– rozwiązywanie problemów. Firmie LuK, będącej renomowanym dostawcą części na pierwszy montaż oraz twórcą technologii rozpraszania i tłumienia drgań skrętnych wału korbowego silnika przy użyciu dwumasowych kół zamachowych, zależy, aby wyjaśniać wszystkie wątpliwości wynikające z braku odpowiedniego dostępu do wiedzy i literatury związanej z tym ciągle jeszcze słabo poznanym na naszym rynku zagadnieniem.
W wyniku braku napięcia wstępnego w układzie wysprzęglającym oraz w wyniku dużego luzu pomiędzy piastą tarczy sprzęgła a wałkiem sprzęgłowym uszkodzeniu ulega łożysko w DKZ Po zamontowaniu DKZ i przejechaniu około 150 km klient zgłosił stukanie, grzechotanie zarówno po zmianie biegu, jak i po zatrzymaniu pojazdu podczas pracy silnika na biegu jałowym (postój na skrzyżowaniu na czerwonym świetle). Warsztat potwierdził zgłoszenie klienta i wymienił dwumasowe koło zamachowe. Z drugim DKZ klient przejechał około 200 km i stwierdził, że problem nasila się wraz z przebiegiem. DKZ wymieniono po raz trzeci, mimo to problem nie ustał. Podczas naszej wizyty stwierdzono, że problem występuje po każdym wciśnięciu i podniesieniu pedału sprzęgła. Nie występował on jednak przy bardzo wolnym załączaniu sprzęgła. Zauważono również, że po kilkudziesięciu sekundach efekty dźwiękowe zanikają. Grzechotanie ustępuje po delikatnym naciśnięciu na pedał sprzęgła. Po skontrolowaniu już zdemontowanych wcześniej kół stwierdzono, że kąt swobodnego obrotu jest w normie producenta, natomiast przekroczona jest wartość tzw. luzu krawędziowego (dopuszczalny 2,9 mm, zmierzony na trzech średnicach wynosił 4,2; 3,7 i 4,5 mm). Po wyjęciu zestawu sprzęgła i DKZ stwierdzono ponowne uszkodzenie łożyska. Dodatkowo zauważono, że komplet sprzęgła nie był wymieniany, co przy przebiegu 180 tys. km jest dużym zaniedbaniem. Okładziny przy takim przebiegu, pomimo że ich grubość wskazywała na 40% rezerwy na zużycie, nie nadają się do dalszej eksploatacji ze względu na przegrzanie powierzchni. Takie okładziny przy współpracy z nową powierzchnią cierną ulegną szybkiemu zużyciu. Sprawa okładzin nie miała jednak kluczowego wpływu na uszkodzenie DKZ, w przeciwieństwie do zużycia piasty tarczy sprzęgła. To skutkowało pojawieniem się odchylenia tarczy od swego prostopadłego ustawienia względem wałka sprzęgłowego, które wynosiło 4,5 mm (płaszczyzna poprowadzona przez nośnik okładzin ciernych musi być prostopadła do osi wałka sprzęgłowego). W związku z tym przy załączaniu sprzęgła tarcza nie przesuwa się płynnie po wałku, lecz wykonuje tzw. ruch kołyskowy. Ruch ten powodował odchylenie masy wtórnej od pierwotnej w DKZ, co w konsekwencji prowadziło do uszkodzenia łożyska dwumasowego koła zamachowego. W innym przypadku mieliśmy do czynienia dokładnie z takim samym objawem, którego powodem był duży luz pomiędzy piastą tarczy sprzęgła a wielowypustem wałka sprzęgłowego, ale w tym konkretnym przypadku wynikał on z zużycia wielowypustu wałka sprzęgłowego. Opisane powyżej objawy mogą być również spowodowane uszkodzeniem dwumasowego koła zamachowego w wyniku błędnego montażu docisku sprzęgła z tzw. samoregulacją (SAC). Przykładowo, podczas pierwszego montażu zestawu sprzęgła i DKZ przestawiono pierścień nastawczy docisku tak, jakby miał on pracować z tarczą, której okładziny są zużyte w 50%. W wyniku tego końcówki sprężyny talerzowej docisku odsunęły się głębiej w kierunku DKZ, a to spowodowało utratę kontaktu łożyska oporowego ze sprężyną talerzową. Taki stan powodował opisywane już tzw. kołyskowe odchylenie masy wtórnej od masy pierwotnej DKZ, co spowodowało po 600 kilometrach uszkodzenie zarówno jego łożyska, jak i piasty tarczy sprzęgłowej. Po założeniu następnego, nowego DKZ, to uszkodzona piasta tarczy sprzęgłowej spowodowała uszkodzenie łożyska DKZ (tak jak we wcześniej opisanym przypadku).
Uszkodzenia objawiające się stukami podczas gaszenia oraz uruchamiania silnika
Następnym pojawiającym się problemem jest stukanie podczas gaszenia silnika. Klient zgłosił się z drganiami odczuwalnymi na pojeździe i stukaniem odczuwalnym w okolicy sprzęgła. Po weryfikacji problemu mechanik wymienił DKZ wraz z kompletnym sprzęgłem. Po dokonaniu wymiany generowane były dwa stuknięcia w okolicy skrzyni biegów podczas gaszenia silnika. Klient odmówił odebrania samochodu w tym stanie. Kolejny raz wymieniono DKZ, ale objaw nie ustąpił. Jak się okazało po oględzinach pojazdu, problemem była niedomykająca się przepustnica powietrza w momencie gaszenia silnika. W obecnych silnikach wysokoprężnych podczas ich gaszenia, oprócz odcięcia powietrza, należy zadławić jego dopływ. Jeśli się tego nie wykona, to silnik pracuje jak sprężarka i generuje duże drgania skrętne, które są na pograniczu zapasu konstrukcyjnego DKZ (drgań takich DKZ może nie rozproszyć), co skutkuje właśnie zgłoszonymi objawami. Po usunięciu nieprawidłowości, wyczyszczeniu przepustnicy, problem stukania przy gaszeniu już nie wystąpił. W zależności od rozwiązań konstrukcyjnych, jakie mają zastosowanie w dzisiejszych pojazdach, należy zwrócić uwagę na domykanie się przepustnicy głównej lub dodatkowej, służącej do gaszenia silnika. Tu mogą pojawić się problemy z czystością przepustnicy lub brakiem prawidłowego jej sterowania. Następny wyjazd do warsztatu związany był ze zgłoszeniem efektu stukania z okolic sprzęgła zaraz po uruchomieniu silnika. Klient zgłosił się z samochodem z wyżej opisanymi objawami. Warsztat stwierdził, że problem związany jest z DKZ i dokonał jego wymiany. Niestety, objaw nie ustąpił. Po przeprowadzeniu diagnozy podczas wizyty w serwisie okazało się, że silnik długo uruchamia się w wyniku niskiej prędkości rozruchowej. Powodem tego była niesprawność układu rozruchowego, a konkretnie – uszkodzony (zużyty eksploatacyjnie) rozrusznik. Przy niskiej prędkości rozruchowej silnik przez długi czas znajdował się w obszarze częstotliwości rezonansowych, co doprowadzało do dużych drgań skrętnych wału korbowego i dalej do wychyleń masy wtórnej względem pierwotnej. A to dawało efekt stukania po uruchomieniu. Po usunięciu wskazanej przyczyny problem ustąpił.
Kolejną przyczyną efektu stukania z okolic sprzęgła zaraz po uruchomieniu silnika było zużycie dwóch wtryskiwaczy, ale w takim stopniu, że nie zaburzało to aż tak bardzo pracy silnika w pełnym jej zakresie. Dlatego ta nierównomierność biegu nie była łatwa do wykrycia, a komputer sterujący silnikiem nie zapisał błędu w swojej pamięci. Zaraz po uruchomieniu można było jednak zaobserwować podwyższone dawki korekcyjne wtryskiwaczy. Analiza tych wartości wykazała przyczynę stukania w okolicy skrzyni biegów. Innym problemem było występowanie stuków w okolicy skrzyni biegów tuż po uruchomieniu silnika, drgań podczas pracy silnika na biegu jałowym i przy niewielkim obciążeniu do czasu osiągnięcia temperatury 60OC. DKZ nie mogło rozproszyć tak dużych drgań na biegu jałowym, a wynikających z braku podgrzewania komór spalania. W tym przypadku uszkodzony był układ sterujący świecami żarowymi.
Stuki oraz drgania podczas pracy silnika na biegu jałowym w temperaturze pracy – po przebiegu około czterech tysięcy kilometrów
Po wymianie kompletu DKZ i sprzęgła oraz później ponownej wymianie samego już DKZ zgłaszane wcześniej przez klienta stuki w okolicy skrzyni biegów nie ustały. Oczywiście ten problem występował jeszcze przed wymianą, tylko był w cieniu głośniejszych hałasów wynikających z dużego eksploatacyjnego zużycia DKZ. Po czasochłonnej diagnozie okazało się, że jeden z wtryskiwaczy nie realizował dawki pilotującej. Fakt ten nie odzwierciedlił się w pamięci błędów komputera sterującego silnikiem, ponadto nie był wyczuwalny chociażby w postaci dużej nierównomierności biegu silnika. Brak tej dawki na jednym z cylindrów skutkował wzrostem drgań skrętnych, występowały dużo gwałtowniejsze przyspieszenia kątowe wału niż przewidziane konstrukcyjnie. W wyniku pracy DKZ przy takim stanie silnika traciło swoje możliwości rozpraszania drgań skrętnych. Również należy zwrócić uwagę na zaburzenie biegu silnika w zakresie obrotów biegu jałowego wywołane uszkodzeniem tłumika drgań skrętnych na kole pasowym wału korbowego. Takie zaburzenie może powodować grzechotanie w okolicach obudowy skrzyni biegów.
W związku z powyższym proszę zwrócić uwagę na to, ile różnych układów i elementów ma wpływ na prawidłowe działanie dwumasowych kół zamachowych.
Jerzy Horbaty
Product Manager
Szkolenia dla klientów
Dodatkowe informacje na temat dwumasowych kół zamachowych i ich diagnozy znajdują się na stronie www.schaeffler-aftermarket.pl i www.RepXpert.com.
Analizy dokonamy na przykładzie jednego z produktów przeznaczonego dla wysokoprężnego, turbodoładowanego silnika 1.9, który ma zastosowanie w samochodach z grupy Fiat, Opel i Saab. Powszechnie sprzedawany na rynku części zamiennych, mający tak szerokie zastosowanie produkt, staje się obiektem zgłaszanych co jakiś czas nieprawidłowości. Powtarzające się zgłoszenia dotyczą problemów z grzechotaniem po zmianie biegu, pojawienia się drgań i stuków z okolic obudowy sprzęgła po uruchomieniu silnika, przy jego gaszeniu lub podczas pracy na biegu jałowym. Waga, jaką przykładamy do troski o wizerunek i jakość naszych produktów, powoduje, że zawsze w wypadku takich powtarzających się zgłoszeń wnikliwie staramy się zbadać i ostatecznie wyeliminować problem. Również i w tym przypadku podjęliśmy kroki w celu wyjaśnienia zaistniałych problemów i uznaliśmy, że jest to doskonała okazja, aby na tym przykładzie poruszyć najistotniejsze kwestie pomagające zrozumieć kompleksowe podejście potrzebne przy diagnozie problemów często wiązanych z funkcjonowaniem dwumasowych kół zamachowych.
Poza tym, że podjęliśmy we własnym zakresie badania, sprawę zgłosiliśmy również do naszego ośrodka w Niemczech. Odpowiedź niemieckich kolegów potwierdziła tylko nasze podejrzenia co do tego, gdzie leży problem zgłaszanych nieprawidłowości. Nasze konkluzje potwierdziła również statystyka przyczyn i powtarzalności uszkodzeń. Na podstawie tych informacji i wyciągniętych wniosków, aby osobiście rozwiązać problemy niektórych mechaników, odbyliśmy wiele wizyt, które we wszystkich przypadkach wykazały niedokładną diagnozę lub błędny montażu oraz wskazały na właściwą przyczynę uszkodzeń lub nieprawidłowego działania kół. Po usunięciu znalezionej przez nas usterki i założeniu nowego koła (w niektórych przypadkach koła pracujące wcześniej nadawały się do ponownego zamontowania w pojeździe, ponieważ nie uległy jeszcze uszkodzeniu na skutek warunków eksploatacji) problem ustąpił. Poniżej przedstawiamy niektóre, najczęściej powtarzające się przyczyny nieprawidłowości w funkcjonowaniu DKZ.
W wyniku braku napięcia wstępnego w układzie wysprzęglającym oraz w wyniku dużego luzu pomiędzy piastą tarczy sprzęgła a wałkiem sprzęgłowym uszkodzeniu ulega łożysko w DKZ Po zamontowaniu DKZ i przejechaniu około 150 km klient zgłosił stukanie, grzechotanie zarówno po zmianie biegu, jak i po zatrzymaniu pojazdu podczas pracy silnika na biegu jałowym (postój na skrzyżowaniu na czerwonym świetle). Warsztat potwierdził zgłoszenie klienta i wymienił dwumasowe koło zamachowe. Z drugim DKZ klient przejechał około 200 km i stwierdził, że problem nasila się wraz z przebiegiem. DKZ wymieniono po raz trzeci, mimo to problem nie ustał. Podczas naszej wizyty stwierdzono, że problem występuje po każdym wciśnięciu i podniesieniu pedału sprzęgła. Nie występował on jednak przy bardzo wolnym załączaniu sprzęgła. Zauważono również, że po kilkudziesięciu sekundach efekty dźwiękowe zanikają. Grzechotanie ustępuje po delikatnym naciśnięciu na pedał sprzęgła. Po skontrolowaniu już zdemontowanych wcześniej kół stwierdzono, że kąt swobodnego obrotu jest w normie producenta, natomiast przekroczona jest wartość tzw. luzu krawędziowego (dopuszczalny 2,9 mm, zmierzony na trzech średnicach wynosił 4,2; 3,7 i 4,5 mm). Po wyjęciu zestawu sprzęgła i DKZ stwierdzono ponowne uszkodzenie łożyska. Dodatkowo zauważono, że komplet sprzęgła nie był wymieniany, co przy przebiegu 180 tys. km jest dużym zaniedbaniem. Okładziny przy takim przebiegu, pomimo że ich grubość wskazywała na 40% rezerwy na zużycie, nie nadają się do dalszej eksploatacji ze względu na przegrzanie powierzchni. Takie okładziny przy współpracy z nową powierzchnią cierną ulegną szybkiemu zużyciu. Sprawa okładzin nie miała jednak kluczowego wpływu na uszkodzenie DKZ, w przeciwieństwie do zużycia piasty tarczy sprzęgła. To skutkowało pojawieniem się odchylenia tarczy od swego prostopadłego ustawienia względem wałka sprzęgłowego, które wynosiło 4,5 mm (płaszczyzna poprowadzona przez nośnik okładzin ciernych musi być prostopadła do osi wałka sprzęgłowego). W związku z tym przy załączaniu sprzęgła tarcza nie przesuwa się płynnie po wałku, lecz wykonuje tzw. ruch kołyskowy. Ruch ten powodował odchylenie masy wtórnej od pierwotnej w DKZ, co w konsekwencji prowadziło do uszkodzenia łożyska dwumasowego koła zamachowego. W innym przypadku mieliśmy do czynienia dokładnie z takim samym objawem, którego powodem był duży luz pomiędzy piastą tarczy sprzęgła a wielowypustem wałka sprzęgłowego, ale w tym konkretnym przypadku wynikał on z zużycia wielowypustu wałka sprzęgłowego. Opisane powyżej objawy mogą być również spowodowane uszkodzeniem dwumasowego koła zamachowego w wyniku błędnego montażu docisku sprzęgła z tzw. samoregulacją (SAC). Przykładowo, podczas pierwszego montażu zestawu sprzęgła i DKZ przestawiono pierścień nastawczy docisku tak, jakby miał on pracować z tarczą, której okładziny są zużyte w 50%. W wyniku tego końcówki sprężyny talerzowej docisku odsunęły się głębiej w kierunku DKZ, a to spowodowało utratę kontaktu łożyska oporowego ze sprężyną talerzową. Taki stan powodował opisywane już tzw. kołyskowe odchylenie masy wtórnej od masy pierwotnej DKZ, co spowodowało po 600 kilometrach uszkodzenie zarówno jego łożyska, jak i piasty tarczy sprzęgłowej. Po założeniu następnego, nowego DKZ, to uszkodzona piasta tarczy sprzęgłowej spowodowała uszkodzenie łożyska DKZ (tak jak we wcześniej opisanym przypadku).
Uszkodzenia objawiające się stukami podczas gaszenia oraz uruchamiania silnika
Następnym pojawiającym się problemem jest stukanie podczas gaszenia silnika. Klient zgłosił się z drganiami odczuwalnymi na pojeździe i stukaniem odczuwalnym w okolicy sprzęgła. Po weryfikacji problemu mechanik wymienił DKZ wraz z kompletnym sprzęgłem. Po dokonaniu wymiany generowane były dwa stuknięcia w okolicy skrzyni biegów podczas gaszenia silnika. Klient odmówił odebrania samochodu w tym stanie. Kolejny raz wymieniono DKZ, ale objaw nie ustąpił. Jak się okazało po oględzinach pojazdu, problemem była niedomykająca się przepustnica powietrza w momencie gaszenia silnika. W obecnych silnikach wysokoprężnych podczas ich gaszenia, oprócz odcięcia powietrza, należy zadławić jego dopływ. Jeśli się tego nie wykona, to silnik pracuje jak sprężarka i generuje duże drgania skrętne, które są na pograniczu zapasu konstrukcyjnego DKZ (drgań takich DKZ może nie rozproszyć), co skutkuje właśnie zgłoszonymi objawami. Po usunięciu nieprawidłowości, wyczyszczeniu przepustnicy, problem stukania przy gaszeniu już nie wystąpił. W zależności od rozwiązań konstrukcyjnych, jakie mają zastosowanie w dzisiejszych pojazdach, należy zwrócić uwagę na domykanie się przepustnicy głównej lub dodatkowej, służącej do gaszenia silnika. Tu mogą pojawić się problemy z czystością przepustnicy lub brakiem prawidłowego jej sterowania. Następny wyjazd do warsztatu związany był ze zgłoszeniem efektu stukania z okolic sprzęgła zaraz po uruchomieniu silnika. Klient zgłosił się z samochodem z wyżej opisanymi objawami. Warsztat stwierdził, że problem związany jest z DKZ i dokonał jego wymiany. Niestety, objaw nie ustąpił. Po przeprowadzeniu diagnozy podczas wizyty w serwisie okazało się, że silnik długo uruchamia się w wyniku niskiej prędkości rozruchowej. Powodem tego była niesprawność układu rozruchowego, a konkretnie – uszkodzony (zużyty eksploatacyjnie) rozrusznik. Przy niskiej prędkości rozruchowej silnik przez długi czas znajdował się w obszarze częstotliwości rezonansowych, co doprowadzało do dużych drgań skrętnych wału korbowego i dalej do wychyleń masy wtórnej względem pierwotnej. A to dawało efekt stukania po uruchomieniu. Po usunięciu wskazanej przyczyny problem ustąpił.
Kolejną przyczyną efektu stukania z okolic sprzęgła zaraz po uruchomieniu silnika było zużycie dwóch wtryskiwaczy, ale w takim stopniu, że nie zaburzało to aż tak bardzo pracy silnika w pełnym jej zakresie. Dlatego ta nierównomierność biegu nie była łatwa do wykrycia, a komputer sterujący silnikiem nie zapisał błędu w swojej pamięci. Zaraz po uruchomieniu można było jednak zaobserwować podwyższone dawki korekcyjne wtryskiwaczy. Analiza tych wartości wykazała przyczynę stukania w okolicy skrzyni biegów. Innym problemem było występowanie stuków w okolicy skrzyni biegów tuż po uruchomieniu silnika, drgań podczas pracy silnika na biegu jałowym i przy niewielkim obciążeniu do czasu osiągnięcia temperatury 60OC. DKZ nie mogło rozproszyć tak dużych drgań na biegu jałowym, a wynikających z braku podgrzewania komór spalania. W tym przypadku uszkodzony był układ sterujący świecami żarowymi.
Stuki oraz drgania podczas pracy silnika na biegu jałowym w temperaturze pracy – po przebiegu około czterech tysięcy kilometrów
Po wymianie kompletu DKZ i sprzęgła oraz później ponownej wymianie samego już DKZ zgłaszane wcześniej przez klienta stuki w okolicy skrzyni biegów nie ustały. Oczywiście ten problem występował jeszcze przed wymianą, tylko był w cieniu głośniejszych hałasów wynikających z dużego eksploatacyjnego zużycia DKZ. Po czasochłonnej diagnozie okazało się, że jeden z wtryskiwaczy nie realizował dawki pilotującej. Fakt ten nie odzwierciedlił się w pamięci błędów komputera sterującego silnikiem, ponadto nie był wyczuwalny chociażby w postaci dużej nierównomierności biegu silnika. Brak tej dawki na jednym z cylindrów skutkował wzrostem drgań skrętnych, występowały dużo gwałtowniejsze przyspieszenia kątowe wału niż przewidziane konstrukcyjnie. W wyniku pracy DKZ przy takim stanie silnika traciło swoje możliwości rozpraszania drgań skrętnych. Również należy zwrócić uwagę na zaburzenie biegu silnika w zakresie obrotów biegu jałowego wywołane uszkodzeniem tłumika drgań skrętnych na kole pasowym wału korbowego. Takie zaburzenie może powodować grzechotanie w okolicach obudowy skrzyni biegów.
W związku z powyższym proszę zwrócić uwagę na to, ile różnych układów i elementów ma wpływ na prawidłowe działanie dwumasowych kół zamachowych.
Jerzy Horbaty
Product Manager
Szkolenia dla klientów
Dodatkowe informacje na temat dwumasowych kół zamachowych i ich diagnozy znajdują się na stronie www.schaeffler-aftermarket.pl i www.RepXpert.com.
Komentarze (0)