Gépjármű Diagnosztika Szabó József Zoltán Főiskolai adjunktus BMF Mechatronika és Autótechnika Intézet
2. Előadás Gépjárművek hagyományos elektromos alkatrészei és ezek diagnosztikája I. Világítás, akkumulátor, generátor, indítómotor
A gépjármű energia háztartása
Áramfogyasztók csoportosítása
Állandóan bekapcsolt :
Pl.
- gyújtás, üzemanyag sziv., befecskendezők elektromágnesei
Hosszabb időre bekapcsolt:
Pl.
Rövid időre sűrűn bekapcsolt:
Pl.
– rádió, lámpák, helyzetjelző, tompított, klíma – irányjelzők, féklámpa, ablakemelő, ventillátor
Rövid időre ritkán bekapcsolt:
Pl.
- ködfényszóró,indítómotor, ablaktörlő, stb.
Energia fogyasztók és átlagos teljesítmény igényük
Az egyenáramú áramkör törvényszerűségei
Egyenáramú áramkör az autóban
Hagyományos gépjárművek legfontosabb villamos berendezései Világító és jelző berendezések Akkumulátor Generátor Indítómotor Gyújtás
Világító és jelző berendezések
A helyzetjelzőre, a várakozást jelzőre, a féklámpára, a hátrameneti lámpára és a rendszám-megvilágító lámpára vonatkozó főbb hatósági előírások
1 – Magasra helyezett féklámpa 2 – Rendszám-megvilágító lámpa 3 – Irányjelző lámpa 4 – Helyzetjelző lámpa 5 – Féklámpa 6 – Hátrameneti lámpa 7 – Hátsó helyzetjelző ködlámpa Forrás: Bosch
Fényszórók
Forrás: Bosch
a – PES H1 tompított fényszóró b – Litronic-2 tompított fényszóró
Távolsági és tompított fény előállítása H4-es izzóval és paraboloid fényvetővel 1 – Tompított fény izzószála 2 – Takaróernyő 3 – Távolsági fény izzószála 4 – Paraboloid fényvető
Forrás: Bosch
A H4-es tompított fényszóró izolux görbéi
Forrás: Bosch
Reflexiós, gázkisülőlámpás tompított fényszóró, dinamikus magasságállítással – Litronic-4 rendszer
Forrás: Bosch
1 – Záróüveg
5 – Léptetőmotor
2 – D2R fényforrás
6 – Tengelymagasság
3 – Gyújtóegység a csatlakozóval 4 – Elektronikus irányítóegység
érzékelő 7 – Csatlakozás a hálózathoz
Távolsági és tompított fény létrehozása gázkisülőlámpával Bosch Bi-Litronic „Reflexion” rendszer
1 – Tompított fény 2 – Távolsági fény Forrás: Bosch
Bi-Litronic „Projektion” rendszer
1 – Tompított fény Forrás: Bosch
2 – Távolsági fény
A beállítás lehetőségei, eszközei Fényszóró-beállító készülék felépítése Forrás: Műszaki Könyvkiadó
1 – Lencse 2 – Mérőernyő 3 – Magasságállító 4 – Vezetősin 5 – Beállító távtartók
A beállító készülék telepítésének szabályai - Követelmények a talajjal szemben 1 – A mérőberendezés alatti talaj dőlése max. ± 0,5 mm lehet 2 – A gépjármű alatti talaj dőlése max. 1 ezrelék lehet Forrás: AJAKSZ Szakkönyvtár
- Hibás telepítés, és következményei
Forrás: AJAKSZ Szakkönyvtár
Oldalirányban, illetve hosszirányban egyenetlen talaj
A készülék és a gépjármű egymáshoz viszonyított helyzete
Forrás: AJAKSZ Szakkönyvtár
1 – Jelzőfényvetítő magasságállítása 2 – Jelzőfényvetítő billentése 3 – Optikai rendszer magasságállítása 4 – Forgatás a függőleges tengely körül X – Vízszintes eltérés a fényszóró tengelyvonalától max. 3 cm Y – Függőleges eltérés a fényszóró tengelyvonalától max. 3 cm Z – Mérőlencse távolsága a fényszórótól 30 – 70 cm között
Tompított fényszórók beállítása Hagyományos eljárás elrendezése (egyszerűen – falon)
Forrás: Műszaki Könyvkiadó
1 – Vetített fénysugár töréspontja 2 – Vetítőernyő (falfelület) 3 – Középponti jelzések a mérőernyőn B – Fényszórók tengelyvonala közötti távolság
H – Fényszóró tengelyvonalának talajtól mért magassága X – A fénysugár „esése” a vetítőernyő távolságában L – A tompított fényszóró előírt vetítési távolsága a talajon mérve
Beállítás készülékkel A mérőernyőn látható kép a tompított fényszóró ellenőrzésekor
Az országúti fényszórók beállítása Beállítás a hagyományos eljárással Beállítás készülékkel
A mérőernyőn látható kép a távolsági fényszóró ellenőrzésekor
A megfelelően beállított fényszórók
Forrás: Bosch
Forrás: Bosch
1 – A fényszóró tengelyének döféspontja a mérőernyőn 2 – A mérőernyő
A megfelelően beállított fényszórók
a – Tompított fény b – Távolsági fény
Forrás: Bosch
Indító akkumulátorok
Akkumulátor
Akkumulátor felépítése
2.3. Áramerősségek A terhelőáram hatása a tényleges tárolóképességre
A tiltott terület értelmezése – az akkumulátort tilos 14,4 V-nál magasabb feszültséggel tölteni
A különböző szabványok szerinti hidegindító áramok értelmezése
Forrás: Perion
A hőmérséklet hatása a tényleges tárolóképességre
Gondozásmentes síklemezes Bosch akkumulátorok szerkezete, működése és jellemzői
1 – Sarokzászlós sugaras lemezrács 2 – Közfal-áthegesztéses cellaösszekötés 3 – Polietilén tasakszeparátor 4 – A lemezköteg letámaszkodik a cellák aljára 5 – Visszagyulladás-gátlós záródugó Forrás: Bosch
Számítógéppel optimalizált különböző kialakítású lemezrácsok
Forrás: Perion
Állapotjelző felépítése és működése
1 – Rögzítődugó 2 – Fényáteresztő műanyag 3 – Fekete műanyag kalitka 4 – Zöld golyó
Felitatott elektrolitú csavartlemezes akkumulátorok 1 – Akkumulátorház 2 – Fedél 3 – Felcsévélt lemezköteg
1 – Kerámia visszaégésgátló
4 – Pozitív lemez
2 – Akkumulátor fedél
5 – Negatív lemez
3 – Gumi nyomáshatároló szelep
6 – Elektrolittal átitatott többrétegű üvegszövet 7 – Cellaösszekötő hidak 8 – Biztonsági szelep 9 – Kivezetés (főpólus) 10 – Durva szövésű üvegszövet összefogó 11 – Rögzítőperem Forrás: Optima University
Töltési jelleggörbék
a, A töltőáram alakulása 14,4 V-os U jellegű töltés esetén, ha a telep teljesen feltöltött
b, a, A töltőáram alakulása 14,4 V-os U jellegű töltés esetén, ha a telep teljesen töltetlen Forrás: Optima University
Akkumulátorok diagnosztikai vizsgálatai
Savsűrűség Hidegindító áram Startkapacitás Viselkedés a gépjárműben (együttműködés a generátorral és a villamos hálózattal)
Akkumulátor állapotának, töltöttségének vizsgálata Elektrolit sűrűségének mérése Forrás: Műszaki Könyvkiadó
Merülőtestes sűrűségmérő 1 – Gumilabda 2 – Üvegből készült ház 3 – Merülőtest mérőbeosztással 4 – Csatlakozó gumicső a felszíváshoz 5 – Leolvasás vonala (a felületi feszültség figyelembe vételével)
Abbe-féle refraktométer Forrás: Műszaki Könyvkiadó
Optikai, fénytörés elvén működő sűrűségmérő a) A műszer nézeti képe 1 – Okulár (szemlencse) 2 – Műanyag záróprizma 3 – Mérőablak 4, 5 – Hűtőfolyadék, elektrolit mintavevő b) Mérőablak 1 – Jó 2 – Megfelelő 3 – Tölteni 4 – Elektrolit sűrűsége 5 – Hűtővíz fagyáspontja Az elektrolit sűrűsége, az akkumulátor töltöttsége és a nyugalmi cellafeszültség közötti kapcsolat
Forrás: Műszaki Könyvkiadó
Ólomakkumulátorok vizsgálatai
A motorindítási feladatra készült ólomakkumulátorok kapacitásának, indítóképességének — gyártót kötelező — típusvizsgálati előírásait szabványok rögzítik, melyek általában —18 °C akkumulátor kiinduló hőmérsékletre vonatkoznak. A hazai előírás szerint az indítóképességet az akkumuláor névleges Ah kapacitásérték háromszorosának megfelelő terhelőáram, mellett kell mérni. A vizsgálat során a terhelőáramot közel állandó értéken tartva, o kisütést a névleges feszültség feléig kell folytatni. Az akkumulátor startkapacitás értéke akkor megfelelő, ha a kisütés ideje nagyobb három percnél. A DIN 72311 szerint —18 °C hőmérsékleten kell terhelni az akkumulátort az ún. hideg vizsgálati áramerősséggel, melyet az akkumulátorokon feltüntetnek. l’rtéke hozzávetőlegesen az Ah kapacitás négyszerese. A terhelés első 30 másodpercében a kapocsfeszültség nem lehet 8,4 V-nál kisebb, és 180 másodperc után pedig 6,0 V értékű lehet minimálisan
Terhelt kapocsfeszültség mérése Forrás: Műszaki Könyvkiadó
Akkumulátorvizsgáló készülék a terhelt kapocsfeszültség méréséhez 1 – Szénoszlop ellenállás 2 – Feszültségosztó 3 – Sönt 4 – Főkapcsoló és időrelé 5 – Akkumulátor 6 – Feszültségmérő 7 – Feszültségmérő-műszer mérővezetékei 8 – Terhelővezetékek 9 – Árammérő műszer
Terheléses vizsgálat értékei C20 az akkumulátor 20 órás kisütéshez tartozó töltéstároló képessége Forrás: Műszaki Könyvkiadó
Váltakozó áramú gépjármű-generátorok
Körmös pólusú váltakozó áramú generátor
Körmös pólusú generátor
1 – Csúszógyűrű-oldali pajzs 2 – Egyenirányító 3 – Teljesítmény dióda 4 – Gerjesztő dióda 5 – Szabályzó, kefetartó és szénkefe 6 – Állórészvasmag 7 – Forgórész 8 – Ventilátor 9 – Ékszíjtárcsa 10 – Meghajtóoldali pajzs
A körmös pólusú generátor mágneses köre
Kiálló pólusú generátor
1 – Csúszógyűrű-oldali pajzs 2 – Szénkefe 3 – Gerjesztőtekercs 4 – Generátorház 5 – Állórésztekercs 6 – Meghajtóoldali pajzs 7 – Csapágytömítő gyűrű 8 – Ékszíjtárcsa 9 – Zsírzószelence 10 – Ventilátor 11 – Zsírzócső 12 – Állórészvasmag 13 – Kiálló pólus 14 – Csúszógyűrű burkolat 15 – Csúszógyűrű 16 – Teljesítmény dióda 17 – Hűtőtest 18 – Zavarszűrő kondenzátor 19 – Dugaszoló aljzat
A kiálló pólusú generátor mágneses köre
Generátorok jelleggörbéi és jellemző adatai A N1 típusú Bosch generátor I = f(n) és P = f(n) jelleggörbéje és jellemzői n0 – minimális fordulatszám (ennél a fordulatszámnál éri el a generátor névleges feszültségét) nL – a motor alapjárati fordulatszám-tartományához tartozó generátor fordulatszám-tartomány n2/3 – ennél a fordulatszámnál éri el a generátor a névleges árama kétharmadát nN – névleges áramhoz tartozó fordulatszám nmax – maximális fordulatszám (mechanikai határadat) IL – nL-hez tartozó áram 2/3 IN - a névleges áram kétharmada IN – a generátor, névleges árama Imax – nmax -hoz tartozó árama Forrás: Bosch
Bosch járműgenerátorok adatmegadása
Forrás: Bosch
Generátorok diagnosztikai vizsgálatai
Töltő feszültség Töltő áramerősség Diódák műszaki állapota, működése Viselkedés a gépjárműben (együttműködés a generátorral és a villamos hálózattal)
Indító motorok
Belsőégésű motorok indítási feltételei, beindulási fordulat-szám, indítási határhőmérséklet, indítási nyomatékszükséglet és a motorindítás folyamata Beindulási fordulatszámok:
Forrás: Bosch
Indítási határhőmérséklet
a – Adott feltételek mellett, az indítómotorral létrehozható fordulatszám, a hőmérséklet függvényében b – Beindulási fordulatszám a hőmérséklet függvényében
Forrás: Bosch
Indítási nyomatékszükséglet
MS – Adott feltételek mellett az indítómotor nyomatéka MM – A motor átforgatásához szükséges átlagnyomaték
Forrás: Bosch
A motorindítás folyamata
1 – A motor átlagnyomatéka elméletben 2 – Az indítómotor forgatónyomatéka 3 – A motor elméleti átlagnyomatéka és az indítómotor nyomatéka együtt 4 – A valós össz-forgatónyomaték a szabálytalan égés következtében A – Szabálytalan égés B – A motor szabályos működése C – Az indítózás vége, a motor önálló működése
Forrás: Bosch
Állandó mágneses indítómotorok belső kapcsolása
1 – Behúzó- és kapcsolómágnes H – Tartótekercs E – Behúzótekercs 2 – Állandó mágnes 3 – Forgórész
Forrás: Bosch
Állandó mágneses indítómotorok Felépítése és működése 1 – Meghajtó fogaskerék 2 – Fogaskoszorú 3 – Görgős szabadonfutó 4 – Kapcsolókar 5 – Állandó mágnes 6 – Forgórész 7 – Kommutátor és a bronzkefe 8 – Behúzó- és kapcsolómágnes 9 – Indítógomb (gyújtáskapcsoló) 10 – Akkumulátor
Forrás: Bosch
Soros gerjesztésű, belsőáttételes, kapcsolókaros indítómotor szerkezeti felépítése és működés 1 – Meghajtó fogaskerék 2 – Fogaskoszorú 3 – Görgős szabadonfutó 4 – Kapcsolókar 5 – Bolygómű 6 – Pólusvas 7 – Gerjesztőtekercs 8 – Forgórész 9 – Kommutátor és a bronzkefe 10 – Behúzó- és kapcsolómágnes 11 – Indítógomb (gyújtáskapcsoló) 12 – Akkumulátor
Forrás: Bosch
Állandó mágneses, belső áttételes indítómotor 1 – Meghajtó fogaskerék 2 – Fogaskoszorú 3 – Görgős szabadonfutó 4 – Kapcsolókar 5 – Bolygómű 7 – Forgórész 8 – Kommutátor és a bronzkefe 9 – Behúzó- és kapcsolómágnes 10 – Indítógomb (gyújtáskapcsoló) 11 – Akkumulátor
Forrás: Bosch
Indítómotorok jellemző adatai
Forrás: Bosch
Indítómotor vizsgálata, meghibásodásai, javítása Beépített indítómotor vizsgálata Forrás: Műszaki Könyvkiadó
1 – Indítómotor 3 – Test (karosszéria) 5 – Áramtalanító főkapcsoló 7 – Feszültségmérés az akkun
2 – Akkumulátor 4 – Testkábel 6 – Árammérő (sönt vagy árammérő fogó) az indítókábelnél 8 – Feszültségmérés az indítókábelen 9 – Feszültségmérés a testkábelen
Forgórész hibái, ellenőrzése és javítása
Forrás: Műszaki Könyvkiadó
Forrás: Műszaki Könyvkiadó
1 – Kommutátor 2 – Forgórésztekercs 3 – Vasmag 4 – A fogaskerék ütköztető tárcsája 5 – Ütközőrugó 6 – Kapcsolótárcsa 7 – A fogaskerék ütközőgyűrűje 8 – A forgórész tengelyének támasztógyűrűje 9 – Alátét a forgórész tengelyirányú mozgásának beállítására
A kommutátor ütésének mérése
Állórész hibái, ellenőrzése és javítása Forrás: Műszaki Könyvkiadó
a) Kefetartó szigetelésvizsgálata b) Bronzkefe szakadásvizsgálata
Forrás: Műszaki Könyvkiadó
Zsugorbronz csapágypersely behúzása a csapágyfuratba
A javított indítómotor próbapadi vizsgálata Forrás: Műszaki Könyvkiadó
Indítómotor felszerelése a próbapadra a) Szorítókengyellel b) Csavarkötéssel
Indítómotorok jelleggörbéje
Forrás: Bosch
Az indítórendszer komplex diagnosztikai vizsgálata
A gépjárműmotor indítórendszere — annak működtetése közben — több jellemző együttes mérésével vizsgálandó. Akadályozzuk meg a motor beindulását. Otto-motornál például a tápszivattyú relé eltávolításával, központi ún. karosszéria elektronikával szerelt gépjárműnél a vonatkozó biztosíték eltávolításával (semmi esetre se a szüntessük meg a gyújtást!); EDC dízelmotornál a gyártó előírása szei int járjunk el. Mérendő paraméterek (melyeket diagnosztikai padok az áramellátó- és indítórendszer vizsgálati menüpontban felkínálnak): I. az akkumulátor kapocsfeszültsége, 2. az indítómotor áramfelvétele, 3. az indítási fordulatszám, 4. feszültségesés az akkumulátor pozitív pólusa és a motortest között, 5. feszültségesés a motortest és az akkumulátor negatív pólusa között, 6. feszültség a gyújtótekercs(ek) 15-ös pontján.
Az idítórendszer komplex vizsgálata
Az indítómotor áramfelvételét egyrészről a belső égésű motor forgatási ellenállása határozza meg. A forgatási ellenállásra befolyással van a motor mechanikai ellenállása, a motorhőmérséklet (kenőanyag és hűtőközeg), a fojtószelephelyzet, (esetleg a gyújtógyertyák vagy porlasztók ki- vagy beszerelt helyzete), a motor tényleges kompresszió-végnyomása stb. Az áramfelvételt másrészről az indítómotor műszaki állapota befolyásolja, tehát az akkumulátor terhelése igen sok tényező együttes alakulásától függ. Az akkumulátor kapocsfeszültségéflek 20+5 °C hőmérsékleten, 10 másodpercig ndítómotor működtetés után nem szabad 12 V-os rendszerben 9,5 V alá esnie. Kifogástalan állapotban 4—7 másodperc indítózás után állandósul a kapocsfeszültség 10,2 V érték felett, ekkor a vizsgálat befejezhető.
Az
áramfelvétel személygépkocsi 2 liter lökettérfogatú Ottomotorjánál 90—130 A, a fordulatszám 280—350 min 1 között várható.
