maanantai 17. marraskuuta 2014

Moottorinohjausjärjestelmä teoriaa part3 (anturit ja toimilaitteet)

Tämä merkintä käsittelee eri käyttöolosuhteissa tarvittavia antureita ja toimilaitteita.


Kylmäkäynnistys/rikastus

Induktiivinen anturi

  • Käytetään mm. moottorin pyörintänopeuden tunnistukseen ja kampiakselin asennon tunnistukseen.
 (moottorin ohjainlaitteen tulee olla jatkuvasti selvillä kampiakselin asennosta,   jotta sytytys saadaan tapahtumaan juuri oikealla hetkellä)
  • Toiminta perustuu sähkömagneettiseen induktioon.
  • Tuottaa vaihtosähköä.
* Muutoksia mittaamalla saadaan tietoa 
esim. akselin asemasta tai pyörimisnopeudesta.

  • Induktiivisia antureita käytetään myös ABS-, ESP- ja ASR-järjestelmissä. (renkaiden pyörintänopeuksien mittaamiseen)
  • Induktiivisten antureiden ongelmana on se, että sen kestomagneettiin tarttuu helposti metallinpalasia tai metallijauhoa, jotka häiritsevät sen signaalia

Hall-anturi

Hall-anturin toimintaperiaate. Anturielementti on kuvassa näkyvä puolijohdelevy. Oikeassa reunassa on esitetty elektroniin vaikuttava magneettinen voima ns. oikean käden säännön perusteella.
  • Hall-anturi on nimetty Edwin H. Hall:in mukaan.
  • Hall-anturi sijaitsee yleensä virranjakajan sisällä, ja sen tehtävä on kertoa ohjausyksikölle, milloin antaa kipinä.
  • Hall-anturia käytetään samaan tarkoitukseen kuin induktiivisiakin antureita, eli aseman ja pyörintänopeuden mittaamiseen. ESP-järjestelmissä Hall-anturia käytetään esim. ajoneuvon liikettä mittaavana kiihdytysanturina.
  • Hall-anturin toimintaa voidaan testata yleismittarilla tai oskilloskoopilla.

Lämpötunnistus/resistiviset anturit

  • Resistiivisten antureiden vastusarvo muuttuu jonkin ulkoisen suureen, kuten lämpötilan mukaan.
  • Tutuimpia resistiivisiä antureita ovat erilaiset lämpömittarit, kuten jäähdytysnesteen, imuilman ja öljynlämpömittarit.
  • Näiden antureiden vastusarvo voi lämpötilan nuosun myötä joko kasvaa tai pienentyä. (PTC- ja NTC-vastukset)
  • On syytä huomata, että kaikki resistiiviset anturit eivät aina mittaa lämpötilaa. 
  • Resistiiviset anturit voidaan testata mittaamalla niiden vastusarvo eri toimintatiloissa.

Lämmityskäyttö/joutokäynnin tasaus

(Lämpötunnistin löytyy jo ylemmästä kohdasta.)

Kaasuläpän asentotunnistin

  • Kaasuläppä on toimilaite, joka sijaitsee yleensä moottorin imuputkistossa. Kaasutinmoottoreissa läppä on yleensä rakennettu itse kaasuttimeen, mutta ruiskutusmoottoreissa käytetään yleensä erillistä kaasuläppäkoteloa, jonka läpi ilma virtaa moottoriin.
  • Kaasuläpän asento tunnistetaan usein eräänlaisella potentiometrillä.
Potentiometrin keskeinen ominaisuus on
portaaton säädettävyys.
Yleisessä potentiometrimallissa on hevosenkengän
 muotoinen vastuspinta tai vastuslangasta tehty käämi, 
jonka kumpaankin päähän on kytketty liitosnasta.


Kaasuläppä


Askelmoottori

  • Askelmoottori on eräs sähkömoottorin tyyppi, jossa pyöriminen voidaan toteuttaa askelittain, parhaimmillaan jopa puoli astetta kerrallaan ilman takaisinkytkentää akselin asennosta.
  • Askelmoottorin ohjaukseen tarvitaan erillinen ohjauspiiri.
  • Askelmoottoria käytetään tarkkaa paikoitusta tarvittavissa kohteissa.

Solenoidi

  • Solenoidi on sähkömagneetti, joka yksinkertaisimmassa muodossaan koostuu käämistä ja rauta sydämestä.
  • Solenoidin magneettikentän voimakkuuteen vaikuttaa kelaan johdettu virta, kelan kierrosten määrä, ja sen ytimen permeabiliteetti.
  • Solenoidia voidaan pitää sähkömekaanisena laitteena, joka muuntaa sähkövirran mekaaniseksi liikkeeksi sähkömagnetismin avulla.

Kiihdytys/rikastus/max.teho

Kaasupolkimen asentotunnistin

  • Kaasupolkimen asennon tunnistamiseen on kaksi vaihoehtoa:
1. Mekaaninen: Kaasuläppää ja kaasuvaijeria               
hyväksikäyttäen         
(ei enään käytössä uusissa autoissa)
2. Sähköinen: Ohjausyksikkö tunnistaa kaasupolkimen
asennon sähköisesti         
(uusissa autoissa)

Nakutustunnistin


  • Nykyaikaisissa sytytysjärjestelmissä on tärkeää tunnistaa nakuttaen tapahtuva palaminen. 
  • Nakutustunnistin muuttaa moottorin värähtelyn sähköiseksi signaaliksi.
*Tästä signaalista ohjainlaite saa tiedon                    
nakuttavasta palamisesta ja korjaa tarvittaessa
säätöarvoja sen sen mukaan.                                         

  • Nakutusanturin sijainti on valittu niin, että se tunnistaa jokaisen sylinterin nakutuksen. (yleensä ruuveilla sylinterilohkossa)
  • Nakuttavasta palamisesta syntyvän värähtelyn taajuus poikkeaa kaikista muista moottorin käydessä syntyvistä värähtelyistä.

Lambda-anturi

  • Mittaa palamistapahtuman tehokkuutta pakokaasujen jäännöshappipitoisuudesta ja säätää polttoaineseosta tarvittaessa joko rikkaammalle tai laihemmalle, jotta palamine olisi mahdollisimman tehoksta.
* Ei ole toiminnassa täyskaasulla,
käynnistäessä eikä kylmällä moottorilla,
 koska tällöin seoksen pitää olla tavallista rikkaampaa.
  • Sijaitsee pakoputkessa ennen katalysaattoria. (OBD-järjestelmissä myös katalysaattorin jälkeen.)
  • Pakokaasuihin jää palamistapahtumassa jonkin verran happea. Tämän niin kutsutun jäännöshapen määrä riippuu moottorin seossuhteesta. 
* Jäännöshapen määrästä käytetään termiä ilmakerroin.

  • Kun ilman-polttoaineseoksen suhde on 14,7:1, sanotaan, että labda=1 (stökiömetrinenseos).
* Ilman määrä vastaa palamiseen     
teoriassa tarvittavaa ilmamäärää.

  • Lambda-antureita on kahdenlaisia : Zirkoniumoksidiantureita ja titaniumoksidiantureita.
* Zirkoniumoksidianturi kehittää itse jännitteen.
* Titaniumoksidianturi vaatii erillisen jännitteen syötön

Zirkoniumoksidianturi:

  • Zirkoniumoksidianturissa on zirkoniumoksidielementti, joka on suorassa kosketuksessa pakokaasujen kanssa. (Sisäpuoli puolestaan on yhteydessä ulkoilmaan.) 
  • Peitetty huokoisella platinakerroksella, joka toimii elektrodina.
  • Zirkoniumoksidielementti alkaa johtaa sähköä n. 300 asteessa, joka on samalla anturin toimintalämpötila.
  • Kun happipitoisuus on erilainen elementin elementin eri puolilla, sen päiden välille syntyy jännite, jota kutsutaan lambdajännitteeksi. 

Titaniumoksidianturi: 

  • Titaniumoksidianturi ei saa aikaan jännitettä, vaan titaniumoksidianturi perustuu resistanssin muutoksiin. Kun pakokaasujen jäännöshapen pitoisuus muuttuu, muuttuu myös anturin resistanssi. 
  • Titaniumoksidianturi ei tarvitse toimiakseen vertailuilmaa, joten siitä voidaan tehdä pienenmpi kuin zirkoniumoksidianturista.
  • Titaniumoksidiantureiden toimintanopeus on zirkoniumoksidiantureita parempi, mutta ne ovat myös kalliimpia. 

Lambda-anturin testaus: 

  • Lambda-anturin toiminta voidaan testata oskilloskoopilla tai auton omalla itsediagnoosijärjestelmällä. Lambda-anturin toiminta hidastuu sen vanhentuessa, joten huonokuntoinen anturi voidaan tunnistaa signaalin muuttumisnopeudesta.

Täyskuorma-ajo/max.teho

(Täyskuorma-ajossa käytetään edellisessä kohdassa mainittuja kaasupolkimen asentotunnistimia ja kaasuläpän asentotunnistinta)

Moottorijarrutus

(Moottorijarrutuksessakin käytettävät tunnistimet löytyvät jo ylemmistä kohdista : kaasuläpän asentotunnistin ja pyörintänopeuden tunnistin)



Osakuorma-ajo

(Jälleen kerran jo tutuksi tullut kaasuläpän asentotunnistus)

Ajo vuoristossa


  • Vuoristossa ajaessa ilma on ohuempaa, joten ulkoilman ja imusarjan paineita on tarkkailtava, ettei paine ero aiheuta liiallista ilman kiskomista koneeseen. 




maanantai 10. marraskuuta 2014

Moottorinohjausjärjestelmä teoriaa part2 (moottorin käyttöolosuhteet)

Teoriaopiskelu jatkuu käyttöolosuhteiden muodossa.

Kylmäkäynnistys = Rikastus

  • - Varmistetaan sytytyskelpoisen seoksen määrä sytytystulpan alueella. 
*Kilo polttoainetta vaatii täydelliseenpalamiseen 14,5kg ilmaa.
 *Toteutus suuttimen aukioloajalla (aukioloaika riippuu 
lämpötilasta - tunnistus lämpötila-antureilla)
(Huom: Jos auto ei strattaa voi vikaa olla mm. akun jännitteessä, polttoainepumpussa tai tulpissa. )
(Omakohtaista kokemusta lämpötila-anturin ongelmista jo onkin)

Lämmityskäyttö = Joutokäynnin tasaus  

  • Pyörintänopeus tärkeässä asemassa.
  • Ilman ja polttoaineen seoksen oikea suhde : Jotta kylmä moottori jaksaisi käydä joutokäyntiä samalla kierrosluvulla kuin lämmin, tulee sen saada enemmän täytöstä suhteessa kierroslukuun. (Lisätään mootttorin ilmansaantia)
* Ilmaa lisätään avaamalla kaasuläppää.                 
* Ilman määrää vähennetään, kun moottori lämpiää.
  •  Lämmityskäyttöjakso on suoritettu, kun jäähdytysnesteen lämpötila moottorin käynnistyksessä oli alle 35 °C ja nousi sitten yli 70 °C:seen.

Kiihdytys = Rikastus/max.teho

  •  Tehon tarve on suuri eli seosta pitää rikastaa.
  •  Kiihdytyksessä labda-anturi lakkaa toimimasta.

Täyskuorma-ajo = max.teho

  • Tehon tarve on suurimmillaan.
  •  Pienin mahdollinen polttoaineen kulutus ei ole enään tärkeää.
* Siirrytään rikkaamaalle seokselle. (Liika polttoaine
aiheutaa kuitenkin tarpeettomia päästöjä 
eli säädön tulee olla tarkka)

 Moottorijarrutus


  • Moottorijarrutus on auton nopeuden hidastamista moottorin tuottaman vastuksen avulla.
  • Polttoaineen syöttö on tarpeeton, kun ei tavita tehoa ei tarvita palamistakaan. 
  • Syöttä voidaan katkaista kokonaan määrätyllä kierroslukualueella. 

Osakuorma-ajo


  • Polttoaineen ominaiskulutus pyritään saamaan minimiin
* Seos on laihaa, joten sytytystä pitää aikaistaa.

Ajo vuoristossa

  • Oheneva ilma aiheuttaa täytösasteen pienenemisen.
* Palamiseen tarvittava happi vähenee, joten          
suihkutusmäärää pitää sopeuttaa sen mukaisesti






maanantai 3. marraskuuta 2014

Moottorinohjausjärjestelmä teoriaa part 1 (sytytystulpan merkinnät)

TULPAN MERKINTÖJEN TUTKIMISTA:

Tässä jaksossa lähes jokainen päivä on teoria opintoja, joten käytännön tehtävistä ei juuri tule merkintöjä muutamaan viikkoon. 


Saatiin teoriaopettajalta tehtävä, jossa piti selvittää  mitä tulpan merkintä tarkoittaa.

Otetaan esimerkiksi mopossa yleinen BR9ES.
(NGK)

Mitä kirjaimet tarkoittavat?


Ensimmäinen kirjain tarkoittaa kierteen kokoa

Kirjain Kierteen koko Avaimen koko
A 18 mm 25,4 mm
B 14 mm 20,8 mm
C 10 mm 16,0 mm
D 12 mm 18,0 mm
E 8 mm 13,0 mm
G PF1/2 23,8 mm
J 12 mm 18,0 mm
AB 18 mm 20,8 mm
BC 14 mm 16,0 mm
BK 14 mm 16,0 mm
DC 12 mm 16,0 mm


Toinen kirjain tarkoittaa rakenneominaisuutta (tämä ei kuitenkaan koska kaikkia tulppamerkkejä)

Kirjain Rakenne
L Kompakti (shorty)
M Kompakti (bantam)
P Ulkoneva eriste
R Resistori (häiriönpoistaja)
U Pinta- tai puolipintapurkaus
Z Induktiivinen resistori

Numero tarkoittaa lämpöarvoa 

(2 kuumin 13 kylmin)

Kolmas kirjain tarkoittaa kierteen pituutta

Kirjain Kierteen pituus
E 19,0mm
H 12,7mm
I tai L 11,2mm
EH Puolikierre Kokonaispituus: 19,0 mm, Kierre: 12,7 mm
F Tyyppi A-F: 10,9 mm Tyyppi B-F: 11,2 mm Tyyppi B-EF: 17,5 mm

 

Neljäs kirjain tarkoittaa sytytyspään rakennetta

Kirjain Rakenne
C Pienikulmainen sivukärki
F Kartioistukka
G Ohut nikkeliseoksinen keskikärki
GV Keskikärki kulta-palladiumia, erikoisrakenne
J 2 pidennettyä sivukärkeä
K 2 sivukärkeä
T 3 sivukärkeä
Q 4 sivukärkeä
P Platinakärki
S Kuparisydäminen keskikärki
U Puolipintapurkaus
V Keskikärki kulta-palladiumia
VX Platinainen keskikärki ja erikoissivu-elektrodi
IX Iridiumkärki, NGK:n uutuus
W Volframikärki
X Tehostinkärki
Y V-urallinen keskikärki
EG Platinakärki ja U-urainen sivuelektrodi

 

 (Lähde: http://www.motot.net/wiki/Sytytystulpat )

(HUOM: nelisylinterisen koneen sytytysjärjestys on 1,3,4,2)

Kuvan Volvossa on kaksoiskipinä puola

 
Kaksoiskipinäpuolan kytkentälaavio

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

sunnuntai 2. marraskuuta 2014

Volvo S40 käyntihäiriö

Luokkakaverini Jennyn Volvossa oli pientä käyntiinlähtemis ongelmaa ja tehohäviötä. Jenny toi Volvon koululle, jotta saisimme vian selville. 
Aloitimme lukemalla vikakoodit ja sieltä löytyikin kaksi koodia, polttoaineesta ja vääntömomentin ohjauksesta.
Vikakoodien perusteella tarkastimme polttoaineen paineen ja huomasimme, että se on ohjearvoa alhaisempi.

Tälläkertaa asia jätettiin kuitenkin sikseen ja Jenny tekee itse tarvittavat toimenpiteet ongelman ratkaisemiseksi.