A dízelmotor alapjárata: jelentősége, szabályozása és a meghibásodások diagnosztikája
Az alapjárat az a működési mód, amikor a főtengely a lehető legkisebb sebességgel forog, miközben a motor nem végez hasznos munkát. Amikor a motor terhelés nélkül jár, a főtengely alapjárati fordulatszámon pörög. Ekkor a gázpedál alaphelyzetben van, az üzemanyag és a levegő pedig a szinte teljesen zárt fojtószelepen keresztül jut be az égésterekbe.
A hibátlanul működő, üzemmeleg motor alapjárata egyenletes, az igényes, hathengeres soros építésű típusokra kis túlzással azt állíthatjuk, hogy rezzenéstelenül jár. Az alapjárat ingadozása ilyen esetben elhanyagolható, a 20-30 fordulat/perc értéket nemigen lépi túl. Az optimális alapjárati fordulatszámot a mérnökök minden egyes motormodellhez, sőt, minden egyes autóhoz egyedileg határozzák meg. Előfordul, hogy ugyanaz a motor más-más alapjárati fordulatszámon üzemel a különböző autókban.
Az alapjárati rendszer működése és a szabályozó elemek
Az alapjárati motor levegőszabályozó szelep (más néven üresjárati szabályzó vagy idle air control motor) felelős a motor alapjáratának szabályozásáért. A motor elektronikája folyamatosan ellenőrzést végez, és amikor a fordulatszám lecsökken vagy megnő, akkor reagál. Ez a szelep biztosítja, hogy az optimális szinten tartsa a motor fordulatszámát: ha visszaesik, akkor növeli azt, ha megemelkedik, akkor pedig csökkenti.
Ehhez nem csinál mást, mint a megfelelő mennyiségű levegőt juttatja a motorhoz, hogy az mindig az optimális fordulatszám közelében tudjon működni. A központi vezérlőegység (ECU/ECM) folyamatosan figyeli a kapott információkat, hogy bármelyik pillanatban be tudjon avatkozni, az optimális állapot fenntartása érdekében. A szelep a szívócsonk mellett a fojtószelepházhoz van csatlakoztatva, és a motorvezérlő egység kezeli a működését.
A dízelmotorok esetében a dózis szabályozásával viszonylag egyszerűen, közvetlenül megvalósítható a stabil alapjárat. Az ECU az erre szolgáló jeladókra támaszkodva kiszámítja a pillanatnyi alapjárati fordulatszámot, ha alacsony, akkor növeli azt és fordítva. Az alapjárati fordulatszám stabilizálása az égéstérbe jutó levegő mennyiségének változtatásával lehetséges, amelyet automatikusan követ a befecskendezésre kerülő üzemanyag változtatása.
Útmutató a Nissan Terrano 2700 dízel vezérléséhez
A szabályozás szokásos eszköze lehet egy-, vagy kéttekercses alapjárati szelep, egyenáramú motor vagy léptetőmotor. Ha a fordulatszám csökkenése elér egy határértéket, akkor a befecskendezésre kerülő dózis megemelése, illetve a szelep(ek) nyitvatartási idejének növelésével az alapelőgyújtás változtatása is kiegészítheti a szabályozást.
Dízelmotorok alapjárati problémái és tipikus tünetek
A dizelmotorok egyenetlen járását számos tényező okozhatja. A dízelmotor indításakor tapasztalható durva járás oka lehet a befecskendező rendszer hibás működése, ami a hengerben lévő üzemanyag és levegő keverék nem optimális eloszlásához vezet. Ennek következtében a hiányos égés egyenetlen teljesítményleadáshoz és rángatáshoz vezet.
A dízelmotorok egyenetlen alapjárata többek között a szívórendszer hermetikus záródásának hiánya (levegőszivárgás), az üzemanyag-befecskendezők eltömődése, az üzemanyag szennyeződése vagy a gyújtásrendszer, például az előizzító rendszer hibás működése miatt alakulhat ki. Ezenkívül az izzítógyertyákkal kapcsolatos problémák vagy az izzítógyertyarelé nem megfelelő működése elégtelen hőt okozhat a hatékony gyújtáshoz, ami hozzájárulhat a durvasághoz mind a bemelegítés, mind a gyorsítás során.
Sok üzemanyagot fogyaszt a kocsid indokolatlanul? Hullámzik, egyenetlenül ingadozik az alapjárata? Ha egyenetlenné válik a kocsid alapjárata, akkor mindenképp érdemes utána járni a probléma okának.
Dízelmotor működése
Az alapjárati motor hibájának 10 leggyakoribb jele
Az alapjárati motor hibájára több jel is utalhat, amelyeket mindenképpen komolyan kell venni:
Dízel üzemanyag összehasonlítás
- Felvillan a motorellenőrző (CHECK ENGINE) lámpa: Ez az egyik legnyilvánvalóbb jel. Amikor elindítjuk a motort, a lámpa felvillan, de ideális esetben ki is alszik. Ha baj van, akkor folyamatosan világít, ami bármilyen, a motort érintő hibára utalhat, a meglazult csatlakozóktól a súlyos meghibásodásokig.
- Füst a kipufogóból: Akár fehér, akár fekete füst árad a kipufogóból, az nem jó jel. Ha fekete füst jön, az arra utal, hogy túl sok üzemanyagot éget el a motor.
- Gyakori túlmelegedés: Amennyiben azt tapasztaljuk, hogy az autónk motorja gyakran túlmelegszik, az egyértelműen azt jelenti, hogy megérett a motor egy ellenőrzésre.
- Kopogó hang a motorból: Amikor az üzemanyag-levegő keverék már önmagában ég, és nem a gyújtógyertya indikálja azt, akkor kopogó hang hallatszik a motorból, ami komoly károsodáshoz vezethet.
- Nő a fogyasztás: A megnövekedett üzemanyag-fogyasztást számos dolog okozhatja, de nagyon gyakori, hogy motorhibáról van szó. Ha az emelkedett fogyasztás mellé még a CHECK ENGINE lámpa is világít, akkor biztosak lehetünk benne, hogy a motorral lesz gond.
- Alapjáraton lefullad a motor: Ha alapjáraton remeg a motor, lefullad, rángat, vagy ingadozik, az a motorhiba biztos jele. Valószínűleg az üzemanyag-ellátás nem megfelelő.
- Meleg motor mellett is ingadozik az alapjárat: Ezt nevezzük durva alapjáratnak, amikor a fordulatszám nem egyenletes. Ez nagy gond, szóval mindenképp érdemes szerelővel megnézetni az autót.
- Autó alatt olajfoltot látunk: Ha olajfoltot találunk az autónk alatt, az sosem jó jel. Ez utalhat tömítések elöregedésére vagy szivárgásra az olajteknőnél, a féltengelynél vagy a hengereknél, ami azonnali megoldást igényel.
- Megtorpan a motor magas fordulatszámon: Amikor azt tapasztaljuk, hogy magas fordulatszámon megtorpan a motor, akkor az üzemanyag-szivattyú meghibásodására kell gondolni.
- Alapjáraton nagyon hangos a motor, és remeg is: Ha bizonyos fordulatszám elérésénél hangos lesz a motor, és beremeg, akkor az arra utal, hogy a gyújtógyertya meghibásodott.
A felsorolt hibajeleket sosem szabad figyelmen kívül hagyni. Bármi is a valós ok, az első probléma előfordulása után az utunk az autószerelőhöz kell, hogy vezessen, mert a hiba nem múlik el magától, sőt, várhatóan rövid időn belül súlyosbodni fog. Az sem kizárt, hogy az alapjárat ingadozása valamilyen más alkatrész tönkremeneteléből fakad.
Diagnosztika és javítás dízelmotoroknál
A durván járó dízelmotor javítása szisztematikus megközelítést igényel a mögöttes problémák azonosításához és kezeléséhez. Első lépésként ellenőrizni kell az égés minőségét, és meg kell győződni arról, hogy az Ön által használt dízel jó minőségű és szennyeződésektől mentes. Ezután ellenőrizni kell az üzemanyag-szűrőket és az injektorokat: tisztítsa meg vagy cserélje ki az eltömődött szűrőket, és vizsgálja meg az üzemanyag-befecskendezőket, hogy nincsenek-e eltömődések vagy hibás működés. Adalékanyaggal csökkentheti a lerakódások kialakulását és növelheti a fúvókák élettartamát.
Gyakran elegendő kiszerelni és kitisztítani az alapjárati motort, a fojtószelepet és a fojtószelepházat, majd visszaszerelni a helyére. Azonban az újabb gépkocsikban egyre gyakoribb eset, hogy a léptetőmotor kitisztítása és átkenése már nem hozza meg a várt eredményt. Ilyenkor az alapjárati léptetőmotor meghibásodásáért az elektromos részek is felelősek lehetnek, például egy megégett érintkező vagy vezérlő. Ezen alkatrészek cseréje napjainkban elenyésző megtakarítást jelent, és nem garantálja a sikeres javítást, ezért az autószerelők többsége nem is vállal ilyen jellegű munkát. Ebből kifolyólag a leghatékonyabb megoldás az alapjárati léptetőmotor lecserélése egy újra. Az átlagos csereköltség szerviztől és gépjárműtől függően változik, néhány típus esetében akár pár ezer forintból is kijöhet.
Látatlanban nem zárható ki a gyújtógyertyák meghibásodása, az üzemanyagszűrő eltömődése, vagy az AC pumpa fals működése sem. Ahhoz, hogy biztosak legyünk benne, mi okozza az alapjárat ingadozását, szakemberhez kell fordulni, aki megfelelő eszközökkel gyorsan feltérképezheti a problémát okozó alkatrészt.
Esettanulmány: Saab 9.5 TiD alapjárati probléma
Egy Saab 9.5 TiD, 3 literes V6-os Isuzu motorral, közös nyomásterű (common rail) dízellel, 125 ezer futott kilométerrel érkezett egy szervizbe. A motor hidegen hibátlanul üzemelt, könnyen indult, és nagyobb fordulatszámon sem jelentkezett hiba. Probléma csak alapjáraton jelentkezett: riasztó, rendellenes motorzajok hallatszottak, a motor rendszeresen megállt, és nem lehetett indítani, amíg vissza nem hűlt.
Üzemanyagtank méret - Smart Forfour 454
A korábbi vizsgálatok során már kicserélték a motorvezérlő egységet, a befecskendezésvezérlő elektronikát és a légtömegmérőt is, de mindez eredménytelen maradt. A gyári diagnosztikai műszer (Tech2) sem talált hibakódot.
A probléma gyökere
Az első tapogatózó lépések nem hoztak eredményt, a hibatároló üres volt, és az élő adatok vizsgálata sem vitt előre. A párhuzamos mérés során azt tapasztalták, hogy a railnyomás megnövekedett, nem pedig lecsökkent. Ahogy az 1. ábra is mutatja, a railnyomás és a befecskendezőjelek oszcillogramját összevetve kiderült, hogy először a befecskendezés szűnik meg, és csak ezt követi a nyomásemelkedés.
A motor leállásának közvetlen oka tehát a befecskendezés megszűnése volt. Voltak esetek, amikor teljesen megszűnt, máskor csak néhány befecskendezés maradt el, ilyenkor egy erős rázkódás után a motor tovább járt (lásd 2. ábra).
A tápfeszültség és a testpontok ellenőrzése rendben volt, a jeladók is kifogástalanul működtek. Mivel a vezérlőelektronikákat már cserélték, a szakemberek olyan rendszerrel szembesültek, ahol a forgásjeladók működése ellenére a vezérlőegység megszakította a tüzelőanyag-adagolást, hibakód nélkül.
A megoldás
Az ismételt hibatároló lekérdezés, közvetlenül a motor "megremegése" után, egy kulcsfontosságú hibakódot hozott: a vezértengely nincs szinkronban a főtengellyel. A jeladókat egy 4 sugaras oszcilloszkóppal vizsgálva érdekes eltérést találtak a hideg és meleg motorállapotban rögzített oszcillogramokon. A 3. ábrán látható, hogy a fordulatszámjel és a vezérműtengelyhelyzet-jel metszési pontja meleg állapotban elcsúszik egymáshoz képest.
A vizsgálatok végül arra mutattak rá, hogy az automatikus szíjfeszítő hibásodott meg. A vezérlést burkoló műanyag fedél fellazítása után kiderült, hogy a szíj néha meglazul (4. ábra), ami a feszítő hibájára utal. Egy új, gyári feszítő felszerelése után a probléma megszűnt, a motor hibátlanul járt (5. ábra).
Az ECU által jelzett hibakód tehát a pontatlan vezérlésbeállítás vagy a nem megfelelő szíjfeszesség miatt keletkezett. Az időnként fellazuló vezérműszíj eredményeképpen a két jel időben annyira eltért egymástól (kb. 0,5 ms), ami már elég volt a hibakód beírásához és az azonnali motorleálláshoz. A felmelegedés során a hőtágulásból bekövetkező minimális vezérléseltolódáshoz itt még hozzáadódott a szíj időszakos fellazulásából adódó hiba. Ez az esettanulmány rávilágít arra, hogy korszerű motorok esetén a régi beidegződés szerint végzett hibabehatárolás már nem járható út, és a komplex rendszerek alapos diagnosztikát igényelnek.
Az alapjárat hatása a motorra és a karbantartás fontossága
Sokan elgondolkodnak azon, hogy mennyi ideig járhat egy motor alapjáraton anélkül, hogy károsodna. Szigorúan műszaki szempontból nézve az alapjárat önmagában nem tehet kárt a motorban. Egy modern motor még alapjáraton (700-900 ford./perc) is tökéletesen keringeti az olajat a kenési rendszerben, a mai olajszivattyúkat annyira nagy teljesítményűre tervezik, hogy bőven van bennük tartalék. Tehát, ha nincs tervezési hiba, a kenőanyag azonnal és megfelelő nyomással jut el mindenhová.
Ugyanakkor tény, hogy léteznek olyan motorok, amelyeknél bizonyos konstrukciós hibák miatt éppen alapjáraton következik be a vezérműtengely fokozott kopása. A motor felépítése szempontjából két további fontos tényezőt kell megvizsgálnunk: az üzemanyagrendszert és a motorolajat.
Az üzemanyagrendszer dízelmotoroknál
A dízelmotor működés közben „hidegebb” a benzinesnél, és a gázolaj „szennyezőbb” üzemanyag. Ugyanakkor az égéstérben nincs akkora hőmérséklet, mint egy benzinesben, a hatásfoka pedig magasabb. Szennyeződés itt is van, de az inkább csak 200-250 000 km környékén kezd megjelenni. Fontos megjegyezni, hogy a modern dízelmotorokban az EGR (kipufogógáz-visszavezetés) rendszer alapjáraton „teljes gőzzel” üzemel, és szennyezi az égésteret, míg egy jó állapotú, modern dízelmotornál a szívórendszer maga kevésbé koszolódik.
Ha van égés, akkor a koromképződéstől elvileg nem lehet megszabadulni. Ha többnyire mész az autóval, és nem csak alapjáraton pöfögsz, akkor a motor a magasabb fordulatszám-tartományokban a lerakódások nagy részét egyszerűen leégeti magáról, vagyis öntisztulás történik. Nem árt időnként tisztító adalékos üzemanyagot tankolni, ami nemcsak a fúvókákat, de az égésteret és a dugattyúkat is lemossa a koromtól. A befecskendező fúvókákat előbb-utóbb mindenképpen tisztítani kell.
A motorolaj szerepe
Ideális esetben olyan motorolajat érdemes használni, amelyik kevésbé hajlamos az olajfogyasztásra (égésre). Jó választás lehet akár egy minőségi, hidrokrakkolt (HC) olaj is. A tökéletes megoldás persze egy PAO (polialfaolefin) + ÉSZTER alapú olaj lenne. Sokan elfelejtik, hogy minél tovább jár a motor, a motorolaj annál inkább elveszíti a tulajdonságait. Alapjáraton az autó nem visz téged sehová, de a motor dolgozik, ami azt jelenti, hogy az olaj „fárad” és az üzemanyag is hígítja. Lényegében a motorolaj alapjáraton „szenvedi meg” a legjobban a működést. Ha a motorod sokat jár terhelés nélkül alapjáraton, akkor javasolt jelentősen lerövidíteni az olajcsere-intervallumot.
Tehát káros az alapjárat? Határozottan kijelenthetjük: NEM. Azonban minél többet jár a motorod alapjáraton, annál gyakrabban kell motorolajat cserélned, vagyis le kell rövidítened a szervizintervallumokat. A motornak szüksége van arra, hogy néha autópályán vagy magasabb fordulatszámon működjön, hogy a dugattyúkon lévő felesleges lerakódásoktól megszabaduljon. Télen a motor alapjáraton történő melegítése sokkal hasznosabb, mint a hideg motorral való elindulás.