Moottorinohjauksen periaate

Moottorinohjainlaite vastaanottaa antureilta signaaleja (tulosignaali). Kun moottorinohjainlaite lukee tunnistimilta tulevia tietoja, ja tietojen perusteella se lähettää signaaleja käyttölaitteille (lähtösignaali).

Sytytysjärjestelmä säätää sytytyshetken ja sytytysjännitteen.

Moottorinohjainlaite suorittaa monia tehtäviä, kuten esimerkiksi sovittaa kuormitustilanteisiin, ulkoisiin olosuhteisiin ja käyttötilanteisiin, tallentaa vikakoodeja sekä muuttaa kuljettajan viestimät kuormituspyynnöt toiminnoiksi.

Pakolliset tiedot mitä moottorinohjainlaitteen pitää saada:
- Ilmamassa (imusarjan painetunnistin ja imuilman lämpötilatunnistin)
- Kuljettajan kaasun painaminen
- Kaasuläpän asentosignaali
- Nokka-akselin ja kampiakselin asennot
- Lambda- ja nakutustunnistimet

Nakutustunnistin tarkkailee, että sytytyshetki ei ole liian aikainen.
Lambdatunnistin kertoo polttoaineseoksen seossuhteesta, ja näillä tiedoilla seossuhdetta säädetään.

Kampiakselin asema-anturi:
- Moottorin kierrosluvun mittaus
- Seuraavien optimointi
 -sytytyshetki
 -suihkutushetki
 -suihkutuksen kesto

Nokka-akselin Hall-anturi:
- Suihkutushetken ja sytytyshetken synkronointi kaasunvaihtotyöhön

Moottorin käyttölaitteet:
-Kaasuläppä säätää moottorin sisään imettävän ilman määrää
-Suihkutusventtiili
-Sytytyspuola ja sytytystulppa
 -mitä korkeampi on kierrosluku, sitä aiempi on sytytyshetki

Dieseltekniikka

Dieselmoottori ottaa ilmaa niin paljon kuin pystyy, koska siinä ei ole kaasuläppää. Ottomoottorissa on kaasuläppä ja tietty polttoaineen ja ilman seossuhde. Dieselmoottorissa sytytys tapahtuu lämmön ja paineen avulla, ottomoottorissa kipinällä. Dieselissä on hehkutulpat, ottomoottorissa sytytystulpat. Dieselmoottorissa polttoaineen ruiskutus tapahtuu työtahdin lopussa ja ottomoottorissa se tapahtuu imutahdin aikana.

Dieselmoottorit voidaan karkeasti jakaa kahteen luokkaan, esikammioruiskutukseen ja suoraruiskutukseen.

Suoraruiskutuksen hyödyt:
- Erittäin korkea hyötysuhde
- Taloudellisuus

Esikammioruiskutuksen hyödyt:
- Pehmeä käynti
- Hiljainen
- Keveämpi rakenne

Dieselmoottoreiden ruiskutukseen on tullut muutoksia aikojen saatossa. Ensin oli rivipumppu, jakajapumppu, ruiskupumppu ja nykyisin käytössä oleva common rail -ruiskutus, eli yhteispaineruiskutus.

Dieselmoottoreissa on polttoaineen suodatus erittäin tärkeää, sillä ruiskutusjärjestelmä on erittäin hienomekaaninen laite.

Polttonestekierron tehtävät:

- Polttonestesäiliön tehtävä on polttoaineen säilytys
- Polttoainesuodatin puhdistaa polttonesteen
- Polttonesteen siirtopumppu siirtää polttonesteen säiliöstä korkeapainepumpulle, siirtopumppu voi olla sähkötoiminen tai mekaaninen
- Sähköinen pysäytysventtiili pysäyttää polttoainekierron tarvittaessa
- Korkeapainepumppu nostaa polttonesteen paineen ruiskutuspaineeseen
- Rail -putki: polttonesteen varaaminen korkeapaineisena
- Rail -putken painetunnistin mittaa polttonesteen paineen, ja kertoo sen moottorinohjainlaitteelle
- Paineensäätöventtiili pitää Rail -putken paineen oikeana ja laskee tarvittaessa painetta paluuvirtaukseen
- Injektorit eli ruiskutussuuttimet, ruiskuttaa polttonesteen palotilaan
- Polttonesteen jäähdytin, jäähdyttää paluuvirtauksen polttonestettä
- Joissain autoissa ennen polttoainesuodatinta on polttonesteen esilämmitysventtiili, joka lämmittää hieman polttoainetta

Rail -putki, rail -putken painetunnistin, moottorinohjainlaite ja paineensäätöventtiili yhdessä muodostavat säätöpiirin.

Lambda-anturin toiminta ja mittaaminen

Lambda-anturi sijaitsee pakoputkessa. Lambda-anturin tehtävä on kertoa moottorinohjainlaitteelle pakokaasujen jäännöshappipitoisuuden määrä. Tämän tiedon perusteella voidaan päätellä millaisella pitoisuudella polttoaine-ilmaseos on palanut (rikas/laiha). 

Optimaalinen lambda-arvo on tasan 1, eli ilmaa on 14,7 kg yhtä kiloa polttoainetta kohden. Rikkaalla seoksella käydessään lambda-arvo on alle 1, eli ilmaa on vähemmän kuin 14,7 kg yhtä kilogrammaa polttoainetta kohden. Laihalla seoksella lambda-arvo on yli 1.

Lambda-anturin toiminta perustuu ZrO-keramiikkaan, ja lambda-anturi tarvitsee yli 600C lämpötilan toimiakseen. Keramiikkapintojen välille syntyessä happipitoisuuseroa keramiikan päiden välille syntyy jännite-eroa. Rikkaalla seoksella muodostuva jännite on n. 0,8-0,9V, kun taas laihalla seoksella jännite on lähes 0V.

Moottorinohjausjärjestelmä pyrkii pitämään seoksen stökiometrisenä (optimaalisena) laihentamalla ja rikastamalla seossuhdetta. Kun jännite on yli 0,45V, seosta laihennetaan, ja kun jännite laskee alle 0,45V, seosta rikastetaan. Katalysaattori toimii tehokkaimmin, kun seossuhde muuttuu jatkuvasti.

Mittasimme Santun ja Janinan kanssa oskilloskoopilla koulumme harjoitusmoottorin lambda-anturille kulkevaa jännitettä. Oskilloskoopin asetimme kiinni lambda-anturin virta- ja maadoitusjohtoon. 

Lambda-anturi

Oskilloskooppi

Toimintakäyrä esittää kuinka seossuhdetta muutetaan joka sekunti.

Lohkolämmittimen asennus

Saimme Ennin, Jannan ja Heinin kanssa tehtäväksemme asentaa lohkolämmitin vuoden 2010 Seat Alteaan. 

Lohkolämmitin eli paistinpannu, joka tulee kiinni auton öljypohjaan. Kun lämmitin kiinnitetään verkkovirtaan, niin öljyt lämpenevät ja auto käynnistyy paremmin.

Paistinpannu paikoillaan

Porasimme etusäleikön muoviin reiän lämmittimen johtoa varten.

Seuraavaksi juotimme maadoitusjohdolle lisää pituutta ja asensimme johdon konehuoneen reunaan. Lopuksi kiinnitimme öljypohjan ja homma oli paketissa.

Rengastyöt

Harjoitustyö: Rengastyöt

Katsoimme ensin renkaiden ja vanteiden merkinnät, jotka kirjoitimme ylös.

 Sen jälkeen tyhjensimme renkaan avaamalla venttiilin sielun. Kun rengas saatiin tyhjennettyä, otimme tasapainotuspainot irti rengaspainopihdeillä.

Tämän jälkeen otimme renkaan irti vanteen ulkoreunasta irrotuspuristimen avulla.

 Kun rengas saatiin vanteesta irti, laitoimme pyörän rengaskoneen työpöytään kiinni. Laitoimme leuat kiinni ja tarkistimme, että ne ovat kunnolla reunoissa kiinni. Seuraavaksi otimme rengasraudan ja saimme nostettua renkaan reunan hyvin irti ilman ongelmia. Teimme saman sisäreunalle ja sekin sujui ongelmitta.

Rasvasimme renkaan reunat ja laitoimme renkaan takaisin kiinni vanteeseen.

Rengas laskeutui vanteelle hyvin. Lopuksi laitoimme renkaaseen ilmat.

Tämän jälkeen tasapainotimme renkaan.

Pyörien tehtävä ajoneuvossa

Vain renkaat koskettavat autossa tiehen, joten niillä on suuri vaikutus auton ohjaukseen, jarrutukseen sekä suuntavakauteen. Ne kantavat auton kuorman sekä huolehtivat vaimennuksesta ja vierinnästä. Renkaiden tulee ohjata autoa ajopinnan olosuhteista huolimatta joten renkaan pinnan täytyy olla kunnossa sekä rengaspaineet kohdillaan. Renkaat vaimentavat autoon kohdistuvat iskut joten ajaminen on miellyttävää.

Renkaan merkinnät

195/65 R 15 91 T

195 = renkaan leveys millimetreissä

65 = profiilisuhde

R = vyörengas

15 = vanteen koko, halkaisija tuumissa.

91 = kantavuusindeksi joka on tässä renkaassa 615kg

T = nopeusluokka, joka tässä tapauksessa on 190km/h.

Vanteista löytyi merkinnät 6½Jx15H2,

jossa 6½ = vanteen leveys tuumina

J = vanteen reunasarven muotoa osoittava kirjain

X = vanteen pohjauoman muoto

   x= yksiosainen vanne

  - = moniosainen vanne

15 = vanteen nimellishalkaisija tuumina

H2 = vanneuoman tyyppi

Kulutuspintojen urasyvyydet ja nastojen määrä

Renkaiden kulutuspinnan syvyyden tulisi olla vähintään 4 - 5 mm. Lain mukaan kesärenkaiden kulutuspinnan pääurien syvyys on oltava vähintään 1,6 mm ja talvirenkaiden vastaava 3,0 mm.

Nastamääräysten mukaan nastojen määrä renkaiden välillä ei saa vaihdella enempää kuin 25 prosenttia.

Kuinka perustelen asiakkaalle uusien renkaiden hankintasuosituksen?

Jos kulutuspinnan urien syvyys on liian vähäinen tai nastojen määrä heittelee liikaa renkaiden välillä, on asiakkaalle hyvä suositella uusien renkaiden hankintaa.

Väärien rengaspaineiden vaikutus auton käyttäytymiseen

 Väärät ilmanpaineet vaikuttavat auton ajokäyttäytymiseen ja renkaiden ennenaikaiseen kulumiseen. Vierintävastus kasvaa, jolloin renkaiden kuluminen sekä polttoaineen kulutus lisääntyy.

Epätasapainossa oleva rengas

 Epätasapainossa olevat pyörät kuluttavat renkaita, iskunvaimentimia sekä alustaosia.

Työturvallisuus

 Rengaskoneen melutaso voi olla jopa 85dB, joten kuulosuojaimien käyttö olisi suositeltavaa. Rengastöissä keskittyminen ei saa herpaantua hetkeksikään, koska keskittymisen herpaantuessa renkaiden kyljet voi repeytyä ja vanteet voi naarmuuntua.

Vetoakseleiden huolto ja rakenteen tutkiminen

Harjoitustyö

 Vetoakseleiden huolto ja rakenteen tutkiminen

Ulomman vetonivelen irrotus ja purku:

Irrotus

Ennen työn aloittamista pitää muistaa laittaa suojahanskat ja pitää niitä koko työn ajan, sillä vetoakselissa on paljon voiteita ja kemikaaleja, jotka eivät ole hyväksi iholle. Yllä olevassa kuvassa vetoakseli on kiinnitettynä tiukasti ruuvipuristimeen. Tässä vaiheessa akselin kunto tarkastettiin silmämääräisesti. Siinä ei saa olla säröjä, vääntymiä, kolhuja tms.

Purku aloitetaan suojakumin kiinnikkeen poistosta. Koska meidän vetoakseli oli harjoitusakseli, kiinnitysside oli löysä ja se lähti käsin vetämällä pois. Tämän jälkeen vedimme suojakumin akselin varrelle pois tieltä.

Kuvassa näkyy hyvin akselin ulompi nivel, jossa on lukkorengas. Nivel irrotettiin levittämällä lukkorengasta pihdeillä ja vetämällä niveltä samaan aikaan pois.

Purku

Ennen nivelen purkua puhdistimme rasvoja pois niin paljon kuin oli mahdollista. Tällöin purkamisesta tuli helpompaa. Purimme laakerien kaikki osat ja puhdistimme ne.

Purkamisen jälkeen tarkistimme kaikkien osien kunnon. Kaikki muu oli kunnossa, mutta suojakumi oli erittäin pahasti halkeillut ja kulunut. Emme kuitenkaan vaihtaneet sitä, koska meillä oli harjoitusakseli.

Kokoaminen

Kuvassa näkyy keskellä lukkorengas ja sen väkäset.

Kokosimme nivelen samalla tavalla kuin sen purimmekin. Kokoamisen jälkeen nivelpesään, laakereihin ja suojakumiin laitettiin runsaasti voiteluvaseliinia. Nivel laitettiin takaisin akseliin taas avaamalla pihdeillä lukkorengasta ja työntämällä nivel oikeaan kohtaan. Suojakumi asetettiin takaisin paikoilleen ja siihen laitettiin uusi kiinnike (kiinnikkeet ovat kertakäyttöisiä). Käytimme sen kiristämiseen alla olevaa työkalua.

Kytkimen ja vaihteiston irrottaminen

Juu, kytkintä ja vaihteistoa lähdettiin irrottelemaan vuoden 2001 Renault Cliosta. Edellämainitut voimansiirron kannalta elintärkeät osat osoittautuivat kuitenkin yllättävän hankaliksi irrottaa.

Moottorinkannatin paikoilleen

Vetari

Vaihteiston ja kytkimen tuenta

Sitten avasimme pultit, mutta vaihteisto ei mahtunut pois, joten jouduimme laskemaan apurunkoa. Apurunko oli kiinni neljällä isolla pultilla ja muutamalla pienemmällä pultilla. Isoista pulteista yksi lähti aivan kuten pitikin. Loput kolme piti porata ja leikata rälläkällä pois.

 Vaikka laskimme alustaa, niin vaihteisto ei suostunut vieläkään yhteistyöhön kanssamme. Jouduimme käyttämään voimakeinoja ja turvautumaan kioskinavaajaan eli sorkkarautaan. Uskollinen ystävämme, herra sorkkarauta, sai suostuteltua vaihteiston irtoamaan.

Vaihteisto, vauhtipyörä ja kytkinlevy.

Vaihteisto avattuna ja purettuna pienempiin osiin.

Voimansiirto 2

Synkronointilaite hidastaa/nopeuttaa ratasta pyörimään samaa vauhtia kuin akseli ja lukitsee rattaan akseliin. (Ylin kuva)

Tasauspyörästö tasaa vetävien pyörien pyörintänopeuksien erot. (Toinen kuva)

Videossa käydään koulumme harjoitusauton (tipparellu) kaikki vaihteet läpi (1-4 ja peruutusvaihde).

Loppuun kuva jossa on synkronointilaite, vaihdekeppi, vaihteisto sekä iloinen asentajakollegani :)

Jakohihnan/ketjun tehtävä moottorissa

Saimme koulussa tehtäväksi kertoa blogiimme jakohihnan/ketjun tehtävästä moottorissa, joten tässä se on lyhyesti ja ytimekkäästi!

Jakohihna/ketju pyörittää auton nokka-akseleita ja apulaitteita, kuten öljy- ja vesipumppua. Jakohihna/ketju pyörittää nokka-akseleita puolella kierrosnopeudella kampiakselin kierrosnopeuteen nähden.

Jakohihnoilla ja -ketjuilla on täysin sama tehtävä moottorissa, mutta ketju luonnollisesti kestää kauemmin ja sen huoltoväli on pidempi. Jakohihnan huoltoväli on n. 50 000-150 000km, kun taas jakoketjulla se on n. 300 000km.

Etujarrujen tarkastus

Aloimme tarkastaa vuoden 2008 turbodiesel Golfista etujarruja, koska ajaessa jarrut vinkuivat hieman.

Lähtötilanne

Rengas otettuna irti

Jarrusatula otettu irti

Jarrupalat

Liukutapit

Jarrupalojen ja liukutappien pienoinen hiominen

Vähän hiomapaperia, teräsharjaa, kuparitahnaa ja aimo annos ammattitaitoa. Edellä mainittujen jälkeen jarrupalat ja liukutapit paikoilleen, jarrusatula kiinni ja rengas paikoilleen.

Molemmilta puolilta homman hoidettuamme kävimme koeajamassa auton ja totesimme, että jarrut eivät vingu enää. Työ oli valmis ja ei muuta kuin soittoa asiakkaalle!