Trasduttore di pressione WPS500X: Avviamento pressione collettore di aspirazione benzina Non-turbo senza alzata valvola variabil

Lo scopo di questo test è di valutare la pressione del collettore di aspirazione sotto condizioni di avviamento del motore.

La depressione del collettore durante l'avviamento può essere utilizzata come un primo indizio della presenza di compressione (un anello del pistone e la tenuta della camera di combustione non soddisfacenti provocheranno una depressione insufficiente del collettore).

Nota: La pressione del collettore è direttamente correlata a: condizioni di aspirazione e flusso, posizione dell’acceleratore, temporizzazione/alzata della valvola, condizione del motore, scarico flusso e qualsiasi pressione di sovralimentazione applicata tramite induzione forzata.

Tutte le letture numeriche citate in questo articolo sono tipiche e non sono applicabili a tutti gli stili di motore.

Tutti i valori qui sotto ottenuti con il WPS500X sono riferiti alla misurazione della pressione.

La pressione di aspirazione prima della farfalla (lato aspirazione, pressione positiva) è descritta qui come pressione atmosferica = 0 mbar.

La pressione di aspirazione dopo la farfalla (lato motore, pressione negativa) è descritta qui come pressione atmosferica = 0 mbar.

Assicurarsi che il WPS500X sia completamente carico prima di iniziare questo test.

Come eseguire il test

Accessori	Impostazioni di PicoScope
Cavetto di prova BNC a BCN	Canale A Opzione WPS500X intervallo 3
Trasduttore di pressione WPS500X	Canale A ± 140 bar
Tubo di depressione TA085	Base di tempo 1 s/div
Adattatore di depressione TA129

1. Collegare BNC al cavo BNC alcanale A dell’oscilloscopio e la presa BNC del trasduttore WPS500X.
2. Con la porta di prova aperta, accendere il WPS500X e aspettare che l'auto-test venga completato (LED scorrerà dall’intervallo 1 a 3 e di ritorno a 1).
3. Premere il pulsante di intervallo e selezionare Intervallo 3 (±5 psi) (non selezionare funzioni zoom).
4. Collegare il tubo di depressione alla porta di prova del WPS500X.
5. Inserire l'adattatore di depressione nel tubo di depressione.
6. Inserire il tubo di depressione e l’adattatore in qualsiasi fonte di depressione del collettore di entrata conveniente.
7. Impedire l’avvio del motore (rimuovere il fusibile di accensione e iniezione).
8. Far funzionare il software dell’oscilloscopio premendo la barra spaziatrice sulla tastiera o il pulsante start sul PicoScope.
9. Avviare il motore, misurare e registrare il livello di depressione raggiunto mentre si sta avviando.
10. Interrompere l’avvio e monitorare la depressione.
11. Impostare il WPS500X su Intervallo 3 Zoom Level 1 e ripetere la fase 9 (avviamento continuo) e registrazione la depressione di aspirazione.

Si consiglia di ricaricare il WPS500X dopo l'uso per garantire che sia pronto per le misurazioni successive.

Esempio di forma d’onda

Canale A

① indica il collettore di aspirazione ad una pressione atmosferica prima dell’avviamento con trasduttore di pressione di WPS500 impostato su intervallo 3 senza zoom. ② denota l'inizio dell’avviamento. ③ indica la depressione del collettore di aspirazione massima raggiunta durante l'avviamento (circa -65 mbar). ④ indica lo «sballottamento» siccome la corsa dell'aria di aspirazione rimbalza dal pistone stazionario e chiude l’acceleratore (avviamento cessato).

Il verde ① denota la pressione atmosferica a 0 mbar.

Canale A

① indica le pulsazioni della depressione del collettore di aspirazione (ripple) in relazione all’apri/chiudi della valvola durante l'avviamento, ingrandita 10 volte. La forma d'onda non rappresenta più il valore della depressione: si veda la sezione Diagnosi sottostante.

Diagnosi

Canale A ①: Quando si seleziona livello 1 di zoom sul WPS500X, il valore di depressione collettore ottenuto in Figura 2 (-65 mbar) viene portato fino alla linea di zero (pennarello nero), eliminando così il valore di depressione statico. Questo rivela le pulsazioni dinamiche nascoste all'interno del segnale di depressione ingrandendo il ripple 10 volte, permettendo all’utente di analizzare la forma d'onda per irregolarità attribuite al funzionamento della valvola di testa del cilindro.

Fare riferimento ai dati tecnici del veicolo per le condizioni ed i risultati dei test specifici.

Valori tipici (quando il motore è alla corretta temperatura di funzionamento)

1. Motore spento (nessun avviamento)

Prima di avviare il motore, la depressione del collettore di aspirazione deve essere identica alla pressione atmosferica (zero mbar sulla scala del nostro oscilloscopio).

2. Avviamento. WPS500X Intervallo 3 zoom off- Circa 1,0 secondo alla depressione massima del collettore.

Durante l’avviamento del motore, la depressione del collettore aumenterà e diminuirà rapidamente per formare le pulsazioni (ripple) in entrambe Figura 2 e Figura 3, che indicano una velocità sufficiente di avviamento con ridotte perdite di pompaggio.

Con una velocità di avviamento di 250-350 giri/min, la depressione del collettore di aspirazione dovrebbe raggiungere un valore massimo di circa -65 mbar (entro 1,0 secondi).

Nota: Una riduzione nel valore massimo della depressione del collettore può indicare un difetto meccanico dovuto alle perdite di pompaggio (tenuta inefficiente del pistone) o una perdita nel sistema di aspirazione a valle della valvola a farfalla (tra la valvola a farfalla dell'acceleratore e il motore).

Le pulsazioni/ripple irregolari o ridotte nella depressione del collettore, possibilmente accompagnate da un valore di depressione del collettore di aspirazione basso, può indicare preoccupazioni riguardo alla valvola testa cilindro. Per identificare l'origine delle pulsazioni selezionare Zoom livello 1 (Fase 5 qui sotto).

3. Avviamento cessato - 0,5 secondi caduta tempo da max a min depressione collettore.

Durante il periodo di arresto del motore, la velocità di decadimento è importante e dovrebbe essere progressiva in quanto opposta ad un rapido calo nel vuoto alla pressione atmosferica misurata a motore spento (0 mbar). Ancora una volta, una caduta veloce qui indicherebbe un potenziale problema di efficienza del motore o un’assunzione di perdita.
Nota: Gli ausiliari di depressione come il servofreno e le valvole di commutazione depressione contribuiranno ad una rapida caduta della depressione se le perdite sono ovvie.

Il picco visualizzato alla fine dell’avviamento (motore spento) può essere attributo allo sbalottamento siccome la corsa dell'aria di aspirazione rimbalza dal pistone stazionario e dall’acceleratore chiuso.

4. Avviamento - WPS500X Intervallo 3 Zoom livello 1

Selezionare Zoom livello 1 premendo una volta il pulsante ZOOM sul pannello frontale del WPS500X e avviare il motore. Questo ha l'effetto di ingrandimento delle pulsazioni/ripple presenti nella forma d'onda a causa degli eventi aperti e chiusi delle valvole di testa cilindro. Non fare riferimento alla scala di pressione sull’oscilloscopio quando si utilizza la funzione di zoom, poiché solo il ripple viene visualizzato sullo schermo, non il valore di depressione del collettore. Con il ripple ora amplificato, l’utente è in grado di analizzare la formazione della forma d'onda, siccome un’irregolarità nella formazione picco a picco o dente di sega attraverso le cime/depressioni potrebbe indicare una scarsa tenuta delle valvole di aspirazione/scarico.

Qui possiamo vedere come si forma la pulsazione/ripple della depressione. Siccome il pistone si muove verso il basso del foro, l'aria è aspirata nel cilindro creando così un impulso negativo. Immaginare ora 4 cilindri che attirano l'aria diverse volte ad alte velocità. Il risultato delle polsazioni/ripple è visibile in Figura 2 e Figura 3.

Valutare le condizioni del motore utilizzando il WPS500X e il PicoScope rivelerà ulteriori informazioni circa la condizione del motore che era pensata possibile, data la risoluzione e la velocità del trasduttore e dell’oscilloscopio. Per questo motivo dobbiamo essere consapevoli del fatto che la varietà di schemi del motore, dell’aspirazione, di sistemi di scarico e di temporizzazioni delle valvole variabili elaborate, avranno tutti un effetto sulla forma d'onda che sarà diverso da un veicolo ad un altro.

Bisogna essere molto attenti quando si stanno analizzano le pulsazioni del collettore di aspirazione. Ricordarsi che ciò che si cerca sono anomalie nei modelli di forma d'onda, qualcosa di irregolare che si distingue in modo ripetitivo. Sapere come si formano le pulsazioni è la chiave per una valutazione e una diagnosi non invadenti della condizione di un motore.

• La Depressione si forma durante la corsa di aspirazione, siccome si sviluppa una depressione sopra il pistone discendente, mentre l'aria viene aspirata nel cilindro.
• Il Picco si forma durante la transizione dei pistoni dal BDC nella corsa di aspirazione, alla corsa di compressione. Si noti che in base allo schema del motore, la valvola di aspirazione più vicina potrebbe essere ritardata fino a 40 gradi dopo BDC della corsa di aspirazione.
• Il Dente di sega si forma durante i periodi di sovrapposizione di valvola dove i gas di scarico e l’aria di aspirazione si fondono momentaneamente e così gli effetti sono sentiti all'interno del collettore di aspirazione. Tuttavia, il dente di sega può inoltre indicare aree potenziali di dispersione del flusso d’aria a causa di valvole mal posizionate o attaccate. Il dente di sega tende a formarsi solo quando il motore è in esecuzione e NON in avviamento.

Ancora una volta, bisogna prestare attenzione al fatto che si è alla ricerca di irregolarità nella forma d'onda e quindi un modello di dente di sega tra tutte le pulsazioni è più probabile che sia normale per lo stile del motore in prova, in quanto è altamente improbabile che ogni valvola all'interno del motore sia mal posizionata o attaccata.

Quando si tenta di identificare un cilindro che causa problemi in seguito ad un'irregolarità nelle pulsazioni di depressione ingrandite, si consiglia di utilizzare un evento di accensione su un canale aggiuntivo dell’oscilloscopio.

Qui di seguito abbiamo utilizzato il cilindro numero 1 di accensione eventi e abbiamo indicato la posizione dell'albero motore, pur evidenziando il ciclo in quattro tempi tra ciascun evento di avvio. Si noti come per la depressione formata dal pistone sulla corsa di aspirazione del cilindro numero 1si verificano 2 impulsi a destra dell'evento di avvio (offset da 2 fasi/impulsi).

Il modo più semplice per ricordarlo è pensare ad un ciclo a quattro tempi e dove si verifica la corsa di aspirazione dopo l'evento di alimentazione/accensione?

ALIMENTAZIONE (ACCENSIONE) - 1. SCARICO - 2. ASPIRAZIONE - 3. COMPRESSIONE

La corsa di aspirazione si verifica 2 impulsi a destra del’evento di accensione.

Con un evento di accensione visualizzato contro la forma d'onda di pulsazione di depressione, utilizzando l'ordine di generazione, si è quindi in grado di identificare gli impulsi di depressione restanti. Nel nostro esempio sopra abbiamo un motore a 4 cilindri con l'ordine di attivazione 1 > 3 > 4 > 2. L'applicazione dell'ordine di attivazione rivela gli impulsi per i rimanenti cilindri nell'ordine 3 > 4 > 2.

Ulteriori informazioni

Il motore a combustione interna può essere paragonato a una pompa d'aria meccanica, dove l'aria è tirata attraverso l'aspirazione e costretta fuori attraverso lo scarico. L'efficienza del motore si basa pesantemente su questo processo, che è spesso definito come "Respirazione del motore". Durante la corsa di aspirazione sul nostro motore a benzina qui sotto, l'aria viene aspirata nel cilindro rilevante, ma il flusso d'aria incontra una restrizione sotto forma di valvola a farfalla dell'acceleratore. La valvola a farfalla si terrà vicino alla posizione di chiusura lasciando un'area molto piccola per l'aria per essere attirata e a raggiungere il cilindro sulla corsa di aspirazione. Un confronto può essere effettuato con una pompa da bicicletta, dove mettendo il dito sopra l'ingresso della pompa mentre si tira indietro sull'impugnatura limiterà il flusso d'aria nella pompa e genererà una depressione sotto il dito.

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