Jak skutecznie diagnozować układ doładowania? | MOTOFAKTOR

Jak skutecznie diagnozować układ doładowania?

Za przyczynę braku mocy silnika w wielu wypadkach mechanicy obwiniają turbosprężarkę, która jest demontowana. Układ doładowania najczęściej nie jest poddawany szczegółowej diagnostyce.

  • 1/3 turbosprężarek trafiająca do regeneracji jest sprawna
  • Często pomijana jest dokładna diagnostyka całego układu doładowania w przypadku braku mocy silnika.
  • W silnikach widlastych często można diagnozować elementy metodą porównawczą.
  • Jeśli chcesz być na bieżąco z najważniejszymi wiadomościami z branży – zapisz się na nasz newsletter.

Za przyczynę braku mocy silnika w wielu wypadkach mechanicy obwiniają turbosprężarkę, która jest demontowana bez uwzględnienia szczegółowej diagnostyki układu doładowania. Turbosprężarka zostaje wymieniona lub zregenerowana, jednak po jej montażu problem z brakiem mocy jednostki napędowej nie zostaje w pełni rozwiązany. Jak skutecznie diagnozować układ doładowania silnika, nie narażając warsztatu na reklamacje i utratę renomy?

1/3 turbosprężarek oddawanych do regeneracji jest sprawna

Turbosprężarka jest podzespołem silnika który cechuje wyjątkowa precyzja wykonania, i ciężkie warunki pracy którym musi sprostać. Cykliczne naprężenia związane ze zmianą temperatury, prędkość obrotowa wału wirnika przekraczająca 200 tys. obr/min., duże natężenia przepływu spalin i sprężonego ładunku to tylko niektóre z czynników które mogą przyczynić się do  jej uszkodzenia. Analizując sygnały docierające do warsztatów z firm które zajmują się profesjonalną regeneracją turbosprężarek można doszukać się kilku ciekawych informacji. Otóż w przypadku ponad 1/3 zleceń dotyczących regeneracji, dostarczona turbosprężarka była sprawna i jej parametry nie odbiegały od normy. Dane te niestety potwierdzają niezbyt wysoką skutecznością diagnozowania usterek związanych z układem doładowania.

Jeśli warsztat zignoruje sygnał o dostarczeniu w pełni sprawnej turbosprężarki i nie znajdzie przyczyny usterki to ponowny montaż turbo nie przyniesie zamierzonego efektu. Warto więc zdać sobie sprawę iż nieprawidłowe funkcjonowanie turbosprężarki jest często spowodowane przez zakłócenia w działaniu samego silnika lub któregoś z jego układów np.: zasilania, wydechowego, oczyszczania spalin, czy też smarowania.

Jak zatem skutecznie diagnozować układ doładowania? Przede wszystkim proces poszukiwania usterek musi opierać się na procedurze która pozwoli swoim zakresem zweryfikować funkcjonowanie  układów i części odpowiedzialnych za prawidłowe działanie turbosprężarki. Nie należy skupiać uwagi wyłącznie na podzespołach o których krążą obiegowe opinie przemawiające za ich częstym uszkodzeniem. Ograniczanie pola diagnostyki polegające na pomijaniu kluczowych procedur testujących czujniki lub elementy wykonawcze prowadzi zwykle do błędnych wniosków i może zakończyć się demontażem sprawnej turbosprężarki. Wydaje się iż najefektywniejszą strategią poszukiwania usterek jest metoda bazująca na wskazówkach producenta naprawianego pojazdu czyli informacjach zawartych w dokumentacji technicznej. Punktem wyjścia przy dostępie do tego typu danych jest odczyt kodów usterek i realizacja ścieżki diagnostycznej przyporządkowanej do każdego kodu błędu. We współczesnych pojazdach regulacja ciśnienia doładowania jest procesem bardzo skomplikowanym i zależnym od wielu parametrów pracy jednostki napędowej. Dlatego w praktyce znalezienie przyczyny wygenerowania nawet jednego kodu usterki związanego z układem doładowania może wymagać od diagnosty przestudiowania kilkunastu stron dokumentacji serwisowej. Przy  braku dostępu do dokumentacji, naprawa będzie trudniejsza i zajmie mechanikowi więcej czasu.

Generalnie poszukiwanie usterek w układzie doładowania powinno obejmować zakres przedstawiony w poniższym zestawieniu:

  • wywiad z klientem dotyczący charakteru usterki i warunków jej występowania (silnik ciepły/zimny, przy jakiej prędkości obrotowej silnika występuje objaw itp.),
  • jazda testowa potwierdzająca zgłoszenie klienta,
  • odczyt kodów usterek i prawidłowa interpretacja zarejestrowanych kodów,
  • wyznaczenie ścieżki diagnostycznej bazującej na pozyskanych danych, takich jak: kody usterek, symptomy awarii, niezgodności w parametrach pracy silnika.

Metoda porównawcza

Diagnostykę układu doładowania można również przeprowadzić bazując na metodzie porównywania parametrów pracy tego układu w silnikach V6, V8 lub V12 które posiadają dwie turbosprężarki przyporządkowane oddzielnie do każdego z rzędów cylindrów. Warunkiem zastosowania tego typu metody jest usterka związana z układu doładowania np. pierwszego rzędu cylindrów, podczas gdy w drugim rzędzie układ doładowania musi pracować bez zarzutu.

Jednym słowem, kody usterek świadczące o nieprawidłowości w funkcjonowaniu danej turbosprężarki muszą być zarejestrowane tylko w jednym sterowniku silnika Master lub Slave (praca silnika posiadającego co najmniej 6 cylindrów jest zazwyczaj kontrolowana przez dwa sterowniki), pamięć diagnostyczna drugiego sterownika nie może zawierać kodów świadczących o problemach z układem doładowania. W celu dokładniejszego zobrazowania korzyści jakie przynosi metoda porównywania parametrów odniosę się do praktycznego przykładu. W samochodzie Alfa Romeo Gulia 2.9 V6 z 2019 roku występował brak mocy silnika objawiający się zapaleniem kontrolki Check Engine, usterka występowała cyklicznie po przejechaniu około 150 km – 200 km. Po podłączeniu testera diagnostycznego Mega Macs X, w sterowniku Slave drugiego rzędu cylindrów odczytano kod usterki P0248 (ilustracja 1), który dotyczył niewystarczającej wydajności układu doładowania i wskazywał na problemy z elektromagnetycznym zaworem regulującym ciśnienie turbosprężarki przyporządkowanej dla drugiego rzędu cylindrów. W pamięci diagnostycznej sterownika Master który nadzoruje pracę pierwszego rzędu cylindrów nie zostały zarejestrowane żadne kody usterek.

Odczyt całkowity systemów Alfa Romeo potwierdził obecność kodu usterki P0248 świadczącym o graniczeniu ciśnienia doładowania turbosprężarki drugiego rzędu cylindrów.
Ilustracja 1. Odczyt całkowity systemów Alfa Romeo potwierdził obecność kodu usterki P0248 świadczącym o graniczeniu ciśnienia doładowania turbosprężarki drugiego rzędu cylindrów. (fot: M. Leśniewski)

Występowanie kodu P0248 powodowało ograniczenie ciśnienia doładowania i przejście pojazdu w tryb awaryjny. Diagnosta przeprowadził serie jazd testowych które miały na celu wychwycenie momentu występowania usterki, jak i obserwacje parametrów pracy układu doładowania. Graficzne przedstawienie poszczególnych wartości (ilustracje 2 i 3) realizowane przez tester Mega Macs X firmy Hella Gutmann pozwala na szybką ocenę wyników, które można zapisać celem dalszej analizy. Dzięki porównaniu parametrów i prześledzeniu działania turbosprężarek mechanik potrafił wywołać usterkę co przyczyniło się później do szybszego zlokalizowania źródła awarii. W pierwszej kolejności sprawdzono funkcjonowanie elektromagnetycznego zaworka sterującego klapą zaworu Waste Gate, odnosząc się do interpretacji kodu usterki P0248. Zweryfikowano napięcie zasilania elektromagnetycznego nastawnika, które nie odbiegało od przyjętej normy, sprawdzono szczelność i prawidłowe podłączenie przewodów podciśnieniowych podłączonych do elektrozaworu, i tu również nie doszukano się żadnych nieprawidłowości. Kolejnym krokiem była zamiana elektromagnetycznych zaworków, zawór przyporządkowany do  pierwszego rzędu cylindrów umieszczono w miejscu zaworu drugiego rzędu. Kod P0248 w dalszym ciągu można było wywołać, więc elektromagnetyczne zawory były w pełni sprawne. W następnych krokach miejscami zostały zamienione (podzespoły z pierwszego rzędu cylindrów trafiały do drugiego rzędu): czujniki ciśnienia doładowania i czujniki ciśnienie absolutnego czyli MAP sensory.

Graficzna interpretacja poszczególnych parametrów pozwala zrozumieć istotę awarii i zweryfikować funkcjonowanie układu doładowania po zamianie danego podzespołu. Zrzut ekranu z urządzenia Mega Macs X  obrazuje zestawienie parametrów dotyczących pierwszego rzędu cylindrów w którym turbosprężarka pracowała bez zakłóceń.
Ilustracja 2. Graficzna interpretacja poszczególnych parametrów pozwala zrozumieć istotę awarii i zweryfikować funkcjonowanie układu doładowania po zamianie danego podzespołu. Zrzut ekranu z urządzenia Mega Macs X obrazuje zestawienie parametrów dotyczących pierwszego rzędu cylindrów w którym turbosprężarka pracowała bez zakłóceń. (fot: M. Leśniewski)

Przełom przyniosła  zamiana czujników ciśnienia bezwzględnego, gdyż po tej czynności usterka dotycząca niskiej wydajności układu doładowania została zarejestrowana przez sterownik Master czyli wystąpiła w pierwszym rzędzie cylindrów. Wadliwy MAP sensor wysyłał zafałszowany sygnał mówiący o zbyt niskim ciśnieniu w kolektorze dolotowy, po jego wymianie praca turbosprężarki wróciła do normy.

Graficzne zestawienie parametrów dotyczących drugiego rzędu cylindrów silnika Alfy Romeo, w którym ciśnienie doładowania nie osiągało zadanej wartości.
Ilustracja 3. Graficzne zestawienie parametrów dotyczących drugiego rzędu cylindrów silnika Alfy Romeo, w którym ciśnienie doładowania nie osiągało zadanej wartości. (fot: M. Leśniewski)

Dzięki zastosowaniu metody porównawczej bazującej na zamianie danego podzespołu i obserwacji parametrów mechanikom udało się w szybki sposób zidentyfikować źródło awarii. Metoda ta jednak ma swoje ograniczenia i można ją zastosować do określonego typu silników.

Chcesz być na bieżąco z informacjami? Obserwuj nas w wiadomościach Google:

belka Wiadomości Google