Diagnosticarea Tehnica A Automobilului UTM [PDF]

Zitiervorschau

Digitally signed by Library UTM Reason: I attest to the accuracy and integrity of this document

UNIVERSITATEA TEHNICĂ A MOLDOVEI Facultatea Inginerie şi Management în Mecanică Catedra Transport Auto

DIAGNOSTICAREA TEHNICĂ A AUTOMOBILELOR

Curs universitar

Chişinău U.T.M. 2010

Cursul universitar tratează problemele diagnosticării stării tehnice a motorului, transmisiei, sistemului de rulare, sistemului de direcţie, sistemului de frînare şi a suspensiei automobilului. Se conţin informaţii despre metodele, parametrii de diagnosticare şi echipamentele necesare pentru depistarea refuzurilor de funcţionare. În cursul universitar sunt prezentate informaţii importante despre echipamentele tradiţionale şi echipamentele electronice moderne destinate diagnosticării tehnice a automobilelor. Cursul universitar este destinat studenţilor specialităţii 527.1 "Ingineria şi Tehnologia Transportului Auto", Facultatea Inginerie şi Management în Mecanică, U.T.M., cu frecvenţa la zi şi cu frecvenţa redusă. Cursul universitar poate fi de folos studenţilor instituţiilor superioare de învăţămînt, specialităţile "Ingineria şi Tehnologia Transportului Auto"şi "Diagnosticarea computerizată a transportului auto"; profesorilor, doctoranzilor şi masteranzilor specializării "Transport Auto"; profesorilor şi studenţilor Colegiului de transport şi şcolilor profesionale cu profil automobilistic tehnic; inginerilor şi lucrătorilor întreprinderilor de transport auto, staţiilor de "service auto", atelierelor de întreţinere şi reparaţie auto. Autori: conf. univ., dr. V. Goian conf. univ., dr.ing. V. Ene conf. univ., dr. O. Pădure Redactor responsabil - conf. univ., dr. V. Goian Recenzent - conf. univ., dr. V. Poroseatcovschi

________________________________________________ Bun de tipar 03.05.1 Formatul hîrtiei 60x84 1/16 Hîrtie ofset. Tipar RISO Tirajul 100 ex. Coli de tipar 18,5 Comanda nr. 62 _______________________________________________ U.T.M., 2004 Chişinău, bd. Ştefan cel Mare, 168. Secţia Redactare şi Editare a U.T.M. 2068, Chişinău, str. Studenţilor, 9/9

©U.T.M., 2010

1. PRINCIPIILE GENERALE ALE DIAGNOSTICĂRII AUTOVEHICULELOR 1.1. Noţiuni generale Diagnosticarea tehnică a autovehiculelor reprezintă totalitatea operaţiilor tehnice şi tehnologice necesare pentru determinarea stării tehnice şi a capacităţii de funcţionare a unui sistem sau a întregului automobil, precum şi evaluarea acestora în raport cu condiţiile de exploatare fără demontarea pieselor sau a ansamblului respectiv. În acelaşi timp diagnosticarea permite evaluarea resursei remanente şi a capacităţii funcţionale a automobilelor, în limitele solicitărilor date de regimul de exploatare şi a prognozei duratei sigure de funcţionare. În cadrul operaţiilor de mentenanţă apare necesitatea cunoaşterii stării de degradare, nivelul reglajelor şi interacţiunea elementelor sistemului dat, cu o precizie cît mai mare. Evaluările stării tehnice realizate prin metodele şi mijloacele de diagnosticare tehnică sunt necesare şi pentru limitarea solicitărilor în exploatare în funcţie de tip, astfel încît să se poată lua unele măsuri tehnice de refacere a capacităţii funcţionale, prevenind astfel avariile grave ale unităţii tehnice respective. La întreţinerea tehnică în exploatare a autovehiculelor, diagnoza tehnică are ca scop determinarea stării de degradare a unei piese sau ansamblu, în corelaţie cu nivelul nominal al parametrilor de funcţionare. Evaluarea constă în compararea stării tehnice momentane cu valoarea limită de funcţionare sau cu o valoare limită de degradare. La diagnosticarea complexă sau de profunzime a sistemelor se obţin informaţii complexe despre starea şi funcţionarea sistemului. Acestea sunt de interes practic în cazul întreţinerii tehnice, numai dacă, prin diagnosticarea respectivă, se poate localiza şi elementul, care provoacă abateri funcţionale ale sistemului. 3

Evaluarea stării tehnice pe baza diagnosticării complexe necesită cunoştinţe temeinice despre structura obiectivului diagnosticat şi a interacţiunii elementelor componente. Se aplică procedee de gîndire deductivă, care în cazul diagnosticării complexe, pot fi configurate prin tehnica de calcul. O caracteristică importantă a diagnosticării tehnice este determinarea, prin măsurători, şi evaluarea stării tehnice cu demontări puţine sau, mai ales, fără demontare. Această însuşire este importantă, deoarece demontările repetate duc la o intensificare a uzurii. Determinarea stării tehnice, fără demontare a componentelor, poate fi programată în perioada de exploatare, pe baza unor întreruperi planificate ale funcţionării, în cadrul programului general de mentenanţă. Volumul de muncă, în cazul diagnosticării fără demontare, este mai redus ca în cazul demontărilor. Domeniul principal de utilizare a diagnosticării, în procesul de mentenanţă a autovehiculelor, îl reprezintă inspecţiile tehnice planificate şi operative, controlul calităţii întreţinerii, reviziile impuse de legislaţii pentru siguranţa circulaţiei şi protecţia mediului. În domeniul tehnic diagnosticarea are o vastă arie de aplicabilitate, pentru că are avantajul evitării aprecierilor subiective a stării tehnice şi asigură precizia aprecierilor cu un efort minim. 1.2. Domeniile de utilizare a diagnosticării în cadrul întreţinerilor tehnice Diagnosticarea funcţională cuprinde un complex de măsuri, prin care se verifică direct sau indirect capacitatea de lucru a unui sistem pe baza măsurării principalilor parametri ai sistemului. Rezultatele măsurărilor se compară cu valorile limită stabilite pentru sistemul dat. Diagnosticarea funcţională utilizează, în general, mărimi măsurabile complexe indirecte, făcînd posibilă determinarea capacităţii sistemului de exercitare a unei funcţiuni, precum şi efortul necesar îndeplinirii funcţiunilor respective. În 4

acest sens, diagnosticarea funcţională cuprinde verificările calităţii recondiţionărilor, reglajelor, pregătirea şi supravegherea exploatării sistemelor tehnice. În funcţie de modul de efectuare, diagnosticarea funcţională poate fi realizată intern (computer de bord) sau extern, cu aparate specializate pe sistemele autovehiculelor. În cazul în care elementul sau sistemul diagnosticat prezintă mărimi în afara valorilor limită sau este complet nefuncţional, se impune determinarea cauzelor abaterilor respective (dereglări inadmisibile sau elemente defecte). Diagnosticarea defectoscopică are menirea să determine: a) cauza defecţiunii; b) localizarea elementelor defecte sau a dereglajului; c) parametrul de stare modificat. Un rol important al diagnosticării defectoscopice este şi aprecierea modului în care sunt intercondiţionate regimul de exploatare, sarcina de transport, regimul de mentenanţă cu natura defecţiunii. Funcţia de evaluare a diagnosticării defectoscopice este stabilirea măsurilor de repunere în funcţiune a sistemului. Volumul de muncă pentru repunerea în funcţiune îl constituie operaţiile de reglaje, necesare sau operaţiile de înlocuire a elementelor defecte nereglabile. Starea de defectare trebuie determinată fără demontare numai pe baza comparării parametrilor de diagnosticare măsuraţi, cu valorile limită a parametrilor respectivi. Pe baza evaluării diagnosticării defectoscopice se stabilesc, în intervalul de prognoză al duratei remanente de funcţionare, măsurile de întreţinere preventivă şi termenul viitoarei diagnosticări de control. Diagnosticarea resursei remanente de funcţionare se realizează ca o operaţie de sine stătătoare de genul „verificareplanificare”. În baza rezultatelor diagnozei resursei (duratei) remanente de funcţionare se prevăd termenele raţionale ale operaţiilor de întreţinere şi durata funcţională a automobilelor.

5

Diagnosticarea defectoscopică şi diagnosticarea resursei remanente de funcţionare formează împreună diagnosticarea de degradare. 1.3. Tipuri de diagnosticare În afară de cele trei tipuri de diagnosticare: funcţională, defectoscopică şi diagnosticarea resursei remanente de funcţionare, există o clasificare tipologică, care se prezintă în fig. 1.1. În dependenţă de informaţia primită se deosebesc diagnosticări complexe (globale) şi diagnosticări de profunzime (pe elemente). De exemplu, în cazul unei diagnosticări defectoscopice, prin diagnosticarea complexă (globală) se determină sistemul care prezintă anomalii funcţionale sau este defect şi, după aceea, pe baza diagnosticării de profunzime, elementul defect sau dereglarea care a generat funcţionarea anormală. Toate tipurile principale de diagnosticare tehnică pot cuprinde întregul automobil (diagnosticare totală, de ansamblu) sau numai un mecanism sau sistem din structura automobilului, în acest caz numindu-se diagnosticare parţială. Diagnosticarea totală sau parţială poate să apară la toate cele trei tipuri principale de diagnosticare. Diagnosticările pot fi repetate la intervale fixe (determinate de condiţiile de exploatare) sau se efectuează continuu cu aparatură adecvată la bordul autovehiculului. Aceste deosebiri duc la diagnosticarea periodică sau permanentă. La intervale lungi între diagnosticări se practică utilizarea aparatelor externe în staţii de diagnosticare specializate, care necesită un efort însemnat de dotare tehnică. Informaţiile de diagnoză utilizate cu frecvenţă mare (temperaturi, presiuni etc.) se obţin cu aparatură instalată în sistemele automobilului, cuplate cu unităţi electronice de comandă şi control (computere de bord).

6

Fig. 1.1. Clasificarea tipologică a diagnosticării tehnice Sistemele automobilului au incorporaţi senzori singulari, care transmit semnale analogice la sistemul central de comandă şi de memorizare a datelor. În ceea ce priveşte succesiunea temporală, diagnosticările planificate pe termen lung şi cele legate de 7

întreţinerea preventivă sunt globale sau parţiale, iar în cazul unor defecţiuni, diagnosticări defectoscopice. 1.4. Clasele diagnosticării tehnice Din punct de vedere al scopului şi domeniilor de aplicaţie a diagnosticării tehnice, în cadrul mentenanţei automobilelor, se deosebesc cinci clase de diagnosticare. Diagnosticarea empirică. În cadrul acestei forme de diagnosticare se face o evaluare a stării tehnice, pe baza datelor nominale, obţinînd o decizie de forma satisfăcător-nesatisfăcător. Diagnosticarea empirică nu aparţine unei diagnosticări tehnice exacte, deoarece nu poate determina o prognoză de funcţionare, însă la elemente sau sisteme simple poate fi satisfăcătoare în cazul în care se efectuează de un personal cu experienţă. Se poate utiliza în cazul unei diagnosticări globale. Diagnosticarea tehnică simplă se aplică la stabilirea stării tehnice a sistemelor automobilului cu ajutorul aparatelor de măsură, de regulă, cu indicaţii analogice sau digitale speciale sau legate de tip (sistemul de alimentare, sistemul de frînare sau direcţie etc.). Evaluarea stării tehnice rezultă din compararea mărimilor măsurate cu valorile nominale ale parametrilor de stare, respectiv de diagnosticare şi, prin urmărirea tendinţei de modificare a parametrilor de diagnosticare, în raport cu valorile limită de degradare stabilite empiric. Pentru sistemele importante ale automobilului, pe baza acestei forme de diagnosticare, se obţine o prognoză a resursei remanente de funcţionare, dar cu eroare relativ mare. Diagnosticarea tehnică simplă se utilizează în cadrul diagnosticărilor globale (defectoscopice) sau planificate, care se practică la întreprinderile de transport auto. Diagnosticarea tehnică cu un sistem de aparate de verificat şi evaluarea statistică a stării de degradare. Starea tehnică a sistemelor automobilului se determină cu un complet polivalent de aparate, asistate de calculator cu afişaj digital. Evaluarea stării tehnice se face în limitele de deteriorare stabilite anterior, iar 8

rezultatul diagnozei se înregistrează şi se prelucrează statistic, constituind baza pentru determinarea resursei remanente de funcţionare. Această clasă, pe baza unei succesiuni raţionale a lucrărilor, permite diagnosticarea complexă sau de profunzime şi o întreţinere tehnică efectiv dependentă de starea sistemului la un moment dat. Diagnosticarea tehnică cu un complex verificat de aparate şi prelucrarea automată a informaţiilor. O determinare cuprinzătoare a stării tehnice a sistemelor se realizează prin intermediul unui complex a aparatelor de măsură. Datele de măsurare, de la caz la caz, chiar fără afişare digitală, se transmit unui sistem de diagnoză interior, respectiv computer de diagnosticare, care coordonează procesele de măsurare şi evaluează datele de diagnoză sau semnalele de diagnosticare, acestea fiind stocate într-o memorie şi transmise unui calculator exterior (casetă de diagnosticare). Evaluarea rezultatelor se realizează în comparaţie cu limitele de deteriorare fundamentate statistic sau tehnico-ştiinţific sau pe baza prognozelor resurselor remanente de funcţionare stabilite anterior. Datele de măsurare, în cadrul acestei forme de diagnosticare, se prelucrează automat, iar pe imprimantă se obţin măsurile de repunere în funcţiune (reglajele necesare, înlocuiri etc.). Totodată, datele obţinute după măsurare se stochează într-o memorie pentru utilizări ulterioare. Această clasă este utilizată la diagnosticarea complexă şi de profunzime a sistemelor complicate. Diagnosticarea automată. Se caracterizează prin determinarea şi evaluarea tuturor parametrilor de diagnosticare într-o succesiune continuă, automată. Automatizarea poate fi extinsă pînă la nivelul deciziilor de întreţinere. Efortul manual se reduce la corectarea sau reglarea poziţională a senzorilor, respectiv a canalelor de semnale, iar reglajele între două măsurători necesare trebuie să se realizeze cu o probabilitate redusă. În prezent, în practica construcţiei şi exploatării automobilelor, pot apărea şi forme mixte. 9

Clasele de diagnosticare amintite mai sus sunt destinate în primul rînd diagnosticărilor exterioare. Pentru diagnosticările interne sunt realizabile diagnosticări tehnice simple, diagnosticarea asistată de calculator şi evaluarea statistică a stării de deteriorare pînă la indicarea unor măsuri de întreţinere. Nivelul actual este reprezentat de clasele 3-4 şi, în cazuri simple, de clasele 1 şi 2. Clasa a 5-a se aplica la sisteme complexe (motor, instalaţie de frînare etc. ) În fig. 1.2 se prezintă o imagine de ansamblu a procedeelor de diagnosticare.

Fig. 1.2. Procedee de diagnosticare 1.5. Tehnologia şi structura procesului de diagnosticare Un proces de diagnosticare din sfera automobilelor poate fi structurat în: a) procesul de măsurare pentru diagnoză; b) procesul de evaluare a rezultatelor. 10

mentenanţei

Valorificarea rezultatelor diagnozei pentru întreţinere şi prognoză se realizează printr-un proces parţial de prelucrare a datelor obţinute la verificarea mai multor unităţi (automobile, motoare de tip asemănător) într-un interval de timp sau asupra unui singur exemplar, care a fost supus unui şir de verificări într-un interval de timp dat. Aceste informaţii pot defini evoluţia fenomenului (proces de uzură, îmbătrînire etc.) şi în consecinţă determină strategia de întreţinere, dependentă de starea tehnică a sistemului respectiv. În fig. 1.3 se prezintă schematic structura procesului de diagnosticare din acest punct de vedere şi întrepătrunderea dintre procesul de diagnosticare şi procesul de întreţinere. Săgeţile indică fluxul funcţional.

Fig. 1.3. Schema structurală a procesului de diagnosticare 11

Rezultatele diagnosticării conţin atît nivelul stării tehnice a unui sistem cît şi o serie de informaţii, de genul, parcursului optim pentru operaţiile de mentenanţă, instalaţiile cele mai adecvate pentru întreţineri, disponibilitatea capacităţii de întreţinere (materială, forţa de muncă etc.). Ca tehnologie de diagnosticare este definită combinaţia de aparate, procedee de măsurare şi evaluare pentru rezolvarea unor probleme de diagnosticare. În dependenţă de scopul şi de starea obiectului de diagnosticare se deosebesc următoarele forme de tehnologii: a) tehnologii de diagnosticare planificate, care cuprind diagnosticări globale bine determinate (de exemplu, determinarea puterii, a consumului specific de combustibil la un motor într-un punct de funcţionare definit din caracteristica de turaţie sau funcţionarea instalaţiei de frînare); b) tehnologii de diagnosticare variabile, întocmite în baza unor scheme-cadru, în special pentru diagnosticarea defectoscopică, în situaţia apariţiei unui rezultat negativ de diagnosticare funcţională globală sau pierderea vizibilă a capacităţii de funcţionare. În acest caz, în funcţie de situaţie, apare utilă diagnosticarea de profunzime, vizînd diferite procedee de măsurare pentru aceeaşi mărime de stare, într-o succesiune optimală stabilită empiric sau asistată de calculator. Această succesiune constă dintr-o eşalonare periodică a proceselor de măsurare pentru diagnosticare şi de evaluare a rezultatelor pînă la soluţionarea problemei în ansamblu. 1.6. Rolul diagnosticării în procesul de exploatare al automobilelor Diagnosticarea este operaţia care determină necesităţile reale de efectuare a unor lucrări de întreţinere (reglaje, înlocuiri de componente). 12

Pentru a asigura eficacitatea diagnosticării în ansamblul procesului de exploatare este necesar să fie îndeplinite condiţiile: a) combinarea operaţiilor de diagnosticare cu operaţiile curente de întreţinere tehnică (spălări, gresări, curăţări etc.), legătură necesară, avînd în vedere că unele operaţii de diagnosticare presupun o pregătire prealabilă a automobilului (spălări, curăţări), pentru reducerea timpului de staţionare a automobilelor. b) combinarea diagnosticării cu operaţiile de întreţineri şi reglaje, instalaţiile de diagnosticare trebuie să coopereze nemijlocit sau mijlocit cu instalaţiile de întreţinere, aceasta deoarece pe de-o parte, sunt necesare mici întreţineri între două diagnosticări parţiale şi, pe de-altă parte, utilizatorului îi sunt de mai mică importanţă datele, privind starea tehnică a autovehiculului, dacă nu sunt urmate de operaţii de întreţinere, care derivă din evaluarea diagnosticării; c) diagnosticarea tehnică să se efectueze în timpii de staţionare admişi ai automobilelor, iar timpul efectiv consumat pentru diagnoză să fie mai redus decît timpul necesar înlocuirilor parţiale ale elementelor defecte. Eficienţa economică a instalaţiilor de diagnosticare, odată cu creşterea complexităţii lor, se asigură printr-o încărcare mai mare a acestora în timp. În cazul parcurilor mari de autovehicule, este raţional ca instalaţiile de diagnosticare să fie în proprietatea utilizatorului de parc, iar la un număr redus de autovehicule instalaţiile de diagnosticare se concentrează în întreprinderi de servicii specializate în operaţii de „diagnoză – întreţinere – reparaţii”. Diagnosticarea permanentă la bord a autovehiculelor asigură o verificare continuă, dependentă de starea tehnică. Dispunerea senzorilor şi circuitelor de transmitere a semnalelor la microprocesorul de bord se realizează prin construcţia automobilului.

13

Avantajele efectuării operaţiilor de mentenanţă în exploatarea automobilelor, în general, pe baza diagnosticării, asigură o serie de avantaje cum ar fi: a) funcţionarea sigură în exploatare cu luarea în considerare a condiţiilor variabile de exploatare; b) micşorarea timpilor de staţionare condiţionaţi de întreţinerea tehnică; c) reducerea timpului efectiv de lucru la operaţiile de întreţinere prin diagnosticare defectoscopică; d) exploatarea sigură a automobilelor la parametrii economici optimi şi în concordanţă cu normele de poluare; e) economii de materiale de întreţinere prin larga utilizare a rezervelor de uzură existente şi o întreţinere dependentă de defecţiune. Aceste avantaje sunt posibile printr-o organizare optimă a procesului de diagnosticare, reducerea erorilor de diagnoză şi evaluarea corectă a rezultatelor diagnosticării, corelate cu comportarea automobilelor în condiţiile specifice. Totodată, în acest sens, se impune asigurarea unei cooperări favorabile între diagnosticare şi întreţinere. 1.7. Parametrii de diagnosticare În sistemul de diagnosticare elementul esenţial îl constituie parametrii de diagnosticare, deoarece ei influenţează întreaga structură a sistemului. Funcţionarea automobilelor este condiţionată de interacţiunea între piesele constituite în structuri în serie sau în paralel, precum şi de interacţiunea cu mediul exterior. În procesul de exploatare aceste structuri suferă modificări continue sau discrete, trecînd, astfel, prin diverse faze, care reprezintă abateri mai mici sau mai mari, mai mult sau mai puţin importante de la starea iniţială. Aceste modificări sunt de natură dimensională şi de formă mecanică, de structură fizică, chimică, electrică sau complexă. Ele se pot exprima cantitativ, prin schimbarea valorilor unor parametri, ce 14

caracterizează starea sistemului sau structurii respective (instalaţie, mecanism etc.) numiţi parametri de stare. De cele mai multe ori însă, determinarea valorică exactă a acestor parametri nu este posibilă, ceea ce îngreunează operaţiile de determinare a stării tehnice De aceea, se recurge la un procedeu de stabilire indirectă a stării tehnice, prin aprecieri indirecte, operînd cu alte mărimi dependente într-un anumit fel de parametrii de stare şi măsurabile pe o cale oarecare. Valoarea acestor parametri, numiţi parametri de diagnosticare, constituie exprimarea cantitativă a schimbărilor survenite în structura ansamblului autovehiculului şi, deci, a modificărilor parametrilor de stare ai acestuia. De exemplu, grupul „piston-cilindru” are ca proces funcţional de bază producerea de lucru mecanic util, dar pe lîngă aceasta mai apar şi alte procese auxiliare parazite: încălzire, fum la evacuare, zgomote, bătăi, arderea uleiului din sistemul de ungere, modificări ale presiunii de compresie, scăpări de gaze în carter etc. Astfel de procese însoţitoare nu apar în cazul sistemelor cu stare tehnică bună, sau se produc cu o intensitate neglijabilă, accentuîndu-se numai în cazul producerii defecţiunilor, în multe cazuri apariţia lor este legată implicit de înrăutăţirea parametrilor tehnici de exploatare ai maşinii, dar constituie indiciul sigur al existenţei defecţiunii. Intensitatea desfăşurării acestor procese este determinată de starea tehnică a pieselor, care constituie acest grup: pistonul, segmenţii şi cilindrul, adică de parametrii săi de stare: a) jocul dintre piston şi cilindru; b) jocul axial al segmenţilor în canale; c) fanta segmenţilor; d) elasticitatea şi integritatea lor. Aceste mărimi nu pot fi măsurate direct de la exterior, fără demontarea motorului, dar variaţia lor, poate fi apreciată cantitativ indirect prin următoarele mărimi: a) putere; b) consum de combustibil şi lubrifiant; c) densitate de fum în gazele de evacuare; 15

d) debitul şi presiunea gazelor scăpate în carter; e) presiunea în cilindru la sfîrşitul compresiei; f) scăpările de aer; g) intensitatea şi natura zgomotelor. Aceste mărimi sunt măsurabile fără demontarea motorului şi constituie parametrii de diagnosticare ai grupului „piston-cilindru”. Avînd în vedere cele de mai înainte, parametrii de diagnosticare se împart în trei categorii: Parametrii, care ţin de procesele fundamentale şi, care determină funcţionabilitatea automobilului: puterea motorului, consumul de combustibil, distanţa de frînare, deceleraţia, gradul de patinare al ambreiajului, temperatura lichidului de răcire. Aceşti parametri dau informaţii globale asupra stării tehnice generale a automobilului sau a unora din ansamblurile sale. De aceea, ei servesc pentru diagnosticarea generală sau complexă a automobilului, prin care se urmăreşte determinarea stării generale a automobilului fără localizarea precisă a defectelor. Diagnosticul în asemenea cazuri este: „admisibil” – „neadmisibil” pentru exploatare. Diagnosticarea generală dă verdicte de funcţionabilitate ale automobilelor sub raportul cerinţelor, privind economia de combustibil şi lubrifianţi, privind securitatea circulaţiei şi normele de poluare. Parametrii de diagnosticare care derivă din fenomenele, care însoţesc procesele fundamentale: vibraţii, zgomote, modificări chimice etc. Această categorie de parametri oferă informaţii mai înguste, însă restrînge aria de investigaţie, localizînd defecţiunea. Din acest motiv este folosită la cercetarea amănunţită a ansamblurilor şi pieselor vehiculului şi poartă denumirea de diagnosticare de profunzime sau pe elemente. Diagnosticarea pe elemente o succede pe cea generală în cazul în care la diagnosticarea generală a rezultat „necorespunzător” şi urmăreşte să determine exact starea tehnică a ansamblurilor (motor, transmisie, frîne etc.), precizînd şi necesitatea de întreţinere sau reparare. 16

Parametrii geometrici reprezintă a treia grupă a parametrilor de diagnosticare, care conţin mărimi cum sunt: jocul axial şi jocul radial, coaxialitatea, cursa liberă, paralelismul, unghiuri etc. Parametrii geometrici oferă informaţii limitate, dar concrete asupra stării tehnice a organelor aflate în interacţiune. Alegerea parametrilor de diagnosticare se face în funcţie de caracteristicile lor, care exprimă legăturile lor cu parametrii de stare. Particularităţile parametrilor de diagnosticare sunt: univocitatea, sensibilitatea, informativitatea, stabilitatea, economicitatea. Univocitatea - exprimă caracterul legăturii între parametrii de stare şi cei de diagnosticare. Legătura este univocă, atunci cînd unei valori a unui parametru de stare S îi corespunde o singură valoare a parametrilor de diagnosticare D în toată plaja de variaţie a primei mărimi: Sn...Sl (Sn - valori nominale, Sl - valori limită ale parametrului de stare). Univocitatea reprezintă o condiţie matematică cînd parametrul de diagnosticare creşte sau descreşte monoton, fără extreme: dD

dS  0 în intervalul Sn ... S1.

(1.1)

În caz contrar, unei valori a parametrului de diagnosticare D îi corespunde mai multe stări tehnice S1, S2, S3 dintre care unele pot ieşi din domeniul limită admisibil în exploatare, fără ca factorul de diagnosticare să semnaleze aceasta. Sensibilitatea unui parametru de diagnosticare arată variaţia sa specifică, atunci cînd valoarea parametrului de stare s-a modificat elementar. Informativitatea parametrului de diagnosticare exprimă probabilitatea stabilirii diagnosticului tehnic exact prin folosirea parametrului respectiv. Informativitatea este expresia legăturilor dintre parametrii de stare şi cei de diagnosticare, maximă în cazul în care parametru de diagnosticare D este determinat de un singur parametru de stare S. Gradul de informativitate este redus în cazul în care parametrul de 17

diagnosticare D este influenţat de mai mulţi parametri de stare S; adică D = f (S1, S2, S3). Prin acest fapt, informativitatea reprezintă probabilitatea stabilirii corecte a diagnosticului prin utilizarea parametrului de diagnosticare respectiv. Stabilitatea (repetabilitatea) parametrului de diagnosticare este determinată de abaterea minimă a mărimii acestuia faţă de valoarea sa medie, în cazul repetării probelor, în acelaşi condiţii de testare. Un parametru de diagnosticare este cu atît mai valoros cu cît repetabilitatea sa este mai mare, deci cu cît valorile obţinute sunt mai grupate. Economicitatea exprimă cheltuielile specifice impuse de măsurarea parametrului de diagnosticare. Alegerea parametrilor de diagnosticare din totalitatea parametrilor disponibili se face, folosind criteriile enumerate mai sus. Stabilirea numărului total de parametri de diagnosticare ai unui sistem are loc pe baza unei scheme, în care sunt figurate legăturile structurale dintre sistem şi mărimile fizice, cu ajutorul cărora se pot face aprecieri cantitative asupra proceselor principale şi auxiliare. Mărimea optimă a periodicităţii diagnosticării va fi cea care va realiza coeficientul de stare tehnică cel mai ridicat, cu cele mai mici cheltuieli specifice de diagnosticare.

18

2. DIAGNOSTICAREA STĂRII TEHNICE A MOTORULUI 2.1. Noţiuni generale Modificarea stării tehnice a motorului se produce datorită uzurii naturale sau forţate a mecanismelor şi instalaţiilor sale, fie dereglării sau deteriorării unora dintre ele. Aprecierea stării tehnice a acestui ansamblu al automobilului se poate face global (diagnosticare globală sau generală) sau pe elemente (diagnosticare de profunzime sau pe elemente). În primul caz, în care trebuie să se precizeze dacă motorul mai poate fi exploatat sau nu, se aleg ca parametri de diagnosticare mărimi, care au legături multiple cu parametrii de stare ai motorului, deci, a căror valoare depinde de starea tehnică a mai multora din componentele motorului. Aceşti parametri sunt: puterea, consumul de combustibil, gradul de poluare al gazelor de evaluare şi nivelul de zgomot. Legătura dintre aceşti parametri de diagnosticare şi parametrii de stare ai elementelor motorului este prezentată în tab. 2.1. Diagnosticarea pe elemente se efectuează în cazul în care unul din parametrii de diagnosticare generală are o valoare, care depăşeşte nivelul admisibil. În acest caz se trece la diagnosticarea ansamblurilor motorului, care afectează nivelul parametrului de diagnosticare găsit ca valoare necorespunzătoare. Parametrii de diagnosticare pe elemente depind de mecanismul sau instalaţia testată. Diagnosticarea pe elemente succede, de regulă, cea generală şi urmăreşte determinarea stării tehnice a motorului şi subansamblurilor lui, precizînd necesitatea de întreţineri şi reparaţii.

19

Tabelul 2.1. Legăturile parametrilor de diagnosticare cu parametrii de stare ai motoarelor Parametrii de Parametrii de stare diagnosticare Puterea şi consumul de Instalaţia de alimentare cu aer combustibil Instalaţia de alimentare cu combustibil Mecanismul motor Mecanismul de distribuţie Sistemul de răcire Instalaţia de aprindere Gradul de poluare Instalaţia de alimentare cu aer Instalaţia de alimentare cu combustibil Mecanismul motor Mecanismul de distribuţie Instalaţia de aprindere Nivelul de zgomot Mecanismul motor Mecanismul de distribuţie Sistemul de răcire Instalaţia de alimentare cu aer Instalaţia de alimentare cu combustibil 2.2. Diagnosticarea generală a motorului 2.2.1. Diagnosticarea motorului după puterea efectivă Această formă de diagnosticare se poate realiza prin: a) determinarea directă a puterii; b) suspendarea funcţionării cilindrilor. Diagnosticarea prin determinarea directă a puterii efective a motorului se bazează pe măsurarea puterii la roată Pr cu ajutorul standurilor cu rulouri. 20

Legătura dintre această mărime şi puterea efectivă nominală a motorului Pen se face prin intermediul randamentului transmisieitr şi a unor coeficienţi, care ţin seama de abaterile în procesul de fabricaţie Cf şi de uzura normală produsă în exploatare Ce. Pr = Cf·Ce·tr Pen.

(2.1)

Factorii menţionaţi posedă următoarele valori: Cf = 0,95…1,0; Ce = 0,85…0,9;tr = 0,88…0,92 pentru autoturisme şitr = 0,82…0,88 pentru autocamioane. Deci, puterea la roată poate fi determinată cu relaţia: Pr = (0,65…0,8) Pen.

(2.2)

În cazul în care valoarea puterii la roată Pr, determinată pe standul cu rulouri se încadrează în limitele indicate de relaţie, înseamnă că motorul este într-o stare tehnică bună de funcţionare. În caz contrar, şi dacă s-a verificat că transmisia este în stare bună, este necesară diagnosticarea motorului pe elemente. Firmele producătoare de automobile indică puterea, regimul de viteză la încercarea pe standul cu rulouri, precum şi valoarea minimă admisibilă a puterii la roată. Diagnosticarea prin suspendarea funcţionării cilindrilor se bazează pe rezistenţele interne, care se creează în cazul în care este scos din funcţie unul din cilindrii motorului, prin întreruperea aprinderii la motoarele cu aprindere prin scînteie sau a alimentării cu combustibil la cele cu aprindere prin comprimare. În acest regim, funcţionarea stabilă a motorului este condiţionată de egalitatea dintre momentul motor indicat Mi şi momentul corespunzător consumului intern (cuplu rezistent) Mr: Mi1 = Mr.

(2.3)

În diagrama din fig. 2.1 corespunzătoare unui motor cu aprindere prin scînteie, această egalitate se realizează prin turaţia n1 21

(în punctul 1). Întreruperea aprinderii la unul din cilindri va provoca scăderea momentului indicat la Mi2, însă refacerea echilibrului se poate realiza numai la o turaţie mai redusă n2 (în punctul 2): Mi2 = Mr.

(2.4)

În cazul în care jocurile din mecanismul motor sunt mai mari, adică pierderile de energie prin frecare sunt mai reduse, la cilindrul, la care s-a întrerupt aprinderea, scăderea momentului indicat va fi mai mică (Mi2), iar echilibrul funcţional se stabileşte în punctul 2 (n2 > n1). Prin urmare cilindrii cu stare tehnică necorespunzătoare vor crea reduceri mai mici de turaţie, prin scoaterea lor din funcţiune, decît cilindrii cu stare tehnică bună de funcţionare. Aparatele destinate Fig. 2.1. Variaţia cuplului motor diagnosticării, după acest în cazul excluderii din funcţiune principiu, au de regulă două a unui cilindru scale: una indică turaţia iar cealaltă variaţia procentuală a acesteia. Dacă variaţiile procentuale de turaţie între cilindri nu depăşesc 4 %, se consideră în stare tehnică bună. În caz contrar se investighează cauzele care duc la funcţionarea defectuoasă a cilindrilor la care s-a constatat cea mai mică reducere de turaţie. La actualele motoare cu aprindere prin scînteie regimul de testare poate fi cuprins între limitele 16002000 rot/min. Diagnosticarea pe această cale a motorului diesel întîmpină unele dificultăţi, deoarece nu se poate măsura turaţia arborelui motor pe cale stroboscopică, ci numai pe cale mecanică, iar domeniul determinărilor se limitează în zona de turaţie în care 22

regulatorul este activ, deoarece numai la aceste regimuri motorul funcţionează stabil. 2.2.2. Diagnosticarea motorului prin metoda acceleraţiei în gol Această metodă se bazează pe determinarea acceleraţiei unghiulare a arborelui motor la acceleraţia în gol (fără sarcină) a motorului. În situaţia accelerării bruşte a motorului (în gol) în cilindri intră o cantitate de combustibil corespunzătoare puterii maxime. Cu cît puterea efectivă, pe care o poate dezvolta motorul, este mai mare, cu atît creşte mai rapid turaţia arborelui cotit, acceleraţia unghiulară este mai mare. Puterea efectivă a unui motor (Pe) se determina, măsurînd turaţia (n) şi acceleraţia unghiulară (ε), în condiţiile accelerării bruşte a motorului pînă la turaţia maximă, cu relaţia: P c n ,

(2.5)

j – constantă specifică unui anumit tip de motor; 30103 j – momentul de inerţie, – o mărime constructivă, care pentru un motor dat are o valoare constantă şi cunoscută. Determinarea puterii motoarelor, prin metoda accelerării în gol, necesită o instalaţie, care să permită măsurarea concomitentă a acceleraţiei unghiulare (ε) şi a turaţiei şi, apoi, să efectueze operaţii de înmulţire după introducerea constantei (c), caracteristică fiecărui tip de motor. Măsurarea acceleraţiei unghiulare şi a turaţiei motorului se realizează prin montarea pe carcasa volantului a unui traductor inductiv sau utilizarea traductoarelor de turaţie existente, care generează impulsuri, a căror frecvenţă este direct proporţională cu turaţia arborelui. Măsurătorile se realizează la regimul termic normal (85-95 °C). După introducerea, prin tastatura blocului de comandă, a valorii constantei (c), corespunzătoare tipului respectiv de motor şi în care c

23

a valorii turaţiei (n), la care urmează să se determine puterea, de la mersul în gol încet se accelerează brusc pînă la cursa totală a dispozitivului de acceleraţie (pedală, pîrghie). Astfel, pe monitorul aparatului sunt indicate valorile acceleraţiei unghiulare, turaţiei şi puterii motorului, pe baza unor operaţii de calcul, adică a produsului dintre ε, n şi contanta c. Pentru motoarele supraalimentate cu turbosuflantă, valoarea puterii, obţinute de aparat, se amplifică cu un coeficient de corecţie, care depinde de presiunea aerului de supraalimentare. Schema de principiu a unui aparat cu indicare numerică este prezentată în fig. 2.2.

Fig. 2.2. Schema de transmitere a informaţiei spre afişare În schema din fig. 2.2 se poate vedea că impulsurile electrice de la senzorul 1 sunt transformate în impulsuri de tensiune în convertorul 2, care apoi se transmit la un convertor tensiuneperioadă 3. La valoarea nulă a potenţialului dat, la ieşirea convertorului tensiune-perioadă 3, se deschide numărătorul de porţi (contorul) 4, care rămîne deschis o durată de timp, proporţională cu mărimea măsurată. În perioada în care este deschis, contorul 4 este alimentat cu impulsuri de frecvenţă constantă de la un generator de 24

impulsuri cu frecvenţă stabilă (oscilator) 5. Numărul de impulsuri, care trec prin numărător, reprezintă rezultatul codificat al măsurătorilor, care apare pe panoul de afişare numerică 6. În ultimul timp, pe plan mondial, s-au realizat instalaţii perfecţionate, care permit măsurarea şi înregistrarea valorilor cuplului şi puterii dezvoltate de motor la diferite turaţii. Schema unei instalaţii complexe, pentru măsurarea şi înregistrarea momentului şi puterii motorului, prin metoda accelerării în gol, este prezentată în fig. 2.3.

Fig. 2.3. Instalaţia de determinare a puterii motorului prin metoda accelerării în gol

25

Instalaţia este formată din senzorul inductiv 1, aparatul pentru înregistrarea turaţiei şi a acceleraţiei unghiulare 2, multiplicatorul analogic 3, care efectuează produsul dintre turaţia şi acceleraţia unghiulară ε în vederea determinării puterii efective Pe şi aparatul înregistrator 4 (tip x-y), 5 şi 6 reprezintă senzorul şi aparatul de măsură a temperaturii lichidului de răcire. Avantajul metodei de determinare a puterii prin metoda accelerării în gol constă în volumul redus de muncă şi timp la efectuarea testărilor. Dezavantajul metodei constă în existenţa unor erori la determinarea puterii şi complexitatea relativ mare a aparaturii de măsurare. 2.2.3. Diagnosticarea motorului în baza consumului de combustibil Consumul de combustibil este un parametru de apreciere globală a stării tehnice a motoarelor în decursul procesului de exploatare sau după efectuarea reparaţiilor la mecanismul motor şi instalaţia de alimentare cu combustibil. Uzura normală a mecanismului motor, dereglările care se produc la instalaţia de alimentare cu combustibil şi echipamentul electric de aprindere provoacă creşterea consumului de combustibil raportat la unitatea de parcurs. Unităţile de măsură a consumului de combustibil sunt [kg/h] sau [l/100 km]. În prezent există o largă varietate de aparate de măsurare a debitului de combustibil: rotametre, debitmetre cu membrană, cu piston sau volumetrice. Un astfel de debitmetru volumetric, a cărui schemă de funcţionare se prezintă în fig. 2.4 este produs de firma Bosch (Germania), fiind caracterizat de timpul redus de măsurare şi precizie ridicată. Se utilizează la măsurători pe standul cu rulouri pentru testările dinamice ale automobilelor sau la măsurători individuale pe drum.

26

Înainte de începerea măsurătorilor propriu-zise, supapa electromagnetică 6 este închisă iar 3 redeschisă, ceea ce permite pompei 2 să alimenteze motorul cu aprindere prin scînteie 5 din rezervorul 1. La începerea măsurătorii se închide supapa 3 şi se redeschide 6, ceea ce facilitează alimentarea motorului din vasul 4 tarat în cm3. În momentul în care plutitorul 7 ajunge în dreptul Fig. 2.4. Debitmetru reperului zero (primul de sus pe volumetric scala de măsură) contactele 8 cuplează dispozitivul de înregistrare a distanţei parcurse, cu care este echipat standul. După 100 m de rulare pe stand, acelaşi dispozitiv repune supapele 3 şi 6 în poziţia iniţială. Pe scala recipientului 4 se citeşte nivelul, la care a ajuns combustibilul şi, deoarece scala este gradată în cm3, iar distanţa parcursă a fost 100 m, indicaţia aparatului este, de fapt consumul în l/100 km. Pentru repunerea aparatului în situaţia de măsurare, se cuplează pompa electrică 9 a aparatului, care reumple recipientul 4. Pompa 9 este scoasă automat din funcţie în momentul, în care plutitorul 7, ajungînd în poziţia superioară acţionează un comutator de oprire a pompei. Pentru măsurători ale consumului de combustibil, corelat cu sarcina de transport, se utilizează aparate de consum care se montează pe automobil pentru "probe de drum". În fig. 2.5 este prezentat unul din modelele cu fiabilitate ridicată. Schema principială a acestui aparat se prezintă în fig. 2.6. Pistonul 1, executat cu o înaltă precizie dimensională şi calitate corespunzătoare a suprafeţelor, culisează liber în cilindru. La capetele cilindrului sunt montate microcontactele 4, care acţionează bobinele supapelor electromagnetice 2 şi 3, astfel încît, 27

dacă o parte a pistonului este în legătură cu supapa de admisie 2 deschisă, cealaltă parte comunică cu supapa de refulare 3 deschisă. La sfîrşitul cursei pistonul acţionează contactul 4, care va închide admisia la 2 şi o deschide la supapa 3, respectiv închide refularea la 3 şi deschide refularea la 2. Cursa pistonului este realizată de presiunea dată combustibilului de pompa de alimentare. Un numărător de impulsuri înregistrează fiecare al doilea impuls echivalentul a 10 cm3 de combustibil, care trece spre injectare sau spre carburator. Precizia de măsurare a aparatului este de ± 1 %.

Fig. 2.6. Schema principială a aparatului

Fig. 2.5. Aparat de consum pentru "probe de drum"

2.2.4. Diagnosticarea motorului după zgomot Ansamblul de sunete emise de motor are o plajă largă de frecvenţe şi intensităţi. În afara zgomotului produs de contactul pieselor aflate în mişcări reciproce, există zgomotele produse de frecările între piese, curgerea fluidelor de lucru (aer, lichide de răcire, de ungere etc.), funcţionarea ventilatorului, oscilaţiile gazelor în colectoarele de admisie şi evacuare, procesele de ardere normală sau detonantă. Uzura suprafeţelor în contact şi modificările de formă ale pieselor provoacă variaţia intensităţii zgomotelor, în sensul amplificării odată cu creşterea jocurilor, de exemplu. 28

Prin urmare, măsurarea intensităţii şi analiza frecvenţelor zgomotelor produse de motor, oferă un mijloc de diagnosticare generală sau pe elemente a motorului, la regimurile caracteristice de funcţionare ale motorului dinainte stabilite. Nivelul general de zgomot, ca parametru de diagnosticare generală a motorului, se măsoară cu sonometre cu cuarţ şi se exprimă în decibeli (dB). Pentru eliminarea gradului de reflexivitate a mediului şi pentru a reduce influenţa pereţilor reverberatori, distanţa de plasare a microfoanelor sonometrelor în jurul motorului nu trebuie să depăşească 20-30 cm. Limita admisibilă a nivelului de zgomot se situează între 60-100 dB, valorile mai ridicate fiind valabile pentru motoare diesel. Vibraţiile generate de funcţionarea unor ansambluri de piese ale motorului (mecanism motor, mecanism de distribuţie) permit o diagnosticare de profunzime a acestor grupe de componente ale motorului care se va dezvolta în cadrul capitolelor respective. 2.3. Diagnosticarea în profunzime a motorului 2.3.1. Diagnosticarea mecanismului motor Aspecte generale. Starea tehnică a mecanismului motor (compus din grupul piston-cilindru, bielă, arbore motor şi lagăre) se poate înrăutăţi ca urmare a modificărilor dimensionale a pieselor supuse uzurii sau deteriorării prin efort mecanic, termic sau combinat. Parametrii de stare care reflectă aceste modificări sunt gradul de etanşare a cilindrului şi camerei de ardere precum şi mărimile jocurilor funcţionale. Parametrii de diagnosticare pentru gradul de etanşare sunt: presiunea de compresie, scăpările de aer, debitul sau presiunea gazelor scăpate în carter, consumul de ulei şi structura acestuia. Parametrii de diagnosticare pentru jocurile funcţionale sunt chiar mărimea jocurilor efective sau caracterul zgomotelor produse în motor în timpul funcţionării. 29

Diagnosticarea pe baza presiunii de compresie. Măsurarea presiunii la sfîrşitul compresiei, ca modalitate de apreciere a gradului de etanşare a cilindrului este un procedeu utilizat frecvent, mai ales că documentaţia tehnică a motoarelor de automobile dată de firmele constructoare indică valorile admisibile şi limită ale acestei mărimi. Pentru eliminarea influenţei condiţiilor externe, măsurarea presiunii în cilindri se realizează cu motorul încălzit, la o turaţie a arborelui cotit de cel puţin 150 rot/min. Pentru a realiza o turaţie cît mai ridicată a motorului se demontează toate bujiile (respectiv injectoarele), iar pentru o umplere completă a cilindrilor cu aer, în cazul motoarelor cu carburator, se deschide complet clapeta de acceleraţie. În tab. 2.2 sunt prezentate simptoamele şi cauzele unor posibile defecţiuni întîlnite mai frecvent la mecanismul motor. Compresometrele şi compresografele utilizate, (de exemplu, compresograful din fig. 2.7), au supape unisens şi conuri de cauciuc, care asigură o suficientă etanşare la nivelul orificiului bujiei sau injectorului. Aparatul se fixează prin apăsarea conului de cauciuc 1 în orificiul bujiei sau injectorului. Presiunea aerului deschide supapa 3 prevăzută cu arcul 2 şi ajunge pe faţa pistonului 4, care împreună cu arcul 5 formează manometrul aparatului. Deoarece deformaţia arcului 5 este direct proporţională cu presiunea, care acţionează asupra pistonului 4, deplasarea capătului 6 al tijei pistonului este proporţională cu presiunea de compresie. Pîrghia 7, articulată la tija 6 a pistonului va transmite mişcarea la capul de înregistrare 8 Fig. 2.7.Compresograf

30

(prevăzut cu un vîrf ascuţit), care deplasîndu-se, imprimă pe hîrtia gradată în unităţi de presiune, valorile maxime ale presiunii la sfîrşitul compresiei. Tabelul 2.2. Simptoamele şi cauzele unor defecţiuni ale mecanismului motor Simptom Cauze posibile Scăderea puterii, creşterea Uzura sau griparea cilindrilor şi consumului de combustibil şi pistoanelor ulei, fum abundent la Uzura, blocarea segmenţilor evacuare Pierderea elasticităţii segmenţilor Bătăi în zona cilindrilor Uzura grupului piston-cilindru Evacuarea abundentă de gaze Uzura grupului piston-cilindru din conducta de ventilaţie a Fisurarea sau arderea pistonului carterului la motoarele diesel Funcţionarea neuniformă a Pierderea etanşeităţii garniturii motorului, apă pe electrozii de chiulasă bujiilor Zgomote (bătăi) puternice Uzura bolţurilor şi a bucşelor care nu dispar prin reducerea din piciorul bielelor avansului la aprindere Zgomote la pornire şi la Uzura lagărelor de bielă turaţii mari Zgomote joase distincte la Uzura lagărelor paliere eliberarea pedalei de ambreiaj Bătăi la toate regimurile de Topirea lagărelor de bielă şi turaţie paliere După fiecare măsurătoare, descărcarea aparatului şi aducerea la zero a acului indicator se realizează prin apăsarea tijei 3 a ventilului unisens, iar suportul 9 împreună cu hîrtia se deplasează la o distanţă faţă de linia anterioară de măsurare pentru determinările la cilindrul următor. 31

Aşadar, pe aceeaşi diagramă vor fi imprimate valorile presiunilor de la toţi cilindrii motorului, ceea ce permite analiza comparativă a presiunii, în general, valorile maxime ale presiunii de compresie se realizează după 10-15 curse ale pistonului. Erorile datorate abaterii turaţiei faţă de valoarea recomandată se pot corecta pe diagrama de corecţie (fig. 2.8). Regimul termic al motorului în timpul măsurătorilor influenţează valoarea presiunii de compresie, ca urmare a influentei temperaturii asupra jocurilor din grupul piston-cilindru-segmenţi, asupra gradului de etanşare asigurat de uleiul existent la nivelul segmenţilor şi pe peretele cilindrului, şi a turaţiei realizate de demaror (mai ridicate în cazul uleiului cald, care are o viscozitate mai mică). După terminarea operaţiilor de măsurare se montează la loc bujiile (respectiv, injectoarele) şi se închide clapeta de acceleraţie. Diferenţa între presiunile înregistrate la diverşi cilindri ai motorului, nu trebuie să fie mai mare de 0,1 MPa la motoarele cu aprindere prin scînteie şi de 0,2 MPa la motoarele cu aprindere prin comprimare. În cazul unei diferenţe mari de presiune între cilindri, se toarnă 20-25 cm3 de ulei în cilindrul cu compresie scăzută şi se repetă operaţia de măsurare. Dacă mărimea presiunii după turnarea uleiului este mai ridicată atunci aceasta indică existenţă pierderilor de aer la segmenţii de piston. Dacă mărimea compresiei, după turnarea uleiului în cilindru, este identică cu cea măsurată Fig. 2.8. Diagrama de corecţie înainte de a introduce uleiul, a măsurărilor atunci aceasta arată existenţa unei neetanşeităţi între supapă şi scaunul ei sau la garnitura de chiulasă. 32

În general, pentru motoarele cu aprindere prin scînteie, în bună stare tehnică, în funcţie de raportul de compresie, valorile presiunii de compresie sunt cuprinse între 0,9...1,5 MPa, iar pentru motoarele diesel - 3,5...4,5 MPa. În cazul motoarelor cu un grad avansat de uzură valorile sunt situate între 0,6 şi 0,8 MPa (motoare cu aprindere prin scînteie) şi 2,0...3,0 MPa (motoare diesel). Asupra rezultatelor măsurătorilor, cu ajutorul compresometrului, are o influenţă negativă: turaţia motorului, temperatura pieselor mecanismului motor precum şi inerţia maselor în mişcare ale aparatelor de măsură. Este foarte greu de asigurat aceeaşi turaţie la fiecare determinare, deoarece ea depinde de mai mulţi factori: pierderile prin frecare în motor, starea generală a bateriei de acumulatoare, gradul de încărcare a bateriei, starea cablurilor de legătură între baterie şi electromotor. Corelînd rezultatele măsurătorilor presiunii de compresie cu rezultatele altor forme de diagnosticare (consum de ulei, pierderea de aer prin neetanşeitate, zgomote etc.), diagnosticarea prin determinarea presiunii de compresie, poate pune în evidenţă următoarele defecţiuni: a) uzura excesivă, ruperea sau blocarea segmenţilor; b) rizuri profunde sau rizuri excesive ale suprafeţelor de lucru ale cilindrilor; c) fisurări ale garniturii de chiulasă; d) neetanşeitatea supapelor. Diagnosticarea pe baza pierderii de aer introdus în cilindru. Diagnosticarea mecanismului motor pe baza pierderilor de aer prin neetanşeităţi înlesneşte determinarea la fiecare cilindru a unor niveluri de uzură normală sau accidentală precum şi eventuale neetanşeităţi ale supapelor. Prin urmare, parametrii de stare tehnică care se pot evalua prin această metodă, sunt: a) uzura cilindrilor; b) pierderea elasticităţii sau ruperea segmenţilor; c) deteriorarea etanşeităţii supapelor şi a garniturii de chiulasă. 33

Gradul ridicat de informativitate al acestei metode a impus crearea de aparate individuale sau înglobate în testerele generale cum sunt testerele japoneze: „SUN-MOTORTESTER”, sau europene: Bosch, Rabotti, etc. Aparatele, care servesc acestui procedeu de diagnosticare, se numesc pneumometre. Schema de principiu este prezentată în fig 2.9. Sonda 1 a aparatului se introduce în orificiile bujiilor sau injectoarelor avînd grijă ca în momentul măsurătorii, pistonul cilindrului respectiv să se găsească la P.M.S. la sfîrşitul cursei de compresie. Se utilizează aer comprimat la o presiune de 0,4 - 0,6 MPa, preluat din reţea sau de la surse individuale, conectarea la sursa Fig. 2.9. Schema de principiu de aer comprimat efectuîndu-se a unui pneumometru prin tubul 5. Pentru măsurători, se lucrează cu ventilul 4 închis şi 6 deschis, ceea ce permite realizarea circuitului de aer prin regulatorul de presiune 8, după care aerul cu presiunea constantă de 1,6 bar trece prin orificiile calibrate 11 şi 12, ajungînd la manometrul 13. În acelaşi timp aerul va trece prin supapa unisens 3, conducta 2 şi sonda de măsurare 1. Circuitul de aer, după orificiul calibrat 11, evoluează pe principiul vaselor comunicante şi, astfel manometrul 13 indică presiunea aerului din cilindri, luînd în considerare şi pierderile prin neetanşeităţi la nivelul cilindrului. Supapa de siguranţă 9, care protejează manometrul 13, lucrează la presiunea de 0,25 MPa. Manometrul 13 posedă o scală procentuală (0-100 %). La sonda 1, complet obturată (situaţia ideală a unui cilindru fără scăpări de încărcătură), indicaţia este 0 % (la unele tipuri 100 %), iar la 34

comunicarea liberă cu mediul, indicaţia manometrului 13 este 100 % (sau 0 % la unele tipuri constructive). În vederea asigurării unei precizii acceptabile a măsurătorilor şi condiţii uniforme de măsurare la fiecare cilindru se impune ca înaintea începerii diagnosticării să fie îndeplinite condiţiile: a) efectuarea etalonării aparatului, prin introducerea sondei 1 într-un orificiu calibrat (din setul auxiliar al aparatului) şi reglarea indicaţiei manometrului 13 pentru indicaţia 40 % cu ajutorul robinetului de tarare 10; b) înainte de începerea măsurătorilor motorul se aduce la temperatura de regim. Manometrul 13 are o scală cu gradaţii neliniare, deoarece, ca urmare a pierderilor de aer, acesta indică diferenţa de presiune ∆p: p p1 p2 ,

(2.6)

unde p1 - presiunea înaintea orificiului calibrat 11; p2 - presiunea după acest orificiu. Cantitatea de aer scăpată prin neetanşeităţi din cilindru se exprimă prin relaţia: V A

2 

p ,

(2.7)

în care A -aria orificiului 11; µ- coeficientul de debit al orificiului . p

V 2 V2  k 2 , unde 2 2 A 2 

k

 . 2 A2

(2.8)

Prin urmare diferenţa de presiune indicată de manometrul 13 nu este dependentă liniar de volumul de aer scăpat prin neetanşeităţi (V). 35

Evaluarea stării tehnice a grupului „piston–cilindri–segmenţi– supape”, în baza indicaţiilor aparatului, se face în funcţie de alezajul cilindrilor şi tipul motorului, conform tab. 2.3. Tabelul 2.3. Indicaţiile aparatului, în funcţie de alezajul cilindrilor şi tipul motorului Poziţia aparatului La începutul compresiei La începutul compresiei La sfîrşitul compresiei (p.m.s)

Necesită reparaţii Dacă pierderile totale din cilindru sunt mai mari de Dacă pierderile la segmenţi sau la supape (luate separat) sunt mai mari de Dacă pierderile totale sunt mai mari de

51-75

Indicaţia aparatului, % m.a.s. m.a.c. 76-100 101-130 76-100 101-130

10

18

26

30

35

6

10

16

20

20

20

30

50

45

55

Precizarea sursei pierderilor se procedează în felul următor: a) în cazul în care sursa de pierderi este localizată la nivelul grupului „cilindru–segmenţi”, prin turnarea unei mici cantităţi de ulei rece cînd pistonul se află la p.m.s şi repetarea măsurătorii se indică o valoare superioară măsurărilor anterioare; b) în cazul în care sursa de pierderi este localizată la nivelul suprafeţelor de etanşare a supapelor sau garniturii de chiulasă, adăugarea de ulei rece nu modifică nivelul indicaţiilor aparatului de măsură în raport cu măsurătoarea anterioară; c) în cazul în care există neetanşeităţi la nivelul supapelor, acul indicator oscilează, iar la comutarea legăturii prin ventilul 4 se distinge un şuierat în colectorul de admisie sau de evacuare; 36

d) la o uzură mare a segmenţilor, la blocarea sau ruperea acestora, introducerea aerului în cilindru prin ventilul 4 şi sonda 1 se percepe zgomotul provocat de ieşirea aerului prin cilindrul de alimentare cu ulei; e) prin aplicarea unei soluţii de apă cu săpun la îmbinarea dintre chiulasă şi bloc, la cilindru respectiv şi, introducînd aer prin ventilul 4 şi sonda 1, în zona, în care este fisurată garnitura, apar bule de aer. Diagnosticarea pe baza măsurării depresiunii din colectorul de admisie. Aprecierea stării tehnice a mecanismului motor pe baza măsurării depresiunii din colectorul de admisie poate fi utilizată, deoarece mulţi constructori de automobile completează caracteristicile tehnice ale motoarelor cu valorile nominale şi limită ale depresiunii din colectorul de admisie. Pînă la cilindrul motorului, depresiunea este influenţată de starea filtrului de aer, de carburator, de geometria galeriei de admisie etc., însă valoarea depresiunii depinde, în mod hotărîtor, de starea de etanşare a cilindrilor. Aparatul, utilizat pentru măsurare – vacuummetrul –, se montează la colectorul de admisie. Unele motoare sunt dotate constructiv cu orificii obturate pentru racordarea aparatelor de măsură. În cazul în care lipsesc aceste reducţii se introduce o reducţie filetată în izolatorul (flanşa) dintre carburator şi galeria de admisie, iar după terminarea măsurătorilor orificiul este astupat cu un şurub de etanşare. În baza măsurării depresiunii în colectorul de admisie, poate fi realizată diagnosticarea: a) stării tehnice a mecanismului motor – gradul de etanşare al cilindrilor; b) stării tehnice a supapelor – jocul termic al supapelor; c) stării tehnice a aparatului vacuummetric de sarcină – momentul intrării în funcţiune a avansului vacuummetric; d) regimului de mers în gol al motorului; e) stării membranei avansului vacuummetric de aprindere. 37

Valorile depresiunii, în general, la sarcină maximă (clapetă deschisă complet) sunt de 10 KPa, iar la sarcină nulă (clapetă închisă complet) 67-80 KPa. Acestea pot fi considerate ca valori admisibile. Pentru motoarele actuale, în funcţie de gradul de compresie, valorile uzuale pentru depresiunea maximă sunt 7·10 -2 …8,5 ·10-2 MPa (520…640 mm col Hg). Modul de măsurare al acestei valori este următorul: se accelerează motorul în gol pînă la turaţia maximă (deschiderea maximă a clapetei), după care se închide clapeta brusc. Depresiunea se citeşte în zona turaţiei maxime după închiderea clapetei. Diagnosticarea etanşeităţii cilindrilor pe baza debitului de gaze scăpate în carter. În timpul funcţionării motorului o parte din gazele de ardere scapă din camera de ardere în carterul motorului prin jocul existent între piston şi cilindru. Debitul gazelor scăpate este direct proporţional cu gradul de uzură al cilindrilor, segmenţilor şi pistoanelor, ceea ce permite ca acest semnal de diagnosticare să constituie un indicator al stării tehnice generale a cilindrilor motorului. La motoarele noi debitul de gaze pătrunse în carter este de 10-15 l/min, iar la cele cu uzuri avansate ale grupului pistoncilindru este de 90-130 l/min. Deoarece debitul de gaze scăpate în carter depinde şi de turaţia arborelui motor măsurătorile se practică la turaţia maximă de mers în gol a motorului. Dacă presiunea în carter atinge valorile 1,05·10 -2 …2,1 ·10-2 MPa motorul este uzat. Măsurarea presiunii se face cu micromanometre obişnuite, în timp ce la măsurarea debitelor de gaze se folosesc debitmetre volumetrice sau cu diafragmă. Debitmetru se cuplează la orificiul de alimentare cu ulei al motorului prin conul de cauciuc. Se aduce motorul la temperatura de regim 85...95 oC, după care se obturează orificiile de ventilaţie şi cel al jojei de ulei, probele efectuîndu-se la regimul de funcţionare în gol, la turaţia maximă, pentru timpi de măsurare de 15-17 s.. Cunoscîndu-se valorile nominale ale debitului de gaze scăpate în carter se poate aprecia gradul de uzură a grupului piston–cilindru. 38

Rezultatele obţinute pe această cale constituie o indicaţie medie a stării tuturor cilindrilor motorului. Pentru a preciza starea tehnică a fiecărui cilindru în parte, se măsoară debitul de gaze evacuate din carter scoţînd din funcţie succesiv cîte un cilindru. Rezultatele se scad din debitul total măsurat anterior: dacă la unul din cilindri diferenţa de debit este mai mare de 23-30 l/min, înseamnă că această secţiune a motorului are un grad de uzură inacceptabil, segmenţii sunt rupţi sau blocaţi sau cilindrul are cămaşa deformată. Diagnosticarea după consumul şi analiza uleiului. Gradul de uzură a mecanismului motor poate fi determinat indirect, folosind ca parametri de diagnosticare consumul de ulei şi gradul de impurificare a lubrifiantului cu produşi de uzură. Consumul de ulei raportat la un anumit interval de rulare poate da indicaţii cu privire la starea grupului piston-cilindru, dar rezultatele pot include în ele şi starea altor elemente: perechile ghidsupapă, garniturile de etanşare ale arborelui cotit, garniturii băii de ulei, garniturii capacului de chiulasă. Acest parametru de diagnosticare este puternic influenţat de regimul de exploatare a motorului. Diagnosticarea după analiza uleiului se bazează pe observaţia că uzura organelor mecanismului motor este în concordanţă, în general, cu legea lui Lorentz, în care se deosebesc trei perioade distincte în funcţionarea unui agregat: rodajul, în timpul căruia uzura este intensă; exploatarea normală cînd uzura are un caracter stabil şi evoluează lent şi o ultimă perioadă în care uzura capătă valori foarte înalte şi rapid crescătoare, procesul terminîndu-se cu avaria ansamblului dacă nu se iau la timp măsuri de recondiţionare. Prin stabilirea elementelor chimice care caracterizează o piesă supusă uzurii (de exemplu, cuprul pentru bucşa din piciorul bielei, staniul pentru cuzineţi etc.) şi măsurarea periodică a concentraţiei acestora în masa uleiului, se poate stabili gradul de uzură al pieselor respective. 39

Măsurarea concentraţiilor se poate face prin analiza chimică sau spectrală. Analizatoarele chimice şi mai ales spectrometrele sunt aparate scumpe şi nu-şi justifică costul decît prin utilizarea lor centralizată în laboratoare care să deservească mai multe întreprinderi de transport – fapt, care explică restrînsa arie de aplicare a acestui procedeu de diagnosticare, deşi sensibilitatea parametrului de diagnosticare este superioară faţă de alţi parametri. Diagnosticarea după zgomot. Diagnosticarea mecanismului motor pe baza zgomotelor emise, în timpul funcţionării, este o metodă empirică, a cărei valoare informativă este relativă, depinzînd, în mare măsură, de experienţa operatorului. Pentru ascultare se utilizează stetoscoape simple sau electronice. Înainte de ascultare motorul se aduce la temperatura de regim, zonele caracteristice de testare, fiind prezentate în fig. 2.10: Fig. 2.10. Zone specifice zona 1 – grupul piston – cilindru – segmenţi; zona 2 – segmenţii şi de ascultare canalele lor din piston; zona 3 –bolţul, bucşa bielei, umerii pistonului; zona 4 –arbore motor, lagăr de bielă; zona 5 – arbore motor, lagăre paliere. Corespunzător acestor zone condiţiile încercării şi defecţiunile specifice sunt prezentate în tab. 2.4. Zgomotele receptate, cu un caracter distinct, apar în situaţia în care, ca urmare a uzurilor excesive, jocul între piston şi cilindru este de 0,3...0,4 mm, la lagărele paliere ale arborelui jocul între fus şi cuzinet este de 0,1...0,2 mm, iar la fusurile manetoane jocul ajunge la 0,1 mm. Detectarea zgomotelor la aceste cupluri de piese este un semnal de preavarie şi indică necesitatea opririi motorului şi 40

Tabelul 2.4. Condiţii de încercare şi defecţiuni specifice pe zonele de ascultare Condiţii de încercare Turaţie foarte Partea mică cu treceri spre turaţii Grupul laterală a blocului, pe medii. Se pistonîntreaga întrerupe cilindru înălţime a temporar cilindrului cilindrul ascultat Segmenţii Partea şi canalele blocului la La turaţii lor din nivelul medii piston p.m.i

Zona Zone Obiectul ascultării ascultării

1

2

Partea laterală a bucşa blocului bielei, motor, la umerii nivelul pistonului p.m.s Bolţul,

3

Arborele 4

cotit, lagărul de bielă

Arbore 5

cotit, lagăr palier

Blocul motor între cele două puncte moarte Părţile laterale ale blocului motor, în zona lagărelor paliere

Turaţii mici şi accelerări pînă la turaţii medii

Se pleacă de la turaţii medii coborîte lent. Periodic se întrerupe funcţionarea cilindrului cercetat Turaţii medii cu accelerări succesive pînă la turaţia maximă

41

Caracteristica zgomotului Zgomot înfundat discontinuu. La creşterea turaţiei bătăile se amplifică Zgomot înalt, de intensitate mică, ca lovirea a doi segmenţi între ei Sunete înalte puternice, ca lovituri rapide de ciocan. Acelaşi zgomot, dar dublu

Defecţiunea posibilă Joc exagerat între piston şi cilindru; îndoirea bielei; deformarea bucşei sau a bolţului Joc mare al segmenţilor în canale; segmenţi rupţi Joc al bolţului în bucşa bielei; ungere defectuoasă; avans prea mare la aprindere; joc mare între bolţ şi piston

Sunet înfundat frecvenţa medie. Zgomot răsunător, puternic, cu caracter metalic

Uzura sau griparea cuzineţilor. Uzura sau topirea cuzineţilor

Sunet de frecvenţa joasă. Sunet de nivel coborît, se aude la ultimul lagăr

Uzura cuzineţilor. Joc axial mare în lagărele paliere

demontarea, în vederea înlocuirii elementelor compromise (set motor, arbore etc.). În prezent această operaţiune de diagnosticare pe baza zgomotului poate fi întreprinsă cu aparate adecvate, care elimină subiectivismul interpretărilor. Aparatele se bazează pe analiza frecvenţei şi amplitudinii zgomotului. Aceste aparate sunt cunoscute sub denumirea de strobatoare, aprecierea semnalului sonor efectuîndu-se pe baza amplitudinii, sau spectrometre sonore care oferă date, privind frecvenţa şi amplitudinea semnalelor acustice. Diagnosticarea pe baza vibraţiilor. Conjunctura favorabilă a extinderii utilizării electronicii în construcţia motoarelor, prin incorporarea senzorilor specifici fiecărui sistem, a readus în atenţie problematica vibraţiilor generate de mecanismele şi sistemele motorului ca surse de semnale a parametrilor de stare şi în consecinţă de diagnosticare a mecanismelor şi sistemelor respective. Generarea vibraţiilor cilindrilor. În timpul funcţionării motorului sau la rotirea din exterior a arborelui motor, apare fenomenul de „basculare” sau de mişcare „în travers" a pistonului (perpendicular pe axa cilindrului) în spaţiul existent în limita jocului dintre piston şi cămaşa cilindrului. Această mişcare de travers a pistonului dintr-un perete într-altul al cilindrului, ca urmare a impulsului de ciocnire, generează vibraţii ale peretelui cilindrului, în limite de frecvenţe cuprinse între 1,6...4,0 kHz. Ordonînd parametrii informaţionali după timp şi frecvenţă şi, măsurînd energia lor, amplitudinile maxime şi fazarea lor, în funcţie de unghiul de rotaţie al arborelui motor, se poate aprecia mărimea jocului între piston şi peretele cilindrului, la diferiţi parametri structurali, putîndu-se determina starea tehnică a grupului piston– cilindru. Prin plasarea convenabilă a senzorilor sau prin incorporarea acestora în peretele blocului motor din fabricaţie, se pot prelua şi prelucra semnalele vibroacustice în microprocesorul de la bord, iar depăşirea valorilor admisibile stabilite la fiecare tip de motor să fie 42

stocate în memorie şi semnalate la bord sau la computerul exterior de diagnosticare. În fig. 2.11 se prezintă modul de amplasare a senzorilor pentru preluarea semnalelor de vibraţii de la grupul pistoncilindru – zona l şi de la lagărele manetoane şi paliere ale arborelui motor – zonele II şi III. Locul de amplasare se determină experimental, în funcţie de cîmpul de maxim al semnalelor. Fig. 2.11. Amplasarea În concluzie, metoda senzorilor de vibraţii prezentată poate servi ca bază pentru diagnosticarea stării tehnice a mecanismului motor prin sistemele electronice de la bordul autovehiculelor. 2.3.2. Diagnosticarea mecanismului de distribuţie Schimbarea stării tehnice. Parametrii de stare tehnică ai mecanismului de distribuţie, care pot determina modificările funcţionale ale acestuia, sunt: forma şi dimensiunile camelor, jocurile din lanţul cinematic de comandă, jocul dintre ghid şi supapă, starea de etanşeitate a supapei pe scaun. Fazele de distribuţie sunt influenţate, în special, de uzuri, ce pot apare la nivelul cuplelor de frecare camă–tachet, lagăre–fusuri ax cu came, tacheţi–tije–culbutoare, culbutoare–supape, lagăre–ax culbutoare. Uzura şi elasticitatea componentelor, care efectuează transmiterea mişcării de la arborele cotit la cel cu came, joacă un rol important în realizarea corectă a fazelor de distribuţie. Menţinerea permanentă a contactului dintre came şi elementele de comandă ale supapei este determinată de stabilitatea caracteristicii arcurilor. Micşorarea raportului deplasare–forţă sau ruperea arcurilor, provoacă modificări importante ale acceleraţiilor 43

şi vitezelor pieselor în mişcarea de translaţie, provocînd uzura prematură a zonei taler-scaun, îndoiri sau ruperi de supape. Datorită frecărilor, în mecanismul de distribuţie apar uzuri, care modifică profilul camelor, suprafeţele de frecare, starea de etanşeitate, provocînd o funcţionare zgomotoasă cu parametri energetici diminuaţi. Creşterea jocurilor cu numai 10% duce la dublarea vitezei de aşezare a supapei pe sediu şi la o creştere a intensităţii zgomotului cu 1,0…1,5 dB. Încărcarea termică neuniformă a talerului de supapă şi a scaunului acesteia reprezintă principala cauză de pierdere a etanşeităţii. Alături de acest parametru, etanşeitatea este influenţată de uzura, arderea, calaminarea sau deformarea perechii de piese supapă-scaun. Diagnosticarea mecanismului de distribuţie. Parametrii de diagnosticare ce pun în evidenţă modificarea parametrilor de stare tehnică sunt: jocul din mecanismul de comandă al supapei, zgomotele, fazele de distribuţie şi etanşeitatea sistemului. Modificarea stării tehnice a mecanismului de distribuţie se manifestă printr-o simptomatologie specifică prezentată în tab.2.5. Verificarea cea mai simplă a valorilor nominale ale jocurilor constă în utilizarea calibrelor de măsură. În cazul culbutoarelor, reglajul distribuţiei cu ajutorul calibrelor nu duce la rezultate satisfăcătoare deoarece ca urmare a concavităţii extremităţii culbutorului sau a tijei supapei, jocul real este mai mare decît cel măsurat şi reglat şi zgomotele persistă în continuare. În astfel de situaţii se va reface profilul iniţial al culbutoarelor şi a extremităţii tijei supapelor, sau utilizarea unui comparator care permite măsurarea cu exactitate a jocului real. Analiza zgomotelor emisie în lanţul cinematic al mecanismului de distribuţie se bazează pe faptul, că energia de impact a supapei pe sediu, variază în cazul în care se modifică jocul şi condiţiile de aşezare. Ascultarea cu stetoscopul constituie o metodă subiectivă de diagnosticare, deoarece depinde de experienţa celui care efectuează diagnosticarea, dar foarte simplă, economică şi rapidă. 44

Tabelul 2.5. Simptoamele şi cauzele posibile ale defecţiunilor mecanismului de distribuţie Nr. Simptom Cauze posibile crt. 1.1.Joc mare între Zgomot puternic în 1 supapă şi culbutor regiunea supapelor 1.2.Arc de supapă slăbit 2.1.Arc de supapă rupt Bătăi periodice la turaţii 2 2.2.Tija împingătoare coborîte ruptă sau sărită Motorul consumă ulei şi 3.1.Ghidaje de supapă 3 evacuează fum albastru uzate 4.1.v. 2.1. şi 2.2. 4.2.Supape neetanşe 4 Motorul nu trage 4.3.Supape blocate 4.4.Joc insuficient sau inexistent între supape şi culbutoare Motorul funcţionează 5.1.v. 4.2. şi 4.4. 5 neuniform cu rateuri uşoare Bătăi la supape care nu 6.1.Uzura culbutoarelor 6 dispar prin reglarea 6.2.Uzura ghidajelor de jocurilor supapă 7.1.Uzura pinioanelor distribuţiei. Zgomot uniform, accentuat 7.2.Uzura lanţului 7 distribuţiei sau a la modificarea turaţiei întinzătorului 7.3.Uzura lagărelor axului cu came Aparatura de diagnosticare este comună cu cea pentru diagnosticarea zgomotelor produse de mecanismul motor. 45

Utilizarea unei aparaturi specializate pentru analiza vibraţiilor duce la obţinerea unor rezultate mult mai exacte, metoda dovedindu-se mult mai sensibilă. Sensibilitatea procedeului este relevantă de observaţia că, mărirea jocului termic cu numai 10% conduce la dublarea vitezei de aşezare a supapei pe sediu, deşi, intensitatea zgomotului emis creşte cu numai 1,0…1,5 dB, diferenţă practic insesizabilă urechii, dar la care sonometrele sunt sensibile. În tab. 2.6 este prezentată o schemă de ascultare a zgomotelor produse de mecanismul de distribuţie. În fig. 2.12 sunt prezentate vibrogramele înregistrate la un motor cu joc şi aşezare corectă a supapelor (a), în cazul unui joc mărit (b), cînd jocul este mai mic decît cel nominal (c), cînd există un joc excesiv între supapă şi ghid (d) şi cînd arcul supapei este slăbit (e).

Fig. 2.12. Vibrograme înregistrate pe un motor 46

Tabelul 2.6. Schemă de ascultare a zgomotelor produse de mecanismul de distribuţie Nr. crt.

Obiectul ascultării

Arbore cu 1 came – lagăre

Zona ascultării

Condiţii încercare

La turaţii În regiunea mici şi axului cu came mijlocii

În lungul La turaţii axului cu came mici şi (bloc de mijlocii cilindri ) În zona axului La turaţii 3 Tacheţi – mici şi ghid cu came mijlocii În zona de La reducerea 4 Tija supapei dispunere a bruscă a –ghid supapelor în turaţiei chiulasă În părţile laterale ale Supapă – La turaţii 5 motorului în culbutor mici zona culbutoarelor 2 Came – tacheţi

6

Supapă – capul pistonului

Roţile 7 dinţate ale distribuţiei

În partea superioara a blocului de cilindrii

La turaţii mijlocii

În ambele părţi La turaţii ale carterului mici şi distribuţiei mijlocii

Caracteristicile zgomotului Sunet de frecvenţă medie, destul de distinct. auzibil la primul lagăr Zgomot slab, de nivel înalt, distinct şi răsunător Sunet slab înfundat, de nivel mediu

Defecţiunea Uzura axului cu came Joc axial mare Arc de supapă defect, griparea tachetului Joc mare între tachet şi ghid

Sunet slab Uzura tijei înfundat, de nivel supapei şi a mediu ghidului Sunet slab Joc mare intre metalic, de nivel supapă şi mediu culbutor Supapa coboară prea Zgomot puternic, mult în de nivel mediu cilindru, arc de supapă rupt Zgomot, se Roţi dinţate deplasează în excentrice, diferite părţi ale joc în lanţ, carterului dinţi uzaţi distribuţiei

Aşezarea incorectă a supapei pe sediu datorită deformării sale sau jocului mărit în ghid provoacă oscilaţii laterale ale supapei. Deoarece contactul cu sediul nu se face simultan pe toată 47

circumferinţa supapei, la impact nu participă într-o primă fază întreaga masă a supapei şi, de aceea apare un prim impuls mai slab, urmat de unul mai puternic, cînd întreaga masă a supapei ia contact cu sediul (d); în plus, procesul de aşezare, durînd mai mult, impulsul principal este prelungit cu cca. 20 % faţă de situaţia normală. În cazul slăbirii arcului (e) aşezarea supapei pe sediu nu este fermă, avînd loc un recul; pe vibrogramă apare un impuls secundar, de recul, apropiat ca amplitudine de cel principal. Deşi, foarte expeditiv şi cu grad de informativitate ridicat, procedeul de diagnosticare descris este încă puţin răspîndit din cauza costului ridicat al aparaturii necesare, în plus, rezultatele obţinute pe un tip de motor nu pot fi extinse la alte motoare, limitînd astfel interesul utilizatorilor. Verificarea fazelor distribuţiei este un procedeu de diagnosticare, impus de observaţia, că acestea influenţează în mare măsură parametrii tehnico-energetici ai motoarelor. Uzura, imperfecţiunile de fabricaţie, deformarea unor piese din lanţul cinematic al distribuţiei sau dereglările fac ca aceste faze să se modifice înrăutăţind procesele de umplere şi evacuare ale cilindrilor motorului. Este necesar să se reţină că mici modificări ale cursei supapei provoacă la începutul şi sfîrşitul mişcării acesteia mari decalaje unghiulare. Pentru diagnosticare, durata totală a proceselor se poate măsura fără demontarea motorului cu ajutorul stroboscopului. Stroboscoapele utilizate pentru verificarea fazelor distribuţiei diferă de acelea folosite la reglajul aprinderii, prin unghiul foarte larg al variaţiei momentului producerii impulsului luminos (360...600 grade rotaţie a arborelui cotit). Aparatul este comandat de curentul de înaltă tensiune din circuitul secundar al instalaţiei de aprindere şi se conectează la acest circuit pe ramura de alimentare a bujiei cilindrului cercetat. Momentul apariţiei impulsului luminos livrat de stroboscop poate fi modificat în raport cu cel al producerii scînteii electrice de bujie, unghiul de decalaj putînd fi citit pe ecranul indicator al aparatului. 48

Pentru testare, se scoate capacul culbutoarelor, se conectează aparatul la fişa de înaltă tensiune a unui cilindru şi se porneşte motorul, stabilindu-i turaţia la 1000...1200 min-1. Dacă stroboscopul a fost reglat iniţial pentru un avans egal cu zero la emiterea impulsurilor luminoase, atunci acestea se vor produce concomitent cu scînteia electrică. Se dirijează fasciculul luminos al aparatului spre supapa de evacuare, pînă cînd se observă că aceasta începe să se deschidă. Se notează acest unghi, indicat pe cadranul stroboscopului (α1 în fig. 2.13) şi se repetă operaţiunea pentru a determina sfîrşitul deplasării (închiderii) supapei respective, citind un alt unghi α2. Aceste două valori precizează momentele acţionării supapei respective în raport cu momentul producerii scînteii electrice; de aceea acurateţea măsurărilor este condiţionată de păstrarea riguroasă a turaţiei pentru a nu se modifica avansul la aprindere. Diferenţa (α2 - α1 = αev) reprezintă durata efectivă a procesului de evacuare.

Fig. 2.13. Schema de determinare a fazelor de distribuţie La fel se procedează şi pentru supapa de admisiune, iar duratele determinate astfel se compară cu cele nominale, prescrise de fabricant. În cazul în care jocurile termice de distribuţie sunt reglate corect, diferenţele mai mari de 10-15% indică o uzură avansată a pieselor care compun mecanismul de distribuţie. 49

Verificarea etanşeităţii supapelor se poate realiza prin măsurarea presiunii de compresie, îmbunătăţind etanşarea în zona segmenţilor prin introducerea unei mici cantităţi de ulei în cilindrul de verificat. Dacă valoarea presiunii de compresie nu creşte la introducerea de ulei în cilindru, atunci zona de neetanşeitate se află în zona supapelor sau garniturii de chiulasă, urmînd ca, prin metode specifice, să se separe defectul. Diagnosticarea neetanşeităţii se poate realiza cu precizie mai mare prin măsurarea scăpărilor de aer şi prin ascultarea în galeria de admisie şi evacuare a zgomotelor specifice produse de scăpările de aer . Aparatura de măsurare a presiunii de compresie şi cea necesară măsurării scăpărilor de aer au fost prezentate în capitolul precedent. 2.3.3. Diagnosticarea instalaţiei de alimentare a motorului cu carburator Schimbarea stării tehnice. Starea tehnică a instalaţiei de alimentare a motoarelor cu carburator în procesul de exploatare se modifică. Apar un şir de defecţiuni a elementelor instalaţiei, care au consecinţe grave privind consumul de combustibil şi emisia de noxe. Ele pot avea şi alte efecte ale căror simptoame sunt prezentate în tab. 2.7, din care se poate constata că principalele elemente, care produc deranjamente în funcţionarea motorului, sunt carburatorul şi pompa de benzină. Diagnosticarea globală a instalaţiei de alimentare cu carburator. Din punctul de vedere al stării tehnice a instalaţiei de alimentare, la motoarele cu aprindere prin scînteie este specifică diagnosticarea pe baza concentraţiei de CO din gazele de evacuare, care depinde, în cea mai mare măsură, de calitatea amestecului şi arderii.

50

Tabelul 2.7. Simptoamele defecţiunilor instalaţiei de alimentare a motoarelor cu carburator şi cauzele posibile. Simptom Cauze posibile 1 2 1. Motorul nu 1.1. Lipsa benzinei în rezervor porneşte sau 1.2. Golirea camerei de nivel prin evaporare porneşte greu 1.3. Pompa de benzină defectă 1.4. Sita filtrantă a carburatorului înfundată 1.5. Filtru de benzină înfundat 1.6. Acul plutitorului blocat în poziţia închis 1.7. Jicloare de benzină colmatate 1.8. Clapeta de aer nu se închide corect 1.9. Conexiunea dintre clapeta de aer şi obturator dereglată 1.10.Conducte sparte sau îngheţate 1.11.Apă în camera de nivel constant 1.12. Apă în rezervorul de benzină 1.13. Supraîmbogăţirea cu vapori a carburatorului după oprire pe timpul verii 1.14. Carburator fisurat 2. Motorul 2.1. v. 1.3, 1.4 şi 1,5 porneşte, dar se 2.2. Clapeta de pornire nu se deschide opreşte imediat 3. Motorul se 3.1. Jiclorul de ralanti slăbit, uzat sau înfundat opreşte la 3.2. Reglajul defectuos al ralantiului ralanti 3.3. Nivelul necorespunzător în camera de nivel constant 3.4. Filtrul de aer îmbîcsit 3.5. Aer fals la flanşa de fixare a carburatorului, pe la galeria de admisiune 3.6. Uzura conurilor şuruburilor de reglaj a ralantiului 3.7. Înfundarea sau lipsa duzei din racordul circuitului de ventilaţie a carterului 51

Tabelul 2.7 (continuare) 1 4. Motorul se opreşte cînd se accelerează brusc

2

4.1. Pompa de acceleraţie defectă sau cu canalizaţii înfundate 4.2. Supapele de accelerare şi / sau refulare ale circuitului de accelerare blocate 4.3. Clapeta de aer nu se deschide total 4.4. Orificiile de repriză colmatate 5.1. Dispozitivul automat de pornire defect sau dereglat

5. Deşi cald, motorul nu revine la turaţia de ralanti 6. Motorul nu 6.1. v. 1.3 - 1.5, 1.7, 3.3 - 3.5, 4.3. dezvoltă putere 6.2. Dispozitivul de comandă al supapei (nu „trage”) îmbogăţitorului defect 6.3. Murdărirea supapei îmbogăţitorului sau blocarea ei 6.4. Obturatorul sau/şi clapeta de aer nu se deschid total 6.5. Nu se deschide obturatorul treptei secundare 6.6. Jiclor principal înfundat 6.7. Tub emulsor slăbit 6.8. Lipsa benzinei în camera de nivel constant 6.9. Plutitor blocat în articulaţie 6.10. Supapa de aer din buşonul rezervorului de benzină blocată 7. Consum 7.1. v. 1.3, 3.2, 3.3, 3.4, 6.2, 6.3, 6.4. excesiv de 7.2. Jiclor principal uzat benzină 7.3. Acul plutitorului nu se închide 7.4. Jiclorul de aer al circuitului principal (jiclorul compensator) înfundat 7.5. Conducte sparte, curgeri pe la îmbinări 7.6. Plutitor spart 52

Tabelul 2.7 (continuare) 1 8. Funcţionarea neuniformă la ralanti 9. Rateuri în carburator 10. Rateuri în eşapament la mersul în gol forţat 11. Maşina are slabe calităţi de accelerare 12. Noxe abundente

2 8.1. v.1.7, 1.8, 3.1, 3.2, 3.3, 3.5, 3.6, 4.3, 5.1, 6.10. 9.1. v. 3.5 10.1. Jocul mare între obturator şi peretele camerei de nivel constant la ralanti

11.1. v. 1.6, 1.12, 4.1, 4.2, 4.3, 5.1 11.2. Neetanşeităţi pe traseul cameră de nivel constant –pompă - pulverizator 11.3. Plutitor blocat 12.1. Toate cauzele care provoacă îmbogăţirea amestecului

Dozajul (d) al amestecului aer-combustibil depinde de starea funcţională a instalaţiei de alimentare: c d a , (2.9) cc unde ca – cantitatea de aer; cc – cantitatea de combustibil. Concentraţia oxidului de carbon în gazele de evacuare depinde de dozajul amestecului aer–combustibil, caracterizat prin (d) şi, astfel, prin determinarea acestei concentraţii se poate stabili indirect şi valoarea coeficientului respectiv ca indice de apreciere a Fig. 2.14. Variaţia CO şi CO2 stării tehnice a carburatorului şi a în funcţie de dozaj (d) instalaţiei de alimentare în general. 53

Variaţia CO şi CO2 în funcţie de dozaj (d) este prezentată în fig. 2.14. Pentru măsurarea concentraţiei de CO se utilizează analizoare de gaze de două tipuri: a) analizoare electrice b) analizoare cu absorbţie cu radiaţii infraroşii. Analizoarele electrice sunt răspîndite în tehnica diagnosticării fie ca aparate de sine stătătoare fie înglobate în construcţia testerelor multifuncţionale. Aparatul prezentat în fig. 2.15 are în componenţă o punte Wheatstone, o sursă Fig. 2.15. Schema unui electrică de alimentare, potenţiometru de analizor electric echilibrare a punţii şi potenţiometrul de alimentare. Milivoltmetrul V reprezintă de fapt aparatul pentru măsurarea CO şi a dozajului (d), fiind etalonat în procente în volum de CO şi unităţi de dozaj. Rezistenţele R1, R2, R3, R4 au aceeaşi valoare, numai că rezistenţa R4 este baleiată de curentul de gaze de evacuare prelevate printr-o sondă din sistemul de evacuare al motorului după ce în prealabil au fost răcite şi s-a separat apa condensată. Gradul de răcire diferit al rezistenţelor R3 şi R4 datorat diferenţei dintre coeficienţii de convecţie ai aerului şi ai gazelor de evacuare, produce modificarea valorii lui R4 şi ca urmare determină dezechilibrarea punţii. Energia electrică consumată pentru încălzirea rezistenţei R4 fiind constantă, temperatura acesteia depinde numai de cedarea căldurii spre gazul din jurul ei. Pentru a elimina influenţa vitezei gazului în procesul de cedare a căldurii, în zona rezistenţei R4 se menţine un regim difuz de transfer de căldură. Pe de altă parte, cantitatea de căldură cedată depinde de conductivitatea termică a gazelor. Componentele din gazele de evacuare au conductivitatea termică apropiată de cea a aerului (cu care aparatul compară regimurile de transfer termic al rezistenţelor R3 şi R4). Dintre 54

gazele, a căror concentraţie depinde de dozajul amestecului, CO2 prezintă cea mai mare diferenţă faţă de aer în privinţa coeficientului de conductivitate. Rezultă, că determinarea concentraţiei de CO şi a dozajului se face, indirect, prin determinarea conţinutului de CO2 (v. fig. 2.14). Condiţiile preliminare ale testării impun: funcţionarea perfectă a instalaţiei de aprindere, corectitudinea reglajelor, realizarea regimului termic al motorului (uleiul să se afle la temperatura minimă de 60 °C). Testarea se efectuează la regimul de mers în gol, la turaţii medii şi în regim de accelerare bruscă. La regimul de mers în gol (ralanti) testările se realizează după pornirea motorului cald, lăsîndu-l să funcţioneze pînă la stabilizarea indicaţiilor analizorului (100...120 s). Anterior testărilor se etalonează aparatul cu ajutorul potenţiometrului de echilibrare a punţii. Pentru un reglaj corect al dispozitivului la mers în gol, nivelul admisibil al CO în gazele de evacuare trebuie să fie la valoarea admisibilă (de exemplu 2 % concentraţie în volum). O concentraţie superioară indică un amestec bogat, rezultat al reglajului defectuos al amestecului, al decalibrării jiclorului principal, înfundarea canalelor de aer, a filtrului de aer, nivelului prea ridicat al benzinei în camera de nivel constant. În aceste cazuri, dacă aparatul are şi o scală de dozaj (d), în locul unui dozaj optim de 13 se va observa indicarea unor valori mai mici (11, 12). La turaţii medii motorul se aduce progresiv la 2000-3000 rot/min şi se urmăreşte dacă acul se deplasează spre zona amestecurilor economice (sărace) în raport cu poziţia, avută la regimul de ralanti, respectiv spre valori mai mici ale concentraţiei de CO. Stabilizarea acului la valori ale dozajului mai mici de 12 indică un amestec prea bogat cauzat de una sau mai multe din situaţiile posibile arătate mai înainte. Dacă abaterea este cauzată de filtrul de aer, aceasta poate fi detectată prin demontarea sa. Dacă după demontare analizorul marchează o reducere a conţinutului de CO respectiv o creştere a valorii dozajului, rezultă că filtrul este îmbîcsit. 55

Pe de altă parte, stabilizarea acului la valori ale dozajului mai mari de 14 arată că amestecul este prea sărac cauzat fiind de: înfundarea parţială a jiclorului principal, nivelul prea coborît în camera de nivel constant, murdărirea sitei filtrante la carburator. La accelerarea în gol a motorului se urmăreşte verificarea pompei de acceleraţie a carburatorului. Verificarea se efectuează prin accelerări bruşte repetate. Dacă în aceste situaţii procentul de CO creşte rapid (acul se deplasează spre dozaje bogate mai mici de 13) pompa de acceleraţie funcţionează corect. După terminarea regimului de accelerare acul indicator trebuie să revină la niveluri inferioare ale conţinutului de CO respectiv ia valori mai ridicate ale dozajului. Analizoare cu absorbţie cu radiaţii infraroşii. Aceste analizoare se bazează pe principiul absorbţiei selective a energiei radiante în infraroşu de către gazele poliatomice cu structuri eterogene, în funcţie de lungimea de undă specifică radiaţiilor din acest spectru, în limitele domeniului cuprins între 2,0...15,0 µm. Precizia aparatelor, Fig. 2.16. Spectrul de care lucrează pe acest principiu, este absorbţie în infraroşu mai ridicată faţă de analizoarele electrice. În fig. 2.16 se prezintă spectrul de absorbţie în infraroşu al diferitor gaze. În fig. 2.17 se prezintă schema unui astfel de analizor care se compune din două surse 8 de radiaţii de la care lumina este transmisă prin filtre care permit trecerea radiaţiilor cu lungime de undă cuprinsă în domeniul 2,0...10,0 µm. Cele două surse sunt identice, din punct de vedere al puterii emisiei luminoase. 56

Radiaţiile sunt transmise către două tuburi 6 şi 5 închise la capete cu pereţi transparenţi. Tubul 6 conţine un gaz care nu absoarbe radiaţiile infraroşii, iar tubul 5 este conectat la circuitul de gaze de evacuare care sunt supuse analizei. Circuitul gazelor de evacuare începe de la sonda 1 de prelevare din toba de eşapament, continuînd cu separatorul de apă 2, filtrul 3 şi pompa 4, care asigură un debit constant de gaze prin tubul de măsurare 5. Radiaţiile sunt emise către tuburile 5 şi 6 sub formă de impulsuri cu o frecvenţă de 6-10 Hz realizate cu ajutorul discului cu fante 15 antrenat de motorul electric 9. La celălalt capăt al celor două tuburi este montat detectorul 7, format din două camere despărţite de membrana elastică care împreună cu grila formează un senzor capacitiv introdus în circuitul amplificatorului 10. Rezultatele măsurătorilor sunt expuse pe scala aparatului de măsură 11 şi a înregistratorului 12. Detectorul 7 este umplut cu CO de un înalt grad Fig. 2.17. Schema de puritate. analizorului Gazele emise de motor sunt preluate de sonda 1 iar după ce sunt curăţate de particulele solide în filtrul 3 şi este eliminată apa în separatorul 2, sunt introduse în tubul 5 de către pompa 4. În tubul 5 se stabileşte un curent permanent de gaze. Radiaţiile infraroşii, care străbat tubul 5, sunt parţial absorbite de gazele din tub, proporţional cu concentraţia existentă de CO în gazele de evacuare. Pe de altă parte radiaţiile care pătrund în tubul 6 nu sunt absorbite, străbătînd tubul fără nici o diminuare cantitativă, în acest sens detectorul va primi cantităţi de energie diferită în cele două compartimente separate de membrana 13. Încălzirea inegală a gazelor din cele două compartimente va provoca o dilatare diferită a gazelor, generînd o diferenţă de presiune între cele două compartimente ale detectorului, care va determina deformarea 57

membranei 13 şi implicit capacitatea traductorului se va modifica. Variaţia capacităţii este proporţională cu concentraţia de CO din gazele de evacuare. Deoarece spectrul de absorbţie al CO interferează cu cel al CO2 şi al apei (v. fig. 2.16), este necesară reducerea cîmpului radiaţiilor aplicate tubului de măsură 5. În acest sens, în serie optică cu tubul de măsură 5 şi cel de referinţă 6, se introduce cîte un filtru care conţine CO2, saturat cu vapori de apă; în acest mod radiaţiile infraroşii, care străbat filtrele, ajung la detector fără a mai conţine componentele din banda în care CO interferează cu CO2 şi apa, ceea ce elimină influenţa concentraţiei de CO2 din gazele de evacuare asupra aparatelor de măsură. Diagnosticarea pe elemente a instalaţiei de alimentare cu carburator. Dintre componentele instalaţiei de alimentare, care necesită o verificare periodică în mod individual, sunt: pompa de benzină şi carburatorul. Verificarea pompei de benzină se poate face cu sau fără demontarea acesteia de pe motor, determinîndu-se presiunea de refulare, debitul şi etanşarea, cu instalaţii speciale. Pompa de benzină este acţionată de un excentric al instalaţiei pe care se fixează pompa de benzină, antrenată de un motor electric. Presiunea de refulare se verifică cu manometrul. Etanşeitatea se apreciază în funcţie de căderea de presiune într-un interval de timp de 30 s după ce se atinge presiunea maximă, iar debitul - prin cantitatea de combustibil, care se acumulează în cilindrul gradat la o anumită turaţie a excentricului timp de un minut. În cazul în care, valorile indicate de întreprinderea producătoare nu se realizează, este necesar să se verifice starea membranei pompei precum şi cea a supapelor de admisie şi refulare. Verificarea carburatorului în condiţii de funcţionare reale se realizează pe o instalaţie specială, care asigură funcţionarea carburatorului la toate regimurile de turaţie şi de sarcină ale motorului, precum şi măsurarea consumului de combustibil la 58

aceste regimuri. Instalaţia este prevăzută cu sistemul de aspiraţie, de alimentare, cu aparatele de control şi măsură necesare. O operaţie destul de importantă în diagnosticarea stării tehnice a carburatorului este verificarea debitelor jicloarelor. Această verificare se efectuează ori de cîte ori funcţionarea motorului necesită acest lucru, însă cel puţin de două ori pe an (în cadrul lucrărilor de revizie tehnică-sezonieră). Un aparat pentru măsurarea indirectă a debitului de combustibil prin jiclor, este reprezentat în fig. 2.18. Volumul de apă din rezervorul 2, se reglează iniţial în aşa fel, cu ajutorul ţevii de preaplin 3, ca aceasta să treacă prin robinetul 5, în timp de l,0 min. Se montează apoi jiclorul de încercat cu ajutorul unui dop de cauciuc la partea inferioară a robinetului 10. Adăugîndu-se apă prin pîlnia cu sită 1, tija 8, fiind lăsată în jos, aceasta se scurge prin ţeava 4, în cilindrul 6. Deoarece cantitatea de apă care poate trece prin robinetul 5, este mai mare decît cea care se poate scurge prin jiclor, cilindrul 6, se umple cu apă. Cînd nivelul apei ajunge la partea superioară a cilindrului, apa începe să se Fig. 2.18. Aparat scurgă prin ţeava de preaplin 7 în vasul pentru verificarea gradat 9. Aparatul intră în funcţiune la debitului jicloarelor deplasarea bruscă a tijei, de sus în jos, cînd se deschid simultan robinetele 5 şi 10. Din acest moment apa din rezervorul 2, trece prin ţeava 4, în cilindrul 6. în acelaşi timp din cilindrul 6, apa se scurge prin jiclorul de încercat 11. Debitul jiclorului Qj, în cm3/s, va fi determinat de relaţia: Q j Q2 Q9 , 59

(2.10)

în care Q2 – volumul de apă reţinut în vasul 2, în cm3; Q9 – volumul de apă colectat în vasul gradat 9, în timpul încercării, în cm3. Temperatura apei în timpul încercării trebuie să fie de 20 ± 1°C. Precizia măsurării este influenţată de poziţia aparatului şi de aceea aceasta trebuie să fie perfect verticală. 2.3.4. Diagnosticarea instalaţiei de alimentare cu injecţie de benzină Consideraţii generale. Pentru ilustrarea modului, în care se efectuează diagnosticarea unei instalaţii prin injecţie de benzină, s-a ales sistemul L-Jetronic. Instalaţia de injecţie L-Jetronic, produsă de firma Bosch în 1973, este cu injecţie intermitentă şi foloseşte ca element principal de reglare un debitmetru de aer cu paletă rotitoare. Este un sistem comandat electronic, care acţionează în mod succesiv injectoarele cu acţionare electrică. Instalaţia este montată pe autoturismele BMW 3201, 3181, 528e, 5301, 630csi, 633csi, 533i şi 33; FIAT Spider 200, Turbo, Strada Xl/9 şi Bravo; DATSUN 200sx, 280z, 810; PORCHE 924s. Elementele sistemului L-Jetronic sunt prezentate în fig. 2.19: 1 – rezervor; 2 – pompă de alimentare; 3 – filtru; 4 – rampă de distribuţie; 5 – regulator de presiune; 6 – unitate electronică de control; 7 – injector; 8 – injector de pornire la rece; 9 – şurub; 10 – contactor al clapetei; 11 – clapetă de acceleraţie; 12 – debitmetru; 13 – bloc de relee; 14 – sondă; 15 – sondă temperatură; 16 – termocontact temporizat; 17 – dispozitiv de aprindere; 18 – comanda aerului adiţionat; 19 – reglaj mers în gol; 20 – acumulator; 21 – cheie de contact.

60

Fig. 2.19. Schema instalaţiei de injecţie L–Jetronic: Simptoamele şi cauzele producerii defecţiunilor la acest sistem sunt prezentate în tab. 2.8. Diagnosticarea instalaţiei de injecţie L-Jetronic. Diagnosticarea instalaţiei se face pe cele trei grupuri de elemente care o compun: circuitul benzinei, circuitul de aer şi circuitul electric. Circuitul de benzină. Efectuarea controlului presupune existenţa unui tahometru, a unei lămpi stroboscopice şi a unei pompe de vacuum. Diagnosticarea pompei de benzină şi a regulatorului de presiune se face prin depresurizarea prealabilă a instalaţiei care se poate face în două moduri: se extrage furtunul care leagă regulatorul de presiune cu galeria de admisiune şi în locul lui se montează o 61

Tabelul 2.8. Simptoamele şi defecţiunile instalaţiei de injecţie

pompă de vacuum; se acţionează pompa de vacuum pentru ca regulatorul de presiune să dreneze benzina din instalaţie în rezervor, pînă cînd presiunea din conducta de alimentare atinge nivelul atmosferic. O altă posibilitate este de a extrage un injector din galerie care se pune sub tensiune direct colectînd benzina injectată într-un recipient; o metodă mai puţin recomandată (deoarece poate duce la înecarea motorului) este aceea de a pune sub tensiune direct 62

injectorul de pornire, benzina aflată pe traseu evacuîndu-se în colectorul de admisiune. Se cuplează la conducta centrală un manometru cu domeniu de măsură 0...0,5 MPa, fie înaintea injectorului de pornire, fie după filtrul de benzină şi, cu contactul aprinderii pus, fără a porni motorul, se deschide manual complet obturatorul; în acest fel se pune sub tensiune pompa de benzina, fapt care determină creşterea presiunii din conductă pînă la 0,24...0,28 MPa, valoare care trebuie să se menţină pe toată durata menţinerii contactului aprinderii şi chiar şi puţină vreme după aceasta; după tăierea contactului, scăderea presiunii trebuie să se facă lent pînă la 0,l9...0,22 MPa, caracteristică funcţionării în gol, valoare la care se stabilizează. Scăderea bruscă a presiunii sau stabilizarea ei la un nivel inferior celui menţionat indică pierderi de etanşeitate datorită conexiunilor defecte, conducte fisurate, defectarea supapei pompei de benzină, a regulatorului de presiune ori scurgeri la injectoare. Pierderile de benzină exterioare se descoperă vizual. Pentru celelalte se strangulează furtunul care leagă regulatorul de presiune de rezervor şi se acţionează cheia de contact fără a porni motorul, pînă cînd se reface presiunea în instalaţie. Dacă presiunea se menţine, înseamnă că regulatorul de presiune are pierderi interioare pe la supapă. Dacă presiunea scade totuşi, se strangulează furtunul care leagă pompa de regulator, în imediata apropiere a regulatorului, se reface presiunea în instalaţie ca mai sus şi apoi se strangulează conducta de ieşire din pompa de benzină. Dacă presiunea se menţine, înseamnă că supapa de retur din pompa este defectă. Daca totuşi, presiunea scade, înseamnă că cel puţin un injector este neetanş. Un alt parametru de verificare a pompei este debitul refulat, care, la tensiunea normală a bateriei de 12V şi cu rezervorul de benzină umplut la cel puţin jumătate din capacitate, trebuie să se situeze la cel puţin 2,25 1/min, la turaţia ralanti. Diagnosticarea injectoarelor se face prin observare vizuală, ascultare şi verificarea bobinelor. Pentru verificarea vizuală se demontează întreaga rampă de alimentare a injectoarelor împreună cu acestea şi se examinează 63

orificiile de injecţie care trebuie să fie uscate sau cel mult pot fi umezite ori pe vîrful lor se pot forma două picături de benzină pe minut. La acţionarea pompei de benzină injectoarele trebuie să ofere jeturi foarte fin pulverizate şi simetrice; injectoarele care formează jeturi cu pulverizare grobiană, filiforme sau nesimetrice trebuie să fie înlocuite. Fără demontarea de pe motor, injectoarele pot fi diagnosticate prin ascultare cu stetoscopul (sau, mai puţin sensibil, cu o şurubelniţă cu coadă lungă); la ralanti zgomotele produse de injectoare trebuie să fie identice ca tonalitate, intensitate şi frecvenţă. Daca acest lucru nu se întîmplă, înseamnă că fie acul injectorului este blocat, fie arcul sau este rupt, sau slăbit, fie bobina este defectă. Dacă starea conexiunilor şi a conductorilor electrici este bună, se măsoară rezistenţa înfăşurării bobinei injectorului, care trebuie să aibă l,5...3,0 ohmi; se controlează apoi continuitatea înfăşurării. Dacă aceste două teste arată că înfăşurarea este bună, înseamnă că partea mecanică a injectorului este defectă. Verificarea se face cu un injector martor, care este activat în locul celui cercetat; dacă acesta funcţionează, înseamnă că acul, sediul sau corpul injectorului sunt defecte. O verificare mai precisă şi expeditivă a injectorului se poate face dacă se dispune de un generator de impulsuri prevăzut cu posibilitatea reglării duratei acestora. Aparatul se conectează la injector în locul legăturii cu unitatea de control. Se montează apoi un manometru pe conducta de alimentare de la pompă. Se pune pompa în funcţiune, fără a porni motorul, şi se aşteaptă pînă cînd presiunea din conductă se stabilizează. Apoi se opreşte pompa şi se declanşează generatorul de impulsuri; în timpul funcţionării acestuia presiunea în conductă va scădea ca urmare a debitării efectuată de injectorul cercetat. Lampa de control cu care este dotat generatorul de impulsuri va sta aprinsă un timp determinat, iar cînd ea se stinge se citeşte valoarea presiunii stabilită în conductă. Testul se repetă apoi succesiv cu toate injectoarele. La un sistem cu stare tehnică bună nu trebuie sa existe diferenţe de presiune între injectoare. Un 64

injector la care se obţine o valoare diferită a acestui parametru de diagnosticare prezintă defecţiuni determinate de colmatarea filtrului propriu, mobilitatea acului, obturarea orificiului de pulverizare ori starea bobinei de acţionare. Injectorul de pornire şi releul termic de timp se verifică respectînd următoarea succesiune de operaţiuni: a) se demontează injectorul de pe galerie, fără a-i desface legăturile electrice şi nici conducta de benzină; b) se plasează în dreptul injectorului un vas de colectare a benzinei; c) se acţionează demarorul, măsurînd timpul de funcţionare a injectorului; pînă la o temperatură a lichidului de răcire de 35°C, durata de funcţionare trebuie sa fie de cel mult 12 s; peste această temperatură injectorul trebuie să rămînă inactiv, fără a picura. Operaţia trebuie făcută rapid iar activarea injectorului pe durate mari este interzisă din motive de siguranţă. În continuare, se montează în paralel cu conexiunea electrică a injectorului de pornire un stroboscop şi se acţionează demarorul. Stroboscopul trebuie să funcţioneze cîteva secunde şi apoi să devină inactiv; cazul contrar arată defectarea releului termic de timp. În final, se măsoară continuitatea şi rezistenţa electrică a înfăşurării injectorului de pornire, care trebuie să aibă 3,0...4,0 ohmi. Circuitul de aer. La debitmetrul de aer se verifică deplasarea uşoară, fără înţepeniri, a paletelor pe toata cursa potenţiometrului. Se măsoară tensiunea între borna de ieşire şi masă; la poziţia corespunzătoare funcţionării la ralanti tensiunea trebuie să fie minimă, apoi ea trebuie să crească progresiv, fără salturi, pe măsură ce clapeta se deschide manual; cînd clapeta ajunge la deschiderea totală, tensiunea trebuie să fie de cca. 5,0 V. Contactul de punere sub tensiune a pompei de benzină, aflat în aceeaşi incintă cu potenţiometrul debitmetrului, se verifică prin măsurarea tensiunii între borne; în poziţia „închis” a clapetei 65

tensiunea admisibilă maximă este de 0,1V, iar cînd clapeta se deschide trebuie să se înregistreze o valoare egală cu tensiunea bateriei de acumulatoare. Verificarea regulatorului de aer pentru încălzire se efectuează la temperatura ambiantă cu conductorii electrici şi furtunul de aer desfăcute şi în următoarea ordine: a) se măsoară rezistenţa electrică a dispozitivului, care trebuie să se situeze între valorile 29...49 ohmi; b) se controlează tensiunea între conductorii de alimentare a dispozitivului; absenţa tensiunii indică o defecţiune în circuitul de alimentare cu curent; c) se porneşte motorul şi se strangulează conducta de aer a dispozitivului; la temperaturi ale motorului mai mici de 60°C, turaţia trebuie să scadă; la temperaturi mai mari, turaţia nu trebuie să se modifice cu mai mult de 50...100 rot/ min. Complexul electric. În complexul electric se verifică mai întîi senzorul poziţiei obturatorului; după reglarea corectă a mersului în gol, se desface conexiunea electrică a senzorului şi se conectează un ohmetru; cu motorul oprit se demontează senzorul din suport şi se roteşte uşor axul său în sens orar, pînă cînd aparatul indică circuit închis; dacă aceasta nu se întîmplă, înseamnă ca senzorul este defect. Repunerea senzorului în locaş se face în poziţia axului, pentru care s-a obţinut informaţia de circuit închis. Senzorii termici se verifică cu ohmetrul în privinţa continuităţii circuitului. Acurateţea funcţionării traductorului temperaturii lichidului de răcire depinde de depozitele calcaroase formate pe suprafaţa sa. De aceea o primă verificare este cea privitoare la aspectul sondei captatoare şi gradul ei de acoperire cu piatră. După remontarea în locaş, la bornele sondei se montează un ohmetru şi se porneşte motorul. După un minut, rezistenţa traductorului trebuie să se modifice cu cel puţin 200 ohmi. Daca lucrul acesta nu se întîmplă, se procedează la stabilirea curbei de variaţie a rezistenţei senzorului în funcţie de temperatură. Pentru aceasta traductorul se demontează 66

de pe motor şi se scufundă într-un vas cu apa ce se încălzeşte, urmărindu-se concomitent creşterea temperaturii vasului şi variaţia rezistenţei electrice a dispozitivului. Rezultatul va fi o curbă care se compară cu cea oferită de fabricant; în cazul unor deosebiri obiecţionale, traductorul trebuie înlocuit. În mod asemănător se verifică funcţionarea termocontactului temporizator. După ce s-a controlat continuitatea rezistenţelor electrice folosind ohmetrul, se cufundă teaca dispozitivului în vasul cu apă, observînd dacă la o temperatură cuprinsă între 20...40°C contactul electric se desface întrerupînd astfel circuitul uneia din rezistenţe. Diagnosticarea sondei λ se efectuează în trei etape care vizează succesiv diagnosticarea sa generală (a), diagnosticarea sondei propriu-zise (b) şi diagnosticarea etajului sondei din blocul electric de comandă (c): a) în paralel cu cablul de legătură cu blocul electronic se conectează un voltmetru cu impedanţă de măsură foarte mare (de exemplu, un aparat de măsură digital), capabil să măsoare şi numărul de treceri prin valoarea 0,45 V (funcţia Hertz). Se porneşte motorul şi, pe măsura încălzirii gazelor de evacuare, se va constata intrarea în funcţie a sondei prin modificarea tensiunii generate de ea. După intrarea sondei în regim normal de funcţionare, la ralanti sistemul sondei trebuie să realizeze traversarea valorii de 0,45 V cu o frecvenţă de cel puţin opt treceri în zece secunde. După aceasta se extrage furtunul, care leagă servomecanismul frînei cu conducta de admisiune, fapt care va determina o sărăcire rapidă a amestecului cu aerul fals pătruns pe acest traseu; tensiunea la bornele sondei va scădea brusc pînă aproape de zero. Sistemul va trebui să reacţioneze, căutînd să compenseze această sărăcire a amestecului, iar sonda va trebui să sesizeze tendinţa mărindu-şi tensiunea la borne; este însă posibil ca aceasta să nu revină la valoarea de 0,45V - corespunzătoare amestecului stoichiometric deoarece debitul maxim de combustibil nu reuşeşte să compenseze integral creşterea cantităţii de aer suplimentare. 67

După stabilizarea tensiunii, se obturează ştuţul de pe galerie care serveşte pentru conectarea furtunului servofrînei, suprimînd astfel excesul de aer. Va urma o scurtă perioadă de îmbogăţire bruscă a amestecului, iar sonda va marca o creştere a tensiunii pînă aproape de 0,9V. Blocul electronic va interveni imediat pentru a corecta situaţia, comandînd injectoarelor reducerea debitului de benzină, pînă cînd, după un timp, tensiunea sondei se va stabiliza din nou la 0,45V. b) Se extrage cablul de legătură al sondei cu blocul electronic şi în locul lui se cuplează un voltmetru. La capătul firului rămas liber se conectează o sursă de tensiune continuă stabilizată în domeniul de reglare 0...1,0 V. Se porneşte motorul şi se fixează funcţionarea sa la o turaţie mijlocie, procedîndu-se la sărăcirea amestecului prin decuplarea prizei regulatorului vacuumatic de avans. Blocul electronic nu va sesiza modificarea, deoarece el este alimentat de curentul de 0,45 V, furnizat de sursă şi, deci nu va interveni în modificarea debitului de benzină; în schimb, sonda λ va oferi o tensiune redusă, pe măsura sărăcirii amestecului. Se procedează apoi la recuplarea prizei regulatorului şi la îmbogăţirea amestecului prin injectarea unei cantităţi aleatoare de benzină la intrarea în galeria de admisiune. Se menţine tensiunea sursei la 0,45V, astfel încît sonda îşi va mări tensiunea generată, ca urmare a îmbogăţirii artificiale a amestecului, de care blocul electronic nu poate lua cunoştinţă. c) Păstrînd montajul precedent şi tensiunea sursei la nivelul 0,45V, se conservă regimul de turaţie fixat anterior. Apoi se simulează sărăcirea amestecului, prin reducerea tensiunii sursei pînă la 0,2V. Primind această informaţie, blocul electronic va încerca să compenseze sărăcirea, comandînd mărirea debitului injectoarelor. Ca urmare, motorul va primi amestecuri tot mai bogate, fapt sesizat de sondă care îşi va mări tensiunea generată. Se procedează apoi la simularea îmbogăţirii amestecului, reglînd tensiunea curentului furnizat de sursă la 0,8V. Blocul electronic va reacţiona în sensul restabilirii dozajului stoichiometric, comandînd reducerea debitului de benzină livrat de injectoare. 68

Aceasta va determina o funcţionare a motorului cu amestecuri sărace, fapt care va duce la reducerea tensiunii la bornele sondei λ. Dacă în urma acestor simulări nu se înregistrează comenzile necesare de corecţie a dozajului, se vor verifica conexiunile şi cablurile electrice; dacă acestea se află în stare bună, rezultă că etajul sondei din blocul electronic este defect. Autodiagnosticarea şi identificarea defecţiunilor în sistemul L - Jetronic, LE - Jetronic, LH- Jetronic. În U.E.C. este montat un bloc de diagnosticare al sistemelor de injecţie şi aprindere. Deoarece verificările sistemului sunt voluminoase şi complicate, pentru astfel de sistem s-au elaborat aparate de verificare speciale: Bosch 0.684.100.202, destinat pentru verificarea dispozitivelor şi circuitelor electronice şi Bosch 6E84.100.202 pentru verificarea circuitului hidraulic. La reglarea mersului în gol se utilizează tahometrul şi analizorul de gaze, - pentru automobile cu sondă λ. Analizorul se conectează la priza de diagnosticare, care posedă o fotodiodă. Dacă fotodioda luminează intermitent, aceasta indică că concentraţia de CO este în limitele normale, însă, dacă fotodioda luminează încontinuu - concentraţia de CO este ridicată şi dacă nu luminează înseamnă că în gazele de evacuare lipseşte componenta CO sau este în concentraţie mică. Sistemul LE3-Jetronic funcţionează în baza codificării analoge, iar LE4-Jetronic este lipsită de injectorul de pornire, releul de temperatură şi supapa aerului adiţional, fiind înlocuită cu dispozitivul mersului în gol. Sistemul LH-Jetronic posedă un controler, care memorizează toate defecţiunile, apărute la funcţionarea motorului. La automobilele Volvo 440; 460; 480 contactarea blocului de memorie se efectuează prin dispozitivul de testare Volvo 8/90. Necesitatea intervenţiilor de întreţinere şi diagnosticare este dictată de o anumită periodicitate, dar şi de apariţia unor semnale furnizate de U.E.C. prin lampa de avarie, care impune conducătorului auto deplasarea spre o staţie de service specializată 69

pentru precizarea tipului de defect şi remedierii ulterioare a lui. Această lampă se aprinde la acţionarea contactului de aprindere şi se stinge la pornirea motorului, dacă nu sunt sesizate defecţiuni. Dacă lampa rămîne aprinsă şi după ce motorul a pornit, rezultă că sistemul de autodiagnosticare a sesizat o defecţiune. Dacă defecţiunea dispare, lampa se va stinge după 10 sec., iar codul defecţiunii va rămîne memorizat în U.E.C. şi va putea fi citit la unitatea de reparaţie (depanare) cu un tester specializat. În tab. 2.9 sunt prezentate codurile de identificare şi sursele de provenienţă ale defecţiunilor din sistemul L-Jetronic. Tabelul 2.9. Identificarea defecţiunilor în sistemul L-Jetronic

70

O diagnosticare rapidă se poate efectua comod, folosind priza de diagnosticare localizată în interiorul automobilului. Echipamente de diagnosticare. Utilizarea blocului de citire al codului, de identificare a defecţiunii, reprezintă o metodă simplă, însă sistemele de dirijare contemporane utilizează o formă de transmitere a informaţiei foarte rapidă, ceea ce face ca indicatorul să licărească prea des şi incomodează citirea vizuală a codurilor. Din aceste considerente este necesar de utilizat aparate speciale de diagnosticare, care citesc codurile defecţiunilor din memoria U.E.C. Unele aparate de diagnosticare transformă semnalul, la ieşirea din U.E.C, în formă textuală, de obicei, numai pentru automobilele unei firme producătoare. Alte firme independente au elaborat aparate de diagnosticare universale, care pot fi utilizate pentru diagnosticarea diferitor tipuri de automobile, schimbînd numai cartuşul sau modulele aparatului. Dintre cele mai răspîndite aparate de diagnosticare ale sistemelor de dirijare cu injecţia de benzină şi aprinderea sunt: a) aparatul de testare al firmei LUCAS, modelul 1500 şi 2000, care permite diagnosticarea a mai multor tipuri de automobile; b) aparatul de citire a codurilor defecţiunilor al firmei Ometec Instrumentation, model Datacheek 100, 200 şi 300 pentru automobilele firmelor Rover, Ford, Peugeot şi Citroen. Pentru aceste firme sau elaborat şi modele schimbătoare; c) aparatul de diagnosticare al firmei Ometec Instrumentation model 4000. Aparatul este înzestrat cu cartuş schimbător pentru deservirea automobilelor ale diferitor firme producătoare. Testerul are interfaţă pentru conectarea imprimantei; d) aparatul de diagnosticare Bosch-KTS 300 este portativ şi poate efectua diagnosticarea a mai multor sisteme de injecţie şi aprindere Bosch, imprimînd defecţiunile în formă digitală şi textuală; 71

e) aparatul de diagnosticare al firmei Sykes Pickavant model 10550, pentru deservirea diferitor sisteme de injecţie şi aprindere, schimbînd numai cartuşul, inclusiv automobilele Ford şi General Motors; f) aparatul de diagnosticare OTC-AutoScan-2 posedă interfaţă care permite conectarea aparatului la computer şi imprimantă; g) aparatul firmei Gunson-Fault Code Reader utilizat pentru citirea codurilor defecţiunilor automobilelor. Evaluarea gradului de poluare a motoarelor cu aprindere prin scînteie prin probe pe standuri. Pentru testarea gradului de poluare cu un nivel ridicat de încredere şi exactitate, începînd din anul 1982 s-a unificat procedeul de apreciere pentru Europa, S.U.A. şi Japonia. Astfel, testarea se efectuează pe standuri cu role cu sistem de frînare capabil să creeze un ciclu de încercare care simulează, în principiu, condiţiile de deplasare în trafic al autovehiculului. Gazele de evacuare obţinute în timpul ciclului de încercare sunt diluate cu aer din mediul ambiant, bine filtrate şi apoi absorbite de o pompă, care le trimite, printr-un tub Venturi sau compresor Roots, parţial în sacul colector. După terminarea ciclului de testare, concentraţia gazelor de poluante în sacul colector este identică cu concentraţia medie a poluanţilor în amestecul de gaze de evacuare - aer. Cunoscînd volumul de gaze cu ajutorul tubului Venturi sau a compresorului Roots şi densitatea gazelor, se poate estima masa noxelor emise. Procedeele de analiză sunt unice pe plan internaţional, adică: aparate de absorbţie pentru CO şi CO2, analizor cu flacără de ionizare pentru CH şi aparat cu chemiluminiscenţă pentru NOX. Ciclurile de încercare, desfăşurarea şi limitele admisibile ale noxelor sunt date în normative internaţionale sau regionale. În fig. 2.20 se prezintă ciclul de încercare ECE/EG. Acest ciclu are o durată de 195 s, lungimea parcursă fiind de 1,013 km, acest ciclu se reia de 4 ori. 72

Fig. 2.20. Ciclul de cale european ECE/EG: 1, 2, 3 – respectiv, treptele I, II şi III ale cutiei de viteze; R – mers în gol; K – schimb de viteze; K1, K2 – respectiv treptele I şi II; PM – cutia de viteze în punctul neutru. În fig. 2.21 se prezintă schema instalaţiei pentru Testul European compusă din: 1 – frîna standului cu role; 2 – masă inerţială; 3 – conductă de colectare a gazelor de ardere; 4 – filtru de aer; 5 – conductă pentru aerul de diluare; 6 – răcitor; 7 – termometru; 8 – manometru; 9 – compresor Roots; 10 – saci colectori de 100 litri; 11 – evacuare din instalaţiile de măsurare a concentraţiei noxelor.

Fig. 2.21. Schema instalaţiei pentru testul european

73

În tab. 2.10 sunt prezentate valorile normative E.C.E. ale noxelor pentru Euro III, IV, V şi VI, precum şi anul de introducere a lor în vigoare. Tabelul 2.10. Normativele E.C.E ale noxelor pentru Euro III, IV, V, VI Numărul şi Valorile noxelor (g/km) codul CO HC NOx HC+NOx normativul ui 2000-1509 2,3 0,12 0,15 (Euro III) 2005-01 1,0 0,10 0,09 Еuro IV 2009-01 1,0 0,1 0,06 Еuro V 2014-01 1,0 0,1 0,06 Еuro VI În afară de testul european se lucrează în S.U.A. pe baza Testului Federal şi California, iar în Asia cu Testul Japonez. Ţări ca Suedia, Elveţia, Austria, Australia, Canada şi Mexic utilizează Testul S.U.A., dar limitele admisibile pentru emisia de noxe este deferită. 2.3.5 Diagnosticarea motoarelor Diesel

instalaţiei

de

alimentare

a

Variaţia stării tehnice. Performanţele motorului pot fi puternic deteriorate atunci cînd intervin defecţiuni, chiar aparent minore, ale instalaţiei de alimentare cu motorină. De cele mai multe ori funcţionarea motorului cu întreruperi, deficienţele de pornire, nerealizarea puterii nominale, creşterea consumului de combustibil şi apariţia fumului abundent la evacuare îşi au originea în defecţiuni ale instalaţiei de alimentare. 74

În tab. 2.11 sunt incluse simptoamele principale ale defecţiunii instalaţiei de alimentare a motorului diesel şi posibilele lor cauze. Tabelul 2.11. Simptoamele defectării instalaţiei de alimentare la motoarele diesel şi cauzele posibile Simptom Cauză posibilă 1 2 1. Motorul nu 1.1. Lipsa motorinei în rezervor porneşte sau 1.2. Apă în motorină porneşte greu 1.3. Aer în instalaţie 1.4. Instalaţie neetanşă 1.5. Conducte înfundate 1.6. Filtre de combustibil îmbîcsite 1.7. Elementele pompei de injecţie uzate 1.8. Supape de refulare blocate 1.9. Cremalieră înţepenită 1.10. Arcul de pornire al regulatorului rupt 1.11. Pompa de alimentare defectă 1.12. Avans la injecţie dereglat 2. Motorul nu 2.1. v. 1.3, 1.5-1.9, 1.12 dezvoltă putere 2.2. Pulverizatoare uzate 2.3. Acele pulverizatoarelor înţepenite 2.4. Pulverizatoare cocsate 2.5. Presiune de injecţie mică 2.6. Camele pompei de injecţie uzate 2.7. Arcuri rupte în elementele de pornire 2.8. Pistonaşele pompei de injecţie uzate 2.9.Slăbirea şuruburilor de la tacheţi 2.10.Slăbirea sectoarelor dinţate ale bucşelor pompei 2.11. Dereglarea tamponului de plină sarcină 2.12. Filtrul de aer murdar 75

Tabelul 2.11 (continuare) 1 3. Motorul funcţionează cu întreruperi 4. Motorul se opreşte brusc 5. Zgomote anormale în motor 6. Motorul depăşeşte turaţia maximă admisă 7. Motorul scoate fum

2 3.1. v. 1.3, 1.8, 1.9, 2.2, 2.3, 2.8-2.10

4.1. v. 1.1-1.3, 1.7 4.2. Orificiul de aerisire din buşonul rezervorului de motorină înfundat 5.1. Motorină cu cifră cetanică prea mică 5.2. Avansul la injecţie prea mare 5.3. Regulatorul de avans defect 5.4. Nu funcţionează un injector 6.1. Cremalieră înţepenită 6.2. Cantitate prea mare de ulei în regulator 6.3. Regulator dereglat sau defect v. tab. 2.1

Cauzele care conduc la producerea acestor efecte sunt: uzura elementelor de precizie (perechile bucşă-piston plonjor, supapă de refulare-sediu, ac-pulverizator), slăbirea arcurilor pompei, injectoarelor ori supapelor de refulare, îmbîcsirea filtrelor, dereglarea pompei, a regulatorului şi a injectoarelor, precum şi pierderea etanşeităţii circuitului ori obturarea sa parţială. În urma uzurii şi a acţiunii abrazive a diverselor impurităţi din combustibil jocurile între suprafeţele de lucru ale elementelor pompei de injecţie se măresc treptat. Din cauza creşterii jocului, odată cu uzura, se măresc pierderile de combustibil la elementele de pompare şi se micşorează debitul de combustibil pe ciclu. Schimbările intervenite în caracterul injecţiei şi în reducerea cantităţii de combustibil injectat pe ciclu va influenţa calităţile de pornire ale motorului, necesitînd o turaţie mai mare la arborele cotit pentru a putea realiza pornirea motorului cu elemente uzate. Prin 76

uzură se măreşte secţiunea de scurgere a combustibilului, se reduce rezistenţa în momentul injecţiei şi, respectiv scade presiunea de injecţie, crescînd consumul de combustibil. Diagnosticarea globală (complexă). Diagnosticarea stării tehnice a instalaţiei de alimentare a motoarelor diesel se realizează printr-o diagnosticare globală (complexă) şi diagnosticare de profunzime (pe elemente). Culoarea şi nuanţa fumului emis de motorul diesel pot servi drept criterii de apreciere a existenţei unor defecţiuni, care deteriorează procesul normal de ardere în cilindrii motorului sau mijlocesc pătrunderea lubrifiantului în camera de ardere. De exemplu, fumul de culoare neagră sau cenuşiu-neagră este urmarea prezenţei în gazele de evacuare a unei mari cantităţi de carbon nears, generat de arderea incompletă a combustibilului; fumul de nuanţă albăstrie este datorat pătrunderii uleiului în camera de ardere, iar cel albicios, care deseori apare la pornirea motoarelor diesel pe timp rece, indică dereglarea sistemului de răcire, care nu permite atingerea temperaturii normale de regim a motorului, dar se mai poate datora şi pătrunderii apei în cilindri. Analiza fumului din gazele de evacuare ale motorului diesel constituie un parametru de diagnosticare generală cu grad de informativitate relativ redus, deoarece el depinde de mai mulţi parametri de stare ce se pot localiza fie la instalaţia de alimentare, fie la mecanismul motor, la cel de distribuţie sau la cel de răcire. Această investigaţie trebuie continuată printr-o diagnosticare pe elemente pentru a se localiza defecţiunea la unul din subansamblurile motorului. Stabilirea concentraţiei fumului din gazele de evacuare se poate efectua pe mai multe căi. Una dintre acestea o reprezintă analiza chimică a gazelor de ardere, dar acest procedeu nu oferă măsurări rapide, nefiind acceptabil mai ales pentru folosirea în exploatare. Există însă alte trei procedee diferite pentru măsurarea densităţii fumului în gazele de evacuare aplicabile atît în cercetare, 77

cît şi în exploatare şi anume: prin filtrare, prin absorbţie şi prin reflexie, pentru care au fost construite aparate, destinate stabilirii cifrei de fum, denumite fumetre. La fumetrele bazate pe metoda filtrării, gazele evacuate sînt forţate să străbată un filtru, care reţine funingine. Aprecierea cantităţii de funingine reţinute se poate face pe cale vizuală, prin fotometrie, prin cîntărire sau prin ardere. Fumetrul Bosch EFAW se bazează pe citirea fotoelectrică a gradului de înnegrire a unei hîrtii filtrante, care a fost traversată de gazele evacuate de motor. În tab. 2.12. sunt prezentate cauzele care pot duce la apariţia în gazele de evacuare a fumului cu diverse coloraţii. Fumetrul Bosch EFAW conţine o pompă (fig. 2.22, a) cu un volum de lucru de 330 cm3. La unul din capetele cilindrului 9 există un capac mobil 12, în care se fixează hîrtia de filtru 11. Capacul se fixează cu ajutorul arcului 13 şi al capacului 14. Prin ştuţul 15, pompa este pusă în legătură, prin racordul 16, cu sonda de prevelare 17, care se plasează în ţeava de evacuare 18 a motorului. În cilindrul 9 se deplasează pistonul 10, a cărui tijă l, este încărcată de arcul 2;

Fig. 2.22. Schema fumetrului: a – partea mecanică; b – partea electrică

78

Regimul de lucru al motorului

79 Alb

Albastru

12. Ruperea sau blocarea segmenţilor; griparea pistonului; uzarea ghidului de supapă 13. Deteriorarea garniturii de chiulasă; apă în motorină, sistemul de răcire defect (termostat blocat în poziţia deschis), motor prea rece.

13. Sarcini parţiale, mers în gol, turaţii mici

1. Debitul maxim al pompei prea ridicat 2. Avans la injecţie mic 3. Avans la injecţie mare 4. Filtru de aer îmbîcsit 5. Ac de injector blocat în poziţia deschis 6. Regulatorul este reglat la o turaţie maximă prea ridicată 7. Jetul loveşte capul pistonului datorită montării greşite a injectorului 8. Cursa acului injectorului prea mare 9. Echiparea cu injectoare de tip diferit de cel prescris 10. Conducte de înaltă presiune deformate sau cu diametrul interior mai mic decît cel normal 11. Segmenţi blocaţi sau rupţi; supape blocate sau neetanş; injectoare sau bujii de pornire fixate neetanş; arc supapă rupt; ordine de injecţie incorectă; supape de refulare uzate; presiune de injecţie mică; injector cocsat; arbore cu came montat greşit; arcul sau tija injectorului rupt; uzarea orificiilor pulverizatorului.

Defectul probabil

12. Sarcini parţiale şi în regim de frînă de motor

1. La orice turaţie si sarcină plină, precum şi la accelerare 2. La plină sarcină şi turaţii medii; motorul este mai silenţios decît normal 3. Plină sarcină, turaţii mici şi mijlocii; motorul este mai zgomotos decît în mod normal 4. Sarcină plină şi turaţii înalte 5. Fum intermitent, în valuri însoţit de Negru sau zgomote explozive gri închis 6. Sarcină plină şi turaţie înaltă; tendinţă de supraturare 7. La toate sarcinile şi turaţiile 8. Sarcină şi turaţii ridicate, dar nu maxime 9. Sarcină plină şi turaţii nedefinite 10.Sarcină plină, turaţii medii şi înalte; putere redusă a motorului 11. Idem.

Culoarea fumului

8. Deplasarea cursei maxime admisibile cu 0,1 mm la pulverizatoare conice şi 0,06 mm la cele cu ştift 10. Diametrul conductei nu trebuie să fie mai mic de 0,5 mm faţă de cel normal

3. Se manifestă la motoarele diesel cu injecţie directă

Observaţii

Tabelul 2.12. Cauzele producerii fumului în gazele de evacuare

extremitatea stîngă a cilindrului este obturată de discul 8 şi capacul 3. Prelungirea cilindrică 7 a discului 8 este prevăzută cu bilele de blocare 6, iar piesa 5 este împinsă spre dreapta de arcurile 4. Spaţiul etanş dintre piesele 5 şi 8 este pus în legătură cu para de cauciuc 19, prin racordul 20. Înainte de efectuarea măsurării, pistonul 10 se împinge spre dreapta, pînă cînd canalul circular al tijei l ajunge în dreptul bilelor. Prin pătrunderea bilelor în canalul tijei piesa 5 este eliberată, iar arcul 4 o împinge spre dreapta, blocînd tija şi pistonul în această poziţie. Pentru prelevarea probei se acţionează energic para 19. Aerul pompat de aceasta împinge spre stînga piesa 5; cînd locaşul acesteia ajunge în dreptul bilelor, ele sunt împinse spre exterior, sub acţiunea arcului 2, care trage tija şi pistonaşul spre stînga, efectuînd aspiraţia gazelor de ardere prin hîrtia de filtrare, ce se va înnegri prin reţinerea funinginii. Stabilirea cifrei de fum se face pe cale fotoelectrică. Pentru aceasta, aparatul dispune de microampermetrul 21 (fig. 2.22, b), potenţiometrul 25, pentru reglarea punctului de nul, becul 22 şi celula fotoelectrică circulară 23. După conectarea aparatului la o sursă de 12 V, se aşează elementul fotoelectric pe hîrtia de filtru înnegrită 24; o parte din lumina emisă de lampa 22 va fi reflectată de filtru pe celulă, şi anume, într-un raport invers proporţional cu gradul ei de înnegrire. Celula fotoelectrică emite un curent care excită microampermetrul 21, a cărui scală este împărţită în zece unităţi: gradaţia zero corespunde reflexiei hîrtiei albe, iar gradaţia zece, absorbţiei totale a luminii. Fumetrul AVL 412 lucrează pe acelaşi principiu ca fumetrul Bosch, dar procesele sunt automatizate. În cilindrul de lucru se aspiră 990 cm3 de gaze (fig. 2.23). Iniţial, grupul de pistoane 3 şi 4 se deplasează spre stînga, aşa încît aerul aflat în cilindrul de lucrul străbate filtrul 2 şi iese pe lîngă supapa 1 în sonda de prelevare şi de acolo în galeria de evacuare, proces prin care sonda este degajată de funinginea rămasă 80

Fig. 2.23. Schema fumetrului AVL 412 de la măsurătorile precedente. Prin acţionarea supapei 5, pistoanele se întorc în poziţia de la început, efectuînd aspiraţia de gaze. Cînd se atinge poziţia limită din dreapta a pistonului 3, supapa 1 se închide, evitînd supraînnegrirea filtrului datorită presiunii gazelor din galeria de evacuare. Hîrtia de filtru, de forma unei benzi continue, este deplasată automat în dreptul fotocelulei, care efectuează concomitent doua măsurări: una înainte de filtrare, pentru reglarea automată a punctului de nul, şi alta după filtrare; supapa 6 comandă procesele, pistonul 7 fixează hîrtia în timpul filtrării şi măsurării, iar pistonul 8 deplasează hîrtia. Întreg procesul de măsurare durează 15 s, scala aparatului fiind construită ca şi în cazul precedent. Fumetrul gravimetric (fig. 2.24) aspira 30 l de gaze; înainte şi după filtrare, hîrtia de filtru este uscata într-un exicator timp de 24 ore şi apoi cîntărită. În timpul probei se efectuează măsurări de control la fiecare 15 s cu fotometrul tip Bosch, pentru a se detecta operativ eventualele abateri. În conformitate cu normativele internaţionale, 81

Fig. 2.24. Schema fumetrului gravimetric: 1 – electromotor; 2 – suflantă; 3 – debitmetru; 4 – furtun aspirare gaze; 5 – robinet; 6 - filtru pentru măsurarea intensităţii fumului emis de motoarele diesel ale autovehiculelor se folosesc fumetre cu dublă filtrare. Gazul de eşapament este trecut printr-o cameră care conţine două filtre din fibră de sticlă umectate cu fluorocarbon sau din membrane pe bază de fluorocarbon. Diametrul minim al filtrelor trebuie să fie de 47 mm (37 mm diametru eficace). Distanţa între filtre nu trebuie să fie mai mare de 100 mm, dar nici nu se admite ca ele să se afle în contact. La dimensiunile limită indicate masa unui filtru trebuie să fie de 0,5 µg, iar dacă diametrul este de 70 mm (din care 60 mm diametru eficace) masa trebuie să fie de l,3 µg. Pentru alte dimensiuni se va opera cu masa specifică de 0,5 µg/1075 mm2, referită la suprafaţa eficace. Fumetre cu absorbţie. Dintre acestea face parte fumetrul Hartridge (fig. 2.25), creaţie a laboratorului de cercetări British Petroleum. Gazele evacuate circulă în flux continuu tubul 3, lung de 82

Fig. 2.25. Schema fumetrului cu absorbţie 407 mm, deschis la capete şi încadrat de becul 4 şi celula fotoelectircă 7; gradul de fum este apreciat prin absorbţia luminii în gaz. Pentru aducerea la zero a aparatului indicator, care este un ampermetru, există tubul de aer 5 în dreptul căruia pot fi aduse, prin rotire, sursa luminoasă şi celula. Separatorul de apă 2 şi supapa de presiune 1 împiedică pătrunderea apei în aparat şi evită erorile, care s-ar putea produce, datorită suprapresiunii gazelor din colectorul de evacuare (presiunea limită 6,6 kPa). Suflanta 6 realizează circulaţia aerului prin tubul de aer şi limitează difuzia de gaze către sursa luminoasă şi celula fotoelectrica, asigurînd o permanentă stare de curăţenie a acestora. Fumetre cu reflexie. Dintre fumetrele cu reflexie face parte aparatul Bosch EFEP (fig. 2.26), la care un jet de gaze evacuate traversează un fascicul de lumină. Intensitatea luminii reflectate este 83

proporţională cu conţinutul de funingine şi se măsoară pe cale fotometrică. Fumetrul cu absorbţie de înaltă sensibilitate. La regimul de mers în gol, creşterea turaţiei la accelerare poate să ajungă la valoarea maximă în 0,8...1,2 s.. Creşterea debitului injectat Fig. 2.26. Schema fumetrului cu pe ciclu, în acest caz, este reflexie rapidă, ceea ce modifică semnificativ opacitatea gazelor de evacuare. Prin urmare, în lucrările de diagnosticare este de preferat să se facă o înregistrare continuă a variaţiei concentraţiei de fum (opacitate) în gazele de evacuare. Un aparat, care răspunde acestor necesităţi, prezentat în fig. 2.27, este fumetrul de construcţie japoneză SM - 21 Okuda Koki. Cele două tuburi 1 şi 2 sunt reunite prin inelul 3. Prin filtrul şi regulatorul de aer 5 se asigură prin racordurile 6 şi 7 răcirea interioară a celor două tuburi, iar prin racordurile 8 şi 9 se curăţa orificiile tuburilor 1 şi 2. Fig. 2.27. Fumetru SM - 21 Înălţimea optimă de montaj a aparatului se reglează cu şurubul 11, pentru a se instala în poziţia arătată în fig. 2.28. 84

Detaliul referitor la componentele de măsurare se prezintă în fig. 2.29. De la sursa de lumină 1 razele emise sunt ordonate în fascicule paralele de sistemul de lentile 2, spre orificiul prevăzut în cercul care uneşte cele două tuburi. Receptarea emisiei de lumină se face prin lentila focalizatoare 3 de către fotodioda 4, care la rîndul ei este legată de aparatul de măsură.

Fig. 2.28. Poziţionarea fumetrului

Fig. 2.29. Detaliul componentelor de măsurare

Principiul de măsurare se bazează pe absorbţia luminii emise de tubul 1, proporţional cu opacitatea gazelor de evacuare, astfel că la fotodiodă ajunge o cantitate mai mică sau mai mare de lumină, care anticipat trece prin curentul de gaze de evacuare ce trece aproximativ prin zona centrală a inelului 3 (v. fig.2.27). Măsurarea cifrei de fum a gazelor de evacuare se efectuează: a) la fiecare 10000...15000 km; b) după reparaţia sau reglarea elementelor componente a instalaţiei de alimentare cu combustibil; c) după rodajul automobilelor noi; d) după recondiţionarea motorului; e) la testarea tehnică anuală; f) la verificarea stării tehnice a automobilelor în condiţii de drum. Înainte de măsurare motorul automobilului se încălzeşte pînă la temperatura de 80...90 ºC a lichidului din sistemul de răcire. 85

Pentru măsurarea cifrei de fum fumetrul se conectează la ţeavă de evacuare a gazelor. Măsurarea se efectuează cînd automobilul este nemişcat la două regimuri de funcţionare a motorului: la mersul în gol şi acceleraţie liberă cu frecvenţă maximă de rotire a arborelui cotit. Valorile admisibile ale cifrei de fum sunt indicate în tab. 2.13. Tabelul 2.13. Valorile admisibile ale cifrei de fum Regimul de măsurare Valoarea cifrei de fum, % 1. Acceleraţie liberă 40 a) motor fără supraalimentare 50 b) motor cu supraalimentare 2. Frecvenţa maximă de rotire a 15 arborelui cotit. Diagnosticarea în profunzime (pe elemente). Parametrii de diagnosticare ce caracterizează starea tehnică a elementelor instalaţiei de alimentare sunt prezentaţi în tab. 2.14. Pompa de injecţie impune: operaţii de curăţare, verificare a fixării ei şi conductelor de racordare, a etanşeităţii şi a bunei funcţionări - debitarea la presiunea şi în cantitatea la care s-a făcut reglarea. Verificarea şi reglarea pompelor de injecţie se efectuează în condiţii staţionare, utilizînd standuri speciale (fîg. 2.30). Pe acest stand se efectuează următoarele lucrări: a) verificarea şi reglarea pompei de injecţie după parametrii de diagnosticare: presiunea de deschidere a supapelor de refulare, unghiul de începere a debitării combustibilului, unghiul de începere a injectării combustibilului şi debitul secţiilor pompei; b) încercarea pompei de combustibil la productivitate şi presiune maximă; 86

Tabelul 2.14. Parametrii de diagnosticare pe elemente a instalaţiei de alimentare a motorului diesel Parametrii de diagnosticare Direcţi (structurali) Indirecţi (funcţionali) Ermeticitatea canalului de Schimbarea frecvenţei rotirii admisie arborelui cotit, rot/min Depresiunea în canalul de admisie, kPa Jocul dintre pistonul-plonjor Caracteristicile vibraţiilor şi cilindru, mm Presiunea combustibilului în conducta de presiune înaltă, kPa Caracteristicile schimbării presiunii pompării combustibilului Jocul dintre pistonul şi Caracteristicile vibraţiilor cilindrul pompei de Presiunea combustibilului în combustibil, mm conducta de presiune joasă, kPa Debitul pompei de injecţie, Caracteristicile vibraţiilor kg/h (l/h) Cifra de fum, % Jocul la gulerul de Caracteristicile vibraţiilor descărcare a supapei de Presiunea remanentă în conducta refulare, mm de presiune înaltă, kPa Elasticitatea arcului Caracteristicile vibraţiilor injectorului, N/m Presiunea remanentă în conducta de presiune înaltă, kPa Unghiul de avans al Caracteristicile vibraţiilor injectării combustibilului, Cifra de fum, % grade unghiulare Debitul de combustibil a Caracteristicile vibraţiilor injectorului pe ciclu,g/ciclu Cifra de fum, % Neuniformitatea pompării combustibilului de către secţiile pompei de injecţie,%

N ≤ 3,5 % - valoare admisibilă

87

c) verificarea filtrelor de combustibil la ermeticitate şi capacitate de trecere; reparaţie sau d) rodajul pompelor de injecţie după recondiţionare. După reparaţie sau recondiţionare, pompa de injecţie şi injectoarele se supun reglării: pompele de injecţie se supun verificării şi reglării pe standul special de încercare (fig. 2.30), iar injectoarele se verifică şi se reglează cu dispozitivul reprezentat în fig.2.31. Aprecierea debitului secţiilor pompelor de injecţie se efectuează pentru fiecare injector, prin determinarea neuniformităţii injectării de combustibil în cilindri gradaţi. Dacă neuniformitatea este mai mică de 3,5 % atunci pompa de injecţie poate fi utilizată în exploatare, în caz contrar – necesită reglare. Pentru aceasta, la secţiile care au debit prea mare sau prea mic, se deplasează bucşa plonjorului faţă de sectorul dinţat: se deşurubează şurubul sectorului dinţat şi se roteşte bucşa faţă de sector spre dreapta (pentru a mări debitul) sau spre stînga (pentru a micşora debitul). Se strînge şurubul Fig. 2.30. Instalaţie pentru încercarea pompelor de injecţie: 1 – suport de fixare sectorului şi după aceasta a pompei; 2 – conductă de înaltă presiune; iarăşi se măsoară volumele 3 - eprubete gradate; de combustibil injectate de 4 – injectoare ale standului; către secţiile pompei de 5- turometru; 6 – manometru; injecţie. 7 - antrenare pompă

88

Verificarea începutului injecţiei se face prin antrenarea pompei manuale, urmărindu-se momentul în care începe debitarea la fiecare element în parte şi citindu-se pe scala gradată unghiul de rotire al arborelui cu came al pompei. Valoarea unghiului trebuie să fie 60° - pentru pompele cu şase elemente, 90° – pentru 4 elemente şi, respectiv, 45° – pentru 8 elemente. Dacă combustibilul se injectează mai repede, unghiul corespunzător este prea mic şi se micşorează cursa tachetului, iar dacă se injectează prea tîrziu – unghiul este prea mare şi se măreşte cursa tachetului. La necesitate se efectuează din nou reglarea pe standul special, fiind interzisă orice intervenţie în afara atelierului specializat. La pompa de injecţie în linie se face completarea cu ulei a carterului şi a regulatorului de turaţie.

Fig. 2.31. Dispozitiv de verificare şi reglare a injectoarelor: a) schema hidraulică; b) reprezentare generală: 1 – magistrală de aer; 2 – turbină de aer; 3 – vas transparent; 4 – injector de încercare; 5 – acumulator hidraulic; 6 – manometru; 7, 8 – robinet; 9 – plonjor; 10 – corp; 11 – manetă; 12 – filtru; 13 – rezervor 89

Injectoarele se verifică şi se reglează la 30000 km, controlîndu-se presiunea de injecţie, etanşeitatea, caracteristicile jetului de injecţie (forma, dispersia, zgomotul). Controlul şi reglarea injectoarelor se execută pe dispozitiv special (v. fig. 2.31). Mai întîi, injectorul se demontează şi se spală în motorină curată. Calamina de pe corpul pulverizatorului se curăţă cu o perie de sîrmă fină, iar acul cu o cîrpă fină, moale şi curată. Orificiile pulverizatorului se desfundă în gaz lampant. Filtrul din racordul injectorului se demontează şi se spală în motorină bine filtrată. Corpul pulverizatorului şi acul se rodează împreună cu o pastă foarte fină. Nu sunt interschimbabile decît la reparare şi se înlocuiesc împerecheate. După curăţare injectorul se montează în baia cu motorină bine filtrată şi se supune verificării şi reglării conform următorilor parametri: ermeticitate, presiunea începerii injectării, calitatea pulverizării prin orificii. Dispozitivul de verificare şi reglare a injectoarelor (v. fig. 2.31) se conectează la reţeaua electrică 220 V şi la reţeaua de aer comprimat cu presiunea de 0,3...0,6 MPa. Prin intermediul pîrghiei 11 se antrenează plonjorul 9 cu o frecvenţă de 60...70 pompări/min, ridicînd presiunea în sistemul de injectare pînă la 14...18 MPa, care este supravegheată cu manometrul 6. Cînd robinetul 8 este deschis, combustibilul pătrunde în acumulatorul 5, conducta de presiune înaltă şi injectorul 4 instalat pentru verificare. Presiunea începerii injectării de combustibil trebuie să corespundă celor nominale (KamAZ - 18 MPa, IaMZ 238 - 16,5 MPa, IaMZ 236 -14,5 MPa), în caz contrar presiunea se reglează prin schimbarea şaibelor de reglare (KamAZ) sau cu ajutorul şurubului de reglare (IaMZ) . O dată cu presiunea se controlează şi caracteristicile jetului şi etanşeitatea injectorului. Calitatea pulverizării se apreciază după conul format şi fineţea pulverizării prin cilindrul transparent 4. În timpul injectării nu trebuie să apară jeturi liniare sau picături de combustibil. Jetul de injecţie trebuie să fie ca o ceaţă din picături foarte fine de formă conică, uniformă, fără linii groase sau 90

clare. Cînd se acţionează progresiv maneta, jetul trebuie să ţîşnească brusc, neregulat: dacă apar picături, etanşeitatea nu este bună şi se înlocuieşte pulverizatorul. Pentru aprecierea ermeticităţii, acul pulverizatorului se strînge pînă cînd presiunea începerii injectării se va ridica, prin acţionarea manetei 11, pînă la 20 MPa apoi se cronometrează micşorarea presiunii pînă la 18 MPa fără acţionarea manetei. Ermeticitatea este satisfăcătoare dacă durata de micşorare a presiunii este de 7...20 sec. La schimbarea pompei noi sau instalarea pompei reparate se verifică culoarea fumului de evacuare cu ajutorul dispozitivului special – fumetru. Determinarea conţinutului de noxe din gazele de eşapament se face cu fumetrul tip BOSCH (fig. 2.32), care poate oferi cinci metode, dintre care cele mai importante sunt în unităţi BOSCH (4-5 unităţi admisibile) şi în unităţi Hartridge.

Fig. 2.32. Fummetru de tipBOSCH: 1-cablu de alimentare; 2 - redresor; 3 – fumetru (a – traductor; b – ecran de afişaj; c şi d - butoane de comandă; e - buton de comutare a metodei de măsurare a gradului de fum; 4 - cablu; 5 - detector de gaze; 6 – suport; 7- ţeavă de eşapament; 8 - fum eşapat 91

Acest aparat permite operaţional să se găsească conţinutul de noxe din fumul de eşapament emanat de motorul Diesel, prin intermediul unui detector 5 (senzor) între braţele căruia se aşează ţeava de eşapament: acesta printr-un cablu transmite la fummetrul 3 datele prin traductorul cu care se reglează în poziţia de înregistrat a scalei şi care se afişează numeric pe ecranul b. Aparatul este alimentat la un curent continuu de 9 V, prin intermediul redresorului 2 de la priza de 220 V. Detectarea se bazează pe gradul de opacitate a fumului, separat de senzorul 5 prin cele 2 receptoare laterale în infraroşu. Comenzile aparatului 3 se fac prin intermediul butoanelor c şi d, iar reglarea scalei de măsurare prin butonul e, după ce, in prealabil, s-a măsurat diametrul ţevii de eşapament, care se corelează cu datele afişate. Verificarea debitului şi uniformităţii debitării fără demontarea pompei de pe motor se efectuează folosind un dispozitiv mobil compus dintr-un număr de injectoare etalon 6 (fig.2.33), montate în dreptul unor pahare 5 şi a unor recipiente de sticlă gradate 11. Prin conductele 7 şi comutatoarele 8, injectoarele etalon sunt racordate la pompa de injecţie 1, în paralel cu conductele 13 ale injectoarelor motorului. O maneta 9 permite comutarea debitării în cilindrii gradaţi 11 sau în bazinul de colectare 2. Aparatul mai poate fi prevăzut cu un manometru 3 şi un turometru 4 legat prin cablul 10 cu traductorul 12. Pentru un motor cu patru cilindri măsurările se desfăşoară astfel: se porneşte şi se încălzeşte motorul şi, la regimul de turaţie maximă, folosind comutatoarele 8 se întrerupe funcţionarea a doi cilindri aflaţi în opoziţie funcţională (l şi 4 sau 2 şi 3), dirijînd refularea către aparat, maneta 9 fiind pusă în poziţia în care combustibilul este colectat în bazinul 2. Ca urmare a scoaterii din funcţie a celor doi cilindri, turaţia se va reduce, restabilirea ei făcîndu-se prin acţionarea pîrghiei de accelerare. Concomitent cu aceasta, deschizînd treptat comutatorul unuia din cilindrii activi se dirijează o parte din combustibilul 92

Fig. 2. 33. Dispozitiv mobil de verificare a debitului şi uniformităţii debitării pe cilindri refulat spre aparat; restabilirea turaţiei, care are tendinţa de a coborî, se face prin acţionarea pîrghiei de accelerare, operaţia sfîrşind cu atingerea nivelului de debitare maximă la turaţia maximă. În această situaţie maneta 9 se roteşte în poziţia de măsură, în care motorina este colectata în cei doi cilindrii gradaţi, marcînd timpii de umplere ai acestora. Operaţiile se repetă apoi pentru cealaltă pereche de cilindri. Debitul maxim al unei secţii de pompare va fi, în cm3/ ciclu: q = 120 V/ τc τ n, unde V - volumul de motorină din cilindrul de măsură, în cm3; τc - numărul de timpi ai ciclului motor; τ - timpul, măsurat în sec; n - turaţia nominală a motorului, în min-1.

93

(2.11)

Valorile determinate astfel se compara cu datele de reglaj indicate de constructor. În lipsa acestora, debitul nominal se poate calcula orientativ cu relaţia: q = 13,3 Pe ce τc /i ρ n,

(2.12)

în care Pe - puterea nominală a motorului, în kW; ce - consumul specific de combustibil, în g/kWh; i - numărul de cilindri ai motorului; ρ - densitatea motorinei, în g/cm3. măsura funcţionarii Uniformitatea debitării reprezintă corecte a cilindrilor şi este o condiţie pentru realizarea parametrilor energetici nominali ai motorului. Dacă debitarea se face neuniform, cifra de fum creşte, puterea scade, motorul funcţionează neregulat, iar durata sa de exploatare se reduce. Verificarea neuniformităţii debitării se face în mod asemănător procedeului descris de măsurare a debitului maxim. Notînd cu Qmax şi Qmin cantităţile maximă şi, respectiv, minimă înregistrate la elementele de pompare, neuniformitatea debitării se poate exprima fie prin diferenţa (Qmax - Qmin) fie prin factorul de neuniformitate N, în %: N = [(Qmax - Qmin)/0,5 (Qmax + Qmin)] 100.

(2.13)

Valorile admisibile ale neuniformităţii debitării se află înscrise, de regulă, în fişa care conţine valorile de reglaj ale pompei şi depind de regimul termic al pompei, de turaţie, de poziţia pîrghiei de reglare a debitului şi de numărul de pulsaţii în timpul cărora se colectează combustibilul; aceste condiţii se indică în fişele tehnice ale pompelor. Verificarea injectoarelor cu ajutorul vibrogramelor apare foarte avantajoasă prin expeditivitate şi comoditate. Ea foloseşte un traductor inductiv plasat în apropierea cuplajului pompei, care furnizează semnalul de sincronizare, iar un traductor piezoelectric, 94

plasat la injector, colectează semnalele trecute printr-un filtru care selecţionează oscilaţiile cu frecvenţa medie de 16 kHz. Vibrograma, afişată pe ecranul unui oscilograf la turaţia maximă şi la ralanti, conţine două trenuri de impulsuri distincte (fig. 2.34). Primul dintre ele este rezultatul ridicării acului, iar celălalt, mai accentuat, marchează aşezarea acului pe sediu, deci finele injecţiei. Amplitudinea şi forma impulsurilor permit să se tragă concluzii asupra stării tehnice a Fig. 2.34. Vibrograma injectorului. Astfel, reducerea presiunii injectării de motorină de injecţie este marcată de reducerea amplitudinii primului impuls. Blocarea acului reduce amplitudinea ambelor impulsuri, după cum cocsarea orificiilor pulverizatorului produce mărirea intervalului dintre impulsuri, iar ruperea bulbului pulverizatorului este indicată de reducerea acestui interval. Diagnosticarea prin analiza diagramei de înaltă presiune. O posibilitate foarte comodă, expeditivă şi suficient de precisă de diagnosticare a instalaţiei de alimentare a motorului diesel o oferă analiza variaţiei de presiune din conducta, care leagă pompa de injecţie de injector. Forma caracteristică a unei astfel de diagrame, în cazul unei instalaţii de alimentare, aflată în stare tehnică bună, este prezentată în fig. 2.35. În diagramă s-a notat cu l momentul începutului ridicării supapei de refulare de pe sediu, 2 este momentul deschiderii acesteia (cînd gulerul iese din zona de glisare), 3 marchează începerea ridicării acului de pe sediu (deci începutul injecţiei), 4 reprezintă momentul atingerii presiunii maxime în conductă, în punctul 5 se produce închiderea injectorului, iar 6 momentul în care supapa de refulare se reaşează 95

pe sediu. Zonele 7 de pe diagramă identifică undele de presiune, care circulă în lungul conductei în intervalul dintre două injecţii.

Fig. 2.35. Variaţia presiunii din conducta de injectare Elementele caracteristice procesului de injecţie care depind de starea instalaţiei şi sunt folosite ca parametri de diagnosticare sunt: a) presiunea remanentă din conductă pr; b) panta curbei în intervalul dintre începutul deplasării supapei de refulare şi deschiderea ei (intervalul l-2); c) panta curbei (în intervalul 2-3 dintre sfîrşitul ridicării supapei de refulare şi începutul injecţiei); d) panta curbei pe intervalul 5-6 dintre închiderea injectorului şi reaşezarea supapei de refulare pe sediu. Forma acestui grafic, ca şi valorile parametrilor de diagnosticare enunţaţi, sunt specifice pentru fiecare echipament de alimentare şi sunt precizaţi, de regulă, în documentele tehnice furnizate de constructor. Pentru înregistrarea diagramei de variaţie a înaltei presiuni se folosesc aparate care permit testarea fără demontarea instalaţiei de alimentare de pe motor. Astfel de aparate conţin un traductor piezoelectric ce se montează în circuitul de înaltă presiune, un turometru şi un organ de afişaj (osciloscop) şi înregistrare. 96

Compararea imaginii obţinute pe această cale cu o diagramă etalon şi cu datele nominale ale valorilor parametrilor de diagnosticare arătaţi, recomandate de fabricant, permite aprecierea stării tehnice a instalaţiei de alimentare. Pentru evaluarea stării tehnice a echipamentului de injecţie, la un regim cunoscut de sarcină şi turaţie a motorului, se compară oscilograma obţinută cu o oscilogramă martor. Comparaţia urmăreşte următoarele repere: a) nivelul presiunii remanente; b) momentul de început al creşterii presiunii şi panta; c) forma şi nivelul vîrfurilor de presiune; d) momentul de început al deschiderii acului injectorului şi panta φ2; e) momentul închiderii acestuia şi panta φ3; f) forma oscilaţiilor de presiune. În funcţie de abaterile de la forma oscilogramei martor, înregistrate la cele 5 zone caracteristice, se pot stabili elementele defecte ale echipamentului de injecţie precum şi cauzele, care au produs defecţiunea. Spre exemplificare se prezintă în fig.2.36 cîteva defecţiuni ale echipamentului de injecţie, prin diagramele serie, la un motor cu patru cilindri. În fig. 2.36, a se observa că la cilindrul 4 exista o întîrziere la injecţie, iar în fig. 2.36, b la cilindrul 4 nu se produce injecţia. În fig. 2.36, c se poate vedea că la cilindrul 4 există o injecţie incompletă cantitativ ca urmarea neetanşeităţii la îmbinarea conductei de înaltă presiune. În fig. 2.36, d prin compararea cu oscilograma martor 2 se poate constata o diminuare a cantităţii de combustibil injectat, ca urmare a uzurii elementului de pompare.

97

Fig. 2.36. Oscilogramele presiunii de ingecţie a combustibilului la un motor cu patru cilindri Diagnosticarea echipamentelor de injecţie pentru motoare Diesel cu comandă electronică. Implementarea electronicii în sfera sistemului de alimentare a motoarelor Diesel reprezintă, în esenţă, suspendarea reglărilor mecanice ale debitului, presiunii de injecţie, ale avansului la injecţie şi realizarea reglajelor procesului de injecţie pe baza comenzilor date de o unitate electronică de comandă. În prezent încă mai coexistă în fabricaţie, sisteme de injecţie cu elemente mecanice (pompă injector) la care s-au adaptat o serie de sisteme electronice de comandă şi control, alături de o aparatură de injecţie în întregime comandată şi controlată electronic. Optimizarea injecţiei Diesel se poate realiza pe baza următoarelor informaţii: a) poziţia pedalei de acceleraţie; b) turaţia motorului; 98

c) sarcina instantanee a motorului - măsurarea presiunii în colectorul de admisie şi a presiunii mediului; d) influenţa factorilor de corecţie: temperatura lichidului de răcire, temperatura uleiului; e) temperatura aerului aspirat şi a combustibilului; f) temperatura gazelor de evacuare; g) poziţia unghiulară a arborelui motor în raport cu PMS; h) avansul la injecţie; i) dozajul combustibilului şi cantitatea de aer aspirat. La sistemele mecanice (clasice) de injecţie, pot fi obţinute şi utilizate numai o parte din aceste informaţii, aşa cum se prezintă în fig. 2.37 În cazul construcţiilor de tranziţie ale echipamentelor de injecţie, care utilizează elemente mecanice de pompare şi injectoare mecanice, unitatea electronică de comandă a injecţiei preia şi prelucrează semnalele provenite de la senzori, iar semnalele de ieşire sunt convertite în acţionări mecanice pentru comanda şi reglarea injecţiei, prin diverse sisteme de poziţionare, aşa cum se prezintă în fig. 2.38.

Fig. 2.37. Informaţiile obţinute în sistemele mecanice 99

Fig. 2.43 şi 2.44

Fig. 2.38. Schema de comandă electronică a injecţiei Prin urmare, elementele principale ale reglării electronice, în acest caz, sunt senzorii, ECU şi dispozitivele de reglaj. Pentru exemplificarea unui astfel de sistem, se prezintă în fig. 2.39 schema generală de comandă electronică a injecţiei utilizată la firma VW. Pentru diagnosticarea sistemelor de injecţie se utilizează casete de diagnosticare care posedă şi imprimante. Casetele se branşează la ECU montat pe automobil. În memoria ECU se stochează toate abaterile funcţionale şi defecţiunile care apar în procesul de exploatare. Caseta este înzestrată cu tastatură specifică şi display de afişaj general.

100

Fig. 2.39. Schema injecţiei utilizată de firma VW: 1 - senzor de poziţie a pedalei de acceleraţie; 2 - senzor de turaţie; 3 - injector (cu senzor de poziţie a acului); 4 - senzor de presiune a aerului de admisie; 5 - senzor de temperatură; 6 - releu pentru lagărele hidraulice la turbina de supraalimentare; 7 - motor hidroelectric; 8 - senzor de temperatură a combustibilului; 9 - potenţiometrul dozatorului; 10 - servomotor de oprire; 11 - ventil de oprire; 12 - opritor al sistemului de avans; 13 - releu de alimentare; 14 - senzor al temperaturii lichidului de răcire; 15 – climatizor; 16 - senzor de viteză; 17 - întrerupător lampă stop; 18 - întrerupător GRA a lămpii stop; 19 - contactor la arborele motor; 20 – barometru; 21 - releu de pornire; 22 - ventil cu două căi; 23 - priză de diagnosticare; 24 - bujii incandescente

101

2.3.6. Diagnosticarea sistemului de răcire al motorului Variaţia stării tehnice a sistemului de răcire. De starea tehnică a sistemului de răcire depinde, într-o mare măsură, economia de combustibil şi ulei, siguranţa funcţionării motorului. La temperaturi ale lichidului de răcire cuprinse între 80...90 ºC motorul dezvoltă performanţele de putere maximale, prezintă cel mai redus consum specific de combustibil şi uzuri minime. Lichidele de răcire care se utilizează în sistemele de răcire transferă în mediul ambiant cca. 20...35 % din cantitatea de căldură dezvoltată prin arderea combustibilului în motor, menţinînd astfel temperaturi optime de funcţionare. În exploatare, în sistemul de răcire, apar o serie de modificări ale stării tehnice generale, care au efecte negative, privind performanţele sistemului şi ale motorului. Cele mai importante modificări sunt: a) pierderi de lichid de răcire; b) depunerea de impurităţi pe elementele de răcire ale radiatorului; c) înrăutăţirea funcţionării termostatului; d) înrăutăţirea funcţionării buşonului; e) depuneri de crustă de „piatră” (piatră de cazan) pe pereţii interiori ai sistemului de răcire în cazul utilizării ca lichid de răcire a apei fără alte substanţe. În tab. 2.15 sunt prezentate principalele simptoame ale funcţionării anormale a sistemului de răcire al motoarelor răcite cu lichid şi cauzele probabile. Diagnosticarea sistemului de răcire. Diagnosticarea stării tehnice a sistemului de răcire este bazată pe modificările de stare tehnică survenite în exploatare. Astfel sunt supuse diagnosticării următoarele elemente: a) etanşeitatea sistemului; b) funcţionarea termostatului; c) starea supapelor buşonului de umplere; 102

Tabelul 2.15. Simptoamele defectării sistemului de răcire cu lichid şi cauzele posibile Simptom Cauze posibile 1.1. Lipsa sau insuficienţa lichidului de răcire în sistem 1.2. Depozite pe suprafeţele interioare ale traseului de circulaţie a lichidului 1.3. Radiator murdar 1.4. Curea de ventilator murdară, slăbită, ruptă 1.5 .Termostat blocat în poziţia închis 1. Motorul se 1.6. Pompă de apă defectă 1.7. Ventilator defect supraîncălzeşte 1.8. Jaluzele închise, husa radiatorului neînlăturată 1.9. Circulaţia îndelungată cu motorul în suprasarcină la turaţie mică 1.10. Reglaj incorect al aprinderii sau alimentării cu combustibil 1.11. Termometru defect 2. Motorul nu atinge temperatura normală

3. Scurgeri de lichid

4. Bătăi în regiunea pompei de apă

2.1 Termostat lipsă sau blocat în poziţia deschis 2.2. Jaluzelele deschise sau lipsa husei radiatorului pe timp rece 2.3. Termometru defect 3.1. Deteriorarea racordului şi conductelor elastice sau fixarea lor defectuoasă 3.2. Defectarea garniturilor de etanşare a pompei de apă sau a cilindrilor ori a chiulasei 3.3. Defectarea robinetelor de golire 3.4. Spargerea (fisurarea) radiatorului, pompei de apă, blocului de cilindri, chiulasei 4.1. Ruperea rotorului pompei 1.2 .Uzura rulmentului sau a bucşei axului pompei 103

d) radiatorul; e) calitatea lichidului

de răcire. Parametrii de diagnosticare ai sistemului de răcire sunt prezentaţi în tab. 2.16. Tabelul 2.16. Parametrii de diagnosticare ai sistemului de răcire Parametrii de diagnosticare Direcţi (structurali) Indirecţi (funcţionali) 1. Debitul pompei de 1.1.Caracterul schimbării lichid, l/h temperaturii suprafeţelor de răcire ale motorului, ºC/s 1.2.Temperatura stabilită a lichidului de răcire, ºC 2. Capacitatea de răcire a radiatorului 3. Etanşeitatea sistemului de răcire

4. Presiunea de ridicare a supapei de vapori a buşonului de umplere, kPa 5. Depresiunea de acţionare a supapei de aer a buşonului, kPa

2.1.Diferenţa de temperaturi la intrarea şi ieşirea din radiator, ºC 3.1.Viteza căderii presiunii aerului comprimat în sistem în timpul verificării etanşeităţii, kPa/s 3.2. Scurgeri ale lichidului de răcire din sistem

45-55

10

Cantitatea de lichid din sistem se poate reduce datorită pierderii prin neetanşeităţi sau defectării supapei abur-aer a buşonului radiatorului. Apariţia scurgerilor exterioare de lichid se observă cu ochiul liber; pierderile interioare prilejuite de deteriorarea garniturilor cilindrilor se pun în evidenţă observînd 104

uleiul de pe jojă; dacă după extragerea ei din carter persistă o spumă gălbuie, aceasta constituie indiciul pătrunderii lichidului de răcire în baia de ulei. Insinuarea lichidului de răcire în cilindri (prin eventualele fisuri sau din cauza deteriorării garniturii de chiulasă) se poate detecta prin observarea gazelor de evacuare, care în acest caz au o nuanţă albicioasă, semn al existenţei unui procent ridicat de vapori de apă, chiar cînd motorul este încălzit. Deteriorarea garniturii de chiulasă poate antrena şi un efect invers: pătrunderea gazelor din cilindru în sistemul de răcire; în acest caz, deşi termosesizorul nu indică creşterea obiecţională a temperaturii motorului, se observă ridicarea nivelului lichidului de răcire în vasul de expansiune şi o efervescenţă produsă de amestecarea sa cu gazele scăpate din cilindru. Este necesar să se ştie că lipsa unor cantităţi mici de lichid din sistem, de exemplu 5..7 %, poate perturba regimul normal de răcire, deoarece la temperaturi înalte se produce supraîncălzirea motorului iar la temperaturi coborîte se favorizează formarea dopurilor de gheaţă sau congelarea lichidului de răcire în ansamblu. Totuşi, din cauza dilatării termice, la sistemele lipsite de vase de expansiune, radiatorul nu trebuie umplut complet, lăsîndu-se un gol de circa 30 mm de la marginea superioară a racordului de umplere, cînd se foloseşte apă şi 60...70 mm, cînd se utilizează lichid de răcire cu etilenglicol (al cărui coeficient de dilatare termică este superior). Etanşeitatea sistemului de răcire se poate verifica folosind un aparat simplu al cărui compunere este prezentată în fig. 2.40 şi care poate fi utilizat şi pentru controlul supapei abur-aer din buşonul radiatorului; operaţiunile încep prin demontarea buşonului radiatorului şi fixarea lui în suportul 5, în care intră aer comprimat, prin conductele 6 şi 7. La gura de umplere a radiatorului se fixează conducta 9 prevăzută cu robinetul 3. Se deschide apoi robinetul de reglare 1 prin care aerul din reţea, de la un compresor sau de la o pompă de aer, este dirijat spre rezervorul 2. Stabilindu-se aici o presiune de 0,06...0,07 MPa citită pe manometrul 4, se deschide robinetul 3 şi se observă existenţa eventualelor pierderi de lichid, în plus, la un sistem cu o bună 105

etanşare căderea de presiune nu trebuie să depăşească 0,01 MPa pe secundă, în continuare, se porneşte motorul şi, la cea mai mică turaţie stabilă, se urmăreşte indicaţia manometrului 4. Dacă există fluctuaţii de presiune, ele se datorează scăpării de gaze din cilindri în sistemul de răcire, fie pe lîngă garnitura de chiulasă deteriorată, fie prin fisuri existente în chiulasă sau cilindri.

Fig. 2.40. Aparat de verificare a sistemului de răcire Pentru controlul supapelor buşonului se închide robinetul 3 iar prin robinetul 13 şi conducta 9 se face legătura cu spaţiul inferior al recipientului 5. Manevrînd robinetul 8 se stabileşte legătura dintre spaţiul superior al recipientului 5 şi sesizorul 10 prin conducta 14. Rotind apoi uşor robinetul de reglare 1, se observă pe manometru presiunea la care sesizorul 10 devine activ, aceasta fiind presiunea de deschidere a supapei de vapori. Pentru verificarea supapei de aer se procedează în mod asemănător, dar prin robinetul 13 se leagă reţeaua de aer cu recipientul 5 prin conducta 6 iar robinetul 8 face legătura cu sesizorul 10, prin conducta 15. Sesizorul 10 poate fi de tipul cu membrană, cu plutitor, cu lichid etc.

106

Ventilatorul se verifică în privinţa stării sale generale, a modului de montare şi a întinderii curelei de antrenare. Ventilatorul nu trebuie să aibă paletele deformate, murdare sau corodate. El trebuie să fie bine fixat pe arbore şi la distanţă normală; se întîmplă uneori că după reparaţie distanţa dintre Fig. 2.41. Verificarea curelei ventilator şi radiator să nu mai fie ventilatorului respectată. Mărirea acestei distanţe înrăutăţeşte randamentul ventilatorului şi, ca urmare, motorul ajunge să se supraîncălzească la unele regimuri funcţionale. În timpul exploatării cureaua ventilatorului, care de cele mai multe ori antrenează şi pompa de apă, îşi pierde tensiunea iniţială, se întinde, se murdăreşte cu lubrifianţi sau se deteriorează. În toate cazurile apare o reducere a turaţiei ventilatorului şi pompei de apă însoţită de creşterea temperaturii motorului. De aceea, după inspectarea vizuală a stării curelei şi gradului ei de curăţenie se verifică şi întinderea folosind o riglă pentru măsurarea săgeţii, procedînd aşa cum se arată în fig. 2.41; este bine ca apăsarea să se facă cu o forţă de 30-40 N la care săgeata normală a curelei ventilatorului trebuie să fie cuprinsă între 15 şi 20 mm, iar cea a compresorului 10...12 mm. Patinarea curelei de ventilator se poate detecta şi stroboscopic, folosind fie sistemul prezentat la diagnosticarea aprinderii, fie cel de la diagnosticarea ambreiajului. Radiatorul se poate fisura, murdări la exterior sau înfunda cu depozitele formate de lichidul refrigerator. Etanşeitatea sa se verifică cu dispozitivul descris mai înainte, cu care prilej se determină şi locul pierderii de lichid. Înfundarea sa se determină, măsurînd depresiunea cu un vacuummetru montat în locul buşonului de golire; dacă în timpul funcţionării motorului la aproximativ jumătate din turaţia maximă 107

aparatul de măsură arată o depresiune mai mare de 1,65 ·10-2 MPa, atunci radiatorul necesită o curăţire interioară. Şi căderea de temperatură în radiator poate constitui un parametru de diagnosticare. Cînd diferenţa dintre temperatura de intrare a lichidului în radiator şi cea de ieşire este mai mică de 8..12 °C, starea de curăţenie interioară şi exterioară a radiatorului este necorespunzătoare, în cazul în care pompa de apă şi ventilatorul funcţionează normal. Testarea funcţională a termostatului urmăreşte temperatura, la care sunt active supapele: diagrama de ridicare a supapei în funcţie de temperatură, înălţimea de ridicare a supapei. Pentru această testare a termostatului se utilizează un dispozitiv, prezentat în fig. 2.42. În recipientul 2 se introduce, pe un suport, termostatul 3. Apa din recipient este încălzită cu o rezistenţă electrică. Termometrul 4 şi pîrghia 5 permit măsurarea temperaturii şi înălţimea de ridicare a supapei termostatului. La un termostat în stare tehnică bună, supapa trebuie să se ridice la 70°C, iar la 85°C supapa trebuie să fie complet deschisă, înălţimea de Fig. 2.42. Dispozitiv de deschidere a supapei va trebui să fie verificare a termostatului între 8...9 mm. La foarte multe construcţii de termostat se utilizează o pastă solidă în loc de burduful cu lichid, aceste tipuri avînd o fiabilitate ridicată. Pasta activă este un amestec de cerazină (ceară petrolieră) cu pulbere de cupru, care-şi măreşte volumul prin încălzire, atingînd maximul la temperaturi de 75...83 °C. Lichidele de răcire antigel trebuie să îndeplinească o serie de condiţii: 108

a) să aibă temperaturi de congelare inferioare celor de exploatare a automobilelor (- 40ºC); b) să posede temperaturi de fierbere cît mai ridicate; c) să posede o bună capacitate de transmitere a căldurii; d) să aibă stabilitate fizică şi chimică; e) viscozitatea lichidului să fie constantă într-un domeniu larg de temperaturi; f) să nu corodeze suprafeţele metalice. Calitatea lichidului antigel din punctul de vedere al conţinutului procentual de etilenglicol şi respectiv a temperaturii de îngheţ se determină cu hidrometrul sau termodensimetrul. 2.3.7. Diagnosticarea instalaţiei de ungere a motorului Schimbarea stării tehnice a instalaţiei de ungere în procesul de exploatare. În timpul exploatării motoarelor, în instalaţia de ungere au loc o serie de procese, care determină diminuarea performanţelor instalaţiei şi degradarea calităţii uleiului. Dintre care cele mai importante sunt: a) impurificarea uleiului şi formarea de depuneri în motor, b) înfundarea filtrelor de ulei, c) micşorarea presiunii în rampa centrală de ungere, d) creşterea temperaturii uleiului peste limita admisă. Degradarea uleiurilor utilizate în motoare este cauzată de procesele de oxidare la temperaturi ridicate, contactul cu gazele de carter, care conţin acizi din combinarea gazelor arse cu apa condensată pe cilindri, contactul uleiului cu piesele metalice calde. De asemenea, degradarea uleiurilor este produsă şi de impurificarea cu materiale de uzură ale pieselor mecanismului motor, cu impurităţi din aerul admis, oxizi de plumb, combustibil ars incomplet. În afară de aceste impurităţi, în uleiul de motor, sub acţiunea temperaturii şi a anumitor produse de ardere rezultate în timpul funcţionării, se formează substanţe organice complexe (acizi, substanţe răşinoase, asfaltoase), insolubile în ulei. 109

Degradarea uleiului este influenţată de o serie de factori funcţionali şi de regimul de exploatare. O influenţă importantă o are regimul termic al motorului, care asigură o cantitate minimă a produselor de degradare la temperatura de 80°C a lichidului de răcire, aşa cum se prezintă în fig. 2.43. Impurificarea uleiului în decursul exploatării diminuează calităţile de ungere ale acestuia, determină creşterea viscozităţii, acidităţii şi creşterea depunerilor. Depunerile provocate de contactul uleiului cu pereţii pieselor calde (capul pistonului, supape, etc.) sunt sub formă de calamină sau lacuri în zonele cu temperaturi medii (mantaua pistonului). Dezavantajul formării acestor depuneri este înrăutăţirea transferului de căldură, Fig. 2.43. Temperatura blocarea segmenţilor, ceea lichidului de răcire ce provoacă înrăutăţirea etanşeităţii camerei de ardere. Depunerile de mîl formate la temperaturi joase se produc în condiţiile înrăutăţirii ventilaţiei carterului şi la temperaturi scăzute ale lichidului de răcire . În aceste condiţii, vaporii de apă şi combustibil, ca şi produsele acide gazoase din camera de ardere, nu pot fi eliminate şi după condensare pătrund în ulei unde se acumulează treptat şi, in final se separă sub formă de mîl. Mîlul se acumulează pe pereţii mai reci (capacul culbutoarelor, al pinioanelor de distribuţie, filtrul de ulei, canalele de ungere din arborele motor, sorbul pompei de ulei). Mîlul are o consistenţă păstoasă şi obturează curgerea uleiului prin canale şi prin sorbul pompei de ulei. 110

Înfundarea filtrelor de ulei se produce cu produsele de impurificare, formate în masa de ulei (impurităţi insolubile). Prin acumularea produselor de impurificare în elementul filtrant, rezistenţa hidraulică a acestuia creşte pînă cînd, la un moment dat, se deschide supapa de scurtcircuitare a filtrului, ceea ce duce la o circulaţie în motor a uleiului nefiltrat, cu o creştere rapidă a acumulărilor produselor de degradare şi, astfel, înrăutăţirea regimului de ungere al motorului. Micşorarea presiunii uleiului în rampa centrala este cauzată de mărirea jocurilor în lagărele arborelui motor, în lagărele arborelui cu came, precum şi de uzura pompei de ulei. Presiunea uleiului din rampa centrală poate fi un indicator al gradului de uzură a lagărelor arborilor motor şi cu came. Reducerea globală a presiunii în rampa centrală de ungere faţă de presiunea iniţială are loc, în funcţie de parcurs (ore de funcţionare a motorului), după cum este redată în fig. 2.44.

Fig. 2.44. Reducerea presiunii uleiului în funcţie de parcursul automobilului Reducerea globală a presiunii este cu precădere rezultatul uzurii pompei de ulei, la care se micşorează randamentul volumetric 111

odată cu creşterea jocului frontal între pinioane şi carcasă (fig. 2.45).

Fig. 2.45. Reducerea presiunii în funcţie de jocul frontal al pinioanelor pompei de ulei De exemplu, scăderea presiunii în rampa de ungere datorată creşterii jocului în lagăre, pentru 100 ore de funcţionare, este în medie de 0,03 MPa (parcurs echivalent cu 30...35 mii km), iar datorită uzurilor din pompă, scăderea presiunii este de 0,15 MPa. Scăderea presiunii de refulare a pompei de ulei va produce o scădere a debitului de ulei spre rampa centrală de ungere, ceea ce poate afecta condiţiile optime de lubrifiere a lagărelor motorului, ducînd la creşterea uzurilor la aceste îmbinări. Creşterea temperaturii uleiului este o consecinţă a scăderii presiunii din rampa centrală de ungere, defavorizîndu-se astfel debitul de ulei la lagăre. În astfel de cazuri, este necesar să se ia măsuri de reducere a temperaturii uleiului. Simptoamele şi cauzele posibile ale defecţiunilor sistemului de ungere sunt prezentate în tab. 2.17.

112

Tabelul 2.17. Simptoamele şi posibilele defecţiuni ale sistemului de ungere Simptom Cauzele posibile 1. Presiune redusă 1.1. Defectarea pompei de ulei 1.2. Dereglarea sau defectarea supapei de reducţie din popă 1.3. Insuficienţa uleiului în carter 1.4. Supraîncălzirea uleiului 1.5.Uzura avansată a lagărelor şi a fusurilor 1.6.Ulei prea fluid sau diluat cu combustibil 1.7. Sorbul pompei de ulei înfundat 1.8. Conducte înfundate 1.9. Manometru defect 2. Presiunea prea 2.1. Supapa de reducţie defectă mare 2.2. Conducte înfundate 2.3. Manometru defect 2.4. Ulei prea vîscos 3. Ulei închis la 3.1. Filtre defecte culoare 3.2. Ulei uzat 4. Scurgeri de ulei 4.1. Deteriorarea garniturilor 4.2. Slăbirea strîngerii garniturilor 5. Consum excesiv de 5.1. Pierderea etanşeităţii ulei 5.2. Uzura exagerată a lagărelor şi fusurilor arborelui cotit 5.3. Funcţionarea îndelungată a motorului la temperaturi înalte 5.4. Uzura ghidurilor de supapă 6. Nivel crescut în 6.1. Scurgeri de combustibili în baie baie 6.2. Scurgeri de apă în baie 6.3. Bujii sau injectoare defecte 7. Fum albăstrui la 7.1. v. 5.2, 5.3 şi 5.4 eşapament 113

Avînd in vedere modificările de stare tehnică ce apar la instalaţia de ungere în exploatare, diagnosticarea va fi de două tipuri: a) diagnosticare complexă (globală) a sistemului; b) diagnosticare în profunzime (pe elemente). Diagnosticarea complexă (globală) a instalaţiei de ungere. În sfera diagnosticării complexe se înscriu următoarele obiective: a) verificarea calităţii uleiului din motor; b) verificarea presiunii din rampa centrală de ungere; c) verificarea etanşeităţii instalaţiei. Verificarea calităţii uleiului din motor. Ca metodă de determinare a stadiului de degradare a uleiului la un moment dat, se poate recurge la analizarea „petei de ulei”, ca o metodă operativă şi eficace şi, pentru aprecierea momentului favorabil de înlocuire a uleiului. Acest procedeu se bazează pe aspectul oferit de o picătură din uleiul extras din baia de ulei a motorului, care este lăsată pe o hîrtie de filtru timp de 4 ore. După acest interval de timp picătura difuzează prin porii hîrtiei şi formează o pată circulară cu patru zone concentrice (fig. 2.46). Zona centrală 1 caracterizează starea de uzură a uleiului prin gradul său de opacitate şi contaminare cu particule carbonoase. Zona centrală 2 este înconjurată de o aureolă, care dacă are un caracter zimţat indică prezenţa apei în ulei. Coroana circulară Fig. 2.46. Diagnosticarea intermediară 3, numită şi zonă de uleiului prin „pata de ulei” difuzie, caracterizează capacitatea dispersată a uleiului şi a cărei lipsă indică un proces de blocare a suspensiei, adică un pericol de ancrasare a motorului.

114

Coroana exterioară 4 este formată dintr-o zonă translucidă, conţinînd ulei debarasat de particule carbonoase şi a cărei nuanţă poate constitui o indicaţie a gradului de oxidare al uleiului. Marginea zimţată a zonei 4 indică prezenţa combustibilului în ulei. Pentru evaluarea stării uleiului se pot face comparaţii cu pete etalon. În funcţie de gradul de impurificare, zona centrală cu conţinut de particule carbonoase, se extinde mai mult sau mai puţin. La saturaţie totală cu produse de degradare a uleiului dispare detergenta, zona 3, iar pata este în întregime opacă (ca zona 1) fără să mai apară coroana 3. O altă posibilitate de apreciere a stării de degradare a uleiului este determinarea viscozităţii uleiului recoltat din motor, fiind cunoscut faptul că odată cu acumularea de impurităţi viscozitatea uleiului creşte. Pentru acest fel de test se utilizează viscozimetre de comparaţie (fig. 2.47). În tubul 1 al aparatului se introduce proba de ulei, extrasă din baia de ulei a motorului, după care tubul se astupă cu un dop şi aparatul se menţine 5 minute vertical. În tuburile 2, 3 şi 4 sunt uleiuri etalon. După egalizarea temperaturii uleiului în cele 4 tuburi se întoarce dispozitivul cu 180° şi se observă viteza de curgere a uleiului în cele 4 tuburi. Dacă această viteză este mai mare în tuburile 2, 3 şi 4 decît cea din tubul 1 atunci uleiul trebuie înlocuit. Tuburile dispun de orificii calibrate de curgere a uleiului (cînd dispozitivul este întors cu Fig. 2.47. Viscozimetru 180°). de comparaţie Verificarea presiunii din rampa centrală de ungere. Se urmăreşte indicaţia manometrului de la bord, la turaţia de mers în gol încet, la temperatura de regim a motorului, 115

care nu trebuie să se situeze sub valoarea limită (0,07...0,09 MPa), în cazul automobilelor care posedă astfel de manometre. Autovehiculele la bordul cărora există numai o lampă de semnalizare, dacă la mers în gol încet, la temperatura de regim a motorului, aceasta rămîne aprinsă, înseamnă că presiunea din rampa centrală este sub valoarea limită. Verificarea etanşeităţii instalaţiei. Se observă eventualele scăpări în zonele de ieşire ale arborelui motor din bloc, unde sunt amplasate semeringurile. Eventualele neetanşeităţi la nivelul inelelor de etanşare a cilindrilor, care permit intrarea lichidului de răcire în sistemul de ungere se constată prin spumarea abundentă la nivelul uleiului din baie. Diagnosticarea în profunzime. Diagnosticarea de profunzime vizează pompa de ulei şi filtrul, care se pot realiza pe standuri de probă. Diagnosticarea pompelor de ulei. Parametrii de diagnosticare a pompelor de ulei sunt:  caracteristica de debit in funcţie de turaţie la diferite presiuni de refulare;  caracteristica de debit în funcţie de presiunea de refulare la turaţia nominală şi la o turaţie parţială (1000 rot/min);  timpul de amorsare;  puterea absorbită la antrenarea pompei. Caracteristica de debit în funcţie de turaţie (fig. 2.48) este caracteristica de performanţă a pompei, care se ridică la temperatura de 368 K (95°C) a uleiului, la diferite presiuni de refulare. Această caracteristică se compară cu diagramele etalon. Starea limită a pompei este considerată la o evoluţie a debitului în funcţie de turaţie la un nivel mai scăzut cu 10% faţă de curbele etalon. Caracteristica de debit în funcţie de presiunea de refulare este o altă diagramă de apreciere a gradului de uzură a pompei de ulei şi de control a supapei de siguranţă a pompei de ulei (fig. 2.49). 116

Fig. 2.48. Caracteristica de debit în funcţie de turaţia pompei de ulei

DFig. 2.49. Caracteristica de debit în funcţie de presiunea de refulare e 117

Debitele cu supapa de siguranţă blocată se compară cu debitele etalon, ca şi valorile de presiune la care se deschide supapa de siguranţă a pompei. Presiunile de lucru ale supapelor de siguranţă sunt caracteristice fiecărui tip de pompă. În procesul de exploatare poate apărea blocarea supapelor sau, mai frecvent, micşorarea presiunilor de deschidere ca urmare a detalonării arcurilor, montaj defectuos etc. Timpul de amorsare a pompei reprezintă timpul măsurat din momentul pornirii pompei pînă la realizarea, la refulare, a unei presiuni de 0,1 MPa. Cu cît creşte gradul de uzură al pompei, timpul de amorsare se măreşte, ceea ce duce la accentuarea uzurii cuplelor din mecanismul motor şi de distribuţie lubrifiate prin presiune. În mod normal, timpul de amorsare este cuprins între 2...6 sec. Puterea absorbită de pompa de ulei este un parametru de apreciere a montajului după reparaţie sau după înlocuiri de componente (fig. 2.50).

Fig. 2.50. Aprecierea pompei de ulei după puterea absorbită

118

Toate diagnosticările pompelor de ulei se realizează pe standuri speciale, de tipul celor prezentate în fig. 2.51.

Fig. 2.51. Schema standului de diagnosticare a pompelor de ulei Pompa 4 este antrenată cu un motor electric de curent continuu 2. Uleiul se află într-un rezervor 1, unde se realizează încălzirea cu rezistenţe electrice. Instalaţia este prevăzută cu o supapă de siguranţă 5. Presostatul 6 este intercalat în circuitul electric de alimentare al motorului electric de antrenare, pentru oprirea motorului electric, după atingerea presiunii de 0,1 MPa (la comutarea pentru măsurarea timpului de amorsare). Manometrul 7 măsoară presiunile de refulare ale pompei, conform reglajului efectuat de droselul 8. Circuitul de măsurare este comandat cu distribuitorul hidraulic 9 cu 2 căi (una de retur în rezervorul 1 şi una pentru debitmetru). Măsurarea debitului se realizează cu debitmetrul cu plutitor 10, unde se cronometrează timpul cursei plutitorului între doi senzori de cursă 11. Senzorii sunt conectaţi la un cronometru electronic de la pupitrul de comandă, unde se citeşte, în funcţie de timpii cronometraţi ai deplasării plutitorului, debitul uleiului, refulat de 119

pompă. Supapa electromagnetică 13 serveşte pentru evacuarea rapidă a uleiului din debitmetru. Diagnosticarea filtrelor de ulei - se poate face pe un post de lucru, legat de circuitul hidraulic al standului de testare a pompelor de ulei. Filtrele se testează pentru determinarea căderii de presiune a uleiului la trecerea prin filtru şi al funcţionării supapei de reţinere, precum şi pentru analiza gradului de filtrare. La temperatura de regim a motorului, la turaţia nominală este admisibilă o cădere de presiune de 0,035…0,045 MPa. La motoarele mari, mai ales, neetanşeitatea supapei de reţinere (care facilitează golirea canalizaţiei de ungere în starea de repaus a motorului), provoacă o creştere a timpului de amorsare de 3-5 ori, ceea ce amplifică, în mod deosebit, uzura cuplelor de frecare ale motorului în perioada de pornire.

120

3. DIAGNOSTICAREA TRANSMISIEI 3.1. Diagnosticarea generală a transmisiei Datele statistice indică faptul că din totalul defectărilor, apărute la autovehicule în timpul exploatării, 20 % sunt datorate transmisiei. De asemenea, 10 % din cheltuielile generale de mentenanţă sunt generate de transmisie. Defectările, apărute în transmisie au următoarea structură: 57% parvin ambreiajului, 16 % - cutiei de viteze, 14 % - transmisiei centrale, diferenţialului şi arborilor planetari, iar 13 % - transmisiei cardanice. Diagnosticarea transmisiei se efectuează în următoarele situaţii: a) în cazul în care diagnosticarea generală a grupului motopropulsor evidenţiază existenţa unei defecţiuni; b) cu ocazia reviziilor tehnice periodice; c) la sesizarea, de către conducătorii auto a unor anomalii în funcţionare. În calitate de parametri de diagnosticare, la diagnosticarea generală a transmisiei, se utilizează: a) lungimea drumului parcurs liber; b) puterea pierdută prin frecări; c) jocul unghiular global; d) zgomotele şi vibraţiile. În cazul obţinerii unei valori neconforme cu nivelul limită al unui parametru de diagnosticare este necesară diagnosticarea separată a subansamblurilor transmisiei. 3.1.1. Determinarea lungimii drumului parcurs liber Această probă se efectuează pe un tronson de drum orizontal, rectiliniu, cu îmbrăcăminte asfaltică, aflată în bună stare şi uscată. Pentru testare se accelerează automobilul pînă la o viteză cu puţin superioară celei de referinţă, după care se trece cutia de viteze în 121

punctul mort, eliberîndu-se apoi pedala ambreiajului. Din momentul atingerii valorii de referinţă a vitezei se declanşează măsurarea spaţiului parcurs pînă la oprirea automobilului. Această măsurare se poate efectua cu precizie cu ajutorul unui dispozitiv „roata a 5-a”, care constă dintr-o roată tip bicicletă care se fixează de automobil şi dintr-un aparat de înregistrare, pus în legătură cu roata (fig. 3.1). Aceasta este prevăzută cu un traductor de poziţie unghiulară ale cărui impulsuri, proporţionale cu rotirea roţii, sunt preluate de aparatul de înregistrare, care le prelucrează transformîndu-le în valori ale spaţiului parcurs. De regulă, acest sistem conţine şi un cronometru electronic care permite determinarea cu precizie şi afişarea vitezei de deplasare a automobilului. Întrerupătorul de declanşare a măsurării spaţiului, parcurs de automobil, este astfel constituit, încît el poate fi acţionat manual sau poate Fig. 3.1. Dispozitivul de măsurare „roata a 5-a” fi montat la pedala de frînă, pentru cazul în care se doreşte determinarea performanţelor de frînare. Lungimea spaţiului parcurs în rulare liberă depinde, în afară de starea tehnică a transmisiei, de: frecările din mecanismele de frînare şi din rulmenţii roţilor, presiunea din pneuri, starea anvelopelor, regimul termic al transmisiei, condiţiile de mediu. Pentru eliminarea sau reducerea influenţei acestor factori paraziţi, se vor lua următoarele măsuri: a) se va verifica starea anvelopelor, procedîndu-se la înlocuirea lor în cazul constatării unei uzuri excesive; b) se va regla presiunea în pneuri la valorile indicate de constructor; c) se va verifica funcţionarea sistemului de frînare; d) se va verifica strîngerea rulmenţilor roţilor; e) se va parcurge un traseu de 15-20 km, executînd un număr cît mai mare de schimbări ale treptelor cutiei de viteze, în 122

vederea aducerii organelor transmisiei la un regim termic normal; f) se vor efectua măsurători numai dacă temperatura mediului ambiant se încadrează în intervalul +5.....+30 °C, iar viteza vîntului nu depăşeşte 3 m/s. Determinările se vor efectua pe acelaşi tronson de drum, în ambele sensuri de mers. Trebuie remarcat însă că, chiar în condiţiile respectării prevederilor prezentate mai sus, gradul de precizie al procedeului nu este prea ridicat. În plus, el ridică dificultăţi legate de respectarea condiţiilor de climă, deplasarea pînă la tronsonul de drum corespunzător (care se află, de cele mai multe ori, la mare distanţă faţă de atelierul de întreţinere), încadrarea în traficul existent pe drumul respectiv. Determinarea lungimii drumului parcurs liber se poate efectua şi pe stand, în mod similar cu încercarea pe parcurs; în acest caz factorul de nesiguranţă introdus de condiţiile de rulare dispare, însă trebuie să se efectueze o corecţie care să ţină seama de pierderile în mecanismele standului. 3.1.2. Diagnosticarea după puterea pierdută prin frecări Diagnosticarea se realizează pe standuri cu rulouri echipate cu frîne electrice reversibile care pot lucra atît ca motoare cît şi ca frîne. Starea generală a transmisiei se apreciază raportînd puterea necesară pentru antrenarea punţii motoare la puterea nominală a motorului. Antrenarea rulourilor se va face la aceeaşi turaţie, la care s-a efectuat determinarea puterii motorului. 3.1.3. Diagnosticarea după jocul unghiular global Proba pune în evidenţă gradul de uzură şi corectitudinea reglajelor componentelor transmisiei.

123

Utilitatea acestei metode constă în faptul că previne avariile grave şi defectările componentelor transmisiei. Valoarea medie a jocului unghiular global este de 20...23° pentru o variaţie de la 6° la 70°, valori determinate în cadrul unui parc de autovehicule (fig. Fig. 3.2. Variaţia medie 3.2). a jocului unghiular global Construcţia dispozitivului, care permite această diagnosticare, diferă în funcţie de tipul transmisiei. Măsurarea se realizează la una din roţile motoare, roata opusă fiind blocată iar autovehiculul suspendat. În fig. 3.3 este prezentat un astfel de dispozitiv. Indicatorul 1 se montează pe tamburul roţii suspendate, iar cadranul reglabil 2 se montează pe trompa punţii motoare sau pe un alt element fix. (braţ de suspensie, caroserie).

Fig. 3.3. Dispozitiv pentru măsurarea jocului unghiular global în transmisie 124

Cu cheia dinamometrică 3 se acţionează asupra tamburului roţii 4 într-un sens pînă se preiau toate jocurile. Forţa de acţionare este de 20...25 N. După preluarea jocurilor se fixează cadranul reglabil în poziţia „0” şi, apoi, tamburul se roteşte în sens invers. Se citeşte valoarea jocului unghiular. Cheia dinamometrică se fixează de tambur prin intermediului şuruburilor (prizoanelor) de prindere a roţilor. 3.1.4. Diagnosticarea după zgomote şi vibraţii Creşterea jocurilor din transmisie, ca urmare a proceselor de uzare, precum şi datorită dereglărilor, se manifestă, adeseori şi prin apariţia de zgomote şi vibraţii. Zgomotele şi vibraţiile se transmit carcaselor şi se amplifică direct proporţional cu parcursul efectuat. Prin măsurarea amplitudinii şi intensităţii vibraţiilor pereţilor carcaselor se poate stabili gradul de uzare, prin compararea cu valorile etalon. În acest scop se utilizează o instalaţie, care cuprinde unul sau mai mulţi senzori piezoelectrici, care sunt plasaţi (magnetic sau prin alte metode) pe carcasa subansamblului (cutie de viteze, cutie de ditribuţie, reductor central etc.). De la senzori semnalul electric este amplificat şi transmis spre calculator sau înregistrator. Diagrama rezultată indică (prin comparare), care sunt elementele uzate şi gradul de uzură al acestora. Metoda vibroacustică prezintă marele avantaj, că permite diagnosticarea unora din subansambluri, fără demontarea lor, însă rezultatele sunt influenţate de: calitatea lubrifiantului, zona de poziţionare a senzorilor, semnalele parazite etc. Aparatura trebuie să poată prelua şi prelucra semnale în gama de frecvenţă de 5...200000 Hz. 3.2. Diagnosticarea pe elemente a transmisiei Defecţiunile care intervin la subansamblurile transmisiei se datorează solicitărilor termice, modificărilor structurale, precum şi 125

datorată modificărilor proprietăţilor fizico-chimice ale materialelor antifricţiune şi lubrifianţilor. 3.2.1. Diagnosticarea ambreiajului Parametrii de diagnosticare utilizaţi la aprecierea stării tehnice a ambreiajului sunt: a) cursa liberă a pedalei de ambreiaj; b) patinarea ambreiajului; c) decuplarea totală a ambreiajului. Corelaţiile existente între principalii parametri, ce definesc starea tehnică a ambreiajului, şi parametrii, utilizaţi pentru diagnosticarea sa, sunt prezentate în tab.3.1. Cursa liberă a pedalei ambreiajului (fig. 3.4). Pentru cuplarea corectă, decuplarea totală a ambreiajului şi uzuri cît mai reduse este nevoie ca pedala de ambreiaj să aibă o cursă liberă. Mărimea cursei libere a pedalei de ambreiaj, în cazul ambreiajelor monodisc, este de 20...50 mm. Astfel, se asigură un joc între rulmentul de presiune şi pîrghiile de debreiere de 1...3 mm. Dacă cursa liberă este mai mică atunci rulmentul de presiune va fi în contact permanent cu pîrghiile de decuplare şi vor apare uzuri premature ale acestor elemente. De asemenea, datorită antrenării pîrghiilor de debreiere, arcul (arcurile) ambreiajului nu poate asigura cuplarea completă şi apare patinarea ambreiajului. În situaţia în care cursa liberă a Fig. 3.4. Măsurarea pedalei de ambreiaj este prea mare nu se cursei libere asigură decuplarea completă a ambreiajului şi, ca urmare, schimbarea vitezelor se face cu dificultate şi se produc zgomote specifice. Uneori, se poate întîmpla ca atunci cînd se acţionează asupra pieselor de reglare a cursei libere, aceasta să nu poată fi adusă în limitele normale. 126

Tabelul 3.1. Corelaţiile dintre parametrii de stare si parametrii de diagnosticare ai ambreiajului

127

Această situaţie indică o uzură avansată a organelor de comandă, deformarea sau alungirea elementelor de legătură dintre pedală şi pîrghia de debreiere (în cazul ambreiajelor cu acţionare mecanică). Măsurarea cursei libere a pedalei ambreiajului se realizează cu ajutorul unei rigle cu cursor, cursorul fiind acţionat de pedală. Pedala se deplasează manual pînă la preluarea completă a cursei libere. Patinarea ambreiajului. Un ambreiaj în stare tehnică bună trebuie să fie capabil să transmită un cuplu mai mare de 1,1... 1,8 ori decît cuplul maxim, dezvoltat de motor. Determinarea patinării ambreiajului se poate face pe stand sau în parcurs. Pentru autovehiculele ale căror cutie de viteze are etaj de priză de putere se poate determina patinarea ambreiajului pe standul cu role astfel: automobilul se poziţionează cu roţile motoare pe rolele standului; se cuplează o lampă stroboscopică la instalaţia de aprindere (m.a.s) sau la o conductă de înaltă presiune (m.a.c); se porneşte motorul, se cuplează cutia de viteze în treapta corespunzătoare prizei directe; se îndreaptă fasciculul lămpii stroboscopice către arborele cardanic. Dacă ambreiajul nu patinează arborele cardanic se va vedea virtual static. În parcurs, automobilul se aduce la o viteză constantă cuprinsă în limitele 60... 80 km/h, se apasă complet pedala de ambreiaj şi se eliberează brusc, atunci cînd motorul a ajuns la turaţia nominală. Dacă turaţia motorului revine lent la nivelul corespunzător deplasării cu viteza constantă, aceasta înseamnă că ambreiajul patinează. poate fi determinată şi cu Patinarea ambreiajului autovehiculul staţionat, cu frîna de parcare acţionată. Se porneşte motorul şi se aduce turaţia la 1500...2000 rot/min; se decuplează ambreiajul şi se selectează cutia de viteze în treapta corespunzătoare prizei directe; se cuplează lent ambreiajul. În cazul în care ambreiajul se află în stare tehnică bună de funcţionare, motorul se opreşte. 128

Patinarea ambreiajului se apreciază şi în cazul, cînd automobilul rulează, avînd schimbătorul de viteze, cuplat în treapta superioară. La un moment dat, automobilul se decelerează, luînd piciorul de pe pedala de acceleraţie, după care, se apasă din nou brusc, urmărindu-se dacă creşterea turaţiei motorului este proporţională cu mărirea vitezei de deplasare. În cazul în care motorul accelerează fără ca viteza automobilului să crească, în mod corespunzător, înseamnă că ambreiajul patinează. Verificarea decuplării complete a ambreiajului se face cu automobilul aflat în staţionare, cu motorul în funcţionare. Se decuplează ambreiajul şi se schimbă succesiv treptele cutiei de viteze. În cazul în care decuplarea nu este completă se vor înregistra zgomote la schimbarea treptelor. Diagnosticarea se poate realiza şi în parcurs, prin schimbarea treptelor. Dacă decuplarea este totală schimbarea treptelor se realizează uşor, fără zgomote. 3.2.2. Diagnosticarea cutiei de viteze Pentru diagnosticarea cutiei de viteze trebuie să se stabilească starea tehnică a sistemului de acţionare şi cea a cutiei de viteze propriu-zise. Din sistemul de acţionare face parte timoneria de comandă, dispozitivele de fixare şi zăvorîre, amplasate în interiorul cutiei de viteze. În cazul cutiei de viteze propriu-zise se cercetează angrenajele, dispozitivele de sincronizare, arborii de susţinere a roţilor dinţate, rulmenţii şi carterul cutiei de viteze. Diagnosticarea sistemului de acţionare se face prin inspecţie vizuală şi pe baza corelaţiilor dintre simptoamele de manifestare a unor defecţiuni şi cauzele acestora. În tab. 3.2 sunt prezentate astfel de corelaţii, avîndu-se însă în vedere şi aspectele legate de cutia de viteze propriu-zisă. Pentru diagnosticarea cutiei de viteze, în afara inspecţiei vizuale şi a analizei simptoamelor unor defecţiuni, se pot utiliza ca parametri de diagnosticare: jocul unghiular, analiza vibroacustică şi temperatura carterului. 129

Măsurarea jocului unghiular, la automobilele cu schemă constructivă clasică (motor faţă şi tracţiune spate), se poate efectua, utilizînd dispozitivul prezentat în fig. 3.5.

Fig. 3.5. Dispozitiv de măsurare a jocului unghiular La pîrghia dinamometrică 3 se montează suporturile reglabile 1 şi discul-raportor 2. Acesta din urmă poate fi rotit manual odată cu un tub inelar exterior cu diametrul de 6...8 mm, confecţionat din polivinil transparent. Inelul este umplut pe jumătate cu un lichid colorat şi are extremităţile închise etanş. În poziţia de lucru, lichidul ocupă jumătatea inferioară a inelului şi serveşte ca indicator pentru citirea jocului unghiular. Tehnologia folosirii dispozitivului respectă următoarele indicaţii: a) se blochează automobilul cu frîna de mînă şi se aduce cutia de viteze la punctul mort; b) se montează dispozitivul cu suporturile 1 pe legătura cardanică cea mai apropiată de cutia de viteze, se anulează jocurile din transmisie acţionînd maneta 3 cu un cuplu de 10...20 Nm şi se roteşte discul gradat pînă cînd reperul zero ajunge în dreptul nivelului lichidului din inel; se acţionează maneta dinamometrului în sens invers, pînă la consumarea totală a jocului din sectorul transmisiei cuprins între ieşirea 130

din cutia de viteze şi roţile motoare, joc al cărui valoare se citeşte pe discul gradat; c) se montează dispozitivul la capătul liber, prevăzut cu şurub rac, al arborelui cotit al motorului şi se repetă măsurarea cu cutia de viteze, cuplată succesiv în fiecare treaptă şi cu ambreiajul cuplat; mărimea jocului din cutia de viteze se obţine scăzînd din valorile astfel obţinute pe aceea obţinută la determinarea iniţială. În general, valorile admisibile ale jocului unghiular din cutia de viteze sunt: în treapta I şi mersul înapoi, 2,5°; în treapta a II-a, 3,5°; în treapta a IlI-a, 4°, iar în treptele IV şi V, 6°. Metoda vibroacustică se bazează pe faptul că spectrul de vibraţii al unei cutii de viteză se modifică sensibil pe măsura avansării proceselor de uzare (fig. 3.6). Fig. 3.6. Spectrul de Analiza spectrului de frecvenţă al frecvenţe generat de zgomotului sau vibraţiilor generate de zgomote (vibraţii) ale cutiile de viteze permite atît detecţia cutiei de viteze defectelor incipiente, cît şi diagnosticarea cauzei defectului, întrucît pune în evidenţă frecvenţele la care s-au produs modificări semnificative de nivel şi care pot fi corelate cu frecvenţele vibraţiilor generate de defecte mecanice (dezechilibrări, angrenare cu joc, rezonanţe etc.). Metoda poate evidenţia: modificări ale jocurilor din angrenaje şi din caneluri datorate uzurilor suprafeţelor de frecare sau deformărilor arborilor, deteriorări prin piting ale danturilor, uzuri excesive sau anormale ale corpurilor şi suprafeţelor de rulare ale rulmenţilor. Pentru efectuarea determinărilor se fixează pe carcasa cutiei de viteze un traductor de vibraţii, cuplat la un bloc electronic, care amplifică şi prelucrează semnalul transmis de traductor, indicînd nivelul general de vibraţie, nivelul principalelor sale componente 131

sau, afişînd pe un osciloscop spectrul de frecvenţă al vibraţiei. În mod similar, se procedează în cazul în care se analizează zgomotul, produs de cutia de viteze, cu deosebirea evidentă că în locul traductorului de vibraţie se utilizează un microfon special amplasat cît mai aproape de cutia de viteze. Metoda vibroacustică prezintă marele avantaj de a permite diagnosticarea unora dintre agregatele transmisiei într-un timp scurt şi fără a le demonta. Pe de altă parte însă, rezultatele pe care le oferă sunt influenţate de calităţile lubrifiantului, zona de culegere a vibraţiilor sau sunetelor, precum şi de alţi factori decît cei supuşi observaţiei, iar aparatura are un cost ridicat şi este puţin robustă. În plus, utilizarea ca element de referinţă a unor valori admisibile standard pentru nivelurile de vibraţii sau zgomot nu este recomandată întrucît impedanţa mecanică variază mult chiar la cutii de viteze de acelaşi tip. De aceea, nivelurile de referinţă de vibraţii şi zgomot trebuie precizate pentru fiecare cutie de viteze în parte prin măsurători iniţiale, atunci cînd aceasta se afla în perfectă stare tehnică, ceea ce reprezintă o dificultate suplimentară. Fig. 3.7. Variaţia temperaturii Diagnosticarea termică a carterului în timp cutiei de viteze şi reductorului foloseşte ca parametru variaţia temperaturii acestor subansambluri la un regim de sarcină şi turaţie stabilit, operaţiunea desfăşurîndu-se pe standul dinamometric cu rulouri. În timpul funcţionării temperatura carterului creşte atingînd un regim staţionar după circa 30 de minute. În cazul unei cutii de viteze cu stare tehnică necorespunzătoare, creşterea temperaturii este mai rapidă (fig. 3.7) şi atinge valori superioare . Acest lucru se datorează uzurii suprafeţelor de lucru, măririi jocurilor funcţionale, deteriorării 132

Tabelul 3.2. Corelaţiile dintre parametrii de stare tehnică şi simptoamele defecţiunilor cutiei de viteze Simptoame Parametrii de stare tehnică Uzura rulmenţilor Uzura danturii pinioanelor şi a canelurilor Uzura mecanismului de fixare Deformarea furcilor de schimbare a vitezelor Deformări ale timonierii de comandă, uzuri ale bucşelor Uzarea sau deteriorarea sincronizoarelor Lipsa sau insuficienţa lubrifiantului Ulei prea vîscos Ulei prea fluid Ulei infectat cu impurităţi Uzura mecanismului de zăvorîre

Decuplare intermpesti vă

Zgomot la schimbare a treptelor

Dificultăţi Zgomot Scurge la în timpul ri de schimbarea rulării ulei treptelor

*

*

*

*

*

*

*

*

* *

* * * * *

133

*

suprafeţelor de frecare, lubrifiantului necorespunzător sau lipsa acestuia. Informativitatea parametrului este maximă în perioada în care regimul termic s-a stabilizat, deci, după aproximativ 30 min de funcţionare, ceea ce conduce la o ocupare îndelungată a standului dinamometric. Practic, s-a demonstrat însă că, după o perioadă de încălzire de numai 5 min, regimul termic al cutiei de viteze permite o diferenţiere netă a unei stări tehnice necorespunzătoare de una normală. Corelaţiile dintre parametrii de stare ce definesc starea de defect şi simptoamele acestora sunt prezentate în tab. 3.2. Ca parametru de diagnosticare poate fi utilizat, de asemenea, timpul scurs pînă la atingerea unei anumite temperaturi, plecîndu-se de la un nivel termic prestabilit, şi în acest caz timpul necesar efectuării operaţiunii de diagnosticare se reduce simţitor. Valorile temperaturii se culeg cu ajutorul unor traductoare termometrice, plasate în masa uleiului, procedeu incomod şi mai rar folosit sau, din unele puncte ale suprafeţei exterioare a carterului cutiei de viteze. Prezenţa unor defecţiuni poate fi recunoscută de asemenea prin modul în care ele afectează corecta funcţionare a cutiei de viteze. 3.2.3. Diagnosticarea transmisiei longitudinale Starea tehnică a transmisiei longitudinale (cunoscută şi sub numele de transmisie cardanică) este definită de uzurile articulaţiilor cardanice şi ale canelurilor şi de deformarea arborilor. De aceea, ca parametri de diagnosticare se folosesc: jocul unghiular şi bătaia radială, mărimi cu dependenţă univocă de parametrii de stare. Jocul unghiular se poate determina static, utilizînd acelaşi dispozitiv ca şi în cazul cutiei de viteze. Cu automobilul imobilizat cu ajutorul frînei de mînă şi cutia de viteze la punctul mort, se măsoară jocurile unghiulare la cele două extremităţi ale transmisiei longitudinale, jocul acesteia fiind diferenţa dintre cele două citiri. 134

Jocul unghiular poate fi determinat şi în regim dinamic, cu ajutorul lămpii stroboscopice, în condiţiile şi după tehnologia utilizată la evidenţierea patinării ambreiajului. Se execută cu vopsea două marcaje situate în acelaşi plan: unul pe flanşa arborelui secundar al cutiei de viteze şi celălalt pe flanşa arborelui primar al transmisiei principale. Se cuplează treapta de priză directă şi se vizualizează primul dintre cele două marcaje în două regimuri: tracţiune, respectiv frînă de motor. Cu ajutorul potenţiometrului lămpii stroboscopice se aduce imaginea statică a reperului respectiv în aceeaşi poziţie pentru ambele regimuri de funcţionare. Diferenţa dintre cele două unghiuri de defazare citite pe scara lămpii stroboscopice reprezintă, în situaţia lipsei de patinare a ambreiajului, jocul unghiular al cutiei de viteze în treapta de priză directă. După aceasta se repetă măsurarea pentru cel de al doilea reper, obţinîndu-se jocul total al transmisiei de la motor şi pînă la intrarea în transmisia centrală. Evident, diferenţa dintre cele două jocuri reprezintă jocul în transmisia longitudinală. Bătaia radială a unui arbore cardanic 1 (fig. 3.8) se măsoară folosind un comparator 2 montat pe suporturile 3 prin intermediul dispozitivului de prindere 4 şi al celui de fixare 5 pe cadrul vehiculului.

Fig. 3.8. Dispozitiv de măsurare a bătăii radiale a arborelui cardanic 135

În locul dispozitivului 5 cu fixare mecanică se poate utiliza un dispozitiv cu prindere magnetică, de mai mici dimensiuni şi mai uşor de manevrat. După montarea sistemului de măsură pe automobil, avînd puntea motoare suspendată şi blocat la roţile în contact cu solul, se cuplează treapta I a cutiei de viteze, menţinînd turaţia la cea mai scăzută valoare de funcţionare stabilă şi se citeşte bătaia maximă a acului comparatorului. Verificarea tuturor arborilor cardanici ai vehiculului se face separat, menţinînd dispozitivul cît mai aproape de mijlocul arborelui respectiv. În funcţie de tipul de automobil, se acceptă ca valori limită bătăi radiale de 0,8... 1,2 mm. Identificarea eventualelor defecţiuni ale transmisiei longitudinale poate fi efectuată, de multe ori, pe baza corelaţiilor dintre parametrii de stare şi simptoamele defecţiunilor, prezentate în tab. 3.3. Tabelul 3.3. Corelaţiile dintre simptoamele şi cauzele unor defecţiuni ale transmisiei longitudinale Simptoame Cauze posibile 1. Vibraţia arborelui 1.1. Dezechilibrarea arborelui cardanic la deplasarea cu cardanic viteze ridicate 2. Bătăi ale arborelui cardanic la deplasarea cu viteze reduse

2.1. Slăbirea sau uzura rulmenţilor cu ace 2.2. Uzura cuplajelor cu caneluri 2.3. Uzura rulmenţilor intermediari 2.4. Slăbirea prinderii flanşelor

3. Smucituri la plecarea de pe loc şi la schimbarea rapidă a vitezei

3.1. Uzura rulmenţilor, a articulaţiilor cardanice şi a canelurilor

136

3.2.4. Diagnosticarea punţii motoare Parametrii utilizaţi la diagnosticarea diferenţialului şi transmisiei centrale sunt: jocul unghiular, analiza vibroacustică şi regimul termic. Jocul unghiular se măsoară cu dispozitivul prezentat în fig. 3.8. Automobilul se ridică pe elevator şi se menţine apăsată pedala de frînă. Se montează dispozitivul de măsurare pe furca dinspre diferenţial a crucii cardanice şi se procedează apoi, în mod obişnuit, ca la cutia de viteze şi transmisia cardanică. Valoarea admisibilă a jocului unghiular este 35...45°, iar cea limită 55...65°. În privinţa analizei vibroacustice şi a determinării regimului termic, se aplică aceleaşi metode ca şi în cazul diagnosticării cutiei de viteze. Diagnosticarea pe baza zgomotului, produs în funcţionare, poate constitui o metodă pe cît de simplă, pe atît de eficientă şi economică, depinzînd în mare măsură, de experienţa celui ce o practică. În vederea efectuării testării propriu-zise se va asigura eliminarea surselor de zgomot anormal ce pot proveni de la celelalte sisteme ale automobilului. Zgomotele şi cauzele posibile sunt prezentate în tab. 3.4. Încercarea se va efectua pe un drum asfaltat cu suprafaţa în bună stare. Se procedează la încălzirea transmisiei prin rularea automobilului timp de aproximativ 15 min, după care se trece la încercarea propriu-zisă care se efectuează la deplasarea: în regim de croazieră, de acceleraţie şi de frînă de motor. În cazul arborilor planetari ai punţilor motoare spate diagnosticarea are în vedere jocul unghiular datorat uzurilor din caneluri şi zgomotul la trecerea din regim de accelerare în frînă de motor şi invers. La arborii planetari ai punţilor motoare faţă intervin, în plus, aspectele legate de starea tehnică a cuplajelor unghiulare. O bună informaţie, privind starea tehnică a cuplajelor unghiulare se poate obţine printr-o inspecţie vizuală. Astfel, fisuri, 137

Tabelul 3.4. Diagnosticarea punţii motoare după zgomot Zgomotul Cauze posibile 1. Pocnituri sau 1.1. Cuplajul unghiular exterior uzat sau ţăcănituri în timpul defect virajelor 2. Zgomot metalic la 2.1. Joc excesiv în cuplajul interior accelerări sau 2.2. Joc excesiv în cuplajele diferenţialului decelerări şi în transmisia centrală 3. Zgomot puternic 3.1. Ungere nesatisfăcătoare a cuplajelor cu aspect de huruit unghiulare 3.2. Rulmenţi de roată uzaţi sau defecţi 3.3. Uzura rulmentului reazemului arborelui intermediar la transmisiile cu arbori planetari egali şi motor amplasat transversal 4. Trepidaţii sau 4.1. Joc excesiv în cuplajul exterior şi vibraţii în timpul interior accelerării 4.2. v. 3.3 4.3. Deteriorarea suporturilor motorului ş transmisiei 5. Vibraţii care se 5.1. Dezechilibrul arborilor planetari accentuează cu 5.2. Deformarea unui arbore planetar creşterea vitezei înţepături, crăpături, urme de frecare, rupturi ale burdufului protector sunt defecţiuni ce reclamă înlocuirea imediată a acestora. Un aspect de cauciuc îmbătrînit al burdufului se datorează unei ungeri necorespunzătoare sau o supraîncălzire a cuplajului respectiv. Etanşeitatea burdufului se verifică prin comprimarea lui manuală: o scăpare de aer indică necesitatea schimbării burdufului. În cazul în care un colier este slăbit, se va împinge burduful, recoltîndu-se o mică probă de unsoare. Dacă aceasta este spumată sau are aspect lăptos, ea este contaminată cu apă; prezenţa unor impurităţi mecanice (praf, nisip) poate fi sesizată tactil, prin frecarea unei mici cantităţi de unsoare între degete. 138

Prezenţa unor urme de frecare pe arborele planetar se poate datora unor contacte cu saşiul automobilului datorită ruperii sau slăbirii unui arc al suspensiei, deteriorării suporturilor grupului motor-ambreiaj-cutie de viteze sau deformării şasiului. Producerea unor zgomote anormale în timpul deplasării automobilului poate semnala, ca şi în cazul celorlalte componente ale transmisiei, prezenţa unor defecţiuni ale arborelui planetar (tab. 3.4). Verificările se fac în aceleaşi condiţii ca în cazul diferenţialului şi transmisiei principale. 3.3. Diagnosticarea transmisiei automate 3.3.1. Verificări preliminare Schimbările stării tehnice a transmisiei automate duce la apariţia unor manifestări funcţionale (cuplare dificilă, nu schimbă vitezele în trepte superioare sau inferioare, schimbarea treptelor se face la turaţii mai mari ca de obicei, nu funcţionează în una din game , supraîncălzire a transmisiei etc.), zgomote sau vibraţii şi neetanşietăţi. Pentru efectuarea unor lucrări de diagnoză sunt necesare următoarele operaţii preliminare: a) verificarea nivelului şi stării fluidului din transmisie şi adăugarea pînă la nivel. Identificarea zonei, care prezintă neetanşietăţi. Verificarea nivelului se face, respectînd indicaţiile date de producător; b) verificarea şi reglarea turaţiei de mers în gol a motorului; c) reglarea cablului clapetei de acceleraţie; d) verificarea şi reglarea mecanismului şi cinematicii manetei selectorului de viteze; e) verificarea componentelor şi conexiunilor electrice; f) efectuarea testului turaţiilor critice cu respectarea indicaţiilor date de producător.

139

3.3.2. Testarea pe drum La testarea pe drum se urmăresc următoarele aspecte: a) verificarea vitezelor la care se produce schimbarea treptelor; b) verificarea calităţii cuplării; c) verificarea dispozitivului de parcare şi a mersului înapoi. Verificarea vitezelor de schimbare a treptelor se face pe un drum orizontal, pentru trei modalităţi de acţionare a pedalei de acceleraţie: a) apăsare progresivă lentă, în vederea obţinerii unei accelerări moderate a automobilului; b) apăsarea rapidă pînă la capătul cursei pentru a se obţine o accelerare mai pronunţată; c) plecînd de la deplasarea cu o anumită viteză, se apasă brusc şi pînă la capăt pedala de acceleraţie, în scopul realizării celei mai rapide accelerări a automobilului (manevră numită „kickdown”). Selectorul de regimuri trebuie plasat în poziţia „D” (drive – conducere normală). Se vor urmări vitezele la care se produce trecerea dintr-o treaptă în alta, atît de jos în sus, cît şi invers. Constructorii publică tabelele cu vitezele de cuplare pentru fiecare din tipurile transmisiei realizate. Calitatea cuplării se referă la duritatea (producerea de şocuri) şi la apariţia alunecării (neconcordanţă între turaţia motorului şi viteza automobilului) la schimbarea treptelor. Verificările se fac atît la sarcini mici, cît şi la sarcini mari; ele vor avea loc atît pe drum orizontal, cît şi la urcarea unor rampe, iar uneori, chiar cu acţionarea parţială, pe o scurtă durată de timp, a sistemului de frînare. Verificarea dispozitivului de parcare. Cu automobilul pe o pantă se selectează poziţia „P” a selectorului şi se eliberează pedala de frînă; automobilul trebuie să rămînă imobilizat. Verificarea mersului înapoi urmăreşte dacă la introducerea selectorului în poziţia „R” se produc zgomote anormale şi dacă se manifestă fenomenul de alunecare. 140

3.3.3. Verificarea în atelier Diagnoza finală se realizează în atelier şi constă din verificări ale parametrilor funcţionali: presiuni de lucru, alunecare, starea supapelor, a senzorilor, bobinelor de blocare, etc. Toate aceste lucrări de diagnoză se desfăşoară după proceduri specifice fiecărui tip de transmisie. Aceste proceduri sunt indicate de producător şi sunt descrise în manualele de reparaţii ale vehiculului respectiv. Este precizată aparatura de diagnoză şi valorile optime ale parametrilor determinaţi. În cazul apariţiei unei funcţionări anormale a transmisiei automate hidrodinamice, o utilitate practică poate fi oferită de un ghid de diagnosticare care să prezinte corelaţiile posibile dintre defecţiuni şi simptoamele acestora. Un astfel de ghid, aplicabil pentru cele mai multe transmisii automate, este prezentat în tab. 3.5. Tabelul 3.5. Ghid de diagnosticare a unei transmisii automate hidrodinamice Simptoame Cauze posibile 1 2 Contactul de pornire al demarorului nu 3, 26 funcţionează Demarorul funcţionează în alte poziţii decît N 3, 26 sau P Transmisia nu cuplează în poziţia D 1,3,5,6,16 Transmisia nu cuplează în nici o poziţie a 3,5,16,25 selectorului Întîrziere la cuplare 3, 6, 16 Alunecare sau zgomot la scoaterea din D 1,2,5,12,14,16

141

Tabelul 3.5 (continuare) 1 Alunecare sau zgomot la scoaterea din R Cuplare dură la toate poziţiile Accelerare slabă în prima treaptă Performanţe slabe în ultima treaptă Nu execută trecerea din prima treaptă în a doua Alunecare în timpul cuplării 1 - 2 Cuplare dură 1 - 2 Nu execută cuplarea 2 - 3 Alunecare în timpul cuplării 2 - 3 Cuplare dură 2 - 3 Cuplare slabă Nu execută cuplarea 3-4 Viteza de schimbare este incorectă Nu se execută frînă de motor în treapta 1 Zgomot în poziţia N cu motorul funcţionînd Zgomot strident de la transmisie Zgomot de la hidrotransformator Iese ulei prin locaşul tijei indicatoare a nivelului Dispozitivul de parcare nu imobilizează automobilul Transmisia se supraîncălzeşte Hidrotransformatorul nu se blochează Transmisia se blochează Motorul calează Motorul manifestă instabilitate între cuplări Automobilul este tîrît excesiv

142

2 1, 2,5, 12,14, 16 2, 4, 6, 8, 16 5,12,14,16,19,20,28 21, 23, 28 5,8,9,10,14 1, 2, 5, 8, 14, 15, 16 2, 6, 8, 17 2, 8, 9,11, 12 1, 2, 8, 12, 16 2, 6, 8, 17 2,5,14,16 12, 13, 14, 30 2, 8, 9, 10, 11 5, 14, 15 22 24, 27 20, 25, 31 1, 23 3, 27 1, 23 7,31 5, 13, 15, 18 4, 28 1, 5, 16 4

Cauze posibile: 1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9)

Nivelul uleiului este incorect; Reglajul timoneriei, de acceleraţie incorect; Reglajul timoneriei selectorului de programe incorect; Turaţia de ralanti incorectă; Reglajul incorect al frînei cu bandă; Sertarul regulatorului primar se blochează; Sertarul regulatorului secundar se blochează; Pistonul sertar pentru acceleraţie se blochează; Supapa regulatorului se blochează sau traductorul nu funcţionează; 10) Pistonul sertar de cuplare 1-2 se blochează; 11) Pistonul sertar de cuplare 2-3 se blochează; 12) Plăcile ambreiajului uzate; 13) Plăcile ambreiajului gripate; 14) Banda sau frîna uzate; 15) Dispozitiv servo defect; 16) Presiunea din rampă scăzută; 17) Presiunea din rampă înaltă; 18) Scurgeri interne de ulei; 19) Cuplajul unisens al transmisiei defect; 20) Cuplajul unisens al hidrotransformatorului alunecă; 21) Cuplajul unisens al hidrotransformatorului gripat; 22) Pompa de ulei uzată sau defectă; 23) Radiatorul de răcire al uleiului ineficient ; 24) Angrenaje uzate sau defecte; 25) Hidrotransformatorul defect; 26) Contactele întrerupătorului de pornire defecte; 27) Timoneria dispozitivului de parcare dereglată; 28) Motorul dereglat; 29) Contactul pentru kickdown sau electromagnetul defecte; 30) Contactul de control pentru overdrive defect; 31) Ambreiajul de blocare a hidrotransformatorului defect. 143

4. DIAGNOSTICAREA SISTEMULUI DE RULARE Sistemul de rulare este unul din ansamblurile care influenţează hotărîtor asupra siguranţei circulaţiei şi, în mare măsură, consumul de combustibil. Circa 15 % din accidentele de circulaţie, cauzate din motive tehnice, au ca factor iniţiator starea sistemului de rulare. Parametrii de stare tehnică ai sistemului de rulare sunt legaţi de integritatea jantelor, starea pneurilor, starea pieselor de fixare a roţii, gradul de dezechilibrare al roţilor, geometria roţilor de direcţie. Diagnosticarea sistemului de rulare reprezintă o diagnosticare pe elemente, avînd următorii parametri: a) adîncimea profilului anvelopei; b) presiunea din pneuri şi gradul de încălzire la rulare; c) dezechilibrul roţilor; d) geometria roţilor de direcţie şi paralelismul axelor. 4.1. Diagnosticarea pneurilor 4.1.1. Aprecierea gradului de uzură al pneurilor Gradul de uzură al pneurilor se apreciază pe baza adîncimii profilului de aderenţă şi a abaterilor de la forma geometrică normală. Cercetările experimentale au demonstrat că pentru pneurile de serie, în cazul unei exploatări corecte, intensitatea uzurii este stabilită între 0,25...0,39 mm/1000km. Valorile limită a adîncimii profilului de aderenţă sunt stabilite prin legislaţia rutieră şi alcătuiesc: 1,6 mm pentru anvelope de autoturisme, 2,0 mm pentru anvelope de autobuze, 1,0 mm pentru anvelope de autocamioane şi 0,8 mm pentru anvelopele motoretelor şi motocicletelor. Pentru anvelopele remorcilor sunt stabilite limitele de uzare identice celor de la anvelopele autovehiculelor care le tractează. 144

Adîncimea profilului anvelopei se măsoară cu un şubler special de adîncime în diverse locuri de pe circumferinţă şi, în general, în zonele mai uzate. Se pot folosi avertizoare de uzură, aplicate de fabricantul pneului în interiorul canalelor benzilor de rulare. Uzura neuniformă a pneurilor, ca urmare a patinărilor îndelungate în timpul blocărilor, cauzate de frînări intense, neomogenitatea materialului benzii de rulare, dezechilibrare, uzuri ale amortizoarelor etc. provoacă abateri ale circumferinţei pneului, avînd ca efect apariţia abaterilor radiale, care înrăutăţesc gradul de confort şi suprasolicită amortizoarele şi arcurile sistemului de suspensie. Factorii care condiţionează durata de exploatare a pneurilor sunt prezentaţi în fig. 4.1. 4.1.2. Determinarea presiunii în pneuri şi a gradului de încălzire Utilizarea unor presiuni de regim necorespunzătoare la pneurile automobilului, indiferent de categoria acestora, determină reduceri importante ale duratei de exploatare şi creşteri ale consumului de combustibil. Pentru măsurarea presiunii se utilizează manometre speciale portabile sau fixe. Măsurarea prin acest procedeu posedă un şir de dezavantaje: a) timp relativ ridicat pentru efectuarea măsurătorii; b) dificultăţi de acces la pneurile interioare ale roţilor duble; c) deteriorarea ventilelor prin manipulări repetate. În afară de acestea, pe măsura avansării exploatării, caracteristicile elastice ale materialului pneurilor se modifică, ceea ce impune o permanentă corectare a valorii presiunii pentru a conserva forma balonului. De aceea, apare mult mai raţional procedeul, bazat pe măsurarea deformaţiei pneului.

145

Fig. 4.1. Factorii care influenţează durata de exploatare a pneurilor Principiul metodei constă în măsurarea deformaţiei părţii laterale a anvelopei cînd aceasta este apăsată cu o forţă de o anumită mărime F (fig. 4.2, a). Această forţă este echilibrată de cea corespunzătoare presiunii interioare a aerului pa şi de cea de elasticitate a materialului pp (fig. 4.2, b), adică: 146

F = Fa + Fp.

(4.1)

Fig. 4.2. Determinarea presiunii din pneu după deformaţia lui Ultima se modifică în timpul exploatării şi, pentru a păstra aceeaşi deformaţie a pneului, presiunea aerului trebuie să fie corectată treptat. Locul de aplicare a forţei de deformare F trebuie să fie plasat la o înălţime h, bine stabilită pentru fiecare tip de pneu, la fel ca şi valorile nominale şi limită ale forţei de deformare, valori care corespund deformaţiei nominale şi limită ale pneului(fig. 4.2, a ). Schema de principiu a instalaţiei, care se foloseşte în acest scop, în cazul unui autovehicul cu roţi jumelate, cuprinde patru cilindri 5 (fig. 4.3), care încadrează cele patru roţi ale punţii şi sunt alimentaţi cu lichid de frînă sau ulei din rezervorul 4; cu ajutorul pompei 3 lichidul pompat trece printr-un Fig. 4.3. Schema de rezervor tampon 2 şi un distribuitor 1. principiu Elementul de măsură este constituit 147

Fig. 4.4. Schema de măsurare dintr-un palpator 2 (fig. 4.4), avînd la o extremitate un pistonaş, care evoluează în cilindrul 3 (reper 5, v. fig. 4.3). Cilindrul este echilibrat de arcul lamelar 4 şi efectuează deplasări relativ mici, atît cît sunt necesare pentru comanda contactelor a, b, şi c din dispozitivul 5. Contactul a serveşte pentru corectarea dispozitivului de măsură 1 a deformării, contactul făcîndu-se pentru valoarea nominală a forţei de apăsare. Contactul b opreşte măsurarea şi acţionează la atingerea valorii limită a forţei de apăsare, iar ultimul contact c comandă revenirea la situaţia iniţială. Instalaţia poate fi montată pe standul cu rulouri, permite o testare simplă şi rapidă şi exclude pericolul defectării ventilelor sau al pierderii aerului din pneuri. Pentru controlul reparaţiei anvelopelor se poate folosi, în calitate de parametru de diagnosticare, duritatea cauciucului care se măsoară cu un dispozitiv, al cărui palpator 2 (fig. 4.5) se aşează pe pneu şi se apasă manual cu ajutorul manetei 7. Efortul dezvoltat deplasează palpatorul care împinge sectorul dinţat 1, la rîndul lui acesta roteşte rotiţa 3, producîndu-se astfel deplasarea acului indicator 9 în dreptul unei scale gradată în unităţi de duritate. Efortul de apăsare este echilibrat de arcul 5, legat de pîrghia sectorului 1 prin piesele de reglare 4, 5 şi 6. În funcţie de caracteristicile arcului, pe scală se trasează reperele zero, care corespund unui material insuficient vulcanizat, şi 100, care corespund limitei de supravulcanizare. 148

Folosind ca parametru de diagnosticare temperatura pneului, procedeul de diagnosticare termică se bazează pe observaţia că, în aceleaşi condiţii de rulaj şi stare atmosferică, temperatura unui pneu cu un grad avansat de uzură creşte mai mult decît în cazul unei anvelope noi. Creşterea temperaturii pneului micşorează rezistenţa structurii sale, mai ales prin deteriorarea legăturii dintre pînze şi masa elastică, dintre carcasă şi stratul de protecţie. În cazul existenţei unor mici defecţiuni nereparate la timp (mici ruperi, desprinderi, tăieturi), Fig. 4.5. Dispozitiv de uzura prin oboseală accelerează verificare a pneului distrugerea materialului în zona după reparaţie respectivă, conducînd la scoaterea timpurie din funcţie a pneului. Temperatura limită de funcţionare a unui pneu este de 70...75°C, la o temperatură ambiantă de 20°C. Atingerea unor temperaturi de 100...120°C atestă producerea unei situaţii critice, iar rulajul cu temperaturi superioare nivelului menţionat este total nerecomandabil, deoarece este legat de pericolul exploziei pneului. Pentru măsurarea temperaturii se folosesc termometrele cu ac sau de construcţie specială cu termistoare; cu ajutorul lor se măsoară fie temperatura pneului, fie a aerului din interior, după consumarea unei anumite distanţe de rulare, cu o anumită viteză şi pe un drum a cărui categorie este stabilită de fabricant. 4.2. Echilibrarea roţilor Gradul de dezechilibrare a roţii, important parametru de diagnosticare, precizează starea tehnică a acestui ansamblu din punctul de vedere al echilibrării sale. 149

Dezechilibrarea roţilor se poate datora atît procesului de fabricaţie, cît şi exploatării. Din fabricaţie roţile pot ieşi cu imperfecţiuni de echilibrare datorate neomogenităţii materialelor, abaterilor dimensionale, existenţa valvei etc. De aceea, toate roţile noi trebuie echilibrate. Simptoame de dezechilibrare mai apar şi în urma utilizării normale a automobilului cînd roţile se uzează neuniform, în urma intervenţiilor efectuate asupra camerei sau anvelopei, prin aplicarea de manşoane, prin modificarea poziţiei unghiulare a anvelopei la înlocuirea camerei, la recondiţionarea jantei etc. Exploatarea automobilelor cu roţi neechilibrate este legată de riscul deteriorării rulmenţilor şi amortizoarelor, de înrăutăţirea ţinutei de drum şi a securităţii circulaţiei. Automobilul prezintă vibraţii periculoase şi, la o anumită viteză de deplasare, roţile nu mai menţin contactul permanent şi ferm cu solul, direcţia prezintă nesiguranţă, iar eficienţa frînelor se reduce. Maşinile de echilibrat cu funcţionare la rezonanţă. Maşinile de acest tip sunt folosite pentru echilibrarea fără demontarea roţilor de pe autovehicul. Instalaţia cuprinde traductorul inductiv 2, care se montează sub unul din braţele suspensiei sau trompa semiarborilor, roata de echilibrat fiind suspendată. Şaiba 1, antrenată de motorul electric al maşinii, va învîrti prin contact roata suspendată. Maşina (fig. 4.6) are în componenţa sa o lampă stroboscopică 4 şi un milivoltmetru 3. Traductorul 2 sesizează oscilaţiile elementului legat de roată şi le transformă în impulsuri electrice, proporţionale cu viteza de oscilaţie a centrului roţii. În acelaşi timp, la fiecare oscilaţie, traductorul pune în funcţiune lampa stroboscopică 4. Determinarea locului, în care urmează să fie plasată greutatea de echilibrare, se face în felul următor: a) roata suspendată se antrenează, cu ajutorul şaibei motorului electric, la o turaţie superioară turaţiei de rezonanţă;

150

Fig. 4.6. Maşina de echilibrat roţi cu funcţionare la rezonanţă b) roata suspendată se antrenează, cu ajutorul şaibei motorului electric, la o turaţie superioară turaţiei de rezonanţă; c) se îndepărtează şaiba de antrenare, lăsînd roata să se rotească liber, aceasta încetinîndu - şi mişcarea de rotaţie. În acest timp se urmăreşte indicaţia milivoltmetrului. Valoarea maximă a tensiunii, indicată de aparat, coincide cu realizarea regimului de rezonanţă; d) observatorul va vedea roata statică, cu semnul aflat într-o anumită poziţie. Greutatea neechilibrată se află în partea de jos, deci locul unde va trebui amplasată contragreutatea, se află diametral opus, în partea de sus a jantei. Valorile citite sunt influenţate atît de greutatea suspendată a punţii, cît şi de pulsaţia de rezonanţă a ansamblului „roatăsuspensie”, care depinde de starea arcului şi a amortizorului. Această fază de echilibrare reprezintă echilibrarea statică. 151

Pentru verificarea stării de echilibrare dinamică, traductorul inductiv se aşează în poziţia orizontală sprijinit de talerul roţii. La un dezechilibru dinamic cuplul creat de masa neechilibrată şi cea adiţională va provoca rotirea roţii în jurul pivotului fuzetei. Pentru echilibrarea dinamică procedeul este identic cu echilibrarea statică. Masa de echilibrare, indicată de aparat, se împarte în două părţi şi se dispune diametral opus una, în partea de jos, în interiorul jantei şi alta în exteriorul ei. Procesul de echilibrare fără demontarea roţilor de pe automobil prezintă următoarele avantaje: a) se elimină manopera de montare – demontare a roţii de pe vehicul; b) permite o diagnosticare rapidă, indicînd dacă este sau nu necesară echilibrarea; c) permite includerea în operaţia de echilibrare şi a celorlalte mase aferente roţii; d) nu apar perturbări ale echilibrajului ca urmare a abaterilor de centrare a roţii; e) costul aparaturii mai redus. Dezavantajele acestui procedeu sunt: a) obţinerea indicilor asupra gradului general de dezechilibrare fără a se putea realiza o echilibrare de precizie ridicată; b) echilibrarea necesită încercări repetate ; c) necesită o experienţă mai mare a lucrătorilor; d) roţile nu sunt interschimbabile şi nici măcar poziţia unghiulară. Maşini de echilibrat cu arbore elastic. Echilibrarea cu maşinile cu arbore elastic are loc la un regim de pulsaţii superioare regimului de rezonanţă a ansamblului roată-suspensie. Echilibrarea se face cu demontarea roţii de pe automobil. Arborele 1 (fig. 4.7) se sprijină pe lagărul oscilant 3, care permite oscilaţia axului numai în plan orizontal. Pe o extremitate se montează roata de echilibrat, cealaltă fiind echilibrată de arcurile 2. Deplasările acestei extremităţi sunt sesizate de traductorul 4. Roata, 152

Fig. 4.7. Maşină de echilibrat cu arbore elastic axul şi arcurile formează un sistem elastic care are frecvenţa pulsaţiilor proprii (ω0) coborîtă. Roata echilibrată static se montează pe arbore, astfel, încît planul interior al jantei să cuprindă centrul de oscilaţie al arborelui 1. În acest fel de montaj oscilaţiile arborelui nu sunt provocate de masele neechilibrate 5, aflate în planul interior al jantei, ci numai de cele din faţa lui 6, care vor provoca oscilaţia în plan orizontal. Echilibrarea se desfăşoară în două faze. În prima fază, rotind roata, cu ajutorul traductorului şi al unui dispozitiv de citire, se determină locul şi mărimea masei adiţionale care se plasează în poziţia (m0) adică, în planul exterior al jantei, eliminînd efectul masei neechilibrate 6 aflate în acest plan. Traductorul, care indică poziţia arborelui maşinii de echilibrat, va indica locul de plasare al contragreutăţii. În a doua fază se roteşte roata lent pe arborele maşinii pînă la oprirea sa; în această situaţie pe partea din interiorul jantei se plasează mase magnetice, ale căror mărime se determină prin tatonări, pînă cînd roata rămîne în echilibru indiferent eliminînd astfel şi efectul masei 5. Rezultate superioare se pot obţine cu instalaţii la care lagărul de oscilaţie este mobil (fig. 4.8). Echilibrarea se desfăşoară în două etape, prima decurgînd la fel ca la instalaţiile cu punct de oscilaţie fix, cînd arborele oscilează în poziţiile I-I sub acţiunea forţei centrifuge create de masa A. 153

După echilibrarea acestei mase se trece la a doua fază, în care punctul de oscilaţie se deplasează în poziţia 2, făcînd ca arborele să oscileze în poziţiile II-II, sub acţiunea forţei centrifuge create de masa B. Determinarea poziţiilor în care trebuie să fie plasate masele adiţionale, se face cu dispozitive optice, mecanice sau electrice. Maşini de echilibrat cu arbore rigid. Aceste maşini funcţionează la regimuri subrezonante. Construcţia lor este asemănătoare cu cele cu arbore elastic. Arcurile de echilibrare sunt foarte puternice, aşa încît pulsaţia proprie a sistemului are valori ridicate faţă de Fig. 4.8. Schema de pulsaţia de lucru, iar ansamblul este principiu a maşinii de practic rigid. Ca urmare, deplasările echilibrat cu lagăr laterale ale arborelui fiind foarte mici, deplasabil provoacă forţe de inerţie, perpendiculare pe axa de rotaţie a roţii, neimportante şi nu împiedică desfăşurarea măsurării acestora cu ajutorul unor dispozitive electrice, care direct şi precis fixează valoarea masei neechilibrate, corespunzător dimensiunilor jantei. Procedeul de echilibrare cu demontarea roţilor de pe automobil posedă următoarele avantaje: a) precizie înaltă; b) procedeul de echilibrare se efectuează mai rapid, excluzînd timpul necesar montării şi demontării roţilor; c) suprafaţa ocupată în spaţiul tehnologic este redusă; d) echilibrarea este posibilă fără prezenţa automobilului; e) interschimbabilitatea roţilor. Dezavantajele procedeului: a) imposibilitatea echilibrării celorlalte mase neechilibrate legate de roată (discuri, tamburi de frînă etc.); 154

b) abaterile de centrare la remontarea roţii pe automobil dimenuează calitatea echilibrării mecanice; c) costul mai ridicat al maşinilor de echilibrat din această categorie; d) nu permite efectuarea unor diagnosticări rapide. 4.3. Verificarea geometriei roţilor de direcţie Amplasarea în spaţiu a roţilor de direcţie şi a pivoţilor lor este definită prin următoarele mărimi geometrice (fig. 4.9): unghiul de cădere (de carosaj), unghiul de înclinare transversală al pivotului fuzetei β, unghiul de înclinare longitudinală al pivotului fuzetei (de fugă) γ, unghiul de convergenţă al roţilor δ şi unghiurile de bracaj 1 şi2.

Fig. 4.9. Schema de determinare a unghiurilor geometrici ale roţii în spaţiu 155

De obicei mărimea convergenţei se exprimă prin diferenţa distanţelor dintre marginile interioare ale jantelor într-un plan median orizontal la nivelul axei roţii. Roţile nedirectoare, situate la puntea din spate a automobilului, pot avea diferite valori ale unghiului de cădere şi convergenţei în funcţie de tipul constructiv al punţii (rigidă sau articulată; motoare sau nemotoare). În plus, este necesar ca puntea din spate să fie perpendiculară pe axa longitudinală a automobilului şi cu roţile egal depărtate faţă de această axă. Deteriorarea stării tehnice a sistemului de direcţie şi a suspensiei în timpul exploatării automobilului conduce la modificarea unghiurilor ce definesc geometria roţilor directoare, însoţită de simptoamele specifice prezentate în tab. 4.1. Tabelul 4.1. Principalele simptoame ale modificării unghiurilor geometriei roţilor directoare Mărime Modificare Simptom 1 2 3 1.Uzarea anvelopelor la exterior 2.Pneurile fluieră strident la frînări în viraje 1. Unghi de 1.Uzarea anvelopelor la interior 2.Oscilaţiile roţilor în limita jocului cădere din rulmenţii butucului Inegal 1.La mers rectiliniu automobilul stînga"trage"într-o parte dreapta 1.Volanul se roteşte greu 2. Unghi de 1.Volanul nu revine sau revine greu înclinare la poziţia de mers rectiliniu transversală Inegal al pivotului 1.În viraje automobilul "trage" lateral stîngadreapta 156

Tabelul 4.1 (continuare) 1.Volanul se roteşte greu în mers 3. Unghi de 1.Volanul nu revine sau revine greu înclinare la poziţia de mers rectiliniu longitudinală Inegal 1.La mers rectiliniu auto "trage" întral pivotului stîngao parte dreapta 1.Rectiliniu automobilul "trage" întro parte 2.Uzarea anvelopelor la exterior 3.Pneurile fluieră la frînări moderate 4. şi la viraje 1.Rectiliniu automobilul "trage" într-o parte 2.Uzarea anvelopelor la interior 3.Pneurile fluieră la frînări moderate şi la viraje Convergenţă Necorelat 1.Uzarea anvelopelor 5. Unghi de stînga2.Pneurile fluieră strident la viraje bracaj dreapta strînse 4.3.1. Tehnica măsurării Sisteme şi instrumente mecanice de măsurare. Măsurarea punţilor a început cu dispozitive şi aparate mecanice simple. Ele erau adaptate pentru mecanismele de rulare ai acelor ani şi erau suficient de precise faţă de cerinţele impuse. Deşi sunt depăşite, ele sunt tratate în acest capitol, din următoarele motive: a) şi aparatele mecanice de măsurare au evoluat tot mai mult de-a lungul timpului; b) aparatele mecanice de măsurare sunt foarte răspîndite - mai ales în combinaţie cu aparatele optice şi electronice; c) sistemele optice şi electronice de măsurare au la bază pe cele mecanice, deci trebuie cunoscute principiile de măsurare 157

mecanice pentru a înţelege tehnica de măsurare optică şi electronică. În cele ce urmează se descriu sisteme de măsurare individuală şi procedeul general, dar nu se dau indicaţii de utilizare, ceea ce nici nu ar fi posibil la numărul mare de aparate existente. Reprezentările ce urmează servesc la identificarea şi clasificarea sistemelor şi pot servi la alegere drept sprijin în cazuri concrete. Dacă un principiu de măsurare sau, tip de aparat este adecvat şi utilizat pentru verificarea paralelismului punţilor, a poziţiei unei roţi faţă de alta, a dezaxării etc., ceea ce se referă pur şi simplu la măsurarea poziţiei roţii, atunci, datorită numărului mare de tipuri constructive, trebuie să se ţină seama de indicaţiile de utilizare. De-a lungul anilor s-au dezvoltat foarte multe sisteme mecanice şi aparate pentru măsurarea punţilor respectiv pentru domenii individuale. Cele care nu s-au dovedit competente au fost retrase de pe piaţă. Altele s-au bucurat de succes şi s-au răspîndit. Multe se mai utilizează încă şi azi mai ales cele ce şi-au dovedit avantajele în asociere cu aparatele optice şi/sau electronice de măsurat. Riglă pentru măsurarea convergenţei. Riglele pentru măsurat convergenţa sunt adecvate, în principal, numai pentru măsurarea convergenţei totale a roţilor din faţă sau din spate. Nu se realizează nici o raportare la cealaltă punte corespunzătoare a vehiculului, astfel că reglarea direcţiei în poziţie mediană se poate face după ochi - pentru că nu există o axă reală de referinţă. Avînd ca rezultat al măsurătorii doar convergenţa totală, se poate stabili unghiul diferenţial de bracare doar prin măsurători suplimentare, ceea ce implică, însă, dotarea cu alt aparat de măsurare, pentru a se putea stabili unghiul de convergenţă individual. Se deosebesc: a) rigle de convergenţă pentru măsurare interioară; b) rigle de convergenţă pentru măsurare exterioară. Riglele de convergenţă cu măsurare la interior servesc la măsurarea distanţei între cele două roţi ale unei punţi la înălţimea mijlocului roţii în faţă şi în spate. Diferenţa dintre cele două rezultate ale măsurătorilor redă convergenţa, în mm. 158

În tab. 4.2 sunt prezentate cele mai importante dispozitive de măsurat şi domeniile de utilizare. Tabelul 4.2. Dispozitive mecanice de măsurare şi domeniul de utilizare Tipul dispozitivului Domeniu de utilizare 1. Rigla de măsurare a Măsurarea ecartamentului, unghiului convergenţei de convergenţă-divergenţă 2. Plăci de măsurare a Controlul ecartamentului ecartamentului 3. Dispozitiv cu Măsurarea ecartamentului, raportor convergenţei-divergenţei şi a unghiului diferenţial de bracare, măsurarea unghiului de cădere şi de fugă 4. Platou glisant Bracarea netensionată a roţilor; măsurarea unghiului de convergenţădivergenţă şi a unghiului diferenţial de bracare, măsurarea unghiului de bracare şi a unghiului de fugă 5. Dispozitive de Măsurarea unghiului de cădere şi a măsurare cu pendul unghiului de fugă 6. Dispozitiv cu bule de Măsurarea unghiului de cădere, aer unghiului de înclinare transversală a pivotului şi a unghiului de fugă . Riglele de măsurare exterioară (fig. 4.10) servesc, de asemenea, la măsurarea distanţei, dar se ataşează în exterior, la bordura jantei, la înălţimea mijlocului roţii. Aici se măsoară o dată în faţă şi o dată în spate. Diferenţa acestor două măsurări va fi Fig. 4.10. Dispozitiv convergenţa, în mm, a roţilor. mecanic pentru măsurarea Dispozitivele mai moderne convergenţei posedă un indicator comparator 159

care măreşte exactitatea citirii. Platou pentru măsurarea convergenţei. Acest dispozitiv are dispuse două plăci, instalate la nivelul solului, peste care se trece cu roţile din faţă şi din spate. Plăcile sunt plasate flotant transversal la direcţia de mişcare, astfel că pot evita efectul unei forţe perpendiculare cu efect lateral. Devierea laterală a plăcilor este sesizată de un dispozitiv de măsurare şi indică ca o abatere de la poziţia în linie dreaptă (fig. 4.11), în mm/m sau m/km (modelele Josam AM800K şi AM900K). Dispozitivul conţine două plăci-suport metalice 1 pentru roţi, care sunt acţionate hidraulic de o pompă hidraulică 4 cu conexiunile respective 2 şi acţionată de un motor electric, plăcile pot fi mişcate paralel suprafeţei pămîntului în mai multe Fig. 4.11. Dispozitiv de măsurare şi direcţii; carcasa acestor monitorizare a jocurilor roţilor plăci se fixează de podea cu şuruburi speciale, un modul de comandă 3 şi o lampă pentru iluminare 5. Rezultatele măsurărilor sunt vizualizate pe un panou cu monitor. Forţa, care acţionează devierea laterală a plăcii, este consecinţa convergenţei, dar ea este influenţată şi de celelalte unghiuri ale roţii. Valoarea măsurată reprezintă un indicator pentru întreaga geometrie de aşezare a roţilor. Abaterea plăcilor nu poate depăşi o anumită valoare, care pe monitor este indicată cu o altă culoare. În cazul în care această valoare este depăşită se sesizează că în geometria de aşezare a roţilor nu este ceva în ordine, fiind 160

necesară o examinare mai exactă sub forma unei verificări complete şi riguroase a punţilor. Mărimea abaterii de la direcţia rectilinie, respectiv abaterea plăcilor, nu este comparabilă cu valoarea cunoscută reglată a geometriei mecanismului de rulare şi, de aceea, nici nu este dată de producătorii de autovehicule ca mărime de măsurat. Astfel, în ateliere, aprecierea geometriei mecanismului de rulare cu platoul de măsurare a convergenţei se poate face numai pe baza etalării cunoştinţelor practice (experienţa). Şi acest lucru se face cu succes. Manevrarea simplă, diagnosticarea rapidă şi interpretarea uşoară chiar şi pentru începători, din care rezultă o măsurare completă şi clară a punţilor, spaţiul mic necesar şi altele, fac platoul de măsurare a convergenţei, adecvat pentru service. Mai mult, platoul pentru măsurarea convergenţei, mai ales, în combinaţie cu un stand de probe pentru frînă, panou de prezentare, a devenit azi un instrument de piaţă de primă calitate şi se bucură de o mare răspîndire. Dispozitiv cu raportor (fazmetru). Dispozitivele cu raportor sunt module transportabile, în cazuri de excepţie şi instrumente staţionare, cu o largă arie de utilizare, fiind adecvate pentru măsurarea convergenţei totale a roţilor anterioare şi posterioare, pentru unghiul diferenţial de bracare, al unghiului de cădere al roţilor şi măsurarea unghiului de înclinare longitudinală al pivotului. Prin aceasta se poate face o diagnosticare completă a geometriei mecanismului de rulare, chiar dacă nu se face o raportare la o axă reală de referinţă. Pentru că principiul de măsurare al fazmetrului se referă la planul orizontal de simetrie al vehiculului, acesta trebuie să stea pe o suprafaţă absolut plană. Dispozitivul cu raportor se montează paralel cu planul median al roţii, orientat orizontal la jantă sau flancul exterior al anvelopei şi, astfel, se calculează devierea de la direcţia de mers rectiliniu, respectiv de la verticală. Devierea este indicată pe un cadran gradat în grade şi minute. Pentru măsurarea convergenţei se montează braţul dispozitivului cu raportor în poziţie orizontală la janta roţii, stîngi 161

sau drepte, a punţii din faţă sau din spate, care trebuie verificată şi roata se reglează la valoarea zero a valorii convergenţei, (fig. 4.12). În continuare se montează pe partea opusă a punţii braţul dispozitivului, în poziţie orizontală la jantă. Deviaţia de la mersul în linie dreaptă indicată în grade şi minute la această parte a punţii pe scara dispozitivului cu raportor, reprezintă convergenţa totală. Din cauza eventualelor deformări ale jantelor ar trebui efectuate cel puţin două măsurători la poziţii diferite ale roţilor. Desigur, că este posibilă aducerea direcţiei în poziţie de mijloc şi, în continuare, separat pentru roata din stînga şi dreapta, din faţă şi spate să se calculeze deviaţia de la mersul în linie dreaptă, deci Fig. 4.12. Dispozitiv cu raportor: ecartamentul a –măsurarea convergenţei; b- măsurarea individual. Dar această unghiului de cădere al roţii şi a unghiului măsurare este totuşi de înclinare al pivotului inexactă, pentru că direcţia adusă în linie dreaptă după ochi nu reprezintă o axă reală de referinţă. Este mai avantajos şi mai exact ca după măsurarea convergenţei să se măsoare cu acelaşi dispozitiv şi unghiul diferenţial de bracare, de unde rezultă că pe lîngă convergenţa totală, corespunde şi convergenţa individuală cu valorile nominale. Pe piaţă dispozitivul cel mai căutat de măsurare al unghiului este cel produs de firma Koch, (fig. 4.13), înzestrat cu un sistem laser ,dar care mai poate fi dotat şi cu alte accesorii. Sistemul laser permite constituirea unei referinţe la cealaltă punte corespunzătoare a autovehiculului, astfel că la toate roţile este posibilă o măsurare raportată la axa de simetrie. Pentru măsurarea unghiului diferenţial de bracare, braţul dispozitivului se aşează orizontal pe jantă. Se consideră pentru 162

unghiuri: 0° pentru poziţia zero a convergenţei (poziţie de plecare pentru roata din interiorul curbei) precum şi unghiul de deviere dintre roata din interiorul curbei şi cea din exteriorul curbei de 20°. Diferenţa între unghiul de bracare al roţii corespunzătoare din interiorul şi exteriorul curbei este unghiul diferenţial al bracării. Din cauza eventualelor deformări ale jenţilor ar trebui efectuate cel puţin două măsurători la poziţii diferite Fig. 4.13. Punte de măsurare (90°) ale roţilor, în afară de de tip Koch aceasta roţile din faţă trebuie să stea pe un platou glisant, care permite o bracare netensionată a roţilor şi pot fi evitate erorile de măsurare datorate tensiunii interne a anvelopelor, respectiv modificărilor jocului în articulaţii. Sisteme optice de măsurare. Cele mai utilizate aparate pentru verificarea geometriei roţilor de direcţie sunt aparatele optice, caracterizate prin precizia ridicată a măsurării şi printr-o fiabilitate corespunzătoare în condiţiile utilizării în sectoarele de întreţinere a automobilelor. Dispozitive de măsurat cu fasciculul luminos. O instalaţie de acest tip se compune din două proiectoare 1, două platouri pivotante 5, două sau patru ecrane cu scale unghiulare 2 şi 3, două rigle telescopice cu scale liniare 4 şi două riglete 7, dispuse conform fig. 4.14. Proiectoarele (fig. 4.15) se montează pe jante cu ajutorul bolţurilor consolei fixe 8 şi al bolţului consolei mobile 6, ce culisează pe tijele 5. Platoul 4 poate, de asemenea, glisa pe tijele 5 asigurînd poziţionarea proietorului în lungul axei roţii. Fixarea în poziţia respectivă se realizează cu mecanismul 7. Proiectorul 1 este montat 163

pe platoul 2 prin intermediul unei cuple ce îi permite un singur grad de libertate - rotaţia în jurul axei roţii.

Fig.4.14. Dispozitiv de măsurat cu fascicul luminos: A – apartamentul automobilului; L – distanţa dintre bare pentru măsurarea convergenţei Platoul 2 este fixat pe platoul 4 prin intermediul a trei şuruburi de reglare 3, cu ajutorul cărora se poate modifica poziţia relativă a planurilor celor două platouri. Acest lucru permite anularea fulajului platoului pe care este pus proiectorul, în condiţiile în care platoul fixat pe jantă oscilează datorită fulajului jantei. Proiectoarele pot fi montate pe platoul 2 în două poziţii prin intermediul axelor 9 şi 10, în funcţie de unghiul pivotului ce 164

urmează a fi măsurat. Există variante de proiectoare la care poziţia lor nu poate fi schimbată, modificarea direcţiei spotului luminos cu 90° realizîndu-se, în acest caz, cu ajutorul unei oglinzi dispuse înclinat la 45° în faţa obiectivului proiectorului. Pentru a asigura o citire precisă, spotul luminos emis de proiector conţine o umbră unghiulară care serveşte drept semn indicator. Platourile pe care se aşează roţile directoare ale automobilului sunt de formă dreptunghiulară, avînd posibilitatea de a se deplasa lateral şi conţin în interiorul lor alt platou de formă circulară, care se poate roti faţă de primul. Valoarea unghiului de rotire poate fi măsurată cu ajutorul unui raportor aferent platoului. Ecranele cu scale unghiulare se aşează în faţa şi în lateralul roţilor directoare, atunci cînd se dispune de patru ecrane sau, pe rînd, în faţă şi apoi în lateral cînd dispozitivul (trusa) de măsură are doar două ecrane. Acestea se poziţionează vertical (lucru realizat constructiv cu ajutorul unor nivele cu bule de aer sau prin utilizarea unui dispozitiv de suspendare în echilibru stabil), înălţimea de aşezare a panourilor trebuie reglată astfel, încît axele lor să se situeze la nivelul centrelor roţilor automobilului. Riglele telescopice cu scale liniare pot culisa telescopic, în vederea adaptării lungimii lor la ecartamentul automobilului verificat. Ele se dispun în faţa şi în spatele axei punţii de direcţie la o distanţă bine definită, a cărei determinare Fig. 4.15. Dispozitiv de montare a va fi prezentată în cele ce proiectoarelor urmează.

165

Rigletele se dispun în poziţie orizontală la nivelul centrului jantelor roţilor nedirectoare, fixarea realizîndu-se cu un suport magnetic sau cu ajutorul unei tije suport. Anularea fulajului planului, în care se roteşte proiectorul, se realizează prin intermediul şuruburilor de reglare 3 (fig. 4.15) în felul următor: a) se suspendă roata; b) se orientează spotul luminos al proiectorului montat pe roată spre scala liniară a riglei telescopice; c) se roteşte janta încet, cu o mînă, în timp ce cu cealaltă se ţine proiectorul orientat cu spotul luminos spre tija telescopică; aceasta se va deplasa pe scala riglei telescopice între două valori extreme; d) se memorează mărimea intervalului de deplasare şi se opreşte roata atunci cînd spotul se află într-unul din punctele extreme; e) se acţionează unul din şuruburile 3 aflat în planul cel mai apropiat de planul orizontal ce trece prin centrul roţii în sensul anulării a aproximativ jumătate din intervalul de deplasare; se învîrte apoi roata, repetîndu-se operaţiunile descrise mai f) sus pînă cînd intervalul de deplasare a spotului luminos ajunge sub o limită considerată acceptabilă (de obicei se acceptă o deplasare maximă de o diviziune); g) se coboară roata pe platoul pivotant, repetîndu-se operaţiunile la cealaltă roată. Poziţionarea roţilor pentru mersul rectiliniu se realizează, în cazul trusei optice, prin dispunerea rigletelor (ecranelor) 7 (v. fig.4.14) în contact cu centrele jantelor roţilor din spate şi orientarea spoturilor luminoase ale celor două proiectoare spre acestea. Se acţionează volanul pînă cînd indicaţiile de pe cele două riglete devin identice. Nu se recomandă poziţionarea rigletelor în raport cu marginile jantelor roţilor din spate, deoarece deformările acestora pot duce la un reglaj incorect al mersului rectiliniu.

166

Verificarea unghiului de cădere. Avînd roţile de direcţie în poziţia de mers rectiliniu, se orientează proiectoarele spre ecranele amplasate în faţa automobilului, perpendicular pe axa longitudinală a acestuia. Se suprapune spotul luminos peste vîrful axei verticale y prin rotirea proiectorului în plan vertical şi deplasarea ecranului în plan orizontal, reglîndu-se totodată claritatea spotului (fig.4.16) . Se roteşte corpul proiectorul, coborînd spotul pînă cînd intersectează scala unghiulară şi se citeşte pe aceasta valoarea unghiu-lui de cădere. Verificarea unghiului de înclinare transversală a pivotului. Cu roţile directoare în poziţie de mers rectiliniu, se orientează proiectoarele spre ecranele aflate în faţa automobilului, Fig. 4.16. Citirea unghiului după care se execută operaţiunile de cădere pe rigletă (ecran) prezentate în continuare pentru fiecare roată, pe rînd. Se suprapune spotul luminos cu punctul de intersecţie a celor două axe din centrul panoului O (fig. 4.17), prin rotirea proiectorului în plan vertical şi deplasarea ecranului în plan orizontal. După deblocarea prealabilă a platourilor rotitoare pe care sunt aşezate roţile de direcţie, se realizează suprapunerea spotului luminos peste vîrful axei orizontale x, prin rotirea proiectorului în plan vertical şi bracarea roţilor prin acţionarea volanului (traseul 01-2 din fig. 4.17), reglîndu-se totodată claritatea sporului.

167

Se brachează roţile în sens invers pînă cînd spotul intersectează scala unghiulară şi se citeşte valoarea unghiului. Observaţie: Deplasarea spotului luminos în timpul măsurării se efectuează după o curbă şi nu după o dreaptă. Acest lucru se datorează faptului că unghiul de înclinare transversală a pivotului produce ridicarea automobilului, pe măsură ce roţile brachează(fig. 4.18) . Dacă bracarea are loc în ambele sensuri cu unghiuri egale faţă de Fig. 4.17. Citirea unghiului mersul rectiliniu, valoarea măsurată nu de înclinare a pivotului mai este influenţată de acest fenomen, deoarece distanţa cu care se ridică puntea automobilului este egală în ambele poziţii de bracare şi, implicit, în ambele poziţii al spotului luminos de pe reperul x şi de pe raportor. Verificarea unghiului de înclinare longitudinală al pivotului. Se amplasează două ecrane lateral faţă de automobil, paralel cu axa sa longitudinală şi cu centrele în dreptul Fig. 4.18 .Verificarea unghiului axelor roţilor, la o distanţă de circa de înclinare a roţii 1200 mm de la roţi. Avînd roţile de direcţie în poziţie de mers rectiliniu, se montează proiectoarele pe tijele suport, astfel încît spoturile să lumineze ecranele. Pentru fiecare roată pe rînd se procedează după cum urmează. Se suprapune spotul cu axa verticală, deplasînd ecranul în plan orizontal în lungul axei automobilului. 168

Se realizează apoi suprapunerea spotului luminos cu vîrful axei orizontale x, prin bracarea roţilor şi culisarea corpului proiectorului pe tijele 5 (v. fig. 4.15) sau/şi deplasarea ecranului pe verticală (pentru a fi posibilă ridicarea corpului proiectorului este necesar ca, în prealabil, la operaţiile pregătitoare să se fi dispus roţile directoare pe platouri, astfel încît tijele proiectoarelor să fie în poziţie verticală): traseul 0-1-2 din fig. 4.19. Se brachează roţile în sens invers pînă cînd spotul intersectează scala unghiulară şi se citeşte valoarea unghiului. Manevra de dublă bracare, în ambele sensuri, are, ca şi în cazul precedent, menirea de a compensa deplasarea verticală a axului roţii şi, implicit, a proiectorului. Verificarea convergenţei. Avînd roţile directoare în poziţie de mers rectiliniu se rotesc proiectoarele pe Fig. 4.19. Citirea unghiului suporturile lor astfel, încît să lumineze de înclinare al pivotului riglele telescopice. Acestea au lungimea egală, corelată cu ecartamentul automobilului, astfel încît arunci cînd un spot luminos cade pe reperul fix, celălalt spot să lumineze scala liniară. Riglele telescopice sunt dispuse una în faţa, cealaltă în spatele punţii de direcţie, la distanţa l de axa acesteia şi paralel cu ea, avînd reperele fixe de aceeaşi parte a automobilului. Distanţa l la care se dispun riglele telescopice se determină din condiţia de a asigura o citire directă a convergenţei pe cele două scale ale riglelor telescopice. Cu alte cuvinte, la o diferenţă a citirilor respective de o diviziune, să corespundă o convergenţă de 1 mm. Utilizînd notaţiile din fig. 4.20; rezultă asemănarea dintre triunghiurile xyz şi abc, caracterizată prin proporţia, care poate fi scrisă sub forma: 169

0,5X Y/ 0,5A B 2l / D cos .

(4.2) Deoarece unghiul δ este foarte mic (δ < 1°), se poate considera cos δ = l, în care caz rezultă: l X Y/A BD / 2 ,

(4.3)

unde (A - B) – convergenţa roţilor de direcţie; (X - Y) – diferenţa înregistrată între citirile pe cele două rigle telescopice; D – diametrul jantei. Punîndu-se condiţia ca la o diferenţă de citire de o singură diviziune între cele două scale (X – Y) = 1 diviziune), convergenţa să fie A – B = 1 mm, rezultă l = dD/2, unde d – lungimea unei diviziuni de pe scala tijelor telescopice, măsurată în mm, iar diametrul jantei D se exprimă, de asemenea în mm. Deoarece, mărimea unei diviziuni este constantă pentru o anumită trusă optică, rezultă că distanţa l depinde Fig. 4.20. Schema de calcul numai de diametrul jantei. Pentru a a convergenţei uşura utilizarea acestui tip de aparatură, constructorul indică tabelar cîteva valori ale distanţei l în funcţie de dimensiunile roţilor ce pot fi testate. Pentru determinarea convergenţei roţilor de direcţie se orientează un proiector spre reperul fix al tijei dispuse în faţa automobilului, realizîndu-se prin deplasarea laterală a tijei, suprapunerea reperului cu spotul luminos. Se orientează, apoi acelaşi proiector spre reperul fix al celeilalte tije, efectuîndu-se aceeaşi operaţie. Cu celălalt proiector se citesc pe rînd indicaţiile spotului luminos pe scala liniară a riglei din faţă şi din spate. Diferenţa valorilor astfel determinate constituie convergenţa. 170

Verificarea unghiurilor de bracare. Avînd roţile directoare în poziţia de mers rectiliniu, aşezate pe platourile rotitoare, se roteşte volanul spre stînga pînă cînd scala platoului din dreapta indică o bracare cu 20º. Se citeşte indicaţia platoului din stînga. Se repetă operaţiile, bracîndu-se roţile spre dreapta pînă cînd platoul din stînga indică 20º, citîndu-se indicaţiile platoului din dreapta. Se compară valorile citite la platourile din interioarele celor două viraje; diferenţa nu trebuie să fie mai mare de 1º. Valorile unghiului din interiorul virajului, rezultă din condiţia de virare corectă, se compară cu normativele. Verificarea alinierii roţilor din spate. Prin această măsurare se urmăreşte să se verifice dacă roţile punţii din spate sunt aliniate corect în raport cu roţile punţii din faţă. Se montează proiectoarele pe roţile din spate şi li se anulează fulajul în acelaşi mod ca la roţile de direcţie. Avînd roţile directoare în poziţie de mers rectiliniu, se dispun rigletele 7 (v. fig. 4.14) în axele lor şi se orientează spoturile luminoase pe riglete. Diferenţele de citire între cele două riglete trebuie să fie mai mici de două diviziuni. Dispozitiv optic de verificare a punţii cu dispozitiv de măsurare la roată. Verificarea punţii cu ajutorul fasciculului luminos se realizează cu proiectoare, care au o scală gradată şi proiectată pe un ecran de proiecţie. Împreună cu scala gradată imaginea unui indicator este proiectată pe ecran; ea pendulează în proiector şi se orientează vertical pe suprafaţa de rulare. Proiectoarele se fixează prin suport la roată, formînd un unghi drept cu axul roţii. Poziţia roţilor la „mersul rectiliniu” ca şi măsurarea imediată a convergenţei totale şi individuale se fac în acelaşi mod ca la metoda cu fascicul luminos. Măsurarea unghiului de cădere şi de fugă se efectuează în modul următor. În proiector este montată o scală gradată pentru cădere şi fugă (fig. 4.21), care împreună cu imaginea indicatorului se proiectează pe ecranul ridicat în faţa vehiculului. În timp ce scala gradată la poziţia înclinării roţii, indicatorul pendular stă în poziţie verticală (în jos) şi indică unghiul de înclinare, respectiv înclinarea 171

roţii. La măsurarea unghiului de fugă se reprezintă şi modificarea căderii cuprinsă între unghiul de cădere de 20° spre stînga şi dreapta a roţii.

Fig. 4.21. Proiectarea pe ecran a informaţiei despre unghiurile de cădere şi fugă Alături de această configuraţie mai există diferite variante, ale căror avantaje constau, mai ales în faptul că în faţa autovehiculului nu mai este necesar un perete de proiectare; sunt transportabile şi pot fi utilizate în orice loc. Astfel, spre exemplu, se poate monta în faţa proiectorului un ecran de proiectare transversal şi unul longitudinal, în timp ce imaginea reflectată de proiector cade cu indicatorul pe ecranul gradat pentru unghiul de fugă, perpendicular pe direcţia de mers, convergenţa şi unghiul de cădere se proiectează prin reflexie unghiulară pe partea cealaltă a autovehiculului şi este indicat pe panoul acelui proiector, orientat după direcţia de mers. Şi la această grupă de dispozitive pentru măsurat puntea, se poate constata, că o descriere mai amănunţită a tuturor variantelor, combinaţiilor şi modalităţilor de lucru nu este posibilă recurgînduse la instrucţiunile lor de utilizare Dispozitive optice de măsurat cu oglindă pe roată. Măsurarea unghiurilor punţii cu oglinzi la roţi este singurul procedeu optic care nu necesită nici un sprijin din tehnica mecanică de măsurare. Ea se 172

numără printre cele mai exacte şi mai sigure şi, aceasta, în pofida metodelor electronice apărute, care s-au evidenţiat în practică. Caracteristic acestui mod de măsurare este că sistemul de oglinzi va fi ataşat cu un suport fiecărei roţi (fig. 4.22). Sistemul de oglinzi pentru roţile din faţă se compune din 3 suprafeţe de oglinzi, dintre care cea din mijloc face un unghi drept cu axul roţii (respectiv paralel la planul median al roţii), în timp ce suprafeţele laterale (tangente) sunt la 20° faţă de planul median. Sarcina lor este de a Fig. 4.22. Dispozitiv de devia o imagine preluată de la un prindere cu suport pentru 3 oglinzi în planuri diferite panou gradat către acel unghi în care pentru roata faţă axul roţii se abate de la suprafaţa verticală şi orizontală. Pe lîngă aceasta, suprafaţa paralelă cu planul median al roţii verifică unghiul de cădere al roţii şi convergenţa, în timp ce suprafeţele laterale sunt utilizate la bracarea corespunzătoare pentru unghiul diferenţial de bracare şi unghiul de înclinare transversală a pivotului. Verificarea convergenţei după efortul lateral în pata de contact. Convergenţa roţilor este necesară pentru a compensa tendinţa de rulare divergentă a roţilor, cauzată de unghiul de cădere, care la rîndul sau contribuie la stabilizarea direcţiei, împiedicînd tendinţa roţilor de a oscila, datorită jocului rulmenţilor. Ca urmare a acestor particularităţi de poziţionare a roţilor de direcţie, în suprafaţa de contact cu solul apar eforturi tangenţionale laterale. Mărimea acestor forţe şi distribuţia lor în zona de contact depinde de gradul de reglare a convergenţei, de uzura anvelopei, de elasticitatea pneului, de încărcarea automobilului şi de starea drumului. Influenţa convergenţei asupra eforturilor laterale, în condiţiile menţinerii neschimbate a tuturor celorlalţi factori de influenţă, este prezentată în fig. 4.23. 173

Poziţia „a” corespunde lipsei totale de convergenţă, celelalte diagrame prezentînd succesiv evoluţia distribuţiei eforturilor pe măsura creşterii convergenţei, trecînd prin reglajul optim, poziţia „c” şi, ajungînd la o convergenţă excesivă, poziţia „d”, la care se constată o schimbare a sensului de acţionare în raport cu prima diagramă. Rezultă că mărimea eforturilor laterale din pata de contact a pneului cu solul reprezintă un parametru de diagnosticare util pentru verificarea convergenţei. Instalaţiile, care măsoară efortul lateral, sunt de două tipuri: cu plăci şi cu rulouri.

Fig. 4.23. Influenţa convergenţei asupra eforturilor laterale Standurile cu plăci (fig. 4.24) sunt formate din două plăci 1 sprijinite pe rolele 3, care le permit deplasarea laterală. Arcurile etalonate 2 fac ca această deplasare să fie proporţională cu eforturile laterale cu care pneurile acţionează asupra plăcilor. Deplasările plăcilor sunt amplificate prin lanţul de pîrghii şi angrenaje format din piesele 4, 5, 6 şi 7 şi determină rotirea acului indicator 5 în dreptul scalei 9. Variante modeme ale acestor standuri dispun de sisteme de măsură electrică a deplasărilor celor două plăci. Automobilul trece peste plăci în regim de rulare liberă, cu viteze cuprinse între 5 şi 20 km/h, în funcţie de particularităţile constructiv-funcţionale ale standului.

174

Fig. 4.24. Stand cu plăci pentru măsurarea efortului lateral Standurile cu plăci prezintă inconvenientul necesităţii unor spaţii relativ mari pentru accelerarea şi, apoi, oprirea automobilului. Standurile cu role elimină inconvenientul acesta, ele fiind mult mai potrivite activităţii în spaţiile relativ restrînse ale atelierelor de întreţinere. O astfel de instalaţie, a cărei schemă de principiu este prezentată în fig. 4.25, are două rulouri 5, acţionate de motorul asincron 1 prin intermediul reductorului 11.

Fig. 4.25. Stand cu rulouri pentru măsurarea efortului lateral al roţilor Arborele 8 şi cuplajele 4 şi 7 permit o deplasare axială uşoară a rulourilor în lagărele 4 şi 6. Automobilul este aşezat cu roţile de 175

direcţie pe rulourile 5, blocîndu-se celelalte roţi cu ajutorul unor saboţi. Volanul este menţinut în poziţia de mers rectiliniu. Electromotorul 1 va antrena rulourile cu o turaţie corespunzătoare unei viteze de pînă la 15-20 km/h. Sub acţiunea eforturilor laterale, ce apar între roţi şi rulouri, acestea din urmă se vor deplasa axial, determinînd rotirea pîrghiilor 9 în jurul articulaţiilor lor fixe. Capetele libere ale acestor pîrghii vor acţiona asupra traductoarelor 3, care vor transmite releului electronic 2 un semnal proporţional cu efortul lateral. Utilizarea efortului lateral ca parametru de diagnosticare pentru convergenţa roţilor de direcţie se dovedeşte a fi mai eficientă decît măsurarea propriu-zisă a convergenţei din următoarele motive: a) uzura pneului şi elasticitatea acestuia sunt mărimi ce evoluează în timpul exploatării automobilului; b) în regim dinamic, convergenţa şi unghiul de cădere au valori efective care diferă sensibil (chiar de peste două ori) faţă de valorile nominale determinate static. În consecinţă, reglajul convergenţei după criteriul efortului lateral minim se adaptează mai bine condiţiilor concrete parvenite în exploatarea automobilului, decît cel executat, în conformitate cu prescripţiile constructorului, valabile pentru un automobil nou. Dezavantajul principal al metodei îl constituie însă preţul mult mai ridicat al standurilor în comparaţie cu cel al aparaturii clasice de măsurare a geometriei roţilor de direcţie. Aparate şi sisteme electronice de măsurare. Dezvoltarea sistemelor şi dispozitivelor optice de verificare a punţilor încă nu se încheiase cînd a apărut un nou domeniu şi anume electronica. Ca în toate domeniile de diagnosticare, posibilităţile şi avantajele electronicii sunt folosite şi în tehnica măsurătorilor în mod nelimitat. Aceasta, în ciuda faptului că electronica, din punct de vedere tehnic, nu a adus noutăţi atît de multe, în schimb a adus noutăţi în legătură cu controlul, prelucrarea datelor, comunicaţie, viteză şi exactitate. 176

S-au eliminat două dezavantaje ale vechilor metode: problema exactităţii valorilor măsurate şi a încrederii în dispozitivele de măsurat, ceea ce au recunoscut chiar şi producătorii acestora. Pe de altă parte este viteza de lucru, care la dispozitivele optice şi mecanice este o piedică din cauza timpului necesar la montaj şi a dispozitivelor, uneori greu de manevrat. Toate acestea ar putea fi motive hotărîtoare pentru care o serie de producători lasă verificarea geometriei de aşezare a roţilor în sarcina producătorilor de anvelope. Începînd cu anii 1960 au apărut pe piaţă primele dispozitive electronice de măsurare a punţilor (fig. 4.26). Pe atunci, încă nu se vorbea de axă geometrică de rulare, iar un dispozitiv de măsurare a punţii era ultramodern dacă permitea o reglare după axa de simetrie. Acest lucru ştiau să-l facă primele dispozitive electronice. Măsurătoarea poziţiei roţilor se realiza printr-o palpare mecanică, ce se făcea cu ajutorul unui disc gradat montat în unghi drept la axa corespunzătoare a fuzetei roţii. Valorile astfel obţinute erau transformate în semnale electrice şi transmise la aparatura indicatoare, unde erau convertite electronic şi afişate. Măsurarea Fig. 4.26. Unul dintre primele standuri electronice, pentru măsurarea geometriei electronică a punţii a roţilor, de tip Polycontrol început să se schimbe în anii 70 cînd apar noi elemente în domeniul măsurătorilor, dar şi noi cerinţe din partea industriei de automobile. Constatarea că direcţia de mers este hotărîtor influenţată de poziţia roţilor din spate şi că este un factor important în suspensia independentă, a dus la solicitarea ca măsurarea punţilor să se facă după axa geometrică de rulare. Acest lucru nu a fost realizabil cu dispozitive optice de măsurat, ci doar cu cele electronice. 177

În consecinţă a devenit tot mai clar, că la vehiculele moderne cu suspensie independentă la roţile din spate, măsurătorile făcute exclusiv la cele din faţă sunt doar o problemă de compromis, justificabil numai atunci cînd este vorba de o diagnosticare rapidă. O includere a roţilor din spate, deci o măsurătoare la ambele punţi era posibilă şi cu dispozitivele optice de măsurat, dar s-a putut aplica în ateliere abia la apariţia dispozitivelor electronice de măsurare. Unul dintre dispozitivele noii generaţii, care corespund cerinţelor mai sus menţionate, este prezentat în fig. 4.27. Alături de noile componente au fost păstrate şi cele vechi de valoare, din vremea dispozitivelor optice, ca de exemplu platoul glisant pentru roţile din faţă şi plăcii mobile pentru roţile din spate, astfel că toate roţile pot lua poziţia normală fără tensionare. În prezent verificarea unghiurilor de cădere şi fugă poate fi făcută, folosind standuri cu sisteme de măsurare cu raze infraroşii (standuri Hunter Proalign cu sistemul DSP 500, 504 etc., standuri Techno-Vector V521R6, USA; standuri cu laser pentru autocamioane şi autobize Josam AW1D, etc., Suedia (fig. 4.27), fixate pe roata autovehiculului. În locul dispozitivelor folosite înainte precum proiectorul sau a oglinzilor de roată, au apărut sisteme Fig. 4.27. Sistemul speciale electronice de măsurare, la care Josam AW1D se fixează obiectivul pe roată cu dispozitive de strîngere asemănătoare sau identice cu cele vechi. Sistemele de măsură pentru roţile din faţă sunt dotate cu cîte două înregistratoare de unghi pentru măsurarea convergenţei şi a unghiului de cădere, în timp ce sistemele de măsură pentru roţile din spate utilizează doar un singur înregistrator, pentru măsurarea convergenţei şi a unghiului de cădere (fig. 4.28). Pentru o măsurare 178

şi o reglare a poziţiei tuturor celor patru roţi cu un astfel de sistem, înregistratoarele de unghi sunt cuplate între ele prin cablaje elastice, mai exact: spate stînga 8 cu faţă stînga 1, spate dreapta 5 cu faţă dreapta 4, în faţă stînga 2 cu dreapta 3 şi în spate stînga 7 cu dreapta 6. În acest mod se formează un sistem exact de măsurare, care nu necesită nici un fel de puncte exterioare de referinţă( fig. 4.28). Avantajul este că întregul sistem nu este dependent de un loc fix şi poate fi utilizat pe orice suprafaţă plană şi orizontală. Tensiunile de funcţionare ale înregistratoarelor de unghi se transmit mai departe prin cablu la unitatea centrală unde sunt convertite şi afişate electronic. După montarea înregistratoarelor de măsurare şi eventual o compensaţie cerută pentru bătaia jantei, valorile măsurate ajung la panoul indicator printr-o simplă acţionare de tastă. Variabilele măsurate şi afişate sunt: Fig. 4.28. Dispunerea Pentru roţile din faţă: înregistratoarelor şi formarea a) paralelismul dintre roţi unui cîmp electric în jurul autoturismului ca sistem de la mersul rectiliniu; referinţă b) convergenţa totală; c) convergenţa individuală după axa geometrică de mişcare; d) unghiul diferenţial de bracare; e) unghiul de cădere al roţilor; f) unghiul de înclinare longitudinală al pivotului (unghiul de fugă); g) unghiul de înclinare transversală al pivotului; Pentru roţile din spate: h) convergenţa totală; i) convergenţa individuală după axa longitudinală de simetrie; j) unghiul de cădere al roţilor; 179

k) abaterea axei geometrice de mişcare faţă de axa de simetrie. Nu se poate specifica în detaliu ce măsuri mai sunt necesare pentru verificarea punţilor, ele pot fi luate însă din recomandările de utilizare. Aceasta depinde de construcţia tehnică şi electronică a dispozitivului. Achiziţia şi prelucrarea valorilor cu ajutorul microprocesoarelor duce atît la derularea rapidă a etapelor de măsurare, totodată la scurtarea întregului proces de măsurare, cît şi la uşurarea şi simplificarea manevrării. În concluzie, măsurarea electronică prezintă următoarele avantaje, faţă de alte moduri de măsurare descrise: a) instalare rapidă; b) manevrare uşoară şi simplă; c) deservire de o singură persoană; d) compensarea uşoară şi rapidă a bătăii jantei; e) măsurarea convergenţei individuale a roţilor din faţă după axa geometrică de mişcare; f) măsurarea convergenţei individuale a roţilor din spate după axa de simetrie; g) rapiditate mare, căci imediat după montarea înregistratoarelor şi eventual al indicării compensării bătăii jantelor, valorile măsurate se indică prin simpla acţionare a unei taste; h) prelucrarea electronică a datelor: i) transfer electronic simultan al datelor; j) reprezentarea virtuală a valorilor (în format analog sau digital); k) valorile măsurate pot fi oricînd reproduse; l) precizie ridicată; m) neavînd puncte externe de referinţă, este independentă; n) transmiterea valorilor măsurate la orice periferic. Desigur că dezvoltarea sistemelor electronice de măsurare a punţilor a avansat continuu şi sistematic. Din elemente individuale mai mult sau mai puţin electronice s-au dezvoltat tot mai multe sisteme cu microprocesoare şi/sau computere. O adevărată inovaţie în tehnica măsurării punţilor a fost, de exemplu, introducerea monitorului, la început monocrom, ulterior cel color oferind noi 180

posibilităţi. Astfel valorile au putut fi reprezentate nu numai digital, ci şi sub forma diagramelor (fig. 4.29).

Fig. 4.29. Reprezentarea valorilor pe monitor în format digital cît şi sub formă de diagrame Cu aceste diagrame a fost posibilă indicarea mult mai exactă a toleranţelor, a mărimii, localizării reglărilor şi multe altele, decît cu dispozitive de măsurare analoge. Utilizatorul poate citi pe ecran datele referitoare la procedură, şi dacă s-a introdus soft-ul, se poate reprezenta locul unde trebuie refăcut reglajul. Dacă se introduc valori nominale pentru poziţiile individuale ale roţilor, se poate face permanent o comparaţie a valorii măsurate cu cea nominală, dacă reglarea s-a făcut corect sau nu şi se pot urmări erorile. O ultimă inovaţie este dezvoltarea unui sistem de măsurători cu o tehnică specială de transmisie cu infraroşii CCD. Dacă la început aria de măsurători era conturată cu cablaj elastic, acestea au fost înlocuite de sistemele de măsurare cu raze infraroşii. Sunt mai costisitoare, dar fără uzură, simplu şi sigur în manevrare şi în plus mult mai exacte. Sistemele sunt prevăzute în acest scop cu 181

dispozitive speciale de comunicare, iar transmiterea datelor între înregistratoare şi de aici la unitatea centrală se face prin raze infraroşii. Un avantaj pentru utilizator: cîmpul de măsurare nu necesită cablaje în jurul autovehiculului (fig. 4.30).

Fig. 4.30. Reprezentarea sistemului de măsurare în infraroşu, fără cablaj, la care se realizează automat comparaţia datelor nominale cu cele măsurate (în timp real)

În cazul unui sistem indicator de convergenţă cu şase unităţi, înregistratoarele roţilor din faţă sunt dotate cu cîte două elemente de comunicare, iar roţile din spate cu cîte un singur element. Cu această dotare şi cu acest cîmp de măsurare sunt posibile în 182

principal aceleaşi măsurători ca şi cu sistemul descris în fig. 4.33 cu şase traductoare de unghi şi un cîmp de măsurare format cu cablaje. Acolo unde a fost posibilă o astfel de dotare a sistemului de măsurare a punţilor, se poate folosi tehnica disponibilă şi, în plus, o serie de facilităţi, care nu sunt întotdeauna absolut necesare, dar se achiziţionează doar opţional. Unele noutăţi, care sunt într-adevăr de importanţă pentru verificarea punţilor sunt: a) realizarea sistemelor electronice de măsurare ale punţilor se face deseori după principiul construcţiilor standardizate. Prin aceasta este posibilă dotarea ulterioară a sistemului cu elemente noi pentru îmbunătăţire şi perfecţionare; b) pentru măsurarea diferitor poziţii ale roţilor trebuie făcută o compensaţie a jantelor după montarea agregatului de măsurare respectiv înainte de începerea măsurătorii propriuzise a punţii. Acest procedeu este automatizat şi comandat electronic în raport cu dispozitivul de susţinere şi tensionare. Jantele anumitor producători de automobile sunt prevăzute cu alezaje cu adaptor pentru ştifturi de palpare. Jantele de acest fel fac posibilă utilizarea dispozitivelor speciale de tensionare rapidă, prin intermediul cărora compensaţia bătăii jantelor se face complet automat; c) unii producători de sisteme de măsurare ale punţilor oferă şi platouri glisante electronice. Prin aceasta se îmbunătăţeşte considerabil precizia măsurătorilor (mai ales la roţile directoare din spate) ca şi viteza procesului de măsurare; d) sistemele electronice de măsurare ale punţilor sunt, de regulă, dotate cu un periferic de imprimare; e) unele sisteme electronice de măsurat geometria roţilor sunt prevăzute cu porturi seriale şi e posibilă conectarea lor la o reţea de calculatoare.

183

5. DIAGNOSTICAREA SISTEMULUI DE DIRECŢIE 5.1. Aspecte generale Starea tehnică a sistemului de direcţie este de o deosebită importanţă pentru securitatea circulaţiei rutiere. Ea contribuie decisiv la asigurarea performanţelor de maniabilitate şi stabilitate ale automobilului şi influenţează intensitatea uzării anvelopelor. Circa 17...18% din accidentele de circulaţie, din cauze tehnice, revin sistemului de direcţie, ca urmare a blocării direcţiei, a jocurilor excesive ale volanului, desprinderii articulaţiilor pîrghiilor de direcţie etc. În exploatarea normală a automobilului, modificarea stării tehnice a sistemului de direcţie constă din: a) procese de uzare: în mecanismul casetei de direcţie, în articulaţiile pîrghiilor, în lagărele de ghidare ale axului volanului şi în cuplajele dintre acesta şi caseta de direcţie; b) gripări în caseta de direcţie şi în articulaţiile pîrghiilor; c) slăbirea sau deteriorarea prinderii casetei de direcţie pe saşiu; d) deformarea pîrghiilor mecanismului de direcţie; e) deformări ale componentelor punţilor ce determină geometria roţilor de direcţie. Efectul schimbării stării tehnice a sistemului de direcţie, se concretizează prin creşterea jocului unghiular al volanului peste 15...18 grade, prin apariţia jocului axial al axului volanului, prin înrăutăţirea stabilităţii direcţiei de deplasare a autovehiculului şi uneori prin creşterea efortului de acţionare a volanului. Parametrii de diagnosticare sunt: jocul liber al volanului (jocul unghiular), forţa de acţionare a volanului, existenţa jocurilor în articulaţiile mecanismului de direcţie şi ale braţelor punţilor. O mare parte din defectele caracteristice sistemului de direcţie pot fi depistate pe baza modului lor de manifestare, aşa cum se arată în tab. 5.1. 184

Tabelul 5.1. Principalele simptoame şi defecţiuni ale sistemului de direcţie Simptom Cauze posibile 1 2 1.Volanul se 1.1.Strîngere excesivă a rulmenţilor roteşte greu mecanismului de direcţie sau articulaţiilor, a organelor din caseta de direcţie 1.2.Unghi de carosaj prea mare 1.3.Unghi de înclinare longitudinală a pivotului fuzetei mare 1.4.Strîngerea excesivă a braţelor oscilante 1.5.Lipsa lubrifiantului sau prea vîscos în caseta de direcţie 1.6.Uzura sau ruperea elementelor în caseta de direcţie 2.Rectiliniu, 2.1. Valori inegale ale unghiurilor de cădere automobilul pentru cele două roţi "trage într-o 2.2. Idem pentru unghiul de înclinare a pivoţilor parte" fuzetelor 2.3. Convergenţa roţilor dereglată 2.4..Presiunea neuniformă în pneuri 3.1. Raport incorect al unghiurilor de bracaj ale 3.Automobilul roţilor directoare "trage" lateral 3.2. v. 2.2 în viraje 3.3. Valori inegale ale unghiului de înclinare transversală a pivoţilor fuzetelor 3.4. Montaj incorect al anvelopei pe jantă 3.5. Pierderea elasticităţii barelor stabilizatoare de viraj 3.6. Uzura suporturilor barei stabilizatoare de viraj

185

Tabelul 5.1 (continuare) 1 2 4. Uzura prea 4.1. Unghi de cădere incorect matură a 4.2. Unghi de înclinare transversală a pivotului pneurilor din fuzetei incorect faţă 4.3. Unghi de înclinare longitudinală a pivotului fuzetei incorect 4.4. Convergenţa roţilor incorectă 4.5. Presiunea în pneuri prea mică sau prea mare 5.Roţile 5.1. v. 2.4, 3.3 şi 4.3 autooscilează 5.2. Jante deformate sau dezechilibrate 5.3. Jocuri în articulaţiile direcţiei 5.4. Roţi sau arbori planetari slăbiţi 6.Mărirea 6.1. v. 2.3 şi 4.1 forţei laterale 6.2. Uzura articulaţiilor sferice ale mecanismului în contactul de direcţie roţii cu solul 6.3. Deformarea elementelor punţii din faţă 6.4. Uzura bucşelor pivotului fuzetei 7.Pneurile 7.1. Anvelope uzate fluieră la 7.2. Unghiul de cădere şi convergenţa roţilor sunt frînări, viraje incorecte 8.Zgomot în 8.1. Rulmenţii roţilor uzaţi sau defectaţi viraje 8.2. Piuliţele roţilor sau ale arborilor planetari slăbite 9.Joc 9.1. Uzura elementelor din caseta de direcţie unghiular 9.2. Uzura articulaţiilor sferice ale mecanismului excesiv de de direcţie mare al 9.3.Mărirea jocului axial al roţii melcate sau a volanului cremalierei 9.4. Slăbirea fixării casetei de direcţie 9.5. Uzura articulaţiilor cardanice a coloanei de direcţie 9.6. Joc mare a rulmenţilor roţilor directoare

186

5.2. Diagnosticarea sistemului de direcţie după jocul unghiular şi efortul la volan 5.2.1. Verificarea jocului unghiular al volanului Conform normativelor legislaţiei rutiere jocul maxim admisibil al volanului nu trebuie să depăşească valorile tab. 5.2. Tabelul 5.2. Valorile limită ale jocului sumar admisibil în sistemul de direcţie Categoria vehiculului Jocul sumar, grade Autoturisme şi modificările acestora, destinate 10 transportului de încărcături sau persoane Autobuze 20 Autocamioane 25 Jocul sumar liber al volanului este determinat de uzurile pieselor din caseta de direcţie şi al capetelor de bară. Uzura casetei de direcţie favorizează creşterea jocului cu 10...20°, a articulaţiilor barelor de direcţie cu 2...4°, a pivotului şi bucşelor de pivot cu 3...4°. Măsurarea jocului volanului se realizează cu un dispozitiv relativ simplu compus din indicatorul 1 şi scala 2. Indicatorul 1 se montează pe coroana volanului, iar scala pe carcasa exterioară a axului volanului cu ajutorul pîrghiilor 3, care sunt menţinute pe coloană cu ajutorul arcului 4 (fig. 5.1). Pentru verificarea jocului se montează pe una din roţi un proiector de Fig. 5.1. Dispozitiv pentru tipul celor utilizate la verificarea măsurarea jocului unghiular geometriei roţilor. Volanul se roteşte spre al volanului un sens pînă în momentul în care se mişcă 187

spotul luminos pe un ecran plasat în faţa roţii. În acest moment se fixează indicaţia scalei la o valoare oarecare. Se roteşte apoi volanul în sens invers pînă cînd se observă din nou mişcare a spotului pe ecran, citindu-se acum valoarea unghiului parcurs. Măsurarea se face cu roţile pe sol. Suspendarea roţilor din faţă în timpul măsurării, nu este recomandabilă deoarece reacţiunile în articulaţii sunt mai mici ca efortul la volan, ceea ce nu duce la anularea jocurilor din articulaţii, iar jocul măsurat poate să fie inexact. Stabilirea cauzei existenţei unui joc mărit al volanului se face prin blocarea unei roţi directoare şi încercarea de a roti volanul în mod repetat cu o forţă de 60...100 N. În timpul acestor manevre se supraveghează articulaţiile barelor de direcţie. În cazul unei stări tehnice corespunzătoare a articulaţiilor nu trebuie să existe nici o deplasare perceptibilă în articulaţii. Măsurarea jocului liber al volanului se poate realiza şi cu un dispozitiv dinamometric, prezentat în fig. 5.2.

Fig. 5.2.Dispozitiv pentru măsurarea jocului liber şi efortului rotirii volanului

188

Dispozitivul conţine un element de fixare pe coloana de direcţie 1, un indicator 2, care citeşte valorile unghiulare ale volanului la rotire pe scala 3 (25o-0-25o), elementul de fixare pe circumferinţa volanului 4 a dinamometrului 5 cu arcurile 6, care posedă o forţă dinamometrică de pînă la 120 N. Jocul unghiular sumar se determină prin unghiul de rotire al volanului spre stînga şi spre dreapta, acţionînd asupra lui cu o anumită forţă. În tab. 5.3 se prezintă valorile forţei de acţionare asupra volanului la rotire, în funcţie de masa proprie a automobilului, ce revine la roţile directoare. Tabelul 5.3. Valorile forţei de acţionare asupra volanului la diferite tipuri de automobile Masa proprie a automobilului Forţa de acţionare asupra ce revine la roţile de direcţie, volanului, N tone pînă la 1,6 7,35 de la 1,6 pînă la 3,86 9,80 peste 3,86 12,30 5.2.2. Verificarea forţei de acţionare a volanului Măsurarea forţei de acţionare a volanului se realizează cu un dispozitiv dinamometric, care permite şi măsurarea jocului liber al volanului (v. fig. 5.2). Se suspendă roţile de direcţie şi se roteşte volanul la maxim în ambele părţi. Pe scala dinamometrului se citesc forţele. Valoarea maximă admisă diferă de la un tip constructiv la altul şi este cuprinsă între 30...80 N. Valorile mai mari sunt valabile pentru mecanismele melc-roată melcată la autocamioane. Efortul la volan este de 1,5...2,0 ori mai mare la capătul cursei acestuia, decît cel măsurat în poziţie mediană. Efortul la volan va creşte din următoarele cauze: a) montajul incorect al pivotului fuzetei în bucşe–cu 30-100 N; 189

b) reglajul incorect al rulmenţilor mecanismului de direcţie – cu 20...30 N; c) reglajul incorect al îmbinării melc-roată melcată–cu 20-30 N. Starea tehnică a articulaţiei fuzetei se poate determina cu ajutorul unui dispozitiv (fig. 5.3). Cu ajutorul dispozitivului se pune în evidenţă şi jocul în rulmenţii butucului. Sistemul de măsurare se utilizează la punţi rigide de camioane şi autobuze.

Fig. 5.3. Dispozitiv ce pune în evidenţă jocul în rulmenţi Dispozitivul se compune din două platouri mobile, distribuitor pneumatic, robinete şi comparatoare cu palpatoare sau traductoare tenzometrice. Pentru deplasarea platoului se utilizează camere de frînare, folosite la autocamioane. Aerul comprimat prin distribuitoare şi robinete este trimis la camera 1, care va deplasa platoul 6, direcţionat pe canalele de pe suportul fix 7, comprimînd arcul 2. La mişcarea platourilor 6 automobilul se blochează. Eliminînd aerul din camera de frînare, platoul sub forţa arcului 2 revine la poziţia iniţială. În această poziţie, pe grinda punţii se prinde, cu ajutorul cilindrilor pneumatici 190

3 şi se fixează tijele 4, distribuite la ambele capete ale grinzii, iar pe tije se fixează comparatoarele 5 cu palpatoare, care vor veni în contact cu janta şi cu talerul roţii. Se fixează comparatoarele la 0 şi se permite accesul aerului în camera 1, care va deplasa platoul, punîndu-se în evidenţă jocul din pivot şi rulmenţii butucilor. Comparatorul superior montat pe talerul roţii (cu palpatorul pe talerul roţii) înregistrează jocul în articulaţia pivotului, iar cel inferior înregistrează jocul global în pivot şi rulmenţi. Presiunea aerului este de 0,4...0,6 MPa, se permit măsurări pe o gamă de la 0...5 mm cu eroare de 3%, timpul necesar pentru diagnosticare fiind de 3 min. 5.3. Diagnosticarea servomecanismului de direcţie Prima etapă în diagnosticarea unui servomecanism de direcţie o constituie inspecţia vizuală atentă. Se verifică: mărimea, tipul, starea de uzare şi presiunea din pneuri; cureaua de antrenare a pompei servomecanismului; starea conductelor; starea pîrghiilor şi articulaţiilor sistemului de direcţie; geometria roţilor de direcţie. În privinţa curelei de antrenare a pompei servomecanismului, dacă aceasta prezintă crăpături, exfolieri sau este lustruită, se va proceda la înlocuirea ei. O curea lustruită, chiar dacă este corect tensionată, patinează sub sarcină, ceea ce duce la reducerea eficienţei servomecanismului (va creşte efortul la acţionarea volanului) şi la apariţia unui zgomot specific (fluierat). Dacă cureaua este în bună stare tehnică, se măsoară întinderea ei cu ajutorul unui aparat special, poziţionat pe curea la mijlocul distanţei dintre fulii (fig. 5.4). Se va înregistra săgeata curelei sub o anumită forţă de apăsare, precizată de constructorul fiecărui motor în parte. Se vor controla, de asemenea, eventualele scurgeri de lichid de acţionare, în acest scop, se vor curăţa zonele suspecte de murdărie şi urme de lichid. Cu motorul în funcţiune, se roteşte volanul de la o extremitate la alta de mai multe ori, pentru a se supune unei presiuni 191

ridicate toate racordurile şi etanşările. Se examinează zonele suspecte căutîndu-se semne ale unor noi scurgeri; în lipsa acestora, se repetă manevrele descrise anterior.

Fig. 5.4. Determinarea săgeţii curelei Se verifică de asemenea nivelul lichidului de acţionare din rezervor. Acest lucru se va efectua numai după funcţionarea motorului la ralanti timp de două-trei minute şi după acţionarea completă a volanului de mai multe ori de la un capăt la altul al cursei sale. În acest mod se aduce lichidul de lucru la temperatura normală de lucru făcînd astfel Fig. 5.5. Capac posibilă o citire corectă. Înaintea desfacerii cu tija de nivel capacului rezervorului cu lichid de acţionare, cu repere se şterg capacul şi rezervorul pentru a se preveni căderea prafului şi a murdăriei în lichid. De interiorul capacului este prinsă tija de nivel (fig. 5.5), pe care sunt marcate reperele cu ajutorul cărora se poate aprecia dacă în sistem există o cantitate suficientă de lichid. Reperul corespunzător măsurării la rece este util numai în situaţii de excepţie, cînd nu se poate proceda la încălzirea lichidului sau la schimbarea completă a acestuia. În fig. 5.6 şi 5.7 sunt prezentate zonele în care pot apărea 192

eventualele scurgeri.

Fig. 5.6. Zonele eventualelor scurgeri de lichid: 1 – capacul rezervorului; 2 – garnitura rezervorului; 3 – garnitura arborelui pompei; 4 – carcasa pompei; 5 – garnituri pentru fitinguri; 6 – garnituri inelare; 7 – furtun de presiune; 8 – garnituri inelare; 9 – garnitura şurubului de reglare; 10 – garnitura capacului inferior; 11 – garnitura capacului; 12- carcasa casetei de direcţie; 13 – garnitura arborelui de ieşire; 14 – garnitura arborelui canelat; 15 – garnitură; 16 – furtun de retur; 17 – garnituri pentru fitinguri; 18 – rezervor.

193

Fig. 5. 7. Posibilele scurgeri de lichid la mecanismul de direcţie Cu ocazia verificării nivelului, se va examina şi starea lichidului de acţionare. Dacă se constată contaminarea acestuia cu impurităţi sau cu apă, sau dacă prezintă un miros specific de ars, lichidul va trebui să fie înlocuit. După controlul vizual, se va proceda la un test în condiţii de drum, pentru a constata eventualele anomalii în funcţionarea servomecanismului de direcţie, ale căror cauze sunt prezentate în tab. 5.4.

194

Tabelul 5.4. Simptoamele defectării servomecanismului de direcţie Simptoame Cauze posibile 1 2 1.Volanul 1.1 .Gripare în subansamblul supapei revine cu 1.2 .Contaminarea lichidului de acţionare greu 1.3 .Griparea supapei sertar a casetei de direcţie 1.4 .Scurgeri interne de lichid 2.Smuncituri 2.1. Slăbirea curelei de antrenare a pompei ale volanului 2.2. Nivel scăzut al lichidului în rezervor la turaţii 2.3. Turaţie ralanti motor prea scăzută mici ale 2.4. Aer în sistem motorului 2.5. Presiune de refulare a pompei prea mică sau supapa blocată 2.6. Supapa de control se blochează 3.Creşterea 3.1 Nivel scăzut al lichidului în rezervor bruscă a 3.2 Cureaua de antrenare alunecă efortului 3.3 Pierderi interne de lichid asupra volanului la rotire 4.Efort 4.1. Pierderi de lichid şi nivel scăzut în rezervor ridicat la 4.2. Pompa realizează debit şi presiune de volan refulare scăzute 4.3. Garniturile din plastic ale pistonului uzate, deteriorate 4.4. Ansamblul cremalierei încovoiat sau deteriorat 4.5. Slăbirea pistonului cremalierei 4.6. Pierderi interne de lichid la furnituri sau radiator 4.7. Turaţie ralanti motor prea scăzută 4.8. Slăbirea curelei de antrenare a pompei 4.9. Fulie slăbită sau deformată 4.10. Contaminarea lichidului de acţionare 4.11. Blocarea supapei de refulare 195

Tabelul 5.4 (continuare) 5.Scurgeri 5.1. Prea mult lichid în rezervor de lichid la 5.2. Joja de nivel lipsă, slăbită, deteriorată pompă 5.3. Slăbirea sau deteriorarea fitingurilor 5.4. Slăbirea sau deteriorarea garniturii arborelui 5.5. Uzura excesivă a lagărului arborelui 5.6. Obturarea orificiului de drenare 5.7. Garnitura rezervorului deteriorată sau lipsă 5.8. Vibraţia excesivă a pompei 6.Zgomot: 6.1. Cureaua de antrenare a pompei slăbită sau - în sistem: uzată ţiuit 6.2. Aer în sistem sau fluierat 6.3. Nivel scăzut al lichidului în rezervor cînd 6.4. Furca de prindere a pompei de motor volanul este deformată sau slăbită rotit 6.5. Lagărul axului pompei zgîriat sau uzat de la o excesiv extremitate 6.6. Slăbirea şuruburilor de prindere a pompei la alta; 6.7. Paletele pompei montate incorect - în pompă: 6.8. Izolatorii axului volanului crăpaţi sau neunşi fîşiit; 6.9. Blocarea paletelor pompei în ghidajele din - la coloana rotor volan-tului: 6.10. Furtunul de presiune vine în contact cu zîngănit automobilul Acest test oferă o informaţie generală, fără a se oferi la un anumit tip de automobil. În unele cazuri, pentru elucidarea cauzelor unor defecte, este necesară efectuarea unor verificări suplimentare. Efortul din articulaţia levierului fuzetei. Măsurarea efortului necesar mişcării levierului fuzetei (bieletei de direcţie) în articulaţia sa dinspre caseta de direcţie devine necesară atunci cînd la testul de drum, s-a constatat un efort excesiv la acţionarea volanului sau o slăbire a strîngerilor în mecanismul de direcţie. 196

Determinarea se poate face atît pe automobil cît şi la bancul de lucru. Se demontează articulaţia dinspre roată a levierului fuzetei şi se prinde de ea un dinamometru (fig.5.8). Se aduce levierul fuzetei în poziţie orizontală şi apoi se măsoară forţa necesară mişcării sale, comparîndu-se valoarea obţinută cu cea prescrisă de constructor.

Fig. 5.8. Verificarea efortului din articulaţia levierului fuzetei Verificarea presiunii. Pentru proba de verificare a presiunii se utilizează un manometru şi un robinet, montate în serie în circuitul de înaltă presiune, între pompă şi servomotorul hidraulic (fig. 5.9). La montarea acestor piese se va avea în vedere utilizarea unor furtunuri cu secţiune de curgere cel puţin la fel de mare ca aceea a conductei dintre pompă şi servomotor; pentru a nu afecta valoarea presiunii măsurate. Operaţiunile de verificare se efectuează, respectînd succesiunea, prezentată în continuare. Se deschide complet robinetul, se adaugă lichid de acţionare în rezervorul pompei şi se elimină aerul din instalaţie. Pentru aceasta se roteşte volanul în ambele sensuri de mai multe ori, fără a se ajunge la capetele cursei; se opreşte motorul şi se completează cu 197

lichid, dacă este necesar; se porneşte din nou motorul şi se repetă operaţiunile de mai sus, pînă cînd nu mai apar bule de aer în rezervor, iar lichidul se află în dreptul reperului „HOT” („CALD”) de pe jojă. Pentru a se evita deteriorarea anvelopelor, după cel mult cinci acţionări ale volanului se va deplasa puţin automobilul pentru a se schimba suprafaţa de contact a anvelopei cu solul. După eliminarea aerului din sistem, se aduce volanul în poziţia de mers rectiliniu şi se lasă motorul să funcţioneze încă două-trei minute în care timp se verifică existenţa unor eventuale scurgeri de lichid.

Fig. 5.9. Verificarea presiunii lichidului: 1 – furtun de retur; 2 – robinet; 3 – manometru;4 – furtun de presiune Verificarea pompei. Cu motorul funcţionînd la ralanti şi robinetul deschis complet, se măsoară presiunea din conducta de refulare a pompei, care trebuie să fie de minim 0,55 MPa. Dacă presiunea depăşeşte 1,35 MPa, se va verifica o eventuală obturare a conductelor şi se vor controla supapele servomotorului. Presiunea maximă de refulare a pompei se măsoară cu robinetul închis. Robinetul nu se va ţine închis mai mult de cinci secunde pentru a nu se deteriora pompa. Se efectuează trei măsurători, reţinîndu-se valoarea cea mai mare. 198

Dacă această valoare se încadrează în limitele precizate de constructor şi dacă cele trei măsurători diferă între ele cu mai puţin de 0,35 MPa, înseamnă că pompa se află în stare tehnică bună. Dacă presiunile măsurate sunt ridicate, dar cele trei valori diferă între ele cu mai mult de 0,35 MPa, înseamnă că supapa de refulare a pompei se blochează. Dacă presiunile sunt aproximativ egale, dar se situează sub valorile limită, se va înlocui supapa de refulare. Dacă şi după această operaţie presiunile rămîn scăzute, se va înlocui pompa. Verificarea servomotorului şi a supapei de control. Menţinînd capătul cursei şi se înregistrează valoarea maximă a presiunii, care se compară cu presiunea maximă de refulare a pompei. Dacă la ambele extremităţi ale rotirii volanului se reproduce această din urmă valoare, întregul sistem este în corectă stare de funcţiune. Dacă acest lucru nu se întîmplă, rezultă că există scurgeri interne în cilindrul de acţionare sau/şi în supapa de control. Automobile cu servomecanismul de frînare acţionat hidraulic. La unele autoturisme şi autocamioane uşoare, servomecanismul de frînare utilizează ca sursă de energie pompa servomecanismului de direcţie, în acest caz, o parte din operaţiunile prezentate anterior, pentru sistemele clasice de servodirecţie, vor avea un mod propriu de desfăşurare. Astfel, eliminarea aerului din sistem se va realiza parcurgînd etapele prezentate în cele ce urmează: a) se acţionează în mod repetat pedala de frînă, fără a roti volanul, pînă cînd tot aerul este eliminat din supapa servofrînei; b) se opreşte motorul şi se scoate capacul rezervorului cu lichid de acţionare; c) se adaugă lichid, dacă este necesar, apoi se porneşte motorul; d) se roteşte de mai multe ori volanul în ambele sensuri, fără a se ajunge la capetele cursei. Şi în acest caz, după patru cinci manevre de acest fel, se deplasează puţin automobilul pentru a preveni uzarea laterală a benzilor de rulare ale anvelopelor; 199

e) se opreşte motorul, se completează lichidul de acţionare, dacă este necesar, şi se porneşte din nou motorul; f) se apasă pedala de frînare de mai multe ori şi, în acelaşi timp, se roteşte volanul complet, în ambele sensuri; g) se opreşte motorul. Se apasă pedala de frînă de patru-cinci ori pentru a reduce presiunea. Dacă este necesar se adaugă lichid. Se porneşte din nou motorul; h) se repetă primele 5 etape pînă cînd aerul este eliminat din sistem, iar lichidul ajunge la reperul "HOT" ("CALD") de pe jojă; i) se aduce volanul în poziţia de mers rectiliniu şi se lasă motorul în funcţionare două-trei minute; j) se opreşte motorul şi se pune la loc capacul rezervorului cu lichid de acţionare. Pentru testele de presiune, manometrul şi robinetul se montează în sistem, potrivit schemei din fig.5.10.

Fig. 5.10. Verificarea presiunii: 1 – furtun de retur; 2 – robinet; 3 – manometru; 4 – furtun de presiune Verificările presiunii se completează, faţă de cele prezentate anterior, cu următoarele operaţiuni: 200

a) cu motorul oprit, se acţionează de mai multe ori pedala de frînă pentru a se reduce presiunea din sistem; b) se decuplează de la servomecanismul de frînare furtunurile de legătură cu pompa şi cu servomecanismul de direcţie; c) se cuplează direct cele două furtunuri, ocolindu-se astfel servomecanismul de frînare; d) se completează lichidul de acţionare şi se elimină aerul; e) se măsoară presiunea furnizată de pompă la funcţionarea cu volanul fixat în poziţie de mers rectiliniu şi cu robinetul deschis. Dacă la această verificare se obţine un rezultat normal, se procedează la rotirea completă a volanului în ambele sensuri şi se înregistrează valorile maxime ale presiunii. Dacă acestea egalează presiunea maximă de refulare a pompei, rezultă că servomecanismul de direcţie este în bună stare de funcţionare, iar eventuala defecţiune se situează la servomecanismul de frînare. Dacă nu se obţin valori aproximativ egale cu presiunea maximă de refulare a pompei, înseamnă că servomecanismul de direcţie prezintă o defecţiune. Cu ocazia verificării nivelului, se va examina şi starea lichidului de acţionare. Dacă se constată contaminarea acestuia cu impurităţi sau cu apă, sau dacă prezintă un miros specific de ars, lichidul va trebui să fie înlocuit.

201

6. DIAGNOSTICAREA SISTEMULUI DE FRÎNARE 6.1. Variaţia stării tehnice în exploatare Sistemul de frînare este unul dintre sistemele cu o mare importanţă în asigurarea securităţii circulaţiei, din care cauză diagnosticării sale trebuie să i se acorde o deosebită atenţie. De asemenea, o funcţionare necorspunzătoare a acestui sistem poate duce la o creştere a consumului de combustibil, la o înrăutăţire a dinamicii automobilului şi a ţinutei sale de drum sau chiar la apariţia unor defecţiuni la sistemul de rulare. După cum rezultă din analiza acestor tabele, parametrii de stare tehnică ai sistemului de frînare cu acţionare hidraulică sunt: starea garniturilor de frecare şi a tamburelor (discurilor), jocul dintre aceste piese, starea cilindrilor, pistonaşelor şi garniturilor pompei centrale şi cilindrilor receptori, starea arcurilor de rapel, conductelor şi îmbinărilor, calitatea şi cantitatea lichidului de frînă, existenţa aerului în sistem etc. În cazul sistemelor de frînare cu acţionare pneumatică, parametrii de stare tehnică sunt: slăbirea, murdărirea sau ruperea curelei de antrenare a compresorului, uzura supapelor compresorului, uzura cilindrilor, pistoanelor şi segmenţilor compresorului, dereglarea sau murdărirea robinetului de distribuţie a aerului, pierderea etanşeităţii sistemului, defectarea regulatorului de presiune, uzura garniturilor de frecare şi a tamburelor, deformarea tamburelor, impurităţi între garniturile de frecare şi tambure. Diagnosticarea sistemului de frînare se poate realiza fie în condiţii de deplasare a automobilului pe drum, fie în atelier, cu ajutorul standurilor specializate. Principalele simptoame şi cauze probabile ale defectării sistemelor de frînare sunt prezentate în tab. 6.1 şi 6.2.

202

Tabelul 6.1. Simptoamele şi cauzele probabile ale defecţiunilor sistemelor de frînare cu lichid Nr. Simptoamele Cauzele posibile crt. 1 2 3 1 Efort mare la pedală 1.1 .Garnituri de cauciuc dilatate 1.2. Pistonaşe gripate 1.3. Axul pedalei gripat 1.4. Orificiul compensator al cilindrului pompei centrale obturat 1.5. Conducte înfundate 2 Efort prea mic la 2.1. Garnituri de cauciuc murdare şi pedală defecte 2.2. Pierderi de lichid 2.3. Aer în sistem 3 Cursa liberă a 3.1. v. 1.3 şi 1.5 pedalei insuficientă 3.2. Joc insuficient între saboţi şi tambure 3.3. Dilatarea tamburelor ca urmare al încălzirii 4 Cursa liberă a 4.1. v. 2.3 pedalei prea mare 4.2. Joc mare între tijă şi pistonul pompei centrale 4.3. Joc mare între saboţi şi tambur 4.4. Garnituri de frînă uzate 4.5. Conductele flexibile şi-au pierdut rezistenţa 4.6. Uzura pronunţată a discurilor 5 Frînele de la roţi se 5.1. v. 1.1-1.4 şi 3.2 încălzesc 5.2. Arcuri de rapel rupte sau detalonate 5.3. Impurităţi între saboţi şi tambur 5.4. Frînă de staţionare dereglată 203

1 6

Tabelul 6.1 (continuare) 2 3 Zgomote în timpul 6.1. v. 4.5, 4.6, 5.3, 5.4 şi 5.5 frînării

7

Pedala e în normă, dar fără efect de frînare

7.1. v. 2.3, 4.2 şi 4.5 7.2. Lubrifiant între sabot şi tambur

8

Automobilul trage lateral în timpul frînării

8.1. v. 3.3, 5.3, 6.2, 7.2 şi 7.3 8.2. Pistonaş sau cilindru receptor gripat 8.3. Garnitura unui cilindru receptor uzată, ruptă 8.4.Pierderi de lichid la frîna unei roţi

9

Frînare intermitentă

9.1. v. 5.3 9.2. Amortizoare defecte 9.3. Jocuri mari în mecanismul de direcţie 9.4. Tambure sau discuri uzate neuniform

10 Roţile din spate se blochează în timpul frînării

10.1. Repartitorul efortului de frînare defect

11 Frînare neprogresivă 11.1. Joc mic între garniturile de (bruscă) frînare din tamburi (discuri) 11.2. Orificiul de compensare al pompei centrale obturat

204

Tabelul 6.2. Simptoamele şi cauzele posibile ale defecţiunilor sistemelor de frînare cu aer Nr. Simptoamele Cauze posibile crt. Vehiculul rulează 1.1. Joc insuficient al pedalei de frînă 1 frînat 1.2. Joc insuficient între saboţi şi tambure Frînele sunt 2.1. Joc mare al pedalei de frînă ineficace 2.2. Joc mare între saboţi şi tambure 2.3. Impurităţi (lubrifiant) între saboţi şi tambure 2 2.4.Garnituri de frînă uzate 2.5. Dereglarea sau murdărirea robinetului de distribuire a aerului 2.6. Presiune scăzută a aerului în sistem Scăderea presiunii 3.1. Conducte sau conexiuni neetanşe aerului după 3.2. Pierderea etanşeităţii camerelor de aer oprirea motorului 3.3. Pierderea etanşeităţii robinetului 3 de distribuţie 3.4. Rezervor de aer defect 3.5. Cureaua compresorului slăbită sau murdară de lubrifiant Presiunea în sistem 4 scăzută sub limita motorului

5

Presiunea în sistem creşte peste limita normală

4.1. v. 2.1 – 2.4 4.2. Supapele compresorului defecte 4.3. Comprecor uzat 4.4. Regulator de presiune defect 5.1. Regulator de presiune defect

205

6.2. Diagnosticarea sistemului de frînare în condiţii de drum Starea tehnică a sistemului de frînare se apreciază cu ajutorul parametrilor de diagnosticare: a) eficacitatea sistemului de frînare; b) stabilitatea automobilului la frînare. Aceşti parametri pot fi determinaţi prin două metode: a) diagnosticarea sistemului de frînare în condiţii de drum; b)diagnosticarea sistemului de frînare la standuri specializate. La diagnosticarea în condiţii de drum indicii eficacităţii sistemului de frînare de serviciu sunt: a) spaţiul de frînare; b) deceleraţia (pentru autovehicule în stare echipată); c) spaţiul de frînare (pentru autovehicule cu masa totală). Abaterea liniară este indicele stabilităţii autovehiculului la frînare. 6.2.1. Spaţiul de frînare Distanţa parcursă de vehicul, din momentul apasării pedalei de frînă (antrenării frînei de mîna şi de picior la mopede şi motociclete) pînă la oprirea lui, se consideră spaţiu de frînare. Verificara frînelor de serviciu se efectuează pe sectorul de drum orizontal modernizat uscat şi curat, la viteza iniţială de frînare de: 40 km/h – pentru automobile, autobuze şi autotrenuri; 30 km/h – pentru motociclete şi motorete, printr-o singură antrenare a organelor de comandă a frînei de serviciu. Rezultatele verificării sistemului de frînare se consideră nevalabile în cazul în care în procesul frînării, pentru a menţine traiectoria rectilinie de deplasare, conducătorul trebuie să intervină cu corectări ale acesteia. Valorile normative ale spaţiului de frînare sunt prezentate în tab. 6.3. Cea mai precisă determinare a spaţiului de frînare se realizează prin marcarea cu vopsea pe calea de rulare, determinîndu-se astfel locul începutului acţionării pedalei de frînă şi 206

locul opririi automobilului. Pentru această marcare se ataşează un recipient cu vopsea, prin pîrghii, la pedala de frînă. Pentru diagnosticare se vor respecta condiţiile de drum şi viteza prescrise în normativele pentru tipul respectiv de autovehicule. Spaţiul de frînare poate fi determinat, pentru diferite viteze iniţiale de frînare, din relaţia: Sf v02  A vo , (6.1) 26 d în care vo - viteza iniţială de frînare a autovehiculului, km/h; d – deceleraţia stabilizată, m/s2; A – coeficientul care caracterizează timpul de acţionare a sistemului de frînare. Valorile coeficientului A şi a deceleraţiei stabilizate pentru diferite categorii de vehicule sunt prezentate în tab. 6.3. Tabelul 6.3. Valorile spaţiului de frînare şi a deceleraţiei stabilizate d, Categoria vehiculelor Sf , m A D≤ v≥ 2 m/s 1 2 3 4 5 6 Autoturisme şi modificările acestora, 12,2 6,8 0,08 0,09 0,64 destinate transportului de încărcături Autobuze cu masa 13,6 6,8 0,11 0,09 0,55 maximă autorizată mmax. ≤5t 16,8 5,7 0,15 0,11 0,55 Autobuze mmax. > 5 t Autocamioane cu masa 15,1 5,7 0,11 0,11 0,46 maximă autorizată mmax. ≤ 3,5 t Autocamioane cu masa 17,3 5,7 0,16 0,11 0,46 maximă 3,5 t 12 t Autotrenuri ale căror remorchere sunt autoturismele şi 13,6 modificările acestora, destinate transportului de încărcături Autotrenuri ale căror 15,2 remorchere sunt autobuzele cu mmax. ≤ 5 t 18,4 Aceleaşi, mmax > 5 t Autotrenuri ale căror remorchere sunt 17,7 autocamioanele cu masa maximă mmax ≤ 3,5 t Aceleaşi, 3,5 t 12 t Motociclete fără ataş şi 7,5 motorete Motociclete cu ataş 8,2

6,2

0,15 0,11 0,46

5,9

0,08 0,09 0,47

5,7

0,11 0,09 0,42

5,5

0,18 0,13 0,51

4,6

0,11 0,11 0,38

5,5

0,19 0,13 0,46

5,5

0,18 0,13 0,46

5,5

-

-

-

5,0

-

-

-

6.2.2. Deceleraţia Deceleraţia este scăderea în timp a vitezei vehiculului ca rezultat al aplicării forţei de frînare (d, m/s2). Se măsoară prin probe de drum, utilizînd decelerometre sau decelerografe, prin frînare pînă la oprire, de la vitezele prevăzute în normative corespunzătoare fiecărui tip de automobil. Decelerometrele utilizate sunt hidraulice, mecanice cu mase inerţiale sau electronice. 208

Decelerometrul hidraulic se bazează pe mişcarea lichidului cu densitate ridicată (mercur) sub acţiunea forţei de inerţie care apare la frînare. Un astfel de decelerometru de tip Siemens este prezentat în fig. 6.1, care măsoară deceleraţia maximă. În timpul mişcării uniforme a automobilului, nivelul lichidului din tuburile 3 şi 4 are mici oscilaţii în jurul liniei de zero. La frînare, sub efectul forţei de inerţie, Fig. 6.1. Decelerometru mercurul din recipientul 1 se scurge hidraulic din partea posterioară prin orificiul calibrat 7 în partea anterioară a tubului 1, ridicînd nivelul lichidului (ulei) în tubul 3, unde înălţimea de ridicare este proporţională cu mărimea deceleraţiei, care se citeşte pe scala tubului 3. Tubul 2 este un compensator termic. Tubul 4 serveşte la măsurarea acceleraţiei la demaraj. Decelerometrul mecanic cu masă inerţială are o precizie de măsurare superioară decelerometrelor Fig. 6.2. Decelerometru hidraulice, în fig. 6.2 se prezintă, spre mecanic exemplu, decelerometrul Frenotest. Aparatul se fixează cu ajutorul ventuzelor pe parbrizul autovehiculului. Fixarea se face în aşa fel încît acul indicator situat în plan vertical să fie perpendicular pe direcţia de mers. Se aduce acul indicator în poziţia „0", iar după frînarea pînă la oprire a automobilului, aparatul va indica deceleratia maximă. Decelerometrele electronice au ca element principal un tub electronic de construcţie specială (fig. 6.3). 209

Grila 2 este în acelaşi timp masă inerţială, fiind încastrată în soclul tubului printr-o bară elastică. La frînare, poziţia grilei se modifică, sub acţiunea forţei de inerţie, ceea ce produce modularea corespunzătoare a curentului, care trece între anodul 1 şi electrodul 3. Decelerografele sunt aparate mai complexe, care permit înregistrarea variaţiei în timp a unei decelerări complete şi a Fig. 6.3.Decelerometru forţei de apăsare pe pedala de frînă. electronic Avantajul utilizării decelerografelor este că se pot pune în evidenţă timpii caracteristici procesului de frînare şi calcula deceleraţia medie. În fig. 6.4 se prezintă decelerograful BVS - 1 Motometer.

Fig. 6.4 . Decelerograful BVS - 1 Motometer a) schema principială de funcţionare; b) vedere generală Prins de arcul lamelor 2, încastrat la un capăt pendulează masa 1. Mişcarea masei inerţiale 1 este analizată de atenuatorul pneumatic 3. Braţul de înregistrare 4 are la capăt o peniţă 5 care trasează diagrama pe banda de hîrtie 8. Banda de hîrtie este 210

antrenată de un tambur 9, acţionat de un mecanism de ceasornic 10. Baza de timp este imprimată de acul 6, iar începutul şi sfîrşitul procesului de frînare este marcat de indicatorul cu ac 7. Pentru măsurarea forţei de apăsare pe pedala de frînă, se montează pe pedală un senzor hidraulic, care transmite printr-un furtun de presiune forţa care se înregistrează pe aceeaşi bandă de hîrtie. Diagrama deceleraţiei obţinută cu decelerograful BVS-1 se prezintă în fig. 6.5.

Fig. 6.5. Diagrama decelerării Curba 1 reprezintă variaţia forţei pedalei de frînă, curba 2 variaţia deceleraţiei, 3 - puncte de reper de acţionarea pedalei de frînă, 4 baza de timp (zecimi sau sutimi de secundă), 5 - oscilaţia remanentă la deceleraţia „zero", 6 - punct de cuplare şi decuplare a aparatului. Timpul ta – este timpul de întîrziere de intrare în funcţie a sistemului de frînare în raport cu apăsarea pedalei de frînă, iar timpul ts este timpul de creştere a deceleraţiei de la „zero" la 211

valoarea maximă. Mărimea acestor timpi este un indicator al gradului de uzură a sistemului de frînare si starea pompei centrale de frînă.Timpul total de acţionare a sistemului de frînare pînă la oprirea automobilului este tb. (6.2)

tb = ta+ts+tv. Deceleraţia medie am se determină cu relaţia:

a m a v

 t b t a    t b t a 

t s  2 , t s 2

(6.3)

Deceleraţia medie - am - se compară cu valoarea dată în normele în vigoare, în raport de tipul respectiv de automobil. În fig. 6.6, a se prezintă diagrama ridicată cu decelerograful BVS - 1 pe o şosea în stare uscată, iar în fig. 6.6, b pe aceeaşi porţiune de drum, dar în stare umedă.

Fig. 6.6. Diagrama decelegrafului 212

În fig. 6.6, b se observă că pe o suprafaţă umedă apare blocarea roţilor (punctele 1 şi 2 ) cu prelungirea timpului şi spaţiului de frînare. Pe drum cu suprafaţa uscată (fig. 6.6, a) deceleraţia maximă realizată este 7,3 m/s2, timpul fiind de 3,5 s, neatingîndu-se limita de blocare a roţilor. Pe suprafaţa umedă, prin blocarea roţilor, deceleraţia maximă este de numai 5,8 m/s2. Aceste diagrame indică starea funcţională globala a sistemului de frînare, nefiind relevante în privinţa determinării spaţiului de frînare. Înregistrările, în cazul necesităţii unor comparaţii, trebuie să se efectueze în condiţiile standard, pe aceleaşi porţiuni de drum. Decelerografele polare - prin înregistrările realizate permit punerea în evidentă a unor anomalii de funcţionare a sistemului de frînare.

Fig. 6.7. Decelerograf şi diagrame înregistrate de acesta Un astfel de decelerograf este prezentat în fig. 6.7. Masa inerţială 1 este plasată pe braţul de înregistrare 4. Braţul 4 este echilibrat de arcul 2 şi atenuatorul 3. Forma diagramelor ridicate se pot vedea în fig. 6.7,a, b, c, d. Diagrama din fig. 6.7,a indică un sistem de frînare cu funcţionare normală; diagrama b – indică apariţia trepidaţiilor în timpul frînării, cauzate de uzura garniturilor de frînare şi a deformaţiilor tamburilor de frînă; diagrama c – indică o frînare cu 213

blocarea roţilor, iar diagrama d – indică existenţa aerului în sistemul de frînare hidraulic. 6.2.3. Abaterea liniară Abaterea liniară se determină în acelaşi condiţii ca şi spaţiul de frînare. La frînare cu frîna de serviciu de la viteza iniţială de frînare vo = 40 km/h abaterea liniară a autovehiculului nu trebuie să depăşească valorile: 1,25 m – pentru autovehiculele lungimea şi lăţimea cărora nu depăşeşte corespunzător 5 m şi 2 m; 1,5 m – pentru autovehicule lungimea cărora depăşeşte 5 m şi lăţimea mai mare de 2 m, dar nu depăşeşte 2,5 m; 1,75 m – pentru autovehicule lăţimea cărora este mai mare de 2,5 m , dar nu depăşeşte 3 m. 6.2.4. Verificarea frînei de staţionare Frîna de staţionare trebuie să asigure imobilizarea vehiculului în sarcină totală pe o declivitate de cel puţin 16%. În timpul verificării frînei de staţionare motorul trebuie să fie debreiat de transmisie. 6.3. Diagnosticarea sistemului de frînare la standuri specializate Încercările de drum ale sistemului de frînare, deşi oferă avantajul solicitării sistemului în condiţii reale, au o serie de dezavantaje: necesită un drum adecvat pentru încercări, deplasarea autovehiculului pînă la locul încercării, influenţa restrictivă a condiţiilor de mediu (ploaie, polei, etc.), pericol de accidente. Aceste motive limitează drastic diagnosticarea prin încercări de drum, acestea fiind utile în cazul omologărilor tipurilor noi. 214

Pentru diagnosticarea curentă, de determinare a forţelor de frînare la roţi se utilizează standuri specializate. Standurile sunt diferenţiate de două moduri de realizare a efortului de solicitare a frînelor: a) standuri de forţă b) standuri de inerţie. Standurile de forţă utilizează motoare electrice pentru acţionarea rulourilor şi implicit a roţilor, la încercarea de frînare. La standurile inerţiale solicitarea frînelor (antrenarea rulourilor şi roţilor) se realizează de către mase inerţiale aduse în prealabil la o anumită viteză de rotaţie. Indiferent de tipul lor, standurile sunt prevăzute cu rulouri pe care se aşează rotile unei punţi, în timp ce celelalte roţi se aşează pe solul halei de încercare. În funcţie de viteza de rulare simulată, standurile pot fi de viteză mică (5 -10 km/h), de viteză medie (1020 km/h) şi de viteză ridicată (100 - 150 km/h). 6.3.1. Standuri de forţă cu rulouri Sunt cele mai răspîndite în sfera diagnosticărilor curente, fiind mai ieftine, avînd o fiabilitate bună şi prezentînd riscuri reduse de accident. Amplasamentul standului în sectorul de diagnosticare se prezintă în fig. 6.8.

Fig. 6.9. Schema forţelor care acţionează asupra roţii pe rulourile standului

Fig. 6.8. Amplasamentul standului de frînare în sectorul de diagnosticare 215

Forţa de frînare Ff – însumează rezistenţa la rulare, rezistenţa aerului, forţele corespunzătoare momentelor de inerţie (rezistenţa la pantă), aşa cum se vede în fig. 6.9. Forţa de frînare Ff este egală cu forţa de reţinere generată de frînarea roţii asupra unui ansamblu de două role pe care se sprijină roata, rolele fiind în acelaşi timp şi sursa de antrenare a roţii. Schema constructivă a standului de forţă cu role se prezintă în fig. 6.10. Acest tip de stand asigură şi trasarea diagramei de evoluţie a forţei de frînare şi de apăsare pe pedala de frînă. Roata autovehiculului 12 se sprijină pe rola 1 şi rola de antrenare. Rola de contact 2 serveşte pentru sesizarea momentului blocării roţii la frînare. Rola 3 este antrenată prin lanţ de electromotor prin intermediul reductorului cu carcasă mobilă 5. Braţul reductorului apasă capsula dinamometrică 6, care transmite forţa de apăsare sub forma unei presiuni hidraulice la indicatorul forţei de frînare 8 şi la înregistratorul Fig. 6.10. Schema 9. Forţa de apăsare pe pedala de frînă constructivă 11 este transmisă indicatorului 10 şi a standului cu role înregistratorului 9 prin semnalul dat de senzorul montat pe pedală. Momentul reactiv, care ia naştere în timpul frînării în carcasa reductorului, acţionează prin braţul solidar cu carcasa, capsula dinamometrică 6. Eroarea de măsurare a standului este cuprinsă între 1...1,5 %. Puterea unuia din cele două motoare electrice de antrenare a rolei active se poate determina cu relaţia: Pn

k Ff max v , 3,6 216

(6.4)

în care k – coeficient de suprasarcină; Ff max – valoarea maximă a forţei de frînare a unei roţi; v – viteza (km/h). Forţa de frînare maximă Ff max se poate exprima cu relaţia: Ff maxr Gr max ,

(6.5)

în carer – coeficient de aderenţă al roţii pe rolă (≈ 0,7); Grmax – sarcina maximă pe roată. Cunoscînd, pentru un anumit tip de automobil, coeficientul de repartizare statică a greutăţii pe punţi λ0 şi greutatea automobilului G pentru o roată, rezultă: Ff maxr0

Gr max . 2

(6.6)

În cazul roţilor jumelate (autocamioane, autobuze etc.) se consideră că acestea formează o singură roată. Rezultă că: k (6.7) Pm r0 Gr max v. 7,2 Considerînd, în cazul automobilelor cu greutate pînă la Grmax = 20000 N; k = 1,1;r = 0,7; λ0 = 0,55; v = 7 km/h, rezultă Pm = 7,6 kW. În cazul autovehiculelor grele, pentru asigurarea aderenţei roţilor la suprafaţa rolelor şi evitarea lestării acestora, standurile sunt prevăzute cu un sistem hidraulic de încărcare a punţii. Condiţiile de desfăşurare a diagnosticării. În scopul evitării erorilor de diagnosticare, în prealabil se impune îndeplinirea următoarelor operaţii: a) controlul pneurilor (să nu fie umede, murdare etc.); b) controlul şi refacerea, dacă este cazul, a presiunii din pneuri; c) se verifică cursa liberă a pedalei de frînă, conform prescripţiilor firmei constructoare; 217

d) se controlează şi, dacă este cazul, se remediază etanşeitatea sistemului de frînare, prin apăsări puternice, repetate a pedalei de frînă; e) se poziţionează automobilul cu puntea faţă pe rulouri, cît mai simetric, perpendicular pe axele rolelor; f) schimbătorul de viteze se poziţionează la punctul neutru; g) se montează senzorul pe pedala de frînă; h) se pun în mişcare rulourile standului, apăsînd în mod repetat pedala de frînă pentru a verifica stabilitatea automobilului pe stand; i) în cazul în care sistemul de frînare are servoamplificator de presiune, se menţine motorul în funcţiune pe toată durata probelor. Operaţiile de diagnosticare. Menţinînd rulourile standului în mişcare, se lasă roţile să ruleze liber şi se citeşte pe cele două cadrane ale standului mărimea forţelor indicate. Dacă se depăşesc valorile indicate de fabricant, înseamnă că există defecţiuni la lagărele roţilor, în transmisie sau frîne blocate. Valorile admise ale forţelor de reţinere a roţii libere (orientativ) sunt: a) pentru autoturisme - la roţile motoare - 200 N - la celelalte roţi -100 N b) autocamioane şi autobuze - la roţile motoare - 500 N - la celelalte roţi - 200 N Dacă nu sunt depăşite valorile forţelor de reţinere, se apasă puternic pedala de frînă, pînă în momentul apariţiei semnalului de blocare a roţilor. Pe sistemele de afişare ale standului, se citesc valorile forţelor maxime de frînare şi a dezechilibrului relativ între forţele de frînare la puntea respectivă. Acest dezechilibru se calculează cu relaţia D

F F

f st f st

 Ffdr  Ffdr

218

,

(6.8)

în care Ffst şi Ffdr sunt valorile maxime ale forţelor de frînare la cele două roţi (stînga şi dreapta). Normele care indică limita superioară admisibilă a dezechilibrului sunt prezentate în tab. 6.3. Se poziţionează automobilul cu puntea următoare pe role şi se repetă operaţia de diagnosticare. Eficacitatea sistemului de frînare - se determină cu relaţia: F , G

(6.9)

în care  F – suma forţelor de frînare a tuturor roţilor, N; G – greutatea proprie a automobilului sau greutatea în timpul testărilor, N; vf – forţa specifică de frînare. Sistemul de frînare în stare tehnică foarte bună posedă o forţă specifică de frînare vf ≥ 0,8. Valoarea minimă este prezentată în tab .6.3. Neglijînd rezistenţa aerului (la viteză redusă) şi forţa de rezistenţă la rulare (în raport cu forţele de frînare) se poate calcula aproximativ, valoarea deceleraţiei maxime: d max g

F, G

(6.10)

unde g = 9,81 m/s2. Standurile din generaţiile recente au o interfaţă pentru cuplarea la un calculator în vederea monitorizării acestei forme de diagnosticare şi trasarea diagramelor aferente. Diagnosticarea sistemului de frînare pe baza diagramelor înregistrate la testările pe stand. Prin determinarea forţelor de frînare pe graficele înregistrate ale forţelor de frînare în funcţie de timp sau în funcţie de forţa de apăsare pe pedala de frînă, se poate 219

diagnostica starea tehnică a sistemului de frînare în privinţa următoarelor elemente: a) sistemul de acţionare (cilindrul principal şi receptorii); b) repartizarea presiunii la roţi; c) calitatea suprafeţelor conjugate de frecare (tambur-sabot), jocul liber între saboţi şi tambur, starea de uzură. Exemple de interpretare ale diagramelor forţelor de frînare se prezintă în fig. 6.11, după cum urmează:

a) forţele de frînare pe roţi sunt situate la valori prea scăzute la o forţă Fp la pedală mare; b) scăderea forţei de frînare la roata stîngă la o forţă constantă de apăsare a pedalei, cauza: neetanşeitatea cilindrului receptor; c) la frînare, la roata stîngă saboţii se retrag cu întîrziere, cauza: arc de rapel rupt, blocajul pistonaşelor în cilindrul receptor; d) oscilaţii ale forţei de frînare dreapta, cauza: garnitură de sabot încărcată, tambur deformat; 220

e) forţa de frînare la roata stîngă nu revine la zero după încetarea frînării, cauza: frecări în butucul roţii sau blocare de saboţi sau pistonaş. Dacă se înregistrează forţa de apăsare pe pedala de frînă Fp, prin intermediul unui senzor piezoelectric, montat pe pedala de frînă şi forţa de frînare Ff (preluată de la carcasa mobilă a reductorului standului) cu ajutorul unui monitor cu două intrări, în coordonate carteziene, se obţine diagrama variaţiei forţei de frînare, în funcţie de forţa de apăsare pe pedala de frînă, ca în fig. 6.12, din care se poate observa că forţa de frînare creşte proporţional cu forţa Fp (de apăsare pe pedala de frînă), pînă în punctul M, după care, datorită blocării roţii, creşterea forţei de apăsare pe pedala de frînă nu mai duce şi la creşterea forţei de frînare. La eliberarea pedalei de frînă, scăderea forţei de frînare începe mai devreme, din punctul N şi scăderea pînă la Fig. 6.12. Diagrama înregistrată a forţei de zero are loc la forţe mai reduse decît la apăsare pe pedala creşterea forţei, ca urmare a scăderii de frînă coeficientului de frecare între garniturile de frînă şi disc sau tambur, datorită încălzirii pieselor respective. La sistemele care utilizează garnituri de fricţiune din fibre de carbon, acest fenomen apare în mică măsură, datorită influenţei scăzute a temperaturii asupra coeficientului de frecare. În fig. 6.13 se exemplifică diferite forme ale diagramelor, pe baza cărora se poate diagnostica starea tehnică a sistemului de frînare: a) creştere lentă a forţei de frînare, la forţa nominală pe pedală Fp nu se mai obţine forţa nominală Ffr, cauza: lichid insuficient în sistem, aer în sistemul hidraulic; 221

Fig. 6.13. Exemple ale diagramelor de frînare b) pînă la o apăsare pe pedală de cca. 10 N nu apare creşterea forţei de frînare şi în continuare creşterea forţei de frînare este încetinită, cauza: arcul de rapel al saboţilor prea rigid; c) scăderea forţei de frînare şi întîrzierea începerii creşterii forţei de frînare; cauza: pătrunderea lubrifiantului între garniturile de fricţiune şi tambur, lustruirea suprafeţelor de frecare; d) existenţa unei frînări remanente şi după încetarea apăsării pedalei de frînă; cauza: blocarea unui piston în cilindrul receptor; e) apariţia vibraţiilor în mecanismul de frînare; cauza: deformări ale tamburilor sau discurilor datorate solicitărilor termice şi a uzurilor neuniforme a pieselor în frecare. În cazul standurilor asistate de calculator, analiza diagramelor se face pe baza semnalelor digitale (sau analogice) transmise de cei 222

doi senzori, urmînd compararea cu diagrama etalon stocată în memoria calculatorului, pentru fiecare tip de autovehicul. Rezultatele testelor se obţin rapid, eliminîndu-se aprecierile subiective ale operatorului. 6.3.2. Standuri inerţiale cu rulouri Verificarea sistemelor de frînare în condiţiile vitezelor ridicate de deplasare, au avantajul eliminării erorilor datorate alunecării relative a roţii pe rulouri şi de variaţia coeficientului de rezistenţă la rulare, în cazul utilizării acestor tipuri de standuri se poate determina spaţiul de frînare, deceleraţia, forţa de frînare, forţa de apăsare pe pedala de frînă, timpul de intrare în funcţionare a frînelor. Pentru a obţine spaţiul real şi forţa de frînare egală cu cea din realitate, trebuie să existe o corelaţie între masa automobilului şi momentele de inerţie ale pieselor în mişcare de rotaţie ale standului, în cazul unui anumit tip de autovehicul. Această condiţie se realizează prin adaptarea momentului de inerţie a volantului, utilizînd combinaţii de diferiţi volanţi, în raport cu caracteristicile constructive ale automobilului. Vitezele echivalente la care se testează autovehiculele pe standuri inerţiale pot ajunge la 200 km/h, însă, în general se lucrează în domeniul de 80 - 100 km/h Volanţii 4 sunt ataşaţi la rulouri, mişcarea fiind transmisă la toate cele patru perechi de rulouri prin arborele 1 şi angrenajele unghiulare 3 şi cuplajele 2 (fig. 6.14). La încercările efectuate cu aceste tipuri de standuri sunt necesare măsuri speciale de siguranţă (poziţionarea automobilului, asigurarea faţă de deplasările laterale, etc.). Standurile inerţiale au un cost mai ridicat şi durata probelor este mai mare, ceea ce a limitat utilizarea lor la nivelul testelor de încercări.

223

Fig. 6.14. Stand inerţial cu rulouri 6.4. Diagnosticarea sistemelor de frînare cu antiblocarea roţilor 6.4.1. Consideraţii generale În cazul blocării roţilor, la frînarea autovehiculului, pot apărea o serie de situaţii nefavorabile: pierderea stabilităţii autovehiculului la blocarea roţilor punţii din spate, pierderea controlului direcţiei la blocarea roţilor de direcţie, creşterea spaţiului de frînare deoarece coeficientul de aderenţă după blocare este mai redus 2 decît coeficientul de aderenţă înainte de blocare 1, aşa cum se prezintă în fig. 6.15. 224

Fig. 6.15. Variaţia coeficientului de aderenţă înainte şi după blocarea roţilor Ecuaţia de mişcare a roţii frînate se poate scrie sub forma:  0 

dr lr  ‚ dt rd zr

(6.11) (6.12)

unde lr – momentul de inerţie al roţii în raport cu axa de rotaţie; rd – raza dinamică a roţii; zr – reacţiunea normală a căii asupra roţii; ωr – viteza unghiulară a roţii; γ - coeficient adimensional, proporţional cu deceleraţia unghiulară a roţii numit şi coeficient de deceleraţie. v

M fr zr rd

,

(6.13)

unde Mfr – momentul de frînare, Mfr = Ff rd; v – coeficient adimensional proporţional cu momentul de frînare, aplicat pentru o sarcină constantă pe roată (coeficient de frînare); 225

 – coeficient de aderenţă longitudinală dintre pneu şi calea de rulare. În cazul în care roata nu se blochează, coeficientul de frînare v variază pînă la o valoare maximă inferioară maximului coeficientului de aderentă, frînarea fiind în acest caz stabilă. La frînarea cu blocarea roţii, coeficientul de frînare v depăşeşte coeficientul de aderenţă; deceleraţia unghiulară a roţii este din ce în ce mai mare după depăşirea valorii maxime a lui. Fără reducerea rapidă a coeficientului de frînare roata se blochează. În fig. 6.16 se prezintă variaţia coeficienţilor de aderenţă, de frînare v şi de deceleraţie γ în funcţie de alunecarea relativă arf în cazul frînării fără blocarea roţii, precum şi la o frînare cu blocarea roţii.

Fig. 6.16.Variaţia coeficienţilor, v şi γ: a) fără blocarea roţii; b) cu blocarea roţii Comportarea roţii blocate cu sistem de antiblocare (ABS). Variaţia coeficienţilor1 , v şi în funcţie de alunecarea relativă la frînare, în cazul roţii frînate cu dispozitiv antiblocare se prezintă în fig. 6.17. 226

În cazul roţii frînate fără dispozitiv antiblocare, coeficientul de frînare v variază după curba OXX. Cu ajutorul dispozitivului antiblocare se detectează punctul X de la care, dacă frînarea continuă în acelaşi mod, roata se blochează. Din punctul X, prin intermediul unor electrovalve montate în circuitul de frînare, se poate reduce rapid presiunea din cilindrii de acţionare pînă în momentul în care apare o reaccelerare a roţii, în acest caz coeficientul de frînare variază după curba XY, iar coeficientul de deceleraţie γ Fig. 6.17. Variaţia coeficienţilor pe porţiunea MY devine 1 , v şi pozitiv (γ > 0). Aceasta este faza de descărcare sau destindere. Roata fiind din nou accelerată, reducerea presiunii în continuare este inoportună, fiind menţinută constantă pînă în punctul Z, cînd s-a ajuns la un domeniu stabil de frînare, (zona stabilă a coeficientului ). Această fază se numeşte faza de izolare. Dacă presiunea de frînare ar fi menţinută la valoarea punctului Z nu s-ar beneficia de maximul de eficacitate al frînării. Prin urmare, în acest punct se reamplifică presiunea de frînare, zonă denumită fază de admisie, în timpul căreia coeficientul de frînare v descrie curba ZNX. În punctul X, dacă natura căii nu s-a modificat şi dacă se menţine presiunea de frînare (apăsare pe pedala de frînă), care să dea lui v o valoare superioară coeficientului de aderenţă , apare din nou pericolul de blocare a roţii şi astfel ciclul se repetă. Sistemele de antiblocare modulează presiunea din sistemul de frînare în aşa fel încît aderenţa utilizată să fie menţinută în zona maximului acesteia. 227

În fig. 6.18 se prezintă evoluţia în timp a vitezei periferice a roţii Vr, vitezei autovehiculului Va, a presiunii de frînare p, a deceleraţiei roţii af şi a coeficientului de aderenţă1, în situaţia unei frînări bruşte, care duce la blocarea roţilor, în cazul în care sistemul de frînare este controlat de un dispozitiv antiblocare. Evoluţia parametrilor care ar conduce la blocarea roţilor este reprezentată cu linie întreruptă. Dacă în momentul t se aplică în sistemul de frînare presiunea crescătoare p, asupra roţilor va acţiona un moment de frînare proporţional cu această presiune. Pe măsura creşterii presiunii p, deceleraţia roţii creşte, la fel creşte şi aderenţa utilizată. Odată cu creşterea alunecării relative la frînare, viteza periferică a roţii scade. În punctul A aderenţa are valoare maximă. Dacă presiunea de frînare continuă să crească, va creşte şi deceleraţia unghiulară a roţii şi alunecarea relativă, iar în punctul X va apărea blocarea roţii. În scopul evitării blocării roţilor şi, astfel a obţinerii eficacităţii maxime la frînare, alunecarea relativă ar trebui menţinută la valoarea arfm corespunzătoare maximului aderenţei punctul A. Practic, acest lucru este dificil de realizat şi, de aceea, alunecarea relativă este menţinută în vecinătatea valorii lui arfm. În cazul utilizării dispozitivului antiblocare este necesar să se determine punctele fiecărei faze a ciclului de funcţionare. Deceleraţia roţii este mărimea fizică care dirijează cu dispozitivul antiblocare. Valorile sale în punctele caracteristice X, Y, Z comandă modificările presiunii de frînare. Procesul de frînare al roţii cu sistem de antiblocare se poate rezuma astfel: pînă în vecinătatea punctului A este utilizată toată aderenţa disponibilă, iar creşterea momentului de frînare este echilibrată de o creştere a momentului de inerţie datorită deceleraţiei unghiulare a roţii. După depăşirea punctului A, deceleraţia roţii creşte rapid datorită dezechilibrului dintre momentul de frînare şi cuplul de aderenţă. Această variaţie a deceleraţiei permite definirea unui prag S1, care va comanda scăderea de presiune în punctul X (unde blocajul roţii este amorsat) la foarte scurt timp după trecerea prin punctul A. 228

În punctul Y roata este reaccelerată, blocajul fiind oprit, iar-presiunea menţinută constantă. Pentru compensarea întîrzierilor pe circuit este necesar a se anticipa fenomenul care se produce în punctul Y. Practic s-a constatat că se poate utiliza cea de-a doua trecere a deceleraţiei de pragul S1 punctul B pentru a se obţine rezultatul dorit. Valoarea reaccelerării roţii Fig. 6.18 Evoluţia în timp a vitezei periferice a roţii este maximă în punctul C. Pentru simplificare, se defineşte un prag S2 al acceleraţiei, care acţionează în punctul Z, creşterea presiunii de frînare fiind efectivă în punctul D. Începînd din punctul N roata este decelerată din nou, cînd primul ciclu de funcţionare al dispozitivului de antiblocare sa terminat. Eficacitatea frînării este proporţională cu suprafaţa delimitată de curba1 la Fig. 6.18. Evoluţia în timp valoarea maximă. a vitezei periferice a roţii Dispozitivul antiblocare, al cărui ciclu de funcţionare a fost descris mai înainte, reduce puţin eficacitatea frînării roţii, proporţional cu suprafaţa haşurată şi rotită cu (- a), în schimb faţă de o frînare cu blocarea roţilor, eficacitatea se măreşte proporţional cu suprafaţa notată (+b). 229

Condiţii impuse dispozitivelor antiblocare. Principalele condiţii impuse dispozitivelor antiblocare sunt: a) să asigure stabilitatea şi maniabilitata autovehiculului în timpul frînării atît la mersul rectiliniu cît şi în viraj; b) reglarea frînării să se adapteze rapid la schimbările de aderenţă ale căii de rulare; c) să nu fie perturbat în funcţionare de interferenţele cîmpurilor magnetice exterioare; d) să nu provoace vibraţii în punţi, suspensie, etc.; e) creşterea momentului destabilizator să fie lentă, astfel încît să poată fi compensată prin manevre de direcţie; f) fiabilitate ridicată şi mentenanţă (diagnosticare, întreţinere) uşor realizabilă. 6.4.2. Verificarea funcţionării lămpilor de avertizare Prima formă de diagnosticare constă în verificarea funcţionării lămpilor de avertizare. Lampa roşie de avertizare - semnalizează apariţia unei defecţiuni majore în sistemul de bază, ca de exemplu, scăderea nivelului lichidului de frînă sau presiune scăzută într-un segment al sistemului. Lampa roşie este legată la un rezistor care facilitează estomparea luminii lămpii roşii, în acest fel, la acţionarea frînei de staţionare, dacă lumina lămpii devine mai strălucitoare, înseamnă că lumina estompată existentă înaintea acţionării frînei de mînă, indică o defecţiune apărută în sistemul ABS, în sistemul hidraulic. Lampa portocalie de avertizare - se aprinde de obicei după pornirea motorului. Durata aprinderii lămpii, după cuplarea aprinderii motorului, variază în funcţie de tipul constructiv al ABSului, existînd precizări în manualul de exploatare al automobilului.

230

6.4.3. Inspecţia vizuală Multe dintre problemele ce afectează funcţionarea corectă a sistemului de frînare cu ABS pot fi diagnosticate rapid, dacă se procedează la o inspecţie vizuală a tuturor componentelor principale. O astfel de inspecţie include următoarele obiective pe elemente: a) lichidul de frînă: se verifică nivelul şi calitatea lichidului de frînă din rezervor; b) scurgeri de lichid de frînă: se verifică apariţia unor fisuri în furtunurile instalaţiei şi existenţa unor scurgeri la racorduri; c) siguranţele electrice: se verifică toate siguranţele electrice ce au legătură cu ABS; d) cablaje şi conectori: se verifică toate cablajele, în special cablurile senzorilor mişcării de rotaţie a roţilor; e) senzorii de rotaţie a roţilor: se controlează ca roţile dinţate ale traductoarelor să nu fie deteriorate; dacă este posibil, se curăţă depunerile de pe traductoare; Observaţie: Majoritatea senzorilor de rotaţie a roţilor sunt de tip electromagnetic şi, în consecinţă, pot atrage şi menţine particule metalice. Se înlătură orişice particule metalice din jurul senzorilor magnetici ai rotaţiei roţilor. a) componentele principale ale mecanismelor de frînare: toate componentele principale ale mecanismelor de frînare precum etrierele şi discurile, tamburele, saboţii şi celelalte accesorii trebuie să fie în bună stare de funcţiune; ca frîna de staţionare să b) frîna de staţionare: se verifică funcţioneze corect şi să fie complet eliberată; c) rulmenţii roţilor: toţi rulmenţii roţilor trebuie să fie în perfectă stare de funcţionare şi strînşi corect; d) roţile şi pneurile: se verifică corectitudinea presiunii din pneuri, adîncimea profilului şi ca dimensiunile pneurilor şi jantelor să corespundă indicaţiilor constructorului. 231

6.4.4. Încercarea în condiţii de drum Încercarea în condiţii de drum reprezintă o etapă foarte importantă în diagnosticarea ABS. Multe astfel de sisteme şi codurile lor de depistare a defecţiunii nu vor fi setate decît după punerea în mişcare a automobilului. Uneori, conducătorii auto se înşeală considerînd drept defecţiune comportarea diferită faţă de normal a sistemului de frînare în timpul diagnosticării. Astfel, modelul Delco VI produce o uşoară vibraţie a pedalei la verificarea supapelor din timpul autotestului. La alte automobile cu ABS, imediat ce controlerul sistemului sesizează punerea în mişcare a automobilului, primind semnalele corespunzătoare de la senzorii de rotaţie ai roţilor, acesta va pune în funcţiune pompa de fiecare dată cînd presiunea din acumulator ajunge sub un anumit nivel minim. Acest lucru va conduce la apariţia unui zgomot, de cele mai multe ori după punerea în funcţiune a automobilului. Este posibil ca, din cauza acestei coincidenţe, să se suspecteze o defecţiune a transmisiei sau a sistemului de rulare, în astfel de cazuri este indicat să se verifice în primul rînd dacă zgomotul respectiv nu este cumva o manifestare normală a unor operaţiuni ce se desfăşoară în timpul diferitor secvenţe ale autodiagnosticării. Înainte de a porni în cursă, se porneşte motorul şi se observă cele două lămpi de avertizare: cea roşie şi cea portocalie. Dacă lampa roşie se aprinde, rezultă că sistemul de frînare de bază poate prezenta unele defecţiuni. Nu trebuie pornit în cursă pînă cînd aceste defecţiuni nu sunt depistate şi remediate. 6.4.5. Diagnosticarea defecţiunilor Pentru evidenţierea defecţiunilor se utilizează dispozitive de scanare, ca de exemplu, dispozitivul TECH-1 utilizat la toate sistemele Bosch, prezentat în fig. 6.19. Dispozitivul TECH se cuplează la priza de diagnosticare a automobilului, iar prin utilizarea unor cartuşe speciale acesta poate accesa întregul sistem electronic al automobilului în vederea diagnosticării, adică: ABS, 232

controlul electronic al direcţiei, climatizare etc. Dispozitivul TECH1 are o priză principală şi una secundară pentru cuplarea cartuşelor speciale, necesare fiecărui sistem electronic al automobilului.

Fig. 6.19. Dispozitivul de diagnosticareTECH-1 Dispozitivul TECH-1 are o tastatură şi display pentru afişarea digitală. Citirea codurilor defecţiunilor poate fi efectuată după legarea bornelor A şi H ale prizei de diagnosticare, aşa cum se arată în fig. 6.20. Operaţiunile care se pot efectua cu TECH-1: a) afişarea informaţiilor ABS; b) afişarea şi ştergerea codurilor defecţiunilor ABS; c) controlul unor componente ale ABS (bobine, relee, legături); d) diagnosticarea extensivă a ABS; e) efectuarea testării ABS în vederea depistării defecţiunilor intermitente. TECH-1 are următoarele module de diagnosticare ABS:

233

Modul FO - lista informaţiilor privind funcţionarea ABS - sunt urmărite în mod continuu vitezele unghiulare ale roţilor şi starea contactului frînei. Modul F1 - istoria codului defecţiunii - este afişat numărul ciclurilor de pornire a motorului petrecute de la declanşarea defecţiunii şi alte informaţii, privind funcţionarea ABS. Pot fi memorate datele referitoare la 3 defecţiuni. Modul F2 - codurile defecţiunilor - sunt afişate sau şterse, după dorinţă, codurile defecţiunilor memorate de modulul electronic de control al frînelor de la bordul automobilului. Modul F3 - codurile defecţiunilor - TECH- culege informaţii privind ABS înainte şi după producerea Fig. 6.20. Priză de unei defecţiuni sau în orice moment dorit, diagnosticare la declanşarea comenzii de achiziţie de date. Modul F4 - teste ABS - sunt efectuate teste funcţionale ale modulatorului hidraulic pentru a uşura problema izolării defecţiunilor în timpul acţiunii de localizare şi depistare a acestora. După remedierile făcute la sistemul de frînare, este necesar să se şteargă din memoria calculatorului de bord codurile defecţiunilor, care au fost semnalate în prealabil. Dacă nu se face această operaţiune, defecţiunea ulterioară va fi semnalată eronat. Pentru ştergerea codurilor de defecţiuni se procedează astfel: a) se extrage şuntul, care leagă bornele A şi H ale prizei de diagnosticare; b) se reintroduce şuntul, legînd din nou bornele A şi H, pentru cel puţin o secundă şi apoi se extrage şuntul; c) se mai repetă de încă două ori operaţiunea precedentă, astfel încît, în total, să se efectueze trei conectări ale şuntului, de cîte o secundă fiecare, fără ca timpul total al 234

celor trei manevre să depăşească 10 secunde. Operaţiile de conectare şi deconectare ale şuntului pot fi efectuate urmărind comportarea lămpii de avertizare ABS (cînd lampa se stinge, şuntul se extrage, după care se reintroduce din nou; d) se aşteaptă 10 secunde, timp în care sistemul verifică efectuarea celor trei şunturi de cîte o secundă. Dacă sistemul constată că procedura a fost urmată corect, toate codurile vor fi şterse. Se trece cheia de contact prin toate poziţiile şi apoi se verifică ştergerea codurilor prin cuplarea bornelor A şi H. Lampa de avertizare va lumina de patru ori consecutiv codul 12, semnificînd, că toate codurile au fost şterse. Semnificaţiile codurilor defecţiunilor la sistemele BOSCH 2U/2S sunt prezentate în tab. 6.4. Tabelul 6.4. Semnificaţiile codurilor defecţiunilor la sistemele BOSCH 2U/2S Codul Semnificaţia codului 1 2 12 Sistemul de diagnosticare este operaţional 21 FR, 25 LF Senzorul rotirii roţilor din faţă (dreapta, stînga) defect 31 RR, 35 Senzorul rotirii roţilor din spate (dreapta, stînga) LR defect 35 Senzorul rotirii roţilor din spate 22 RF, 26 LF Eroare a frecvenţei semnalului de la roţile dinţate ale punţii faţă (dreapta, stînga) 32 RF, 36 LF Eroare a frecvenţei semnalului de la roţile dinţate ale punţii spate (dreapta, stînga) 36 Eroare a frecvenţei semnalului de la roţile dinţate ale punţii spate 41 RF, 45 LF Bobina supapei roţii faţă dreapta/stînga defectă

235

Tabelul 6.4 (continuare) 1 55 61 63 71 72 74 75 76

2 Bobina supapei punţii spate defectă Motorul pompei sau releul acestuia defect Releul bobinei supapei defect Modulul electronic de control al frînelor defect Conexiunea de transmitere serială a datelor defectă Tensiune scăzută Senzorul acceleraţiei laterale dreapta defect Senzorul acceleraţiei laterale stînga defect

Codurile defecţiunilor se pot şterge, prin apăsarea tastei „da” la întrebarea „pot să şterg codurile ABS?”, apărută la un moment dat, în derularea secvenţelor de diagnosticare, în cadrul modului F2 de lucru. La alte sisteme de diagnosticare, cu dispozitive de scanare corespunzătoare, ştergerea codurilor defecţiunilor se produce la oprirea motorului şi decuplarea aprinderii, sau la circulaţia cu viteza de 32 km/h (tipul TEVeS MARK IV), sau la deconectarea bateriei de acumulatoare.

236

7. DIAGNOSTICAREA SUSPENSIEI 7.1. Aspecte generale Starea tehnică a suspensiei influenţează într-o mai mare măsură confortul, securitatea circulaţiei şi anduranţa vehiculului în ansamblu. Se ştie că organismul uman suportă fără dificultăţi obiecţionale oscilaţii care au frecvenţe aflate în jurul a 80 Hz. Oscilaţiile mai lente, întreţinute vreme îndelungată, creează stări asemănătoare răului de mare, aşa cum oscilaţiile cu frecvenţe care depăşesc pragul menţionat afectează sistemul nervos central cu consecinţe foarte neplăcute. În plus, starea precară a suspensiei măreşte acceleraţiile verticale; între 1,5...2,0 m/s2 mişcarea accelerată a caroseriei provoacă senzaţii dureroase, iar depăşirea acestor valori atrage după sine ameţeli, migrene, senzaţii de vomă. Creşterea de 4...5 ori a solicitărilor dinamice provocate de o suspensie defectă slăbeşte strîngerile şi grăbeşte uzura unor părţi ale vehiculului, cum sunt roţile, rulmenţii, bucşele, articulaţiile, caroseriea etc., reducînd durata de exploatare a acestora de 1,5 ori. În sfîrşit, o suspensie aflată în stare necorespunzătoare face ca, în timpul rulajului, roţile să nu mai păstreze contactul permanent cu carosabilul, deoarece acestea nu mai pot urmări toate denivelările solului. Ca urmare, controlul direcţiei maşinii se înrăutăţeşte, favorizîndu-se derapajul, mai ales în cazul în care aderenţa drumului este mai slabă. Din acest motiv, rulajul unui autovehicul, care are suspensia defectă, se face în alură mai moderată, micşorînd viteza de trafic şi, uneori, mărind consumul specific de combustibil. Cele mai frecvente defecte ale suspensiei sunt ruperea, slăbirea arcurilor şi a barelor stabilizatoare, uzura bolţurilor şi a bucşelor de prindere, uzura sau ruperea limitatoarelor de cauciuc, uzura amortizoarelor, pierderea de lichid din amortizoare, deformarea braţelor suspensiei. Producerea unora din aceste defecte are ca urmare apariţia unor manifestări specifice cum ar fi: zgomote şi bătăi în suspensie, proasta amortizare a oscilaţiilor caroseriei (oscilaţii prelungite după depăşirea unei denivelări) şi scurgeri de 237

lichid. Simptoamele defectării suspensiei şi cauzele lor posibile sunt prezentate în fig. 7.1, din care se poate trage concluzia că, spre deosebire de celelalte ansambluri ale automobilului, suspensia nu admite un sistem de diagnosticare împărţit riguros în procedee de diagnosticare generală şi pe elemente. Parametrii de diagnosticare care ar caracteriza starea generală a suspensiei, cum sunt zgomotele, şocurile, oscilaţiile roţilor etc., au legături multiple şi cu alte părţi ale autovehiculului nefiind caracteristice doar suspensiei. De aceea, diagnosticarea suspensiei se face numai pe elemente, parametrii de diagnosticare fiind prezentaţi în tab. 7.1.

Fig. 7.1. Simptoamele defectării suspensiei şi cauzele lor posibile 238

Dintre toţi parametrii, arătaţi în tabel, numai înregistrarea şi analiza oscilaţiilor caroseriei prezintă o oarecare interferenţă a influentei stărilor amortizorului şi a arcului, dar în acest caz, aşa după cum se va vedea, este posibilă o netă decelare a defecţiunilor. Prin examinarea tabelului anterior rezultă, că parametrii de diagnosticare a suspensiei pot fi împărţiţi în patru grupe: geometrici şi de stare, de etanşare, de elasticitate şi dinamici (de oscilaţie). Tabelul 7.1. Parametrii de diagnosticare ai suspensiei Elementele Parametrii de diagnosticare suspensiei 1. Arc 1.1.Lungime (arcuri spirale) 1.2.Distanţa între spire 1.3.Lungimea şi profunzimea fisurilor 1.4.Ruperi 1.5.Elasticitate 2. Amortizoare 2.1.Amplitudinea oscilaţiei 2.2.Frecvenţa oscilaţiei 2.3.Viteza 2.4.Defazajul 2.5.Etanşeitatea 3. Articulaţii 3.1.Joc radial 3.2.Starea elementului elastic 4. Limitatoare 4.1.Grosimea 4.2.Starea cauciucului 5. Suporturi de arc 5.1.Deformaţii 5.2.Fisuri 6. Braţe 6.1.Deformaţii 6.2.Fisuri 6.3.Distanţa între axe 7. Bara stabilizatoare 7.1.Unghi de răsucire în stare liberă 7.2.Deformaţii 7.3.Fisuri

239

Parametrii din primele doua grupe se determină vizual sau prin măsurări simple, care nu necesită o tratare specială. Parametrii de elasticitate caracterizează starea arcurilor şi a stabilizatoarelor de viraj, aşa după cum cei de oscilaţie dau indicii mai ales asupra funcţionării amortizoarelor. 7.2. Diagnosticarea arcurilor Pe lîngă controlul vizual, care urmăreşte descoperirea defectelor exterioare, arcul este supus unui test, care are ca scop stabilirea elasticităţii, prin determinarea caracteristicii sale, adică a variaţiei lungimii sale efective l (la arcurile elicoidale) în funcţie de sarcina P (fig.7.2,a), lungimea efectivă fiind luată ca parametru de diagnosticare. Dacă linia caracteristică a arcului se află sub caracteristica etalon, arcul trebuie schimbat. Deoarece determinarea pe vehicul a caracteristicii efective a arcului este complicată, se obişnuieşte să se aplice pe roata respectivă o sarcină de diagnosticare Pd, măsurîndu-se lungimea arcului în această situaţie; dacă aceasta este sub limita admisibilă llim, se consideră că arcul este slăbit şi trebuie schimbat. Verificarea calităţii suspensiei se face prin determinarea caracteristicii acesteia şi compararea deformaţiei arcului cu datele limită în două situaţii: cu încărcătura nominală şi fără încărcătură, atît la comprimare, cît şi la revenire (fig. 7.2, b). Pentru arcurile cu foi se poate aplica o metodă aparte. Reprezentînd, schematic ansamblul roată-suspensie-caroserie (fig. 7.2, c) şi acceptînd că roata primeşte o excitaţie cu caracter sinusoidal H sinωt, fenomenul de oscilaţie care ia naştere poate fi reprezentat matematic cu expresa: mx (km k0 ) x P km / m(H sint ) ,

(7.1)

m – masa nesuspendată; x = xm –xc – deplasarea relativă exprimată prin diferenţa dintre deplasarea centrului roţii xm şi cea a caroseriei xc; km şi ka – coeficienţii de elasticitate ai pneului şi respectiv ai în care

240

arcului; H – înălţimea maximă a denivelării perturbatoare; ω – pulsaţia forţei perturbatoare; t – timpul. Prin rezolvarea acestei ecuaţii se obţine expresia deplasării relative: x [(H km / m) 2 (8P /m) 2 ] /{[(km ka ) 2 / m 2 ] 2} .

(7.2)

Atunci cînd deplasarea relativă este zero, caroseria urmăreşte identic mişcarea centrului roţii (xc = xm), arcul se comportă ca şi cînd nu ar exista sau ar fi complet rigid. Conform relaţiei precedente, această situaţie intervine atunci cînd: H·(km/m) = 8P/πm.

(7.3)

adică pentru o valoare H0 a denivelării, Ho=2,57 P/Km.

Fig. 7.2. Caracteristica arcului: a – în funcţie de sarcină; b – la comprimare şi revenire; c – arcul cu foi

241

Aşadar, dacă roata se aduce pe un stand ale cărui rulouri au proeminenţe de înălţime H0 şi este supusă încercării la un regim de viteză oarecare, deformarea arcului arată că forţa de amortizare efectivă în arc este mai mică decît cea nominală. Dacă însă arcul nu se deformează (se blochează), acesta constituie indiciul unei frecări între foi nepermis de mari, datorită probabil lipsei ungerii foilor, fisurării sau ruperii acestora, apariţiei unor rizuri sau pătrunderii de corpuri străine abrazive intre foi. Pe de altă parte prin aceasta este posibil să se determine înălţimea H0 pentru care arcul cu foi se blochează. 7.3. Diagnosticarea amortizoarelor 7.3.1. Diagnosticarea prin demontarea de pe automobil Diagnosticarea specifică cu grad ridicat de precizie, se efectuează prin demontarea de pe automobil şi încercare pe stand, deşi nu este o metodă rapidă. Caracteristica amortizorului, ridicată pe stand, reprezintă variaţia eforturilor necesare comprimării, respectiv Fig. 7.3. Schema standului pentru destinderii, în raport cu încercarea amortizoarelor cu deplasarea tijei. demontare de pe automobil Încercarea se bazează pe faptul că elementelor corespunzătoare ale amortizorului li se impune o mişcare vibratorie printr-un mecanism bielă-manivela (fig. 7.3), forţele de rezistenţă din amortizor sunt preluate printr-un element elastic, bară de torsiune, care este folosit ca element de măsurare. 242

Mişcarea se transmite de la electromotorul 1 (fig.7.3, a), prin cutia de viteze 2, la volantul cu excentric 3. Prin intermediul unei biele, mişcarea de rotaţie a volantului este transformată într-o mişcare vibratorie de translaţie a culisei 4. De culisa se prinde capătul inferior al amortizorului 5. Capătul superior al acestuia este fixat de pîrghia 6 a elementului elastic şi a barei de torsiune 7. La o rotaţie completă a volantului, amortizorul este comprimat şi destins. Forţele care apar acţionează asupra pîrghiei 6, torsionînd bara 7. Acul indicatorului 9 se deplasează înainte şi înapoi, iar tamburul 8, rotindu-se la stînga şi la dreapta, linia descrisă de amortizor va fi o linie închisă (fig. 7.3, b). Fără amortizor, acul indicatorului trasează pe diagramă o linie orizontală, linia zero. Abaterea curbei în sus de la linia zero determină, la scară, forţa de rezistenţă la destindere, iar abaterea în jos, forţa de rezistenţă la comprimare. Cunoscînd curba de etalonare a elementului elastic se pot determina cu uşurinţă forţele din tija amortizorului în orice punct al traiectoriei curbei, deoarece se consideră că unghiul de răsucire al barei de torsiune este direct proporţional cu forţa din tijă. Orice abatere a curbei de la forma din fig. 7.3,b este echivalentă cu un anumit defect al amortizorului. Un prim criteriu de apreciere îl constituie plasarea eforturilor maxime de comprimare Pc şi revenire Pd în domeniul valorilor admisibile. În caz contrar există o defecţiune. În conformitate cu tab.7.2, după forma caracteristicii se pot Fig. 7.4.Diagrame individualiza defecţiunile. În fig. 7.4 sunt prezentate diagramele simptomatice ale simptomatice ale unui amortizor de tip unui amortizor Armstrong, cu prezentarea cauzelor posibile. Armstrong În cazul în care se determină că efortul la compresie a amortizorului este insuficient atunci diagrama va avea forma din fig. 7.4, a, iar cauzele defectării pot fi: 243

Tabelul 7.2. Defecţiunile amortizoarelor şi cauzele posibile Caracteristicile Defecţiunea şi cauzele posibile arcului 1 2 a) nerealizarea eforturilor nominale: insuficienţa sau lipsa lichidului de amortizor, fie datorită umplerii neglijente, fie pierderii etanşeităţii defectarea supapelor din piston şi din corp, montarea lor defectuoasă sau pătrunderea de impurităţi între aceste supape şi sediile lor deteriorarea sau uzura bucşei de etanşare a tijei deteriorarea inelului de etanşare a corpului b) amortizorul nu este eficace la începutul curselor: insuficientă cantitate de lichid supape, care nu se închid corect cilindrul de lucru nu este plin cu lichid c) amortizorul nu este eficace în cursa de revenire: este slăbită piuliţa de strîngere a corpului supapa de revenire nu se închide corect (murdărie sau deformată) supapa de trecere din piston defectă sau murdară joc mare între piston şi cilindru sau tijă, rizuri adînci pe aceste piese d) amortizorul este ineficace în cursa de comprimare: este slăbită piuliţa de strîngere a corpului

244

Tabelul 7.2 (continuare) 1 2 supapa de compresie funcţionează incorect (murdară sau defectă) supapa de aspiraţie neetanşă joc mare între tijă şi bucşa de ghidaj e) rezistenţă excesivă la finele cursei de comprimare: prea mult lichid în amortizor j) la acţionarea bruscă a tijei se observă înţepeniri şi bătăi: piuliţa de strîngere a corpului este slăbită piuliţa de fixare a pistonului este slăbită griparea pistonului griparea supapelor de admisie şi de trecere

a) arcul supapei din piston prea slab; b) şaibă de reglare prea groasă; c) nu este respectată lungimea corpului

supapei din piston. Dacă amortizorul denotă eforturi excesive in ambele curse, atunci diagrama simptomatică va lua forma din fig. 7.4, b, cauzată de arcul supapei de destindere, care este prea strîns. 7.3.2. Diagnosticarea fără demontare de pe automobil Această metodă permite ridicarea caracteristicilor de oscilaţie a caroseriei sau a elementelor nesuspendate. Avînd în vedere că în această situaţie amortizorul funcţionează în paralel cu arcul, caracteristica de oscilaţie va fi influenţată într-o măsură oarecare de starea arcului. Aşa cum s-a arătat mai înainte, suspensia automobilului se comportă ca un sistem dinamic, în care semnalele variabile de intrare sunt transformate în variaţii ale altor mărimi. În funcţie de 245

rulaj pe un drum oarecare, sau pe pistă cu denivelări ordonate sau pe un rulou cu proeminente semnalul de intrare h(t) care este o funcţie de timp, poate fi aleator sau să aibă o formă ordonată. La ieşirea din sistemul dinamic se găsesc una sau mai multe funcţii de răspuns x(t) cum sunt: a) deplasarea pe verticală a caroseriei; b) viteza şi acceleraţia caroseriei; c) deplasarea relativă a roţii în raport cu caroseria. Ca parametri de diagnosticare se iau în considerare caracteristica de oscilaţie (variaţia în timp a deplasării caroseriei) şi deplasarea relativă. Diagnosticarea se face pe baza a două procedee: a) înregistrarea oscilaţiei forţate; b) înregistrarea oscilaţiilor libere. Diagnosticarea pe baza caracteristicii oscilaţiei forţate. Funcţia excitatoare (de intrare) se exprimă matematic printr-un şir Fourier, care respectă o lege armonică de forma (fig. 7.5, a).

Fig. 7.5. Caracteristica de oscilaţie: a – simetrică; b - defazată La ieşire se va produce un semnal tot de natură armonică: x(t ) X ( sin(t x )) . 246

(7.4)

Cu amplitudinea X(ω) şi defazaj d(x) (fig. 7.5, b), X fiind o funcţie de pulsaţia (ω). Variaţia în funcţie de pulsaţie a raportului celor două amplitudini reprezintă caracteristica de oscilaţie a suspensiei: S

X H

.

(7.5)

Pe un stand cu proeminenţe de înălţime constantă H, variaţia funcţiei de ieşire X(ω), reprezintă la scara H mărimea amplitudinii sau acceleraţiei. Înainte de testare, pneurile trebuie umflate la presiunea normală, iar automobilul complet descărcat. Domeniul de obţinere a regimului de rezonantă la autoturisme este de 1...2,5 Hz, iar la autocamioane de 1...4 Hz. Diagnosticarea amortizorului prin metoda oscilaţiilor forţate se face pe standuri de încercare. Diagnosticarea fără demontarea de pe automobil se poate face cu ajutorul unui stand de tipul celui prezentat în fig. 7.6, a. Acest stand cuprinde două platforme 1, pe care se urcă automobilul şi se supune unor vibraţii create de mecanismul cu excentric, transmise prin arcul 3 şi pîrghia 2. Mecanismul este iniţial accelerat, iar ansamblului i se impune oscilaţii cu o frecvenţă de circa 15 Hz. Sistemul este apoi lăsat să oscileze liber şi se urmăresc amplitudinile oscilaţiilor pe aparatul de măsură 4. La rezonanţă, amplitudinile vor şi maxime. Acestea se compară cu amplitudinile limită. Aprecierea calităţilor funcţionale ale amortizoarelor se face, analizînd diagrama ridicată de indicatoarele aparatului de măsură 4 (fjg. 7.6, b). Fiind cunoscut faptul că, în cazul amortizoarelor de oscilaţii, frecvenţa oscilaţiilor proprii creează amplitudinile maxime, la înregistrare se citeşte amplitudinea A1 (în mm), cea mai mare. În cazul unui amortizor defect, amplitudinea A2, este mai mare ca limita admisibilă. 247

Fig. 7.6. Schema standului pentru încercarea amortizoarelor fără demontarea de pe automobil La instalaţia Boge (Anglia) după 10...12 s se opreşte motorul electric şi se cuplează releul dispozitivului de înregistrare care asigură rotirea hîrtiei disc cu 2,2 min-1 timp de 40 s. În general, toate standurile au construcţii asemănătoare celei descrise în fig. 7.6, deosebirile care intervin, privind doar unele detalii nesemnificative ale dispozitivului de înregistrare care poate fi de natură electronică. Ca construcţie aparte este soluţia construită după un patent S.U.A (nr. 3.477.273), prezentată în fig. 7.7 care cuprinde un plan înclinat 9, prevăzut cu o rolă 1 si un suport cu rolă 7, între care se află excentricul 8 acţionat prin lanţ de electromotorul 5.

Fig. 7.7. Stand de verificare a amortizoarelor 248

Automobilul se aduce cu roata 2 pe excentric, iar pe amortizorul 3 se montează traductorul termic 4; aici ca parametru de diagnosticare se foloseşte temperatura amortizorului în timpul oscilaţiilor, mărime înregistrată pe panoul de afişaj 6. O altă soluţie de producere a oscilaţiilor forţate foloseşte un disc excentric 2 (fig. 7.8), care se montează pe roata maşinii suspendate pe rolele 5, acţionate electric. În timpul rotirii rolelor excentricul provoacă o mişcare oscilatorie a roţii, care se transmite prin braţele suspensiei Fig. 7.8. Stand cu disc excentric sesizorului 1; semnalele electrice produse de acesta se transmit prin cablul 3 aparatului de măsură 4, pe al cărui cadran se citesc rezultatele. Diagnosticarea prin stabilirea caracteristicii oscilaţiei libere se bazează pe observaţia că suspensia, ca sistem elastic, imprimă caroseriei o mişcare oscilatorie amortizată, a cărei amplitudine este puternic influenţată de calitatea amortizorului. Mişcarea de oscilaţie a părţii suspendate a maşinii va fi cu atît mai amplă şi mai îndelung întreţinută, cu cît gradul de amortizare este mai scăzut, deci cu cît amortizorul este mai puţin eficace. Avînd o curbă etalon a oscilaţiei libere, starea amortizorului se poate aprecia prin comparaţie. În fig. 7.9, a este prezentată caracteristica etalon a oscilaţiei libere a caroseriei (deci pentru un amortizor cu stare tehnică bună), iar in fig. 7.9, b aceeaşi caracteristică, obţinută cu un amortizor care conţine numai 75% din cantitatea necesară de lichid. 249

Se observă ca la amortizorul defect amplitudinea oscilaţiei libere, ca şi perioada acesteia, s-au modificat. Din graficul fig. 7.10 se vede că gradul de umplere cu lichid influenţează mai ales amplitudinea oscilaţiei din a doua parte a procesului hc la fel ca şi perioada oscilaţiei T. Se observă că reducerea umplerii sub 75% înrăutăţeşte rapid şi substanţial calitatea amortizorului, iar sub 60% amortizorul devine practic total ineficace.

Fig. 7.10. Influenţa asupra oscilaţiilor a gradului de umplere

Fig. 7.9. Caracteristica etalon a oscilaţilor libere a caroseriei: a – stare bună; b – defectă

Deoarece amplitudinea hc constituie elementul cel mai sensibil ea este aleasă ca parametru de diagnosticare care se compară cu valoarea limită hcl, specifică fiecărui vehicul; în cazul prezentat în figurile precedente hc = 15 corespunde unui grad de umplere al amortizorului de circa 83%. Depăşirea valorii limită hc poate fi provocată nu numai de lipsa lichidului din amortizor ci şi de alte defecţiuni, cum sunt blocarea sau ruperea supapei de trecere şi ruperea arcului supapei de revenire. 250

La încercarea calităţii suspensiei prin metoda oscilaţiilor libere se folosesc doi parametri de diagnosticare: a) frecventa, n = 60 / T (min-1); b) coeficientul relativ de amortizare, φ = (l /2π) ln (h1/h3), relaţii în care semnificaţia simbolurilor este dată în fig. 7.11. Din punct de vedere practic se disting două procedee de aplicare a acestei metode: prin apăsarea caroseriei sau prin lansarea ei. Prin primul procedeu caroseria maşinii este apăsată comprimînd arcul amortizorului testat, după care maşina este eliberată brusc. După eliberare caroseria va efectua cîteva oscilaţii ale căror elongaţii sunt înregistrate de un vibrograf de o natură oarecare, aparat care se plasează, de cele mai multe ori, pe aripa corespunzătoare roţii căreia îi aparţine amortizorul cercetat. Aparatul înregistrează mişcarea caroseriei pe o hîrtie căreia i se imprimă o viteză de 20-30 mm/s, obţinîndu-se astfel Fig.7.11. Semnificaţia simbolurilor utilizate

caracteristica oscilaţiilor libere amortizate ale caroseriei, grafic care se

exploatează aşa cum s-a arătat mai înainte. Al doilea procedeu de lansare a caroseriei este mai simplu şi uşor de aplicat, putîndu-se obţine elongaţii mai mari decît cele produse prin metoda apăsării, de aceea acest procedeu este mai larg folosit. Într-o primă variantă, roata al cărei amortizor trebuie verificat este ridicată cu un cric special a cărui construcţie permite eliberarea ei bruscă. Într-o altă variantă ansamblul este pus să depăşească un obstacol de tip pană 1 (fig.7.12). În ambele cazuri vibrograful se montează pe aripă sau pe bara de protecţie în apropierea amortizorului testat. Experienţa a arătat că rezultatele obţinute prin aplicarea acestor procedee sunt influenţate mai puţin de presiunea aerului din pneuri, în schimb rigiditatea 251

arcurilor afectează considerabil calitatea diagnosticării. Din acest motiv este absolut obligatoriu ca, în prealabil, să se efectueze testarea arcurilor, asigurîndu-se că arcurile aceleiaşi punţi nu au caracteristici elastice diferenţiate între ele cu mai mult de 10%.

Fig. 7.12. Încercarea amortizorului prin depăşirea unui obstacol 7.4. Echipamente de diagnosticare a suspensiei Instalaţia pentru verificarea amortizoarelor (fig. 7.13). Amortizorul se instalează pe stand. Se măsoară forţa de comprimare şi destindere la diferite regimuri, se capătă caracteristica amortizorului şi pe urmă se compară cu cea nominală. Această metodă este cea mai precisă în aprecierea capacităţii de funcţionare a amortizorului şi, din această cauză, se foloseşte de către producători pentru încercarea şi controlul calităţii producţiei, precum şi pentru certificarea ei. La autoservice această Fig. 7.13. Stand de verificare a metodă nu se utilizează din cauza amortizoarelor costului înalt al utilajului şi 252

volumului mare de muncă pentru montarea şi demontarea amortizoarelor de pe stand. Verificarea amortizoarelor prin metoda oscilaţiei caroseriei. Aprecierea capacităţii de funcţionare a amortizoarelor se efectuează folosind un aparat utilat cu traductor de mişcare. Aparatul constă din blocul de înregistrare, în care sunt încorporate: traductorul cu ultrasunet, dispozitivul de calcul, tastatura, panoul şi sursa de sunet. Blocul 1 se fixează pe aripa automobilului cu ajutorul ventuzelor, iar sursa de ultrasunet 2 se pune pe podea lîngă roată (fig.7.14). În prealabil, în memoria aparatului au fost incluse datele de referinţă, care Fig. 7.14. Verificarea sunt în baza de date a setului amortizoarelor prin metoda utilajului de diagnosticare, la fel pot oscilaţiei caroseriei fi folosite şi rezultatele măsurărilor primite de la un automobil analogic cu amortizoarele în stare bună de funcţionare. Automobilul cu blocul fixat pe aripă se apasă în jos o singură dată. Dispozitivul înregistrează oscilaţiile şi calculează un coeficient care caracterizează micşorarea amplitudinii oscilaţiilor. Cu cît mai repede scade amplitudinea oscilaţiilor, cu atît este mai mare acest coeficient. Dacă valoarea coeficientului este în limitele, %: 100 - 75 - amplitudinea oscilaţiilor scade normal; 75 - 51 - amplitudinea oscilaţiilor scade satisfacător; 50 - 0 - amplitudinea oscilaţiilor scade insuficient. Verificarea amortizoarelor prin metoda shock-test (fig. 7.15). Încercarea se efectuează la un stand, care constă dintr-un elevator pneumatic şi un dispozitiv cu pîrghii articulate 1 (fig.7.15 ) care urmăresc mişcarea verticală a caroseriei. Automobilul se instalează 253

pe platou 2 cu roţile din faţă sau din spate. Pîrghiile 1 se fixează de caroserie. Puntea automobilului se ridică la 10 cm şi pe urmă brusc se coboară, în rezultat caroseria şi pîrghiile încep să oscileze. Pe baza măsurărilor computerul standului calculează coeficientul de scădere a amplitudinii oscilaţiilor pentru fiecare amortizor a axei încercate. Dacă valoarea coeficientului Fig.7.15. Verificarea este în limitele, %: amortizoarelor prin metoda a) 22-65 - amplitudinea shock-test oscilaţiilor scade normal; b) 16-22 - amplitudinea oscilaţiilor scade satisfacător; c) 0-16- amplitudinea oscilaţiilor scade insuficient. Verificarea amortizoarelor prin metoda BOGE/MAHA. Standurile FWT1 (fig. 7.16, a) şi SA2 (fig. 7.16, b) sunt destinate pentru verificarea amortizoarelor prin metoda BOGE/MAHA. Automobilul se instalează pe nişte platouri speciale, cu ajutorul cărora se obţin oscilaţii verticale ale roţilor. Standurile măsoară greutatea roţii şi amplitudinea oscilaţiilor platoului împreună cu roata automobilului, instalată pe el. Platoul capătă oscilaţii cu frecvenţa de 16 Hz. Pe măsura scăderii amplitudinii oscilaţiilor se creează rezonanţă-creşterea amplitudinii oscilaţiilor la corespunderea frecvenţei oscilaţiilor suspensiei şi a frecvenţei oscilaţiilor platoului. Cu cît mai mare este amplitudinea oscilaţiilor în zona de rezonanţă cu atît mai rău amortizorul micşorează oscilaţiile. În baza graficului obţinut se fac concluzii despre eficacitatea amortizorului.

254

Computerul standului recalculează valorile măsurate a amplitudinii oscilaţiilor în coeficient procentual al eficacităţii amortizorului, %: a) mai mare de 60 - stare bună a amortizorului ; b) egal cu 60-40 - stare satisfacătoare a amortizorului ; c) mai puţin de 40 - stare nesatisfacătoare a amortizorului.

a

b

Fig.7.16. Standurile FWT1 (a) şi SA2 (b) pentru verificarea amortizoarelor Verificarea amortizoarelor prin metoda EUSAMA (fig. 7.17). Automobilul se instalează pe platouri speciale 1, cu ajutorul cărora se obţin oscilaţii verticale ale roţilor. Standul măsoară greutatea roţii şi amplitudinea oscilaţiilor platoului împreună cu roata automobilului, instalată pe el. Platoul capătă oscilaţii cu frecvenţa de 16 Hz. Pe măsura scăderii amplitudinii oscilaţiilor se creează rezonanţă-creşterea amplitudinii oscilaţiilor la corespunderea frecvenţei oscilaţiilor suspensiei şi a frecvenţei oscilaţiilor platoului. Cu cît mai mare este amplitudinea oscilaţiilor în zona de rezonanţă cu atît mai rău amortizorul micşorează oscilaţiile. Se apreciază şi capacitatea suspensiei de a asigura contactul roţii cu un drum cu denivelări. Standul măsoară forţa cu care roata 255

automobilului acţionează asupra platoului. Măsurările se fac mai întîi pe platoul nemişcat şi, pe urmă, în procesul de scădere a amplitudinii oscilaţiilor, începînd de la frecvenţa de 25 Hz. În baza măsurărilor computerul standului calculează coeficientul procentual de aderenţă a roţii cu suprafaţa de contact. Coeficientul este egal cu raportul dintre sarcina minimă în timpul oscilaţiilor şi sarcina pe platoul nemişcat. Dacă coeficientul este, în %: a) nu mai mic de 45 – suspensia asigură aderenţă bună; b) mai mare de 25, dar mai mic de 45 - suspensia asigură aderenţă slabă; c) mai mic de 25 - suspensia asigură aderenţă Fig. 7.17. Stand pentru verificarea insuficientă. amortizoarelor prin metoda Rezultatele verificării EUSAMA amortizoarelor se indică pe panou. Ele pot include: forma oscilaţiilor, sarcina pe fiecare roată şi axă a automobilului, valorile calculate a coeficienţilor pentru fiecare amortizor, diferenţa dintre coeficienţii roţilor unei axe etc.

256

8. ECHIPAMENTE PENTRU DIAGNOSTICAREA TEHNICĂ A AUTOMOBILELOR 8.1. Echipamente pentru diagnosticarea instalaţiilor şi mecanismelor motorului Compresiometrul К-52 (fig.8.1) este destinat pentru măsurarea compresiei in cilindrii motoarelor cu aprindere prin scînteie. Caracteristicile compresiometrului: Intervalul de măsurare, MPa 0-1,6; 60x65x165; Dimensiuni, mm 0,9. Masa, kg

Fig. 8.1. Compresiometru К-52 Compresiometrul КР 80/4 (Germania) (fig.8.2) este destinat pentru măsurarea compresiei în cilindrii motoarelor cu aprindere prin scînteie şi cu aprindere prin Fig. 8.2. Compresiometru КР 80/4 (Germania)

comprimare. Intervalul de măsurare, MPa

Compresiograful ZECA 363 (Italia) este destinat pentru măsurarea şi înregistrarea compresiei în cilindrii motorului cu aprindere prin comprimare (fig.8.3). Caracteristicile compresiografului : Intervalul de măsurare, MPa 1-4; 257

0-4.

Dimensiuni, mm 400x530x125; Masa, kg 3,4; Numărul de înregistrări pe o cartelă 8; Accesorii pentru conectare rapidă la motor.

Fig. 8.3. Compresiograf ZECA 363 Pneumometrul LTR (Germania) (fig. 8.4) permite evaluarea parametrilor de stare tehnică: uzura cilindrilor; pierderea elasticităţii sau ruperea segmenţilor; deteriorarea etanşeităţii supapelor şi a garniturii de chiulasă. Aerul comprimat de la compresor la o presiune de 0,6 – 1,0 MPa este admis în cilindru unde se creează o presiune a aerului de 0,5 MPa. Manometrul posedă o scală procentuală (0-100 %). 258

Scăderea de presiune este fixată într-o unitate de timp, prin care se determină gradul de deteriorare a cilindrului.

Fig. 8.4. Pneumometru LTR (Germania) Vacuummetrul TU-1 (fg. 8.5) Star Products (SUA) este destinat pentru măsurarea depresiunii în colectorul de admisie.

Fig. 8.5. Vacuummetru TU-1 Star Products (SUA) 259

Poate fi realizată diagnosticarea: stării tehnice a mecanismului motor ( gradul de etanşare al cilindrilor); stării tehnice a supapelor (jocul termic al supapelor); stării tehnice a dispozitivului vacuummetric de sarcină ( momentul intrării în funcţiune a avansului vacuummetric); regimului de mers în gol al motorului; stării membranei avansului vacuummetric de aprindere. Debitmetrul de gaze scăpate în carter КИ-17999М (fig. 8.6) se cuplează la orificiul de alimentare cu ulei al motorului prin conul de cauciuc. Se încălzeşte motorul pînă la temperatura de regim 85...95 oC, după care se obturează orificiile de ventilaţie şi cel al jojei de ulei, probele efectuîndu-se la regimul de funcţionare în gol, la turaţia maximă, pentru timpii de măsurare de 15-17 sec. Cunoscîndu-se valorile nominale ale debitului de gaze scăpate în carter se apreciază gradul de uzură a grupului piston–cilindru.

Fig.8.6. Debitmetru de gaze scăpate în carter КИ-17999М 260

Caracteristicile debitmetrului: Intervale de măsurare, l/min Erori ale măsurărilor, % Dimensiuni, mm Masa, kg

10-150, 50-250; 2,5; 200x70x70; 1.

Debitmetru pentru jicloare (fig.8.7). Aparatul К7.00.000 este destinat pentru măsurarea debitelor jicloarelor carburatoarelor. Caracteristicile debitmetrului: Volumul rezervorului de apă, l 5; Presiunea aerului în rezervor, MPa 0,05-0,08.

Fig. 8.7. Debitmetru K 7.00.000 Debitmetrul volumetric diferenţial DFM 8D (fig.8.8) efectuează măsurarea precisă a consumului de combustibil şi optimizează consumul de combustibil la autovehicule. 261

Debitmetrul măsoară mărimea fluxului de combustibil spre motor şi mărimea fluxului pe linia de întoarcere. Calculează diferenţa dintre volumele acestor două fluxuri şi transmite rezultatele măsurărilor pe ecran sau la computerul de bord al autovehiculului. Experienţa folosirii acestei sisteme în Europa arată că verificarea precisă a consumului de combustibil la autovehicule dă posibilitate de căpătat o economie de pînă la 20 % numai datorită reglărilor motorului şi a sistemului de alimentare. Caracteristicile debitmetrului: Erori ale măsurărilor, % 0,2; Temperatura de funcţionare, oC -40 +125; 1,6; Presiunea nominală, MPa Intervalul de măsurare, l/oră 4-150.

Fig.8.8. Debitmetru volumetric diferenţial DFM 8 D Instalaţie de verificare a carburatoarelor SteCVICarb-2. Verificarea carburatorului în condiţii de funcţionare reale se realizează pe o instalaţie specială SteCVICarb-2 (fig. 8.9), care asigură funcţionarea carburatorului la toate regimurile de turaţie şi de sarcină ale motorului, precum şi măsurarea consumului de combustibil la aceste regimuri. Instalaţia este prevăzută cu sistemul 262

de aspiraţie, de alimentare, cu aparatele de control şi măsură necesare. Caracteristicile instalaţiei: Presiunea combustibilului, MPa 0,035-0,03; Consumul de combustibil, l/h 0-30; Volumul rezervorului de combustibil, l 8; Puterea, kW 2,5; Dimensiuni, mm 1300x600x700; Masa,kg 60.

Fig. 8.9. Instalaţia SteCVICarb-2

Analizorul STARGAS 898 (8.10 ) este destinat pentru analiza emisiilor de gaze la diagnosticarea motoarelor. 263

Există o posibilitate de conectare a analizorului la reţea cu alte dispozitive. Caracteristica tehnică a analizorului: Clasa de precizie - 0 ; tahometru încorporat ; citirea temperaturii uleiului din motor; analiza opacităţii gazelor pentru motoarele diesel; osciloscop pentru măsurători electrice; tastatură cu raze infraroşii. Măsoară următoarele componente ale gazului de eşapament: a) CO – monoxid de carbon; b) CO2 – dioxid de carbon; c) HC – hidrocarburi nearse; d) O2 – oxigen; e) NOx – oxizi de azot.

Fig.8.10. Analizor de gaze STARGAS 898 Analizorul de gaze GA 570 (fig. 8.11) este destinat pentru analiza emisiilor de gaze la diagnosticarea motoarelor. Caracteristica tehnică a analizorului: Clasa de precizie 0; tahometru încorporat; citirea temperaturii uleiului din motor; analiza opacităţii gazelor pentru motoarele diesel - cu conectare la OP660 (modul opacimetru); osciloscop pentru măsurători electrice; conectare: port serial pentru conectare la 264

modem - PS/2 serial RS485; imprimantă; telecomandă cu raze infraroşii. Măsoară următoarele componente ale gazului de eşapament: a) CO – monoxid de carbon; b) CO2 – dioxid de carbon; c) HC – hidrocarburi nearse; d) O2 – oxigen; e) NOx – oxizi de azot, (se măsoară cu un chit opţional, la cerere). Functii auxiliare: a) Calculează CO corect; b) Calculează factorul Lambda; c) Măsoară temperatura motorului; d) Măsoară turaţia motorului ; e) Verifică (optional) dacă toba catalitică funcţionează corect, prin probe de semnal Lambda (λ); f) Măsoară opacitatea gazelor, conectat cu o cameră de analiză a fumului, model OP 660.

Fig.8.11. Analizor de gaze GA 570 265

Opacimetrul OPACILYT 1030 (fig.8.12) măsoară: opacitatea gazelor, temperatura uleiului, turaţia motorului, concentraţia de funingine în gazele de evacuare. Caracteristica tehnică a opacimetrului: Opacitatea gazelor, % 0-100; Concentraţia de funingine, mg/m3 0-844; 360-8000; Turaţia motorului, rot/min 0-150; Temperatura uleiului, oC 585x230x161; Dimensiuni, mm Masa, kg 8,5.

Fig. 8.12. Opacimetru OPACILYT 1030

Motor-testerul АВТОАС-ПРОФИ-3 (fig.8.13) asigură posibilitate de testare a părţii mecanice a motorului: echilibrul puterii în cilindri, compresia în cilindri, alura presiunii în cilindru, graficul variaţiei presiunii în colectorul de admisie, aprecierea puterii şi a pierderilor mecanice pe baza schimbării vitezei unghiulare sau acceleraţiei/deceleraţiei arborelui cotit al motorului. Caracteristica tehnică a motor-testerului: a) Frecventa rotirii arborelui cotit , rot/min 20-6000; 266

b) Schimbarea frecvenţei rotirii arborelui cotit la 500; deconectarea succesivă a fiecărui cilindru, rot/min c) Influenţa specifică a fiecărui cilindru asupra puterii la deconectarea succesivă a fiecărui cilindru, % 0-100; d) Timpul acceleraţiei arborelui cotit la deschiderea 0,1-10; maximă a clapetei de accelerare, s 0- 2; e) Compresia în cilindri, MPa 0-0,1. f) Depresiunea în colectorul de admisie, MPa

Fig.8.13. Motor-tester АВТОАС-ПРОФИ-3 Testerul multifuncţional Star Auto Boss (fig.8.14) este un echipament de diagnosticare multimarcă pentru modelele de automobile europene, americane şi asiatice. Testerul funcţionează de sine stătător, încorporează propriul sistem de operare, card pentru update-uri de software direct de pe internet, ecran senzitiv şi imprimantă termică pentru tipărirea rapidă a rezultatelor. Echipamentul oferă o acoperire vastă pentru marcile BMW, 267

Mercedes, VW, dar şi suport foarte bun pentru Ford european, Opel (inclusiv CAN), grupul Fiat şi mărcile franţuzeşti.

Fig. 8.14. Tester Star Auto Boss Standurile computerizate de tip СТД (fig. 8.15 şi fig. 8.16) sunt destinate pentru diagnosticarea pompelor de injecţie demontate de pe automobil. Standurile permit verificarea şi reglarea cu precizie înaltă a pompele de injecţie, fabricate în Rusia şi pompele de injecţie a principalelor firme: "BOSCH", "LUCAS", "ZEXEL", "NIPPON-DENSO". Se poate asigura toxicitatea gazelor de evacuare conform normativelor de la Euro 1 pînă la Euro 4 . Standurile computerizate de tip СТД se fabrică în trei versiuni: 1) Microprocesor cu indicaţii numerice; 2) Sistem computerizat cu însoţire informaţională tehnologică ; 3) Sistem computerizat cu însoţire informaţională tehnologică (tip RS) cu panou de măsurare automată prin cîntărire a debitului de combustibil pe ciclu.

268

Fig.8.15. Stand computerizat tip СТД versiunea 1

Fig. 8.16. Stand computerizat tip СТД versiunea 3 Dispozitivul ДД 2110П (fig.8.17)este destinat pentru verificarea şi reglarea injectoarelor diesel. Caracteristica tehnică: Presiunea măsurată, MPa 0-27; 3 1800; Debitul de combustibil pe ciclu, mm /ciclu 3; Timpul verificării, min Volumul rezervorului, l 1,0; Masa, kg 30. 269

Fig. 8.17. Dispozitiv de verificare şi reglare a injectoarelor ДД 2110П Monometru împreună cu setul 3520 (fig. 8.18) este destinat pentru verificarea şi reglarea funcţională a monoinjectoarelor sistemului electronic de alimentare cu combustibil al motorului. Regimurile de funcţionare: a)Compatibil cu sistemele de injecţie monoinjectoare: Bosch, Marelli, Opel, Ford (împreună cu setul 3520); b) Verifică monoinjectoarele; c) Verifică şi reglează mersul la ralanti al motorului; d) Verifică potenţiometrul; e)Verifică funcţionarea mono-injectorului; f) Verifică senzorul de temperatură; g) Simulează o probă de semnal corect lambda.

270

Fig. 8.18. Monometru împreună cu setul 3520 pentru verificarea şi reglarea monoinjectorului electronic Instalaţia ASNU (fig. 8.19) este destinată pentru: a) Controlul vizual al calităţii injectării combustibilului de către injectoare la funcţionare in diferite regimuri (imitarea diferitor turaţii şi sarcini a motorului); b) Controlul etanşeităţii supapelor injectoarelor în poziţia închisă; c) Măsurarea presiunii de deschidere a supapelor injectoarelor mecanice; d) Diagnosticarea înfăşurărilor electromagneţilor injectoarelor la funcţionarea în diferite regime; e) Măsurarea debitului injectoarelor; f) Curăţirea injectoarelor cu ajutorul undelor scurte.

271

Fig. 8.19. Instalaţie pentru diagnosticarea injectoarelor ASNU (Anglia) Regimurile de funcţionare: 1) Testarea simultană a 8 injectoare (mecanice sau electrice); 2) Presiunea din sistem reglabilă continuu (pe toată gama recomandată de 0 – 1,0 MPa); 3) Testarea este ajutată de cicluri automatizate; 4) Timpul de comandă a injectoa-relor poate fi de 3 – 6 – 12 s; 5) Frecvenţa de comandă corespunde turaţiei de motor de 600– 2500–5000-10000 rot/min ; 6) Se poate efectua testarea vizuală a aspectului jetului injectat; 272

7) Se poate efectua testarea vizuală a pulverizării jetului injectat; 8) Comparerea cantitativă a jetului la precizia de 1%; 9) Se pot măsura cantităţile injectate static sau dinamic; 10) Testarea injectoarelor se efectuează în condiţii simulate asemănătoare celor din motor; 11) Testarea presiunii de deschidere la injectoare K/KE-Jetronic; 12) Curăţarea simultană, în vana cu ultrasunete, a 8 injectoare; Pot fi testate următoarele: a) injectoare alimentate superior pentru injecţie multipunct; b) injectoare alimentate lateral pentru injecţie multipunct; c) injectoare centrale (mono/singlepunct); d) injectoare mecanice K/KE-jetronic; e) injectoare de pornit la rece. Caracteristica tehnică: Dimensiuni, mm 550x450x700; Intervalul de turaţii, rot/min 600-20000; Durata injectării,s 1-12; Presiunea, MPa 0-1; Numărul de programe pentru testare 15. Setul universal ZECA 415 (fig. 8.20) este destinat pentru diagnosticarea instalaţiei de răcire/ încălzire a motorului. Are posibilitate de a depista rapid locul neetanşeităţii şi de a înlătura: fisurarea furtunurilor; slăbirea racordurilor; scurgerile de lichid din radiator; defecţiunile fiecărui element ale instalaţiei de răcire a motorului sau de încălzire a salonului. Testerul AE 300100 JONNESWAY (fig. 8.21) este destinat pentru diagnosticarea instalaţiei de răcire/încălzire a motorului la automobilele: Audi A4, A5, A6, Opel, VW, Ford, BMW, Volvo, Citroen, Renault, Peugeot, Fiat, Honda, Toyota, Mitsubishi, Nissan, Mazda, MB.

273

Fig. 8.20. Set universal "ZECA 415"( Italia)

Fig. 8.21. Tester AE 300100 JONNESWAY

Instalaţia SL-033M (fig. 8.22) este destinată pentru schimbarea antigelului din sistemul de răcire al motorului. Permite verificarea: etanşeităţii sistemului de răcire; presiunii de acţionare a supapelor, buşonului radiatorului sau a vasului de compensare; capacităţii de funcţionare a termostatului. Instalaţia КС-121 ES Antifreeze (fig. 8.23) este destinată pentru schimbarea antigelului din sistemul de răcire al motorului. Regimurile de funcţionare: Schimbarea antigelului din Fig. 8.22. Instalaţia SL-033M sistemul de răcire al motorului; spălarea instalaţiei de răcire a 274

motorului; evacuarea aerului din sistem; verificarea etanşeităţii sistemului; măsurarea presiunii de acţionare a supapelor buşonului radiatorului sau a vasului de compensare; aprecierea capacităţii de funcţionare a termostatului; verificarea termo-traductoarelor; verificarea presiunii în sistem; verificarea temperaturii lichidului de răcire. Testerul LT 450 LEITENBERGER (fig. 8.24) are posibilitate rapidă de apreciere a scurgerilor de CO2 în sistemul de răcire al motorului. Gazele de evacuare, сare pătrund în sistemul de răcire se acumulează în partea superioară a radiatorului sau a vasului de compensare. Dacă se verifică acest gaz cu ajutorul testerului LT 450, atunci lichidul din tester va indica la prezenţa CO2 prin schimbarea culorii sale.

Fig. 8.23. Instalaţia КС-121 ES Antifreeze

Fig. 8.24. Tester LT 450 LEITENBERGER 275

Dispozitivul electronic TRIBOCHECK (fig. 8.25) este destinat pentru determinarea stadiului de uzură şi contaminare a uleiului. Determină sigur, simplu si rapid calităţile de lubrifiere, stadiul de îmbătrînire şi gradul de contaminare al uleiului folosit, în comparaţie cu uleiul proaspăt de acelaşi tip. Dispozitivul ИЗЖ (fig. 8.26) este destinat pentru determinarea stadiului de uzură şi contaminare a uleiului. Pentru determinarea conţinutului de impurităţi se folosesc indicatoare de apreciere a impurificării lichidelor. Cu ajutorul indicatoarelor este posibil rapid de primit informaţia despre conţinutul procentual al impurităţilor şi de comparat rezultatele Fig. 8.25. Dispozitiv electronic cu valorile admisibile. TRIBOCHECK Caracteristica tehnică: Temperatura lichidului, oC Intervalul de măsurare a conţinutului de impurităţi, % Timpul verificării, s

20-65; 0-2,0; 10.

Standul КИ-28199 (fig. 8.27) este destinat pentru verificarea pompelor şi filtrelor de ulei. Fig. 8.26. Dispozitiv ИЗЖ Caracteristica tehnică: Intervalul de măsurare a debitului pompelor de ulei, l/min 10-30; Numărul de turaţii al arborelui de antrenare, rot/min 600-3000; Dimensiuni, mm 1090x950x1780; Masa, kg 700. 276

Fig. 8.27.Stand КИ-28199 Laboratorul portativ pentru analiza uleiului şi a combustibilului ПЛАМ-5 (fig.8.28) este destinat pentru verificarea:

Fig. 8.28.Laborator portativ pentru analiza uleiului şi a combustibilului ПЛАМ-5 a) Conţinutului de apă în ulei,% 0-3; b) Cifrei bazice, mgKOH/g ulei 0,7-70; c) Viscozităţii uleiului( în procente faţă de uleiul proaspăt) d)Stadiului de impurificare şi oxidare a uleiului; 277

e) Densitatea combustibilului, kg/dm3 f) Conţinutului de apă în combustibil, % g) Compatibilităţii soluţiilor de diferiţi combustibili.

≤ 1,07; 0,025-15;

Testerul SMC-107(fig.8.29) este destinat pentru verificarea presiunii uleiului în motor şi în transmisia autovehiculului. Testerul conţine două manometre cu intervalele de măsurare: 0 - 1 şi 0 - 2,8 MPa. Accesorii din componenţa setului dau posibilitate de a efectua măsurări practic pentru toate autovehiculele.

Fig. 8.29.Tester SMC-107

278

8.2. Echipamente pentru diagnosticarea sistemului de rulare Stand pentru echilibrarea roţilor DHYN- A-TECH 4750 (fig.8.30) este destinat pentru echilibrarea dinamică a roţilor autocamioanelor, autobuzelor şi altor tipuri de roţi de dimensiuni mari Caracteristica tehnică: a) Monitor LCD; b) Utilizat pentru autocare/autobuse; c) Frînă electrică a axului rotativ; d) Stop de poziţie; e) Program pentru jante; f) Dispozitiv centrat cu 3 punţi pentru roţi autocare; Fig. 8.30. Stand de g) Dispozitiv pentru roţi auto inclus; echilibrare a roţilor h) Cadran de comandă multifuncţional, DHYN- A-TECH simplu şi ergonom. Stand pentru echilibrarea roţilor DHYN- A-TECH 922 (fig. 8.31) este destinat pentru echilibrarea dinamică a roţilor autoturismelor, dubiţelor etc. Caracteristica tehnică: a) Display digital 20,5 mm; b) 3 conuri de la 40 mm pînă la 150 mm; c) Adaptor special pentru roţi de dubiţe (cargo); d) Cadran de comandă simplu şi uşor de folosit; e) Echilibrator profesional pentru garaje şi vulcanizări.

Fig. 8.31.Stand pentru echilibrarea roţilor Stand pentru echilibrarea roţilor DHYN- A-TECH 922 Geodvna 6800 (HOFMAN) (fig.8.32) este 279

destinat echilibrării dinamice ale roţilor. Caracteristica tehnică: a) Includerea automată a distanţei de la roată pînă la stand; b) Monitor VGA; c) Programul de instalare a greutăţilor; d) Rotirea automată a roţii în ambele planuri de echilibrare; e) Volum mare de informaţii (în peste 20 de limbi).

Fig. 8.32.Stand pentru echilibrarea roţilor Geodvna 6800 HOFMAN

Dispozitivul Inflatron este un aparat electronic de precizie (fig. 8.33), ce permite umflarea automată a roţilor la presiunea necesară pînă la maxim de 0,4 MPa. Avantajele acestui dispozitiv de umflare sunt: precizia mare asigurată de sistemul electronic de control al presiunii, precum şi siguranţa în timpul procesului de umflare. Dispozitivul poate fi instalat direct pe aparatul de dejantat al roţii cu ajutorul unui suport.

Fig. 8.33. Dispozitiv Imflatron

280

Instalaţie de măsurare a geometriei FWA 515 Bosch (fig. 8.34) reprezintă un aparat cu transmisie radio între capetele de măsurare şi unitatea centrală, care conţine staţii de încărcare pe cărucior cu oferirea unei manipulări mai rapide în procesul de măsurare. Domeniul de măsurare al senzorilor ±24. Pentru procedura standard de măsurare a geometriei nu este nevoie de plăci turnante electronice. Tehnică de măsurare CCD fără erori chiar şi în cazul radiaţiilor solare intense. Capete de măsurare cu afişaj LED şi sistem electronic de punere la orizontală. Cu interfaţă grafică bazată pe Windows

Fig. 8.34. Instalaţie de măsurare a geometriei FWA 515 Bosch Instalaţia HB 518 (fig. 8.35) oferă o tehnică de măsurare CCD fără erori chiar şi în cazul radiaţiilor solare intense. 8 senzori fac posibilitatea de măsurare fară erori a tuturora parametrilor roţilor pentru o gamă largă de modele de automobile. Este posibilitatea reglării manuale. Instalaţia de măsurare a geometriei HUNTER DSP-400 (fig. 8.36) face posibilitatea de efectuare a verificării şi reglării 281

geometriei roţilor, de verificat geometia caroseriei. Precizia măsurărilor constituie 0,1 mm la lungimea caroseriei.

Fig. 8.35. Instalaţie HB 518 CCD Wheel

Fig. 8.36. Instalaţie HUNTER DSP -400

8.3. Echipamente pentru diagnosticarea sistemului de direcţie Dispozitivele ISL-М.01 şi ISL-М.02 (fig. 8.37) sunt destinate pentru măsurarea jocului sumar în sistemul de direcţie a autoturismelor, autocamioanelor, autobuzelor şi troleibuzelor; măsoară unghiul sumar de rotire al volanului pînă la începutul mişcării roţilor de direcţie şi unghiul sumar de rotire al volanului la acţionarea asupra lui cu o forţă conform normativelor.

Fig. 8.37. Dispozitive ISL-М.01 şi ISL-М.02

282

Principiul de funcţionare al dispozitivului se bazează pe măsurarea unghiului de rotire al volanului autovehiculului, prin transformarea semnalului impulsiv al traductorului optico-mecanic al unghiului de rotire, în intervalul de reacţionare a traductorului de mişcare a roţilor de direcţie, la rotirea volanului în ambele părţi (fig. 8.38). Caracteristica tehnică: Dimensiunile volanului, mm 360-680; Sensibilitatea traductorului de mişcare a roţilor, mm 0,10; Prezentarea informaţiei numerică; Dimensiuni, mm 420x125x125; Masa, kg : blocului de măsurare 3; traductorului de mişcare a roţilor 7,5. Funcţii: a) Măsurarea jocului sumar în intervalul,grade 0-120; b) Calcularea automată a valorii medii a jocului pe baza la cîteva măsurări ( pînă la 9 măsurări); c) Introducerea numărului de înregistrare al autovehicului şi memorizarea lui după deconectarea sursei de energie; d) Transmiterea automată a rezultatelor la computerul central.

Fig. 8.38. Măsurarea jocului sumar al sistemului de direcţie 283

Dispozitivul ISL 401М (fig. 8.39) este destinat pentru măsurarea jocului sumar în sistemul de direcţie a autoturismelor, autocamioanelor, autobuzelor şi troleibuzelor. Dispozitivul ISL 401М măsoară unghiul sumar de rotire al volanului pînă la începutul mişcării roţilor de direcţie. Dispozitivul constă din blocul de măsurare cu ecran numeric şi traductorul momentului de mişcare a roţii cu sprijin în janta roţii.

Fig. 8.39. Dispozitiv ISL 401М Caracteristica tehnică: Intervalul de măsurare a jocului sumar în sistemul de direcţie,grade 0-30; Unghiul de înregistrare a momentului de începere a mişcării roţii de direcţie,grade 0,06; Dimensiuni, mm: blocul principal ( 415…610) x135x140; traductorul momentului de mişcare a roţii 455×150×310. Dispozitivele DL-003 şi DG-015 (fig8.40) sunt destinate pentru verificarea existenţei jocurilor în rulmenţi, articulaţii şi în 284

alte elemente mişcătoare ale suspensiei şi sistemului de direcţie a automobilului , precum şi pentru aprecierea gradului de uzură a lor. Funcţii: a) Diagnosticarea profundă a suspensiei şi a sistemului de direcţie; b) Platourile dispozitivelor simulează toate sarcinile posibile care acţionează asupra suspensiei şi a sistemului de direcţie în timpul mişcării automobilului; c) Dispozitivele pot fi instalate pe elevator sau în canal de examinare; d) DG-015 are sistem de sincronizare a mişcării platourilor, ceea ce asigură transmiterea sarcinilor egale la roata din dreapta şi la roata din stînga;

a

b

Fig. 8.40. Dispozitivele DL-003 şi DG-015: a- amplasat în canalul de vizitare; b- pe elevator e) Sarcina este creată de o instalaţie hidraulică; f) Dirijare de la distanţă; g) Lanternă halogenă încorporată. Caracteristica tehnică: Sarcina pe platouri, kg

DL-003 3000 285

DG-015 15000;

Cursa platourilor, mm Puterea, kW Tensiunea, V Dimensiunile platformelor, mm Masa dispozitivului fără instalaţia hidraulică, kg Masa instalaţiei hidraulice, kg

40 2,2 220/380 440x525x100

80; 3; 380; 700x800x250;

150 80

520; 140.

8.4. Echipamente pentru diagnosticarea sistemului de frînare Linia HOFMANN - SAFELANE PRO II (fig. 8.41) este destinată pentru inspecţia tehnică şi diagnosticarea autoturismelor. Linia include: BREKON 141-4 - Stand pentru testarea frînelor Caracteristica tehnică: Lăţimea de testare, mm 800…2200; 4000; Sarcina maximă pe axă, kg 202; Diametrul rolelor, mm Viteza de testare, km/h 5; Puterea motorului, kW: 2 x 3,7; Domeniu de forţă, kN 0…8; Alimentare electrică, V 380. Dispozitiv pentru măsurarea efortului pe pedală. CONTACTEST 2100 - testarea suspensiei cu măsurarea sarcinii pe punte

Fig. 8.41. Linia HOFMANN - SAFELANE PRO II

Caracteristica tehnică: Lătimea de testare, mm

800… 2210; 286

Frecventa, Hz 0 … 25; Sarcina maximă pe axă, kg 2000; Alimentare electrică, V 380; Puterea electrică a motorului, kW 2 x 1,1; Unitate centrală de comandă, inclusiv telecomandă; PC, Monitor color 14“; Tastatura si mouse; Imprimantă color A4; Interfaţă RS 232 ; Soft utilizator cu baza de date+conectica; Dimensiuni, mm 630x1700x450; Optional: tester parallelism. Avantaje: Linie de testare modulară bazată pe programe standard de testare a paralelismului, suspensiei şi sistemului de frînare. Standul BD 640 (fig. 8.42) este destinat pentru diagnosticarea sistemului de frînare a autoturismelor. Standul de frînare cu role permite de diagnosticat autovehicule cu masa maximă de 4000 kg şi cu lăţimea ecartamentului 800-2200 mm. Computerul primeşte informaţia de la setul de role. Aprecierea rezultatelor măsurărilor se prezintă în formă de diagrame colorate cu indicaţii numerice în dependenţă de valorile admisibile. Informaţiile textuale aduc la cunoştinţa operatorului datele despre defecţiunile autovehiculului. Caracteristica tehnică: Viteza la verificare, km/h 2,7; Puterea motoarelor, kW 2x3,7; Rotire reversivă a rolelor pentru autovehiculele 4x4. Include setul de asigurare a programelor ASA-Network şi Beissbarth BNET, care permite de conectat diferite dispozitive întro reţea unică.

287

Fig. 8.42. Standul BD 640 Aparatul ЭФФЕКТ- 02 (fig. 8.43) este destinat pentru verificarea sistemelor de frînare a autoturismelor, autocamioanelor, autobuzelor şi autotrenurilor la efectuarea: inspecţiei tehnice anuale; expertizei autotehnice a autovehiculelor; verificării în procesul de exploatare şi în alte cazuri, cînd este necesar operativ de verificat starea sistemului de frînare a autovehiculelor. Funcţionarea aparatului este bazat pe măsurarea în timpul frînării, cu ajutorul traductoarelor, a acceleraţiei şi forţei. Pe baza măsurărilor aparatul calculează automat: viteza iniţială de frînare; spaţiul de frînare; abaterea liniară a autovehiculului în timpul frînării ;timpul de acţionare a sistemului de frînare. Rezultatele măsurărilor pot fi tipărite la o imprimantă portativă, în formă de proces verbal cu indicarea numărului de înmatriculare a autovehiculului. Aparatul poate să lucreze în componenţa liniilor automatizate, destinate 288

inspecţiei tehnice a autovehiculelor, cu posibilitatea de a transmite informaţia în computerul personal. Caracteristica tehnică: Intervalul de măsurare a deceleraţiei, m/s2 0-9,81 Intervalul de măsurare a forţei de apăsare pe pedală, N 100-1000; Intervalul de măsurare a spaţiului de frînare, m 0-50; Intervalul de măsurare a vitezei iniţiale de frînare, km/h 20-50; Intervalul timpului de acţionare a sistemului de frînare, s 0-3; Erori ale măsurărilor, % 4-5; Dimensiunile blocului de măsurare, mm 220x75x50; şi masa, kg 0,4; 135x95x70; Dimensiunile traductorului de forţă, mm şi masa, kg 0,5; Intervalul de temperatură, oC -10 +45; Puterea, W 2; Tensiunea, V 12.

Fig. 8.43. Aparatul ЭФФЕКТ- 02 289

8.5. Echipamente pentru diagnosticarea profundă a automobilelor Standul LPS 3000 MAHA (fig. 8.44) este destinat pentru diagnosticarea profundă a autoturismelor după parametrii ecologici, tracţiune-putere, viteză. Este posibilă măsurarea puterii pînă la 520 kW la viteza maximă pînă la 250 km/h. La stand se poate aprecia: puterea motorului, momentul de torsiune al motorului, puterea la roţile de tracţiune, puterea pierderilor mecanice, precizia indicaţiilor vitezometrului, acceleraţia maximă a automobilului, indicii ecologici de funcţionare a motorului sub sarcină, consumul de combustibil.

Fig.8.44. Stand LPS 3000 MAHA (Germania)

Linia de diagnosticare " BOSCH SDL 260 Test GmbH" (fig. 8.45) asigură: măsurarea forţei de frînare a frînelor de serviciu şi de parcare; convergenţei sumare a roţilor ambelor punţi; 290

aprecierea stării suspensiei autovehiculului pe baza amplitudinei oscilaţilor după frînare.

Fig.8.45.Linie de diagnosticare " BOSCH SDL 260 Test GmbH" La baza funcţionării liniei de diagnosticare stă principiul măsurării directe a forţei de frînare cu ajutorul traductoarelor instalate sub platourile de măsurare.Traductoarele măsoară forţa care acţionează aupra platoului în rezultatul frînării autovehiculului. Forţele de frînare se înregistreză de către traductoare pe tot parcursul frînării şi se prelucrează la computer.Valoarea forţei maxime se indică pe panou.Toate valorile intermediare ale forţei de frînare, cu intervalul de 0,05 s, se tansmit la imprimantă şi se indică în raportul de verificare. Panoul este înzestrat cu indicator în culori (roşu,galben, 291

verde )a eficacităţii frînării şi neuniformităţii forţelor de frînare la roţi pentru fiecare axă. Valoarea convergenţei sumare a roţilor fiecărei punţi se determină la trecerea autovehiculului peste dispozitivul de măsurare a convergenţei. Dispozitivul constă din două platouri paralelemişcător şi staţionar. Deplasarea laterală a platoului mişcător, datorită convergenţei roţilor, se măsoară de către traductorul încorporat şi se prelucreză la computer. Valoarea convergenţei sumare( în mm) se indică pe panou şi se tipăreşte la imprimantă. Date tehnice: Viteza deplasării autovehiculului în timpul verificării, km/ h Temperatura în timpul verificării,oC

-20

5- 10; +40.

Sonometru digital DT-8852 (fig. 8.46) este un aparat profesional, foarte performant şi fiabil. Trusa completă contine sonometrul, cablu USB de conectare la PC, CD-ul cu softul aferent, trepied, baterie, alimentator 220V/9V 0.5A, şurubelniţă pentru calibrare, totul ambalat intr-o valiză specială pentru depozitare şi transport.Valorile măsurate pot fi transferate în timp real pe un laptop sau înregistrate în memoria internă pentru prelucrări ulterioare pe calculator. Domeniu de utilizare: a) Măsoară nivelul de zgomot la funcţionarea motorului şi la circulaţia autovehiculelor; b) mijloc de măsurare şi monitorizare a nivelului global de presiune acustică dB, în: 1) procese tehnologice industriale; 2) sisteme de condiţionare şi ventilaţie; 3) locuri de muncă, birouri , hale de producţie,etc. Domeniu de masură: 30~130dB la frecvente intre 31,5Hz-8KHz. Domenii de masură a zgomotului: mic 30~ 80dB; mediu 50~ 100dB; mare 80~ 130dB; auto 30~ 130dB. 292

Sonometru digital DT-8852

Fig. 8.46.

Fig. 8.47.

Motor-tester SUN SMP-4000

Motor-testerul SUN SMP-4000 (fig. 8.47) este destinat pentru a verifica: a) funcţionarea tuturor traductoarelor şi a mecanismelor executive; b) compresia în cilindri; repartizarea puterii pe cilindri; c) debitul injectoarelor; d) funcţionarea mecanismului de distribuţie a gazelor; e) funcţionarea sistemului de aprindere; f) regimul termic al motorului pe baza temperaturii uleiului; g) etanşeitatea sistemului de admisie etc.

293

BIBLIOGRAFIE 1. M. Stratulat, C. Andreescu. Diagnosticarea automobilului. – Bucureşti, 1997, -320 p. 2. C. Sălăjan ş.a. Diagnosticarea automobilelor. - Braşov, 2005, -319 p. 3. T. Nagy, C. Sălăjan. Exploatarea şi tehnica transportului auto.Bucureşti, 1982, -317 p. 4. V. Ene ş.a. Tehnologii avansate la alimentarea motoarelor auto.Chişinău, 2003, -306 p. 5. V. Canarciuc. Tehnicescoe obslujivanie, remont i hranenie avtotransportnîh sredstv. Vol. 1. -Kiev, 1991, -359 p. 6. C. Hilohi, M. Untaru. Metodele şi mijloacele de încercare a automobilelor. – Bucureşti, 1982, -283 p. 7. E. Cuzneţov. Tehnicescaia ăxploataţia avtomobilei.- Moscova, 1991, -413 p. 8. G. Cramarenco. Tehnicescaia ăxploataţia avtomobilei. – Moscova, 1983, -488 p. 9. Gh. Fraţilă ş.a. Automobile. Cunoaştere, întreţinere şi reparare.Bucureşti, 2001, -442 p. 10.G. Spicichin ş.a. Diagnostirovanie tehnicescogo sostoiania avtomobilei. - Moscova, 1983, -368 p. 11.F.Căpruciu ş.a. Anvelopele autovehiculelor. Exploatare, întreţinere, reparare. -Bucureşti, 1990,-192 p. 12.V. Poroseatcovschi, T. Russu . Avtomobili. Osnovî construcţii.Chişinău,Tipografia Centrală: 2008, -520 p.

294

CUPRINS 1. Principiile generale ale diagnosticării autovehiculelor 1.1. Noţiuni generale 1.2. Domeniile de utilizare a diagnosticării în cadrul întreţinerilor tehnice 1.3. Tipuri de diagnosticare 1.4. Clasele diagnosticării tehnice 1.5. Tehnologia şi structura procesului de diagnosticare 1.6. Rolul diagnosticării în procesul de exploatare al automobilelor 1.7. Parametrii de diagnosticare

3 3 4 6 8 10 12 14

2. 2.1. 2.2. 2.3.

Diagnosticarea stării tehnice a motorului Noţiuni generale Diagnosticarea generală a motorului Diagnosticarea în profunzime a motorului

19 19 20 29

3. 3.1. 3.2. 3.3.

Diagnosticarea transmisiei Diagnosticarea generală a transmisiei Diagnosticarea pe elemente a transmisiei Diagnosticarea transmisiei automate

121 121 125 139

4. 4.1. 4.2. 4.3.

Diagnosticarea sistemului de rulare Diagnosticarea pneurilor Echilibrarea roţilor Verificarea geometriei roţilor de direcţie

144 144 149 155

5. Diagnosticarea sistemului de direcţie 5.1. Aspecte generale 5.2. Diagnosticarea sistemului de direcţie după jocul unghiular şi efortul la volan 5.3. Diagnosticarea servomecanismului de direcţie

184 184

295

187 191

6. 6.1. 6.2. 6.3.

Diagnosticarea sistemului de frînare Verificarea stării tehnice în exploatare Diagnosticarea sistemului de frînare în condiţii de drum Diagnosticarea sistemului de frînare la standuri specializate 6.4. Diagnosticarea sistemelor de frînare cu antiblocarea roţilor

202 202 206

7. 7.1. 7.2. 7.3. 7.4.

Diagnosticarea suspensiei Aspecte generale Diagnosticarea arcurilor Diagnosticarea amortizoarelor Echipamente de diagnosticare a suspensiei

237 237 240 242 252

8.

Echipamente pentru diagnosticarea tehnică a automobilelor Echipamente pentru diagnosticarea instalaţiilor şi mecanismelor motorului Echipamente pentru diagnosticarea sistemului de rulare Echipamente pentru diagnosticarea sistemului de direcţie Echipamente pentru diagnosticarea sistemului de frînare Echipamente pentru diagnosticarea profundă a automobilelor

8.1. 8.2. 8.3. 8.4. 8.5.

Bibliografie

214 224

257 257 279 282 286 290 294

296