Wyposażenie warsztatu

5 miesięcy temu  30.12.2022, ~ Administrator,   Czas czytania 8 minut

Do warsztatu trafia e-auto i…?

Wydzielone stanowisko dla e-pojazdów to pojazd wyróżniony odpowiednio wypełnionymi i dobranymi oznacznikami. Miejsce pracy oznaczamy odpowiednim wygrodzeniem czy słupkami i kolorowym łańcuchem lub taśmą. Musimy mieć pewność, że przystępujemy do bezpieczne

Samochody z napędem elektrycznym, tak jak wszystkie inne pojazdy mechaniczne, muszą być serwisowane, naprawiane, a po wypadkach szczególnie ostrożnie traktowane. Zakres prac i zagrożeń w trakcie tych działań różni się znacznie w porównaniu do tych samych realizowanych przy samochodach z napędami (tylko) spalinowymi.

W co wyposażać warsztaty? Jakie narzędzia i urządzenia stają się konieczne wraz ze zmianami w parku pojazdów obecnych na naszych drogach? Dlaczego są to specjalne testery czy narzędzia pomiarowe? Jak bardzo pomocne okazują się diagnoskop i oscyloskop? W artykule zebraliśmy odpowiedzi od dostawców wyposażenia dla nowoczesnych warsztatów, które chcą profilować swą działalność z myślą o „elektromobilności”.
Bez wątpienia rynek samochodów elektrycznych i hybrydowych plug-in jest jednym z najszybciej rozwijających się na świecie, również w Polsce. O ile w naszym kraju obecnie tych pojazdów nie jest dużo (w połowie 2022 roku było około 24 tys. samochodów w pełni elektrycznych i ok. 25 tys. hybryd plug-in), o tyle dynamika wzrostu ich liczby jest interesująca. Według danych z końca listopada 2022 r. w Polsce zarejestrowanych było łącznie już 62 135 osobowych i użytkowych samochodów z napędem elektrycznym. Przez pierwsze jedenaście miesięcy 2022 r. ich liczba zwiększyła się o 23 869, tj. o 39% więcej niż w analogicznym okresie 2021 r. Pod koniec listopada 2022 r. po polskich drogach jeździło 59 187 elektrycznych samochodów osobowych. Tych w pełni elektrycznych (BEV, ang. battery electric vehicles) było 29 780 szt., pozostałą część tej floty pojazdów stanowiły hybrydy typu plug-in (PHEV, ang. plug-in hybrid electric vehicles) – 29 407 szt. Park elektrycznych samochodów dostawczych i ciężarowych liczył 2948 szt.
W najbliższych latach? Dynamiczny trend wzrostowy wydaje się niezagrożony, skoro od roku 2035 w Unii Europejskiej nie będzie można kupić samochodu o napędzie spalinowym. W związku z wprowadzaniem coraz to nowszych technologii w branży motoryzacyjnej, a szczególnie w segmencie samochodów elektrycznych (BEV) i hybrydowych (PHEV), nowoczesne warsztaty samochodowe muszą uzupełnić swe wyposażenia, by prawidłowo i bezpiecznie diagnozować oraz naprawiać ten segment pojazdów.

Bezpieczny, bo przeszkolony fachowiec w warsztacie
Oczywiście wyposażenie nie załatwi wszystkiego. I nie zagwarantuje bezpieczeństwa w miejscu pracy.
– Potrzebna jest wiedza, w tym konkretnym przypadku zacząłbym właśnie od tego. Najpierw zdobądźmy wiedzę, z czym będziemy się mierzyć, jakie kwalifikacje musimy posiadać i jakie szkolenia warto odbyć – podpowiada Krzysztof Nowak, manager ds. wyposażenia warsztatowego w firmie Elit.
Notabene w ofercie Elit Polska mamy także szereg typów szkoleń dotyczących tego zagadnienia: pojazdy elektryczne – procedury serwisowe i bezpieczna obsługa, uprawnienia SEP do 1 kV – szkolenie online, technika hybrydowa – monografia Toyoty Yaris, układy klimatyzacji w pojazdach hybrydowych i elektrycznych, obsługa pojazdów z układami wysokiego napięcia – uprawnienia niemieckie (DGUV 209 093, kwalifikacja 2S), obsługa pojazdów z układami wysokiego napięcia – uprawnienia niemieckie (DGUV 209 093, kwalifikacja 1S).
Bez ugruntowania wiedzy ani rusz. W przypadku samochodów elektrycznych na pokładzie mamy przecież źródło energii o dużej mocy, jakim jest bateria akumulatorów. Zatem największym zagrożeniem w tym przypadku jest niebezpieczeństwo porażenia prądem lub poparzenia łukiem elektrycznym mechanika wykonującego pracę. Tymczasem okazuje się, że literatura przedmiotu, gdy mieć na uwadze np. potrzebę harmonizacji i aktualizacji norm branżowych, może nas zaskoczyć.
– Otóż, biorąc pod uwagę zagrożenia panujące w środowisku pracy, zazwyczaj jest jakieś opracowanie normatywne, tj. standard określający, co można, a czego nie można robić, żeby zapewnić sobie bezpieczeństwo. Niestety jeśli chodzi o pracę przy pojazdach elektrycznych nie ma jeszcze ani polskiej, ani europejskiej normy – przybliża sytuację Wojciech Zientalak, dyrektor techniczny ds. rozwoju biznesu w firmie Sicame Polska Sp. z o.o., która rekomenduje propozycje wyposażenia warsztatowego francuskiej firmy Catu – ta działa na rynku bezpieczeństwa elektrycznego już od ponad 100 lat i stworzyła linię produktów dla E-mobility. – Niektóre inne kraje już takie normy opracowały, np. Francja posiada normę NF C18-550 z 2015 roku (Operations on vehicles and construction equipment with thermal engine power, electrical or hybrid having an electrical power source on board – Electrical risk prevention). Mimo że jeszcze czekamy na polską normę, to nie jesteśmy bezbronni. Powinniśmy kierować się normą dotyczącą eksploatacji urządzeń elektrycznych (PN EN 50110-1:2013-05 Eksploatacja urządzeń elektrycznych – Część 1: Wymagania ogólne), ponieważ samochód elektryczny jest de facto takim urządzeniem.
I zamiast rozwijania tematyki obecnej w dostępnych normach proponuje, by przyjąć generalne założenie, że w pracach przy pojazdach elektrycznych możemy mieć do czynienia z dwoma przypadkami.

Praca bez obecności napięcia i pod permanentnym napięciem
Praca bez obecności napięcia to sytuacja, gdy źródło napięcia zostaje odłączone. Jest to podstawowy sposób działania w warsztatach samochodowych. Jednak aby rozpocząć taką pracę, musimy wykonać kilka niezbędnych czynności, które zapewnią bezpieczeństwo.
Procedurę realizujemy tak: oznaczamy pojazd tabliczką z opisem (żeby nie było pomyłki), wydzielamy miejsce pracy (plastikowym łańcuchem, taśmą, kotarą itp.), odłączamy źródło napięcia, tj. baterię akumulatorów, poprzez działanie na główny wyłącznik prądu (różniący się w zależności od marki/producenta), zabezpieczamy wyłącznik w pozycji otwartej (żeby nikt pomyłkowo nie załączył zasilania w trakcie wykonywania czynności), odpowiednim wskaźnikiem sprawdzamy brak obecności napięcia w miejscu pracy.
– Zajmie to parę minut, ale to najważniejsze parę minut naszej pracy! Nie bez powodu wskazane prace wykonujemy, używając odpowiednich środków ochrony. Dopiero po realizacji tych czynności możemy odłożyć/zdjąć środki ochrony i zacząć bezpieczną pracę – uczula Wojciech Zientalak z Sicame Polska. – Tu uwaga! O pracy pod permanentnym napięciem mowa w sytuacji zdarzenia drogowego. Tylko o niej wspomnę, ponieważ zazwyczaj w warsztatach mamy do czynienia z przypadkiem pracy bez obecności napięcia. Jeśli jednak wykonujemy prace na baterii akumulatorów czy na pojeździe, np. po kolizji drogowej, to nie mamy możliwości wyłączenia źródła napięcia, a więc środków ochrony musimy używać przez cały czas. Musimy traktować ją jako pracę pod napięciem z wszelkimi jej konsekwencjami i wymaganiami.
Do interesujących nas tu środków ochrony osobistej (ŚOI) należeć będą: przyłbica ochronna chroniąca przed wpływem łuku elektrycznego; odzież łukochronna – kombinezony, fartuchy lub komplet składający się ze specjalnej kurtki i spodni; rękawice elektroizolacyjne klasyczne (muszą być używane razem z rękawicami chroniącymi przed uszkodzeniami mechanicznymi) lub rękawice kompozytowe (o wysokiej wytrzymałości mechanicznej); obuwie z podeszwą elektroizolacyjną.
Brak obecności napięcia sprawdzamy oczywiście odpowiednim miernikiem. Dlaczego dopisek „odpowiednim” ma uzasadnienie? Otóż podczas prac z pojazdami typu BEV i PHEV nie wolno stosować uniwersalnych mierników powszechnie dostępnych w sprzedaży. Dlaczego uniwersalne narzędzie to zły pomysł?
– Miernik taki w przypadku wyczerpania się baterii lub uszkodzenia przełącznika (selektora) nie wskaże obecności napięcia. Wyspecjalizowane wskaźniki napięcia wskażą go nawet… bez baterii i są cały czas w trybie czuwania – wyjaśnia Wojciech Zientalak.
Zatem tylko po zdobyciu odpowiedniej wiedzy możemy zacząć przygodę z pojazdami BEV i PHEV. I najpewniej to nie koniec inwestycji w kompetencje czy wyposażenie warsztatu.

Środek ochrony indywidualnej kategorii…
Przywołana już firma Elit Polska wyraźnie odnotowała wzmożone zainteresowanie interesującym nas tu wyposażeniem – zarówno wśród funkcjonujących, jak i u debiutujących warsztatów – podstawowymi narzędziami typu BEV i PHEV.
– Polecanym przez nas rozwiązaniem jest zakup gotowego zestawu narzędzi, np. firmy Magneti Marelli (kod produktu: 007935655020). Choć reklamowany jest jako „rozszerzony zestaw do obsługi i naprawy pojazdów hybrydowych i elektrycznych”, to nadal zawiera podstawowe narzędzia izolowane – zaznacza Krzysztof Nowak. – To zestaw zaprojektowany i wyprodukowany zgodnie z rozporządzeniem (UE) 2016/425 wraz z późniejszymi zmianami, który spełnia wymogi określone w normach EN 166 oraz EN 170 i został sklasyfikowany jako środek ochrony indywidualnej kategorii II. Oczywiście to tylko zestaw podstawowy, możemy go dowolnie rozbudowywać o inne narzędzia spełniające odpowiednie normy.
Przy okazji odnotujmy, że w programie szkoleń technicznych firmy Marelli Aftermarket Poland są oczywiście interesujące nas pojazdy, a wśród bloków tematycznych m.in. „Procedury bezpieczeństwa przy obsłudze wersji elektrycznej i hybrydowej”.
Zatem mamy już podstawowe narzędzia i wydawałoby się, że możemy śmiało otworzyć pokrywę silnika. Nic bardziej mylnego. Nawet przy rutynowych zadaniach, takich jak wymiana opon, pracownicy potrzebują specjalnych kwalifikacji, tym bardziej dotyczy to pomiarów wysokiego napięcia w pojazdach z napędem elektrycznym lub hybrydowym!

Pomiary potencjału i rezystancji izolacji
Przysłowiowe e-auto trafiło na warsztat? Tester, możliwie nowoczesny, będzie wybitnie potrzebny, gdy mieć na uwadze pomiary potencjału i rezystancji izolacji pojazdów. Wybierzmy taki, który gwarantuje: pomiar wysokiego napięcia do 1000 VDC (1 kV napięcia stałego), pomiar rezystancji izolacji, pomiar potencjałów połączeń wyrównawczych (na elementach HV), pomiar rezystancji (złącze HV), pomiary wspierane niskiego napięcia.
Dlaczego, pracując z autami elektrycznymi i hybrydowymi plug-in, zagrożenie jest wielokrotnie większe? To z winy tzw. prądów błądzących, które mogą przepływać przez silnik EV wieloma ścieżkami, np. w przypadku obecności falownika, który regularnie przełącza wiele faz. Dodatkowo specyficzne konstrukcje niektórych typów silników elektrycznych także mogą generować różnorodne przepływy prądu w… łożyskach (!), w tym prądy doziemne wirnika, krążące prądy łożyskowe i prądy rozładowania łożyskowego EDM (elektroerozyjne). W szczególności prądy EDM stanowią poważne zagrożenie dla łożysk, głównie z powodu wyładowań łukowych, które występują przy określonych napięciach.

Łuk elektryczny i metody zapobiegania erozji elektrycznej
Przypadek łożysk w e-autach jest wart szczególnej uwagi. Łuk elektryczny stanowi nie tylko zagrożenie dla fachowców pracujących w warsztatach. Okazuje się, że jego powstawanie prowadzi do niekontrolowanego rozładowania przy dość wysokich wartościach natężenia prądu, co zasadniczo zmienia strukturę stalowych pierścieni i kulek w łożysku. W tym przypadku dochodzi do powierzchniowego topnienia i ponownego krzepnięcia metalu, a w konsekwencji na bieżniach pierścienia wewnętrznego i zewnętrznego łożyska zaczynają pojawiać się wżery o głębokości kilku mikronów.
Mogłoby się wydawać, że katalog zagrożeń wynikających z serwisowania e-pojazdów w ogóle nie dotyczy łożyskowania, a tymczasem problem okazał się na tyle poważny, że firma NSK zdecydowała o rozpoczęciu prac badawczych, oceniając warunki sprzyjające erozji elektrycznej – w tym warunki pracy, takie jak: obciążenie, prędkość obrotowa, temperatura i lepkość środka smarnego; stan wynikowego smarowania (hydrodynamiczny, mieszany, graniczny) oraz właściwości elektryczne, takie jak rezystancja (materiałowa i pojemnościowa). Potrzeba znalezienia bardziej opłacalnego rozwiązania jest kluczowa, ponieważ konstrukcja wysokonapięciowa pojazdów elektrycznych wkrótce zmieni się z dominujących obecnie systemów 400 V na 800 V. Te ostatnie potencjalnie obejmą 50% rynku już w 2030 r., co znacząco zwiększy skalę problemu i będzie wymagało jeszcze lepszych środków ochrony.

Rafał Dobrowolski
Fot. materiały firmy Catu/Sicame Polska, NSK

B1 - prenumerata NW podstrony

GALERIA ZDJĘĆ

Dlaczego e-motoryzacja wymaga szczególnie ostrożnego traktowania? Tzw. prądy błądzące mogą przepływać przez silnik EV wieloma ścieżkami. Dowodzi tego przypadek… łożysk. Problem ten dostrzegła firma NSK, opracowując łożyska kulkowe poprzeczne NSK 6008 z nakładkami formowanymi metodą overmoldingu. Wkrótce ta metoda zapobiegania erozji elektrycznej zostanie wdrożona także w serii łożysk kulkowych poprzecznych 6206 (uszczelnionych i nieuszczelnionych), które idealnie nadają się do zastosowań w pojazdach elektrycznych
Aby odizolować się od podłoża, używamy tylko obuwia z podeszwą elektroizolacyjną. Oczywiście dopasowanego do rozmiaru stopy! A to dopiero początek kompletacji środków ochrony osobistej, by wspomnieć przyłbicę chroniącą przed wpływem łuku elektrycznego, kask ochronny (izolowany do 1000 V AC lub 1500 V DC) i inne wyposażenie warsztatowe… Nim do warsztatu trafi e-auto
Nim założymy rękawice elektroizolacyjne klasyczne – te muszą być używane razem z rękawicami chroniącymi przed uszkodzeniami mechanicznymi. Innego rodzaju wyposażeniem w środki ochrony osobistej jest rozwiązanie typu „2w1”, tj. rękawice kompozytowe (o wysokiej wytrzymałości mechanicznej)
W zależności od marki/producenta samochodu odłączenie źródła napięcia może wymagać użycia narzędzi (klucza, śrubokrętu itp.). Narzędzia powinny być izolowane!

Komentarze (0)

dodaj komentarz
Aby dodać komentarz musisz podać wynik
    Nie ma jeszcze komentarzy...
do góry strony