Det er almindeligt kendt, at bilindustrien er en af de største fordele ved teknologi, hvilket har resulteret i vægtreduktion, informationstrafikstyring, let diagnosticering og vedligeholdelse. Grundlaget for innovation i biler i dag er i indbygget elektronik, og hvordan de styrer eller letter de nødvendige operationer i en bil.
For at forstå, hvordan nutidens køretøjer fungerer, er viden om mekanik ikke nok. Det er nødvendigt at forstå grundlæggende elektricitet, og ud fra dette, det grundlæggende i elektroniske systemer.
I dette scenarie, for at begynde at diagnosticere turbinekontrolsystemets fejl, skal teknikeren starte med at kende systemets drift, primært fordi det er et system, der er elektronisk styret af en elektronisk central, og som afhænger af driften af flere sensorer for dens perfekte funktion.
For fuldt ud at forstå fordelene ved turbinestyringssystemet med variabel geometri er det nødvendigt at forstå driften af det konventionelle turboladede system.
⦁ Drift af turboladet system
Turboladeren, populært kendt som en turbo, er dybest set en luftpumpe. Turboladeren har den funktion at komprimere, hvilket får mere luftmasse til at passe ind i samme volumen af forbrændingskamrene, og dette begunstiger følgelig forbrændingen af mere brændstof og genererer mere kraft og drejningsmoment i motoren.
De varme udstødningsgasser, der forlader motoren efter forbrænding, får turbinerotoren til at rotere.
• Denne rotor er forbundet med en anden rotor med en aksel.
• Rotation af turbinehjulet får kompressorhjulet til at rotere med samme hastighed.
• At rotere kompressorrotoren trækker luft fra atmosfæren, komprimerer den og pumper den ind i motoren.
Figuren viser systemets dynamik.
⦁ Turboladeregenskaber
• Gør det muligt for en lille motor at have samme effekt som en meget større motor.
• Gør større motorer endnu mere kraftfulde og hjælper med at reducere emissionen af forurenende gasser, da turboen sprøjter mere luft ind i motoren, hvilket gør forbrændingen mere komplet og renere.
• Reducerer brændstofforbruget.
• Friktionsvarmetabet øges dramatisk med stigende motorstørrelse. Mindre, turboladede motorer udnytter energien bedre ved at spilde mindre energi gennem varme og friktion.
• Forhindrer strømtab og ufuldstændig forbrænding i store højder. (sort røg).
⦁ Variable Geometry Turbo (TGV)
TGV-turboen (variabel geometri) adskiller sig fra den konventionelle turbo ved brugen af en plade eller krone, hvorpå der er monteret bevægelige finner, der kan orienteres (alt sammen) i en bestemt vinkel ved hjælp af en stang og et håndtag mekanisme skubbet af en pneumatisk kapsel for at opnå maksimal luftkompression. Ved lav R. P. M. skal finnerne lukkes, da en formindskelse af sektionen mellem dem øger hastigheden af udstødningsgasserne, der støder kraftigere ind på turbinens rulleblade (mindre sektion=større hastighed).
Når motoren stiger fra R. OM EFTERMIDDAGEN. og øger trykket i indsugningsmanifolden, detekterer den pneumatiske kapsel det gennem et rør, der er direkte forbundet til indsugningsmanifolden og omdanner det til en bevægelse, der skubber styresystemet af finnerne, så de bevæger sig til en åben position, så det reducerer hastigheden af udstødningsgasserne, der rammer turbinen (større sektion=mindre hastighed).
Linnerne er monteret på en krone, som vist nedenfor, og gevindskaftet, der forbinder den pneumatiske kapsel, kan justeres, så finnerne åbner før eller efter. Hvis finnerne er ved maksimal åbning, indikerer det, at der er en funktionsfejl, da den maksimale hældning kun anvendes til nødfunktionen.
Fordelene ved TGV-turboladeren kommer fra at opnå en mere progressiv drift af den kompressorladede motor.
I modsætning til de første motorer udstyret med en konventionel turbolader, hvor der var et stort spring i kraft fra lave til høje omdrejninger, var adfærden ikke længere brat for at opnå en meget progressiv effektkurve med et stort tryk fra lave omdrejninger i minuttet og opretholdes over et bredt område af motoromdrejninger.
⦁ Elektronisk systemarkitektur
For at systemet skal fungere perfekt, har motorkontrolcentret brug for motorens driftsparametre gennem analyse af signalerne sendt af flere sensorer fra forskellige systemer, figuren nedenfor viser det skematiske diagram og de involverede hovedkomponenter.
For at motorens kontrolcenter skal kunne styre turboladerens drift korrekt i henhold til de forskellige driftsforhold, skal den konstant modtage information fra flere sensorer, såsom:
⦁ Gaspedalens positionssensor (APP);
⦁ Motorkølevæsketemperatursensoren (ECT);
⦁ Luftmassesensor (MAF);
⦁ Indsugningslufttemperatursensor (IAT);
⦁ Vehicle Speed Sensor (VSS);
⦁ Gearkasseskifteposition eller vognbaneinformationssensorer;
⦁ Sensoren for manifoldens absolutte tryk (MAP);
⦁ EGR-positionen - hvis monteret.
⦁ Casestudie
Efter de nødvendige foreløbige forklaringer, lad os komme til selve sagen. Ejeren af køretøjet ankommer til L. Rabelo Diagnóstico Automotivo-værkstedet, hvor jeg er partner-ejer, og rapporterer, at køretøjet har indsprøjtningslyset på instrumentbrættet, og at køretøjets motor viser lav ydeevne.
Den første handling, jeg tog, var at bekræfte uregelmæssigheden, jeg startede køretøjet og identificerede hurtigt, at turboladeren ikke rigtig fungerede korrekt, på grund af forskellen i motortone mellem den første aktivering af speederpedalen og de andre. Ved den første aktivering efter start af motoren er der en regelmæssig tilførsel af luft til det indre af motoren, verificeret af den hurtige stigning i rotationen og den karakteristiske støj, en anden situation, når der trykkes på speederen igen, når der er en pludselig ændring i motorstøjen..
For at bekræfte, kørte jeg prøvekørslen og bekræftede kundens klager.
Det næste trin var at installere det diagnostiske værktøj (scanner) for at kontrollere tilstedeværelsen af en fejlkode, der kunne hjælpe mig med diagnosen, idet man huskede, at kunden oplyste, at injektionslyset var tændt på panelet, hvilket beviste tilstedeværelsen af nogle DTC relateret til sagen.
Figuren viser scannerskærmen med fejlkoden i hukommelsen.
Fejlkoden P0045, der henviser til turboladerens aflastningsventil - åbent kredsløb, ville være min guide til at finde årsagen til uregelmæssigheden i motoren.
For at fortsætte diagnosen var det nødvendigt at kende de elektriske forbindelser, der var involveret i dette kredsløb, så mit næste skridt var at få adgang til det elektriske diagram for det pågældende system.
Figuren viser i detaljer alle de stik, ben og ledningsfarver, der danner forbindelsen mellem motorkontrolmodulet og turboen med variabel geometri, samt TGV-drivmotoren og knivenes positionssensor.
Når vi ser på det elektriske diagram, kan vi tydeligt se fra TGV-siden de involverede komponenter, såsom klingepositionssensoren og dens drivmotor. Og på den centrale side, pinout'en, hvor motorstyresignalet kommer ud, sensorens forsyningsspænding, sensormassen og pinden, der er ansvarlig for at modtage sensorsignalet, der henviser til placeringen af knivene.
Uden at spilde tid startede jeg de elektriske test af systemet for at identificere enhver elektrisk fejl, da fejlkoden informerede mig om, at der var en elektrisk anomali, i tilfælde af et åbent kredsløb.
Den første måling var i forhold til sensorens strømforsyning, som ifølge diagrammet ville have en værdi på 5,00V og målingen skulle foretages på ben 3 og 5 på TGV-modulstikket. Figuren viser placeringen af TGV-modulet.
Figuren viser stikket med 5 ben (2 ben til motorstyring, 1 sensor positiv ben, 1 sensor jordstift, 1 sensor signal pin).
Identificerede de passende ben (3 og 5), vi tjekkede strømforsyningsspændingen for knivens positionssensor.
Med resultatet af målingen (4,98V) fandt vi ud af, at der var positiv og negativ strømforsyning til sensoren, derfor var det nødvendigt at bekræfte sensorresponsen og integriteten af selen i turbomotorens styreledninger.
For at fortsætte testene var det tid til at kontrollere TGV-positionssensorens respons, men ved at udføre en mere detaljeret undersøgelse nåede vi frem til informationen om, at der er en asynkron netværkskommunikation mellem TGV-huset og modulet af motoren bevæger informationen om vingernes position gennem dette netværk, som kun har én trafikretning, fra TGV-huset til modulet.
Sammenfattende: TGV-positionssensoren giver en signalspænding, der ændres i forhold til TGV-vingevinklen. Det brugerdefinerede integrerede kredsløb konverterer spændingsbaseret transmissionsinformation til serielle data ved hjælp af J2716 SENT (Single Edge Nibble Transmission)-protokollen fra SAE (Society of Automotive Engineers) mellem TGV-huset og motormodulet i signal-/seriedatakredsløbet. Motormodulet afkoder det serielle datasignal og bruges som spændinger til TGV-positionssensoren.
Figuren nedenfor viser det typiske signal for denne type kommunikation, som kun er muligt at visualisere ved hjælp af et oscilloskop.
På denne måde besluttede vi, at selv ved at udføre optagelsen med et oscilloskop, ville vi ikke være i stand til at vide, om oplysningerne om knivenes position var korrekte, så vi besluttede at teste kontinuiteten af de ledninger, der forbinder TGV-motor til motorens kontrolcenter.
Ved brug af det elektriske diagram vist i figuren nedenfor kan vi se, at ben 72 på ECU-stik B kommunikerer med ben 1 på TGV, og at ben 73 på ECU-stik B kommunikerer med ben 2 på TGV.
Figuren nedenfor viser den måling, vi foretog mellem ben 72 på motormodulet og ben 1 på TGV.
Da vi udførte målingen, verificerede vi modstandsværdien svarende til 0,3 ohm, hvilket viste os, at ledningen, der forbinder ben 72 (midterside) og ben (1 side af TGV) var i perfekt stand.
I betragtning af kontinuiteten fortsætter vi med at måle kontinuiteten af de andre ben (73 på motorens centrale side) og 2 (TGV-siden). Figuren nedenfor viser testresultatet.
Ved at observere multimeterskærmen konkluderede vi, at der ikke var nogen kontinuitet, da måleresultatet gav uendelig modstand. O. L i multimeteret betyder Open Loop på engelsk, som på godt portugisisk betyder åben loop eller i vores sammenhæng åbent kredsløb.
Bekræftede uregelmæssigheden, vi besluttede at udføre en visuel inspektion og identificerede hurtigt årsagen til problemet. Figuren viser motorens centrale stik og stiftpositionen 73.
Vi identificerede, at den hvide/sorte ledningsterminal (ben 73) praktisk t alt var løs inde i stikket, og at den allerede praktisk t alt var brudt, når den blev fjernet fra dens hus, dvs. kontakten med den centrale pind var allerede kompromitteret, hvilket resulterede i manglen på kommando af den geometriske turbomotor, der driver knivene, hvilket forklarer den manglende motorydelse.
På grund af konnektorens tilstand spurgte vi ejeren, om køretøjet havde gennemgået nogen service, hvor stikket eller selve styreenheden blev fjernet, ejeren oplyste, at på grund af denne fejl, der tidligere var intermitterende, tog køretøjet til et andet værksted, hvor reparatører havde udført test på dette stik.
Jeg konkluderede ud fra konnektorens tilstand, billede nedenfor, at nogen havde udført testen ved at bruge multimeterets ledninger direkte, tvinge og beskadige terminalen fuldstændigt.
Efter at have udskiftet terminalen og bekræftet effektiviteten af kontakten mellem TGV-motoren og motormodulet, vendte køretøjet tilbage til normal drift, hvilket fremgår af motorstøjen og kundens køretest.
Vi ses næste gang!
