دانسته است که صنعت خودرو یکی از بزرگترین ذینفعان فناوری است که منجر به کاهش وزن، مدیریت ترافیک اطلاعات، سهولت تشخیص و نگهداری شده است. اساس نوآوری در خودروهای امروزی در الکترونیک سواری و نحوه مدیریت یا تسهیل عملیات لازم در خودرو است.
برای درک نحوه عملکرد وسایل نقلیه امروزی، دانش مکانیک کافی نیست. لازم است الکتریسیته پایه و از این طریق اصول سیستم های الکترونیکی را درک کنیم.
در این سناریو، برای شروع تشخیص خرابی سیستم کنترل توربین، تکنسین باید با اطلاع از عملکرد سیستم شروع کند، عمدتاً به این دلیل که سیستمی است که به صورت الکترونیکی توسط یک مرکزی الکترونیکی کنترل می شود و به عملکرد آن بستگی دارد. چندین سنسور برای عملکرد عالی آن.
با این حال، برای درک کامل مزایای سیستم کنترل توربین هندسه متغیر، لازم است عملکرد سیستم توربوشارژ معمولی را درک کنید.
⦁ عملکرد سیستم توربوشارژ
توربوشارژر که عموماً به عنوان توربو شناخته می شود، اساساً یک پمپ هوا است. عملکرد توربوشارژر فشرده‌سازی است که باعث می‌شود توده هوای بیشتری در داخل همان حجم محفظه‌های احتراق قرار گیرد و در نتیجه باعث احتراق سوخت بیشتر و تولید قدرت و گشتاور بیشتر در موتور می‌شود.
گازهای داغ اگزوز که پس از احتراق از موتور خارج می شوند باعث چرخش روتور توربین می شوند.
• این روتور توسط یک شفت به روتور دیگری متصل می شود.
• چرخش چرخ توربین باعث می شود که چرخ کمپرسور با همان سرعت بچرخد.
• چرخاندن روتور کمپرسور هوا را از جو بیرون می کشد، آن را فشرده می کند و به داخل موتور پمپ می کند.
شکل دینامیک سیستم را نشان می دهد.
⦁ مشخصات توربوشارژر
• یک موتور کوچک را قادر می سازد قدرتی برابر با موتورهای بسیار بزرگتر داشته باشد.
• موتورهای بزرگتر را حتی قدرتمندتر می کند و به کاهش انتشار گازهای آلاینده کمک می کند، زیرا توربو هوای بیشتری را به موتور تزریق می کند و احتراق را کامل تر و تمیزتر می کند.
• مصرف سوخت را کاهش می دهد.
• اتلاف حرارت اصطکاک با افزایش اندازه موتور به طور چشمگیری افزایش می یابد. موتورهای کوچکتر توربوشارژ با هدر دادن انرژی کمتر از طریق گرما و اصطکاک از انرژی بهتر استفاده می کنند.
• از اتلاف نیرو و سوختن ناقص در ارتفاعات جلوگیری می کند. (دود سیاه).
⦁ هندسه متغیر توربو (TGV)
توربو TGV (هندسه متغیر) با استفاده از صفحه یا روکشی که باله‌های متحرکی روی آن نصب شده‌اند که می‌توان با یک میله و اهرم در یک زاویه مشخص (همه با هم) در یک زاویه مشخص جهت‌گیری کرد با توربو معمولی متفاوت است. مکانیزم تحت فشار یک کپسول پنوماتیک برای رسیدن به حداکثر فشرده سازی هوا. در R. P. M کم، باله ها باید بسته شوند، زیرا کاهش بخش بین آنها باعث افزایش سرعت گازهای خروجی می شود که با شدت بیشتری به پره های غلتک توربین برخورد می کنند (بخش کوچکتر=سرعت بیشتر).
وقتی موتور از R افزایش می یابد.پ.م. و فشار را در منیفولد ورودی افزایش می دهد، کپسول پنوماتیک آن را از طریق لوله ای که مستقیماً به منیفولد ورودی متصل است تشخیص می دهد و آن را به حرکتی تبدیل می کند که سیستم کنترل پره ها را فشار می دهد تا به حالت باز حرکت کنند که باعث کاهش سرعت شود. از گازهای خروجی که به توربین برخورد می کنند (بخش بزرگتر=سرعت کمتر).
باله ها مانند شکل زیر روی یک تاج نصب می شوند و میل رزوه ای که کپسول پنوماتیک را به هم متصل می کند می تواند به گونه ای تنظیم شود که باله ها قبل یا بعد باز شوند. اگر باله‌ها در حداکثر باز شدن باشند، نشان‌دهنده نقص است، زیرا حداکثر شیب فقط برای عملکرد اضطراری اتخاذ شده است.
مزایای توربوشارژر TGV از دستیابی به عملکرد پیشروتر موتور سوپرشارژ ناشی می شود.
برخلاف اولین موتورهای مجهز به یک توربوشارژر معمولی، که در آنها یک جهش بزرگ در قدرت از دور پایین به دور در دقیقه زیاد وجود داشت، این رفتار دیگر ناگهانی برای دستیابی به منحنی قدرت بسیار پیشرونده با مقدار زیادی فشار از دور در دقیقه کم است و در طیف وسیعی از دور موتور حفظ می شود.
⦁ معماری سیستم الکترونیک
برای عملکرد بی نقص سیستم، مرکز کنترل موتور از طریق تجزیه و تحلیل سیگنال های ارسال شده توسط چندین سنسور از سیستم های مختلف، به پارامترهای عملکرد موتور نیاز دارد، شکل زیر نمودار شماتیک و اجزای اصلی درگیر را نشان می دهد.
برای اینکه مرکز کنترل موتور بتواند عملکرد توربوشارژر را با توجه به شرایط مختلف عملکرد به درستی کنترل کند، باید دائماً اطلاعاتی از چندین سنسور دریافت کند، مانند:
⦁ سنسور موقعیت پدال گاز (APP);
⦁ سنسور دمای مایع خنک کننده موتور (ECT)؛
⦁ سنسور جریان هوای انبوه (MAF);
⦁ سنسور دمای هوای ورودی (IAT);
⦁ سنسور سرعت خودرو (VSS);
⦁ سنسورهای اطلاعات خط یا موقعیت تعویض گیربکس؛
⦁ سنسور فشار مطلق منیفولد (MAP)؛
⦁ موقعیت EGR - در صورت مجهز بودن.
⦁ مطالعه موردی
بعد از توضیحات اولیه لازم برسیم به خود پرونده. صاحب خودرو به کارگاه L. Rabelo Diagnóstico Automotivo که من شریک آن هستم می‌رسد و گزارش می‌دهد که خودرو چراغ تزریق روی داشبورد دارد و موتور خودرو عملکرد پایینی دارد.
اولین اقدامی که انجام دادم تأیید ناهنجاری بود، خودرو را روشن کردم و به سرعت متوجه شدم که توربوشارژر واقعاً درست کار نمی کند، به دلیل تفاوت در صدای موتور بین اولین حرکت پدال گاز و سایر موارد.. در اولین فعال‌سازی پس از راه‌اندازی موتور، یک هوای منظم به داخل موتور وجود دارد که با افزایش سریع چرخش و صدای مشخص تأیید می‌شود، وضعیتی متفاوت در هنگام فشار دادن مجدد پدال گاز، زمانی که تغییر ناگهانی رخ می‌دهد. در صدای موتور..
برای تأیید، تست درایو را اجرا کردم و شکایات مشتری را تأیید کردم.
مرحله بعدی نصب ابزار تشخیصی (اسکنر) برای بررسی وجود هرگونه کد خطا که می تواند در تشخیص به من کمک کند، با یادآوری اینکه مشتری اعلام کرده است که چراغ تزریق روی پنل روشن است، بررسی شود. وجود برخی DTC مربوط به مورد را نشان داد.
شکل صفحه اسکنر را با کد خطا موجود در حافظه آن نشان می دهد.
کد خطا P0045 که به شیر تسکین توربوشارژر - مدار باز اشاره دارد، راهنمای من برای کشف علت ناهنجاری موجود در موتور است.
برای ادامه تشخیص لازم بود که اتصالات الکتریکی مربوط به این مدار را بدانیم، بنابراین قدم بعدی من دسترسی به نمودار الکتریکی سیستم مورد نظر بود.
شکل با جزئیات تمام کانکتورها، پین‌ها و رنگ‌های سیم را نشان می‌دهد که بین ماژول کنترل موتور و توربو هندسه متغیر و همچنین موتور محرک TGV و سنسور موقعیت تیغه‌ها ارتباط برقرار می‌کنند.
با نگاهی به نمودار الکتریکی، می توانیم به وضوح از سمت TGV اجزای درگیر مانند سنسور موقعیت تیغه و موتور محرک آن را ببینیم. و در سمت مرکزی، پین‌آوتی که سیگنال کنترل موتور خارج می‌شود، ولتاژ منبع تغذیه سنسور، جرم سنسور و پین مسئول دریافت سیگنال سنسور مربوط به موقعیت پره‌ها است.
بدون اتلاف وقت، تست های الکتریکی سیستم را برای شناسایی هرگونه خرابی الکتریکی شروع کردم، زیرا کد خطا به من اطلاع داد که در مورد مدار باز یک ناهنجاری الکتریکی وجود دارد.
اولین اندازه گیری در رابطه با منبع تغذیه سنسور بود که طبق نمودار مقدار 5.00 ولت خواهد بود و اندازه گیری باید روی پایه های 3 و 5 کانکتور ماژول TGV انجام شود. شکل موقعیت ماژول TGV را نشان می دهد.
شکل کانکتور را با 5 پین نشان می دهد (2 پایه برای کنترل موتور، 1 پایه سنسور مثبت، 1 پایه سنسور زمین، 1 پایه سیگنال سنسور).
پین های مناسب (3 و 5) را شناسایی کردیم، ولتاژ منبع تغذیه سنسور موقعیت تیغه ها را بررسی کردیم.
با نتیجه اندازه گیری (4.98 ولت) متوجه شدیم که منبع تغذیه مثبت و منفی برای سنسور وجود دارد، بنابراین لازم بود پاسخ سنسور و یکپارچگی مهار در سیم های کنترل موتور توربو تأیید شود..
در ادامه آزمایشات، زمان بررسی پاسخ سنسور موقعیت TGV فرا رسیده بود، اما با انجام تحقیقات دقیق تر، به این اطلاعات رسیدیم که یک ارتباط شبکه ناهمزمان بین محفظه TGV و ماژول وجود دارد. موتور، اطلاعات مربوط به موقعیت پره ها از طریق این شبکه که فقط یک جهت ترافیک دارد، از محفظه TGV به ماژول منتقل می شود.
به طور خلاصه: سنسور موقعیت TGV ولتاژ سیگنالی را ارائه می دهد که با توجه به زاویه پره TGV تغییر می کند. مدار مجتمع سفارشی اطلاعات انتقال مبتنی بر ولتاژ را با استفاده از پروتکل J2716 SENT (Single Edge Nibble Transmission) از SAE (انجمن مهندسین خودرو) بین محفظه TGV و ماژول موتور در مدار سیگنال/داده سریال تبدیل می کند. ماژول موتور سیگنال داده سریال را رمزگشایی می کند و به عنوان ولتاژ برای سنسور موقعیت TGV استفاده می شود.
شکل زیر سیگنال معمولی این نوع ارتباط را نشان می دهد که تنها با استفاده از اسیلوسکوپ قابل مشاهده است.
به این ترتیب، تصمیم گرفتیم که حتی با انجام گرفتن عکس با اسیلوسکوپ، نتوانیم بدانیم که آیا اطلاعات مربوط به موقعیت تیغه ها درست است یا خیر، بنابراین تصمیم گرفتیم پیوستگی سیم هایی را که به هم متصل می شوند، آزمایش کنیم. موتور TGV به مرکز کنترل موتور.
با استفاده از نمودار الکتریکی نشان داده شده در شکل زیر، می بینیم که پایه 72 کانکتور ECU B با پایه 1 TGV و پایه 73 کانکتور ECU B با پایه 2 TGV ارتباط برقرار می کند.
شکل زیر اندازه گیری ما بین پایه های 72 ماژول موتور و پایه 1 TGV را نشان می دهد.
هنگام انجام اندازه‌گیری، مقدار مقاومت برابر با 0.3 اهم را تأیید کردیم، که به ما نشان داد که سیمی که پایه‌های 72 (سمت مرکزی) و پایه (1 طرف TGV) را به هم متصل می‌کند، در شرایط عالی قرار دارد.
با توجه به تداوم، ما به اندازه گیری پیوستگی پین های دیگر (73 در سمت مرکزی موتور) و 2 (سمت TGV) ادامه می دهیم. شکل زیر نتیجه آزمایش را نشان می دهد.
با مشاهده صفحه مولتی متر، به این نتیجه رسیدیم که هیچ تداومی وجود ندارد، زیرا نتیجه اندازه گیری مقاومت بی نهایت داد. O. L در مولتی متر به معنای حلقه باز در انگلیسی است که در پرتغالی به معنای حلقه باز یا در متن ما مدار باز است.
با تایید ناهنجاری، تصمیم گرفتیم یک بازرسی بصری انجام دهیم و به سرعت علت مشکل را شناسایی کردیم. شکل کانکتور مرکزی موتور و موقعیت پین 73 را نشان می دهد.
ما تشخیص دادیم که ترمینال سیم سفید/سیاه (پایه 73) عملاً در داخل کانکتور شل شده بود و هنگام خارج کردن آن از محفظه خود، قبلاً شکسته شده بود، یعنی تماس با پین مرکزی قبلاً به خطر افتاده بود. ، که منجر به عدم تسلط موتور توربو هندسی که تیغه ها را به حرکت در می آورد، عدم عملکرد موتور را توضیح می دهد.
با توجه به وضعیت کانکتور، از مالک پرسیدیم که آیا خودرو خدماتی را انجام داده است که در آن کانکتور یا خود واحد کنترل حذف شده است، مالک اظهار داشت که به دلیل این خرابی که قبلاً متناوب بوده است، او وسیله نقلیه را به کارگاه دیگری برد که تعمیرکاران تست این کانکتور را انجام داده بودند.
من از وضعیت کانکتور، تصویر زیر، به این نتیجه رسیدم که شخصی آزمایش را با استفاده از سیم های مولتی متر مستقیماً انجام داده است و ترمینال را مجبور کرده و به طور کامل آسیب دیده است.
پس از تعویض ترمینال و تأیید کارایی تماس بین موتور TGV و ماژول موتور، خودرو به حالت عادی بازگشت، همانطور که صدای موتور و تست کار مشتری نشان می دهد.
دفعه بعد می بینمت!
