Analiza metod badania turbosprężarek pojazdów samochodowych

Podobne dokumenty
Wykaz ważniejszych oznaczeń i skrótów Wprowadzenie... 13

1. BADANIA DIAGNOSTYCZNE POJAZDU NA HAMOWNI PODWOZIOWEJ

SPIS TREŚCI. Przedmowa... 8

Dalsze informacje na temat przyporządkowania i obowiązywnania planu konserwacji: patrz Okólnik techniczny (TR) 2167

NAPRAWA. 1) lokalizuje uszkodzenia zespołów i podzespołów pojazdów samochodowych na podstawie pomiarów i wyników badań diagnostycznych;

technik mechanik kwalifikacji M.18. Numer ewidencyjny w wykazie podręczników MEN: 56/2015 Od autorów 9 1. Wiadomości wstępne

Wymagania edukacyjne Technologia napraw zespołów i podzespołów mechanicznych pojazdów samochodowych

Spis treści. 1. Badanie układu samodiagnostyki w silniku benzynowym typu Struktura systemu sterowania silnikiem benzynowym typu

Mechanika i Budowa Maszyn Studia pierwszego stopnia

Wydajne wentylatory promieniowe Fulltech o wysokim ciśnieniu statycznym

Kłopotliwy EGR. Jak sprawdzić poprawność jego działania? [PORADNIK]

5 05: OBWODY ELEKTRYCZNE UKŁADÓW ROZRUCHU I ZASILANIA SILNIKA SPALINOWEGO, WYKONYWANIE POMIARÓW I OCENA STANU TECHNICZNEGO.

Centrum Szkoleniowe WSOP

Pytania na egzamin dyplomowy specjalność SiC

DIAGNOSTYKA. 1. Diagnozowanie podzespołów i zespołów pojazdów samochodowych. Uczeń:

KODY MIGOWE CITROEN (Sprawdzone na modelu Xantia 1.8i 8V 1994r.)

Centrum Szkoleniowo-Technologiczne PL Mikołów ul. Pokoju 2 tel.(0-32) ,tel./fax (032)

TURBOSPRĘŻARKA: DEMONTAŻ-MONTAŻ

Rys. 2. Kolejne etapy pracy łopatek kierownicy turbiny (opis w tekście) Fig. 2. Successive stages of guide apparatus blades running

TEMATYKA SZKOLEŃ TECHNICZNYCH

WYKRYWANIE USZKODZEŃ W LITYCH ELEMENTACH ŁĄCZĄCYCH WAŁY

Wydział Elektryczny. Katedra Automatyki i Elektroniki. Instrukcja do ćwiczeń laboratoryjnych z przedmiotu:

Człowiek najlepsza inwestycja. Do wszystkich uczestników postępowania ZMIANA TREŚCI ZAŁĄCZNIKA

Spis treści. I. Wprowadzenie do naprawy układów elektrycznych i elektronicznych pojazdów samochodowych

Diagnostyka i naprawa samochodowych instalacji elektrycznych

1. Wprowadzenie. 2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych. 3. Paliwa stosowane do zasilania silników

PROTOKÓŁ NR 10. Techniki wirtualne w badaniach stanu, zagrożeń bezpieczeństwa i środowiska eksploatowanych maszyn

3.1. Budowa pojazdu samochodowego Uszczegółowione efekty kształcenia Uczeń po zrealizowaniu zajęć potrafi: Poziom wymagań programowych

Karta (sylabus) modułu/przedmiotu Transport Studia II stopnia

Zespól B-D Elektrotechniki

Schemat elektryczny Volvo XC 90 II

SZCZEGÓŁOWY OPIS PRZEDMIOTU ZAMÓWIENIA

BADANIA WPŁYWU STANU TECHNICZNEGO SILNIKA NA POZIOM EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ

Zespół B-D Elektrotechniki. Laboratorium Silników i układów przeniesienia napędów

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

Technika Samochodowa

1. Wprowadzenie 1.1. Krótka historia rozwoju silników spalinowych

Zespół B-D Elektrotechniki

Pomiar zadymienia spalin

Właściwy silnik do każdego zastosowania _BlueEfficiencyPower_Polnisch_Schrift_in_Pfade.indd :55:33

STOCHOWSKA WYDZIAŁ IN

Schemat elektryczny Range Rover Evoque łatwiejsza naprawa dzięki cennym wskazówkom

Instytut Transportu, Silników Spalinowych i Ekologii

Kompetentni nauczyciele kształcenia zawodowego branży motoryzacyjnej. Program praktyk w zakresie DIAGNOSTYKA UKŁADÓW POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH

2. Klasyfikacja i podstawowe wskaźniki charakteryzujące pracę silników spalinowych

Rozwój szkolnictwa zawodowego w Gdyni - budowa, przebudowa i rozbudowa infrastruktury szkół zawodowych oraz wyposażenie

Skrócony opis patentowy rotacyjnego silnika spalinowego i doładowarki do tego silnika lub maszyna chłodnicza i grzewcza

Schemat elektryczny Jeep Renegade łatwiejsza naprawa dzięki cennym wskazówkom

Seria Jubileuszowa. Rozwiązania informatyczne. Sprężarki śrubowe Airpol PRM z przetwornicą częstotliwości. oszczędność energii. ochrona środowiska

Karta (sylabus) przedmiotu

Kierunek: Mechanika i budowa maszyn

I. KARTA PRZEDMIOTU CEL PRZEDMIOTU

PROCEDURA BADANIA USZKODZEŃ PRZY POMOCY SYSTEMU OBD II/EOBD

Prezentacja działalno

Silnik AHU. Jałowy bieg (ciepły silnik, temperatura płynu chłodzącego nie niższa niż 80 C. Numer 0 (dziesiętne wartości wskazań)

Schemat elektryczny Škoda Fabia

Zespół B-D Elektrotechniki

Schemat pojazdu BMW 3 łatwiejsza naprawa dzięki cennym wskazówkom

OBLICZENIA SILNIKA TURBINOWEGO ODRZUTOWEGO (rzeczywistego) PRACA W WARUNKACH STATYCZNYCH. Opracował. Dr inż. Robert Jakubowski

Spis treści. I. Wprowadzenie do naprawy zespołów i podzespołów pojazdów samochodowych

SPOSÓB POMIARU EMISJI ZANIECZYSZCZEŃ GAZOWYCH ORAZ ZADYMIENIA SPALIN PODCZAS PRZEPROWADZANIA BADANIA TECHNICZNEGO POJAZDU

Opis pojazdu oraz komputera DTA

Elektronika samochodowa (Kod: ES1C )

3. Kwalifikacje uzyskiwane w wyniku kształcenia: Kwalifikacja 1: MG.18. Diagnozowanie i naprawa podzespołów i zespołów pojazdów samochodowych.

Czyszczenie silnika benzynowego w samochodzie marki Fiat Punto 1.2

OKREŚLENIE WPŁYWU WYŁĄCZANIA CYLINDRÓW SILNIKA ZI NA ZMIANY SYGNAŁU WIBROAKUSTYCZNEGO SILNIKA

PL B1. GULAK JAN, Kielce, PL BUP 13/07. JAN GULAK, Kielce, PL WUP 12/10. rzecz. pat. Fietko-Basa Sylwia

Układy zasilania samochodowych silników spalinowych. Bartosz Ponczek AiR W10

Schemat elektryczny Mercedes-Benz łatwiejsza naprawa dzięki cennym wskazówkom

Narzędzia diagnostyczne

Systemy i diagnostyka 4 z produktami PIERBURG

Transport II stopień (I stopień / II stopień) Ogólnoakademicki (ogólno akademicki / praktyczny) Studia stacjonarne (stacjonarne / niestacjonarne)

Laboratorium z Konwersji Energii SILNIK SPALINOWY

Cena netto (zł) za osobę. Czas trwania. Kod. Nazwa szkolenia Zakres tematyczny. Terminy

Silnik AFB AKN. Jałowy bieg (ciepły silnik, temperatura płynu chłodzącego nie niższa niż 80 C. Numer 0 (dziesiętne wartości wskazań)

!Dalsze szczegóły dotyczące. 4 Systemy i diagnostyka z produktami PIERBURG. 4.6 Doprowadzenie powietrza. Rura kolektora dolotowego 2-stopniowa

Cieplne Maszyny Przepływowe. Temat 1 Wstęp. Część I Podstawy teorii Cieplnych Maszyn Przepływowych.

Badania wentylatora. Politechnika Lubelska. Katedra Termodynamiki, Mechaniki Płynów. i Napędów Lotniczych. Instrukcja laboratoryjna

ELASTYCZNOŚĆ WSPÓŁCZESNYCH SILNIKÓW O ZAPŁONIE ISKROWYM

Zespół B-D Elektrotechniki

Schemat pojazdu Peugeot 508 łatwiejsza naprawa dzięki cennym wskazówkom

Wpływ składu mieszanki gazu syntetycznego zasilającego silnik o zapłonie iskrowym na toksyczność spalin

In-Tech Andrzej M. Araszkiewicz. Sprężarki łopatkowe a śrubowe. Porównanie

PRAKTYKA ZAWODOWA TECHNIK POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH. Praktyka zawodowa

Załącznik nr 3. Lp. Nazwa towaru 1. tester usterek układów sterowania pojazdu

Okręgowy Zespół Działalności Gospodarczej Spółka z o.o. w Opolu. Stacja Diagnostyczna

BADANIE UKŁADU TURBODOŁADOWANIA W SILNIKACH SPALINOWYCH ZS

Układ napędowy. Silnik spalinowy CAT C27 Typ silnika CAT C 27. Zespół prądnic synchronicznych. Znamionowa prędkość obrotowa

Fachowcy dla fachowców: Program szkoleniowy

Od autora 10 Bezpieczeństwo i higiena pracy podczas napraw pojazdów samochodowych Zasady bhp w zakładach naprawy pojazdów 11 1.

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

MODELOWANiE TURBiNOWYCH SiLNiKÓW ODRZUTOWYCH W ŚRODOWiSKU GASTURB NA PRZYKŁADZiE SiLNiKA K-15

SPRĘŻ WENTYLATORA stosunek ciśnienia statycznego bezwzględnego w płaszczyźnie

Silniki AGP AGR AHF ALH AQM ASV

Analiza uszkodzeń turbosprężarek 5

Techniki wirtualne w badaniach stanu, zagrożeo bezpieczeostwa i środowiska eksploatowanych maszyn

Podstawy diagnostyki środków transportu

PODSTAWA PROGRAMOWA KSZTAŁCENIA W ZAWODZIE MECHANIK POJAZDÓW SAMOCHODOWYCH Opracowano na podstawie dokumentu z dnia 7 lutego 2012 r.

Silnik AKU. Jałowy bieg (ciepły silnik, temperatura płynu chłodzącego nie niższa niż 80 C). Numer 0 (dziesiętne wartości wskazań)

PROGRAM PRAKTYKI ZAWODOWEJ

Transkrypt:

KAŁACZYŃSKI Tomasz 1 LISS Michał 2 ŁUKASIEWICZ Marcin 3 SADOWSKI Andrzej 4 WOJCIECHOWSKI Hubert 5 Analiza metod badania turbosprężarek pojazdów samochodowych WSTĘP Rozwiązaniem pozytywnie wpływającym na poprawę wskaźników pracy (sprawności ogólnej, zwiększenie mocy silnika itd.) silników spalinowych stało się jego doładowanie. Do najprostszych sposobów zwiększenia ilości ładunku powietrza w cylindrze należy sytuacja, w której to wprowadza się go do silnika pod zwiększonym ciśnieniem i w nie zmienionej temperaturze, w wyniku czego zwiększona zostaje gęstość czynnika co umożliwia spalanie w czasie obiegu zwiększonej dawki paliwa. Współcześnie w pojazdach samochodowych można zauważyć trend do zmniejszania pojemności silnika z jednoczesnym utrzymaniem wysokiego poziomu jego mocy. Podyktowane jest to nie tylko zmniejszeniem zużycia paliwa pojazdu, ale również zanieczyszczeniem środowiska, w którym się porusza. Prawidłowa eksploatacja silnika z turbosprężarkowym zespołem doładowania jest szczególnie ważna, ponieważ układ ten pracuje w bardzo ekstremalnych warunkach, między innymi w wysokiej temperaturze a jego naprawa naraża właściciela na poważne koszty. Stąd też bardzo istotne jest właściwe utrzymanie w stanie zdatności układu doładowania silników, ponieważ to podstawowy warunek do osiągnięcia znacznie lepszych wskaźników pracy w całym zakresie możliwych obciążeń eksploatacyjnych a w szczególności w zakresie obciążeń dynamicznych. Zaburzyć ten stan mogą różnego rodzaju defekty wynikające z naturalnego (zużycie eksploatacyjne) bądź nienaturalnego (np. zanieczyszczony filtr powietrza, niedrożność kanałów doprowadzających smarowanie itp.) charakteru pracy współpracujących mechanizmów. Kluczowym zatem zagadnieniem staje się stosowanie odpowiednich metod mogących przywracać lub kontrolować aktualny stan podzespołów układu doładowania utrzymując w ten sposób najbardziej korzystne warunki eksploatacji. Niniejsza publikacja przedstawia techniki monitorowania układów doładowania. 1. STUDIUM NAJCZĘSTSZYCH USZKODZEŃ PODZESPOŁÓW UKŁADU DOŁADOWANIA Środowisko pracy podzespołów układu doładowania sprawia, że układ ten narażony jest na liczne uszkodzenia. Wysoka prędkość obrotowa wirnika (ok. 180 000 obr/min.) powoduje, że bardzo istotnym aspektem jest odpowiednie jego wyważenie, rozkład mas oraz stan innych elementów wirujących takich jak np. bieżnie łożysk, na których ów wirnik jest osadzony. Dochodzi do tego bardzo wysoka temperatura dochodząca nawet do 1000 o C, jak to jest w przypadku silników z zapłonem iskrowym. Zagrożenia należy się również spodziewać od strony układów: dolotowego, wylotowego czy smarowania. Wyłamane łopatki, zanieczyszczone powierzchnie robocze oraz natarcia na kole sprężarki są typowymi uszkodzeniami jakie występują podczas ingerencji ciał obcych w zasysanym powietrzu. Z tego też względu bardzo ważnym aspektem w trakcie eksploatacji samochodu 1 Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Zakład Pojazdów i Diagnostyki; Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz; Tel: + 48 52 340 86 58, kalaczynskit@utp.edu.pl 2 Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Zakład Pojazdów i Diagnostyki; Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz; Tel: + 48 52 340 84 62, michal.liss@utp.edu.pl 3 Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Zakład Pojazdów i Diagnostyki; Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz; Tel: + 48 52 340 82 62, mlukas@utp.edu.pl 4 Uniwersytet Technologiczno-Przyrodniczy im. Jana i Jędrzeja Śniadeckich w Bydgoszczy, Wydział Inżynierii Mechanicznej, Zakład Pojazdów i Diagnostyki; Al. prof. S. Kaliskiego 7, 85-796 Bydgoszcz; Tel: + 48 52 340 82 26, andrzej.sadowski@utp.edu.pl 3922

z silnikiem turbodoładowanym jest regularna wymiana filtra powietrza oraz filtru oleju. Warto również zwrócić uwagę na jakość kupowanych części. Układy doładowania składają się z bardzo precyzyjnych współpracujących ze sobą par mechanicznych, które nie zawsze są utrzymane po zastosowaniu tzw. zamienników, które zwykle wykonane są z gorszej jakości materiałów. Kolejnym istotnym aspektem wpływającym na właściwą pracę układu doładowania jest układ doprowadzania smarowania. Należy pamiętać, iż regularna wymiana oleju w silniku samochodowym jest równie istotnym czynnikiem zapewniającym prawidłową pracę silnika turbodoładowanego, co wymiana filtrów. Olej, który smaruje silnik bardzo szybko traci prawidłowe parametry. Składa się na to kilka przyczyn, w tym między innymi wysoka temperatura. Typowymi uszkodzeniami występującymi podczas niesystematycznej wymiany oleju są rysy na powierzchniach łożysk czy wałka oraz występujący nagar na kole turbiny w turbosprężarce. Poniżej przedstawiono ilustracje (rys. 1 5) z wybranymi uszkodzeniami układu doładowania oraz podano możliwe przyczyny i skutki takiego stanu. Rys. 1. Uszkodzone koło kompresji [14] Rys. 2. Pęknięte koło turbiny [14] Rys. 3. Osad węglowy na kole turbiny oraz uszkodzenie łopatek w systemie zmiennej geometrii [14] 3923

Rys. 4. Nadłamane łopatki turbiny [14] Rys. 5. Nagar w przewodzie olejowym [14] W większości przypadków te niekorzystne zjawiska przyczyniają się do wzrostu strat hydraulicznych przepływu czynnika roboczego w układzie turbodoładowania przy znacznym pogorszeniu jego właściwości dynamicznych. 2. METODY WERYFIKACJI STANU DOŁADOWANIA SILNIKÓW W POJAZDACH SAMOCHODOWYCH Stan doładowania silnika w pojeździe samochodowym weryfikuje się najczęściej wykorzystując metody organoleptyczne. Pierwsze podejrzenia świadczące o możliwym uszkodzeniu układu doładowania można zaobserwować po wydobywających się spalinach z układu wydechowego. Czarny kolor spalin może świadczyć o: zanieczyszczonym, bądź zużytym filtrze powietrza, uszkodzonym kole kompresji, zatkanym przewodzie pomiędzy obudową filtra powietrza a turbosprężarką. W przypadku spalin koloru niebieskiego, podejrzenia padają na: zanieczyszczony, bądź zużyty filtr powietrza, zanieczyszczone kanały olejowe turbosprężarki, niedrożne przewody, które odprowadzają olej z turbosprężarki. Oprócz zmian w kolorze spalin, mogą się pojawić innego rodzaju symptomy takie jak np. wszelkiego rodzaju wycieki, tym bardziej jeśli pojawiają się one w okolicy turbiny. Przyczyną takiego stanu może być: zatkany przewód olejowy, który odprowadza oleje z turbosprężarki, zanieczyszczone kanały olejowe, uszkodzona obudowa turbosprężarki, zanieczyszczone koło kompresji. Podobną sytuację można zaobserwować w przypadku, gdy wyciek wystąpił od strony sprężarki: zanieczyszczona obudowa sekcji ssącej turbosprężarki, zanieczyszczony, zużyty filtr powietrza, zatkane kanały olejowe w turbosprężarce. Innym parametrem świadczącym o potencjalnym uszkodzeniu turbosprężarki jest charakterystyczny hałas, który wydobywa się podczas jej pracy. Nadmierny hałas może być przyczyną takich uszkodzeń jak: stan przewodu pomiędzy kolektorem ssącym a turbosprężarką, 3924

stan przewodu pomiędzy obudową filtra powietrza a turbosprężarką, stan filtra powietrza, stan obudowy, stan sekcji ssącej turbosprężarki. 2.1 Metody organoleptyczne wspomagane wideoendoskopią Za pomocą metod organoleptycznych możliwe jest również sprawdzenie luzu osiowego i promieniowego wałka wirnika wymaga to jednak odpowiedniego demontażu wybranego elementu. Metody te jednak najczęściej wymagają dokonania demontażu wybranych elementów maszyny, która w wielu przypadkach jest skomplikowana i bardzo pracochłonna a w konsekwencji może nie przynieść żądanego efektu. Sytuację tą można zniwelować poprzez stosowanie współczesnych urządzeń opartych na nowych metodach diagnostycznych a wspomagających metody organoleptyczne. Jedną z takich metod jest video endoskopia [4]. Rys. 6. Urządzenie ALK 1 do badań wideoendoskopowych wraz ze zdjęciem z badania turbosprężarki [źródło własne] Do niedawana stosowana jedynie w medycynie endoskopia obecnie stanowi użyteczne narzędzie w ocenie stanu technicznego złożonych urządzeń mechanicznych. Na rysunku 6 przedstawiono zastosowane urządzenie endoskopowe ALK 1 wraz z zarejestrowanym w postaci zdjęcia defektem łopatek wirnika. Endoskopia polega na bezdemontażowym przeglądzie wizualno optycznym wnętrza przestrzeni maszyny poprzez wykorzystanie specjalistycznych przyrządów wziernikowych nazywanych również endoskopami. Po wstępnej analizie metodami wideoendoskopowymi można zadecydować o kolejnych krokach postępowania z badanym elementem, bądź na podstawie dokonanych obserwacji doszukiwać się przyczyny zaistniałego stanu w innych współpracujących podzespołach [4]. 2.2 Diagnostyka pokładowa Inne formy diagnozowania mogą być oparte na podstawie charakterystycznych parametrów danej maszyny. W przypadku urządzeń turbosprężarkowym takim charakterystycznym i istotnym parametrem jest ciśnienie [1,7]. Od około 2000 roku we wszystkich samochodach europejskich wprowadzono diagnostykę pokładową nazywaną w skrócie EOBD. W pojazdach tych za pomocą znormalizowanego złącza diagnostycznego (rys. 7), mogą być odczytywane charakterystyczne parametry silnika i jego podzespołów, na podstawie których można wnioskować o jego stanie [1,7]. Rys. 7. Znormalizowane złącze diagnostyczne EOBD [14] Podstawowymi założeniami systemów EOBD są: kontrola wszystkich urządzeń mających wpływ na końcową emisję z pojazdu, 3925

ochrona reaktora katalicznego spalin przed uszkodzeniem, optyczne wskazania ostrzegawcze, gdy urządzenia mające wpływ na końcową emisję spalin z pojazdu wykazują usterki funkcjonalne, pamięć błędów. Łączenie z systemem EOBD jest możliwe za pomocą tzw. testerów diagnostycznych. Testery te muszą mieć możliwość automatycznego rozpoznawania standardu komunikacyjnego. Ponadto informuje o [1,7]: kodach usterek, składnikach spalin, rzeczywistych wartościach parametrów, wartościach parametrów, które podają bieżące warunki pracy silnika, wartościach charakterystycznych dla sygnału sond, a zmierzonych przez sterownik podczas kontroli ich sygnału, możliwości kasowania kodów usterek, które zostały zarejestrowane przez system diagnostyki pokładowej, udzielaniu pomocy użytkownikowi testera w trakcie jego korzystania, przez wyświetlanie tekstów z informacjami pomocy. Rys. 8. Wartości rzeczywiste wybranych parametrów przy obrotach biegu jałowego [źródło własne] W aspekcie diagnozowania stanu zespołu turbosprężarkowego bardzo przydatną informacją są warunki rzeczywiste rejestrowane w czasie rzeczywistym, które są generowane na podstawie istniejących czujników w pojeździe. Wykres na rysunku 8 przedstawia kilka charakterystycznych wartości rzeczywistych, których obserwacja istotnie wpływa na możliwość oceny stanu technicznego i poprawności funkcjonowania układu doładowania. W układzie doładowania silnika znajduje się kilka czujników, spośród których najistotniejszym jest czujnik ciśnienia doładowania. Tego rodzaju czujnik określa bezwzględną wartość ciśnienia przed przepustnicą. Sygnał z tego czujnika służy do obliczenia wartości korekty ciśnienia doładowania, który kolejno jest podawany dalej do sterownika pojazdu [1,7,9,10]. Innym również niezwykle cennym w podawane informacje czujnikiem jest czujnik ciśnienia kolektora dolotowego. Czujnik ten również dokonuje pomiaru bezwzględnej wartości ciśnienia, z tym, że za przepustnicą. Z punktu widzenia poprawnego działania układu zapłonowego jest on bardzo istotnym elementem, natomiast informacje przez niego podawane można odpowiednio wykorzystać również do określenia stanu turbosprężarki. Tym parametrem jest ilość zasysanego powietrza. Wartość ta jest możliwa do określenia tylko w przypadku, gdy sprawne są czujniki prędkości 3926

obrotowej i temperatury powietrza, ponieważ informacje w nich zawarte są niezbędne do przeprowadzenia odpowiednich obliczeń [1,7,9,10]. Rys. 9. Wartości rzeczywiste wybranych parametrów podczas zwiększania obrotów silnika [źródło własne] Rysunki 8 i 9 przedstawiają wykresy, które obrazują wartości rzeczywiste wybranych parametrów silnika istotnych z punktu widzenia diagnozowania stanu zespołu turbosprężarkowego, w trakcie zmiany prędkości obrotowej silnika. Zarejestrowane przebiegi były możliwe dzięki uniwersalnemu testerowi diagnostycznemu KTS 520 firmy BOSH. Oczywiście możliwe jest wybranie znacznie większej ilości parametrów, które można by porównywać i obserwować w czasie rzeczywistym a ostatecznie istotnie wpływających na proces diagnozowania. Regularne obserwacje wybranych parametrów pozwala na ustalenie postępujących zmian wraz z postępem zużycia poszczególnych elementów układu dolotowego. 2.3 Diagnoskop samochodowy Metody oparte na systemach EOBD i wsparte specjalistycznym oprogramowaniem istotnie przyczyniają się do rozwiązywania problemów diagnostycznych. Nieco podobną metodą do rozwiązywania podobnych problemów jest ta, która wykorzystuje jako podstawowego urządzenia oscyloskop. Oscyloskop to bardzo proste urządzenie umożliwiające obserwowanie, obrazowanie oraz badanie przebiegów zależności pomiędzy dwiema wielkościami elektrycznymi, bądź innymi wielkościami fizycznymi reprezentowanymi w postaci elektrycznej. W przemyśle motoryzacyjnym urządzenia oscyloskopowe są nieocenione. Współczesne pojazdy samochodowe są w coraz większym stopniu rozwijane pod względem ogólnego komfortu podróżowania. Wiąże się z tym jednocześnie drastyczny rozrost układu elektrycznego, który powoduje, że niekiedy nawet najlepszy mechanik natrafia na problemy nie do rozwiązania. Z pomocą przychodzi urządzenie, którego zasada działania oparta jest na oscyloskopie a jego najczęściej spotykana nazwa to diagnoskop. Cechą charakterystyczną diagnoskopów samochodowych jest to, że nie ogranicza się ono jedynie do funkcji oscyloskopu. Urządzenia te są często wyposażone w liczne różnego rodzaju sondy umożliwiając rejestrowanie charakterystycznych parametrów z różnych miejsc silnika w tym również z układu doładowania. Metoda diagnozowania układu doładowania silników oparta na pomiarach oscyloskopowych została schematycznie przedstawiona na rysunku 10. Urządzenie stosowane do tego pomiaru to diagnoskop FSA 720. 3927

Rys. 10. Schemat metody diagnozowania na podstawie urządzenia FSA 720 [15] W głowicy diagnoskopu FSA 720 znajduje się czujnik ciśnienia bezwzględnego, który umożliwia dokonanie pomiaru ciśnienia doładowania silnika a następnie przeprowadzenie analizy uzyskanego przebiegu oscyloskopowego. Na uzyskanym przebiegu oceniamy trzy zmierzone wartości charakterystyczne: prędkość obrotową, ciśnienie doładowania oraz temperaturę silnika. Pomiar prędkości obrotowej jest obliczany na podstawie prądów tętnienia z akumulatora. Odczytanie pozostałych dwóch parametrów odbywa za pomocą odpowiednich sond umieszczonych w silniku zgodnie ze schematem przedstawionym na rysunku 10 [15]. Rys. 11. Wykres przeprowadzonego testu ciśnienia doładowania w funkcji prędkości obrotowej [15] Istotne jest właściwe podłączenie przewodu (węża elastycznego) we właściwym miejscu czyli do przewodu prowadzącego ze sprężarki do podciśnieniowego zaworu regulacji ciśnienia. Niestety w niektórych rozwiązaniach konstrukcyjnych króciec przyłączeniowy w kolektorze ssącym nie występuje. Można to rozwiązać poprzez umiejętne przyłączenie się do przewodu pomiędzy czujnikiem ciśnienia doładowania a kolektorem ssącym. Przed samym przystąpieniem do pomiaru niezbędne jest wykonanie zerowania w celu ustalenia ciśnienia referencyjnego [15]. 3928

Rys. 12. Wykres przeprowadzonego testu ciśnienia doładowania w funkcji prędkości obrotowej [15] Ustalono, że pomiar zostanie zrealizowany dla czterech prędkości obrotowych silnika: 800, 2000, 3500 oraz 4500 obr./min. Poprzez stopniowe zwiększanie prędkości obrotowej silnika można zauważyć stopniowy wzrost ciśnienia doładowania. Zgodnie z zarejestrowanym wcześniej ciśnieniem referencyjnym, wartość mierzonego ciśnienia doładowania jest wartością względną odniesioną do ciśnienia atmosferycznego. Na podstawie uzyskanego wykresu można zauważyć stopniowe bądź gwałtowne przyrosty ciśnienia w zależności od sposobu zwiększania prędkości obrotowej silnika (rys. 12). Uzyskane wyniki świadczą o prawidłowej pracy sprężarki i jej zdolności do prawidłowego sprężania powietrza doładowującego. 2.4 Diagnostyka wibroakustyczna Istnieją również metody niezbyt często wykorzystywane w technice warsztatowej ze względu na ich znaczną złożoność, nie mniej jednak są one stosowane i należy o nich również wspomnieć. Metody te oparte są na dziedzinie wibroakustyki. Zespoły turbosprężarkowe wchodzące w skład układów doładowania silników są swego rodzaju maszynami wirnikowymi charakteryzującymi się pewnym stanem dynamicznym. Podstawą do wibroakustycznej oceny stanu dynamicznego turbosprężarki są drgania, które ona generuje. Prawie wszystkie zaistniałe uszkodzenia turbosprężarki mają swoje odzwierciedlenie w drganiach. Stąd też podstawowym sygnałem diagnostycznym dla tego typu maszyn mogą się stać również sygnały drganiowe. W praktyce eksploatacji maszyn wirnikowych najważniejsza jest ocena drgań obiektu na podstawie pomiarów wykonanych na elementach nie wirujących takich jak: korpusy łożysk, obudowa itp. Chodzi tu głównie o pomiary bezwzględnych prędkości drgań. Pomiary tego rodzaju są możliwe do przeprowadzenia niemal w każdych warunkach i niemal zawsze, bez ingerencji w strukturę maszyny, i co najważniejsze bez nadmiernych kosztów. Rys. 13. Stanowisko do badań turbosprężarek [14] 3929

Jedynym swego rodzaju problemem istniejącym w tego typu metodach jest to, że potrzeba bardzo doświadczonego diagnosty, który byłby wstanie właściwie zinterpretować uzyskane wyniki pomiarów. Interesującym rozwiązaniem jest zestawienie metod opartych na pomiarze ciśnienia doładowania w pojazdach samochodowych z pomiarem drgań korpusu zespołu turbosprężarkowego i poszukiwanie korelacji pomiędzy tymi dwoma parametrami. Na rysunku 13 przedstawiono stanowisko do badań turbosprężarek, które umożliwia tego typu pomiar. PODSUMOWANIE Metody organoleptyczne w dalszym ciągu odgrywają znaczącą rolę w aspekcie badania zespołów turbosprężarkowych i nie tylko. Często wspomagane metodami wizyjnymi takimi jak wideoendoskopia są zupełnie wystarczające w przypadku dokonania stopnia zaistniałego już uszkodzenia. Jednak pojawienie się uszkodzenia może spowodować kolejne umiejscowione w innych współpracujących podzespołach. Stąd też bardziej oczekiwaną formą jest możliwość ciągłego monitorowania stanu technicznego zespołu turbosprężarkowego. Wszystkie współczesne samochody wyposażone są w liczne czujniki i systemy pokładowe, które dają możliwość obserwowania zmian niektórych istotnych parametrów silnika w tym między innymi zespołu turbosprężarkowego. Istotnym parametrem wszystkich pojazdów wyposażonych w układ turbodoładowania jest ciśnienie doładowania. To ono powoduje, że do komory spalania wtłaczana jest znacznie większa ilość powietrza. A zmniejszenie skuteczności jego sprężania narzuca w pierwszej kolejności myśl o nieprawidłowym stanie turbosprężarki. Z uwagi na to, że zespół turbosprężarki jest maszyną wirnikową, która jak każda tego typu maszyna może mieć uszkodzenie w postaci niewyważenia. Niewyrównoważenie mas powoduje generowanie szkodliwych drgań mających istotny wpływ na całość konstrukcji. Natomiast nadmierne drgania nie muszą pochodzić tylko i wyłącznie od tego jednego typu uszkodzenia. Drgania w zespole turbosprężarkowym mogą być również wywołane fluktuacjami przepływającego oleju, bądź zawirowaniami strumienia powietrza, które są wywołane przez zmianę kształtu łopatek sprężarki. Tendencje rozwojowe metod badawczych współczesnych turbosprężarek oscylują wokół parametru ciśnienia i pomiarów drgań na korpusie. Metody opierające się na nich mają istotne znaczenie z punktu widzenia nie tylko diagnozowania i monitorowania stanu technicznego turbosprężarek, ale również z punktu widzenia prognozowania ich stanu zdatności. Streszczenie W artykule przedstawiono aspekty związane z metodami badania zespołów turbosprężarkowych. Elementy wirujące jako podstawowa część turbodoładowania odpowiedzialna jest za jej prawidłowe działanie. W znacznej mierze ocena stanu tego typu maszyn zostaje dokonywana na podstawie metod organoleptycznych wspomaganych niekiedy metodami wizyjnymi. Istnieją również metody oparte na systemach pokładowych pojazdów oraz pomiarach oscyloskopowych. Szczególnie istotnym czynnikiem w przypadku diagnozowania tego typu maszyn jest właściwe dobranie parametrów do obserwacji. W przypadku zespołów turbosprężarkowych najodpowiedniejszym parametrem wydaje się być jedynie ciśnienie. Chociaż są również metody, które proponują inne podejście jednak zdecydowanie trudniejsze do zinterpretowania. Niniejszy artykuł przedstawia kilka wybranych sposobów diagnozowania zespołów turbosprężarkowych. The analysis of testing methods of the vehicle turbochargers Abstract This article presents aspects connected with the turbocharger units testing methods. Rotating parts as a basic part of the turbocharger are responsible for its proper operation. To a large extent assessment of this type of machine is based on organoleptic methods and sometimes help of a video type methods. There are also methods based on vehicle on-board systems and measurements of the oscilloscope. A particularly important factor for the diagnosis of this type of machine is the proper selection of parameters for observation. In the case of the turbocharger units the most appropriate parameter seems to be the pressure. 3930

Although there are more methods that propose different approach, they are far more difficult to interpretation. This article presents a number of selected methods for the turbocharger units diagnosis process. BIBLIOGRAFIA 1. Bojarczuk P.: Doładowanie silników spalinowych przegląd konstrukcji I diagnostyka, Poradnik serwisowy, 1/2007, 2. Charchalis A.: Diagnozowanie zanieczyszczeń kanału przepływowego turbinowych silników spalinowych na podstawie wielkości opisujących rozruch, Zagadnienia eksploatacji maszyn, PAN, nr 1-2, 1993, 3. Cholewa W., Drobniak S., Elsner W., Kiciński J.: Zintegrowany system nadzoru diagnostycznego turbozespołu, ZN WSI, Opole 1996, 4. Korczewski Z.: Identyfikacja uszkodzeń układów turbodoładowania w eksploatacji silników okrętowych, Zeszyty naukowe Akademii Marynarki Wojennej, XLVIII, nr 4 (171), 2007, 5. Korczewski Z.: Metoda diagnozowania silników okrętowych z turbodoładowaniem na podstawie wyników badania procesów gazdodynamicznych w układzie spalin wylotowych, Diagnostyka, vol. 28, s. 87-95, 2003, 6. Łukasiewicz M., Kałaczyński T., Liss M., Muller P.: Wybrane zagadnienia oceny jakości napraw zespołów turbosprężarkowych pojazdów samochodowych, Logistyka, 6/2014, 7. Merkisz J., Rychter M.: System OBD II jako przyszłe sposoby diagnozowania pojazdów, Eksploatacja i Niezawodność, nr 1, s. 38-51, 2002, 8. Müller P., Praca magisterska: Analiza wybranych metod wyważania zespołu wirującego turbosprężarki silnika spalinowego, Bydgoszcz 2014, 9. Mysłowski J.: Pojazdy samochodowe doładowanie silników, WKŁ, Warszawa 2011, 10. Mysłowski J.: Próba doładowania mechanicznego ciągnikowego silnika wysokoprężnego, PNPS 182 Badania eksploatacyjne samochodów, Szczecin 1981, 11. Witkowski K.: Znaczenie pomiaru masowego natężenie przepływu powietrza przez sprężarkę w diagnostyce układu doładowania silnika okrętowego, Diagnostyka, 2 (46), s. 169-172, 2008, 12. Witkowski K.: Wpływ zanieczyszczenia filtra powietrza na parametry procesu roboczego, Budownictwo okrętowe, 5/1989, 13. Witkowski K.: Wpływ niesprawności sprężarki i chłodnicy powietrza na parametry procesu roboczego silnika spalinowego, Budownictwo okrętowe, 9/1989, 14. Wojciechowski H.: Analiza metod badania turbosprężarek pojazdów samochodowych, Praca inżynierska, Bydgoszcz 2014, 15. Poradnik diagnostyki samochodowej BOSH. 3931