Gépészet | Gépjárművek » Szabó József Zoltán - Szervokormány diagnosztika

Gépjármű Diagnosztika Szabó József Zoltán Főiskolai adjunktus BMF Mechatronika és Autótechnika Intézet 9. Előadás Szervokormány diagnosztika „ „ „ „ „ A nehéz gépjárműveknél, autóbuszoknál már évtizedek óta szervokormánygépet alkalmaznak a kormányzási erő csökkentése érdekében. Napjainkban szinte csak ilyen személygépkocsi kerül forgalomba A szervokormánygépek diagnosztizálása jelentősen eltér (összetettebb) a mechanikus kormánygépekénél. A megbontás nélküli állapotvizsgálat szükségességét alátámasztja az a tény is, hogy a rendellenességet a járművezető a kormánykeréken kevésbé érzi, mint mechanikus kormánygépek esetében. A szervokormányok vizsgálata során a következő mennyiségek mérésére van szükség: • rendszernyomás; • kézi nyomaték; • a kormánykerék elfordítási szöge Szervokormány A szervokormányokkal szemben támasztott követelmények: Gyakorlatilag a hidraulikus

szervók terjedtek el, az utóbbi évtizedekben azonban megjelentek, s rohamosan terjednek az elektronikus vezérlésű, villamos motorral működtetett szerkezetek. „ a jármű akkor is kormányozható legyen (kézi erővel), ha meghibásodás miatt a szervo nem működik (egészen nagy - 20.100 tonnás - járművek esetén ettől eltekintenek, ezeket ugyanis puszta kézierővel úgysem lehet kormányozni); „ - ne legyen észrevehető holtjátéka, és ne legyen időkésedelme; „ - ne legyen önzáró, de a kerekekre ható ütéseket nagyon letompítva közvetítse a kormánykerék felé; „ - álló járműben is működjön; „ - egyenes haladáskor ne segítsen, hogy a vezető "érezze" a kormányt; „ - kormányzáskor fejtsen ki a kormánykerékre a kikormányzottság mértékével arányosan növekvő, de természetesen mérsékelt nagyságú reakció-nyomatékot, szintén azért, hogy a vezető "érezze" a kormányt. 1. Szervokormány ellenőrzése

beépített állapotban 1.1 Mechanikus kormányholtjáték mérése 1.2 Könnyűjárás mérése 1.3 A kormánykerék teljes körülfordulásainak számlálása 1.4 Szivárgásmentesség megállapítása 1.5 Hidraulikus vezérlési holtjáték mérése 1.6 Teljes kivezérlési szögelfordulás mérése 1.7 Kezdeti rásegítés kézi nyomatékszükségletének mérése 1.8 Teljes rásegítés kézi nyomatékszükségletének mérése 1.9 Teljes kivezérlésnél mérhető kormánytengely-nyomaték mérése 1.10 Vezérlési késedelem mérése 1.11 Résolajveszteség mérése teljes kivezérlésnél 1.12 Végállás határoló lefúvószelepek működésének ellenőrzése 1.13 Hidraulika olaj hőmérsékletének mérése 1.14 Zajosság (morgás) ellenőrzése 1.15 Önzárás-mentesség vizsgálata 1.16 Önvezérlő-mentesség ellenőrzése 1. A mechanikus holtjáték, a mechanikus kormányművekaz egyes elmozduló elemek közötti hézagból adódó kormány szögelfordulási

lehetőség rögzített pittmanntengely melllett. A kormány holtjáték nagysága az elemek illeszkedétől ás a kormánykeréken alkalmazott nyomatéktól függ. Szeménygépkocsik kormányánál 15-30° 5 Nm kézi nyomaték mellett. A szervókormányok mechanikus holtjátéka 6°-nál nem het nagyobb. A paraméter méréséhez kézinyomatékmérő, szögtárcsa és szögjeladó szükséges. 2. Könnyűjárásmérés a függetlenített kormánygépet a kormánykerékkel szélső helyzettől szélső helyzetig elforgatjuk megközelítőleg 0,5 1/sec szögsebességgel) az alkalmazott kéziromaték nem haladhatja meg a 7 Nm értéket. A méréshez kornynycmatékmérőt kell használni. 3. Kormánykerék körüljárásának száma A kormánykerék ljes körülfordulásainak niegszámolása, szokásos értéke 3 -6 körülforduls között lehet. 4. Szivárgásmentesség megállapításához a kormánytengelyt rögzítjük a szivattyút működésbe hozzuk (a motort beindí tjuk és

az előírt fordulatszámra állítjuk 1000-1500 ford/mm). A kormánykereket jobbra elforgatjuk a maximális kivezérlő nyomatékkal és 30 másodpercig Így tartjuk. Szemrevételezéssel ellenőrizzük, hogy olajfolyás, szivárgás, csepegés nem keletkezette. A mérést balra forgatva megismételjük A mérést 1 perces szünetet tartva háromszor újra el kell végezni. (A vizsgálat végén áz olaj hőfoka 80 lehet!) A méréshez kormánynyomaték-mérő szükséges. 5. Hidraulikus vezérlési holtjáték mérésének célja annak mégállapítása, hogy a kormány tengelyen keletkező hidraulikus rásegítés mekkora kormánykerék szögelfordulásnál lép fel. Mérését a következőképpen végezzük: - működő szivattyú mellett a kormánykereket lassan jobbra forgatjuk, míg a hidraulikus rásegítés megindulá sát nem észleljük (a rásegítés kezdetét a nagy nyomású körbe épített nyomásjeladó észleli és a kör 0,1 MPa nyomás változására jelez) A

mérést megismételjük balra is. A méréshez szükséges műszer: kormánykerékszögjeladó és nyomásjeladó a nagy nyomású térbe csatlakoztatva. 6. Teljes kivezérlési szögelfordulás alatt at a kormánykerék szögelfordulást értjük, ami biztosítja a teljes hidraulikus rásegítést. Ennek értéke max 25° lehet. A méréshez szükséges: kézinyomatkmérő ás a nagy nyomású körbe szerelt nyomásjeladó. 7. Rásegítés kezdeti kézinyomaték-érték alatt azt a kormánykeréknyomatéki értéket értjük, amelynél éppen megindul a hidraulikus rásegítés (a vezérlőszelep nyitáspillanata) A méréshez kormánykerék-nyomatékmérő és a nagy nyomású körbe épített nyomásjeladó szükséges. 8. Teljes rásegítés kézinyomaték szükséglete alatt értjük azt a kézinyomaték-értéket, amelynél kialakul a teljes rásegítés (teljes kivezérlési állapot). Ennek maximális megengedett kézinyomaték-értéke 50 Nm lehet. A méréshez

szükséges kormánynyomaték-mérő ás kormánytengely nyomatékát mérő jeladó. 9. Teljes kivezérlésnél mérhető kormánytengely nyomatéka alatt a teljes rásegítésnél kialakuló kormánytengely nyomatékot értjük. Mérése az előző (8. pont) méréssel azonos, de a kézinyomaték nagyságát a teljes rásegítésig fokozzuk. (J6l működő és jól beállított kormánynál a két érték megegyezik.) Méréséhez a 8 pontban leírt műszerek szükségesek. 10. Vezérlési késedelem alatt azt az időintervallumot értjük, amely ahhoz szükséges, hogy a vezérlőrendszer elmozdítását követően a kormánytengelyen az elmozdulással arányos nyomaték jelentkezik. 11. Vezérlőelemek tapadásának részletes ismertetését lásd a vezérlési jelleggörbe tárgyalásánál. 12. Résolajveszteség teljes kivezérlésnél az az olajmennyiség, ami a rendszer tömítetlerisége miatt a vezérlőszelepek teljes lezárása mellett is átfolyik. A mérési adat

jellemző a szervókormánygép tömítő elemeinek kopottságára (munkadugattyú-henger, vezérlőtolattyú-henger stb.) A mérés menete: a kormánykereket a teljes kivezérléshez szükséges kézinyomaték értékkel jobbra forgatjuk 5 másodperc eltelte után mérjük a visszafolyó ágban az olaj menynyiségét. A mérést balra megismételjük Általánosan megengedett értéke a szivattyú által szállított olajmennyiség 15% (kb. 1-2 dm3 /min) A méréshez kormánykerék nyomatékmérő, és a visszafolyó ágba bekötött résolajmennyiség-mérő szükséges. 13. Végálláshatároló lefúvószelepek működése akkor helyes, ha a kormánygép szélső állásában maximális kivezérlési kormánykerék-nyomaték mellett a szivattyú nyomása nem emelkedik a maximális nyomásérték 10%-a fölé. A mérést mindkét szélső helyzetben el kell végezni. A méréshez szükséges: a kormánykerék-nyomatékmérő, és a nagy nyomású rendszerbe csatlakozó

nyomásjeladó. 14. A hidraulika olaj hőfoka a visszafolyó ágba mérve 40-60 °C között lehet. Méréséhez szükséges: a visszafolyó ágba épített hőfokjeladó. 15. Zajosság (morgás) a szervókormánygépekben bizonyos kritikus nyomásviszonyok mellett (részterhelésnél) hidraulikus lengés keletkezik. A rezgésszám kormánytípusoktól függően változó (100-200 Hz). A rezgés a kormányzást nem zavarja. 16. önzárásmentesség általános követelmény a kormányépeknél 17. önvezérlőmentesség alatt értjük azt, ha a szabadon hagyott kormánymű, működő olaj szivattyú mellett megmarad eredeti helyzetében. 2. Hidraulikus szervokormánymű karbantartása 2.1 Hidraulika olaj feltöltése és a rendszer légtelenítése Forrás: Műszaki Könyvkiadó 1 – Kormánygép a vezérlőberendezéssel és a munkahengerrel (integrális szervokormánymű) 2 – Hidraulika olajszivattyú 3 – Hidraulika olajtartály szűrővel 2.2 Olajszivattyú

ékszíjhajtásának ellenőrzése, beállítása 2.3 Csavarkötések ellenőrzése és utánhúzása 3. Szétszerelés utáni hibafelvételezés, javítási lehetőségek 3.1 Az integrális kormánymű alkatrészeinek javítási lehetősége Forrás: Műszaki Könyvkiadó 1 – Rotor 2 – Fedél 3 – Csapágy 4 – Nyomáshatároló szelep 5 – Torziós rúd 6 – Szelepanya 7 – Orsó 8 – Dugattyú 9 – Felső határolószelep 10 – Golyós menet 11 – Ház 12 – Alsó határolószelep 13 – Kormánykar 4. Szervokormánymű próbapadi ellenőrzése 4.1 A próbapad szerkezeti felépítése - OSZVALD 4 1 – Műszer kijelzőegység 2 – Mérő kormánykerék 3 – Mérő kormánykerék elektromos vezetékcsatlakozása 4 – Résolaj-mérő jeladó 5 – Résolaj-mérő jeladó elektromos vezetékcsatlakozása 6 – Nagynyomású jeladó 7 – Integrális felépítésű szervokormánymű 8 – Elektromos elosztó 9 – Villamos vezetékcsatlakozás a nagynyomású

jeladóhoz 10 – Visszafolyó olajvezeték 11 – Nagynyomású olajvezeték Forrás: Műszaki Könyvkiadó Statikus vezérlési jelleggörbe Forrás: Műszaki Könyvkiadó A vezérlési karakterisztika kiértékelése AZ ábrán jelöltük egy jól működő szervókormánygép vezérlési karakterisztikáját (a zavaró rezgések elhagyásával). A jelleggörbe oa szakasza a mechanikus kormányzási szakaszt mutatja, helyes értéke általában 0-10 Nm. Az a-b szakasz a hidraulikus rásegítéssel együtt a kormánytengelyen megjelenő nyomatékértéket mutatja, ahol a b pontban a maximális kivezérlsnél mérhető kormány tengely nyomaték olvasható le (általában 3555 Nm kézinyomatéknál kell, hogy kialakuljon). A b-c szakasz a szeróvkormánygép “tapadási” jellemzője, ami a terhelés alatti mechanikus szerkezetek súrlódás adódik. Nagysága a felületek minőség4nek romálsával (berepedés, kopás) nő. A c-d-o szakasz meredeksége a vezérlőszelepek

nyitását kö- vetően a munkatérből kifolyó Olaj áramlási ellenállását jelzi. Statikus vezérlési jelleggörbe felvétele és értelmezése Forrás: Műszaki Könyvkiadó 0-a-b – Kikormányzásra jellemző szakasz b-c-d-0 – Visszakormányzásra jellemző szakasz 0-a – Mechanikus tartomány ak – Mechanikus szakasz áttételi jellemzője ask – Szervohatással erősített mechanikus áttétel jellemzője asv – Kormánytengely kormánykerékre visszaható áttételének jellemzője b – A szervokormánygép névleges vezérlő és kimenő nyomatéka b’-c’ – Visszaállási készség jellemzője A jelleggörbe alapján megállapítható hibák Forrás: Műszaki Könyvkiadó A – A rásegítés kezdeti értéke túl alacsony B – A szervokormánygép vezérlő elemei, illetve az azt vezérlő elemek szorulnak C – Nem alakult ki a rásegítéshez szükséges maximális olajnyomás, mert nagy a résolajveszteség, vagy a szivattyú hibás A

szervokormány-vizsgálat végrehajtása SZERVOTESZTER®, mérőberendezéssel „ „ „ „ „ „ „ „ „ 1 hidraulikus csatlakozó; 2 gyűjtődoboz; 3 mérőkormány; 4 elektronikus vezérlőegység; 5 állítható rudazat; 6 mérővezeték; 7 mérővezeték; 8 csatlakozókábel; 9 csatlakozókábel A SZERVOTESZTER A mérések vezérlése a mérőkormány, a használata hidraulikus csatlakozó egység, valamint az elektronikus vezérlőberendezéssel történik. A mérési eredményekről mellékelt számítógépes program segítségével jegyzőkönyv dokumentum készíthető. Az 1 hidraulikus csatlakozó berendezés biztosítja a szervokormány hidraulika rendszerébe történő csatlakozást, lehetővé teszi a rendszer elzárását a szivattyú diagnosztikájához, biztosítja a mérővezeték bontható csatlakoztatását. A mérőkormányt az állítható rögzítő küllőkkel a jármű kormánykerekére lehet felfogni. A mérőkormány központi lapját az állítható

rudazattal és a tapadókoronggal lehet a szélvédő belsejéhez rögzíteni. A nyomatékmérő jeladó vezetéke forgócsatlakozóval illeszkedik a mérőkormány közepéhez. A szögelfordulás jeleket továbbító vezeték az állítható rudazat mentén van