe baza modului lor de manifestare, aa cum se arat în tabelul 8.1.
8.2. Diagnosticarea dup jocul unghiular i efortul la volan
Jocul liber al volanului constituie un parametni de apreciere global a gradului de uzur i strângere a componentelor mecanismului de direcie. Msurarea sa se face cu un dispozitiv mecanic simplu (fig. 8.1) compus, în principal, din sgeata indicatoare 1 i raportorul 2. Sgeata se prinde de circumferina volanului, iar raportorul pe cmaa fix a coloanei de direcie, cu ajutorul pârghiilor 3 care sunt strânse de arcul 4. 363
Tabelul 8.1. Principalele simptome i defeciuni privitoare la starea direciei
Nr, ; Simptom crt
Cauze posibile
1
1.1. Strângerea excesiv a rulmenilor mecanismului de direcie ori a articulaiilor acestuia precum i a organelor din caseta de direcie
Volanul se rotete greu
|
1.2. Unghi de carosaj prea mare 1.3. Unghi de înclinare longitud. a pivotului fuzetei excesiv de mare 1.4. Strângerea excesiv a braelor oscilante 1.5. Lipsa lubrifiantului sau lubrifiant prea vâscos în caseta de direcie 1.6. Uzura sau ruperea elementelor din caseta de direcie
364
2
3
La rulajul rectiliniu, automobilul "trage" intr-o parte (nu menine direcia pe teren plan orizontal')
2.1. Valori inegale a le l e unghiurilor de cdere pentru cele dou roi din stânga i dreapta 2.2. Idem pentru ungh. de înclinare longitudinal l ongitudinal ale pivoilor fuzetelor 2.3. Convergena roilor dereglat 2.4. Presiunea neuniform în pneuri
Automobilul 3.1. Raport incorect al unghiurilor de bracaj ale roilor "trage" lateral în directoare viraje 3.2. Vezi pct. 2.2 3.3. Valori inegale ale unghiului de înclinare transversal a pivoilor fuzetelor 3.4. Montaj incorect al anvelopei pe jant 3.5. Pierderea elasticitii barelor stabilizatoare de viraj 3.6. Uzura suporturilor de cauciuc ale barei stabilizatoare de viraj
4
Uzura prematur 4.1. Unghi de cdere incorect
a pneurilor din fa
4.2. Unghi de înclinare transversal a pivotului fuzetei incorect 4.3. Unghi de înclinare longitudinal l ongitudinal a pivotului fuzetei incorect 4.4. Convergena roilor incorect 4.5. Presiunea în pneuri prea mic sau prea mare
5
Roile autooscileaz
5.1. Vezi pct. 2.4,3.3 i 4.3 5.2. Jante deformate sau dezechilibrate 5.3. Jocuri în articulaiile direciei 5.4. Roi sau arbori planetari slbii
365
6
Mrirea forei laterale în suprafaa de contact a roii cu solul
6.1. Vezi pct. 2.3 i 4.1 6.2. Uzura articulaiilor sferice ale mecanismului de direcie 6.3. Deformarea elementelor punii din fa 6.4. Uzura bucelor pivotului fuzetei
7
Pneurile fluier 7.1. Anvelope uzate strident la frânri 7.2. Unghiul de cdere i convergena roilor sunt i în viraje incorecte
8
Zgomot perceptibil mai ales în viraje
9
8.1. Rulmenii roilor uzai sau defeci 8.2. Piuliele roilor sau ale arborilor planetari slbite
Joc unghiular 9.1. Uzura elementelor din caseta de direcie excesiv de mare 9.2. Uzura articulaiilor sferice ale mecanismului de al volanului direcie 9.3. Mrirea jocului axial al roii melcate sau al cremalierei 9.4. Slbirea fixrii casetei de direcie 9.5. Uzura articulaiei cardanice a coloanei de direcie 9.6. Joc mare a! rulmenilor roilor directoare
Volanul se rotete alternativ în ambele sensuri, pân când un observator aflat în faa automobilului constat începutul micrii roilor de direcie. Cu aparatele optice pentru verificarea geometriei direciei, aceast determinare se face cu uurin, dac se urmresc cele dou momente de început al deplasrii spotului luminos pe un ecran aflat af lat în faa automobilului. În conformitate cu regulamentul de circulaie în vigoare, jocul volanului trebuie s fie de cel mult 15°. Sursele care conduc la apariia unui joc mrit sunt: uzura articulaiilor, care produce creterea jocului cu 2-4°, slbirea fixrii casetei
366
de direcie, care contribuie cu 10-20° 10- 20° i uzura pivotului fuzetei i a bucelor sale, 34°. Pentru localizarea jocurilor se suspend cu ajutorul cricului, pe rând, fiecare roat de direcie. Prinzând roata cu ambele mâini de anvelop, se oscileaz energic în plan vertical, examinând în acest timp evoluia articulaiilor. Pentru verificarea articulaiilor sferice, acestea trebuie descrcate de fora elastic a arcului suspensiei care ar putea duce la mascarea jocului prin apsarea sferei de carcas. Dac arcul se sprijin pe braul inferior al punii,cricul se va amplasa sub acest bra (fig. 8.2), descrcând astfel articulaia inferioar.
367
În cazul în care arcul se sprijin pe braul superior, se va utiliza un dispozitiv (eventual o bucat de lemn de dimensiuni potrivite) pentru a împinge în sus braul superior (fig. 8.3), în timp ce cricul va fi amplasat sub caroserie. De data aceasta va fi descrcat articulaia superioar. Aceste verificri pot fi fcute i cu ajutorul unui stand cu plci. Automobilul este adus cu roile de direcie pe cele dou plci ale standului. Se menine acionat acionat pedala de frân în poziia de mers rectiliniu. Plcile sunt acionate de un sistem hidraulic care le culiseaz în plan orizontal, atât pe direcie longitudinal, cât i pe direcie transversal.
368
Un tehnician aflat sub automobil, în canalul de vizitare situat între cele dou
platouri, va localiza vizual zonele cu jocuri. Efortul necesar rotirii volanului depinde de frecrile din articulaii, din angrenajele casetei de direcie i din lagre, precum i de deformri ale pârghiilor sau de o amplasare greit a casetei de direcie pe asiu. Pentru msurarea forei de acionare a volanului, se plaseaz automobilul pe o suprafa orizontal din beton sau asfalt uscat i se acioneaz frâna de
369
parcare. Se prinde cârligul unui dinamometru de extremitatea exterioar a unei spie a volanului (fig. 8.4) i se învârte volanul pân la captul cursei. Valoarea maxim admisibil a forei de acionare a volanului difer în funcie de construcia sistemului, fiind cuprins, în general, între 3 i 8 daN în cazul unui mecanism în stare tehnic bun. Efortul msurat la capetele cursei volanului este de 1,5-2 ori mai mare decât cel msurat cu volanul în poziia de mers rectiliniu.
370
8.3. Verificarea geometriei roilor de direcie
Amplasarea în spaiu a roilor de direcie i a pivoilor lor este definit prin urmtoarele mrimi geometrice (fig.8.5): unghiul de cdere (de carosaj) a, unghiul de înclinare transversal a pivotului fuzetei /?, unghiul de înclinare longitudinal a pivotului fuzetei (de fug) y, unghiul de convergen a roilor 5 i unghiurile de bracaj a j i a2.
De obicei mrimea convergenei se exprim prin diferena distanelor dintre marginile interioare ale jantelor într-un plan median orizontal la nivelul axei roii. Roile nedirectoare situate la puntea din spate a automobilului pot avea diferite valori ale unghiului de cdere i convergenei în funcie de tipul constructiv al punii (rigid sau articulat; motoare sau nemotoare). în plus, este necesar ca puntea din spate s fie perpendicular pe axa longitudinal a automobilului i cu roile egal deprtate fa de aceast ax. Deteriorarea strii tehnice a sistemului de direcie i a suspensiei în timpul exploatrii automobilului conduce la modificarea unghiurilor ce definesc geometria roilor directoare, însoit de simptomele specifice prezentate în tabelul 8.2.
371
372
Tabelul 8.2. Principalele simptome ale modificrii unghiurilor geometriei roilor directoare
Mrime
Modificare
Unghi de cdere
Simptom
1
Uzarea anvelopelor la exterior Pneurile fluier strident la frânri moderate i la viraje Uzarea anvelopelor la interior Oscilaiile roilor în limita jocului din rulmenii butucului Inegal stânga -
La mers rectiliniu automobilul
373
dreapta Unghi de înclinare transversal al pivotului
Volanul se rotete greu Volanul nu revine sau revine greu la poziia de mers rectiliniu Inegal stânga dreapta
Unghi de înclinare longitudinal al pivotului
în viraje automobilul "trage" lateral
Volanul se rotete greu în mers me rs Volanul nu revine sau revine greu la poziia de mers rectiliniu Inegal stânga dreapta
Convergen
"trage"într-o parte
La mers rectiliniu automobilul "trage" într-o parte La mers rectiliniu automobilul "trage" într-o parte Uzarea anvelopelor la exterior Pneurile fluier strident la frânri moderate i la viraje La mers rectiliniu automobilul "trage"într-o parte Uzarea anvelopelor la interior Pneurile fluier strident la frânri moderate i la viraje
Unghi de bracaj
Necorelat Pneurile fluier strident la viraje stânga-dreapta strânse Uzarea anvelopelor
8.3.1. Aparatura folosit la verificarea geometriei roilor de direcie
374
Din punct de vedere constructiv, aparatele utilizate la verificarea geometriei roilor de direcie sunt de trei categorii: mecanice, cu bul de nivel i optice. Cel mai simplu dispozitiv mecanic utilizat numai pentru verificarea convergenei este tija telescopic (fig. 8.6.). Aparatele cu bule de nivel permit msurarea unghiului de cdere i a unghiurilor de închinare longitudinal i transversal ale pivotului. Un astfel de aparat (fig. 8.7.) are pe faa inferioar dou bule de nivel necesare
aezrii iniiale a aparatului în poziie orizontal, iar pe faa superioar alte dou bule de nivel i trei scale: scala 1 pentru unghiul de cdere, scala 2 pentru unghiul de înclinare transversal a pivotului i scala 3 pentru unghiul de înclinare longitudinal a pivotului. Aparatul se fixeaz pe fuzet cu ajutorul pieselor 8 i 9, ultima fiind mobil pe braul 10 pe care se poate fixa cu ajutorul urubului 11. Piesa 8 este articulat pe urubul 7, poziia sa putând fi modificat cu urubul 6. Corpul aparatului se fixeaz pe braul 5 printr-o articulaie sferic, poziia corpului cu scale se poate astfel modifica, iar fixarea în poziia aleas se face cu urubul 4. Aparatul este prevzut cu dou platouri rotitoare, dou platouri fixe, o tij telescopic pentru msurarea convergenei, precum i cu dou dispozitive pentru msurarea unghiurilor de bracaj. Cele mai utilizate aparate pentru verificarea geometriei roilor de direcie sunt aparatele optice, caracterizate prin precizia ridicat a msurrii i printr-o fiabilitate corespunztoare în condiiile utizrii în atelierele de întreinere auto.
375
O instalaie de acest tip se compune din doua proiectoare 1, dou platouri pivotante 2, dou sau patru ecrane cu scale unghiulare 2 i 3, dou rigle telescopice cu scale liniare 4 i dou rigle 7 ,dispuse ,dispuse conform figurii 8.8 .
376
Proiectoarele (fig. 8.9) se monteaz pe jante cu ajutorul bolurilor consolei fixe 8 i al bolului consolei mobile 6 ce culiseaz pe tijele 5. Platoul 4 poate, de asemenea, glisa pe tijele 5 asigurând poziionarea proietorului în prelungirea axei roii, fixarea în poziia respectiv realizându-se cu mecanismul 7. Proiectorul 1 este montat pe platoul 2 prin intermediul unei cuple ce îi permite un singur grad de libertate - rotaia în jurul axei roii. Platoul 2 este fixat pe platoul 4 prin intermediul a trei uruburi de reglare 3, cu ajutorul crora se poate modifica poziia relativ a planurilor celor dou platouri. Acest lucru permite anularea rulajului platoului pe care este pus proiectorul, în condiiile în care platoul fixat pe jant oscileaz datorit rulajului jantei. Proiectoarele pot fi montate pe platoul 2 în dou poziii prin intermediul axelor 9 i 10, în funcie de unghiul pivotului ce urmeaz a fi msurat. Exist variante de proiectoare la care poziia lor nu poate fi schimbat, modificarea direciei spotului luminos cu 90° realizându-se, în acest caz, cu ajutorul unei oglinzi dispuse înclinat la 45° în faa obiectivului proiectorului.
377
378
Pentru a asigura o citire precis, spotul luminos emis de proiector conine o umbr unghiular care servete drept semn indicator. Platourile pe care se aeaz roile directoare ale automobilului sunt de form dreptunghiular, având posibilitatea de a se deplasa lateral i conin în interiorul lor alt platou de form circular, care se poate roti fa de primul. Valoarea unghiului de rotire poate fi msurat cu ajutorul unui raportor aferent platoului. Ecranele cu scale unghiulare se aeaz în faa f aa i în lateralul roilor directoare atunci când se dispune de patru ecrane sau, pe rând, în faa i apoi în lateral când trusa de msur are doar dou ecrane. Acestea se poziioneaz vertical (lucru realizat constructiv cu ajutorul unor nivele cu bule de aer sau prin utilizarea unui dispozitiv de suspendare în echilibru stabil). înlimea de aezare a panourilor trebuie reglat astfel, încât axele lor s se " situeze la nivelul n ivelul centrelor roilor automobilului. Riglele telescopice cu scale liniare pot culisa telescopic, în vederea adaptrii lungimii lor la ecartamentul automobilului verificat. Ele se dispun în faa i în spatele axei punii de direcie la o distan bine definit, a crei determinare va fi prezentat în cele ce urmeaz. ur meaz. Rigletele se dispun în poziie orizontal la nivelul centrului jantelor roilor nedirectoare, fixarea realizându-se cu un suport magnetic sau cu ajutorul unei tije suport.
379
8.3.2. Modul de lucru
8.3.2.1. Operaii pregtitoare
Indiferent de tipul automobilului, verificarea parametrilor gemetrici ai roilor directoare presupune efectuarea în prealabil a operaiunilor prezentate în cele ce urmeaz: Verificarea i reglarea presiunii nominale în pneuri. Se admit urmtoarele abateri de la valorile prescrise de fabricant: pentru presiuni nominale mai mici de 3bar, ±0,1 bar, iar pentru presiuni nominale mai mari de 3bar, ± 0,2 bar. Pneurile trebuie s fie de dimensiunile recomandate de constructor, iar cele de pe aceeai punte s aib acelai profil i uzuri sensibil apropiate. Verificarea jocurilor în articulaiile suspensiei, bieletelor i barelor de conexiune, în cazul existenei unor jocuri prea mari, verificarea geometriei direciei se va amâna pân dup înlturarea acestor jocuri, în caz contrar rezultatele obinute fiind eronate. Se deplaseaz automobilul pe standul de diagnosticare al crui teren trebuie s fie plan i orizontal, cu o abatere de la orizontalitate de max. l%o. Automobilul se încarc conform prescripiilor constructorului. încrcarea automobilului poate fi simulat cu ajutorul unor dispozitive care realizeaz comprimarea suspensiei la anumite cote, în raport cu care constructorul indic valorile corecte ale geometriei roilor. în practic, în lipsa unor astfel de dispozitive, se procedeaz la încrcarea automobilelor cu pasageri sau cu greuti (de exemplu, dou persoane pentru autoturism semiîncrcat). Se balanseaz automobilul prin apsare de câteva ori pentru a se relaxa suspensia
380
Se acioneaz frâna de staionare (de mân). Se aduc roile directoare în poziie de mers rectiliniu. Atunci când nu se dispune de aparatura optic iar sistemul de direcie nu a fost prevzut de constructor cu un reper pentru determinarea poziiei respective, se procedeaz astfel: se vireaz roile directoare dintr-o extrem în cealalt i se reine numrul total de rotaii efectuate de volan; se rotete apoi volanul, pornind de la una din extremitile cursei sale, cu jumtate din numrul n umrul total de rotaii.
8.3.2.2. Msurarea convergenei cutija telescopic
Dup reglarea lungimii, tijei telescopice la o valoare cu 50-100 mm mai mare decât distana dintre suprafeele interioare ale roilor, se comprim arcul tijei i se fixeaz tija cu vârfurile apsate de arc pe marginile jantelor situate în faa punii i la nivelul axului roilor. Se citete indicaia de pe rigleta tijei, dup care automobilul este împins înainte pân când tija ajunge în poziia diametral opus pe jant, în spatele punii. Pentru controlul corectitudinii poziiei finale se utilizeaz lnioa-rele 3 (fig.8.6)care permit aprecierea distanei pân la sol. Se efectueaz citirea în aceast poziie, diferena dintre cele dou citiri dând valoarea convergenei. Pentru o mai bun precizie a determinrii, se poate repeta operaiunea de dou-trei ori.
8.3.2.3. Msurarea cu aparatul cu bule de nivel
Verificarea unghiului de cdere se face dup fixarea aparatului pe piulia fuzetei uneia din roi, cu cele dou bule de nivel pentru poziionare în sus. Se slbete urubul 4 (fig. 8.7.) i cu ajutorul bulelor ~3eTni vel 'de poziionare se amplaseaz aparatul orizontal, orizontal, dup care se strânge la loc urubul 4.
381
Se deplaseaz automobilul cu o jumtate de tur a roii, astfel încât scalele de msur 1, 2 i 3 s fie aduse în partea superioar, iar bula de nivel a scalei 3 s ajung în dreptul reperului zero. în aceast poziie, pe scala 1 se citete valoarea unghiului de cdere. Verificarea unghiurilor de înclinare a pivotului fuzetei se face cu roile de direcie ale automobilului plasate pe dou platouri pivotante i poziionate corespunztor mersului rectiliniu. Se acioneaz frâna de serviciu, dup care se acioneaz volanul bracând roata dinspre interiorul virajului cu 20°. Prin modificarea poziiei aparatului, cu ajutorul urubului 4, se aduc bulele de nivel ale scalelor 2 i 3 la zero i apoi, meninând automobilul frânat, se vireaz în sens invers pân când cealalt roat, aflat la interiorul noului viraj , parcurge un unghi de bracaj tot de 20°. în aceast situaie se citesc pe scalele 2 i 3 ale aparatului unghiurile de înclinare transversal i, respectiv, longitudinal ale pivotului fuzetei. Operaiunile descrise se repet la cealalt roat de direcie pentru determinarea parametrilor si geometrici.
8.3.2.4 V erificarea erificarea cu aparatele optice
Dup efectuarea operaiunilor pregtitoare prezentate la punctul 8.3.2.1. se monteaz dispozitivele cu proiectoare pe jantele celor dou roi de direcie. Pentru aceasta, se slbete culisa 6 (fig. 8.9), se aeaz bolurile suportului fix 8 în bordura jantei, lovind uor cu pumnul în dreptul hoiturilor, se împinge culisa 6 pân la aezarea bolului ei în bordura jantei i se blocheaz culisa, i odat cu ea întregul sistem de prindere, prin rotirea pârghiei culisei. Se slbete prinderea platoului 4 pe tijele 5 prin rotirea manetei 7 i se aduce proiectorul cu axa în dreptul axei roilor, dup care se blocheaz acionând în sens invers maneta 7. Se dispun riglele telescopice în faa i în spatele punii motoare la distana / (fig.8.8).
382
O operaie de o deosebit importan pentru corectitudinea msurtorii o constituie anularea rulajului planului în care se rotete proiectorul. Din procesul de fabricare, precum i datorit solicitrilor din timpul exploatrii, janta poate prezenta un anumit fulaj fa de planul su mediu. Din acest motiv, cele trei puncte în care sistemul proiectorului este prins pe jant pot descrie un plan care s nu fie paralel cu planul mediu al roii, ceea ce va genera un fulaj al planului în care se rotete proiectorului. Dac acest fulaj la nivelul proiectorului nu este compensat, atunci valorile msurate vor fi eronate. Operaia respectiv se.realizeaz prin intermediul uruburilor de reglaj 3 (fig. 8.9) în modul urmtor: se
sus pend r oata; ului montat pe r oat s pre scala se orienteaz s potul luminos a l pr oiecto r ulu liniar a riglei telesco pice; se r ot otete ja nta î ncet, cu o mân, î n timp ce cu cealalt se ine pr oiector ul ul orientat cu s potul luminos s pre tija telesco pic; aceasta se va deplasa pe scala riglei telesco pice între dou valori extreme; se memo reaz mrimea interva lului de deplasare i se o prete r oata atunci când s potul se af l l într -unui din punct ele extreme; se acioneaz unul din ur u b urile 3 af lat în planul ce l mai apr o piat de planul orizontal ce trece prin centr ul ul r o oii în sensul anulrii a apr oximativ jumtate din intervalul de deplasare; se învâr te apoi r oata, repe tându-se o pera iunile decrise mai sus pân când intervalul de deplasare a s potului luminos ajunge su b o limit considerat acceptabil (de o bicei se accept o deplasare maxim de o diviziune); se co boar r oata pe p latoul pivota nt, repetându-se o peraiunile la cea lalt r oat.
oilor pentr u mer sul sul rectiliniu se rea lizeaz , în caz ul tr us usei Poziionarea r o o ptice, prin dis punerea rigletelor 7 (fig.8.8) în contact cu centrele jantelor r o oilor din s pate i orientarea s poturilor luminoase ale celor dou pr oiectoare s pre acestea.
Se acioneaz volanul pân când indicaiile de pe cele dou riglete devin identice. Nu se recomand poziionarea rigletelor în rapor t cu mar ginile jantelor 383
r o oilor din s pate, deoarece def ormrile acestora pot duce la un reglaj incorect al mer sulu sului rectiliniu. ere O Verificarea ung hiul ui d e cd ere Având r o oile de direcie în poziia de mer s rectiliniu, se orienteaz pr oiectoarele s pre ecranele amp lasate în faa automo bilului, perpe ndicular pe axa longitudinal a acestuia. ul axei ver ticale y (fig.8.10) pri n Se su prap une s potul luminos peste vârf ul r ot otirea pr oiector ulu ului în plan ver tical i deplasarea ecranului în plan orizontal, reglându-se totodat claritatea s potului. Se r ot otete corpul pr oiector ul ul, co borând s potul pâ n când inter secteaz scala unghiular i se citete pe a ceasta valoarea unghiur lui de cdere.
nclinare tr an sver sal a pivot ul ui O Verificarea ung hiul ui d e î nclin
oile directoare în poziie de mer s rectiliniu, se orienteaz pr oiectoare le Cu r o s preecranele af late în faa automo bilulu i, du p care se execut oepraiunile prezentate încontinuare pentr u fiecare r oat, pe rând. Se su prapune s potul luminos cu punctul de i nter secie a celor dou axe din centr ul ul panoului 0 (fig.8.11), prin r ot otirea pr oiector ulu ului î n plan ver tical i deplasarea ecranului în plan orizontal. Du p deblocarea prea labil a platourilor r ot otitoare pe care sunt aezate r o oile de direcie, se realizeaz su prapunerea s potului luminos peste vârf ul ul axei orizontale x, prin r ot otirea pr oiector ulu ului în plan ver tical i bracarea oilor prin acionarea volanului (traseul (0-1-2 din figura 8.11), reglându-se r o totod at claritatea s potului.
384
Se bracheaz roile în sens invers pân când spotul intersecteaz scala unghiular i se citete valoarea unghiului. Observaie: Deplasarea spotului luminos în timpul msurrii se efectueaz dup o curb i nu dup o dreapt. Acest lucru se datoreaz faptului c unghiul de înclinare transversal a pivotului produce ridicarea automobilului, pe msur ce roile bracheaz (fig. 8.12).
Dac bracarea are loc în ambele sensuri cu unghiuri egale fa de mersul rectiliniu, valoarea msurat nu mai este influenat de acest fenomen, deoarece distana cu care se ridic puntea automobilului este egal în ambele poziii de bracare i, implicit, în ambele poziii ale spotului luminos de pe reperul x i de pe raportor. 385
erificarea unghiului de înclinare longitudinal a pivotului O V erificarea
Se amplaseaz dou ecrane lateral fa de automobil, paralel cu axa sa longitudinal i cu centrele în dreptul axelor roilor, la o distan de circa 1200 mm de roi. Având roile de direcie în poziie de mers rectiliniu se monteaz proiectoarele pe tijele suport astfel încât spoturile s lumineze ecranele. Pentru fiecare roat pe rând se procedeaz dup cum urmeaz. Se suprapune spotul cu axa vertical deplasând ecranul în plan orizontal în lungul axei automobilului (fig. 8.13). Se realizeaz apoi suprapunerea spotului luminos l uminos cu vârful axei orizontale x, prin bracarea roilor i culisarea corpului proiectorului pe tijele 5 (fig. 8.9) sau/i deplasarea ecranului pe vertical (pentru a fi posibil ridicarea corpului proiectorului este necesar ca, în prealabil, la operaiile pregtitoare s se fi dispus roile directoare pe platouri astfel încât tijele proiectoarelor s fie în poziie vertical) -traseul 0-1-2 din figura 8.13.
386
Se bracheaz roile în sens invers pân când spotul intersecteaz scala unghiular i se citete valoarea unghiului. Manevra de dubl bracare, în ambele sensuri, are, ca i în cazul precedent, menirea de a compensa deplasarea vertical a axului roii i, implicit, a proiectorului.
erificarea convergenei O V erificarea
Având roile directoare în poziie de mers rectiliniu se rotesc poiectoarele pe suporturile lor astfel încât s lumineze riglele telescopice. Acestea au lungimea egal, corelat cu ecartamentul automobilului, astfel încât atunci când un spot luminos cade pe reperul fix, cellalt spot s lumineze scala liniar. Riglele telescopice sunt dispuse una în faa, cealalt în spatele punii de direcie, la distana l de axa acesteia i paralel cu ea, având reperele fixe de aceeai parte a automobilului. Distana l la care se dispun riglele telescopice se determin din condiia de a asigura o citire direct a convergenei pe cele dou scale ale riglelor telescopice. Cu alte cuvinte, la o diferen a citirilor respective de o diviziune, s corespund o convergen de l mm.
387
Utilizând notaiile din figura 8.14, rezult asemnarea dintre triunghiurile
xyz i abc, caracterizat prin proporia, care poate fi scris sub forma:
0,5 (X - Y) / 0,5 (A- B) = 2 l / D cos . Deoarece unghiul este foarte mic ( < 1°), se poate considera cos = 1, în care caz rezult: l = [(X-Y)/(A-B)] (D/2)
unde: A- B =convergena roilor de direcie; X- Y = diferena înregistrat între citirile pe cele dou rigle telescopice; D = diametrul jantei.
Punându-se condiia ca la o diferen de citire de o singur diviziune între cele dou scale {X -Y = 1 diviziune), convergena s fie A-B = 1 mm, rezult: l = dD/2,
unde d este lungimea unei diviziuni de pe scala tijelor telescopice, msurat în milimetri, iar diametrul jantei, D, se exprim de asemenea în milimetri. Cum mrimea unei diviziuni este constant pentru o anumit trus optic, rezult c distana l depinde numai de diametrul jantei. Pentru a uura utilizarea acestui tip de aparatur, constructorul indic tabelar câteva valori ale distanei l în funcie de dimensiunile roilor automobilelor ce pot fi testate, repartizate în tot atâtea domenii. Se are în vedere ca la capetele oricrui domeniu eroarea de msur s nu depeasc un nivel acceptabil (de exemplu 2%). Observaie: V alorile alorile prezentate în tabelul unei truse pot s nu fie valabile în cazul alteia, dac mrimea unei diviziuni de pe tijele telescopice nu este egal în cele dou cazuri!
388
În continuare, pentru determinarea convergenei roilor de direcie se procedeaz dup cum urmeaz. Se orienteaz un proiector spre reperul fix al tijei dispuse în faa automobilului, realizându-se prin deplasarea lateral a tijei suprapunerea reperului cu spotul luminos. Se orienteaz apoi acelai proiector spre reperul fix al celeilalte tije efectuându-se aceeai operaie. Cu cellalt proiector se citesc pe rând indicaiile spotului luminos pe scala liniar a riglei din fa i din spate. Diferena valorilor astfel determinate constituie tocmai convergena.
O V erificarea erificarea unghiurilor de bracare
Având roile directoare în poziie de mers rectiliniu aezate pe platourile rotitoare, se rotete volanul spre stânga pân când scala platoului din dreapta indic o bracare cu 20°. Se citete indicaia platoului din stânga. Se repet operaiile, bracându-se roile spre dreapta pân când platoul din stânga indic 20°, citindu-se indicaiile platoului din dreapta.Se compar valorile citite la platourile din interioarele celor dou viraje; diferena nu trebuie s fie mai mare de 1°. Valorile unghiului din interiorul virajului rezult din condiia de virare corect i depind de ampatamentul a mpatamentul i ecartamentul automobilului (tabelul 8.3).
389
alorile unghiului de bracare a; al roii din interiorul virajului, pentru Tabelul 8.3. V alorile 20° bracare a roii din exterior
Ampatament
Ecartament
1100
1150
1200
1250
1300
2000
24=30'
24°45'
25°
25°15'
25°30* 25°45'
-
2200
24°
24°15'
24°30'
24°30'
24°45'
25°
25°15'
2400
23°30'
23045-
24°
24°15'
24°30'
24°30'
2600
23°15'
23°30'
23°45'
23045'
24°
2800
23°
23°15'
23°15'
23°30'
23°
23°
-
22°45'
3000 3200
_
3500 4000
-
-
-
1350
1400
1500
1600
-
-
-
-
-
24°45' 25°15'
-
-
24°15'
24°30' 24°45'
25°15'
25°30'
23°45'
23°45'
24°
24°45'
25°
23°15'
23°15'
23°30'
23°45' 240
24°15'
24°15'
23°
23°
23°15'
23°!5'
23°45'
24°
24°15'
22°45'
22°45'
23°
23°
23°15'
23°30*
23°45'
-
22°30'
22°30'
22°30' 22°45'
23°
23°
24°15'
1700 -
erificarea alinierii roilor din spate O V erificarea
Prin aceast msurare se urmrete s se verifice dac roile punii din spate sunt aliniate corect în raport cu roile punii din fa. Pentru aceasta se monteaz proiectoarele pe roile din spate i li se anuleaz rulajul, în acelai mod ca la roile de direcie. Având roile directoare în poziie de mers rectiliniu, se dispun rigletele 7 (fig. 8.8.) în axele lor i se orienteaz spoturile luminoase pe riglete. Diferenele de citire între cele dou riglete trebuie s fie mai mici de dou diviziuni.
390
Valorile corecte ale unghiurilor ce definesc geometria roilor directoare în funcie de condiiile de msurare pentru diferite tipuri de automobile sunt prezentate în tabelul 8.4. Tabelul 8.4. Tipul autoturismului I U. cdere carosai
U. înclinare trans, pivot
Audi 80
j(n) -45'±30
-
Citroen XM D12
j(n) 0°±30'
.... (n) 13°14' (n) 2°30'±30'
(d) 1 V + 1 <
Citroen ZX
(n) 0°±40'
(n)10°45'± 40' (n) 1°30'±40'
(d)2± 1,1 mm 20'±10'
BMW seria 3
!
13°55'±30
8°56'±30'
(c)2,5±l,5 i mn 25'±15' semiîncrcat
Dacia 1310
I (n)l°30'+ 30'
fn)
(r) 3°±I°
(d)2,5±1.5 --:mm
Dacia Nova
|(n) 0°+30'
(n) 2°45'±30'
(n) 2°±30'
(d) 1±1 mm
Fiat Brava i Bravo
1(B)
Fiat Tipo i Tempra
I (n)- 20' ±40'
-
(n) 2°50'
0±] mm
Fiat Croma Diesel
1
(n)- 20' ±20'
-
(n) 2°50'±20'
0±1 mm 0 gol + plinuri °+10 *
Ford Fiesta
l°+36'
40'±1°
(d) 2±1 mm
Ford Maverick
(r) 35' ±30'
(r)
(c) 4±1 mm gol + plinuri
40'±30'
U.
înclinare longit. pivot (n) 2°10'± 30
8°30
Convergen Cond, de t (reglabil) vprîfl/.Q ...,
' * ci iul jrt (c)I,l±l,lmn > gol + 10' ± 10' plinuri
Kol + plinuri
scmnnc2rc3t
(n)2°42'±3 04 1,1 mm gol + plinuri 0' 0°±10'
-
(n) 8°06'±30'
391
gol + plinuri
;:;:-
(Nissan Terano II)
1°40'±30'
Mercedes 200
(r) - 25' + 10'
Land Rover Defender (n)
0°
40'±10'
gol + plinuri
-
ir)10°25'±3 (c) 20'±10' 0'
7°
(n) 3°
(d)lt8±0,6m gol + plinuri m 15' ± 5'
Nissan Primera
(n) 0°±45'
(n)4°30'±45'
(n) 1°45'±45'
(c) 1±1 mm 6'± 6'
Peugeot 106 XN
- 14' ±30'
12°50'±40'
2°15'±30'
(d) 1±1 cote mm 8 '± 8 '
(n) 30' ±30'
(n) 10°15'
(n) 2°±30' (c) 1±] mm 10*±10'
Peugeot 605 Diesel I - 18' ±30'
3°38'±30'
2°35'±30'
1,2±0,5 cote mm 11'±5'
Renault 25
.
15'
(à) 3±1 rrim
;r~
'r) 3°+l°
0±3 mm 0°±30'
goi + plinuri gol + plinuri gol + plinuri
Peugeot 309
j
m 30-
1
1
Rover seria 600
I
(n) 0°±1°
Seat Ibiza i Cordoba
,
r)-30'±20'
(
n) 1°30'±30'
0°±10'
Volvo seria 340
.30'±45'
9°30'±30'
7°55'±45' C
PÌ ^+1 mm
Volvo 440 i 460
r n)-24'±30' <
VW Golf i Vento t r)-30'±20'
gol + plinuri
cote
n)13°18'±30' r n)4°06'±30 ci I±I mm gol + plinuri ' r -;
n) 1°45'±30'
0°±10'
gol + plinuri gol + plinuri
Not: (r) = reglabil ; (n) = nereglabil ; (c) = convergent ; (d) = diverg
8.4. V erificarea erificarea convergenei dup efortul lateral în pata de contact
392
Convergena roilor este necesar pentru a compensa tendina de rulare divergent a lor cauzat de unghiul de cdere care, la rândul su, contribuie la stabilizarea direciei, împiedicând tendina roilor de a oscila datorit jocului rulmenilor. Ca urmare a acestor particulariti de poziionare a roilor de direcie, în suprafaa de contact cu solul apar eforturi tangeniale laterale. Mrimea acestor fore i distribuia lor în zona de contact depinde de gradul de dereglare a convergenei, de uzura anvelopei, de elasticitatea pneului, de încrcarea automobilului i de starea drumului. Influena convergenei asupra eforturilor laterale, în condiiile meninerii neschimbate a tuturor celorlali factori de influen, este prezentat în figura 8.15. Poziia a corespunde lipsei totale de convergen, celelalte diagrame prezentând succesiv evoluia distribuiei eforturilor pe msura creterii convergenei, trecând prin reglajul optim, poziia c, i ajungând la o convergen excesiv, poziia d, la care se constat o schimbare a sensului de acionare în raport cu prima diagram. Rezult c mrimea eforturilor laterale din pata de contact a pneului cu solul reprezint un parametru de diagnosticare util pentru verificarea convergenei. Instalaiile care msoar efortul lateral sunt de dou tipuri: cu plci i cu rulouri. Standurile din prima categorie (fig. 8.16) sunt formate din dou plci 1 sprijinite pe rolele 3 care le permit deplasarea lateral. Arcurile etalonate 2 fac ca aceast deplasare s fie proporional cu eforturile laterale cu care pneurile pne urile acioneaz asupra plcilor. Deplasrile plcilor sunt amplificate prin lanul de pârghii i angrenaje format din piesele 4, 5, 6 i 7 i determin rotirea acului indicator 8 în dreptul scalei 9. Variante modeme ale acestor standuri dispun de sisteme de msur electric a deplasrilor celor dou plci.
393
Automobilul trece peste plci în regim de rulare liber cu viteze cuprinse între 5 i 20 km/h, în funcie de particularitile constructiv-funcionale ale standului. Standurile cu plci prezint inconvenientul necesitii unor spaii relativ mari pentru accelerarea i, apoi, oprirea automobilului. Standurile cu role elimin inconvenientul acesta, ele fiind mult mai potrivite activitii în spaiile relativ restrânse ale atelierelor de întreinere. O astfel de instalaie, a crei schem de principiu este prezentat în figura 8.17, are dou rulouri 5 acionate de motorul asincron 1prin intermediul reductorului 11.
394
Arborele 8 i cuplajele 4 i 7 permit o deplasare axial uoar a rulourilor în lagrele 4 i 6. Automobilul este aezat cu roile de direcie pe rulourile 5, blocându-i-se celelalte roi cu ajutorul unor saboi. Volanul este meninut în poziia de mers rectiliniu. Electromotorul 1 va antrena rulourile cu o turaie corespunztoare unei viteze de pân la 15-20 km/h. Sub aciunea eforturilor laterale ce apar între roi i rulouri, acestea din urm se vor deplasa axial, determinând rotirea pârghiilor 9 în jurul articulaiilor lor fixe. Capetele libere ale acestor pârghii vor aciona asupra traductoarelor 3 care vor transmite releului electronic 2 un semnal proporional cu efortul lateral.
395
Utilizarea
efortului lateral ca parametru de diagnosticare pentru convergena roilor de direcie se dovedete a fi mai eficient decât msurarea propriu-zis a convergenei din urmtoarele motive: uzura pneului i elasticitatea acestuia sunt mrimi ce evolueaz în timpul exploatrii automobilului; în regim dinamic, convergena i unghiul de cdere au valori efective care difer sensibil (chiar de peste dou ori) fa de valorile nominale determinate static. În consecin, reglajul convergenei dup criteriul efortului lateral minim se adapteaz mai bine condiiilor concrete ivite în exploatarea automobilului, decât cel executat în conformitate cu prescripiile constructorului valabile pentru un automobil nou. Dezavantajul principal al metodei îl constituie îns preul mult mai ridicat al standurilor în comparaie cu cel al aparaturii clasice de'msurare a geometriei roilor de direcie.
Observaie: In ultimii ani au aprut sisteme de verificare a geometriei roilor de direcie asistate de calculator. Aceste sisteme conin traductori ai poziiilor roilor bazai pe diferite principii de funcionare (optic - cu raze laser ori infraroii - sau gravitaional). Semnalele transmise de aceti traductori sunt prelucrate de un sistem electric prevzut cu microprocesor. Acesta din urm controleaz întregul flux tehnologic, transmiând instruciuni detaliate tehnicianului privind efectuarea diferitelor operaiuni ale testrii. în final, un astfel de sistem ofer buletinul de diagnosticare, precizând, pe baza bncii de date cu care este dotat, ce reglaje sunt necesare i, în unele cazuri, chiar afiând pe un monitor schema mecanismului de direcie i a suspensiei cu indicarea pieselor asupra crora trebuie s se acioneze. Dei deosebit de comode i eficiente în funcionare, aceste sisteme au înc un pre care depete de mai multe ori pe cel al aparaturii optice clasice.
396
8.5. Diagnosticarea servomecanismului de direcie
Prima etap în diagnosticarea unui servomecanism de direcie o constituie inspecia vizual atent. Se verific: mrimea, tipul, starea de uzare i presiunea din pneuri; cureaua de antrenare a pompei servomecanismului; starea conductelor; starea pârghiilor i articulaiilor sistemului de direcie; geometria roilor de direcie. în privina curelei de antrenare a pompei servomecanismului, dac aceasta prezint crpturi, exfolieri sau este lustruit, se va proceda la înlocuirea ei. O curea lustruit, chiar dac este corect tensionat, patineaz sub sarcin, ceea ce duce la reducerea eficienei servomecanismului (va crete efortul la acionarea volanului) i la apariia unui zgomot specific (fluierat). ( fluierat). Dac cureaua este în bun stare tehnic, se msoar întinderea ei cu ajutorul unui aparat special, poziionat pe curea la mijlocul distanei dintre tulii (fig. 8.19). Se va înregistra sgeata curelei sub o anumit for de apsare, precizat de constructorul fiecrui motor în parte. Se vor controla, de asemenea, eventualele scurgeri de lichid de acionare. In acest scop, se vor cura zonele suspecte de murdrie i urme de lichid. Cu motorul în funciune, se rotete volanul de la o extremitate la alta de mai multe ori, pentru a se supune unei presiuni ridicate toate racordurile i etanrile. Se examineaz zonele suspecte cutându-se semne ale unor noi scurgeri; în lipsa acestora, se repet manevrele descrise anterior. ant erior.
397
In figurile 8.20 i 8.21 sunt prezentate zonele în care pot aprea eventualele scurgeri. Se verific de asemenea nivelul lichidului de acionare din rezervor. Acest lucru se va efectua numai dup funcionarea f uncionarea motorului la ralanti timp de dou-trei minute i dup acionarea complet a volanului de mai multe ori de la un capt la altul al cursei sale. În acest mod se aduce lichidul de lucru la temperatura normal de lucru fcând astfel posibil o citire corect. înaintea desfacerii capacului rezervorului cu lichid de acionare, se terg capacul i rezervorul pentru a se preveni cderea prafului i a murdriei în lichid. De interiorul capacului este prins tija de nivel (fig. 8.18) pe care sunt marcate reperele cu ajutorul crora se poate aprecia dac în sistem exist o cantitate suficient de lichid. Reperul corespunztor msurrii la rece este util numai în situaii de excepie, când nu se poate proceda la înclzirea lichidului sau la schimbarea complet a acestuia.
398
Cu ocazia verificrii nivelului, se va examina i starea lichidului de acionare. Dac se constat contaminarea acestuia cu impuriti sau cu ap sau dac prezint un miros specific de ars, lichidul va trebui s fie înlocuit.
Dup controlul vizual, se va proceda la un test în condiii de drum, pentru a constata eventualele anomalii în funcionarea servomecanismului. de direcie, ale cror cauze sunt prezentate în tabelul 8.5. Acesta ofer o informaie general, fr a se referi la un anumit tip de automobil.
399
În unele cazuri, pentru elucidarea cauzelor unor defecte, este necesar efectuarea unor verificri suplimentare. su plimentare.
O F ora ora de acionare a volanului
Pentru msurarea forei de acionare a volanului, se procedeaz în conformitate conformitate cu cele c ele descrise la subcapitolul 8.2. Se las motorul s funcioneze la ralanti timp de dou-trei minute i se rotete volanul de la o extremitate la cealalt de mai multe ori pentru a înclzi lichidul de acionare. 400
Rezultatul msurrii se compar cu datele constructorului. Un efort excesiv se poate datora, în afara funcionrii defectuoase a pompei sau casetei de direcie, i altor cauze: presiune prea mic în pneuri, anvelope prea mari, gripaje sau uzuri ale articulaiilor, deformri ale pârghiilor mecanismului de direcie.
Tabelul 8.5. Simptomele defectrii servomecanismului de direcie
Simptom
Cauze posibile
Volanul revine cu greu
gripaje în subansamblul supapei; contaminarea lichidului de acionare; griparea supapei sertar a casetei de direcie; scurgeri interne de lichid.
Smucituri ale volanului, mai ales la turaii mici ale motorului
slbirea curelei de antrenare a pompei; nivel sczut al lichidului în rezervor; turaie de ralanti a motorului prea sczut; aer în sistem; presiune de refulare a pompei prea mic; supapa de refulare a pompei se blocheaz; supapa de control se blocheaz.
Creterea momentan a efor- nivel sczut al lichidului în rezervor; tului de acionare a volanului cureaua de antrenare alunec; la rotirea rapid a acestuia pierderi interne de lichid.
401
Efort ridicat la acionarea volanului f
pierderi de lichid; nivel sczut al lichidului în rezervor; pompa realizeaz debit i presiune de refulare sczute; inelul de plastic al supapei tiat sau rsucit; garnitura de plastic a pistonului uzat sau deteriorat; slbirea pistonului cremalierei; obturarea canalelor de curgere din ansamblul cutiei de viteze; ansamblul cremalierei încovoiat sau deteriorat; pierderi interne de lichid în ansamblul supapei; slbirea curelei de antrenare a pompei; pierderi de lichid la furtunuri i/sau la radiator; turaie de ralanti prea sczut; fulie slbit sau deformat; obturri ale furtunurilor sau radiatorului; contaminarea lichidului de acionare; blocarea supapei sertar; lustruirea curelei de antrenare.
Scurgeri de lichid la pomp
prea mult lichid în rezervor; joj de nivel lips, slbit sau deteriorat; slbirea sau deteriorarea fitingurilor; slbirea garniturii arborelui; deteriorarea garniturii arborelui; zgârierea arborelui; uzura excesiv a lagrului arborelui;
402
obturarea orificiului de drenare; garnitura rezervorului deteriorat sau lips; deteriorarea sau lipsa garniturilor fitingurilor; fiting urilor; vibraia excesiv a dispozitivului de prindere a pompei pe motor.
Zgomot
cureaua de antrenare a pompei slbit sau uzat;
- în sistem: iuit sau
aer în sistem;
fluierat când volanul
nivel sczut al lichidului în rezervor,
este rotit de la o
furca de prindere a pompei pe motor deformat sau slbit;
extremitate la alta;
lagrul axului pompei zgâriat sau uzat excesiv; *
- In pomp: fâsâit
slbirea uruburilor de prindere a pompei;
- la coloana volanului:
izolatorii axului volanului crpap sau neuni;
zngnit
furtunul de presiune vine în contact cu alte pri ale automobilului; paletele pompei montate incorect; blocarea paletelor pompei în ghidajele din rotor.
O E fortul din articulaia levierului fuzetei
Msurarea efortului necesar micrii levierului fuzetei (bieletei de direcie) în articulaia sa dinspre caseta de direcie devine necesar atunci când la testul de drum, s-a constatat un efort excesiv la acionarea volanului sau o slbire a strângerilor în mecanismul de direcie. 403
Determinarea se poate face atât pe automobil cât i la bancul de lucru. Se demonteaz articulaia dinspre roat a levierului fuzetei i se prinde de ea un dinamometru (fig. 8.22). Se aduce levierul fuzetei în poziie orizontal i apoi se msoar fora necesar micrii sale, comparându-se valoarea obinut cu cea prescris de constructor.
erificarea presiunii O V erificarea 404
Pentru proba de verificare a presiunii se utilizeaz un manometru i un robinet montate în serie în circuitul de înalt presiune, între pomp i servomotorul hidraulic (fig. 8.23). La montarea acestor piese se va avea în vedere utilizarea unor furtunuri cu seciune de curgere cel puin la fel de mare ca aceea a conductei dintre pomp i servomotor; pentru a nu afecta valoarea presiunii msurate. Operaiunile de verificare se fac respectând succesiunea prezentat în continuare. Se deschide complet robinetul, robinetul, se adaug lichid de acionare acionare în rezervorul pompei i se elimin aerul * din instalaie. Pentru aceasta se rotete volanul în ambele sensuri de mai multe ori, fr a se ajunge la capetele cursei; se oprete motorul i se completeaz cu lichid, dac este necesar; se pornete din nou motorul i se repet operaiunile de mai sus, pân când nu mai apar bule de aer în rezervor, iar lichidul se afl în dreptul reperului re perului "HOT" ("CALD") de pe joj. Pentru a se evita deteriorarea anvelopelor dupa cel mult cinci actionari ale volanului se va deplasa putin automobilul pentru a se schimba suprafata de contact a anvelopei cu solul. Dupa eliminarea aerului din sistem, se aduce volanul in pozitia de mers rectiliniu si se lasa motorul sa functioneze inca doua-trei minute timp in care se verifica existenta unor eventuale scurgeri de d e lichid.
405
erificarea pompei O V erificarea
Cu motorul funcionând la ralanti i robinetul deschis complet, se msoar presiunea din conducta de refulare a pompei, care trebuie s fie de minimum 5,5 bar. Dac presiunea depete 13,5 bar, se va verifica o eventual obturare a conductelor i se vor controla supapele servomotorului. ser vomotorului. Presiunea maxim de refulare a pompei se msoar cu robinetul închis. Robinetul nu se va ine închis mai mult de cinci secunde pentru a nu se deteriora pompa. Se efectueaz trei msurtori, reinându-se valoarea cea mai mare. Dac aceast valoare se încadreaz în limitele precizate de constructor i dac cele trei msurtori difer între ele cu mai puin de 3,5 bar, înseamn c pompa se afl în stare tehnic bun. Dac presiunile msurate sunt ridicate, dar cele trei valori difer între ele cu mai mult de 3,5 bar, înseamn c supapa de refulare a pompei se blocheaz. Dac presiunile sunt aproximativ egale, dar se situeaz sub valorile limit, se va înlocui supapa de refulare. Dac i dup aceast operaie presiunile rmân sczute, se va înlocui pompa.
erificarea servomotorului i a supapei de control O V erificarea
Meninând robinetul deschis, se rotete volanul în ambele sensuri pân la captul cursei i se înregistreaz valoarea maxim a presiunii, care se compar cu presiunea maxim de refulare a pompei. Dac la ambele extremiti ale rotirii volanului se reproduce aceast din urm valoare, întregul sistem este în corect stare de funciune. Dac acest lucru nu se întâmpl, rezult c exist scurgeri interne în cilindrul de acionare sau/i în supapa de control.
406
O Automobile cu servomecanismul de frânare acionat hidraulic
La unele autoturisme i autocamioane uoare, servomecanismul de frânare utilizeaz ca surs de energie pompa servomecanismului de direcie. În acest caz, o parte din operaiunile prezentate anterior, pentru sistemele clasice de servodirecie, vor avea un mod propriu de desfurare. Astfel, eliminarea aerului din sistem se va realiza parcurgând etapele prezentate în cele ce urmeaz: 1. Se acioneaz în mod repetat pedala de frân, fr a roti volanul, pân când tot aerul este eliminat e liminat din supapa servofrânei. 2. Se oprete motorul i se scoate capacul rezervorului cu lichid de acionare. 3. Se adaug lichid, dac este necesar, apoi se pornete motorul. 4. Se rotete de mai multe ori volanul în ambele sensuri, fr a se ajunge la capetele cursei. i în acest caz, dup patru cinci manevre de acest fel, se deplaseaz puin automobilul pentru a preveni uzarea lateral a benzilor de rulare ale anvelopelor. 5. Se oprete motorul, se completeaz lichidul de acionare, dac este necesar, i se pornete din nou motorul. 6. Se apas pedala de frânare de mai multe ori i, în acelai timp, se rotete volanul complet, în ambele sensuri. 7. Se oprete motorul. Se apas pedala de frân de patru-cinci ori pentru a reduce presiunea. Dac este necesar se adaug lichid. Se pornete din nou motorul.
407
8. Se repet primele 5 etape pân când aerul este eliminat din sistem, iar lichidul ajunge la reperul "HOT" ("CALD") de pe joj. 9. Se aduce volanul în poziia de mers rectiliniu i se las motorul în funcionare dou-trei minute. 10. Se oprete motorul i se pune la loc capacul rezervorului cu lichid de acionare.
Pentru testele de presiune, manometrul i robinetul se monteaz în sistem, potrivit schemei din figura 8.24. Verificrile presiunii se completeaz, fa de cele prezentate anterior, cu urmtoarele operaiuni: 1. Cu motorul oprit, se acioneaz de mai multe ori pedala de frân pentru a se reduce presiunea din sistem. 2. Se decupleaz de la servomecanismul de frânare furtunurile de legtur cu pompa i cu servomecanismul de direcie. 3. Se cupleaz servomecanismul de
direct
cele
dou
furtunuri,
ocolindu-se
astfel
frânare. 4. Se completeaz lichidul de acionare i se elimin aerul. 5. Se msoar presiunea furnizat de pomp la funcionarea cu volanul fixat în poziie de mers rectiliniu i cu robinetul deschis. Dac la aceast verificare se obine un rezultat normal, se procedeaz la rotirea complet a volanului în ambele sensuri i se înregistreaz valorile maxime ale presiunii.
408
Dac acestea egaleaz presiunea maxim de refulare a pompei, rezult c servomecanismul de direcie este în bun stare de funcionare, iar eventuala defeciune se situeaz la servomecanismul de frânare. Dac nu se obin valori aproximativ egale cu presiunea maxim de refulare a pompei, înseamn c servomecanismul de direcie prezint o defeciune. defe ciune.
9. DIAGNOSTICAREA ECHIPAMENTULUI ELECTRIC
9.1. Generaliti 409
Echipamentul electric împreun cu sistemul de aprindere sunt responsabile, în general, de majoritatea defeciunilor aprute la automobile. Volumul lucrrilor de întreinere i reparare a echipamentului electric reprezint circa 20 % din volumul total al lucrrilor de acest gen asociate aso ciate procesului de exploatare. În ultimii 15-20 de ani, pe lâng introducerea i perfecionarea sistemelor informatice, s-a înregistrat i o dezvoltare important a echipamentului electric al automobilelor; s-au înmulit sistemele electrice de acionare (acionarea geamurilor, reglarea poziiei optime a scaunelor, acionarea ambreiajelor i cutiilor de viteze, transmiterea comenzii de la pedala de acceleraie la organul de comand al sistemului de alimentare cu combustibil etc), s-au dezvoltat servomecanismele electrice de acionare (servodirecii, reglarea poziiei farurilor), a devenit tot mai sofisticat aparatura de bord, s-au perfecionat sistemele ce contribuie la confortul pasagerilor (aer condiionat, suspensii controlate electronic i comandate electric, .a.). S-a ajuns astfel ca astzi, în medie, peste 30 % din valoarea unui autoturism s revin echipamentului electric i electronic. În cele ce urmeaz vor fi abordate numai problemele legate de diagnosticarea bateriei de acumulatoare, a sistemului de alimentare cu electricitate i electromotorului de pornire (demarorul), acestea având o importan capital în buna funcionare a automobilului.
9.2. Diagnosticarea bateriei de acumulatoare
Pe majoritatea automobilelor actuale sunt instalate baterii cu plumb umplute cu o soluie de acid sulfuric. în procesul de exploatare în starea bateriilor pot apare o serie de defeciuni ale cror simptome i cauze sunt inventariate în tabelul 9.1. Parametrii de stare ai bateriilor de acumulatoare sunt nivelul electrolitului, densitatea electrolitului, gradul de încrcare, curentul maxim, gradul de uzur. 410
În timpul exploatrii autovehiculului nivelul lichidului din elementele bateriei poate scdea fíe din cauza pierderii sale, fíe a disocierii apei din electrolit aceasta fiind cauza principal. Scderea nivelului electrolitului las poriunea superioar a plcilor în aer, fapt care provoac deteriorarea lor i reducerea capacitii electrice efective a bateriei. Din aceste motive nivelul electrolitului trebuie s se afle cu 10-15 mm deasupra plcilor.
Tabelul 9.1. 9.1. Simptomele i cauzele defeciunilor bateriei de acumulatoare
Simptonic
Cauze
Demarorul nu este acionat sau dup acionare se oprete rapid; concomitent se observ o puternic slbire a luminii farurilor
Oxidarea bornelor bateriei sau a conexiunilor conductoarelor Baterie descrcat Densitate necorespunztoare a electrolitului Scurtcircuit în elementele bateriei
Bateria se descarc fr a fi conectat la consumatori
Autodescrcarea bateriei
Bateria se descarc rapid la conectarea consumatorilor
Sulfatarea plcilor bateriei
Pierderi de electrolit din elemente
Fisuri în bacurile sau capacele elementelor
Bateria nu se încarc
Distrugerea pastei active a plcilor
Exteriorul bateriei murdar
411
Controlul se face, de regul, de dou ori pe an, folosind un tub de sticl cu diametrul interior de 5-8 mm pe care sunt practicate dou repere corespunztoare limitelor precizate mai sus, adic primul reper la distana de 10 mm de un capt al tubului iar cellalt la 15 mm de acelai capt. Dup desfacerea dopurilor elementelor bateriei se introduce captul cu marcaje al tubului de sticl în orificiul de umplere, în poziie vertical, cellalt capt (cel superior) fiind lsat liber. Tubul se introduce pân când captul inferior atinge folia de protecie aplcilor, dup care orificiul superior al tubului se astup cu degetul. în aceast situaie, dup scoaterea tubului din element, în interiorul su va rmâne o coloan de lichid care reprezint distana la care se afl electrolitul deasupra plcilor; meniscul lichidului trebuie s se situeze între cele dou repere, la o baterie corect umplut. Operaiunea descris nu se efectueaz la bateriile fr întreinere a cror construcie este realizat astfel, încât gazele produse prin disociere se recombin formând lichidul iniial, prevenind pe aceast aceas t cale scderea nivelului lichidului.
Gradul de încrcare al bateriei se poate msura prin determinarea fie a densitii electrolitului, fie a tensiunii în gol.
La bateriile clasice verificarea densitii se face cu ajutorul densimetrului (areo-metru), în felul urmtor: se deurubeaz capacele elementelor i se introduce captul tubului areometrului în orificiul de umplere; cu ajutorul perei de cauciuc cu care este prevzut aparatul se absoarbe cantitatea de electrolit necesar pentru ca plutitorul s pluteasc liber; fr s se scoat tubul din orificiul de umplere al elementului, meninând areometrul în poziie vertical, se citete valoarea densitii înscrise pe plutitor, la care se ridic nivelul electrolitului; dup msurare se scurge electrolitul în acumulator prin comprimarea perei de cauciuc. In cazul în care msurarea densitii se face la alt temperatur decât-cea de +15°C, pentru a compara densitatea msurat cu cea recomandat la temperatura de referin amintit, este necesar corectarea densitii. Corecia este de 0,0007 g/cm3 pentru fiecare grad Celsius, inându-se seama de faptul c
412
densitatea electrolitului se micoreaz odat cu creterea temperaturii i se mrete odat cu scderea temperaturii.
alori de control ale bateriei Tabelul 9.2. V alori
Grad de încrcare (%)
0
50
75
î ÎMI ÎMI
1,12
1,20
1,24
1 ?R
1 ensiune în gol (V/element)
1,96
2,04
2 OS
Stare de încrcare
Alarm!
Bun
Bun
2,12 Foarte bun
Bateriile fr întreinere, la care nu se poate msura densitatea electrolitului datorit lipsei buoanelor, sunt prevzute uzual cu un "ochi magic" a crui funcionare poate diferi în funcie de firma constructoare. De exemplu, bateriile firmei Delco (întâlnite pe autoturismele firmei Daewoo) indic un ochi cu trei stri: galben sau o culoare deschis desc his semnific un nivel prea sczut de electrolit (impune înlocuirea bateriei); un ochi închis la culoare indic o baterie funcional dar puternic descrcat (este necesar o încrcare imediat a bateriei); dac pe fond închis se poate identifica o pat sau un punct de culoare verde bateria este încrcat corespunztor i nu necesit o alt intervenie. Sunt îns firme, ca de exemplu Bosch, ale cror baterii nu sunt prevzute cu ochi magic. La acestea, starea de încrcare se poate verifica cu un voltmetru digital folosind ca parametru de diagnosticare tensiunea în gol. Aceast verificare este aplicabil i bateriilor la care se poate msura densitatea electrolitului. Dac bateria nu a funcionat câteva ore, se citete direct tensiunea în gol (fr ali consumatori). Dac bateria a funcionat pe autovehicul, fiind polarizat, i se aplic 15 secunde un curent foarte mare (se acioneaz demarorul cu fia de la bobin
413
scoas) sau se aprind farurile 1,2-2 minute. Se las apoi s treac câteva minute dup care se citete tensiunea în gol. Concluziile sunt prezentate în tabelul 9.2. erificarea gradului de uzare (verificarea în sarcin). Dac bateria a V erificarea
funcionat pe autovehicul, se depolarizeaz aa cum s-a artat mai sus. s us. Se descarc apoi bateria timp de 15 s printr-un reostat ales în mod corespunztor, astfel încât s se obin o intensitate a curentului de descrcare apropiat de cea indicat în specificaiile tehnice ale bateriei. Schema circuitului folosit este prezentat în figura 9.1, în care s-au notat: Bat bateria, V voltmetrul, K contact, R reostat, A ampermetru. Se citete tensiunea la bornele bateriei la sfâritul testului. Ea trebuie s fie mai mare decât cea indicat în tabelul 9.3. Se poate utiliza i voltmetrul cu furc, iar acul voltmetrului trebuie s se stabilizeze în zona colorat corespunztoare tipului de baterie încercat. Dac bateria nu îndeplinete condiiile precizate mai sus, ea trebuie înlocuit.
414
Tabelul 9.3. Tensiunea minim admisibil în sarcin
1 Temperatura (°C)
21
20
0
| Tensiunea minim (V)
9,6
9,4
9,1
-
10 8,8
-
18 8,5
sub-18 8,0
Verificarea în sarcin are semnificaie doar în cazul unei baterii încrcate corespunztor. De aceea operaiunile de verificare trebuie executate în urmtoarea ordine: aspectul exterior al bateriei, nivelul electrolitului, gradul de încrcare, starea de uzare. Curentul maxim (Cold Cranking Amperage) reprezint valoarea maxim a curentului care poate fi asigurat de baterie o anumit perioad de timp, la o temperatur dat (de obicei -18°C) fr îns ca tensiunea s scad sub o anumit valoare. Valoarea sa depinde de condiiile de efectuare a testului. în general, la o pornire a motorului termic se consum sub 5% din capacitatea bateriei. Cu cât curentul maxim este mai mare, cu atât cuplul demarorului crete i pornirea este mai rapid. Deci pentru pornire curentul maxim este parametrul determinant, capacitatea bateriei fiind mai puin important. Curentul maxim crete îns cu capacitatea, astfel încât o baterie mare asigur implicit i o pornire uoar. Capacitatea devine un parametru important în cazul unui motor a crui pornire este dificil, necesitând mai multe acionri succesive ale demarorului, sau dac se alimenteaz mai mult timp consumatori cu puteri (consumuri) ridicate, cu motorul termic oprit.
415
9.3. Diagnosticarea sistemului de alimentare cu electricitate
Sistemul de alimentare cu electricitate este compus din bateria de acumulatoare, generator, regulator de tensiune i cablurile de conexiune. La majoritatea automobilelor moderne, regulatorul de tensiune este încorporat în generator. De obicei, bateria se verific printr-o procedur separat i înaintea diagnosticrii, diagnosticrii, celorlalte componente ale sistemului de alimentare cu electricitate. Generatoarele actuale sunt maini asincrone, cu poli în ghear, asociate cu redre-soare în punte trifazat. Regulatorul de tensiune are în mod obinuit trei borne: una conectat la plus, una la mas i a treia care alimenteaz excitaia (rotorul) generatorului. Regulatoarele electronice pot avea i mai multe borne, având funciuni suplimentare (de exemplu de semnalizare i auto-test). Observa i ie! e ! Regulatorul
menine tensiunea constant în punctul în care se msoar, adic în punctul în care se alimenteaz (plusul i masa). Dac sistemul are contacte imperfecte pe care apar cderi de tensiune, tensiunea în alte puncte ale sistemului de alimentare poate varia fa de valoarea stabilit de regulator .
La marea majoritate a construciilor noi, generatorul include i regulatorul de tensiune care este electronic; astfel generatorul apare ca o main ce d direct curent continuu la o tensiune constant. Curentul debitat este funcie de sarcina conectat la borne. Când generatorului i se cere mai mult decât poate da, el nu se distruge, ci începe s-i scad tensiunea sub valoarea normal de funcionare. Exist mai multe scheme de conectare a generatorului în cadrul sistemului de alimentare. O schem comun este cea de pe autoturismul Dacia, cu regulator separat i o perie a alternatorului la mas, prezentat în figura 9.2.
416
Regulatorul de tensiune se alimenteaz dup cheia de contact de la baterie i alimenteaz la rândul su excitaia la borna DF. Controlul sistemului se face prin voltmetrul termic cu bimetal de pe tabloul de bord. O alt schem des utilizat este cea a firmei Delco-Remy pe vehicule General Motors, Daewoo etc. prezentat în figura 9.3. Generatorul G are legtur direct cu bateria Bat la borna notat B (sau +). Alte legturi ale generatorului se fac printr-o cupl cu mai muli pini. Uzual se folosete pinul L care alimenteaz lampa de semnalizare Ls de pe tabloul de bord. Aceasta este conectat la + prin cheia de contact CC i cutia de sigurane. Pinul P este conectat la stator i poate fi folosit opional la un turometru exterior, iar pinul S se conecteaz la modelele ce au cutie de viteze automat.
417
Regulatorul de tensiune încorporat are suplimentar i funciunea de a comanda lampa Ls în caz de avarie. Când cheia este în poziia OFF , lampa este stins. Când se trece în poziia RUN se conecteaz aprinderea dar motorul nu funcioneaz i lampa se aprinde. Dup ce motorul a pornit, lampa trebuie s se sting.
9.3.1 .Diagnosticarea unui sistem cu regulator exterior
418
Diagnosticarea sistemului de alimentare cu electricitate trebuie precedat în mod obligatoriu de o verificare i încrcare a bateriei. Dup efectuarea acestor operaiuni se parcurg, în ordine, etapele urmtoare: a) Se verific vizual integritatea conexiunilor la generator; b) Se verific integritatea i întinderea curelei de antrenare; c) Se citete tensiunea la bornele bateriei cu motorul oprit. Valoarea ei trebuie s fie de circa 12,7V. Dac motorul a fost pornit de curând, bateria poate s fie polarizat i tensiunea ei s fie superioar acestei limite. Dac tensiunea este sub 12V se verific bateria; d) Se pornete motorul i se aduce la turaia de 2000 min-1. Fr a se conecta ali consumatori, se citete tensiunea la bornele bateriei dup 1-2 minute, perioad necesar stabilizrii sale. Ea trebuie s fie în mod normal în limitele 14,2 ± 0,5V. Dac tensiunea este mai mare trebuie reglat sau înlocuit regulatorul, dac tensiunea este mai mic, poate exista un defect în generator sau în regulator. De aceea se msoar suplimentar tensiunea pe borna DF la generator i regulator. între cele dou citiri nu trebuie s fie diferene mai mari de 0,1V. în caz contrar, cablul de legatar sau conexiunile lui sunt defecte. Se compar apoi tensiunea citit pe borna DF cu aceea msurat la baterie. în cazul generatoarelor cu o perie la mas (Dacia, Lada etc), dac între tensiunea la baterie i cea pe borna DF este o diferen mai mare de 0,1V (la regulatoarele mecanice) sau IV (la cele electronice), atunci regulatorul este defect i trebuie reglat sau înlocuit. în caz contrar defectul este în generator. în cazul generatoarelor cu o perie la plus (cele cu regulator electronic încorporat sau nu, Oltcit, Volkswagen etc), dac tensiunea pe excitaie este mai mic de IV defectai este în generator, altfel se înlocuiete regulatorul.
Observaii!
419
1) La unele modele, mai ales la cele cu regulatorul încorporat, este dificil de msurat tensiunea la perie. Unele regulatoare au îns carcasa metalic pus la aceast tensiune. Dac nu, se leag în prealabil un fir conductor la perie. Trebuie acordat atenie izolrii acestui fir fa de alte poteniale pentru a nu distruge regulatorul. 2) Dac se constat c regulatorul este scos din funciune, trebuie verificat obligatoriu i rezistena rotorului, cci altfel un nou regulator va fi i el distrus. 3) Orice manevr la regulator trebuie fcut cu contactul tiat pentru a nu periclita regulatorul.
e) Se menine turaia motorului la 2000 min-1. Suplimentar fa de punctul d se conecteaz consumatori importani: se aprinde faza lung, se pornete aeroterma etc. Se citete din nou tensiunea la baterie dup 2-3 minute necesare stabilizrii sale. Ea nu trebuie s varieze cu mai mult de 0,2 - 0,7V fa de cazul d. Dac totui aceast variaie apare, defectai poate fi în generator sau în regulator. Modul de separare între cele dou cauze este asemntor cu cel prezentat la punctai d i anume msurând tensiunea pe excitaie, DF.
9.3.2. Diagnosticarea unui sistem cu regulator încorporat.
Muli constructori nu recomand demontarea generatorului i înlocuirea unor componente ale sale, ci înlocuirea lui total. Verificarea generatorului se face i în acest caz dup o verificare i încrcare prealabil a bateriei. Se parcurg etapele menionate în continunare: a) Se verific vizual integritatea conexiunilor la generator; b) Se verific integritatea i întinderea curelei de antrenare; 420
c) Cu cheia în poziia R UN i motorul oprit, lampa Ls trebuie s fie aprins. Dac nu, se desface cupla de la generator i în cupla de pe cablu se pune pinul L la mas printr-o siguran de 5A.
1. Dac lampa se aprinde, generatorul se va înlocui (este distrus regulatorul). 2. Dac lampa nu se aprinde, este o întrerupere între cheia de contact i cupla (pinul) L care trebuie depistat. de pistat. d) Cu cheia în poziia RUN i motorul funcionând la turaie moderat, lampa trebuie s se sting. Dac nu se stinge, se desface cupla de la generator; 1. Dac lampa se stinge, regulatorul de tensiune este defect. 2. Dac lampa nu se stinge, între cupl i lamp este un scurtcircuit la mas care trebuie depistat. Un astfel de scurtcircuit poate distruge regulatorul de tensiune i, deci, generatorul. în orice caz trebuie parcurse etapele urmtoare. e) Se verific generatorul efectuând operaiunile descrise în continuare: 1. Se conecteaz în paralel cu bateria un voltmetru digital i în serie pe cablul de +, între baterie i generator, un ampermetru. a mpermetru. 2. Se msoar tensiunea bateriei cu cheia de contact în poziia OFF; 3. Se desface cupla de la generator. 4. Se trece cheia de contact în poziia R UN i se citete cu un voltmetru digital tensiunea între pinul L din cupl i mas. Aceast tensiune trebuie s fie diferit cu cel mult 0,1V fa de tensiunea la baterie citit la punctul 2. Dac nu, se verific conexiunile lmpii Ls i firele ei de legtur. 5. Se reconecteaz cupla la generator. 6. Se pornete motorul i se menine la o turaie moderat. Se msoar tensiunea la baterie, care trebuie s fie în plaja 14,2 ± 0,5V, deci net mai mare 421
decât cea anterioar, dar în orice caz sub 16V. Dac tensiunea nu respect aceste condiii, se înlocuiete generatorul. 7. Se menine motorul la o turaie moderat (aprox. 2000 min" 1). Se conecteaz un reostat de curent mare (de exemplu unul cu carbon de 70A) în paralel cu bateria. Se crete curentul pornind de la valori mici ale lui pân ctre valoarea nominal a generatorului, astfel încât tensiunea la bornele bateriei s rmân peste 13V. Dac valoarea maxim a curentului astfel obinut nu difer de curentul nominal cu mai mult de 15A, generatorul este în bun stare tehnic. în caz contrar este necesar înlocuirea lui. Cu generatorul funcionând la curentul maxim de la punctul e7 se msoar cderea de tensiune între borna minus a bateriei i carcasa generatorului. Ea trebuie s fie mai mic de 0,5V. în caz contrar se verific legturile la mas de la baterie, generator i motor.
9.4. Diagnosticarea motorului electric de pornire
Simptomele funcionrii anormale a motoarelor electrice de pornire (demaroa-relor) i corelarea lor cu cauzele posibile sunt prezentate în tabelul 9.4.
422
Încercarea electromotorului de pornire const în determinarea caracteristicilor sale, adic a valorilor mrimilor care definesc funcionarea lui: intensitatea curentului în gol (Ig), intensitatea maxim a curentului (I max), P,M' cuplul maxim (Mmax), sau puterea maxim (Pmax) -figura 9.4. Aceste caracteristici se determin pe standuri speciale, fiind necesar în prealabil demontarea electromotorului de pe automobil. Diagnosticarea Diagnosticarea demaro-rului fr demontare este totui posibil. Din analiza figurii 9.4 rezult faptul c intensitatea curentului consumat de demaror depinde strict de valoarea cuplului necesar pentru pe ntru rotirea arborelui motor.
423
Tabelul 9.4. Simptomele i cauzele defeciunilor demaroarelor
Simptome Demarorul nu rotete arborele motorului sau nu
Cauze Contacte slabe sau oxidate în circuitul baterie de acumulatoaredemaror;
424
atinge turaia nominal
Bateria este descrcat sau unele elemente sunt distruse; Periile nu realizeaz contact optim cu suprafaa colectorului din cauza blocrii lor în portperii, deformrii arcurilor de presare sau existenei de impuriti; Placa i uruburile de contactare din solenoidul de comand sunt oxidate sau arse; Spirele rotorului sau ale statorului sunt scurtcircuitate sau sunt în contact cu masa; Spirele rotorului sau lamelele colectorului sunt deplasate radial; întreruperea înfurrilor bobinei solenoidului de comand.
Zgomot în funcionarea demarorului
Bucele lagrelor sunt uzate; Pinionul tinde s se desprind de coroan datorit defonnrii furcii de comand sau slbirii arcului de rapel; Demarorul nu este bine fixat.
Demarorul se rotete, dar nu asigur pornirea motorului
Dantura pinionului i/sau a coroanei are uzur excesiv;
Demarorul nu debiteaz întreaga putere
Bateria este descrcat;
Cuplajul unisens patineaz.
Periile sunt înepenite în portperii; Cuplajul unisens patineaz; Periile noi sunt nerodate.
Periile se uzeaz foarte repede
Colectorul este excentric; Izolatorul dintre lamele depete suprafaa lamelelor colectoare; Periile nu sunt corespunztoare.
Contactul fiind întrerupt,
Comutatorul cu cheie este defect
425
demarorul nu e oprete
Prin urmare, pe baza acestei corelaii, msurarea intensitii curentului poate da indicaii despre cuplul dezvoltat de demaror. Dac bateria i demarorul sunt în stare bun iar la temperatura ambiant normal turaia motorului electric este redus, se impune msurarea valorii intensitii de regim care este definitorie pentru diagnosticare. Astfel, intensitatea mare a curentului este efectul unui scurtcircuit al înfurrii. Din contr, intensitatea redus, produs ca urmare a unei rezistene interne mari, indic deteriorri la nivelul colectorului sau al periilor. Pentru ca msurarea s fie corect trebuie ca la bornele motorului electric valoarea tensiuftii în timpul probei s fie de minim 9V pentru instalaiile cu tensiunea nominal de 12V, respectiv 18V în cazul instalaiilor instalaiilor cu tensiunea tensiu nea nominal de 24V. Intensitatea curentului consumat de motorul electric de pornire se poate determina utilizând un traductor inductiv de curent sub forma unui clete magnetic montat pe cablul de legtur dintre baterie i demaror (fig. 9.5). Starea necorespunztoare a bornelor bateriei, arderea contactelor întreruptorului sau mrirea rezistenei conductoarelor de legtur ale motorului electric se asociaz cu apariia unei cderi mari de tensiune în circuit. în aceste caz este necesar s se msoare cderea de tensiune la fiecare element de conectare (fig. 9.6). Se msoar cderea de tensiune la bornele bateriei de acumulatoare ( U^), pe cablul de mas al acesteia ( Um), între contactele releului de pornire (Up) i în conductoarele motorului electric ( Uc). Valorile msurate ale cderilor de tensiune nu trebuie s depeasc 0,2V pentru instalaiile de 12 i 24V. Valoarea cderii de tensiune U jj la bornele bateriei indic mai ales starea bornelor i a cablurilor bateriei.
426
10. DIAGNOSTICAREA OPERATIV
10.1. Diagnosticarea motorului cu analizorul de gaze
427
Pe msura proliferrii automobilului s-a înmulit, dup cum era i firesc, numrul acelora care doresc s-i stabileasc ei înii starea tehnic a propriei maini, sa identifice defeciunea care s-a ivit i, eventual, eve ntual, chiar s o remedieze fr s apeleze la vreun ajutor. Firete nu întotdeauna acest lucru este posibil, dar în multe cazuri un amator înarmat cu cunotine tehnice elementare i cu un minimum de aparate i scule poate iei singur din necaz. Cândva o raritate, analizorul de gaze a devenit de venit astzi un instrument aproape banal în dotarea majoritii mecanicilor auto care in la profesionalismul lor. Este de presupus c el se va rspândi tot mai mult pe msur ce normele de protecie a mediului prevzute în Codul Rutier i normele internaionale vor fi impuse cu strictee. Acest instrument va fi tot mai cutat când lumea se va convinge c el ofer i largi posibiliti pentru diagnosticarea motorului i pentru stabilirea operativ a unora din defeciunile sale. Pentru a înelege mai uor interdependena dintre starea tehnic a motorului i compoziia gazelor de eapament, este necesar mai întâi o succint descriere a raportului dintre concentraiile poluanilor din aceste gaze i calitatea amestecului de aer-benzin introdus în motor i exprimat prin aa-numitul coeficient de dozaj A..Se tie c toi combustibilii de origine petrolier produc prin ardere CO, CO2, H20, oxizi de azot (NOx), iar în cazul arderii incomplete i unele hidrocarburi (HC). Dei la o anumit valoare a lui A egal cu unitatea ar trebui, teoretic, s se produc numai C0 2 i H20, substane inofensive, practica a constatat c apariia poluanilor gazoi CO, HC i NO x este de neînlturat. Abaterea amestecului de la compoziia sa stoichiometric, precizat de valoarea coeficientului de dozaj =l, cruia îi corespunde un raport masic aerbenzin 14,7:1, modific concentraia noxelor produse prin ardere, aa cum se arat în fig. 10.1. Concentraia de oxid de carbon scade constant pe msura creterii lui , deci odat cu srcirea amestecului, fapt explicabil prin disponibilitatea tot mai mare de oxigen. Hidrocarburile îns accept o concentraie minim în domeniul =
428
1,03...1,08; în zona amestecurilor srace concentraia de hidrocarburi este mare deoarece temperaturile sczute împiedic consumarea complet a reaciei de ardere; în zona amestecurilor bogate concentraia de HC se mrete datorit insuficienei oxigenului. Practica a artat c nu numai reglarea carburaiei (care determin, în definitiv, valoarea lui ) ci i starea motorului i defectele de aprindere pot influena emisia de noxe. Depistarea i înlturarea cauzelor care provoac creterea concentraiei de poluani la eapament reprezint totodat i o condiie a meninerii consumului de combustibil cât mai aproape de nivelul su nominal i o msur profilactic de prelungire a vieii v ieii motorului. În ceea ce privete concentraia de CO la regimul de mers încet în gol, intervalul optimal de variaie este de 0,5.....3,0% pentru motoarele cu benzin în patru timpi, 2,0...4,5% la cele în doi timpi
429
i 0,1% pentru motoarele prevzute cu post-reactori catalitici, limitele indicate cuprinzând în ele i cifrele prevzute în normele actuale de protecie a mediului. În ceea ce privete hidrocarburile, limitele normale ale concentraiei lor în gazele de eapament ale motoarelor cu aprindere prin scânteie sunt de 100-500 ppm (pri per milion) pentru motoarele cu carburator, 50-150 ppm p pm pentru cele cu injecie i 50 ppm p pm pentru motoarele cu reactoare rea ctoare post-catalitice. post-catalitice. Având în vedere aceste observaii, se poate întocmi un tablou sinoptic de interpretare a rezultatelor oferite de analizor, în care trebuie s se in seama de urmtoarea schem: concentraie de CO mare: defeciuni de carburaie care provoac amestec bogat; CO sub limit: l imit: amestec prea srac; HC peste limit: defeciuni de carburaie, defeciuni de aprindere, scderea etaneitii cilindrilor. Este bine s se rein c o astfel de testare a motorului nu decurge în bune condiii decât dac traseul de evacuare a gazelor de ardere din motor nu are locuri de pierdere a etaneitii sau nu este colmatat.
430
10.2.Diagnosticarea pe parcurs
10.2.1. Tipuri de pane
Una din cele mai neplcute situaii în care poate fi pus oferul amator (i
uneori nu numai el, ci chiar i profesionitii) este de a rmâne cu maina imobilizat în timpul unui voiaj interurban, în plin câmp i noaptea, când este exclus posibilitatea interveniei unor persoane i mijloace specializate în diagnosticarea i remedierea defeciunilor. Intensitatea i frecvena incidentelor tehnice sunt maxime mai cu seam în traficul hibernal când neglijarea efecturii întreinerii tehnice a mainii ce trebuia fcut la sfâritul verii se rzbun acum. acu m. Cele mai dese incidente tehnice în trafic privesc motorul, situaiile specifice fiind: motorul nu pornete; motorul pornete dar se oprete imediat; motorul funcioneaz cu întreruperi; motorul nu dezvolt putere; motorul se supraînclzete; motorul emite zgomote anormale, explozii în carburator sau amortizorul de evacuare. In astfel de cazuri unele cunotine elementare privitoare la ordinea depistrii defeciunilor se dovedesc salutare, în timp ce intervenia fcut la întâmplare asupra subansamblelor motorului poate agrava incidentul. , În cele ce urmeaz se va prezenta succesiunea de operaiuni care trebuie efectuate atunci când este necesar diagnosticarea motorului unui autovehicul aflat pe traseu.
10.2.2. Motorul nu pornete
431
Factorii responsabili ai nereuitei de a porni motorul pot fi: sistemul de pornire, instalaia de aprindere sau cea de alimentare. Cele ce urmeaz se refer la motoarele al cror grup piston-cilindru se afl în bun stare tehnic. Aa cum relev figura 10.2, investigaiile încep întotdeauna cu sistemul de pornire numai fiindc sunt i cazuri când acionând cheia de contact, demarorul nu devine activ. Succesiunea etapelor prezentate este obligatorie, trecând peste o faz doar în momentul în care, dup verificri, s-a constatat c instalaia respectiv funcioneaz ireproabil. Nu este deloc indicat s se umble simultan la mai multe pri ale motorului, demontându-le sau refcându-le reglajele sau s se fac acest lucru la întâmplare, fr a respecta ordinea or dinea indicat. O astfel de manier de lucru nu face decât s mreasc confuzia i s complice procesul de depanare.
432
10.2.2.1. Sistemul de pornire
În cazul în care la acionarea demarorului se constat c arborele cotit al motorului nu este antrenat deloc sau este rotit cu o turaie prea mic, înseamn c starea tehnic a sistemului de pornire este minat de una din urmtoarele cauze: baterie descrcat sau defect, conexiuni imperfecte, contact general deranjat sau demaror defect. Un algoritm al procesului de diagnosticare a sistemului de pornire este
prezentat în figura 10.3. a) In lipsa unui voltmetru cu furc pentru msurarea bateriei se conecteaz un bec de control la bornele acesteia; dac becul abia se aprinde sau dac atunci când se aprind farurile lumina sa scade obiecionabil, înseamn c bateria nu este în stare tehnic corespunztoare. în acelai scop se poate folosi i claxonul; un sunet al acestuia lipsit de intensitate i ntensitate este dovada unei baterii descrcate.
433
Tabelul 10.1 Interpretarea rezultatelor obinute cu analizorul de gaze
Condiii de încercare
Manifestri
Concentraii
Cauze posibile
1
Ralanti
Funcionare dur
CO - normal
1.Defecte de aprindere
HC - mare
- condensator defect sau cu legturi imperfecte - contactele ruptorului defecte - bujii defecte
434
- fie deteriorate - capacul distribuitorului defect sau murdar 2. Compresie slab 3 Circuitul de ventilaie al carterului în stare proast Ralanti
Funcionare dur
CO coborât Amestec prea srac HC - mare
- garnitura carburatorului neetan - dereglarea amestecului la ralanti - nivel sczut în camera de nivel constant - înfundarea canalizaiilor sau a jiclorului j iclorului de benzin al ralantiului - aer fals
Ralanti
Funcionare CO - mare dur, fum HC - mare negru i consum ridicat
Amestec bogat - dereglarea calitii amestecului - clapeta de aer nu se deschide complet - nivel ridicat al benzinei în î n camera de nivel constant - filtru de aer îmbâcsit - jicloare de aer (de compensare sau ralanti) obturate - compresie slab - ventilarea carterului defectuoas
Ralanti
Funcionare dur
CO - mare
Amestec bogat
HC - normal sau sczut
- carburator dereglat - clapeta de aer nu se deschide complet
435
Mers în gol la turaii mijlocii
Funcionare neuniform
CO -coborât
I .Aprindere defectuoas"
HC - ridicat
- fie defecte - capac distribuitor defect sau murdar - bujii defecte - slbirea contactelor condensatorului co ndensatorului - avans la aprindere dereglat - regulatoare de avans vacuumatic i/sau centrifugal defecte 2.Amestec srac - nivel prea mic în camera de nivel constant jicloare de benzin înfundate - carburator dereglat - aer fals - garnitura carburatorului defect sau nestrâns
Mers în gol la turaii mijlocii
Consum mare, CO - mare fum negru HC - mare
Amestec bogat - dereglare a carburatorului - jicloare de aer înfundate - nivel ridicat în camera de nivel constant - clapeta de aer nu se deschide complet - filtru de aer înfundat
Se acioneaz pompa de acceleraie de 2-3 ori
Motorul d semne de oprire
CO nu crete 1.Pompa de benzin defect peste 1 % sau - legturi mecanice defecte chiar scade, apoi revine - supap de refulare blocat - supapa de admisie nu închide complet - pompa neetan, slbit sau cu membrana m embrana spart - arcul pompei rupt 2 Orificiile de repriz r epriz din carburator obturate
436
Ralanti
Mers normal
CO i HC -1 foarte mici
Canalizaia de evacuare neetan (racorduri defecte, conducte sau amortizorul de zgomot sparte).
La instalaiile de aprindere ale cror bobine sunt prevzute cu rezisten adiional, este eventual posibil pornirea motorului cu bateria descrcat, scurcircuitând aceast rezisten cu ajutorul unui conductor. În cazul defectrii bateriei sau descrcrii sale excesive, motorul poate fi pornit cu ajutorul unui alt vehicul a crui baterie este bun. Pentru aceasta se plaseaz mainile astfel încât bateriile s se gseasc la cea mai mic distan posibil. Cu un cablu de grosime corespunztoare se unete "masa" unui automobil cu a celuilalt i cu un al doilea contactele demaroarelor, dup care, cu demarorul, sau cu ajutorul manivelei, se pornete motorul a crui baterie este descrcat. Când exist doar un singur cablu, cel de mas poate fi suprimat punând cele dou vehicule "bar la bar". Dup pornire se înltur cablurile iar turaia se menine la un nivel mai ridicat, pentru ca bateria defect s se încarce întrucâtva. b) Dac se constat c bateria este bun, se trece la etapa urmtoare în care se verific conexiunile, i anume: bornele bateriei, legtura cablului de mas, conexiunile demarorului. Verificarea se poate face cel mai convingtor cu un voltmetru; cderea de tensiune pe o conexiune nu trebuie s depeasc 0.1 -0.2 voli. în lipsa voltmetrului se desfac uor piuliele sau uruburile conexiunilor i se mic capetele cablurilor în ambele sensuri, refcând apoi legtura - când se încearc s se evite demontarea complet a conexiunii i curirea ei. Verificarea strii cablajelor completeaz operaiunile de control ale legturilor electrice. c) Este posibil ca nici acum demarorul s nu devin activ i atunci defectul trebuie cutat la contactul aprinderii (blocul cheii de contact), care va fi scurtcircuitat. d) Situaia se complic dac i acum demarorul rmâne inert, deoarece defectul se afl localizat chiar în structura sa, putând fi de natur electric sau mecanic.
437
Un prim defect care poate exista se manifest prin lipsa oricrei reacii a
instalaiei de pornire când se acioneaz ac ioneaz cheia de contact.
Pentru a localiza defeciunea, în paralel cu releul de pornire 3 se monteaz un bec B, aa cum se arat în fig.10.4. La acionarea cheii de contact 2 becul trebuie s se aprind. în caz contrar, înseamn c ori contactul aprinderii la cheie este defect, ori conductorul care-1 leag cu releul de pornire 3 este întrerupt sau conexiunea de la releu este stricat. Dac becul se aprinde, atunci defeciunea se afl în înfurarea releului, fapt care impune înlocuirea acestuia cu altul nou. O situaie diferit apare atunci când, la acionarea instalaiei de pornire prin cheia de contact, în demaror se aude un zgomot metalic asemntor unei lovituri. în acest caz defeciunea trebuie cutat la releul de pornire sau chiar în rotorul demarorului. O prim defeciune poate consta în imperfeciunea stabilirii contactelor 5 din circuitul de putere. Existena acestui defect se poate stabili legând un bec de control B2 în paralel cu înfurarea de excitaie 6, aa cum se arat în schem. Dac la acionarea cheii de contact becul B2 nu se aprinde, înseamn c contactul de putere 5 este imperfect stabilit, acesta fiind un indiciu al defectrii releului de pornire, care trebuie demontat i înlocuit sau reparat.
438
Dac becul se aprinde, iar motorul demarorului nu devine totui activ, atunci chiar el este sursa deranjamentului (perii uzate sau murdare, colector 4 ars sau murdar, înfurri 8 întrerupte etc). Evident c în acest ultim caz demarorul trebuie demontat i remediat sau înlocuit. Simptomul unei defeciuni mecanice se traduce prin rotirea rotorului demarorului. la acionarea cheii de contact, fr ca arborele motor s fie antrenat, situaie în care demarorul scoate un huruit continuu. Sunt posibile dou stricciuni: ori danturile coroanei volantului 10 i cea a pinionului demarorului 9 sunt deteriorate (prin rupere sau uzare) i aceste piese nu mai pot intra în angrenare, fie roata liber 11 de pe axul rotorului nu se mai blocheaz, lipsind de antrenare pinionul demarorului. Bineîneles, în ambele cazuri demarorul trebuie demontat de pe motor pentru a fi supus interveniilor tehnice de înlocuire a pinionului demarorului sau a coroanei volantului.
10.2.2.2.Instalaia de aprindere
Dup ce a fost verificat sistemul de pornire i s-a constatat c demarorul antreneaz ferm motorul dar acesta refuz s porneasc, atenia trebuie îndreptat spre instalaia de aprindere. Aceast parte a motorului cuprinde dou circuite (fig.10.5): circuitul de joas tensiune sau primar (contactul aprinderii 2, înfurarea primar 5 a bobinei de inducie 4 cu rezistena adiional 3, ruptorul 6, condensatorul 7), i cel de înalt tensiune sau secundar (înfurarea secundar 8 a bobinei de inducie, distribuitorul cu capacul 10, rotorul 11, fiele de înalt tensiune 9 a bobinei de inducie i 12 ale bujiilor, precum i bujiile 13). La unele maini în circuitul de joas tensiune este inclus i un amper-metru care se dovedete de un real folos pentru depistarea panelor de aprindere. Dac automobilul nu este prevzut cu un astfel de instrument, acesta se poate intercala în circuit imediat dup borna pozitiv a bateriei acumulatoare (poziia H).
439
Ampermetrul permite localizarea defeciunii în cele dou circuite, indicaiile sale putând avea urmtoarele semnificaii, când se pune contactul aprinderii i se acioneaz demarorul: a) acul ampermetrului rmâne la zero - acesta este indiciul unei întreruperi în circuitul de joas tensiune (legturi defecte sau ruperea unui conductor); b) acul ampermetrului indic o descrcare constant de 2-4 A - aceasta constituie mrturia punerii la mas a unui punct din circuitul primar în poriunea cuprins între bobina de inducie i contactele ruptorului (zona de la punctul D la contactul 7 în fig.10.3);
c) acul ampermetrului se deplaseaz în zona de descrcare pân la captul scalei - este semnul unui scurtcircuit în zona cuprins între bobina de inducie i baterie (zona C - G); d) acul ampermetrului arat o descrcare de 2-4 A când nu este acionat demarorul, dar odat cu rotirea arborelui cotit revine la zero - aceasta înseamn c exist o punere la mas în circuitul secundar.
440
Pentru localizarea defectului, mai întâi se scoate fia unei bujii i, acionând demarorul, se apropie fia la cea. 7 mm de masa motorului. Proba se execut cu fiecare bujie în parte. Dac la nici un cilindru nu apare o scânteie sau se produc scântei foarte slabe, defeciunea trebuie cutat la celelalte elemente ale circuitului secundar, inclusiv fiele de bujie (acestea din urm se pot verifica indirect prin înlocuire - dei e greu de presupus o defectare simultan a tuturor fielor de bujii). Dac scânteia lipsete doar la un cilindru, înseamn c fia acestuia este defect. Verificarea continu prin scoaterea fiei centrale din capacul ruptordistribuitorului (delcou) i rotirea lin arborelui motor pân când contactele ruptorului (platinele) se suprapun. Se pune contactul i, apropiind fia central la cea. 10 mm de masa motorului, se mic contactul mobil (platina). Dac rezultatul manevrei este apariia unei scântei puternice, înseamn c defeciunea trebuie cutat in capacul ruptor-distribuitorului i la rotor. Lipsa scânteii sau o scânteie slab impun verificarea celorlalte elemente care compun circuitul de înalt tensiune: fia central, înfurarea secundar a bobinei de inducie i conexiunile. În primul caz, examinarea vizual a organelor incriminate trebuie s arate c ele nu au fisuri, rupturi, capacul i rotorul sunt curate i uscate iar crbunele central i arcul su din capac exist, se mic uor în loca, sunt curate i întregi. Se va acorda atenie strii de curenie a platourilor fielor de bujii din capac. Se va reine c rotorul i capacul odat fisurate nu se repar, ci se înlocuiesc. Dac nu se observ defeciuni de acest gen, atunci se trece la verificarea fiecrui element în parte. Se scoate capacul distribuitorului i se apropie fia de înalt tensiune a bobinei (fia central) de partea metalic a rotorului la o distan de 3 mm, deplasând cu mâna contactul mobil. Dac la rupere, între fi i rotor apare o scânteie, înseamn c rotorul conduce la mas fie pentru c este fisurat, fie pentru c este murdar. în primul caz rotorul se înlocuiete, în al doilea caz se cur i se verific din nou. În cea de-a doua situaie, când scânteia lipsete sau este slab, se înlocuiete fia cu alta nou, iar dac i acum scânteia lipsete, se controleaz
441
bobina de inducie. De regul, defeciunile înfurrii secundare a bobinei sunt pierderea înaltei tensiuni prin capac sau întreruperea acestei înfurri, defecte care au ca efect înclzirea puternic a bobinei. În cazul în care verificarea tuturor componentelor circuitului de înalt tensiune nu a dus la gsirea defeciunii, se trece la controlul circuitului primar, care poate suferi dou tipuri de defeciuni: întreruperi sau punere la mas. în ceea ce privete întreruperile, adic ruperea unui conductor sau slbirea unei conexiuni, astfel de deranjamente sunt semnalate de meninerea la zero a acului ampermetrului când se rotete arborele motorului manual sau cu demarorul. Stabilirea existenei întrerupeiilor se face pe poriuni, plecând de la borna A prin care joasa tensiune ajunge la ruptor. Pentru verificare se poate utiliza un bec de control cu care, în primul rând, se controleaz dac condensatorul nu este scurtcircuitat. Becul se intercaleaz între conductorul central al condensatorului i borna bobinei de inducie cu care aceasta se leag cu ruptorul; dac becul se aprinde, contactul aprinderii fiind pus, atunci condensatorul este strpuns. Condensatorul se mai poate verifica atingând, în trecere, capetele celor dou conductoare; dac între ele se produce o scânteie, contactul aprinderii fiind pus, se indic aceeai defeciune ca mai înainte. Condensatorul poate fi i întrerupt; în aceast situaie, dac verificarea precedent a dat rezultate pozitive, controlul se face desfcând conductorul su de la borna ruptor-distribuitorului i apropiind apoi captul de corp; dac se produce o scânteie puternic, condensatorul este bun. Înainte de a se trece la verificarea restului circuitului primar, se leag becul de control între punctul B i mas; neaprinderea becului demonstreaz c întreruperea se afl în poriunea dintre corpul ruptor-distribuitorului i baterie; dac becul se aprinde, defectul este înspre ruptor. Pentru verificarea acestei poriuni se rotete manual arborele motor pân când contactele ruptorului se desfac, se pune contactul aprinderii, apoi unul din conductorii becului de control se leag la mas iar cellalt se aplic succesiv de la contactul legturii cu bobina în punctele de conexiune ale conductorului pârghiei contactului (platinei) mobil; 442
starea tehnic corespunztoare a seciunilor de circuit respective este relevat de aprinderea becului. Acolo unde becul nu se aprinde exist fie un conductor întrerupt, fie o conexiune imperfect. Dac verificrile nu au fost relevante pentru stabilirea defeciunii, se rotete arborele motor pân la lipirea contactelor ruptorului i se aplic becul de control pe contactul fix, de mas; aprinderea chiar foarte slab a becului constituie indiciul unui contact imperfect de mas al platoului ruptorului. Dac becul se aprinde când este conectat la contactul mobil, dar se stinge la atingerea cu cel fix,acesta este simptomul arderii sau murdririi contactelor ruptorului. Trebuie s se rein c numai examinarea vizual a contactelor ruptorului nu este concludent pentru stabilirea strii lor, iar curirea fr demontare este nerelevant. Cel mai comod mijloc de control îl ofer un voltmetru; cu contactele lipite i contactul aprinderii pus, cderea de tensiune pe ruptor nu trebuie s depeasc 0,2 V. în cazul în care contactele au fost curate i totui cderea de tensiune este mare, înseamn c ele nu calc corect. In continuare se trece la controlul poriunii dinspre bateria de acumulatoare. Procedeul este asemntor cu cel precedent, verificându-se în -G ale acestei poriuni de circuit. acelai mod poriunile A-B; B-C; C-D; D-E ; E -F ; F -G Becul se va aprinde atunci când se verific poriunea imediat urmtoare aceleia în care se afl defeciunea. De notat c aprinderea becului de control conectat în punctul C (dup ce în punctul B el a rmas stins), indic o întrerupere a înfurrii"* primare, iar aprinderea sa în punctul D (dup ce în punctul C a fost stins) arat c rezistena adiional a diional 3 este întrerupt. Scurtcircuitele (punerile la mas) intervin în poriunea dintre ruptor i rezistena adiional (punctul D) i sunt semnalizate de abaterea acului ampermetrului în zona de descrcare în limitele 2-4 A i meninerea în aceast poziie la rotirea arborelui cotit. Contactul nedorit cu masa poate fi prilejuit de nedezlipirea contactelor ruptorului, scurtcircuit pe traseul ruptor-borna A, punerea la mas a condensatorului, scurtcircuitarea înfurrii primare a bobinei de inducie i scurtcircuitarea rezistenelor adiionale.
443
Locul scurtcircuitrii se poate determina cu ampermetrului prin metoda excluderii succesive a unor poriuni de circuit; la excluderea seciunii defecte acul amper-metrului revine la zero. Mai întâi se verific i se regleaz jocul de deschidere al contactelor ruptorului i apoi, desfcând contactele ruptorului, se debraneaz condensatorul urmrind indicaia ampermetrului. a mpermetrului. Dac acul se stabilete la zero înseamn c condensatorul trebuie înlocuit (se menioneaz c dac pe traseu nu se dispune di spune de un condensator de rezerv, se poate folosi temporar condensatorul unuia dintre claxoane). Dac indicaia ampermetrului nu se modific, atunci condensatorul se repune în circuit, el fiind în bun stare. în acest caz se desface conductorul care leag contactul mobil de borna A; deplasarea acului ampermetrului la zero arat c în seciunea dintre borna A i contactul mobil al ruptorului exist un scurtcircuit fie datorit deteriorrii izolaiei conductorului, fie arcului lamelar al ruptorului, fie pârghiei contactului mobil, fie chiar în interiorul bornei A. Dac verificarea în punctul A face ca acul ampermetrului s continue s arate 2-4 A în zona de descrcare, atunci este necesar desfacerea conductorului de legtur dintre ruptor i bobin de la borna B a acesteia; tot astfel se verific i poriunile B-C i C-D, adic înfurarea primar i rezistena adiional. Scurtcircuitele care se produc între bobin (punctul D) i acumulator (punctul G) sunt semnalate de abaterea acului ampermetrului pân la captul zonei de descrcare, defeciunile putând fi prilejuite numai de deteriorarea izolaiei conductorilor. -G, scurtcircuitele provoac înclzirea violent a Pe poriunea F -G, conductorilor în zona dintre baterie i locul punerii la mas, chiar fr contactul aprinderii pus, în timp ce pe poriunea D-F fenomenul se produce numai dup punerea contactului aprinderii - indicii care formuleaz deci i metodologia de diagnosticare.
În sfârit, dac dup toate aceste verificri i remedieri se constat c starea tehnic a instalaiei de aprindere este sau a fost adus în bun stare i totui
444
motorul nu pornete, privind aprinderea, singurul responsabil este reglajul avansului la producerea scânteii electrice. Nu este lipsit de interes s se arate c toate verificrile artate se fac ferind instalaia de contactul cu ploaia sau ninsoarea care pot compromite i operaiunile i funcionarea motorului. Pentru aceasta, peste capota ridicat a motorului se va fixa o hus sau o ptur protectoare.
10.2.2.3. Instalaia de alimentare
Motorul cu aprindere prin scânteie. Dei intervine mai puin frecvent în cazurile de imposibilitate a pornirii motorului, instalaia de alimentare cu benzin poate constitui i ea o surs de neplceri. De cele mai multe ori defeciunile se traduc prin învârtirea arborelui motor cu câteva rotaii, dup care urmeaz oprirea lui, ceea ce poate însemna lipsa sau un foarte mare exces de combustibil. c ombustibil.
Defeciunile instalaiei de alimentare care împiedic punerea în funciune a motorului trebuie s fie cutate începând de la rezervor. Se înelege c prima grij este s se controleze existena benzinei în rezervor. Apoi controlul alimentrii cu benzin se va muta la carburator. Se scoate filtrul i se acioneaz pompa de acceleraie observând dac prin pulverizatorul acesteia benzina este priuit în camera de carburaie. în caz contrar, se desface conducta de alimentare cu combustibil a carburatorului (punctul I, fig. 10.6) i se acioneaz pompa de benzin manual sau prin rotirea arborelui motor. Când pompa se acioneaz manual trebuie s se observe ca pârghia ei s se afle în cea mai ridicat poziie, deoarece numai aa membrana poate fi deplasat; aceast poziie se obine prin rotirea uoar a arborelui motor. Un jet de benzin puternic i bine constituit arat c defectul este localizat în carburator.
445
Prile acestuia care sunt incriminate pot fi filtrul de intrare, acul-supap (poantoul) i pierderea etaneitii sistemului în poriunea dintre carburator i cilindri. Se demonteaz mai întâi sita filtrant, se spal în benzin i se sufl cu aer, folosind pompa pentru umflat pneuri; la fel se procedeaz i cu locaul sitei. Aceluiai tratament i se supune i acul-supap, procedeu destul de aproximativ. Dac acul este înepenit sau neetan, este o eroare s se cread c el poate fi recondiionat prin lefuire cu scrum de igar sau prin batere cu ciocanul; metoda poate fi aplicat doar ca mijloc de a ajunge pân la primul magazin sau staie service, dei fiecare automobilist ar trebui s aib în trusa mainii un astfel de reper de rezerv. Cu toate c nu aceasta împiedic pornirea; nu este ru ca tot acum s se verifice i plutitorul i jicloarele; plutitoarele sparte au lichid în interior (care clipocete când se agit plutitorul demontat) i trebuie s fie înlocuite sau, dup lipire, s se verifice masa, aducând-o la valoarea iniial cu o toleran de ± 5%. Jicloarele se cur numai cu aer; la nevoie, când jiclorul este foarte murdar de gume actuale, se pot folosi aceton i beioare de lemn de brad, având grij ca lemnul s nu se rup în orificii. în final, jicloarele se remonteaz fiecare la locul su. Atenie: la carburatoarele cu dou camere de carburaie este strict interzis inversarea montrii jicloarelor principale. Dup ce s-a controlat i nivelul benzinei în camera de nivel constant, la montarea carburatorului se observ dac, manevrând butonul clapetei de aer (ocul), aceasta se deschide i se închide complet; s nu se uite c deschiderea incomplet a clapetei de aer poate împiedica pornirea prin înecarea motorului.
446
Dac la verificarea precedent s-a constatat c jetul produs de pompa de benzin este firav i neuniform sau lipsete cu desvârire, se trece la verificarea filtrului decantor (când maina este dotat cu acest foarte util auxiliar) i a conductelor de legtur (poriunile I-H i II-III). Se demonteaz conducta care leag pompa de filtru din punctul IV; dac la acionarea pârghiei rezult un jet de benzin refulat puternic i pulsatoriu, înseamn c pompa este bun i atenia trebuie îndreptat spre filtrul decantor i cele dou conducte adiacente; toate acestea se desfac i se cur suflându-se cu aer. Dac îns jetul de benzin este slab, aceasta constituie indiciul defectrii pompei de benzin. Defeciunile cele mai frecvente la pompa de benzin sunt spargerea membranei, ruperea arcului sau pierderea etaneitii; aceasta din urm se observ prin scurgerea benzinei în zona de separare a capului ca pului de corpul pompei. Ruperea arcului pompei este semnalat prin lipsa cursei de pompare, în timp ce spargerea membranei produce o scurgere de benzin prin orificiul de legtur cu atmosfera al corpului pompei. Acest ultim defect se poate remedia, dar numai temporar, prin demontarea pompei, extragerea membranei i rotirea foliilor componente, astfel încât perforaiile lor s nu mai coincid. Restabilirea etaneitii se face strângând uniform uruburile care asambleaz cele dou pri ale acestui reper. Mai este posibil ca la acionarea manual pompa de benzin s funcioneze normal, dar când este antrenat de motor (folosind demarorul sau manivela),
447
debitul refulat de ea s fie insuficient. Cauza acestei comportri, care duce la lipsa de benzin în carburator, este uzura avansat a pârghiei pompei în zona de contact cu excentricul arborelui cu came; din acest motiv, cursa membranei pompei devine atât de mic, încât pompa refuleaz puin sau deloc. Defectul poate fi înlturat pe loc, montând în locul vechii garnituri dintre pomp i blocul motor o alta de grosime mai mic; în acest fel se face ca punctul funcional de contact dintre pârghie i excentric s se deplaseze, modificând raportul braelor de pârghie în favoarea extremitii care acioneaz membrana. Incidentul poate fi rezolvat prin reglarea cursei membranei, la pompele la care acest lucru este posibil. Uneori debitul redus se datoreaz murdririi sau lipirii plcuelor supapelor,
situaie care necesit demontarea i curirea supapelor pompei. În cazul în care controlul pompei de benzin nu a relevat existena vreunui deranjament, se trece la controlul poriunii de traseu V-VI care este probabil colmatat. Pentru aceasta se desface conducta din punctul V i se sufl pompa cu pompa de umflat pneuri prin aceast conduct, pân se obine o circulaie uoar, iar în rezervor se aude bolboroseala specific scprii aerului prin masa benzinei aflate aici. S nu se uite c iarna este posibil blocarea acestei conducte chiar la extremitatea dinspre rezervor datorit îngherii apei acumulate în rezervor. Dac dup curirea conductei menionate i remontarea ei, la proba suflrii cu aer nu se aude zgomotul specific ptrunderii acestuia în rezervor, înseamn c colmatarea s-a produs în interiorul rezervorului; remedierea presupune purjarea lui, dac este prevzut cu un buon în acest scop, sau curirea lui prin demontare. în sfârit, la proba iniial de pompare se poate observa c în jetul slab de combustibil produs la extremitatea conductei de legtur cu carburatorul apar bule de aer, fapt care denot pierderea etaneitii sistemului i aspiraia de aer fals. S-a artat cum se constat pierderea etaneitii la pompa de benzin; în mod asemntor, celelalte surse de pierderi se observ prin curgerea combustibilului la locul respectiv. Mai convingtoare este suflarea cu aer cu pompa de umflat pneuri, locul neetaneitii fiind marcat de zgomotul de ieire a aerului. 448
Se menioneaz c, dei nu toate defeciunile prezentate provoac imposibilitatea pornirii motorului, ele au fost prezentate aici pentru unitatea expunerii procesului de depanare a instalaiei de alimentare la motoarele cu benzin. Dac toate celelalte organe verificate ale motorului sunt în bun stare, responsabilitatea neputinei de a demara revine gradului redus de etanare a cilindrilor, care face ca presiunea realizat la finele cursei de comprimare s fie atât de mic, încât amestecul carburant nu se mai aprinde. Motorul diesel. în primul rând se va verifica existena combustibilului în rezervor, deschiderea robinetului de motorin i eventuala prezen a aerului în sistem. Aceasta din urm este urmarea unor neetaneiti care se fac vizibile prin prezena spumei sau scurgerii de combustibil. Dup remedierea defeciunii, aerul va fi eliminat acionând manual pompa de motorin i desfcând urubul de aer al filtrului de motorin sau cel de pe capul pompei de injecie. Când prin aceste locuri curge motorin fr bule de aer, pomparea înceteaz i uruburile respective se strâng etan.
În urmtoarea etap a controlului se desface conducta care leag pompa de injecie cu filtrul fin de motorin i se rotete de câteva ori arborele motor. Lipsa unui jet compact de motorin este indiciul defectrii pompei de joas presiune sau al colmatrii filtrelor fin sau grosier. Dac nici dup eliminarea acestor defeciuni motorul nu pornete, probabil c este dereglat unghiul de avans la injecie sau pompa de injecie este defect. Primul se regleaz la valoarea nominal, pentru iarn sau var, a doua cere îns înlocuirea cu o alt pomp în bun stare tehnic. Pornirea mai poate fi împiedicat de injectoare cocsate sau dereglate, care pot fi readuse în stare corespunztoare prin curire i reglare la parametrii iniiali. Lipsa alimentrii cu motorin mai poate fi provocat de înghearea apei ptrunse în sistem prin neglijen sau condensare. Cele mai probabile locuri sunt rezervorul, zonele joase ale conductelor, filtrele i paharul decantor al pompei de motorin. în aceast situaie, singurul remediu este înclzirea zonelor respective 449
printr-un mijloc oarecare, ferindu-le cu strnicie de contactul cu flacra deschis. Cea mai cuminte soluie este badijonarea cu o cârp pe care se toarn ap fierbinte. Pentru dezghearea rezervorului se va turna în interior motorin înclzit. în acelai scop se pot folosi lmpi de benzin, dar numai dac sunt prevzute cu site metalice protectoare de stingere a flcrii. în caz contrar, pericolul de incendiu este iminent.
10.2.3. Motorul nu dezvolt putere
Se pot întâmpla i situaii când motorul se arat incapabil de a furniza roilor motoare efortul necesar învingerii rezistenelor la înaintare oferite de drumurile dificile. Se zice, în î n acest caz, c "motorul nu trage". La motorul cu aprindere prin scânteie, cele mai multe din cauzele care provoac acest fel de incidente pot fi remediate pe traseu, fr a necesita demontarea lui într-un atelier specializat.
Indicat este s se verifice iniial starea instalaiei de aprindere. La o aprindere prea târzie motorul pierde capacitatea de rspuns i se înclzete. în acest caz, reducerea puterii motorului se datoreaz faptului c amestecul nu reuete s ard în intervalul de timp în care pistonul se afl în preajma punctului mort, astfel încât arderea se prelungete mult în cursa de destindere. O aciune duntoare asupra funcionrii motorului o manifest i un moment de aprindere prea timpuriu, când amestecul se aprinde i arde mult prea devreme iar presiunea gazelor se manifest violent asupra pistonului în timp ce acesta urc spre punctul mort. în acest ultim caz, de foarte multe ori funcionarea motorului este însoit de un zgomot surd, metalic, care arat c în cilindri se produce detonaia. în plus, motorul funcioneaz dificil la turaii inferioare, iar în încercarea de a-1 porni manual, uneori manivela este aruncat înapoi, putând putân d provoca accidente. 450
Dac prin reglarea avansului iniial la aprindere se observ c puterea motorului nu s-a restabilit, aceasta poate fi o mrturie a producerii unei defeciuni a regulatoarelor automate centrifugal i vacuumatic. în legatar le gatar cu aceasta trebuie s se tie c regulatorul centrifugal de avans intr în funciune abia la o turaie a arborelui su de 400-600 min-1, în funcie de tipul motorului. Sarcina sa este de a mri avansul la producerea scânteii pe msura creterii turaiei, dup o lege bine stabilit. Dac în structura regulatorului apar defeciuni, cum ar fi slbirea arcurilor sau înepenirea contragreutilor, atunci legea de variaie a avansului se deterioreaz. Aceasta face ca modificarea momentului de aprindere s nu mai rspund cerinelor motorului. Când contragreutile se blocheaz, avansul la aprindere rmâne acelai, atât la turaii mici, cât i la regimuri înalte. Pentru aceste din urm regimuri, un avans mic înseamn o ardere târzie, cu consecinele artate de reducere a puterii i mrire a consumului. În cazul slbirii arcurilor regulatorului, contragreutile parcurg cursa maxim la turaii inferioare, ceea ce face ca. avansul s creasc excesiv la aceste regimuri, având aceleai efecte. Verificarea funcionrii contragreutilor se face acionând asupra lor i observând uoara deplasare pe întreaga curs funcional; arcurile se verific msurându-le fora elastic. Cea mai convingtoare verificare a strii regulatorului centrifugal o ofer o lamp stroboscopic cu variator de unghi, cu ajutorul creia se poate determina caracteristica de avans efectiv oferit de dispozitiv. Regulatorul vacuumatic are rolul de a reduce valoarea avansului la aprindere când presiunea din colectorul de admisie crete, chiar dac turaia este constant. Deranjamentele lui constau în slbirea arcului, pierderea etaneitii sau blocarea plcii mobile a ruptor-distribuitorului. ruptor-distribuitorului. Verificarea funcionrii se face cu o lamp stroboscopic i un aparat de vacuum. În lipsa acestora, controlul pe traseu se va face observând deplasarea uoar a platoului mobil al ruptorului i existena vreunui joc excesiv între platou i tija membranei. Etaneitatea se verific desfcând conducta de vacuum de la carburator i creând la captul ei o depresiune, se observ dac placa mobil a
451
ruptorului se deplaseaz uor în sensul invers rotaiei camei; în plus, se mai controleaz dac nu cumva orificiul de sub clapeta de acceleraie este obturat. Stabilind c ambele corectoare de avans sunt în bun stare i c reglajul aprinderii este corect, scderea puterii motorului trebuie cutat în proasta umplere a cilindrilor cu amestec carburant. Acesta poate fi rezultatul deschiderii incomplete atât a clapetei de acceleraie, cât i a celei de aer (ocul), fie ca urmare a înepenirii lor, fie datorit unor defeciuni ale sistemului lor de comand: deformri sau uzuri ale tijelor i axelor sau murdrirea cablurilor în cmile de ghidare. O alt cauz poate fi îmbâcsirea peste limit a filtrului de aer, fapt care impune înlocuirea elementului su filtrant. În sfârit, umplerea defectuoas poate fi datorat i proastei închideri a unor supape, produs de dereglarea jocului distribuiei, ruperea sau pierderea elasticitii arcurilor sau arderii ori deformrii talerului. i instalaia de alimentare poate interveni cu efecte pgubitoare în dezvoltarea de putere a motorului. Blocarea supapei-ac (poantoul), înfundarea sitei de acces a benzinei în carburator, obturarea jicloarelor principale i a traseelor acestora, defectarea sistemului de comand a jiclorului îmbogitor (economizorul) sau înfundarea acestuia, ptrunderea de aer fals sunt evidente surse de srcire a amestecului la regimuri de funcionare superioare i, deci, de reducere a potenialului motorului. Locurile în care se produce cel mai frecvent accesul aerului fals sunt axul clapetei de acceleraie, flana carburatorului i garnitura galeriei de admisiune, cauzele putând fi deteriorarea lor sau strângerea proast a garniturilor. Depistarea acestor locuri se face cu o flam sau cu o spum de spun. Cu acelai efect se soldeaz i înfundarea filtrului de benzin, blocarea supapelor pompei de benzin, uzarea pârghiei acesteia sau uoara perforare a membranei sale, ca i pierderea etaneitii traseului pe care circul benzina. De cele mai multe ori scderea puterii dezvoltate de motorul diesel constituie un incident de exploatare care nu poate fi rezolvat pe traseu. Cauzele sale pot fi uzarea neuniform a elementelor de pompare din pompa de injecie,
452
dereglarea debitrii acestora, modificarea avansului la refulare sau legarea greit a injectoarelor cu pompa în timpul operaiilor de întreinere sau reparare curent; cele artate au ca rezultat reducerea debitului de motorin refulat în cilindri, deteriorarea uniformitii distribuirii motorinei la cilindri ori modificarea caracteristicii arderii - toate acestea având ca efect scderea puterii. Acelai efect îl pot avea i injectoarele defecte. în timpul exploatrii injectoarele se pot deregla fie datorit deteriorrii arcului, fie ca urmare a slbirii strângerii sale. Din aceste motive presiunea de deschidere a arcului se reduce, înrutind calitatea jeturilor i mrind avansul la injecie; ambele consecine afecteaz arderea i greveaz performanele motorului, mai ales în timpul iernii, când temperatura coborât împiedic formarea corespunztoare a amestecului. Injectorul poate suferi un gen de defeciune mai aparte: cocsarea orificiilor de injecie. De regul, obturarea treptat a acestora sfârete prin a scoate din funcie injectorul, iar uneori, datorit creterii importante a presiunii combustibilului (care poate atinge 3000 bar), bulbul pulverizatorului se disloc. Când nu este datorat unui combustibil necorespunztor (cu cifr octanic sau indice diesel prea mari), cocsarea este provocat de compromiterea etanrii acului injectorului pe sediul su. Depozitele formate pe pulverizator înrutesc calitile jeturilor, precum i direcionarea lor în camera de ardere. Ambele consecine conduc la înrutirea formrii amestecului aer-motorin, deranjarea procesului normal de ardere, scderea puterii i apariia unui fum dens, negru, la evacuare. În sfârit, ptrunderea de impuriti între ac i corpul pulverizatorului poate bloca acul i scoate din funcie injectorul. O alt cauz a scderii puterii motorului diesel o constituie îmbâcsirea filtrelor de combustibil, prezena apei în rezervoare, defectarea pompei de motorin de joas presiune, precum i prezena aerului pe traseul motorinei.
453
10.2.4. Motorul funcioneaz cu întreruperi
Simptomele caracteristice ale funcionrii neuniforme a motorului cu benzin sunt zdruncinarea puternic pe suporturi, neuniformitatea curgerii gazelor la evacuare i reducerea puterii însoit de creterea consumului de combustibil. Cauzele cele mai probabile ale unei astfel de funcionri îi au originea în aprindere, carburaie i, mai rar, în sistemul de distribuie. Întreruperile funcionale într-o astfel de situaie determin trepidaia motorului pe suporturile sale; vibraia motorului poate fi uoar sau puternic, poate fi însoit de rateuri i explozii la evacuare sau de rateuri în carburator. în sfârit, întreruperile se pot manifesta la ralanti, la turaii medii i ridicate sau la creterea rapid a turaiei. Fiecare dintre aceste manifestri ofer i o indicaie de diagnosticare pentru depistarea defectului. De cele mai multe ori trepidaia uoar a motorului este provocat de o legtur imperfect a bateriei de acumulatoare. Dac trepidaia este mai puternic, se va determina mai întâi dac este produs de nefuncionarea unuia sau a tuturor cilindrilor. Dac se constat c neuniformitatea funcionrii se datoreaz unui singur cilindru, cauzele pot fi: bujia defect, fia de înalt tensiune în stare proast sau supape care nu închid corect. Pentru verificarea bujiei se pornete motorul, se scoate conductorul de înalt tensiune i se apropie la 3-4 mm de captul electrodului central: apriia unei scântei însoite de normalizarea funcionrii motorului, denot o defeciune a acestui organ, care înseamn c nu funcioneaz decât cu tensiune secundar de valoare ridicat. Este posibil ca bujia s fie numai calaminat; atunci ea se autocur fr demontare, meninând fia bujiei la 4-5 mm de captul electrodului central al acesteia pân când motorul începe s funcioneze normal.
454
Dac procedând astfel funcionarea bujiei nu s-a restabilit, înseamn c ea trebuie înlocuit. Dac bujia este bun dar între electrodul ei central i fi nu apare scânteia, se verific fia. în acest scop fia se remonteaz la bujie i se desface de la capacul ruptor-distribuitorului, apropiind captul ei la 2-3 mm de plotul respectiv din capac. Dac aici se produce scânteia, înseamn c fia este defect i trebuie înlocuit. Dac nu, defeciunea se afl în capac, care scap înalta tensiune la mas pe lâng locaul fiei. Verificând capacul, eventual înlocuindu-1 cu altul despre care se tie c este bun, constatând c motorul continu s funcioneze anormal, singura surs de neplceri va fi cutat la supape, care nu etaneaz perfect. În situaia în care se constat c toi cilindri funcioneaz cu întreruperi, defectul se afl într-unui din organele care asigur desfurarea proceselor termodinamice din toate seciunile motorului; în ordine, se vor examina condensatorul, contactele ruptorului, rotorul (luleaua), bobina de inducie, reglajul avansului, legarea capacului distribuitorului la bujii i dispozitivele de reglare automat a avansului. Un condensator defect face ca, atunci când motorul este acionat manual
sau electric cu contactul aprinderii pus, între contactele ruptorului s se produc o flam foarte intens. Dac condensatorul este bun, se examineaz i reglajul contactelor ruptorului. Gsindu-le oxidate, erodate sau murdare de ulei, se repun în stare tehnic bun iar jocul se regleaz foarte minuios. Este bine ca jocul s fie controlat la toi lobii camei ruptorului pentru a se verifica dac nu exist abateri de geometrie ale acesteia. Tot cu acest prilej se verific dac pârghia contactului mobil nu este înepenit în axul ei, dac nu s-a pierdut elasticitatea arcului lamelar i dac nu sunt scurtcircuite pe traseul de joas tensiune din corpul ruptordistribuitorului. Nedescoperirea defectului nici în acest stadiu al depanrii face necesar controlul funcionrii dispozitivelor centrifugal i vacuumatic de reglare automat a avansului, observând dac contragreutile i arcurile sunt în stare bun i
455
neînepenite, pârghia membranei celui de-al doilea lucreaz liber iar membrana nu este perforat. Înainte de montarea capacului distribuitorului, se examineaz starea rotorului; existena unor fisuri sau ruperi necesit înlocuirea acestei piese, la fel ca i a capacului, de altfel. Constatând c fiele de înalt tensiune sunt conectate la cilindri inându-se seama de ordinea de funcionare a motorului i de sensul de rotaie a axului ruptor-distribuitorului, se verific starea bobinei de inducie-în cazul în care funcionarea motorului continu s fie neuniform. Defectul care determin cel mai probabil un mers neregulat este deteriorarea izolaiei sau mici întreruperi ale înfurrii secundare. Neuniformitatea funcional poate fi însoit de rateuri în carburator (se spune c motorul "tuete"); revenirea motorului la un mers normal prin închiderea parial a clapetei de aer arat o srcire excesiv a amestecului, cauza putând fi: jicloare de benzin înfundate, sita filtrant a carburatorului îmbâcsit, nivel redus al combustibilului în camera de nivel constant sau aspiraia de aer fals. Uneori, în timpul funcionrii neregulate se produc i explozii în eava de eapament, fenomenul fiind prilejuit de alimentarea cilindrilor cu amestec foarte bogat. Cauza va fi cutat în poziia clapetei de aer (care nu se deschide), jicloare i canalizaii de aer din carburator înfundate, joc la supapele de evacuare prea mic sau supape defecte. i turaia la care apare funcionarea neuniform a motorului poate aduce unele precizri. Dac neuniformitatea apare numai la ralanti, atunci, aproape sigur, sistemul de mers în gol este prost reglat ori jicloarele i canalizaiile sale sunt murdare. Dac nu este aa, atunci de vin poate fi aerul fals aspirat pe lâng axul clapetei de acceleraie, pe lâng garnitura carburatorului sau pe lâng aceea a galeriei de admisie. Foarte rar se întâmpl ca fenomenul s fie provocat de prezena apei în combustibil sau de compromiterea etaneitii cilindrilor. Când neuniformitatea se produce la turaii medii i înalte, cauza poate fi nivelul mic la benzinei în camera de nivel constant (ca urmare a dereglrii poziiei plutitorului), strii tehnice necorespunztoare a supapei-ac, îmbâcsirii sitei filtrante de la intrarea benzinei în carburator, defectrii pompei de benzin, a unor 456
conducte înfundate, sau neetane ori a defectrii supapei de aer din buonul rezervorului de benzin; o alt cauz este murdrirea jiclorului principal i a canalizaiilor canalizaiilor sale. Dac întreruperile apar la turaii i sarcini foarte înalte înseamn c jiclorul îmbogitor (economizorul) i comanda sa sunt defecte. Neregularitile în funcionare la aceste regimuri rapide mai pot fi produse de jocul excesiv de mare al contactelor ruptorului i de slbirea arcului contactului mobil al ruptorului. Este posibil ca, dei motorul funcioneaz normal la regimuri stabilizate, când se încearc majorarea rapid a turaiei, el s dea semne de inerie, s nu rspund prompt. Dac fenomenul se manifest la trecerea de la ralanti la o turaie superioar, atunci el este generat de obturarea orificiilor de repriz (de progresiune) care se afl în camera de carburaie, imediat deasupra clapetei de acceleraie. Numai când maina nu rspunde imediat la comand la mersul în regimuri mijlocii trebuie s fie incriminat pompa de acceleraie, la care se pot bloca supapele, poate fi obturat pulverizatorul, poate fi dereglat timoneria de acionare sau membrana prezint defeciuni, este spart sau insuficient strâns pe contur. Dac nici una dintre acestea nu se dovedete a fi cauza "lenevirii" mainii, atunci în mod cert avansul la aprindere s-a redus în mod obiecional. La motorul diesel, funcionarea neuniform, cu înteruperi, este provocat de toate cauzele care determin dereglarea uniformitii debitrii sau scoaterea din funciune a jicloarelor. Tot aici trebuie adugat defectarea instalaiei de rcire, în situaia în care, în anotimpul rece, aceasta nu mai permite realizarea temperaturii normale a motorului; în acest caz, temperatura sczut la finele compresiei (mai ales la ralanti) nu asigur aprinderea sigur i stabil a combustibilului.
10.2.5. Motorul se oprete
457
Examinarea motivelor pentru care motorul se oprete singur trebuie efectuat difereniat pentru cazul în care funcionarea sa se întrerupe imediat dup pornire sau când aceasta se întâmpl în timpul rulajului. r ulajului. Prima soluie este determinat întotdeauna de defeciuni ale instalaiei de alimentare, cea mai probabil fiind lipsa alimentrii cu benzin a cilindrilor. De asemenea este necesar mai întâi diagnosticarea strii elementelor circuitului de mers încet, precum i a funcionrii pompei de benzin. Când incidentul se produce cu motorul rece, cauza poate fi insuficienta închidere a ocului de pornire. Dar i supraîmbogirea amestecului poate conduce la oprirea sa imediat dup pornire; când motorul este cald, o prim cauz o poate constitui poziia incorect a clapetei de aer, care nu se deschide complet. Pentru reglare se împinge maneta sa de comand pân la refuz, se desface cablul de legtur i se aeaz clapeta în poziie de deschidere complet, se fixeaz cablul de pârghia clapetei i se acioneaz maneta în sensul închiderii maxime, situaie în care aceasta trebuie s obtureze complet accesul în camera carburaiei. Opririle motorului în timpul rulajului pot avea cauze diferite: fie deranjamente ale aprinderii, fie ale carburaiei. Uneori incidentul poate fi urmarea fixrii imperfecte a cablajelor bateriei de acumulatoare, provocate de slbirea strângerii cablurilor la mas, la bornele acumulatorului sau murdrirea bornelor, mai ales a bornei pozitive. Atât clemele cât i bornele se cur îngrijit, se ung cu vaselin i se remonteaz fr a le bate sau fora la rotire deoarece acumulatorul poate s fie deteriorat. O uoar explozie la eapament, urmat de oprirea motorului, indic o defeciune în circuitul aprinderii; aceasta poate fi un scurtcircuit provocat de un element mobil, ruperea arcului contactului mobil al ruptorului ori defectarea condensatorului sau a bobinei de inducie. Când motorul se oprete în mers, dei instalaia sa de aprindere este bun, cauza o poate constitui consumarea total a combustibilului, ruperea unei conducte de aduciune a benzinei între rezervor i carburator, înfundarea sitei
458
filtrante de la accesul benzinei în carburator (din care motiv camera de nivel constant se golete repede la regimuri ridicate de turaie sau de sarcin). Sunt situaii când motorul se oprete la încercarea de ridicare rapid a regimului de încrcare. Când este cald, oprirea sa este determinat de colmatarea oficiilor de repriz, dar pe timp rece i când motorul este insuficient înclzit, oprirea sa în timpul demarajului poate fi i cauza temperaturii sale coborâte i a insuficientei închideri a clapetei de aer. Soluia este, evident, rulajul cu clapeta de aer parial închis, pe o durat de timp necesar motorului s ating temperatura normal de regim.
10.2.6. Motorul se supraînclzete
Efectele caracteristice ale supraînclzirii motorului sunt reducerea puterii, creterea consumului i un regim funcional zgomotos. Creterea anormal a temperaturii în sistemul de rcire este semnalat de termometrul de bord sau becul de control. La unele vehicule apare i o emisie de vapori supraînclzii pe la buonul de umplere al radiatorului. Creterea temperaturii peste limita normal se produce mai ales vara i poate avea diverse cauze, începând cu rulajul mainii. Chiar cu o instalaie de rcire bun, meninând un regim de sarcin la cote ridicate, cu o vitez de trafic inferioar (ca în cazul urcrii unei pante lungi, de exemplu, cu maina încrcat i cu motorul ambalat), se produce o înclzire excesiv a motorului din cauz c energia caloric evacuat în sistemul de rcire întrece capacitatea^cestuia de disipare a cldurii în atmosfer. Firete c rulajul în asemenea condiii, la regimuri de turaie inferioar, poate fi i mai periculos deoarece transferul de cldur se reduce i mai mult ca urmare a micorrii turaiei ventilatorului i pompei de ap. în astfel de cazuri soluia este o scurt oprire în timpul creia, pentru început, este bine ca motorul s fie lsat s funcioneze la ralanti i numai dup aceea s fie oprit. oferii mai puin ateni trebuie s rein c acelai efect de cretere a
459
temperaturii îl poate avea i rulajul îndelungat cu frâna de ajutor neeliberat sau cu radiatorul obturat pe timpul verii la mainile prevzute cu jaluzele sau ecrane. Lipsa total sau insuficiena lichidului în sistemul de rcire pot constitui prilejuri do puternic. înclzire a motorului în timpul rulajului. cauza cea mai frecvent a atingerii unei temperaturi excesive este starea tehnic unora din din elementele elementele instalaiei instalaiei de rcire. Prezena crustei crustei calcaroase pe traseul interior al sistemului, starea i întinderea curelei ventilatorului, starea pompei de ap, a termostatului, precum i a dispozitivului de comand al ventilatorului sunt tot atâtea surse poteniale de neplceri privind regimul termic al motorului. Din
Capacitatea de schimb de cldur a radiatorului este i mai mult înrutit de prezena impuritilor pe pereii si exteriori. Impuritile aduse de aer în stupul radiatorului ca i lichidele scurse (ulei, lichid antigel), acioneaz ca i crusta interioar, adic reduc aciunea de circulaie a aerului i se opun transferului normal de cldur de la radiator spre atmosfer. La deteriorarea rcirii corecte poate contribui i ventilatorul, atunci când cureaua sa este slbit, rupt sau murdar cu material lubrifiant care provoac patinarea ei, situaie în care ventilatorul i pompa de ap sunt acionate parial sau deloc. Neintrarea oportun în funciune a ventilatorului la vehiculele la care acest organ este comandat termoelectromagnetic conduce la creterea temperaturii de regim a motorului, ceea ce atrage atenia asupra controlului i remedierii defectrii dispozitivului menionat. Motorul se mai înclzete i când termostatul se deschide insuficient, este blocat în poziie închis sau este acoperit de sedimente calcaroase. Pe timpul verii o astfel de situaie poate fi rezolvat parial, pân la ajungerea la primul atelier service, înlturând termostatul; dac nu este prea cald i se constat c motorul nu ajunge la temperatura de regim, rulajul poate fi continuat temporar strangulând într-o msur convenabil, cu o sârm, racordul de legtur dintre chiulas i radiator. 460
În sfârit, un greit reglaj al aprinderii sau carburaiei poate avea consecine nefavorabile asupra regimului termic; un avans prea mic la aprindere face ca amestecul s ard târziu, în destindere, mrind cota de cldur transferat sistemului de rcire. Acelai efect îl are un amestec carburant incorect dozat calitativ; amestecurile prea bogate sau prea srace ard lent, asfel încât arderea prelungit în destindere intensific transferul de cldur spre cilindri, înrutind funcionarea sistemului de rcire. Este bine de reinut c utilizarea unei benzine cu cifra octanic sub limita recomandat foreaz motorul s funcioneze în regim detonant, prilejuind înclzirea sa.
10.2. 7. Motorul nu atinge temperatura normal
Dac temperaturile înalte grbesc într-o msur considerabil uzura pieselor motorului, regimurile termice coborâte se fac simite acut mai ales asupra consumului de combustibil. La aceeai vitez de rulaj, consumul crete cu 40% dac se circul cu lichidul de rcire aflat la 55 °C. Se socotete c domeniul nominal al regimului termic, la care se împac cerinele fiabilitii cu cele de consum, este de 90-95 °C. Cauza care duce cel mai adesea la rcirea exagerat a motorului este defectarea termostatului în poziia deschis, când el nu-i îndeplinete rolul de a opri circulaia lichidului de rcire prin radiator în cazul în care temperatura sa este mai mic de 60-70 °C i i astfel motorul continu s fie rcit intens, fr a fi necesar. Se înelege c se comite o grav eroare atunci când, în loc de a se schimba termostatul defect, maina este folosit fr aceast pies, mai ales în anotimpul rece, când motorul nu mai poate atinge temperatura normal. Uneori, vremea foarte rece împiedic realizarea regimului termic normal,
dei elementele sistemului de rcire sunt în bun stare. în aceste cazuri aplicarea 461
unei huse pe calea de acces a aerului spre radiator este absolut necesar. Ecranele vor fi neaprat îndeprtate când temperatura ambiant este mai mare de 5 °C.
10.2.8. Rateuri si explozii
Proasta funcionare a motorului are ca efect, uneori, arderi în colectorul de ad-misie, în cel de evacuare sau chiar în carter. în aceste situaii, reacia are un caracter exploziv, fiind însoit de un zgomot, a crui intensitate depinde de violena arderii; câteodat, în zona exploziei apare i o flacr. Natura, ca i modul de desfurare a acestor procese, difer i, deoarece ele pot fi periculoase, este necesar o cunoatere detaliat a lor pentru a gsi procedeele de evitare. Astfel de fenomene pot duce la incendierea mainii sau la deteriorarea unora dintre piesele motorului. în plus, în toate cazurile, producerea exploziilor atrage dup sine risipa de combustibil i mrete cota de poluare a atmosferei. a tmosferei. De regul, aa-numitele rateuri la eapament, de fapt nite arderi întârziate care au loc pe traseul de evacuare a gazelor, constituie manifestarea exterioar a unui regim de ardere incorect a benzinei în î n cilindru. în eapament, exploziile pot fi discrete sau violente, aleatorii sau perfect cadenate. Exploziile neregulate se datoreaz, în general, existenei unei defeciuni în instalaia de aprindere; într-un astfel de caz se produce o scânteie slab, purttoarea unei prea mici cantiti de energie pentru a inflama corect amestecul din camera de ardere. Acesta se va aprinde târziu i va arde lent, arderea prelungindu-se mult pe timpul destinderii, ajungând chiar la începutul evacurii. Insinuând-se pe lâng supapa de evacuare, substanele aflate în reacie ajung în zona tobei de eapament, unde arderea se desvârete cptând caracter exploziv. Intensitatea exploziei depinde de cantitatea de amestec acumulat pe traseul de evacuare; când scânteile sunt foarte slabe sau lipsesc, în colector se 462
acumuleaz mult amestec nears, care se va aprinde dând natere unui proces violent. Defeciunile posibile sunt bujii necorespunztoare, fie defecte sau greit legate la bujii (fr a respecta ordinea de aprindere), avansul foarte mic, platine murdare, arse sau cu joc incorect, scurtcircuite în circuitul primar sau secundar, condensatorul întrerupt sau scurtcircuitat, legturi imperfecte de la baterie i pân la ruptor. Acelai fenomen poate fi produs i de ali factori care provoac micorarea vitezei de ardere, cum ar fi amestecul prea bogat; i în acest caz, flacra foarte lent nu reuete s aprind întreaga mas de amestec din camera de ardere, aa încât combustibilul nears ptrunde în traseul de evacuare, acumulându-se i arzând aici; exploziile sunt puternice când se produc spre captul evii de eapament, unde amestecul bogat gsete aerul trebuitor reaciei. Cauza poate fi nivelul prea ridicat în camera de nivel constant, ac-supap (poantou) care nu închide bine, plutitor spart, jicloare de benzin decalibrate, jicloare de aer obturate, clapet de aer (oc) care nu se închide complet, filtru de aer înfundat. E xploziile ordonate în eapament sunt produse de un factor cu repetare
stabil, i anume, pierderea etaneitii unei supape de evacuare; în timpul comprimrii, o parte din amestecul carburant scap pe lâng supapa defect i prin acelai loc se insinueaz i flacra în timpul arderii, inflamând amestecul aflat în colectorul de evacuare. E xploziile în carburator se produc atunci când aerul nu gsete suficient
benzin în camera de ardere i o caut în camera de carburaie, adic în toate cazurile în care dozajul este srac. Flacra evolueaz lent i, la începutul admisiunii, ptrunde în galerie prin carburator. Ajuns în zone bogate în combustibil reacia se accelereaz, evoluând exploziv. Arderea în carburator poate duce la declanarea de incendii la bordul mainii, prin inflamarea benzinei din camera de nivel constant. Acest gen de ardere este vizibil prin flcrile din carburator, când filtrul de aer este scos, uneori acest organ putând fi smuls i aruncat de explozii. Fenomenul nu este stabil, în general, i este provocat, în primul rând, de toi factorii care duc la srcirea amestecului: filtru de benzin colmatat, sita filtrant 463
a carburatorului înfundat, nivel foarte sczut în camera de nivel constant, acsupap blocat în poziia închis, filtrul sau pompa de benzin defecte, conducte de benzin slbite sau obturate (cu murdrie, givraj sau vapour-lock), aer fals sau ap în carburator. i defectele de aprindere pot provoca arderi în carburator: bujii umede, aprindere foarte întârziat sau fie de bujii branate incorect (fr respectarea ordinii de aprindere). Arderile în carburator ordonate sunt produse de cauze stabile ca frecven de apariie, i anume, supape de admisie defecte (arse, deformate, cu joc prea mic) ori garnitur de chiulas rupt între doi cilindri. în primul caz, flacra trece din cilindru, se strecoar pe lâng supapa defect în colectorul de admisie spre carburator în mod repetat, ordonat; în cel de-al doilea caz flacra iese dintr-un cilindru în altul (cel cu supapa de admisie defect), având aceleai efecte. E xploziile din carter (baia de ulei) sunt foarte neplcute ca producere i
consecine. Ele sunt rezultatul indiscutabil al ptrunderii benzinei în aceast parte a motorului pe o cale oarecare. De cele mai multe ori, benzina ptrunde în carter la motoarele uzate printre pistoane i cilindri, amestecându-se cu uleiul existent aici. Procesul se produce i la motoarele fr uzur avansat, mai ales în cazul repetrii excesive a unor porniri infructuoase. La motoarele cu grad avansat de uzur, fenomenul poate avea loc chiar i în timpul rulajului datorit jocurilor mari în ansamblul piston-cilindru i a presiunii de comprimare reduse, care determin arderea incomplet a combustibilului. în acest ultim caz, dup o oprire de scurt durat, la încercarea de a porni motorul, flacra se poate strecura printre piston i cilindru, aprinzând vaporii de benzin acumulai în baia de ulei. Procesul este favorizat de faptul c, în timpul staionrii, prin scderea temperaturii motorului, jocul dintre piston i cilindru se mrete. Rezultatul este un zgomot asurzitor, dislocarea buonului capacului distribuiei, aruncarea jojei de ulei i a racordului pentru ventilaia carterului i, uneori, deformarea sau chiar fisurarea ori spargerea bii de ulei, fapt care conduce la pierderea lubrifiantului. în unele cazuri flacra poate arde vopseaua de pe capota motorului.
464
Cauzele care provoac asemenea întâmplri nedorite la motoarele uzate sunt cele care conduc la îmbogirea excesiv a amestecului carburant i care au fost menionate mai înainte; la motoarele noi sau cu stare tehnic bun a mecanismului motor, cauzele sunt legate de factorii care împiedic pornirea motorului.
465
11. TESTAREA AUTOVEHICULELOR LA INSPECIA PERIODIC
11.1 Aspecte generale
În conformitate cu hotrârea Guvernului României nr. 594 din 1991, pentru a putea fi meninute în circulaie autovehiculele i remorcile trebuie s fie inspectate tehnic cu o periodicitate de cel mult ase luni pentru autoturismele folosite ca taximetre, microbuzele, autobuzele i autovehiculele de coal; un an pentru automobilele utilitare mixte, specializate i speciale, autoremorcherele i remorcile lor având masa total maxim autorizat mai mare de 3,5 tone, precum i tractoarele rutiere i remorcile acestora; doi ani în cazul autoturismelor, autorulotelor, motocicletelor, motoretelor i remorcilor acestora precum i al autovehiculelor de la punctul precedent a cror mas total maxim autorizat nu depete 3,5 tone. Termenul pentru efectuarea primei inspecii tehnice se socotete de la data primei înmatriculri, iar pentru urmtoarea inspecie de la data celei precedente. Operaiunile de inspecie tehnic se execut în staii autorizate i se fac fr demontare, folosindu-se personal specializat i tehnici de control adecvate. Rolul acestor verificri este de a constata dac autovehiculul corespunde din punct de vedere al siguranei circulaiei i al proteciei mediului ambiant. Vehiculele care sunt prezentate pentru inspecia tehnic periodic trebuie s fie curate, cu dotrile complete, iar datele din certificatul de înmatriculare 466
trebuie s corespund cu cele înscrise pe main (seriile motorului i caroseriei); nu se admit nici un fel de modificri (cum ar fi prinderea plcuelor de identificare cu nituri ori uruburi, modificri de cifre în documente .a.m.d.), acestea atrgând dup sine respingerea vehiculului i îndrumarea lui ctre Registrul Auto Român în vederea modificrii datelor din cartea de identitate. Defeciunile constatate cu prilejul inspeciei tehnice se împart, în funcie de importan, în dou categorii: unele care impun remedierea imediat i altele care impun remedierea în maximum 30 de zile. Dac în termen de 30 de zile defeciunile constatate au fost remediate, verificarea se face numai la acele pri ale vehiculului la care au fost consemnate neajunsurile; în cazul depirii termenului de 30 de zile acordat pentru remedieri, se procedeaz la o inspecie tehnic complet. În cele ce urmeaz se prezint succesiunea operaiunilor din cadrul inspeciilor tehnice periodice la care sunt supuse vehiculele, împrite pe cele trei clase menionate anterior. Defeciunile care impun remedierea imediat vor fi notate cu (a) iar cele care impun remedierea reme dierea în cel mult 30 de zile z ile cu (b). Lucrrile enumerate pentru cele trei clase de autovehicule sunt cele prevzute m "Reglementrile privind inspecia tehnic a autovehiculelor i remorcilor înmatriculate în România" revizuirea nr.l, aprobate prin Ordinul Ministerului Transporturilor nr. 165 din 28.04.1994 i Ordinul Ministerului de Interne nr. 389 dm 18.04.1994.
11.2 Operaiunile de inspecie tehnic periodic
A. Motociclete, motorete i remorcile acestora
Pierderi de benzin (a). Strângeri defectuoase pe traseul de alimentare, garnituri deteriorate, pierderi ulei (b). Traseul de evacuare prezint strângeri defectuoase, 467
garnituri deteriorate, lipsete amortizorul de zgomot sau este spart, emisii poluante peste limita legal (b). Cadru fisurat, suporturi motor fisurate (a). Elemente de cadru ru fixate, cadru deformat (b). Cric lips sau defect (a). Fixarea defectuoas a cricului (a). Fisurarea coloanelor furcii (a). Joc anormal al furcii în cadru (b). Fisurarea cadrului basculei (a). Joc anormal al basculei în buce, buce uzate (b). Schimbarea greoaie a treptelor de vitez, blocarea într-o treapt (b). Jant fisurat, tieturi profunde pe banda de rulare a pneului, pneuri de dimensiuni necorespunztoare, adâncimea profilului anvelopei mai mic de 1,5 mm (a). Jant deformat, spie deteriorate sau lips, presiune necorespunztoare în pneuri (b). Lips amortizoare (a). Fixarea defectuoas a amortizoarelor, amortizoare ineficiente, pierderi de lichid din amortizoare (b). Eficacitate redus a frânelor (a). Proasta funcionare a instalaiei de iluminare i semnalizare; lips far; lipsa lmpii pentru numrul de înmatriculare, a lmpii de poziie, a catadioptrului, a lmpii de semnalizare, a avertizorului sonor i a lmpii de stop (a). Dispersor neomologat (a). Fixarea i funcionarea defectuoase ale elementelor instalaiei electrice; cablaje deteriorate; dispersor fisurat (b). Fisurarea i fixarea defectuoas a cadrului ataului i a dispozitivului de cuplare (a). Fixarea defectuoas i deformarea scaunului ataului (b). Urme de coliziune; lipsa oglinzilor retrovizoare; placa cu numrul de înmatriculare deformat sau montat necorespunztor (a). Coroziuni (b). Modificri neomologate i neconforme cu tipul de baz (a).
B. Autoturisme, microbuze, autorulote. automobile utilitare, mixte, specializate, speciale, autotractoare si remorcile acestora, cu o mas total autorizat ce nu depete 3.5 tone.
Pierderi de benzin (a). Pierderi de motorin i ulei; strângeri defectuoase i neetaneiti ale traseului de evacuare a gazelor arse (b). Suporturi motor fisurate; palete de ventilator fisurate (a). Strângerea defectuoas a motorului pe cadru; suporturi pe compresor i turbosuflant slbite (b). Instalaii de alimentare
468
cu gaze neomologate sau modificate în neconformitate cu procedura de omologare (a). Funcionarea necorespunztoare a instalaiei de alimentare cu gaze (b). Pierderi de lichide din instalaia de comand a ambreiajului, cutia de viteze, puntea motoare, reductor sau cutia de distribuie (b). Lipsa îmbrcminii pedalelor de ambreiaj i frân; montajul necorespunztor al arborelui cardanic sau deformarea sa; slbirea fixrii carterului i sistemului de comand ale ambreiajului (b). Schimbarea greoaie a treptelor de vitez sau blocarea unei trepte (b). Joc anormal al rulmenilor roilor sau blocarea roilor la rotire (a). Lipsa sau slaba strângere a piulielor (uruburilor) de prindere a roilor; jant fisurat (a). Jant deformat (b). Pneuri de dimensiuni i profiluri diferite pe aceeai parte; tieturi profunde ale benzii de rulare sau pe flancuri; adâncimea profilului profilului sub 1,5 mm (a). Presiune necorespunztoare în pneuri (b). Diferen vizibil privind înlimea de aezare a mainii pe cele dou laturi ale aceleiai puni; amortizoare i arcuri defecte (b). Fisuri sau ruperi ale arcurilor, barelor stabilizatoare, hoiturilor de arc sau ale plcuelor de reazem; burduf al pernei de aer spart; articulaii sau brae de suspensie rupte (a). Lipsa sau fixarea defectuoas a amortizoarelor; foi de arc rupte; bare deformate; buce de arc sau amortizor uzate; suporturi slbite, articulaii cu jocuri anormale ale elementelor de suspensie (b). Pierderi de lichid din amortizoare sau de aer din pernele de aer (b). Fixarea defectuoas a volanului, coloanei de direcie, levierelor, barelor de direcie, pivoilor mecanismului de direcie precum i a elementelor punilor din fa i spate; uzura anormal a legturii flexibile (cuplajului) coloanei de direcie; d irecie; fisuri i deformri accentuate ale elementelor direciei; lipsa siguraelor; joc anormal al volanului (a). Mecanismul de servodirecie este inoperant, prezint fisuri, pierderi de lichid sau blocri (a). Elementele componente ale sistemului de frânare prezint deteriorri, urme de frecare, improvizaii sau fisuri; lipsa comenzii duble la vehiculele de coal (a). Lipsa sau blocarea clapetei de obturare a gazelor arse la vehiculele echipate cu frân de motor (diesel); deformri accentuate ale elementelor sistemului de frânare, uzurii i coroziunii, fixarea defectuoas a acestor elemente (b). Lipsa sau nivelul sczut al lichidului din sistemul de frânare
469
ori pierderi de lichid (a). Eficacitate sczut a frânrii; dezechilibru între roile aceleiai puni mai mare de 20% la frâna de serviciu i cea de staionare (a); la vehiculele la care frâna de staionare nu îndeplinete i rolul de frân de securitate, dezechilibrul citat poate fi de pân la 30% (a). Funcionarea incorect a frânei de motor (cu clapet) sau a servofrânei (b). Fisurarea sau ruperea elementelor de rezisten ale lonjeroanelor, traverselor dispozitivului de remorcare sau ale podelei caroseriei (a). Coroziuni avansate ale acestora, deformri sau prinderea slbit a elementelor de rezisten ale cadrului, caroseriei i cabinei (b). Elemente de fixare ale caroseriei, cabinei i scaunelor rupte; posibiliti de deschidere accidental a uilor sau capotelor; coroziuni strpunse la podea, pasajele roilor sau praguri (a). Fixarea defectuoas a caroseriei, cabinei sau scaunelor; deschiderea sau închiderea incorect a uilor sau capotelor; dispozitiv de glisare sau înclinare a scaunului necorespunztor; parbriz sau geam din spate sparte sau lips; lipsa oglinzii interioare la autoturisme i exterioare la celelalte vehicule (a). Parbriz sau geam sparte sau cu opaciti care diminueaz vizibilitatea în zona tergtoarelor de parbriz; geamuri laterale lips; oglinzi deteriorate; fixare defectuoas a geamurilor i oglinzilor (b). Suporturi fisurate ale rezervorului de combustibil, lzii de scule i ale roii de rezerv (a). Fixarea defectuoas a acestor elemente, lipsa roii de rezerv (b). Caroserie sau cabin in complete; deformri pronunate ale caroseriei; urme de accident; placa cu numrul de înmatriculare deteriorat sau montat necorespunztor (a). Elemente de caroserie montate în afara gabaritului; pri de caroserie nevopsite, cu coroziuni avansate sau deformri superficiale (b). Lipsa sau nefuncionarea vitezometrului (b). Lumini de drum i de întâlnire fr dispersor, cu dispersor spart sau neomologat (a). Lumini de drum i de întâlnire fixate defectuos, cu dispersor i oglid deteriorate (b). Lumini de semnalizare, de poziie, stop sau gabarit cu dispersor lips, spart sau de culoare nereglementar sau cu dispersoare deteriorate (b). Fixarea defectuoas sau montajul neregulamentar ale luminilor de cea, ale luminilor de mers înapoi, lmpii numrului de înmatriculare, casetei iluminate (numai la vehiculele taxi sau coal) (b).
470
Lipsa casetei iluminate la vehiculele taxi sau coal (a). Luminile de drum, d rum, de întâlnire, de semnalizare, stop i iluminarea numrului de înmatriculare nu funcioneaz sau au culori neregulamentare (a). Luminile instalaiei electrice de iluminare, semnalizare i auxiliar prezint abateri de la prescripii; o lumin stop nu funcioneaz; iluminarea indicatoarelor i martorii de bord nu funcioneaz (b). Sigurane electrice improvizate (a). Cablaj electric deteriorat sau prost fixat (b). Nefuncionarea tergtorului de parbriz sau a avertizorului sonor; bateria nu asigur pornirea motorului (a). Fixarea defectuoas a tergtoarelor de parbriz; nefuncionarea spltorului de parbriz (b). Instalaia de climatizare nu funcioneaz (b). Nivel de zgomot anormal pe traseul de evacuare; coninut de oxid de carbon de peste 4,5% pentru vehiculele fabricate pân la data de 01.01.1986 i peste 3,5% pentru cele fabricate dup aceast dat; indice de opacitate peste 2,5 m-1 la motoarele diesel cu aspiraie normal i 3m -1 pentru cele supraalimentate (b). La remorcile uoare i la rulote se verific: dac exist jocuri anormale ale sistemului de cuplare, dac acesta este defect, ru fixat sau dac nu este es te omologat (a). Dac exist fisuri la proap, asiu, puni; proap reparat necorespunztor; punte fixat defectuos; rulmeni defeci (a). Controlul vizual al suspensiei la fel ca la autovehicul (b). Nestrângerea jantei sau absena piulielor; jant fisurat; pneuri cu dimensiuni sau profile diferite pe aceeai punte, cu tieturi profunde pe flancuri sau calea de rulare; adâncimea profilului pneului mai mic de 1,5 mm (a). Jant deformat; presiune necorespunztoare în pneuri (b). Conducte de frân deteriorate, improvizate sau cu urme de frecare; lipsa sau nivelul sczut al lichidului de frân; pierderi de lichid de frân; eficacitate de frânare sub limit sau dezechilibru între roile aceleiai puni mai mare de 20% (a). Deformarea sau fixarea defectuoas ale elementelor sistemului de frânare; lipsa calelor de blocare la remorcile cu masa maxim autorizat mai mic de 750 kg (b). Instalaia de iluminare i semnalizare nu funcioneaz; dispersor lips spart sau de culoare nereglementar (a). Fixarea defectuoas a elementelor de iluminare i semnalizare sau montarea lor neregulamentar; o lamp stop nu funcioneaz; cablaj deteriorat (b). Placa numrului de înmatriculare deteriorat sau montat neregulamentar (a). Pri ale caroseriei nevopsite, cu coroziuni avansate sau cu
471
deformri superficiale; elemente de caroserie montate în afara gabaritului omologat (b). Platforma sau obloanele laterale prost fixate sau cu deteriorri pronunate (b). Modificri neomologate i neconforme cu tipul de baz (a).
C. Autobuze, automobile utilitare, mixte, specializate si speciale, autotractoare: remorcile acestora, cu mas autorizat peste 3.5 tone precum si tractoare
Pierderi de benzin (a). Pierderi de motorin i ulei; strângeri defectuoase i neetaneiti ale traseului de evacuare a gazelor de ardere (b). Suporturi ale motorului fisurate; palet de ventilator fisurat (a). Strângerea defectuoas a motorului pe suporturi; suporturile compresorului i turbosuflantei slbite (b). Instalaie de alimentare cu gaze neomologat sau modificat în neconformitate cu procedurile de omologare individual (a). Funcionarea necorespunztoare a instalaiei de alimentare cu gaze (b). Pierderi de lichid sau ulei din comanda ambreiajului, din cutia de vitez, puntea motoare, reductor sau cutia de distribuie (b). Lipsa îmbrcminii pedalelor de ambreiaj i frân; arbore cardanic deformat sau montat necorespunztor; slbirea prinderilor carterelor, cutiei de viteze, reductorului, cutiei de distribuie i sistemului de comand al ambreiajului (b). Schimbarea greoaie a treptelor cutiei de vitez sau blocarea unei trepte (b). Joc anormal al rulmenilor de roi sau blocarea acestora (a). Lipsa sau nestrângerea piulielor sau uruburilor la roat; jant fisurat (a). Jant deformat; lips aprtori roat (b). Pneuri de dimensiuni i profile diferite pe" aceeai punte, cu tieturi profunde ale benzii de rulare sau ale flancurilor ori cu adâncime a profilului mai mic de 1,5 mm (a). Presiune necorespunztoare în pneuri (b). Diferen vizibil a înlimii de aezare a autovehiculului pe cele dou laturi ale aceleiai puni; amortizoare i arcuri defecte (b). Fisuri sau ruperi ale arcurilor, barelor stabilizatoare, bolurilor de arc sau ale plcuelor de reazem; burduf al pernei de aer spart; articulaii sau brae de suspensie rupte (a). Lipsa sau fixarea defectuoas a amortizoarelor; foi de arc rupte, bare deformate, buce de arc sau amortizor uzate, suporturi slbite,
472
articulaii ale elementelor de suspensie cu jocuri anormale (b). Pierderi de lichid din amortizoare sau de aer din pernele de aer (b). Joc anormal al axului portant; rulment gripat; buce rupte sau brae oscilante deformate (b). Fixarea defectuoas a volanului, coloanei de direcie, levierelor, barelor de direcie, pivoilor, mecanismului de direcie precum i a elementelor punilor din fa i spate; uzura anormal a legturii flexibile (cuplajului) coloanei de direcie; fisuri i deformri accentuate ale elementelor direciei; lipsa siguraelor; joc anormal al volanului (a). Neîncadrare a valorilor prescrise a convergenei i unghiului de cdere, în cazul autovehiculelor destinate transportului public de persoane (b). Mecanismul de servodirecie este inoperant, prezint fisuri, pierderi de lichid sau blocri (a). Elementele componente ale sistemului de frânare prezint fisuri, blocri, deteriorri sau improvizaii; lipsa comenzii duble la autovehiculele de coal (a). Lipsa sau blocarea clapetei de obturare a gazelor arse la vehiculele echipate cu frân de motor (diesel); deformri accentuate ale pieselor sistemului de frânare, uzuri, coroziuni i fixarea defectuoas a acestor elemente (b). Lipsa sau nivelul sczut al lichidului în sistemul de frânare i pierderi de lichid (aer); eficacitate sczut a frânei de serviciu i dezechilibru între roile aceleiai puni mai mare de 20%; eficacitate sczut a frânei de staionare i dezechilibru între roile aceleiai puni mai mare de 20%, iar la autovehiculele la care frâna de staionare nu îndeplinete i rolul de frân de securitate 30% (a). Funcionarea incorect a frânei de motor sau a servofrânei (b). Fisurarea sau ruperea elementelor de rezisten, ale lonjeroanelor, traverselor (a). Coroziunea avansat a saiului; elemente de rezisten ale saiului deformate; elemente de prindere pe asiu slbite; lonjeron reparat necorespunztor prin suduia (b). Elemente de fixare ale cabinei, caroseriei i scaunelor rupte; posibiliti de deschidere accidental a capotelor sau uilor; coroziuni strpunse ale podelei i pasajelor roilor; sistemul de blocare al cabinei rabatabile defect (a). Fixarea defectuoas a caroseriei, cabinei sau scaunelor; deschiderea sau închiderea incorect a uilor sau capotelor; dispozitive de glisare sau înclinare a scaunelor necorespunztoare; coroziuni (b).
473
Parbriz, geam din spate sau oglinzi exterioare lips (a). Parbriz sau geam din spate fisurate sau cu opaciti care reduc vizibilitatea în zona tergtoarelor de parbriz; geamuri laterale lips; oglinzi deteriorate; fixare defectuoas a parbrizului, a geamului din spate sau a celor laterale ori montarea unor astfel de elemente din plastic (b). Suporturile rezervorului de combustibil, lzii de scule sau roii de rezerv fisurate (a). Fixarea defectuoas a acestor repere sau lipsa roii de rezerv (b). Caroserie sau cabin incomplete, cu defonnri pronunate sau urme de accident; placa numrului de înmatriculare deteriorat sau montat neregulamentar (a). Elemente montate în afara gabaritului; pri de caroserie nevopsite, cu coroziuni avansate sau deformri superficiale (b). Uzura anormal a ansamblului a sau a cârligului de remorcare; dispozitiv de cuplare-remorcare neomologat (a). Fixarea necorespunztoare a ansamblului a; sistem de asigurare a ansamblului a necorespunztor; lipsa barei antiîmpnare (b). Lipsa triunghiului de presemnalizare, a trusei medicale sau a stingtorului de incendiu (b). Lipsa sau nefuncionarea vitezometrului (b). Lipsa sau spargerea dispersorului luminilor de drum i de întâlnire i folosirea la aceste lumini a unui dispersor neomologat (a). Lumini de drum i de întâlnire cu dispersor sau oglind deteriorate; fixarea defectuoas a acestor lumini (b). Lumini de semnalizare, poziie, stop i de gabarit cu dispersor lips, spart sau de culoare neregulamentar (a). Lumini de semnalizare, poziie, stop i de gabarit cu dispersor deteriorat, fixate defectuos sau neregulamentar, (b). Lipsa casetei iluminate la autovehiculele de coal (a). Fixarea defectuoas sau montajul neregulamentar ale luminilor de cea, celor de mers înapoi, ale lmpii numrului de înmatriculare i ale casetei iluminate a autovehiculelor de coal (b). Luminile de drum, de întâlnire, semnalizare, stop i iluminarea numrului de înmatriculare prezint abateri de la prescripii; o lumin stop nu funcioneaz, ca i iluminarea indicatoarelor i martorilor de bord (b). Sigurane electrice improvizate (a). Cablaje deteriorate sau fixate defectuos (b). tergtorul de parbriz i avertizorul' sonor nu funcioneaz; bateria nu asigur pornirea motorului (a). Fixarea defectuoas a tergtoarelor de parbriz, avertizorului sonor i bateriei de acumulatoare; spltorul de parbriz este fixat defectuos sau nu funcioneaz (b). Instalaia de climatizare nu funcioneaz (b). Coninut de CO peste 4,5% pentru vehiculele fabricate înainte de -01.01.1986 sau
474
peste 3,5% pentru cele fabricate dup aceast dat; indice de opacitate peste 2,5 nr1 pentru motoarele diesel cu aspiraie normal i peste 3m _1 pentru motoarele diesel supraalimentate; zgomot anormal la eapament (b). La remorci i semiremorci se urmrete: existena jocului anormal în sistemul de cuplare; fixarea i cuplarea defectuoas; starea lanurilor sau cablurilor de asigurare (a). Starea i fixarea proapului, saiului i a punilor i existena eventualelor fisuri; proap reparat necorespunztor; fixarea defectuoas a punii; joc anormal al rulmenilor rulmen ilor sau blocarea roii la rotire (a). Diferen vizibil a înlimii de aezare a remorcii pe cele dou laturi ale aceleiai puni; amortizoare i arcuri defecte (b). Fisuri sau ruperi ale arcurilor, barelor stabilizatoare, hoiturilor de arc sau ale plcuelor de reazem; burduf al pernei de aer spart; articulaii sau brae ale suspensiei rupte (a). Lipsa sau fixarea defectuoas a amortizoarelor; foi de arc rupte, bare deforemate, buce de arc sau de amortizor uzate, suporturi slbite, articulaii ale elementelor de suspensie cu jocuri anormale (b). Pierderi de lichid din amortizoare sau de aer din pernele de aer (b). Piulie de jant lips sau nestrânse; jant fisurat; pneuri de dimensiuni i profile diferite pe aceeai punte; tieturi pe banda de rulare sau pe flancuri; adâncimea profilului sub 1,5 mm (a). Jant deformat; presiune necorespunztoare în pneuri (b). Conducte ale sistemului de frânare deteriorate, improvizate sau cu urme de frecare; eficacitate sczut a sistemului de frânare; lipsa calelor de blocare (b). Nefuncionarea instalaiei de iluminare i semnalizare; dispersor spart, lips sau de culoare neregulamentar (a). Fixarea defectuoas sau montajul neregulamentar ale elementelor instalaiei de iluminare i semnalizare; dispersor deteriorat (b). Placa numrului de înmatriculare deteriorat sau montat neregulamentar (a). Pri ale caroseriei nevopsite, cu coroziuni avansate sau deformri superficiale; elemente de caroserie plasate în afara gabaritului omologat (b). Deteriorri pronunate ale platformei sau fixarea ei defectuoas (b).
475
CUPRINS 1. Fundamentele teoretice ale diagnosticrii
1.1 Generaliti 1.2 1.2 Determinarea eficienei diagnosticrii diagnosticrii 1.3 Alegerea parametrilor de diagnosticare diagnosticare 1.4 1.4 Valorile caracteristice caracteristice ale parametrilor de diagnosticare 1.5 Stabilirea strii tehnice 1.6 1.6 Organizarea activitii de diagnosticare diagnosticare 1.6.1Diagnosticarea Diagnosticarea pe stand 1.6.2Diagnosticarea Diagnosticarea la bord 2. Diagnosticarea Diagnosticarea general a grupului motopropulsor
2.1 2.1 Aspecte generale 2.2 2.2 Mijloace i metode de msurare 3. Diagnosticarea motorului
3.1 3.1 Aspecte generale 3.2 3.2 Diagnosticarea Diagnosticarea general 3.2.1 Diagnosticarea dup putere 3.2.1.1.Stabilirea direct a puterii efective 3.2.1.2.Diagnosticarea în regim variabil 3.2.1.3.Diagnosticarea în regim stabilizat
3.2.2.Diagnosticarea dup consumul de combustibil 3.2.3.Diagnosticarea Diagnosticarea dup gradul de poluare 3.2.3.1 Aspecte . Aspecte generale 3.2.3.2.Msurarea concentraiei de CO 3.2.3.3.Msurarea concentraiei de HC 3.2.3.4.Msurarea concentraiei de NOx 3.2.3.5.Msurarea concentraiei de CO 2
476
3.2.3.6 .Msurarea concentraiei de O2 3.2.3.7 .Msurarea gradului de fum
3.3 Diagnosticarea pe elemente 3.3.1. Mecanismul motor 3.3.1.1 Aspecte . Aspecte generale 3.3.1.2.Diagnosticarea Diagnosticarea gradului de etanare a cilindrilor cilindrilor 3.3.1.3.Diagnosticarea Diagnosticarea dup consumul de combustibil i
analiza uleiului Diagnosticarea dup tensiunea bateriei de 3.3.1.4.Diagnosticarea acumulatoare la pornire Diagnosticarea dup zgomot 3.3.1.5.Diagnosticarea 3.3.2.Diagnosticarea mecanismului de distribuie
3.3.3.Diagnosticarea instalaiei de alimentare 3.3.3.1.Motorul cu carburator 3.3.3.2.Motorul cu injecie de benzin 3.3.3.3.Moiorul diesel
3.3.4 Diagnosticarea instalaiei de aprindere 3.3.4.1. Aspecte Aspecte generate 3.3.4.2.Diagnosticarea instalaiei de aprindere clasice 3.3.4.3.Diagnosticarea instalaiei instalaiei de aprindere tranzistorizate 3.3.4.4.Diagnosticarea instalaiei instalaiei de aprindere cu dispozitive electronice de reglare a avansului 3.3.4.5. Diagnosticarea sistemelor electronice de aprindere integrale
3.3.5.Diagnosticarea sistemului de rcire 3.3.6.Diagnosticarea sistemului de ungere 4. Diagnosticarea transmisiei 4.1Diagnosticarea 4.1 Diagnosticarea general a transmisiei 4.1.1. Aspecte Aspecte generale 4.1.2.Determinarea drumului parcurs liber
477
4.1.3.Diagnosticarea dup puterea consumat în transmisie
Jocul unghiular în transmisie 4.1.4. Jocul
4.2Diagnosticarea 4.2 Diagnosticarea pe elemente a transmisiei 4.2.1. Diagnosticarea ambreiajului 4.2.2. Diagnosticarea cutiei de viteze 4.2.3.Diagnosticarea transmisiei longitudinale
4.2.4. Diagnosticarea punii motoare 4.3Diagnosticarea 4.3 Diagnosticarea transmisiilor automate hidrodinamice 4.3.1.V erificri erificri preliminare 4.3.2.Testarea pe drum
erificarea în atelier 4.3.3.V erificarea
5. Diagnosticarea echipamentului de rulare 5.1 Aspecte generale 5.2 Echilibrarea roilor
5.2.1.Teoria echilibrrii 5.2.2.Maini de echilibrai 5.2 5.2.2.1.Generaliti 5.2 5.2.2.2.Maini de echilibrat cu funcionare la rezonan 5.2 5.2.2.3.Maini de echilibrat cu arbore elastic 5.2 5.2.2.4.Maini de echilibrai cu arbore rigid
6. Diagnosticarea suspensiei suspensie i
6.1 6.1 Aspecte generale 6.2Diagnosticarea Diagnosticarea arcurilor 6.3 6.3 Diagnosticarea amortizoarelor 6 .3.1.Diagnosticarea
prin demontarea de pe vehicul 6.3.2.Diagnosticarea pe vehicul
7. Diagnosticarea sistemului de frânare
7.1 7.1 Diagnosticarea sistemului de frânare în condiii de drum 7.2Diagnosticarea sistemului de frânare pe standuri 7.2.1.Standuri de for cu rulouri 478
7 .2.1.1.Construcie i
funcionare funcionare 7 .2.1.2.Diagnosticarea general a sistemului de frânare f rânare cu acionare 7 .2.1.3.Diagnosticarea pe elemente a unui sistem de frânare hidraulic 7.2.2.Standuri 7.2.2.Standuri ineriale cu rulouri
7.3 7.3Diagnosticarea Diagnosticarea sistemului de frânare cu c u antiblocare (ABS) uncionarea 7 .3.1.F uncionarea
lmpilor de avertizare 7 .3.2.Inspecia vizual 7 .3.3.încercarea în condiii de drum 7 .3.4.Citirea codurilor defeciunilor
8. Diagnosticarea sistemului de direcie
8.1 8.1Aspecte generale 8.2 8.2Diagnosticarea Diagnosticarea dup jocul unghiular i efortul la volan 8.3 8.3Verificarea geometriei roilor de direcie Aparatura folosit la verificarea geometriei roilor de direcie direc ie 8.3.1. Aparatura 8.3.2.Modul
de lucru 8.3.2.1.Operaii pregtitoare 8.3.2.2.Msurarea convergenei cu tija telescopic 8.3.2.3.Msurarea cu aparate cu bul de nivel erificarea cu aparate optice 8.3.2.4.V erificarea 8.4Verificarea convergenei dup efortul lateral în pata de contact 8.5 8.5Diagnosticarea Diagnosticarea servomecanismului de direcie
9. Diagnosticarea echipamentului electric
9.1 9.1Generaliti 9.2Diagnosticarea Diagnosticarea bateriei de acumulatoare 9.3 9.3Diagnosticarea Diagnosticarea sistemului de alimentare cu electricitate 9.3.1.Diagnosticarea Diagnosticarea unui sistem s istem cu regulator exterior e xterior 9.3.2.Diagnosticarea Diagnosticarea unui sistem s istem cu regulator încorporat î ncorporat 9.4Diagnosticarea Diagnosticarea motorului electric el ectric de pornire
479
10. 10.Diagnosticarea Diagnos ticarea operativ
10.1Diagnosticarea motorului cu analizorul de gaze 10.2Diagnosticarea pe parcurs 10.2.1.Tipuri de pane 10.2.2.Motorul nu pornete 10. 10.2.2.1.Sistemul de pornire 10. 10.2.2.2.Instalaia de aprindere 10. 10.2.2.3.Instalaia de alimentare 10.2.3.Motorul nu dezvolt putere 10.2.4.Motorul funcioneaz cu întreruperi 10.2.5.Motorul se oprete 10.2.6.Motorul se supraînclzete su praînclzete 10.2.7.Motorul nu atinge temperatura normal 10.2.8.Rateuri i explozii
11. Testarea autovehiculelor Ia inspecia periodic
11.1Aspecte generale 11.2Operaiunile Operaiunile de inspecie tehnic periodic ANEXE Anexa 1 - Calculul valorii limit a parametrilor de diagnosticare Anexa 2 - Norme de frânare BIBLIOGRAFIE
480
481
