Pokud jde o diagnostiku, klíčová je vytrvalost a nikdy to nebylo tak relevantní než v následující případové studii.
Pokud napoprvé neuspějete. zbytek znáš.
Tato případová studie navazuje na opravu po zakoupení vozu VW Caddy 2007 TDI z roku 1.9 (kód motoru BLS). Caddy byl zakoupen v aukci během léta s vědomím, že vozidlo nejezdí nejlépe, ale „jezdí“!
Od běžné případové studie se to liší tím, že nemáme žádnou stížnost zákazníka. V tomto případě pomáháme s místním projektem nápravy, kdy nás majitel zavolal, když šlo do tuhého.
Prvotní příznaky obklopovaly vibrace motoru, hluk motoru, nedostatek výkonu a špatné startování.
Abych to zkrátil, následující položky byly nahrazeny vlastníkem, čímž byly vyřešeny problémy s výkonem a vyvážením, ale ponechaly se počáteční problémy:
- Rychlonabíječka
- Dvouhmotový setrvačník a spojka
- Žhavicí svíčky
- Ozubený řemen
- EGR „vypnuto“
- Palivový filtr
- Snímač teploty chladicí kapaliny,
- Plnění palivového čerpadla
- Tandemové čerpadlo
- Kabelový svazek vstřikovače
- Oprava startéru a motorového svazku.
Pokud by to bylo vozidlo zákazníka, dokážete si představit cenu a vysvětlení každé opravy výše? Znalost historie vozidla se ukázala jako příliš velké pokušení nezapojit se a použít PicoScope.
Pro začátek je neocenitelná základní kontrola, která prokázala, že všechny výše uvedené opravy byly provedeny správně a kvalita paliva je normální. Příznak prodlouženého startování byl potvrzen a byl snadno reprodukovatelný bez ohledu na teplotu motoru. Po spuštění byl výkon vozidla v pořádku bez problémů s ovladatelností.
Výstražná kontrolka motoru zůstala svítit, ale pouze s odkazem na EGR (který byl odstraněn majitelem).
Protáčení motoru v chybovém stavu potvrdilo pulsace vzduchu z výfuku, ale žádné výpary nebo kouř, což naznačuje, že během startování nedochází k doplňování paliva (protočení může často trvat až 15 sekund, než se motor nastartuje a běží!).
Když se nad tím zamyslíme a vezmeme v úvahu historii výše, komprese, časování ventilů a signály vstřikovačů musely být vysoko na seznamu pravděpodobné příčiny s vědomím, že rozvodový řemen byl vyměněn a během protáčení u výfuku nebyly přítomny žádné výpary ani kouř.
Níže uvedený snímek sleduje proud klikový hřídel-vačkový hřídel-startér motoru a signály vstřikovače během protáčení. Zde zabijeme řadu ptáků jednou ranou, čímž potvrdíme, že jsou přítomny signály klikového a vačkového hřídele, probíhají události vstřikování, relativní špičky komprese jsou rovnoměrné a rychlost otáčení je správná na základě výpočtu frekvence (jak počítáme rychlost otáčení, viz níže) .
Umístění obou časových pravítek pro indikaci 2X kompresních špiček pro každou otáčku klikového hřídele umožňuje softwaru vypočítat frekvenci těchto špiček (4.479 Hz). Frekvence se měří v cyklech za sekundu, takže vynásobením 4.479 Hz 60 se dostaneme k cyklům za minutu, lépe známým jako RPM. Test potvrdil rychlost protáčení 269 ot./min.
Nyní máme potvrzení, že probíhají události vstřikování (v tom, co se zdá být TDC), jak můžeme potvrdit správné časování ventilů pouze na základě dobrého signálu ze snímačů kliky a vačky?
Zde vstoupila do hry knihovna Pico Waveform Library. Procházení knihovny křivek pomocí vyhledávacího nástroje našlo podobnou křivku ze známého dobrého enginu nahraného uživatelem Pico.
Přístup do knihovny křivek je přes Soubor vyžaduje připojení automobilového PicoScope k vašemu PC a platné uživatelské jméno a heslo do Pico Automotive Forum.
Obrázek knihovny křivek ukazuje, jak vyhledávání «VW, CADDY, 2001-2008, BLS» našlo identickou shodu z 1077 nahraných křivek, což umožňuje potvrdit korelaci klikového a vačkového hřídele nerušivým způsobem.
Zde můžeme vidět stažený průběh z naší knihovny průběhů se správným časováním ventilů.
Obrázek níže potvrzuje chybu časování ventilů u našeho VW Caddy, kde signál vačky není v souladu s 8. vrcholem signálu klikového hřídele za referenčním bodem.
Za použití Rotační pravítka k označení 0 až 720° stupňů otáčení klikového hřídele a funkci zoom PicoScope, abychom viděli více detailů v oblasti zájmu, jsme poté představili Vládci času k indikaci chyby seřízení mezi signálem klikového a vačkového hřídele. Nejen, že můžeme měřit čas rozdíl mezi vačkovým hřídelem a klikovým hřídelem, nyní můžeme měřit chybu ve stupních natočení klikového hřídele s odkazem na rotační pravítka.
Při pohledu na zoom přehled je snadné vidět, kolik detailů bylo odhaleno, aniž bychom museli ohrozit rozlišení, které máme 1 milion vzorků na jedné obrazovce. Jasně vidíme každý jednotlivý vrchol (zub) signálů klikového a vačkového hřídele a mějme na paměti, že motor běží na volnoběh!
Známý dobrý tvar vlny potvrzuje, že příslušný vrchol signálu snímače vačkového hřídele je přímo vyrovnán s 8. vrcholem signálu snímače klikového hřídele za referenčním bodem.
Identický vrchol signálu vačkového hřídele z našeho problematického Caddy se neshoduje s 8. vrcholem za referenčním bodem, ale zaostává o ekvivalent 2.6 stupně otáčení klikového hřídele.
Když se podíváme na chybu rozvodu (2.6 stupně otáčení klikového hřídele), víme, že se nedíváme na rozvodový řemen o 1 zub, protože by to odpovídalo 16°+, protože řetězové kolo klikového hřídele má 22 zubů na otáčku klikového hřídele (22 X 16 ,3 = 360 stupňů).
Co se ukázalo při demontáži horního krytu rozvodového řemene, byla poloha řetězového kola vačkového hřídele vzhledem k vačkové hřídeli. Řetězové kolo vačkového hřídele je zajištěno 3 šrouby M8 prostřednictvím podlouhlých otvorů, které umožňují upravit «Hodnotu torze» při jemném doladění časování ventilů pomocí příslušného diagnostického nástroje. U našeho Caddy jsme mohli vidět původní svědecké značky vyražené do ozubeného kola vačkového hřídele označující místo původu před úpravami provedenými během montáže rozvodového řemene.
Byla provedena rychlá úprava, aby se řetězové kolo vrátilo do jeho původní zpomalené polohy (na základě svědeckých značek) a znovu se zkontrolovalo časování ventilů, aby se potvrdilo, že je vše v pořádku.
V tuto chvíli by bylo skvělé říci, že počáteční problém byl vyřešen, ale pravdou je. NE! Příznak špatného startování zůstal přítomen při době startování přesahující 15 sekund před spuštěním! Čas na rekapitulaci:
- Před pokračováním v diagnostice bylo nutné vyřešit a napravit problém s časováním ventilů.
- Otáčky motoru a komprese byly v pořádku.
- Signály vstřikovačů byly zřejmé.
- Žádné výpary/kouř z výfuku během startování.
Nedostatek výfukových plynů během fáze protáčení nás vedl ke kontrole dodávky paliva a testování tlaku pomocí tlakového převodníku WPS500.
Zde jsme použili WPS500 s a pohledový blok pro monitorování pozitivního plnicího tlaku nafty připojením k přívodní palivové hadici a výtlačného tlaku tandemového čerpadla přes testovací port zabudovaný do těla tandemového čerpadla.
Zachycení tvaru vlny, které následovalo, potvrdilo naše podezření:
Plnicí tlak a stav paliva se ukázaly být v pořádku, bez zavzdušňování nafty pozorované přes průhledový blok a adekvátní plnicí tlak paliva při zapalování a během protáčení. Tandemová pumpa však upozorňovala na nedostatečný tlak pro nastartování motoru (neustálé protáčení by nakonec vedlo k dostatečnému tlaku pro nastartování motoru).
Zachycená křivka zcela jistě odpovídá symptomům a vysvětluje, proč nemáme žádné počáteční spalování a žádný kouř z výfuku během startování. Otázkou nyní je proč (pamatujte, že tandemové čerpadlo bylo vyměněno a plnění paliva je dobré)?
Co se ukázalo během pohotovostní doby (zkušební zařízení připojeno, ale motor vypnutý), zdálo se, že palivo procházelo z průhledového bloku směrem k motoru následované vzduchovými bublinami, dokud se průhledový blok nezbavil motorové nafty, což naznačuje netěsnost při plnění nebo vysoký tlak obvod!
Plnicí okruh bylo možné odstranit, protože nebyly přítomny žádné vnější netěsnosti. Museli jsme proto soustředit úsilí na vnitřní netěsnost vysokotlakého okruhu, takže jsme se zaměřili na vstřikovače, jediné položky, které nebyly vyměněny!
Vstřikovače byly odstraněny a majitel vrátil zprávy, že jejich montáž do hlavy válců nebyla podle očekávání vzhledem k tomu, že jejich odstranění z příslušných míst vyžadovalo minimální úsilí. Níže uvedené obrázky zdůrazňují problematické oblasti kolem těsnění O-kroužků a jejich příslušných obrobených povrchů v hlavě válců a vstřikovači.
Vzhledem k nákladům spojeným s výměnou nejen vstřikovačů, ale sestavy hlavy válců, nemohlo se nic ztratit (kromě času) výměnou těsnicích O-kroužků a doufat v to nejlepší! Od majitele pak následovala dobrá zpráva, že počáteční problém byl vyléčen, a tak bylo třeba pouze připojit rozsah, aby se potvrdilo, že je vše v pořádku.
Při návratu do Pico byly použity dva průhledové bloky k monitorování nasávání paliva a zpětného tlaku, zatímco tlak tandemového čerpadla byl měřen přes testovací port pomocí tří převodníků WPS500. To poskytlo vzácný pohled na činnost systému dodávky paliva tohoto motoru TDI v reálném čase během různých fází plnění, protáčení, volnoběhu a vypínání, přičemž jsme neměli žádné hlášené problémy se startováním nebo jízdními vlastnostmi.
Následující obrázek ukazuje připojení tří tlakových převodníků WPS500:
Výše uvedený průběh potvrzuje adekvátní plnicí tlak a rychlý nárůst tlaku tandemového čerpadla po spuštění. Startování motoru je nyní dosaženo za 530 ms (1/2 sekundy).
Níže máme přehled tlakových okruhů paliva od zapnutí zapalování (nasávání), roztáčení, nastartování, volnoběhu a nakonec vypnutí při vypnutém zapalování.
Následující křivka odhalila neočekávaný scénář, kde se plnicí tlak při zapnutí zapalování rovná zpětnému tlaku. Všimněte si také mírného zvýšení tlaku v tandemovém čerpadle, které se rovněž rovná plnicímu a vratnému tlaku během doby doznívání zapalování.
I když jsme zde měli luxus používat četné tlakové převodníky, kdyby byl k dispozici pouze jeden (jako ve skutečném světě), použili bychom spoušť při zapnutém zapalování a měřili každý tlakový bod jednotlivě. Uložením každého zachycení jako referenčního průběhu jsme pak mohli překrýt každý průběh, abychom došli ke stejnému závěru, za předpokladu, že udržíme stejný časový rámec a provozní podmínky.
Proč investovat do čističky vzduchu?
Problémy se startováním, které se vyskytly od nákupu v létě do poloviny zimy, byly nyní vyřešeny po výměně těsnění O-kroužků vstřikovače. Zdá se, že z těsnění unikla (interně) vysokotlaká nafta dodávaná tandemovým čerpadlem, což brání dostatečnému nastartování motoru. Dlouhé protáčení nakonec zvýšilo výtlačný tlak tandemového čerpadla do bodu, kdy by se motor nastartoval.
Majitel dále hlásil výrazné zvýšení hladiny motorového oleje, pravděpodobně v důsledku znečištění motorovou naftou unikající vysokotlakým okruhem, přes vstřikovač, do spalovacího prostoru a přes pístní kroužky do vany.
Od opravy bylo vozidlo používáno denně déle než měsíc a ujelo mnoho kilometrů bez opakovaných problémů a bez zvýšení hladiny motorového oleje.
