Ford EcoBoost ir mažo tūrio variklių „downsizing“ technologija: Diagnostika ir priežiūra


Pradžia | Kas yra turbina | Gedimai | Remontas | Galerija | Straipsniai | Susisiekite

Moderniuose 1.0L EcoBoost varikliuose naudojami „Continental“ turbokompresoriai, pavyzdžiui, modelis su OE numeriu 2008740, reikalauja ypač tikslios vakuumo aktuatoriaus kalibracijos. Netinkamas išmetamųjų dujų sklendės („wastegate“) atsidarymo momentas sukelia nepageidaujamą „boost creep“ efektą, todėl būtina naudoti specializuotus diagnostikos įrankius aktuatoriaus eigos (angl. „actuator stroke“) nustatymui pagal gamyklinius parametrus.

Alyvos koksavimasis turbinos guoliavietėje („center housing rotating assembly“ – CHRA) dažniausiai kyla dėl netinkamo variklio išjungimo po intensyvaus darbo. Kai turbinos sūkiai vis dar aukšti, o alyvos cirkuliacija sustoja, susidaręs karštis transformuoja alyvą į abrazyvines nuosėdas. Toks procesas sparčiai didina ašinį („axial play“) bei radialinį („radial play“) laisvumą, ko pasekmėje turbinos sparnuotė pradeda liesti korpuso sieneles.

Šaltoji turbinos pusė (kompresoriaus ratas) taip pat yra jautri taršai, kuri patenka per nesandarią oro paėmimo sistemą. Prieš atliekant turbokompresoriaus remontą, būtina patikrinti karterio ventiliacijos („PCV“ – Positive Crankcase Ventilation) vožtuvą, kurio gedimas dažnai išprovokuoja perteklinį alyvos garų patekimą į įsiurbimą ir užteršia kompresoriaus sparnuotę, mažindamas variklio efektyvumą.

„Continental“ turbokompresoriaus architektūra – randama tokiose versijose kaip CM5G-6K682-HE – naudoja aukšto dažnio pneumatinį perpūstos angos (angl. *wastegate*) solenoidą, skirtą moduliuoti slėgio didinimo valdymo (BCS) solenoidą. Diagnostikoje pirmenybė turėtų būti teikiama šio solenoido darbo ciklo analizei, nes elektrinė degradacija arba spyruoklės nuovargis perpūstos angos kasetės viduje lemia komanduojamo slėgio ir faktinio įsižuvimo kolektoriaus slėgio (MAP) neatitikimą. Tirpiant nuolatinius gedimų kodus (DTC), tokius kaip P0234 (turbokompresoriaus peraukštis slėgis) arba P0299 (turbokompresoriaus nepakankamas slėgis), technikai turi išmatuoti stūmoklio eigos išankstinį įtempimą naudodami kalibruotą vakuuminį siurblį; netinkami išankstinio įtempimo nustatymai tiesiogiai koreliuoja su nereguliariu pereinamosios reakcijos atsaku ir katastrofinio kompresoriaus sūkūrio (angl. *surge*) atsiradimo rizika greito droselio atleidimo metu. Jei perpūstos angos jungtis rodo net menkiausią mechaninį užstrigimą, PCM adaptacinė mokymosi strategija negalės to kompensuoti, o tai sukels nuolatinius degalų korekcijos nuokrypius.



Dėl besisukančios grupės vientisumo, 1.0L „EcoBoost“ CHRA (centrinis korpusas su ašimi ir guoliais) yra ypač jautrus tepalo šiluminio stabilumo degradacijai, ypač dėl jo artumo integruotam išmetimo kolektoriui. Kai alyvos temperatūra viršija kritinę ribą – dažnai dėl permatinio užvedimo išjungimo (angl. *heat soak*), sintetinė alyva greitai pasižymi pirolize, formuodama anglies nuosėdas alyvos padavimo kanale ir traukos guolio kontaktinėse zonose. Šis alyvos koksavimas galiausiai riboja srautą į radialinius (įvorinius) guolius, sukeldamas aukšto dažnio ašies vibracijas, kurios pagreitina ašinį ir radialinį laisvumą. Naudojant nepatvirtintus tepalus arba viršijant 5W-20 ACEA A1/B1 specifikaciją, drastiškai sutrumpinamas vidutinis laikas iki gedimo (MTBF) šiems „Continental“ agregatams, nes tepalo plėvelės storis jau yra suprojektuotas itin plonai, siekiant sumažinti trinties nuostolius.



PCV sistemos funkcionalumas yra neatsiejamai susijęs su ilgalaikiu turbokompresoriaus tinkamumu naudoti; PCV vožtuvas turi reguliuoti prapūtimo dujų recirkuliaciją esant kintamam įsiurbimo slėgiui, kad būtų išvengta per didelio alyvos mišinio patekimo ant kompresoriaus rato. Šių kietųjų dalelių kaupimasis (dažnai vadinamas „sparnuotės užteršimu“) pakeičia aerodinaminį mentelių profilį, taip keisdamas turbokompresoriaus efektyvumo žemėlapį ir sukeldamas nenuspėjamas sūkūrio charakteristikas. Sunkiais atvejais atsirandanti disbalansas sukelia antrinę slankiojančio guolio mazgo dėvėjimąsi, kuris pasireiškia girdimu ūžimu esant apkrovai. PCV grandinės, įskaitant alyvos separatoriaus pertvarų vientisumą, patikrinimas yra būtinas atliekant turbokompresoriaus techninę priežiūrą, nes neišsprendus pagrindinių karterio slėgio problemų, neišvengiamai kils garantijos sąlygas viršijantis ir ankstyvas pakeisto agregato gedimas.

„Continental“ turbokompresoriaus blokas, pasižymintis tokiomis dalies numeriais kaip CM5G-6K682-HE, naudoja sudėtingą, mažos inercijos rotoriaus mazgą, skirtą sumažinti turbopėdsaką (turbo lag) 1.0L „EcoBoost“ variklyje. Diagnostinių procedūrų metu būtina patikrinti turbinos veleno sukimosi pasipriešinimą. Bet koks apčiuopiamas ašinis laisvumas, viršijantis 0,05 mm, rodo slankiuosius įvorinius guolius, kurie yra labai jautrūs tepalo klampumo pokyčiams, defektus. Technikai turi naudoti laikrodinio tipo indikatorių (dial indicator) radialiniam ir ašiniam tarpui matuoti; vertės, neatitinkančios griežtų gamyklos leistinų nuokrypių, patvirtina, kad hidrodinaminė alyvos plėvelė subyrėjo, tikėtina, dėl svetimkūnių patekimo arba ankstesnių terminių ciklo įvykių, paveikusių vidinius sandarinimo žiedus. Išmetimo kolektoriaus integravimas su turbinos korpusu reikalauja, kad technikai apžiūrėtų kolektoriaus ir galvutės tarpinės sąsają dėl mikroskopinių įtrūkimų; jei čia susidaro išmetamųjų dujų nuotėkis, slėgio skirtumas per turbinos ratą smarkiai sumažėja, todėl atsiranda nepakankamas slėgis (underboost), kurį PCM (Powertrain Control Module) bando kompensuoti didindamas išleistuvo (wastegate) darbo ciklo procentą, paradoksaliai sukeldamas tolesnį nestabilumą.

Kalbant apie pneumatiškai valdomą išleistuvo pavarą (wastegate actuator), tikslus išankstinio įtempimo (preload) kalibravimas yra efektyvaus slėgio palaikymo pagrindas. Pavaros strypas turi būti suderintas su išleistuvo svirtimi pagal specifinį vakuumo-milimetro poslinkio profilį (paprastai tikrinama naudojant kalibruotą rankinį siurblį). Jei išankstinis įtempimas nepakankamas, išleistuvo vožtuvas gali per anksti pradėti atsidarinėti dėl išmetamųjų dujų slėgio impulsų, sukeliant trumpalaikius sukimo momento kritimus. Ir atvirkščiai, per didelis išankstinis įtempimas neleidžia vožtuvui visiškai užsandarinti atmosferos, sukeliant liekamojo slėgio nuotėkį. Analizuodami P0234 arba P0299 klaidų kodus, technikas turi patikrinti pavaros diafragmos vientisumą ir solenoido kolektoriaus jungtį. Elektrinis slėgio valdymo solenoido (Boost Control Solenoid, BCS) gedimas, dažnai pasireiškiantis padidėjusiu vidiniu atsparumu dėl karščio sukeltos ritės nuovargio, lemia lėtą PWM (impulso pločio moduliacijos) reakciją, dėl kurios adaptyvinės mokymosi algoritmai negali teisingai susieti įleidimo kolektoriaus slėgio su pageidaujama apkrova.

Ilgaamžiškumą CHRA (Center Housing Rotating Assembly – centrinio korpuso besisukančio mazgo) griežtai lemia sintetinės alyvos plėvelės vientisumas esant didelėms apkrovoms. 1.0L „EcoBoost“ polinkis į alyvos kokso susidarymą, ypač alyvos tiekimo kanale ir traukos guolio korpuse, pagreitėja dėl išmetamųjų dujų artumo. Kai tepalas patiria pirolizę, kietos anglies nuosėdos tampa abrazyvine terpe mentesiuose (journal bearings) guoliuose, sukeldamos didelio dažnio veleno vibracijas, kurios skatina kompresoriaus sparnuotės antrinį nuovargį. Serviso technikai, keisdami turbokompresorių, turi teikti pirmenybę alyvos praplovimo procedūroms, kad į naują tiekimo liniją nepatektų jokių dumblo dalelių. Be to, negalima nuvertinti PCV (Crankcase Ventilation) sistemos vaidmens cikle; bet koks slėgio šuolis karteryje – atsirandantis dėl įstrigusio PCV vožtuvo ar prisotinto alyvos separatoriaus – privers alyvos garus grįžti į kompresoriaus įleidimo angą, sukeliant sparnuotės užteršimą, kuris sutrikdo aerodinaminį mentelių efektyvumą ir sukelia nustatomą turbokompresoriaus charakteristinės kompresoriaus žemėlapio (compressor map) poslinkį.

← Grįžti atgal į sąrašą


🇱🇹 LT | 🇬🇧 EN | 🇪🇸 ES

Turbo.lt Susisiekite