|
Leó M. Jónsson vélatæknifræðingur GM 6.5 lítra dísilvélin: Vandamálin og lausn þeirra Ég átti á sínum tíma nokkra GM-bíla með 5.7 lítra Oldsmobile dísilvélinni, barðist við ótal vandamál, kerlingabækur, sleggjudóma og kjaftæði sjálfskipaðra sérfræðinga sem þóttust allt vita og kunna. Með réttum upplýsingum tókst að leysa öll vandamál í sambandi við fyrri og síðari gerðirnar af vélunum. Greinar um málið skrifaði ég í tímaritið Bílinn og fullyrði að þær vélar, sem voru meðhöndlaðar samkvæmt mínum ráðum hafa verið til friðs síðan, a.m.k. hjá mönnum sem kunnu að lesa og kunnu til verka (fagmennska þýðir einfaldlega að ekkert kemur í staðinn fyrir þekkingu og reynslu). 6.2ja lítra GM dísilvélin (en sú var frá GMC) var aldrei neitt vandamál en hún var dæmigerð vinnubílavél (gróf). Síðan kom 6.5 lítra GM dísilvélin með rafeindastýrðu eldsneytiskerfi, sem var mikil tæknileg framför, m.a. með tilliti til mengunarvarna, en þá byrjaði líka ballið upp á nýtt því olíuverkin hafa valdið stöðugum vandræðum í þeim vélum - þar til nú. Vandamálið virðist nefnilega vera leyst (og það var ekki ég sem leysti Það).
6.5 lítra
dísilvélin frá GM er í ,,Van" og ,,Pick-up-bílum"
frá GM auk þess sem hún er í Hummer. Kerfin í
,,Van" og Hummer eru þau sömu en í pallbílunum
eru þau af annarri týpu. Tvennt fór saman sem leiddi
til þess að eldsneytiskerfin gáfu sig í 6.5 lítra
vélinni (Stanadyne DS4 elektróniskt olíuverk). Í
fyrsta lagi kom á markaðinn um líkt leyti og vélin
brennisteinssnauðari dísilolía. Brennisteinninn batt í
sér ýmis efni sem smurðu olíudælur og spíssa.
Skortur á smurefni í olíunni gerir það að
verkum að olíuverkið hitnar meira - og hitnaði of mikið
fyrir. Hitt atriðið er hringrásarkerfið á milli
olíutanksins og olíuverksins. Fæðidæla heldur
stöðugri hringrás á milli olíuverks
Tímastilling
olíuverks Á
þessum síðustu tímum, þegar nánast öll vélstýring í bílum hefur
verið tölvuvædd, er krafist annarra vinnubragða en áður tíðkuðust.
Það gildir t.d. sama um rafeindakveikju í bensínbíl (en í þeim nýjustu
er jafnvel kveikjan á bak og burt) eins og um tölvustýrt olíuverk
á dísilvél að hvorugt má stilla (hreyfa) með vélina í gangi. Þetta
er fyrsta reglan sem menn verða að hafa í heiðri, ef þeir ætla að
ná einhverjum árangri með stillibgu á Stanadyne SD4 olíuverkinu
á 6.5 lítra GM dísilvélinni - ekki hreyfa verkið með vélina í gangi
eða svissinn á. Tímun
olíuverksins getur þurft að stilla. Það er gert á sama hátt og á
venjulegu (mekanísku) olíuverki, þ.e. með því að breyta stöðu þess,
snúa því annaðhvort rétt- eða rangsælis. Tímastillingin á Stanadyne
SD4 er nokkuð nákvæm. Sem dæmi þá jafngildir færsla olíuverksins
um 1 mm á annan hvorn veginn, 2° breytingu á tímun. Þegar
ný vél er sett saman og olíuverkið rétt tímað er sú afstaða merkt
á flansa olíuverks og haldara með kjörnuðu striki. Hafi ekki verið
hreyft við tímun standast þessi strik á. Vandinn er sá að ýmislegt
í vélinni getur (t.d. vegna slits) valdið því að stilla þarf tímun
til að ná hámarksafli og upptöku. Ennfremur getur hafa verið skipt
um olíuverk og þá gildir upphaflega tímamerkið ekki. Stilling
samkvæmt upplýsingum framleiðenda er eftirfarandi: Gangsetjið vélina
og látið hana ná eðlilegum vinnsluhita. Tengið ,,Tech 1- kóðalesarann"
og veljið ,,Output Test/inj Pump" og styðjið á ,,TDC Time Set".
Kóðalesarinn á að sýna 0 (Inj Tim") sé tímunin rétt. Drepi
vélin á sér þegar stutt er á ,,TDC Time Set" skal svissa af. Losið
olíuverkið og snúið því sem nemur 1-2 mm nær bílstjórahlið bílsins.
Festið verkinu í þessari stöðu, gangsetjið og endurtakið prófunina
hér á undan. Ef vélin gengur þegar stutt er á ,,TDC Time Set" veljið
þá ,,Mesured Inj Tim" til að fá tímunina í gráðum. Rétt tímun er
3,5° (á undan toppstöðu) í lausagangi fyrir bæði beinskipta og sjálfskipta
6.5 lítra dísil sem hafa F, P eða S í VIN-kóðanum. Hafirðu
ekki kóðalesaran ,,Tech 1" en teljir að tímunin á verkinu sé ekki
rétt geturðu fikrað þig áfram með því að kjörna nýtt strik á verk
og haldara og merkja síðan nokkur strik með millimetra millibili
á haldarann í báðar áttir. Upphaflega strikið notarðu sem viðmiðun.
Þú breytir tímanum um 2 gráður fyrir hvern millimetra sem þú flytur
verkið frá upprunalega strikinu (mikið sein tímun sést á dökkum
reyk í afgasinu - mikið of fljót tímun þyngir gangsetningu) Rétt
tímun gefur hæsta snúningshraða í lausagangi. Ath. Hreyfðu ekki
olíuverkið með vélina í gangi og mundu að breyta ekki stöðu verksins
nema örugglega sé svissað af (gleymist þetta atriði máttu eiga von
á að þurfa að punga út fyrir nýjum tölvuheila - og það ku vera nokkuð
lífleg sala í þeim). Þessir tveir samverkandi þættir hafa valdið því að þetta annars fullkomna eldsneytiskerfi, sem hefur marga kosti umfram önnur, hefur ekki reynst eins vel og skyldi - reyndar hefur það verið til vandræða í of mörgum tilvikum. Til að gefa frekari mynd af því sem um er að ræða þá er hitastig eldsneytisins í olíuverkinu rúmar 70°C í venjulegum akstri með fullan tank. Séu einungis 15 lítrar eftir í tanknum hækkar hitastigið í olíuverkinu upp í um 90°C. Í kerrudrætti nær eldsneytið jafnvel 100°C í olíuverkinu og getur hitnað enn meir ef fæðidælan er léleg. Það sem mestum vandræðum hefur valdið er ekki olíuverkið sjálft heldur svokölluð FSD-eining (Fuel Solenoid Driver) - drifstýring sem fest er á vinstri hlið olíuverksins og sem stjórnar eldsneytisloka í olíuverkinu. Drifstýringin, sem Stanadyne nefnir ,,PDM = Pump Mounted Driver", fær boð frá vélstýrikerfi (tölvu) bílsins en hún er búin tveimur aflsmárum sem hitna. Þann hita á eldsneytið, sem fer í gegnum olíuverkið, að leiða burt (kæla) en gerir það ekki í öllum tilvikum og þá byrjar ballið. Oftar en ekki nær olíuflæðið ekki að kæla drifstýringuna með þeirri afleiðingu að hún brennur yfir. Áður en lengra er haldið (og til að lýsa betur á hvern hátt hægt er að leysa vandann) skulum við, í stuttu máli, gera grein fyrir því hvernig þetta kerfi, Stanadyne DS4, á 6.5 lítra GM dísilvélinni virkar: Stanadyne DS4 er rafeindastýrt olíuverk. Inngjöfin (ástigið) er ekki í neinu mekanísku sambandi við olíuverkið eins og í venjulegum dísilkerfum. Þess í stað sendir inngjöfin boð til tölvu bílsins sem í handbókum nefnist PCM (Power Control Module). Með inngjafarboðum og öðrum breytum (en breytur kallast ýmis rafboð frá nemum og skynjurum hér og þar á vélinni) stjórnar tölvan olíuverkinu. Sem dæmi um stýribreytur má nefna hitastig og þrýsting inntakslofts, hitastig eldsneytisins að olíuverkinu, hitastig kælivatnsins og stöðu sveifarássins. Með sérstökum (optiskum) skynjara samhæfir tölvan tímun innsprautunar snúningshraða vélarinnar. Það er sem sagt tölvan sem stýrir olíuverkinu við allar aðstæður. Til þess að olíuverkið getið látið að stjórn tölvunnar er það m.a. búið rafeindastýrðum flæðisloka (fuel solenoid) sem skammtar magn eldsneytis fyrir hvert brunahólf (meira að segja mismikið fyrir hvert hólf), segulmótor sem stjórnar tíma og stefnu sprautugeislans og segulloka sem getur stöðvað allt eldsneyti til brunahólfanna. Olíuverkið með stimplum (elementum) sem dæla eldsneyti til spísanna virkar eins og venjuleg raðdæla. Stimplarnir, en þeir eru 4, hafa ákveðna óbreytanlega slaglengd og slífin fyllist alltaf með eldsneyti frá safnhólfi um flæðislokann og aftur í safnhólfið (hringrás). Þegar boð um inngjöf berst lokar flæðislokinn fyrir bakrennsli til safnhólfsins og spíssinn fær eldsneytið. Þegar vélin hefur fengið það eldsneytismagn sem tölvan hefur ákveðið hæfilegt, gefur hún flæðislokanum boð um að opna hringrásina aftur - eldsneytið sem eftir er í slífinni fer í safnhólfið. Með þessu móti má stjórna nákvæmlega magni eldsneytis sem sprautað er inn í brunahólfin, frá lausagangi til botngjafar. Tæknin er einföld og snjöll, virkar vel og hefur fáa hreyfanlega hluti. Stærsti kosturinn er sú nákvæmni sem næst í innsprautun magns og næstum ómögulegt er að ná með hefðbundnu olíuverki. Árangurinn er mengunarsnauðara afgas. Meira að segja fær hver sílindri það magn sem hentar honum best, sumir meira aðrir minna, og þannig heldur kerfið vélinni í jafnvægi. (Munuinn má merkja á hve mun mýkri og jafnari lausagangur er í dísilvél með rafeindastýrðu olíuverki eða vél með venjulegu olíuverki (rað- eða stjörnuverki). Flæðislokinn er undir miklu álagi og tekur til sín mikinn straum. Tölvan ræður ekki við þá orkumiðlun og því hefur verið komið fyrir áðurnefndri drifstýringu (FSD = Fuel Solenoid Driver) á olíuverkinu. Drifstýringin er einfaldlega hraðvirk straumloka sem gefur flæðislokanum 4 ,,spörk" fyrir hvern sveifarásshring. Magn eldsneytis sem drifstýringin skammtar (,,kalibrering") ræðst af viðnámi í straumrásinni að drifstýringunni. Upphaflega voru viðnámin merkt með númerunum 1-9 og gaf nr. 9 mest magn (mest afl). Nú er boðið upp á viðnám upp í nr. 13. Í drifstýringunni er að finna ýmsan rafeindabúnað, m.a. 2 aflsmára sem hitna. Í lausagangi eru smárarnir ekki virkir nema stuttan tíma en við meiriháttar inngjöf eru þeir virkir næstum alla slaglengd dælustimplanna. Kælingarþörf drifstýringarinnar eykst því eftir því sem vélin erfiðar meira. Drifstýringunni er fest á eggsléttan flöt á olíuverkinu og miklu skiptir að sléttu fletirnir séu í sem nánastri snertingu þannig að olíuverkið dragi sem mestan varma frá drifstýringunni. Til að auka þessa leiðni er notað sérstakt leiðandi milliefni á fletina fyrir samsetningu, álþynna og sílikonhlaup á báðar hliðar hennar. Hlaupið gegnir því hlutverki að eyða loftvösum á flötunum sem sjást ekki með berum augum og auka þannig varmaleiðnina. Álþynnan virkar einnig sem þétting sem varnar því að vatn og raki geti komist þarna á milli og síðan inn í rafeindabúnaðinn. Vélin notar ekki nema hluta af því sem fæðidælan sækir í tankinn. Það sem umfram er (hringrásin) er nauðsynlegt til að kæla olíuverkið. Og það er einmitt þar sem vandamálið með 6.5 lítra dísilvélina byrjar. Olíumagnið í gegnum olíuverkið er ekki nægilega mikið til að leiða burt hitann sem myndast við dælingu eldsneytisins, sem stafar frá flæðislokanum og frá drifstýringunni. Olíuverkið, með þeim búnaði sem á það er hengdur, nær að hitna miklu meira en hönnuðir kerfisins gerðu ráð fyrir í upphafi. Og það sem vill gleymast er að olíuverkið hitnar því meir sem minna er eftir af olíu í tanknum þar sem magnið hefur bein áhrif á kæliafköst hringrásarinnar - og þegar ekið er á síðustu lítrunum má gera ráð fyrir að spæla megi egg á olíuverkinu og þá eru það drifstýringin og optíski skynjarinn ofan á verkinu sem eru í bráðastri hættu. Þegar ekið er á næstum tómum tanki (á síðustu lítrunum) er smureiginleiki eldsneytisins næstum enginn orðinn og ekki fer olíuverkið varhluta af því heldur enda hafa þau hrunið unnvörpum. Það merkilega við þetta allt er hve fáir hafa reynt að finna orsök bilunarinnar, hvað þá að reyna að ráða á henni bót. Þess í stað er (eins og var með 5.7 lítra dísilvélina forðum) einungis talað um galla og bótaskyldu og um það þrasað og þjarkað endalaust. En það er ekki nóg með að drifstýringin fái ekki næga kælingu heldur eiga skrúfurnar sem halda henni fastri á olíuverkinu einnig sinn þátt í vandanum. Stallurinn á skrúfunni sem þrýstir á sætið, sem er úr plasti, er einungis 11 mm2 . Þegar drifstýringin hitnar mest bráðnar plastið undi skrúfuhausnum. Og þótt drifstýringin virðist sitja föst á olíuverkinu, vegna þess að erfitt er að snúa skrúfunum sem límst hafa fastar í bræddu plastinu, hefur varmaleiðnin á milli hennar og þess minnkað umtalsvert. HVAÐ SKAL GERA ? Fram að þessu hefur lausnin verið sú að skipta um olíuverk með nýrri drifstýringu þegar drifstýringin hefur gefið sig (og gefa sér þá jafnframt að olíuverkið sé einnig ónýtt - sem oft er raunin). Og sumir eru svo kokhraustir að halda því fram að endurbyggð olíuverk frá Ameríku séu endanleg lausn. Það eru þau ekki (treystu reynslu minni í þessum efnum) - endurbyggðu olíuverkin, sem eru dýr, eru aðeins frestun á næsta stóráfalli vegna þess að þótt varmaleiðnin á milli olíuverks og drifstýringar hafi verið bætt með betri festingu er það engin trygging fyrir endingu. Þegar drifstýringin hefur gefið sig (sem er algengasta fyrsta alvarlega bilunin í þessu kerfi) er oftast gripið til þess að endurnýja hana og þá gefa menn sér um leið að olíuverkið sjálft hafi sloppið. En eins og ég tel mig hafa sýnt fram á hér á undan sleppur olíuverkið ekki alltaf - og því er vandanum einungis slegið á frest með ennþá meiri kostnaði sem afleiðingu. Það sem er enn verra er að margir, sem meta þessa bíla sína sem gullsígildi, tíma ekki að greiða þá upphæð sem fylgir því að leysa vandamálið til langframa (en það er þeirra vandamál). Annað sem menn skyldu ekki gleyma er að nánast öll vinna við olíuverk á 6.5 lítra vélinni er tvöföld í ,,Van" miðað við ,,Pick-up". Ástæðan er einfaldlega sú hve erfitt er að athafna sig í frambyggða bílnum.
Lausnin er nefnilega til. Og ég tel mig geta rökstutt það tryggilega. En hún kostar peninga. (En hvers virði er GMC pick-up eða ,,Van" af dýrustu og fínustu gerð með ónýtu olíuverki ?). En svo ég dragi ykkur lesendur Vefsíðu Leós aðeins lengur á lausninni - skulum við líta á lýsingu bilana/gangtruflana, bilanaleit og hvernig bilanakóðar eru lesnir í þessum bílum. BILANAGREININGIN Reynslan segir mér að takmörk séu fyrir því sem hægt sé (eða sé skynsamlegt) að setja af upplýsingum í eina grein. Margir nenna einfaldlega ekki að lesa langar greinar - jafnvel þótt þær gætu leyst vandamál sem þeim hefur aldrei tekist að leysa. Ég kann enga skýringu á þessari lesleti. Hins vegar reyndust pælingar mínar og langar greinar í tímaritinu Bílnum um 5.7 lítra dísilvélina á sínum tíma leysa bæði mín vandamál og annarra (það eru engin vandamál með þá vél lengur sem ekki er auðvelt að leysa). En áfram með smérið; Algengustu bilanir í þessu 6.5 lítra dísilkerfi, sem eiga sér yfirleitt sameiginlega orsök (yfirhitnað olíuverk) eru tvenns konar: ,,Optíski neminn" ofan á olíuverkinu hættir að virka og /eða drifstýringin gefur sig. Stundum leiða bilanir í þessum einingum til þess að skipta verður jafnframt um olíuverkið. Þegar ,,optíski neminn" ofan á olíuverkinu bilar, en hann gefur tölvunni til kynna snúningshraða vélar og tímun, lýsir það sér með erfiðri gangsetningu, vélin á það til að drepa á sér fyrirvaralaust, kraftleysi og gangtruflanir, sérstaklega við meiri snúningshraða (eins og vélin ,,sleppi úr") geta átt sér stað. Þegar drifstýringin bilar lýsir það sér m.a. á þann hátt að vélin fer ekki í gang, vélin fer í gang en drepur á sér eftir að hafa náð að hitna og er þá ekki hægt að gangsetja nema eftir að hún hefur náð að kólna - eða neitar algjörlega að fara í gang. Stundum eru fyrstu merkin um að drifstýringin sé að gefa sig hnökrar í vélinni (eins og hún sleppi úr). Í árgerð 1994 er bilanakóðinn 17 fyrir ,,optíska nemann" en stundum 18 í árgerð 1995. Frá og með 1996 árgerð er kóðinn P0251 (þegar notaður er GM-skanni Tech-1 eða Tech-2 eða sambærilegt tæki. Í árgerð 1994 er bilanakóðinn 35 fyrir drifstýringuna og stundum 36 fyrir árgerð 1995. Frá og með 1996 er kóðinn P1216. Í eldri árgerðum af þessum bílum (1994 og 1995) er hægt að lesa bilanakóða tölvunnar án þess að hafa skanna. Undir mælaborðinu á móts við stýrishólkinn er úttakstengill tölvunnar. Tengillinn er með tvær 6 tengja raðir. Tvö tengin í efri röðinni lengst til hægri eru tengd saman. Svissað á. Ljósið í mælaborðinu ,,Service Engine Soon" byrjar að blikka. Séu engir bilanakóðar í minni tölvunnar gefur ljósið kóðann 12 með því að blikka einu sinni, bíða stutta stund og blikka svo tvisvar í röð. Þessi boð eru endurtekin látlaust þar til tengingin er fjarlægð. Þetta þýðir að bilanaleitarkerfið virkar eins og það á að gera. Ef tölvan hefur skráð bilanakóða í minnið myndar ljósið ekki kóðan 12. Til dæmis er kóðinn 35 gefinn til kynna með þremur ljósum, stuttri bið og síðan 5 stuttum ljósum. Þá kemur dálítil bið og síðan endurtekning á kóða 35. Ljósið gefur hvern kóða til kynna þrisvar í röð en síðan sýnir það næsta bilanakóða á sama hátt. Þegar bilanakóðarnir hafa verið lesnir á þennan hátt og viðgerð lokið þarf að eyða kóðunum úr minni tölvunnar. Það er gert með því að stíga á bremsuna og halda henni niðri, stíga síðan inngjöfina í botn og halda einnig henni niðri - þá byrjar ljósið að blikka kóðan 12 og þá sleppir maður fyrst bremsunni og síðan inngjöfinni. Gangið úr skugga um að ljósið blikki kóðan 12 áður en tengingin er fjarlægð úr úttakstenglinum. Fyrir suma er þetta allt of flókin aðgerð en þegar notaður er skanni er einfaldlega stutt á ,,reset" eftir viðgerð. VARANLEGA LAUSNIN Merkilegt að það skuli hafa þurft sænskt fyrirtæki til að finna einfalda lausn á þessu vandamnáli. Sænska lausnin er í því fólgin að festa nýrri drifstýringu á sérstaka kælifestingu sem komið er fyrir á soggreininni í stað þess að festa hana á olíuverkið. Þegar drifstýringin er endurnýjuð er sú gamla (ónýta) látin vera áfram á olíuverkinu. Auk þessa er sett viðnám nr. 13 inn í straumrásina að drifstýringunni í stað þess upprunalega en það eykur gjöf olíuverksins og afl vélarinnar án þess að mengun í afgasi fari uppfyrir leyfileg mörk. Þessi búnaður nefnist ,,FSD-Cooler", er framleiddur af Beta Maskin AB í Svíþjóð og seldur hérlendis af Þ. Jónssyni Vélalandi ehf. í Reykjavík. Þegar búnaðurinn er settur á vélina er plasthlífin ofan á soggreininni tekin af og ekki notuð aftur - það eykur kælinguna og auðveldar að komast að til að skipta um síu. ,,FSD-Cooler" er selt sem sett án drifstyringar og er af þrenns konar gerð: 65TD er fyrir 6.5 lítra dísil með afgasþjöppu, allar gerðir utan sendibíl (Van). 65TD/V er fyrir sendibíl með 6.5 lítra dísil með afgasþjöppu. 65D/L49 er fyrir allar gerðir með 6.5 lítra dísil án afgasþjöppu. Auk þessa býður Beta Maskin/Vélaland nýja drifstýringu frá Stanadyne sem GM nefnir FSD (Fuel Solenoid Driver) en Stanadyne nefnir PMD (Pump Mounted Driver). Hlutarnúmerið fyrir drifstýringuna er 34583. Og ekki er allt búið enn því viðnámið til að auka eldsneytisgjöf olíuverksins (og kælinguna um leið) (Calibrating resistor) en það er nr. 13 (eykur vélaraflið um 3-10%) ber vörunúmerið 65R13. Eftir að þessi búnaður er kominn á með nýju olíuverki, uppgerðu olíuverki eða olíuverki í lagi, eiga þessi vandamál, sem hafa verið að plaga 6.5 lítra GM dísilvélina, að vera úr sögunni í eitt skipti fyrir öll. Með ,,FSD-Cooler-settunum" fylgja leiðbeiningar varðandi ísetningu á íslensku. Um kostnaðinn er það að segja að ísetning á ,,FSD-Cooler" tekur vanan mann ekki nema um 15 mínútur. Hins vegar er vanur maður um 4 tíma að skipta um drifstýringu á olíuverkinu og um 7 tíma að skipta um olíverk. Þeir sem þurfa að skipta um olíuverk á 6.5 lítra GM dísil ættu ekki að gera það án þess að setja um leið ,,FSD-Cooler" og flytja drifstýringuna yfir á hann af olíuverkinu. HVAÐ ER ,,FSD-COOLER" ? Þetta er rifflað stykki úr varmaleiðandi málmblöndu, ekki ósvipað þeim sem notuð eru til að kæla stóra hljómtækjamagnara. Stykkið hefur 10 kælikamba með gáróttu yfirborði til að auka kæliflötinn. Kæliflöturinn er um 1800 cm2 og festiflöturinn fyrir drifstýringuna er sléttslípaður en tekið er úr stallinum fyrir aflsmárum drifstýringarinnar þannig að kælingin verði sem virkust. Drifstýringunni er fest á með mjög öflugum skrúfum og skinnum og kælinum, með drifstýringunni á, er síðan fest tryggilega með 2 boltum á soggreinina. Upplýsingar um verð á ,,FSD-Cooler" aðra tilheyrandi hluti og ísetningu gefur Þ. Jónsson Vélaland ehf. í síma 577 4500. Fleiri greinar munu birtast á Vefsíðu Leós um þetta mál á næstunni. Fyrirspurnir um tæknileg efni varðandi þetta málefni eins og önnur má senda með netpósti á netfang höfundar
|