Motor mechanikai állapotának vizsgálata Pintér Krisztián
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Gépjárművek Tanszék 1111 Budapest Sztoczek u. 6
[email protected]
A gyakorlat célja Gépjármű motorok mechanikai állapotának szétszerelés nélküli vizsgálata. Tkp.: Gépjármű motorok diagnosztikai vizsgálata. Diagnosztika: megbontás nélküli vizsgálat. célja: - állapot ellenőrzés - hibák gyors feltárása oka: - vmilyen észlelt hiba - TMK 2
A gyakorlat célja A motor diagnosztizálása során ellenőrizzük beállításait, kopásait. Az alkatrészek állapotára működésük jellemzőiből következtetünk. Megfelelő vizsgálati sorrend: azt az alkatrészt ellenőrizzük először, mely a továbbiakban vizsgálandók működésére is kihat. Így: - mechanikai vizsgálatok - gyújtásvizsgálatok - üzemanyag ellátás vizsgálata 3
Mechanikai vizsgálatok Során vizsgáljuk: - az égéstér állapotát - a szelepek-hengerfej, dugattyúk-hengerfal tömítettségét - a szelephézagot - a vezérlés működését - egyéb rendellenességekre vonatkozó kiegészítő vizsgálatok: - olaj- és vízveszteség - ékszíjak feszessége stb. 4
Gyújtóberendezés vizsgálata Során vizsgáljuk: - gyertyák - megszakító érintkezők - gyújtótekercs - kondenzátor - feszültség szabályozó - indító motor - generátor - akkumulátor - kábelek állapotát 5
Üzemanyag ellátás vizsgálata Során vizsgáljuk: - keverékképzés - szívócsővezeték- és tartozékai tömítettség vizsgálata - vákuummal működtetett segédberendezéseket - tüzelőanyag-szivattyút - porlasztót - tüzelőanyag- és levegő vezetékeket - keverék-előmelegítés eszközeit
6
A gyakorlaton használt berendezések, műszerek - Regisztráló sűrítési csúcsnyomás mérő - ELKON S-111 nyomás és nyomásveszteség mérő műszer - Kartergáz mennyiség-mérő - Depressziómérő műszer
7
A motor diagnosztika lépései 1.) Mechanikai hatásfok kiszámítása fékpadi mérést követően 2.) Hiba detektálás diagnosztikai módszerekkel: Járó motornál végzett mérések: 2.1) Szívócső depresszió mérés 2.2) Kartergáz mennyiség mérés Álló motorral végzett mérések: 2.3) Sürítési csúcsnyomás mérése 2.4) Hengerek nyomásveszteség mérése 8
Mechanikai hatásfok meghatározása Morse eljárással Peff , z = M mért * ω mért = Fmért * k * 2Π * n = Fmért * n * k * 2 * Π (W) Henger lekapcsolás : Pind,i = Peff , z − Peff ,( z −1)i
Tfh, Peff,i azonos hengerenként ⇒ η mech =
Peff ,i Pind ,i
Peff , z =
Peff , z
z − Peff ,( z −1),i
Teljes terhelésnél, Otto - motornál :η mech = 0,8 − 0,86 9
Szívócső depresszió mérés Depresszió szükséges: - levegő, illetve keverék beszívásához - előgyújtás szabályozásához - fékrásegítőhöz A szívócsőben mérhető depresszió jellemzi a légszűrő-porlasztófojtószelep-szívócső-henger állapotát. Depresszió mérés előnye: végnyomást vagy nyomásveszteséget mérve vizsgálni és beállítani csak egymást követően lehet, itt rögtön, egy lépésben. Depresszió mérés előtt: - motor alapjárat beállítása - szelephézag beállítása Mérés olyan helyen, ahol homogén áramlástér van. 10
Szívócső depresszió mérés Alapjárat beállítása: Alapjárati 1.) Bállítjuk a kívánt alapjárati fordulatot 2.) Keverékszabályozó csavarral egyenletes fordulat melletti maximális depressziót állítunk be. 3.) A fordulatot visszaállítjuk a kívánt értékre. Depresszió mérés eredménye: 0.6-075 bar n=800 1/min-nél
11
Szívócső depresszió mérés Csatlakozás a szívás irányából nézve a fojtószelep alatt. A depressziós előgyújtás szabályozó csatlakozója környékén inhomogén az áramlás. Ezen csatlakozó előtt mérve belemérjük a szabályozó vezetékének vagy membránjának tömítetlenségét is. Utólag csatlakozva: furat a porlasztó hőszigetelő alátétében. Teljesítmény ← maximális töltési fok ← maximális depresszió ← jó szelephézag Vdugattyú maximális a löket közepén → itt max. a depr. → itt legyen max. a szelephézag
12
Szívócső depresszió mérés Szívószelep hézag csökken szelepnyitás időtartama növekszik → töltési fok javul DE - korán nyitott szívószelepen át kipufogó gázok jutnak a szívócsőbe / ezt visszaszívja később - keverék a sürítés során még nyitott szívószelepen át a szívócsőbe kerülhet. Szívószelep hézag növekszik szelepnyitás időtartama csökken, a szelepemelkedési görbe meredekebb szakaszán mozgunk → a szívási idők nem befolyásolhatók olyan mértékben, mint fent. - biz. határ felett növekszik a motorzaj - tnyitási csökken → töltésfok romlik → depresszió és teljesítmény csökken 13
Szívócső depresszió mérés Kipu. szelep hézag csökken tnyitási növekszik → tökéletlen égés - szívóütemben a nyitott kipu. szelepen kipu. gázt szív vissza Kipu. szelep hézag növekszik tnyitási csökken → kipu. gázok nem távoznak motorzaj növekszik Összegezve: hézag csökkentés → depresszió csökkenés hézag növelés → depr. kevésbé változik, de zajos motorüzem 14
Szívócső depresszió mérés Eredmények: 1.) Mutató a kielégítő depresszió tartományban, ingadozás nélkül áll. Telj. növelés csak gyújtás állításával érhető el, ekkor depresszió csekély mértékben növekszik. 2.) Elegendő depresszió, de a mutató kis amplitúdóval kileng: - rendellenes, kihagyó gyújtás - égéstermék marad a hengerben 3.) Eléri az elegendő depresszió tartományát DE nagy kilengésekkel az elégtelen tartományba is átlendül: - hibás gyújtás beállítás
15
Szívócső depresszió mérés Korai vagy utógyújtás: Gyújtás elosztót az utógyújtás irányába mozdítva HA ekkor depr. csökken → előgyújtás már megfelelő vagy túl nagy volt. Előgyújtás beállítás: Addig növeljük az előgyújtást, amíg a depresszió minimális lesz. Innen az utógyújtás felé forgatjuk, amíg a depr. növekedés ismét csökkenésbe megy át. 4.) Nem éri el a kívánt depr. értéket, ingadozik. A porlasztó torkát lezárva a depresszió növekszik: A henger és a porlasztó közt a szívócsőbe hamis levegő jut: kisebb depr. → szegényebb keverék → tökéletlen égés → depr. ingadozás 16
Szívócső depresszió mérés Oka: tömítetlenség - fojtószelep-tengelynél - a hengerfej tömítésnél - a szívócső és a hengerfej közti tömítésben - a porlasztó és a szívócső csatlakozó tömítésében 5.) Nem éri el a kívánt depresszió értéket, erősen, szabályosan ingadozik: rossz szelepvezérlés, megnyúlt vezérmű lánc 6.) Eléri a kívánt depressziót, de erősen, egyenletesen visszaesik: egy rosszul záró szelep / törött szeleprugó, fennakadt szelep - kipu szelepen kipu. gázt szí szívó ütemben → depr. csökkenés - szívó szelepen keveréket tol vissza szívócsőbe → kipu ütem alatt depr. csökkenés 17
Szívócső depresszió mérés 7.) Nem éri el a kívánt depressziót és ingadozik: olajkoksz a dugattyún, égéstérben, szelepüléseken. Lerakódások → rosszabb töltetcsere → maradék gázok → csökken a depresszió Az ingadozás oka ilyenkor: nem azonos lerakódások hengerenként. 8.) Eléri a kívánt depressziót, de lassan és egyenletesen esik: eldugult kipufogó vezeték
18
Kartergáz mennyiség mérés Lebegőtestes áramlásmérővel végezzük a mérést. A karter légterét igen kis ellennyomással terheli. A hengerek periodikus működése következtében a kartergáz térfogatárama „lüktet”, azaz periodikusan változik. Ennek csillapítására egy 40-60 literes csillapító edényt puffert kell a motor és a kartergáz mennyiségmérő közé helyezni. Elfogadható értéke 1-1,5 literes motornál: 0,2-0,5 l/sec.
19
Sürítési végnyomás-mérő Csak összehasonlító mérésre alkalmas Nagy a mérési pontatlansága A szelepek és a dugattyúgyűrűk tömítetlenségét ellenőrzi. Az átfújás mértéke függ a rendelkezésre álló időtől: kis n → sürítési ütem hosszú → kisebb végnyomás mérhető / akkufesz. fontos a méréskor motor hőm. → tmotor ↑ → növekszik a végnyomás → hideg olaj → jobban tömít DE lassabban forog a motor 20
Sürítési végnyomás-mérő Jó állapotú benzinmotor: 8-15 bar / sürítési aránytól függően Kopott benzinmotor: 5-8 bar Diesel motor: 20-30 bar Csatlakozás benzinmotorhoz: gumikúpos csatlakozó Diesel motorhoz: menetes csatlakozó furat
21
Sürítési végnyomás-mérő Két rendszer: - Motometeré: visszacsapó szelepes → sürítő tér nem növekszik a műszer térfogatával - nincs visszacsapó szelep: kisebb a mért végnyomás, mint fent Fontos: - minden hengerből kicsavarni a gyújtó- ill, izzító gyertyát - diesel motorokon a tűza. hozzávezetést el kell zárni - mérés előtt égési maradványok eltávolítása: forgatás indító motorral - fojtószelepes motorokon padló gáz: nincs fojtás - max. nyomás a 10-12. sürítési ütemben 22
Sürítési végnyomás-mérő - Kis szelephézag ill. rosszul záró szelepek → kipu szelep szeleptányérja és ülése beég → tömítetlen kipu. szelep: kipu. gázt szív vissza → töltési fok romlik - Törött szeleprugó, szelepek fennakadása: → mint fent - Kopott v. törött dugattyúgyűrű → kis végnyomás és nagy olajfogyasztás - Kopott, sérült hengerfal → mint fent - Sérült hengerfej tömítések → szomszédos hengerekből v. kívülről levegőt szív: romló keverési arány, csökkenő végnyomás: KIS TELJ. 23
Sürítési végnyomás-mérő Minden hengerben elegendően nagy és egyforma a végnyomás: hiba lehet a vezérműben, gyújtóberendezésben, porlasztóban, tüza. szivattyúban, befecskendező szivattyúban, fúvókában Minden hengerben kis végnyomás: hiba a motor szerkezetében Hengerenként nagyobb eltérések: második mérés előtt olaj a hengerbe ha ekkor nagyobb végnyomás → hengerfal, dugattyú, gyűrű sérülés ha ismét kicsi → szelepeken, hengerfalon, dugattyúgyűrűn is hiba 24
Hengerek nyomásveszteség mérése Elméleti alapok: Sorbakötött fojtások tömegáramai: nyomásmérő
kompresszor nyomás szabályozó
etalon fojtás
25
Hengerek nyomásveszteség mérése Kis fojtás
m
M3 M2
Nagy fojtás
M1 p0
pszab
pmért
Piros / etalon fojtás: mmax ha pmért=p0, ha pmért=pszab nincs m Zöld / henger fojtás: ha pmért=p0 nincs szállítás Egyensúlyban a két fojtás tömegáramai egyenlőek: kialakul egy munkapont. Mely jellemző a henger fojtásai 26
Hengerek nyomásveszteség mérése Vizsgáló közeg a hengertérbe nyomott nagynyomású levegő. Próbanyomás: 5-12 bar. Jó motor veszteségei: 7% Kopottabb motor: 9-10% Tömítetlenségek, melyek ilyen módon detektálhatóak: -szívószelepnél: levegő ekkor a szívóvezetéken-porlasztónlégszűrőn át távozik - kipufogószelepnél: levegő a kipufogóvezetéken át távozik - dugattyúgyűrűk, dugattyúk: levegő a forgattyúsházba áramlik - hengerfal: forgattyús ház-olajbevezető csonk-nívópálca furata v. lélegeztető csonk - hengerfej tömítés: hűtővízbe → bevezető csonkban buborékok léghűtéses motorokon régen szappanos trükk 27
