10 TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA PROGNOSTIKA ZÁKONY A PŘEDPISY PRO MOTOROVÁ VOZIDLA LITERATURA

Transkript

1 OBSAH PŘEDMLUVA TECHNOLOGICKÉ POSTUPY V AUTOOPRAVÁRENSTVÍ GARÁŽOVÁNÍ A SKLADOVÁNÍ Garážování a skladování automobilů Garáže a odstavné plochy Konzervace Technologie konzervace a dekonzervace Konzervační prostředky Skladování v autoopravárenství MAZACÍ SOUSTAVA MOTORU Oleje a plastická maziva Motorové oleje Plastická maziva Poruchy mazací soustavy Údržba a diagnostika mazací soustavy Tribotechnická diagnostika CHLADICÍ SOUSTAVA MOTORU Chladicí kapaliny Chemické přípravky pro chladicí soustavy Údržba a diagnostika chladicí soustavy Výměna chladicí kapaliny Opravy chladicí soustavy PALIVOVÁ SOUSTAVA Stechiometrické poměry Škodliviny ve výfukových plynech Údržba, diagnostika a opravy palivové soustavy zážehového motoru Teoretické základy přípravy palivové směsi pro zážehový motor

2 5.3.2 Lambda regulace Podávací čerpadla Filtry Zásobníky tlaku Regulátory tlaku Vstřikovací ventily Snímání podtlaku v sacím potrubí Odvětrání palivové nádrže Přímý vstřik benzinu Údržba, diagnostika a opravy vstřikovací palivové soustavy zážehových motorů Údržba, diagnostika a opravy palivové soustavy vznětového motoru Nízkotlaká část palivové soustavy Údržba, kontrola a seřizování mechanicky řízené vysokotlaké části palivové soustavy Údržba, kontrola a seřizování elektronicky řízené vysokotlaké části palivové soustavy Konzervace palivové soustavy Emise spalovacích motorů Katalyzátory Přístroje pro měření emisí zážehových motorů Přístroje pro měření kouřivosti vznětových motorů Emisní předpisy a limity Přípustné hodnoty obsahu složek výfukových plynů motorů silničních motorových vozidel v provozu (měření emisí, silniční kontroly) DIAGNOSTIKA ELEKTRICKÝCH ZAŘÍZENÍ AUTOMOBILŮ Bezpečnostní pokyny Měření elektrických veličin a otáček Osciloskopická měření Osciloskop pro diagnostiku Práce s osciloskopem Obecné možnosti a zásady interpretace oscilogramů Příklady typických závad zapalovací soustavy Údržba a diagnostika alternátorů Poruchy a preventivní údržba alternátorů Zkoušení a diagnostika alternátorů Údržba a diagnostika spouštěčů Poruchy a preventivní údržba spouštěčů Zkoušení a diagnostika spouštěčů Kontrola a seřízení zapalovací soustavy Souhrnná kontrola zapalování Kontrola a seřízení jednotlivých prvků zapalování Kontrola řídicí jednotky motoru Čtení záznamů v paměti závad Kontrola snímačů Potenciometrické snímače polohy Kontaktové snímače Snímače teploty Snímače tlaku Elektromagnetické snímače Optoelektrické snímače Hallovy snímače Odporové snímače rychlosti proudění Snímače průtoku Osvětlení vozidel Údržba a seřizování světlometů Světla signalizační a ostatní VNITŘNÍ DIAGNOSTIKA AUTOMOBILŮ EOBD TOPENÍ A KLIMATIZACE Topení Klimatizace Údržba a diagnostika klimatizace ZKOUŠKY VOZIDEL Silniční zkoušky vozidel Kontrola počítače ujeté vzdálenosti Kontrola rychloměru Dojezdová zkouška Zkouška rychlosti a zrychlení Měření spotřeby paliva Jízdní zkoušky brzd Dílenské zkoušky vozidel Kontrola výkonu motoru na válcové zkušebně Kontrola brzdného účinku TECHNICKÁ DIAGNOSTIKA PROGNOSTIKA ZÁKONY A PŘEDPISY PRO MOTOROVÁ VOZIDLA LITERATURA

3 stavem motoru. Objemové množství HC ve výfukových plynech je výrazně menší než u CO a uvádí se v ppm (parts per milion). Platí, že 1 ppm je jednou miliontinou celku, tedy 1 ppm = 0,000 1 %, 1 % = ppm. Oxidy dusíku (NO x ). Vznikají při vysoké teplotě a tlaku. Za těchto podmínek vzdušný dusík reaguje s kyslíkem. Ve směsi oxidů dusíku je nejvíce zastoupen oxid dusnatý (NO), v menších množstvích oxid dusičitý (NO 2 ) a oxid dusný (N 2 O). Oxid dusnatý (NO) je bezbarvý plyn na vzduchu dále oxidující na NO 2, což je hnědočerný plyn se silným zápachem, který dráždí plíce a pokožku, leptá tkáně a je silně jedovatý. Objemové množství NO x roste s rostoucí hodnotou λ až do hodnoty λ = 1,05 až 1,1 a dále (vzhledem ke klesající teplotě hoření) klesá. Při běžných emisních kontrolách se obsah NO x neměří. Oxid siřičitý (SO 2 ). Vzniká spalováním síry obsažené v palivu. Se vzdušnou vlhkostí reaguje SO 2 na kyseliny síry, které jsou velmi agresivní vůči kovům (vyvolávají korozi) a tvoří velmi škodlivé kyselé deště. Sloučeniny olova. Jedná se o velmi jedovaté látky, které se dostávají do krevního oběhu teplokrevných živočichů, ukládají se v kostní dřeni a nervovém systému a omezují přísun kyslíku buňkám. Z těchto důvodů se přestal používat benzin s olovnatými antidetonačními přísadami. Oxid uhličitý (CO 2 ). Jde o bezbarvý nejedovatý plyn bez zápachu. Při dokonalém spalování (dodržení stechiometrického poměru) dosahuje objemové množství CO 2 ve výfukových plynech hodnoty 14,7 %, což je maximálně možný obsah. Přes svou nejedovatost představuje oxid uhličitý velký civilizační problém. Narůstající množství CO 2 v atmosféře zesiluje skleníkový efekt (z 10 až 15 % se na celkové produkci CO 2 podílí doprava). Množství CO 2 má významnou vypovídací hodnotu o dokonalosti spalovacího procesu, o těsnosti výfukové soustavy a o činnosti katalyzátoru. Například vysoký obsah CO 2 při nízkém obsahu CO i HC svědčí o dobrém spalování, popř. dobrém stavu katalyzátoru. Nízký obsah CO 2, CO i HC signalizuje netěsnosti výfuku a přisávání vzduchu. Kyslík (O 2 ). Vyskytuje se pouze při spalování chudé směsi (λ > 1). Jeho hodnota je však důležitá při měření emisí čtyřsložkovým analyzátorem, protože se používá pro výpočet hodnoty λ, která se kontroluje při emisní kontrole vozidel s řízeným katalyzátorem. Pevné částice (saze). Vznikají zvláště ve vznětových motorech. Jsou to jednak saze (částice uhlíku), jednak síra, popel a částice vzniklé opotřebením. Částice vytvářejí kouř. 5.3 ÚDRŽBA, DIAGNOSTIKA A OPRAVY PALIVOVÉ SOUSTAVY ZÁŽEHOVÉHO MOTORU Pro jednoduchost karburátorových zážehových motorů jak ve výrobě, tak v provozu, byla první polovina dvacátého století téměř výhradně v jejich znamení. Samozřejmě po celou dobu docházelo k průběžnému vývoji, ale ne k zásadní změně principů. Výjimku tvoří období druhé světové války, kdy došlo k výraznému rozvoji a užití mechanického vstřikování benzinu u leteckých motorů. Po válce došlo v technickém rozvoji k jisté stagnaci. Až v polovině padesátých let se objevil MERCEDES 300 SLK s mechanickým vstřikováním. V polovině šedesátých let se začaly objevovat systémy D-Jetronic (1967), následované dalšími systémy SIEMENS, MAGNETI-MARRELI, BOSCH či systémy dalších výrobců. Posledním vývojovým stupněm palivové soustavy zážehového motoru je přímé vstřikování benzinu používané od roku 1998 firmou MITSUBISHI, od roku 2001 firmou VOLKSWAGEN a v současnosti všemi významnými výrobci motorů Teoretické základy přípravy palivové směsi pro zážehový motor U moderních zážehových motorů je příprava směsi řízena elektronickou řídicí jednotkou, která pro každou otáčku motoru a každý válec vypočítává a nastavuje dávku paliva. K tomu využívá vedle základních údajů o množství nasávaného vzduchu a o otáčkách motoru také řadu dalších signálů. Cílem je, aby ve všech režimech a ve všech situacích dostával každý válec motoru správnou směs, která v daných podmínkách poskytne právě potřebný výkon při nejnižší spotřebě paliva a nejnižší produkci škodlivých exhalací. Principy tvorby směsi Řídit tvorbu směsi je možné dávkováním paliva k danému množství vzduchu nebo dávkováním vzduchu k danému množství paliva. To se musí dít tak rychle, aby motor dostával dostatečné (a proměnlivé) množství správné směsi. Odměření dávky paliva, ať již jde o karburátor nebo o různé vstřikovací systémy, je poměrně snadné. Palivo lze při konstantním tlaku dávkovat tryskou nebo změnou doby vstřiku. Obtížnější je měření množství vzduchu. U karburátorových motorů se dosahuje vhodný směšovací poměr volbou průměru difuzoru a průměru trysky. U systémů vstřikování benzinu bylo nutné volit nějakou jinou fyzikální 54 55

4 veličinu, kterou lze snadno převést na napětí, aby tuto informaci mohla zpracovat řídicí elektronika. Změření množství vzduchu však pro stanovení správného množství paliva nestačí. Je nutné znát ještě režim motoru. Při stejném množství vzduchu se může motor nacházet v různých režimech, a je tedy nutné přiřazovat rozdílné množství paliva. Z toho vyplývá potřeba měřit otáčky motoru. Údaje o množství vzduchu a o otáčkách motoru společně tvoří informaci o zatížení motoru a jsou označovány jako hlavní řídicí veličiny (pro tvorbu směsi). těleso měřiče měřicí klapka šroub bohatosti směsi čep Měření množství vzduchu V průběhu vývoje a v současnosti byly a jsou používány následující principy měření množství vzduchu: Tlakové čidlo (systém D-Jetronic). Tlakové čidlo (snímač tlaku, obr. 17) měří tlak v sacím potrubí za škrticí klapkou, převádí ho na napětí a podle hodnoty napětí dochází ke změně doby trvání vstřiku (doby otevření vstřikovacích ventilů). Systém byl používán v polovině šedesátých let (např. Citroën DS). v klidu pružný doraz vstupní průřez páka klapky piezoelektrické odpory membrána p komora se stálým tlakem keramická nosná deska v činnosti Obr. 18. Měřicí klapka s mechanickým převodem Obr. 17. Snímač tlaku v sacím potrubí, detail měřicí části p tlak v sacím potrubí signál z potenciometru měřiče množství nasávaného vzduchu řídicí jednotka Měřicí klapka s mechanickým převodem na dávkování paliva. Je součástí jednotky nastavování dávky paliva (obr. 18). Pákovým převodem je klapka propojena s regulačním pístem, který mění průtok paliva ke vstřikovacím tryskám. Tento systém kontinuálního vstřikování (K-Jetronic a KE-Jetronic) byl používán od konce šedesátých do poloviny devadesátých let. Měřicí klapka s potenciometrem. Na klapku působí síla proudícího vzduchu, proti ní působí síla pružiny. Klapka ovládá potenciometr a jeho napětí slouží pro stanovení základní dávky paliva řídicí elektronikou (obr. 19). Tento měřič byl používán od počátku sedmdesátých do počátku devadesátých let. škrticí klapka Obr. 19. Měřicí klapka s potenciometrem měřič množství vzduchu vzduchový fi ltr signál teploty nasávaného vzduchu 56 57

5 Měřiče se žhaveným měřicím elementem. U těchto měřičů se využívá závislosti mezi rychlostí proudění vzduchu a odporem žhaveného elementu. Žhavený element je ochlazován proudem nasávaného vzduchu. Řízenou změnou příkonu se měřicí element neustále udržuje na teplotě o 200 C vyšší, než je teplota nasávaného vzduchu. Změny příkonu jsou převáděny na napětí, které je úměrné hmotnosti nasátého vzduchu. Toto Měřiče s vířivým tělesem. U těchto měřičů se proud vzduchu přivádí do trubice, ve které se lamelovou mřížkou proud uklidní. Uklidněný proud obtéká vířivé těleso, za kterým se vytvářejí turbulence (víry). Množství turbulencí je úměrné rychlosti proudění, a tedy i objemu proteklého vzduchu. Množství turbulencí se měří (pomocí ultrazvuku, mechanickoopticky, měřením tlaku za odtokovou hranou vířivého tělesa) a výsledek se napětí je vedeno do řídicí jednotky a ta podle něj stanoví hmotnost nasátého vzduchu. Starší provedení měřičů používalo žhavený drát, nyní se Měřič úhlu pootočení škrticí klapky. Tento systém měření množství převádí na napětí. používá žhavený kovový povlak na nosné destičce (obr. 20 a 21). vzduchu vychází ze závislosti mezi úhlem pootočení škrticí klapky a množstvím vzduchu, které takto otevřenou klapkou proteče. Škrticí klapka ovládá potenciometr. Systém byl vyvinut pro jednobodová vstřikování (obr. 22). těleso měřiče rameno potenciometru hřídel škrticí klapky jezdec odporová dráha č. 1 kolektorová dráha č. 1 kolektorová dráha č. 2 odporová dráha č. 2 průtok vzduchu těsnění snímač teploty kroužek snímače se žhaveným drátem kroužek snímače s přesným měřicím odporem Obr. 20. Měřič množství vzduchu se žhaveným drátem chladič nosná deska vyhřívaný povlak pohled do tělesa měřiče měřicí prvek Obr. 21. Měřič množství vzduchu se žhaveným povlakem výkonový prvek propojení vyhřívaný povlak těleso s ramenem Obr. 22. Měřič úhlu pootočení škrticí klapky Měření otáček motoru víko s odporovými dráhami potenciometru Otáčky motoru jsou pro řídicí jednotku nutným údajem, bez kterého nemůže pracovat. Snímače otáček využívají následující principy: Indukční snímače (obr. 23). Pracují na principu elektromagnetické indukce. Snímač je tvořen cívkou, blízko ní je permanentní magnet a blízko obou těchto částí se pohybují kovové (magnetické) značky spojené s klikovým hřídelem motoru (např. hvězdice v rozdělovači, zuby na věnci setrvačníku, kolíky či zářezy v setrvačníku). Při průchodu této kovové značky se uzavře magnetický tok cívkou snímače a v cívce se indukuje napětí sinusového průběhu. To je signálem pro řídicí jednotku (obr. 24)