Zoran Kalinić - Cestovna vozila 4 Održavanje cestovnih vozila II

Zoran Kalinić Cestovna vozila 4 / Održavanje cestovnih vozila II

udžbenik za strukovne škole

Urednik Zoran Kalinić

Recenzent Jozo Šarić, prof.

Petar Katalinić, prof.

Lektor Zvonimir Kalinić

Ilustracije i naslovnica Zoran Kalinić

© Zoran Kalinić, 2012. Sva prava pridržana. Nijedan dio ove knjige ne smije se umnožavati,

fotokopirati, ni na bilo koji način reproducirati bez pismenog odobrenja autora.

v.1.2. ISBN 978-953-55998-5-2

Izdavač Fravero d.o.o., Zagreb, Savska cesta 166

Za izdavača

Zlatko Blažek

Tisak na zahtjev: Peleman Industries, Inc – Puurs, Belgium

Zoran Kalinić

Cestovna vozila 4

Održavanje cestovnih vozila II

udžbenik za strukovne škole

Zagreb, 2012.

Sadržaj

5

I. Prijenosnici snage i okretnog momenta ..................................................................................................... 7

1. Smještaj motora i dijelovi prijenosnog mehanizma ............................................................................... 7 2. Spojke ................................................................................................................................................... 7

2.1 Mehanička tarna tanjurasta spojka ................................................................................................. 7 2.2 Hidrodinamičke spojke .................................................................................................................. 13

3. Mjenjači prijenosnih omjera ................................................................................................................. 16 3.1. Sinkroni mjenjači .......................................................................................................................... 16 3.2. Automatski stupnjeviti mjenjači .................................................................................................... 18 3.3. Kombinirani mjenjači .................................................................................................................... 21 3.4. Upravljački elementi automatskih i kombiniranih stupnjevitih mjenjača ...................................... 22 3.5. Automatski nestupnjeviti mjenjači (CVT) ..................................................................................... 22 3.6. Automatizirani mjenjači ................................................................................................................ 22 3.7. Održavanje mjenjača ................................................................................................................... 22

4. Prijenos okretnog momenta na diferencijal ......................................................................................... 28 Uloga i vrste prijenosa ........................................................................................................................ 28 Kardansko vratilo ................................................................................................................................ 28 Ravni stožasti par ............................................................................................................................... 28

5. Diferencijal ........................................................................................................................................... 31 Diferencijal sa stožastim zupčanicima ................................................................................................ 31 Diferencijali s valjkastim zupčanicima ................................................................................................. 32 Održavanje diferencijala ..................................................................................................................... 33

6. Poluvratila ............................................................................................................................................ 34 Održavanje poluvratila ........................................................................................................................ 35

7. Razdjelnici snage i okretnog momenta (pogon na četiri kotača) ........................................................ 38 Održavanje razdjelnika snage i okretnog momenta ........................................................................... 38

II. Ovješenje kotača (ovjes) ......................................................................................................................... 38 1. Namjena, sastavni dijelovi i vrste ovjesa ............................................................................................ 38 2. Održavanje ovjesa .............................................................................................................................. 39

III. Geometrija kotača i upravljanje vozilom ................................................................................................. 40 1. Osnovni pojmovi .................................................................................................................................. 40 2. Mjerenje i namještanje geometrijskih veličina kotača ......................................................................... 42 3. Upravljački mehanizmi ........................................................................................................................ 43

3.2. Održavanje upravljačkih mehanizama ......................................................................................... 44 IV. Uređaji za zaustavljanje vozila (kočni sustavi) ....................................................................................... 44

1. Pravilnici, zakonske odredbe i vrste kočnica ...................................................................................... 44 2. Održavanje kočnica ............................................................................................................................. 45

2.1. Trošenje i kontrola dijelova kočnog sustava ................................................................................ 45 2.2. Čišćenje, zamjena i popravljanje dijelova .................................................................................... 46

V. Kotači automobila .................................................................................................................................... 52 1. Ležajevi kotača.................................................................................................................................... 52 2. Obruči kotača ...................................................................................................................................... 53 3. Pneumatici kotača ............................................................................................................................... 54 4. Uravnoteženje kotača ......................................................................................................................... 54

VI. Električni strojevi, uređaji i sustavi u vozilima ........................................................................................ 57 1. Akumulatori ......................................................................................................................................... 57

1.1. Građa akumulatora ...................................................................................................................... 57 1.2. Kontrola akumulatora ................................................................................................................... 57 1.3. Punjenje akumulatora .................................................................................................................. 58

2. Generatori struje.................................................................................................................................. 62 2.1. Trofazni generator........................................................................................................................ 62

3. Elektromotori ....................................................................................................................................... 63 4. Elektropokretači................................................................................................................................... 63 5. Uređaji za osvjetljenje ceste davanje svjetlosnih znakova ................................................................. 64 6. Drugi električni uređaji i sustavi ........................................................................................................... 64 7. Održavanje električnih strojeva, uređaja i sustava u vozilima ............................................................ 64

Zoran Kalinić: Cestovna vozila 4 / Održavanje cestovnih vozila II

6

7.1. Tekuće održavanje....................................................................................................................... 64 7.2. Pražnjenje akumulatora ............................................................................................................... 65 7.3. Kontrola i popravak elektropokretača i generatora ...................................................................... 65 7.4. Održavanje električnih instalacija ................................................................................................ 66

VII. Sustav za klimatizaciju kabine vozila .................................................................................................... 70 1. Osnovni pojmovi i načelo rada sustava za klimatizaciju vozila ........................................................... 70 2. Održavanje sustava za klimatizaciju vozila ......................................................................................... 70

VIII. Traženje kvarova u cestovnim vozilima (dijagnostika) ......................................................................... 72 1. Oštećenja, kvarovi i pregled vozila...................................................................................................... 72

1.1. Oštećenja ..................................................................................................................................... 72 1.2. Kvarovi ......................................................................................................................................... 72 1.3. Radni vijek ................................................................................................................................... 73 1.4. Pregled vozila .............................................................................................................................. 73

2. Servisne informacije ............................................................................................................................ 74 3. Mjerni alati ........................................................................................................................................... 84

3.1. Pomično mjerilo ........................................................................................................................... 84 3.2. Mikrometar ................................................................................................................................... 85 3.3. Komparatori za unutarnja mjerenja.............................................................................................. 86

4. Mjerni instrumenti ................................................................................................................................ 87 4.1. Univerzalni instrument ................................................................................................................. 87 4.2. Osciloskop ................................................................................................................................. 101 4.3. Analizatori ispušnih plinova ....................................................................................................... 108

5. Instrumenti za traženje kvarova (dijagnostički instrumenti ili auto-moto testeri) ............................... 114 5.1. Načelo rada upravljačke jedinice ............................................................................................... 114 5.2. Vrste instrumenata ..................................................................................................................... 115 5.3. Priključci instrumenata ............................................................................................................... 116 5.4. Oznake kvarova (fault code) ...................................................................................................... 119 5.5. Instrumenti za čitanje i brisanje oznaka pogrešaka .................................................................. 122 5.6. Instrument za čitanje oznaka pogrešaka i mjerenje pojedinih parametara ............................... 122 5.7. Instrument za čitanje oznaka pogrešaka, mjerenje pojedinih parametara i testiranje komponenata i sustava ..................................................................................................................... 123 5.8. Instrumenti za dijagnostiku s uključenim bazama podataka ..................................................... 124 5.9. Softver i oprema za osobna računala ........................................................................................ 125 5.10. Softver i oprema za pametne telefone ..................................................................................... 127 5.11. Stabilni instrumenti .................................................................................................................. 127 5.12. Obnavljanje podataka .............................................................................................................. 127

6. Primjeri uporabe instrumenata za traženje kvarova .......................................................................... 128 6.1. Namjenski instrument za čitanje oznaka pogrešaka (scanner) ................................................. 128 6.2. Univerzalni dijagnostički instrumenti .......................................................................................... 128 6.3. Dijagnostika vozila softverom za osobna računala .................................................................... 132

7. Čitanje oznaka pogrešaka prema treptajima MIL žarulje ili LED diode ............................................ 134 Prilog A – Oznake ožičenja prema DIN 72 552 ........................................................................................ 135 Prilog B – Kratki englesko-hrvatski rječnik izraza u automobilskoj tehnici ................................................ 140

I. Prijenosnici snage i okretnog momenta

7

I. Prijenosnici snage i okretnog momenta Prijenos snage i okretnog momenta motora odvija se preko spojke, mjenjača i diferencijala. Automobili s motorom sprijeda i pogonom straga između mjenjača i diferencijala imaju kardansko vratilo.

1. Smještaj motora i dijelovi prijenosnog mehanizma Motor može biti smješten sprijeda, straga ili u sredini automobila što ovisi o tipu i namjeni automobila. Osim toga on može biti smješten iznad, ispred ili iza osovine a pogonski kotači mogu biti prednji ili stražnji ili se pogon može odvijati preko svih kotača. Na slici V.1.1. je shema automobila sa stražnjim pogonom i motorom sprijeda. Slika I.1.1. Stražnji pogon s motorom sprijeda, uzdužno postavljenim iznad prednje osovine; 1- motor, 2- spojka, 3- mjenjač, 4- kardansko vratilo, 5- diferencijal, 6- poluvratila

2. Spojke Spojke su elementi strojeva koji služe za spajanje vratila. U automobilima spojke služe za spajanje i razdvajanje koljenastog i ulaznog vratila mjenjača, pa svojom namjenom spadaju u uključno isključne spojke. Osim za spajanje i razdvajanje vratila spojke služe i za ublažavanje uvojnih vibracija. Prema načinu prenošenja okretnog momenta spojke mogu biti:

• tarne • hidrauličke • tarno-hidrauličke • elektromagnetne

Prema načinu uključivanja i isključivanja razlikuje se: • mehaničke • automatske spojke

2.1 Mehanička tarna tanjurasta spojka Dijelovi, vrste i načelo rada Mehanička tarna tanjurasta spojka sastoji se od naliježne ploče (zamašnjaka), tanjura, potisne ploče, opruge (opruga) potisnog ležaja i vilice (slika I.2.1.). Slika I.2.1. Dijelovi mehaničke tarne tanjuraste spojke


8

Potiskivanjem papučice spojke vilica djeluje na potisni ležaj, a on na oprugu spojke uslijed čega nestaje sila na potisnu ploču i tanjur spojke pa se spojka isključi (slika I.2.2.). Otpuštanjem papučice spojke otpusti se potisni ležaj pa opruga spojke potisne potisnu ploču, a ona tanjur o naliježnu ploču odnosno spojka se uključi.

Slika I.2.2. Načelo rada mehaničke tarne tanjuraste spojke; a) spojka isključena, b) spojka uključena, 1- koljenasto vratilo, 2- zamašnjak, 3- tanjur, 4- potisna ploča, 5- poklopac, 6- osloni prsten, 7- zatik, 8- opruga, 9- potisni ležaj, 10- vilica Kad pukne opruga spojke ili kad ona samo oslabi smanji se sila uključivanja pa sila trenja bude manja od obodne sile na zamašnjaku i spojka klizi. Rezultat je brzo zagrijavanje svih dijelova spojke koje može dovesti do težih kvarova. Najčešće treba zamijeniti sve dijelove spojke, a zamašnjak dobro pregledati i prema potrebi poravnati. Slična situacija nastaje trošenjem dijelova spojke, jer se trošenjem obloga, potisne ploče i naliježne ploče opruge izduljuju uslijed čega se smanjuje sila kojom one potiskuju potisnu ploču. Do određene mjere trošenje se može kompenzirati namještanjem veličine praznog hoda potisnog ležaja, ali se na kraju tanjur mora zamijeniti. U većini slučajeva zamjenjuju se svi dijelovi spojke. Tekuće održavanje tanjuraste spojke Tekućim održavanjem spojke periodično se provjera djelotvornost spojke u uključenom i isključenom stanju. Provjera djelotvornosti uključene spojke obavlja se tako da se pritisne papučica spojke i uključi prvi stupanj prijenosa. Zatim se pritiskanjem papučice zaklopke motor dovede u višu brzinu vrtnje i polako otpušta papučica spojke. Ako se tom prilikom motor "guši" spojka je dobra, a ako nakon početnog gušenja motor dobije na brzini vrtnje znak je da spojka nije ispravna. U spojkama u kojima se zračnost između opruge i potisnog ležaja može namjestiti to treba učiniti, a ako se radi o spojci sa samonamiještanjem te zračnosti, spojku treba zamijeniti. Ručno namjestive spojke (spojke s praznim hodom papučice) Za ispravan rad spojke neophodno je da opruga spojke punom silom potiskuje potisnu ploču, a to je moguće samo ako u isključenom stanju potisni ležaj ne potiskuje oprugu. Prema tome kad je spojka isključena između opruge spojke i potisnog ležaja mora postojati određena zračnost (1~3 mm) koja papučici spojke daje slobodan hod (10~30 mm). Zračnost između potisnog ležaja i opruge spojke i prazan hod papučice spojke vide se na slici I.2.3. Trošenjem obloga tanjura potisna ploča primiče se zamašnjaku, a s obzirom da se tanjurasta opruga ponaša kao dvokraka poluga, onda pomicanje njenog vanjskog kraja zajedno s potisnom pločom uzrokuje pomicanje njenog unutarnjeg kraja prema potisnom


9

ležaju. Na taj se način zračnost između opruge spojke i potisnog ležaja smanjuje do potpunog nestanka. (slika I.2. 4.).

Slika I.2.3. Zračnost između potisnog ležaja i opruge spojke i prazan hod papučice spojke

Slika I.2.4. Trošenje obloga tanjura i smanjenje zračnosti u spojci; a) nova spojka, b) istrošena spojka, c) mehanizam za namještanje zračnosti potisnog ležaja; 1- mjenjač, 2- poluga vilice potisnog ležaja, 3- čelično uže, 4- vijčani nastavak čeličnog užeta, 5- matica za osiguranje, 6- matica za namještanje zračnosti Kad se ta zračnost smanji ispod 1mm treba ju povećati na vrijednost propisanu servisnim informacijama (~3 mm) što se obavlja otpuštanjem zategnutosti čeličnog užeta za isključivanje spojke. Kvarovi i zamjena spojke Osnovni kvar spojke je trošenje kliznih površina. Površine tanjura troše se više, pa je tanjur potrebno češće mijenjati nego potisnu ploču zajedno s poklopcem. Međutim, ako su obloge kvalitetnije, vijek trajanja obloga tanjura, potisne ploče i potisnoga ležaja je gotovo jednak. Zbog toga se vrlo često pri zamjeni tanjura spojke zamjenjuje poklopac spojke s potisnom pločom i oprugama i potisni ležaj. S ekonomske točke gledanja taj je postupak gotovo uvijek isplativ zbog cijene rada zamjene spojke.


10

Osom trošenja tarnih dijelova, kvarovi mogu biti: pucanje opruge, pucanje potisne ploče, oštećenje izdanaka glavine, lom dijelova tanjura i sl. Na slikama I.2.5. do I.2.14. vide se neki kvarovi spojke.

Slika I.2.5. Savinutost nosača potisne Ploče nastala zbog pada poklopca

Slika I.2.7. Tragovi na potisnoj ploči Nastali istrošenošću tarnih obloga

Slika I.2.6. Tragovi pregrijavanja potisne ploče nastali uslijed oštećenja nosača potisne ploče

Slika I.2.8. Puknuta potisna ploča zbog pregrijavanja uzrokovanog istrošenošću obloga tanjura


11

Slika I.2.9. Istrošenost opruge zbog nedovoljne zračnosti između potisnog ležaja i opruge

Slika I.2.11. Rasprsnut tanjur spojke zbog odabira spojke predviđene za manju brzinu vrtnje

Slika I.2.10. Puknut prst opruge zbog prevelike zračnosti između potisnog ležaja i

opruge

Slika I.2.12. Oštećenje izdanaka glavine zbog istrošenosti ulaznog vratila

mjenjača ili nestručne ugradnje

Slika I.2.14. Istrošenost poluga za isključivanje spojke u poklopcu sa zavojnim oprugama zbog nepostojanja zračnosti između potisnog ležaja i

poluga

Slika I.2.13. Puknuta gonjena ploča zbog nestručne ugradnje


12

Primjer tehnološkog procesa zamjene spojke Važni savjeti

• Odvojiti spojnicu minus pola akumulatora • Izvaditi svjećice radi lakšeg okretanja koljenastog vratila • Koljenasto vratilo zakretati u smjeru njegovog okretanja • Ako se demontira zamašnjak prethodno treba označiti njegov položaj prema

koljenastom vratilu • Vijke pritezati momentnim ključem prema preporuci

Osnovne napomene Preporučeni intervali održavanja

• Provjera praznog hoda papučice spojke svakih 15.000 • Spojku zamijeniti ako se primijeti "proklizavanje" u pokušaju pokretanja pod ručnom

kočnicom • Radni uvjeti i upute za održavanje moraju se bezuvjetno poštivati

Oštećenja motora PAŽNJA: ako je dio spojke puknut, treba provjeriti ravnost zamašnjaka i njegovo uzdužno odstupanje od središnjeg položaja Radni sati Rastavljanje i sastavljanje

• Audi 80/90 – 3.70 h Specijalni alati

• Alat za centriranje tanjura spojke Momenti pritezanja

• Zamašnjak 100Nm • Poklopac spojke 25 Nm • Mjenjač 45 Nm

Rastavljanje:

1. obaviti pripremne radove 2. osloboditi ručicu mjenjača 3. osloboditi uže brzinomjera 4. postaviti podmetač ispod mjenjača 5. odviti vijke mjenjača 6. povući mjenjač unatrag i skinuti mjenjač 7. odviti vijke poklopca spojke 8. skinuti spojku i tanjur

Provjera:

1. čišćenje i provjera ispravnosti zamašnjaka 2. uspoređivanje dijelova nove spojke s dijelovima stare spojke (tanjur, poklopac i

potisni ležaj) 3. provjera ispravnosti dijelova nove spojke (slika I.2.15.)

Montaža:

1. postaviti tanjur i poklopac na mjesto bez pritezanja vijaka 2. centrirati tanjur i postaviti alat za centriranje 3. pritegnuti vijke momentnim ključem (25 Nm) 4. izvaditi alat za centriranje tanjura 5. postaviti mjenjač bez pritezanja vijaka


13

6. pritegnuti vijke mjenjača momentnim ključem (45 Nm) 7. montirati ostale dijelove obrnutim redoslijedom od

redoslijeda rastavljanja 8. pregledati sve spojeve i pospremiti alat

Slika 1.2.15. Kontrola tanjura spojke; a) Provjera uzdužnog odstupanja tanjura od središnjeg položaja, b) provjera opruga

2.2 Hidrodinamičke spojke Hidrodinamičke spojke pripadaju automatskim spojkama. U njima nema neposrednog spajanja dijelova spojke već se pokretanje gonjenog dijela obavlja putem ulja kojim je spojka ispunjena. Ulje tu energiju dobiva od pogonskog dijela spojenog na koljenasto vratilo. Hidrodinamičke spojke se odlikuju "mekim" uključivanjem, dobrim prigušenjem uvojnih vibracija i dugotrajnošću (nemaju trošivih dijelova). Najčešće se ugrađuju uz automatske mjenjače. Razlikuju se tri tipa hidrodimnamičkih spojki:

• prosta hidrodinamička spojka • hidrodinamička spojka za povećanje okretnog momenta • hidromehanička spojka

Prosta hidrodinamička spojka Prosta hidrodinamička spojka se sastoji od pogonskog i gonjenog kola. Pogonsko kolo

ima lopatice pumpe i spojeno je na koljenasto vratilo, a gonjeno kolo ima lopatice turbine i spojeno je na vratilo mjenjača. Pogonsko kolo ili kolo pumpe još se naziva primarna zdjelica, a gonjeno kolo ili kolo turbine sekundarna zdjelica. Spojka je ispunjena uljem koje kroz nju neprekidno cirkulira pod tlakom 3~4 bara (slika I.2.16.).

Slika I.2.16. Hidrodinamička spojka; 1- primarna zdjelica (kolo pumpe), 2- sekundarna zdjelica (kolo turbine), 3- stražnji dio primarne zdjelice spojen na koljenasto vratilo


14

Okretanjem koljenastog vratila lopatice pumpe zahvaćaju ulje i centrifugalnom silom ga tjeraju prema obodu pumpe. Izlaskom s lopatica pumpe ulje udara u lopatice turbine uslijed čega se kolo turbine pokreće. Takvo djelovanje ulja u hidrodinamičkoj spojci naziva se akcija ili akcijsko djelovanje. Hidrodinamička spojka za povećanje okretnog momenta Hidrodinamička spojka za povećanje okretnog momenta osim primarne i sekundarne zdjelice ima zdjelicu praznog hoda ili međukolo1

(slika I.2.17.). Međukolo je za kućište mjenjača vezano jednosmjernom spojkom koja međukolu dopušta okretanje samo u jednome smjeru. U drugome smjeru jednosmjerna spojka ukrućuje (blokira) međukolo. Za razliku od strujanja ulja kroz prostu hidrodinamičku spojku u ovoj spojci ulje izlaskom iz sekundarne zdjelice udara u lopatice međukola. Zbog toga ulje naglo usporava, a reakcija njegova udaranja prenosi se natrag prema lopaticama sekundarne zdjelice. Tako na lopatice sekundarne zdjelice djeluje dodatna sila kojom se sekundarnoj zdjelici za dva do tri puta povećava okretni moment.

Slika I.2.17. Hidrodinamička spojka za povećanje okretnog momenta; 1- primarna zdjelica (kolo pumpe), 2- sekundarna zdjelica (kolo turbine), 3- zdjelica praznog hoda (međukolo), 4- poklopac, 5- jednosmjerna spojka

Hidromehanička spojka Stupnjevi djelovanja hidrodinamičkih spojki iznose 90~97% i ovise o brzini vrtnje spojke. Ostatak energije od 3-10% su gubici koji se pretvaraju u povišenje toplinske energije ulja. Da bi se izbjegli ti gubici, u hidrodinamičke spojke se ugrađuju dodatne mehaničke

spojke2

(slika I.2.18.).

Kombinacijom hidrodinamičke i mehaničke spojke dobije se hidromehanička spojka u kojoj, u području viših brzina vrtnje, nema gubitaka energije.

1 drugi nazivi su stator i reaktor 2 premostna spojka

Slika 1.2.18. Hidromehanička spojka; 1- kolo pumpe, 2- kolo turbine, 3- međukolo, 4- jednosmjerna spojka, 5- tanjur mehaničke spojke, 6- potisna ploča


15

Mehanička spojka vezana je za kolo turbine a njeno uključivanje i isključivanje obavlja upravljačka jedinica.

• U području nižih brzina vrtnje upravljačka jedinica propušta ulje pod tlakom s lijeve strane tanjura i drži ga isključenim (slika 1.2.18 a)

• U području viših brzina vrtnje upravljačka jedinica propušta ulje s desne strane tanjura zbog čega se tanjur pomakne ulijevo i spoji kolo turbine s kućištem pumpe (slika 1.2.18. b).

Dok je mehanička spojka uključena brzina vrtnje turbine i pumpe jednaka je pa spojka radi bez gubitaka. Za smanjenje uvojnih vibracija u tanjur su ugrađene opruge poput opruga u tanjurima suhih spojki. Na slikama I.2.19. i I.2.20. vide se dijelovi dviju hidromehaničkih spojki za povećanje okretnog momenta.

Slika I.2.19. Hidromehanička spojka s lamelnom mehaničkom spojkom; 1- kolo pumpe, 2- kolo turbine, 3- međukolo s jednosmjernom spojkom, 4- unutarnja lamela s prigušnicom uvojnih vibracija, 5- vanjska lamela, 6- potisna ploča, 7- poklopac (naliježna ploča) [Banks]

Slika I.2.20. Hidromehanička spojka s tanjurastom mehaničkom spojkom; 1- kolo pumpe, 2- kolo turbine, 3- međukolo s jednosmjernom spojkom, 4- tanjur s prigušnicom uvojnih vibracija, 5- poklopac (naliježna ploča) [Banks]

Tekuće održavanje hidrodinamičke spojke U tekućem održavanju hidrodinamičke spojke zamjenjuje se filtar ulja, kontrolira razina ulja, stanje pumpe i stanje hladnjaka ulja. Vizualno se kontroliraju cjevovodi, a u slučaju propuštanja otklanjaju se uzroci. Kad se utvrdi ispravnost svih komponenata, konačno stanje spojke utvrđuje se u probnoj vožnji.

Documents

Zoran Kalinić - Cestovna vozila 4 Održavanje cestovnih vozila II