AT-243 Dieselmotormanagement Zelfstudie en huiswerk 10-08
2 Inhoud INTRODUCTIE 3 DOELSTELLINGEN 4 DIESELINSPUITSYSTEMEN 5 ROETMETING 5 MOGELIJKE AFSTELLINGEN AAN DE BRANDSTOFPOMP 6 BRANDSTOFFILTERS VERVANGEN 9 ONTLUCHTEN VAN HET BRANDSTOFSYSTEEM 9 VOORGLOEISYSTEEM 11 VERSTUIVERS 12
3 Introductie Met dit zelfstudiepakket kun je je voorbereiden op de Regionale Praktijktraining. Tijdens de training ga je een aantal werkorders uitvoeren. De informatie in dit zelfstudiepakket kan je helpen om die werkorders snel en doeltreffend uit te voeren. Verder is de zelfstudie een aanvulling op de theorieleerstof van je beroepsopleiding. In het zelfstudiepakket staan ook huiswerkvragen en opdrachten. Daarmee kun je controleren of je de stof goed begrijpt. Maak de vragen en opdrachten en bespreek ze met je leermeester. Je kunt je vragen natuurlijk ook tijdens de RPTdag aan de trainer stellen. De RPT-dag bestaat uit drie onderdelen: Theoriedeel Hier behandelen we kort de onderwerpen uit het zelfstudiepakket. Als bepaalde dingen in het zelfstudiepakket je niet duidelijk zijn, noteer ze dan. Dan kunnen we die tijdens het theoriedeel bespreken. Praktijkdeel Hier ga je aan de slag met de werkorders aan voertuigen of onderdelen daarvan. Voor vragen of uitleg kun je terecht bij de trainer. Hij is je vraagbaak en coach. Informatie en schema s kun je vinden in de werkplaatshandboeken en op de Infopunten. Op de Infopunten kun je onder andere internet en digitale handboeken raadplegen. Beoordeling Aan het einde van de RPT-dag vult de trainer een beoordelingsformulier in. Je krijgt dit formulier mee. Hierop staan de beoordelingen voor de uitgevoerde werkorders. Ook geeft de trainer een algehele beoordeling voor de manier waarop je de hele dag gewerkt hebt. De beoordeling voor de verschillende onderdelen is Goed (G), Voldoende (V) of Onvoldoende (O). Succes!
4 Doelstellingen Na afloop van deze dag kun je met betrekking tot: Brandstofpomp uit- en inbouwen: een verdelerpomp uit- en inbouwen het inspuitmoment van een verdelerpomp afstellen Koudestart-, stationair en maximumtoerental afstellen: de verschillende toerentalregelingen van een verdelerpomp afstellen Voorgloeisysteem testen: de werking van een eenvoudige voorgloeisysteem controleren en beoordelen op juiste werking aan de hand van metingen Verstuivers testen: een verstuiver in- en uitbouwen, demonteren en reinigen. een verstuiver controleren op de juiste werking aan de hand van het testen van openingsdruk, lekkage, nevelbeeld en geluid. de openingsdruk van een verstuiver veranderen met behulp van vulplaatjes/veranderen veerspanning met stelvoorziening.
5 Dieselinspuitsystemen De laatste jaren gaan de ontwikkelingen bij inspuitsystemen verschrikkelijk snel, vooral door de milieu-eisen die tegenwoordig aan de uitlaatgassen worden gesteld. De conventionele inspuitsystemen kunnen hier niet meer aan voldoen. Typen brandstofpompen c.q. inspuitsystemen die je op dieselmotoren tegenkomt zijn: lijnpompen; Mercedes. roterende pompen; Bosch of Lucas common rail pompverstuivers. Tijdens deze dag zullen van het brandstofsysteem aan de orde komen: roterende pompen uit- en inbouwen en afstellen verstuivers testen en afstellen. Roetmeting Roetdeeltjes zijn schadelijk voor onze gezondheid en voor het milieu. Om deze reden dient de uitstoot van roet zoveel mogelijk beperkt te worden. Begin 1997 is daarom de roetmeting onderdeel geworden van de APK-regelgeving. Voor het uitvoeren van de roetmeting wordt gebruik gemaakt van een roetmeter. Het roetgehalte in de uitlaatgassen wordt aangegeven in een K-waarde. Het meten van de roetuitstoot vindt plaats volgens de vrije-acceleratietest. De test omvat drie vrije acceleraties tot het afregeltoerental. Tussen de acceleraties zit ca. 15 seconden (de meter geeft dit zelf aan), om de motor tot het stationaire toerental terug te laten komen. BELANGRIJK: Sommige auto s zijn vrijgesteld van roetmeting, in verband met mogelijke complicaties tijdens het testen. Kijk hiervoor in de APK-regelgeving. Ter voorbereiding op de test wordt eerst een vrije acceleratie uitgevoerd. Het uitlaatsysteem wordt als het ware schoongeblazen en het maximaal toerental kan worden bepaald. Vervolgens worden de drie resterende acceleraties uitgevoerd. Belangrijke adviezen bij het roetmeten Deceleer rustig na iedere acceleratie, om de distributieriem/- ketting niet overmatig te belasten. Stop na de tiende acceleratie met meten, vanwege de belasting van de motor. Voer voorafgaand aan de test een aantal visuele controles uit.
6 1 Welke controles moet je voorafgaand aan de roetmeting uitvoeren? Zijn er voor uitvoering van de roetmeting twijfels over de staat van onderhoud van de te testen auto, wijs de eigenaar dan op eventuele gevolgen van de roetmeting. Het uitvoeren van roetmetingen heeft consequenties op het gebied van geluid en uitlaatgassen voor medewerkers en omwonenden. Gebruik daarvoor geluidsbeschermende middelen en doe tijdens de test de motorkap van de auto dicht. 2 Aan welke waarden moet de dieselmotor voldoen, om door de roetmeting te komen? Mogelijke afstellingen aan de brandstofpomp Na reparatie of vervanging van de pomp moeten er afstellingen gedaan worden. Ook bij het niet halen van de roetmeetwaarden dient er als het mogelijk is afgesteld te worden. Afstelling stationair toerental Voor het afstellen van het stationair toerental is het belangrijk dat de motor op bedrijfstemperatuur is. Het koude-startsysteem moet in elk geval uitgeschakeld zijn. Stel zonodig het stationair toerental af door de betreffende stelschroef (no. 1) te verdraaien. Is afstelling met de stelschroef niet mogelijk, dan moet je eerst de aanslag verstellen (no. 4). Als de aanslag moet worden versteld, moet ook de koudestartinrichting worden afgesteld (no. 3).
7 Afstelling maximumtoerental Trap bij een onbelaste motor het gaspedaal helemaal in. Lees het toerental af en laat daarna het gaspedaal rustig terugkomen. Stel indien nodig het maximumtoerental af door de betreffende aanslag te verdraaien (no. 2). Boven dit maximumtoerental gaat de motor roken. Handmatige koude-startverstelling afstellen Met de koude-startinrichting wordt het inspuitmoment inwendig vervroegd. Na afstelling van het stationaire toerental kan het verhoogde toerental (dus de mate van vervroeging) met de stelschroef afgesteld worden. In de uitgetrokken stand van de knop van de koudestartverstelling moet de motor nu met een voorgeschreven verhoogd stationair toerental gaan draaien. Verstel indien nodig de lengte van de binnenkabel. drukpen Automatische koude-startinrichting/warmdraairegeling afstellen Verdelerpompen zijn vaak uitgerust met een automatische koude-startinrichting, ook wel warmdraairegelaar genoemd. Deze vervroegt het inspuitmoment en regelt daarna gelijkmatig terug naar het basis-inspuitmoment. In de inrichting is een waselement opgenomen. Het waselement kan zowel elektrisch als via de koelvloeistof verwarmd worden. magneetschakelaar aanslagverstelling warmdraaifase
8 Afstellen van het inspuitmoment Als je de brandstofpomp niet hoeft uit- of in te bouwen, moet je voor het afstellen de wartels van de brandstofleidingen enkele slagen losdraaien, om te voorkomen dat de leidingen tijdens het afstellen vervormen en zullen breken. Voorwaarde is dat koudestartinrichtingen uitgeschakeld zijn. Vervolgens kan de pomp afgesteld worden volgens een vaste procedure: Verwijder de centrale plug uit het verdelerblok achter uit de pomp (BOSCH) óf de grote afsluitplug opzij van de pomp (CAV). Plaats de meetklok met verlengstuk (BOSCH) of afstelgereedschap met meetklok (CAV) in de vrijgekomen opening. Zorg bij de plaatsing in de opening ervoor dat de meetklok voldoende slag kan maken. Een uitslag van zo n 2,5 mm bij plaatsing in de opening is meestal voldoende. Draai vervolgens de motor tegen de draairichting in, totdat de meetklok de laagste waarde aangeeft. Stel de meetklok op nul. Bosch CAV 3 Welke handelingen moeten er nu nog uitgevoerd worden, om de afstelwaarde van de pomp te verkrijgen?
9 Tegenwoordig kun je het inspuitmoment bij draaiende motor (dynamisch) controleren met behulp van de dieselstroboscooplamp, die bij sommige motortesters aanwezig is. BELANGRIJK: Vergeet niet om na montage het brandstofgedeelte op de juiste wijze te ontluchten! Brandstoffilters vervangen De fabrikant schrijft voor bij welke kilometerstanden het brandstoffilter vervangen moet worden. Zorg vóór het vervangen van het brandstoffilter dat de omgeving van het filter zeer goed schoon is. Zelfs de kleinste verontreinigingen kunnen, als ze in het systeem terecht komen, de brandstofpomp en verstuivers beschadigen. Brandstoffilters voor dieselmotoren zijn er in twee uitvoeringen: Met losse filterelementen (de zogenaamde verwisselbare filterelementen) Met complete filters. Daarbij bestaat het complete te vervangen filter uit een metalen huis, waarin het eigenlijke filterelement spiraalvormig is gewikkeld. Dit complete filter kan alleen als geheel worden vervangen. Tap, zo mogelijk, al voor het losnemen van het filter de daarin aanwezige dieselolie af. Reinig bij filters met een los filterelement het filterhuis (bezinkselkolf) of deksel ook van binnen goed. Controleer op de aanwezigheid van water, dit geeft in de winter veel problemen door dichtvriezen van de leidingen. Bevat het filterhuis, de bezinkselkolf of het deksel veel water, dan zit er water in de tank. Als het brandstofsysteem een afzonderlijke waterafscheider bevat, moet deze geleegd en gereinigd worden. Ontluchten van het brandstofsysteem Veelal zullen kleine hoeveelheden lucht, die in het brandstofsysteem zijn gekomen tijdens de normale onderhoudswerkzaamheden, automatisch verdwijnen als de motor draait.
10 4 Waarom wordt er ruim voldoende brandstof door de opvoerpomp naar de inspuitpomp gevoerd en wat zijn de verdere functies van de retour- en lekbrandstof bij het brandstofinspuitsysteem van een dieselmotor? Na afloop van werkzaamheden aan een motor, waarbij bijvoorbeeld de pomp of de leidingen van het hogedrukgedeelte van het inspuitsysteem los zijn geweest, moet het systeem soms ontlucht worden. Daarnaast is bij sommige systemen ontluchten nodig na werkzaamheden aan het lagedrukgedeelte (bijvoorbeeld het vervangen van een brandstoffilter). 5 Op welke twee manieren kan het ontluchten van het brandstofsysteem van een dieselmotor plaats vinden? Denk eraan dat bij roterende pompen, die zijn uitgevoerd met een elektromagnetische brandstofafsluiter, de doorgang voor de brandstof door de pomp bij het ontluchten geopend moet zijn. In het algemeen kan het lagedrukgedeelte ontlucht worden door middel van het handpompje. Er zijn pompen, veelal de roterende, die zichzelf geheel ontluchten bij het starten van de motor. In bepaalde gevallen moet men het hogedrukgedeelte ook ontluchten. Dat kan gebeuren door middel van het gedeeltelijk losdraaien van de wartels aan de verstuivers. Vervolgens wordt ook hierbij de motor gestart tot er brandstof langs de wartels weglekt. Daarna worden de wartels met het juiste aanhaalmoment vastgedraaid. In alle gevallen dient men vooraf het werkplaatshandboek te raadplegen.
11 Voorgloeisysteem Storingen in het voorgloeisysteem komen naar voren tijdens het starten. Lekkende verstuivers kunnen defecten aan de gloeistiften veroorzaken. Als gevolg van extreem hoge temperaturen kunnen er zelfs stukken van de gloeistift smelten. Soms is er een waarschuwingssysteem aanwezig dat in werking treedt zodra er een gloeistift defect is. Algemene controle 6 Welke verschijnselen duiden op het niet goed functioneren van het voorgloeisysteem? Diagnose Om een storing aan een voorgloeisysteem vast te stellen kun je verschillende testen uitvoeren. 7 Welke metingen kun je uitvoeren om een juiste diagnose aan een eenvoudige voorgloeisysteem te kunnen stellen?
12 Spanning meten op de gloeistiften of voorgloeirelais Met behulp van de multimeter kun je de spanning op de aansluiting van de gloeistiften ten opzichte van massa meten. Deze waarde moet vergeleken worden met het fabrieksvoorschrift. Afwijking kunnen worden veroorzaakt door een defecte of ontladen accu, een defect voorgloeirelais of spanningsverlies in aansluitdraden. Bij het doormeten van het voorgloeirelais moet je dit gedeeltelijk uit het aansluitblok trekken. Zo kun je de spanningen ten opzichte van massa meten. Vergelijk de gevonden waarden met die van de fabrikant. Aansluitingen van de gloeistiften controleren Dit dient bij voorkeur te geschieden in gemonteerde toestand. Verwijder eerst de min-aansluiting van de accu. Verwijder vervolgens de elektrische verbindingen van de gloeistiften. De weerstand van de gloeistift moet zeer laag zijn (minder dan 1 ). Is de weerstand 0, dan is er sprake van kortsluiting. Is de weerstand groot (oneindig), dan is er een onderbreking in de gloeistift. De wijze waarop de fabrikant adviseert de weerstand van de gloeistiften te meten, hangt af van het soort gloeistiften en de wijze waarop ze gemonteerd zijn. Reinig voor het inbouwen het schroefdraad. Draai gloeistiften nooit te vast. De optredende vervormingen kunnen kortsluiting veroorzaken. Gloeistiften visueel controleren Na het uitbouwen van de gloeistiften kunnen deze visueel gecontroleerd worden. Let hierbij op: Vervuiling, daar een goede gloeistift zichzelf schoonbrand. vervorming. Verstuivers Lekkende verstuivers kunnen, naast overmatig brandstofverbruik en extra milieubelasting, ook ernstige schade aan de motor zelf veroorzaken. De lekkende verstuivers veroorzaken smeerolieverdunning op de cilinderwanden, waardoor als gevolg van gebrek aan smering de zuigerveren kunnen vreten. Ook de gloeistiften kunnen defect raken als er brandstof op lekt.
13 Periodieke controle en de tijdige vervanging van defecte verstuivers is dus van levensbelang voor de motor. De laatste tijd worden steeds meer motoren uitgerust met hogedrukverstuivers (tot circa 1.100 bar). We komen verstuivers tegen die in twee fasen inspuiten en verstuivers met naaldbewegingssensoren. Wij beperken ons op deze dag tot de zogenaamde lagedrukverstuivers. 8 Noteer vijf verschijnselen die duiden op slecht werkende verstuivers. Verstuiver uit- en inbouwen Bij dieselmotoren, toegepast in personenauto s en bestelwagens, wordt de brandstof steeds vaker direct ingespoten. Ook indirecte inspuiting komt echter nog veel voor. Bij zwaardere vrachtautomotoren hebben we altijd te maken met directe inspuiting. 9 Welke verstuivers worden gebruikt bij de verschillende dieselmotoren? De ruimte rond de verstuivers dient voor het uitbouwen schoongeblazen te worden met perslucht. Voordat de verstuiver uitgebouwd kan worden moeten de inspuitleidingen met een open ringsleutel verwijderd worden. De leidingen mogen hierbij niet geforceerd worden. Plaats afdekdopjes op de aansluitingen van de verstuivers en de brandstofpomp.
14 De verstuiver wordt losgedraaid met een speciale dop. Verwijder ook het brandplaatje (het afdichtings plaatje tussen cilinderkop en verstuiver). Reinig de schroefdraad en het montagegat. Zorg ervoor dat daarbij geen verontreinigingen in de verbrandingsruimte terecht kunnen komen. Monteer bij het inbouwen van de verstuiver altijd een nieuw brandplaatje. Let op dat je het brandplaatje op de juiste wijze aanbrengt. Draai de verstuiver met het voorgeschreven aanhaalmoment vast. Monteer vervolgens de inspuitleidingen. Vervang gescheurde of geknikte leidingen. Zorg dat je inspuitleidingen spanningvrij monteert door de wartels eerst met de hand vast te zetten. Zorg dat de leidingen loodrecht op de verstuiveraansluiting staan. A 90º A A A A Zorg dat de leidingen vrij liggen. Vervang indien nodig de klemblokjes. BELANGRIJK: Controleer de klemblokjes bij iedere onderhoudsbeurt op aanwezigheid en goede montage. Bij afwezigheid of onjuiste montage kan de inspuitleiding gemakkelijk breken. Verstuiver demonteren en monteren Demonteer de verstuiverhouders en leg alle onderdelen (per verstuiver bij elkaar!) op volgorde op een schoon stuk papier. Maak de verstuiverhouder grondig schoon. De overige delen kun je nu reinigen met speciaal gereedschap en zuivere dieselolie. Controleer de verschillende onderdelen op beschadiging en beoordeel de toestand.
15 BELANGRIJK: Werkzaamheden aan het brandstofinspuitsysteem van een dieselmotor dienen met uiterste nauwkeurigheid en vooral schoon uitgevoerd te worden. Door de uiterst nauwkeurige passingen die worden toegepast, kan het kleinste stofdeeltje al tot beschadiging leiden. Gebruik niet-pluizende doeken. Verstuivers testen Voor het testen van een verstuiver wordt er gebruik gemaakt van een verstuivertester met afzuiging. 10 Welke vier controles moet je uitvoeren om de toestand van een verstuiver te kunnen beoordelen? A B Deze verstuiver is als smoortap verstuiver uitgevoerd om bij geringe lichthoogte van de nozzle een voorstraal (A) en tijdens de toenemende lichthoogte de hoofdstraal (B) te leveren. Verstuivers bij de verschillende motoren zijn op de toegepaste brandstofpompen afgestemd. Zij mogen in geen geval onderling worden verwisseld. 11 Geef hieronder aan hoeveel de openingsdruk van een tapverstuiver ongeveer bedraagt. a Minder dan 100 bar b Tussen 100 tot 250 bar c Meer dan 250 bar Openingsdruk testen Sluit de verstuiver aan op de verstuivertester en zet de hogedrukaansluiting goed vast. Ontlucht vervolgens de verstuivertester en kijk of je geen uitwendige lekkages hebt. Beweeg de hendel langzaam heen en weer en lees de openingsdruk af. Vergelijk deze met de fabrieksgegevens. Vaak staat de openingsdruk aangegeven op het huis van de verstuiver.
16 bovenste deel verstuiver plaatje veer Nozzle houder naald Nozzle onderste deel verstuiver De openingsdruk kan afgesteld worden door dikkere of dunnere vulringen (shims) boven de veer te leggen. Je verhoogt of verlaagt daarmee de voorspanning op de veer. Lektest Controleer of de verstuiver niet meer onder druk staat en maak de verstuiverneus schoon. Voer de druk opnieuw op, tot deze een waarde bereikt die 10 bar lager ligt dan de openingsdruk en houd deze druk 10 tot 15 seconden vast. Er mag nu geen druppel aan de neus van de verstuiver ontstaan. Dit is te controleren door een stukje vloeipapier tegen de verstuiverneus te houden. De diameter van de brandstofkring op het vloeipapier mag niet groter worden dan zo n 10 tot 15 mm (zie voor exacte waarden het werkplaatshandboek). brandplaat BELANGRIJK: Voel nooit met de vinger of de verstuiver lekt. A Verstuivingsbeeld 30º Pomp nu krachtig en bekijk de brandstofstraal. Dit moet een regelmatige en fijnverdeelde kegelvormige nevelstraal zijn. B 1 2 3 4 5 6 Kraaktest Bij gatverstuivers moet bij het krachtig pompen een kraak - geluid hoorbaar zijn. Bij tapverstuivers moet bij krachtig pompen een stotter -geluid hoorbaar zijn. Stopsolenoïde Deze elektromagnetische klep dient voor het afsluiten van de brandstoftoevoer bij het uitzetten van de motor en wordt steeds vaker aangestuurd tijdens het decellereren. Maak, als je deze moet vervangen, eerst de omgeving zeer goed schoon. Gebruik nieuwe pakkingen en zet de elektromagneet met het juiste aanhaalmoment vast.
17 12 Hoe kun je de werking van de elektromagnetische klep (stopsolenoïde) controleren? Dit is het einde van de Zelfstudie. Deze Zelfstudie is zo universeel mogelijk opgezet. Er bestaat echter in de praktijk geen universele uitvoering. Alle fabrikanten hebben hun eigen uitvoeringen en oplossingen. Als je hierover onduidelijkheden bent tegengekomen of vragen hebt, zoek dit dan uit in je eigen werksituatie en breng het op de RPT-dag ter sprake tijdens de behandeling van de Zelfstudie. Veel succes op de RPT-dag.