Csodák márpedig vannak...

…de miért mindig velünk történnek, mondhatjuk ezt sokan nap mint nap. Egy ilyen napi csoda esetét szeretném megosztani a szakma kedvelőivel, teszem ezt azért, hogy hasonló árulkodó jelek ne okozzanak hetekig fejtörést az ezzel foglalkozóknak.

1. kép: a szívószelepek nyoma a dugattyúban
4. kép: szelepnyitás mérése

A történet egy EURO 3-as IVECO motorról (Motorkód: F4AE06.) szól, amely motor egy CREDO EC12-es 6 éves autóbuszban található, és a hiba bekövetkezéséig 560 000 km-t futott.

A hibajelenség nem mondható túlzottan egyedinek, a motor füstöl, nem bír menni, és furcsa csattogó hangot ad. Itt a hiba forrása több minden lehet, injektormeghibásodás, turbófeltöltő-hiba, szelephézagproblémák, egyéb üzemanyag-ellátó rendszer meghibásodások stb.

A BOSCH KTS 800 Truck diagnosztikai berendezés hol a főtengelyfordulatszámjeladót, hol a vezérműtengely-jeladót hozza hibának, illetve tesz egy ekkor még nem értett „jeladók közötti szinkronjeleltérés” bejegyzést. Hasonló hibajelenség ismert a vezérműláncos járművek esetében, amikor a vezérműlánc megnyúlik és a két jeladó jele nincs a továbbiakban szinkronban. Mivel itt a vezérműtengely meghajtása fogaskerékkel történik, ennek a hibajelzésnek nem tulajdonítunk jelentőséget (pedig már jól tudjuk, hogy a „lényeg a részletekben rejlik”). Mivel ezt a hibajelzést figyelmen kívül hagytuk, ezért elindult egy hetekig tartó reménytelen küzdelem a motor állapotának javítására (főtengelyjeladó cseréje, vezérműtengely-jeladó cseréje, injektorok cseréje, szelephézag-állítás, járművek közötti motorvezérlő elektronika csere, motor-vezetékkötegcsere stb.) Természetesen a helyzet nem változott, a motor füstöl, nem bír menni, és furcsa csattogó hangot ad.

2. kép: nyomok a szívószelepeken

3. kép: szelepvezérlési diagram

Nincs más hátra, bele kellett nézni a motorba, a hengerfej leszerelésre került. A látvány a következő volt, mind a hat henger esetében mindkét szívószelep teljesen egyenletesen, azonos mértékben (kb. 0,5 mm) nyomot hagyott a dugattyútetőn (1. kép), a szívószelepek szeleptányérjának egyik fele láthatóan kormos, a másik fele fényes (2. kép), tehát folyamatosan hozzáér a dugattyúhoz.

5. kép: szívószelep nyitási pontja

Első kérdések: miért csak a szívószelepek és miért mind a 12 db és hogyhogy teljesen azonos a hengerenkénti károsodás mértéke? Ez azért már gyanús volt, de ekkor még jött a jól berögzült következő lépés, hogy nézzük meg a vezérlési jeleket és keressük meg, hogy vajon mi hajolt el. Újabb meglepetések következtek, mert a vezérlési jelek a helyükön voltak és semmi nem hajolt el, sem a szelep, sem a himba, sem a lökőrúd. Minden ép és egészséges. Újabb ötletként felmerült, hogy lehet az is, hogy túlpörgött a motor és a szelepek a tehetetlenségüknél fogva nem zártak időben. Meg kell vallani, hogy ez is jó ötletnek bizonyulhatott volna, mert egy oldalvezérelt, felül szelepelt (OHV) motorról van szó, ahol a vezérműtengely egy emelőtőkén, egy hosszú emelőrúdon és egy nem kicsi szelephimbán keresztül mozgatja az egy darab kis zárórugóval felszerelt szelepeket. Hogyan pöröghet túl a motor? Úgy, hogy a turbófeltöltőn keresztül esetleg egy nagyobb olajmennyiséget szív be a motor, és egy rövid időre a megengedett fordulatszám-tartományból kilép, vagy pedig vezetői hiba esetén egy emelkedőről lefelé rossz visszaváltás eredményeként. Mindkét eseményt, ha a megengedett fordulatszámon kívül van, a vezérlőelektronika rögzíti és utólag tetten érhető. Irány tehát az IVECO márkaszerviz egy a meghibásodott járművel teljesen megegyezővel és kezünkben a hibás motor vezérlőelektronikájával, mivel csak egy cserét követően tudjuk az elektronikát szóra bírni. Ahogy sejthető, az elektronika nem regisztrált 3000 1/min fordulat feletti értékeket, tehát a motor nem pörgött túl. Viszont találtunk egy bejegyzést a vezérműtengely-jeladó hibamegjelenésének környezeti feltételei között, nevezetesen azt, hogy a „vezérműtengely-jel az ideálistól –16,08°-kal tér el”. Kérdésünkre a válasz az volt a szerviz részéről, hogy elektromos hibáról van szó, biztos a jeladó hibás, mert mechanikus hiba nem lehet. Kezdtünk egyre biztosabbak lenni abban, hogy vezérlési problémával állunk szemben, csak még nem értettük, hogy pontosan mivel.

Vissza az alapokhoz…

Ekkor következik az, hogy le kell ülni és elővenni, amink van… Ebben az esetben az IVECO motor-javítástechnológiát és kikeresni a szelepvezérlési diagramot (3. kép), a szelepek nyitási magasságait, szelephézagméreteket. Ezekből először is megállapítottuk, hogy a szívószelep az FHP előtt nyit 8,5°-kal. Ugyan ekkor már a motor szét volt szedve, de visszaépítettük a főtengelyt, vezérműtengelyt és egy dugattyút is annak érdekében, hogy egy mérőórával először a dugattyú FHP-t kimérjük, majd egy lökőrúdon keresztül az FHP előtti szívószelep nyitási kezdetét meghatározzuk (4. kép). A lendítőkeréken a fokoláshoz felhasználtuk a fogak számát: a mérés megdöbbentő volt, a szívószelep kb. 24°-kal kezdett el nyitni az FHP előtt (5. kép). Ekkor már találtunk összefüggést a motorvezérlő elektronikából kiolvasott 16,08°-os, az ideálistól való vezérműtengely-eltérés és a mért érték között, mivel a 16,08° és az ideális 8,5° szelepnyitási szög összege nagyon hasonlít az általunk kimért 24° körüli értékhez (24,58°).

6. kép: régi főtengely értéke

7. kép: új főtengely értéke

Mivel a vezérműtengelyen lévő fogaskerék stiften és több csavarral van rögzítve a vezérműtengelyre, ezért egy dolog történhetett, a főtengelyen lévő meghajtó fogaskerék elmozdult a főtengelyen. Ránézésre szinte hihetetlen, mert a vezérmű-fogaskerék mögött még ott van a menesztőtárcsa, amire a lendítőkerék van felszerelve. Mégiscsak hihetetlen, hogy a fogaskerék és mögötte a menesztőtárcsa a főtengely anyagából legyen kimunkálva, vagy esetleg mindkettő zsugorkötéssel legyen ide felszerelve. Mivel azért gyanús volt a dolog, mielőtt egy főtengelyt vásároltunk volna, több helyen körbekérdeztünk az országban. A válasz: „mi még ilyennel sohasem találkoztunk, ez lehetetlen”. Végső elkeseredésünkben az autóbusz gyártóján keresztül a motorfejlesztőhöz fordultunk (FPT Powertrain Technologies). Itt nagyon szűkszavúan azt a választ kaptuk, hogy „Ilyen esetről nem tudunk, de előfordulhat, mert a vezérmű-fogaskerék zsugorkötéssel van a főtengelyre felszerelve. Javítása a főtengely cseréjével lehetséges.”

Látszik a fény az alagút végén...

8. kép: jó szívószelep-nyitási érték

Most hogy már láttuk, mértük, tapasztaltuk és megerősítésre is került a dolog, rendeltünk egy új főtengelyt (6. kép) és alig vártuk, hogy megérkezzen és összehasonlíthassuk a régi főtengellyel (7. kép). Első ránézésre is megállapítható volt, a vezérmű-fogaskerék elmozdulása, kb. 1,5 foggal, ez a menesztőtárcsa palástján mérve 15 mm eltérést jelentett.

Természetesen ezek után már adódott, hogy indikátorórával is kimérjük a jó főtengely szívószelep-nyitási szögét, és összehasonlítsuk a régi értékekkel. A mérések itt is beigazolták azt, hogy a vezérmű-fogaskerék elfordult. A jó főtengellyel kimérhető volt a szívószelep FHP előtti kb. 8°-os nyitási értéke (8. kép).

Ezek után már mondhatnánk azt, hogy biztosak vagyunk benne, hogy a vezérmű-fogaskerék elfordult, és a lendítőkerék menesztőtárcsája és a vezérmű-fogaskerék zsugorkötéssel van feltéve a főtengelyre. Az egyszerű halandó ember csak abban hisz, amit saját szemével lát, így tehát adódott a következő lépés, hogy ha több darabból van a főtengely, akkor szedjük szét. A főtengelyt a 100 t nyomóerejű hidraulikus présbe betéve a menesztőtárcsát és a fogaskereket lepréseltük. A menesztőtárcsa kb. 38 t erő hatására indult meg, a vezérmű-fogaskerék szinte ellenállás nélkül jött le a helyéről (9. kép). A csatlakozási felületükön jól látszik, hogy a menesztőtárcsa szilárdan állt a helyén, de a vezérmű-fogaskerék elfordult (10. kép).

9. kép: lepréselt egységek

10. kép: nyomok a főtengelyen

Ezen feltevések további igazolására a szívószelep-nyitvatartási szögből és a szívószelep maximális nyitásából kiszámolható, hogy helyes vezérlés esetén FHP-ban a szívószelep kb. 0,32 mm-re van nyitva. A hibás előnyitási szög (24°) esetén ez az érték már 0,93 mm. A két érték különbsége 0,61 mm, ennek egy részét látjuk lenyomatként a dugattyútetőn. Ez ahhoz kevés, hogy komolyabb mechanikai sérülések következzenek be, ahhoz viszont elég, hogy a motor hibásan működjön tovább.

11. kép: kopott vezérműtengely

Sajnos a vizsgálatok során arra nem sikerült rájönnünk egészen biztosan, hogy mi vagy mik okozhatták ezt a kialakult helyzetet. Az biztos, hogy ez a fogaskerék hajtja meg közvetlenül a nagynyomású üzemanyag-szivattyút és a kompresszort egyaránt. A jármű javítási előéletét vizsgálva egy dolog állapítható meg, ami esetleg összefüggésbe hozható a kialakult helyzettel, hogy az első motorral kapcsolatos hibajelzését megelőzően néhány nappal a járművet be kellett vontatni a műhelybe, mert nem termelte a levegőt és kompresszort kellett cserélni. Hogy a kompresszor szorult-e meg vagy a vontatáskor történt valami, ezt nem sikerült kideríteni, de az biztos, hogy valamilyen, a gyártás során elkövetett illesztési probléma is közrejátszott a helyzet kialakulásában.

És még mindig….

A motor részletes vizsgálatának lett még egy hozadéka, nevezetesen az, hogy fény derült arra is, hogy mi okozza az összes IVECO motoros autóbuszunk esetében a motorolaj WearCheck vizsgálata során a motorolajban folyamatosan figyelmeztető szinten jelen lévő kopásfémtartalmat, olyannyira, hogy az IVECO motoros autóbuszaink esetében komoly olajcsereperiódus-csökkentést kellett végrehajtanunk. Ennek oka nem más, mint a vezérműtengely nagymértékű kopása (11. kép). Természetesen a garanciális és szavatossági idők lejárta miatt e problémák megoldása és finanszírozása az üzemeltetőkre hárul.

A motor természetesen felújításra került és azóta problémamentesen üzemel.