فاعل، موضوع:
- آغاز پروژه
- موتور
- جعبه دنده
- قطعات موتور را بازرسی، تعویض و تنظیم کنید
- موتور را روی قاب موبایل نصب کنید
- خنک کننده
- داشبورد و نصب برق
- پمپ بنزین و مخزن
- موتور را در تنظیمات کلاسیک کار کنید
شروع پروژه:
پس از تصمیم گیری برای تجهیز یک موتور به سیستم مدیریت موتور MegaSquirt، نوع موتور مناسب در نظر گرفته شد. بسته های تبدیل استاندارد با دفترچه راهنما جالب نبودند. هدف استفاده از موتوری بود که شرایط زیر را داشته باشد:
- نباید هیچ پروژه تبدیل قبلی شناخته شده ای از این موتور وجود داشته باشد.
- موتور چهار سیلندر بنزینی؛
- هنوز مجهز به سیستم جرقه زنی تزریقی و الکترونیکی نیست.
- قابلیت بارگیری موتور
موتور:
این جستجو به موتوری از لندرور (سری 2A) از اوایل دهه 70 منجر شد. این موتور 2,25 لیتری چهار سیلندر بنزینی با سه یاتاقان اصلی در ابتدا به کاربراتور و احتراق توزیع کننده مکانیکی مجهز بود. ترکیب این موتور لندرور و گیربکس اصلی برای انتخاب تعیین کننده بود. یک ترمز انتقال به محور خروجی گیربکس وصل شده است. ترمز گیربکس که در واقع به عنوان ترمز دستی عمل می کند، امکان اعمال ترمز روی موتور را در حین کار می دهد.
موتور احتمالاً برای چندین دهه کار نکرده بود. طبیعتاً باید به اندازه کافی قابل اعتماد باشد تا روی سیستم مدیریت موتور کار کند. بنابراین لازم بود ابتدا موتور به طور کامل بررسی و آزمایش شود. اهداف زیر تعیین شد:
- بازرسی، تعویض و تنظیم قطعات موتور؛
- موتور را روی قاب موبایل نصب کنید.
- اجازه دهید موتور در تنظیمات کلاسیک کار کند.
- نصب قطعات برای سیستم مدیریت موتور؛
- ECU MegaSquirt را مونتاژ و آماده کنید.
- به موتور اجازه دهید روی سیستم مدیریت موتور کار کند.
جعبه دنده:
گیربکس از یک لندروور ارتشی می آید. رنگ سبز در واقع آن را از بین می برد.برای اینکه در مرحله بعد با موتور یک کل تا حد ممکن اصلی تشکیل شود، رنگ سبز حذف شده است. ترمز گیربکس هنوز در عکس وجود ندارد. این بعداً مطابق دستورالعمل کارخانه روی شفت خروجی نصب شد.
بازرسی، تعویض و تنظیم قطعات موتور:
در ابتدای پروژه مشخص نبود که آیا موتور موجود برای استفاده مناسب است یا خیر. اطلاعات کمی در مورد بلوک موتور وجود داشت، فقط این که موتور سال ها ثابت مانده بود. مشخص نبود که آیا هر یک از قطعات داخلی آسیب دیده است یا حتی - احتمالاً غیر قابل جبران - معیوب است. در مورد دوم، جایگزینی موتور با موتور دیگری تنها گزینه برای از سرگیری پروژه بود.
برای اینکه در مرحله بعد نتیجه نگیریم که موتور غیرقابل استفاده خواهد بود، تصمیم گرفته شد که موتور را جدا کرده و تعمیرات اساسی شود. الگوهای سایش قطعات بررسی و با مشخصات کارخانه مقایسه شد. قطعاتی که اندازه‌گیری‌ها در این تلورانس‌ها بود، تعویض شده‌اند. قطعاتی که رد شده اند تعویض شده اند. هدفی که موتور برای آن استفاده خواهد شد در نظر گرفته شده است. موتور باید با کمترین هزینه ممکن ساخته شود تا برای اجرای پروژه و استفاده از آن به عنوان ابزار آموزشی-یادگیری به اندازه کافی قابل اعتماد باشد.
موتور به براکت نصب در نقاط نصب محفظه گیربکس وصل شده است. موتور را می توان در موقعیت های مختلف چرخاند. این امر باعث می شود تا سرسیلندر و سیلندر روغن به طور بهینه برای کارهای جداسازی در دسترس باشند. برای کارکرد صحیح موتور، مهم است که اقدامات احتیاطی برای اطمینان از فشار نهایی تراکم خوب انجام شود. اگر فشار در یک یا چند سیلندر خیلی کم باشد، منجر به عملکرد ضعیف و لنگ موتور می شود. در این صورت، تنظیم با احتراق تازه نصب شده و سیستم تزریق اگر غیرممکن نباشد، مشکل خواهد بود.
یکی از اولین نقاط چک، پیستون ها و دیواره های سیلندر هستند. برای اعمال کنترل مناسب، پیستون ها باید از بلوک موتور خارج می شدند. پس از جدا کردن سرسیلندر و روغن، پیستون ها را می توان جدا کرد. پیستون ها از نظر بیضی بودن و علائم قابل مشاهده سایش بررسی شده اند. رینگ های پیستون نیز از نظر سایش بررسی شده اند. رینگ‌های پیستون فرسوده می‌توانند باعث کاهش فشرده‌سازی و مصرف روغن شوند. هر دو عواقب باید با این بررسی جلوگیری شود. علاوه بر بررسی نوری، فاصله بین شیارهای رینگ پیستون و رینگ پیستون نیز اندازه گیری شد.
تصویر زیر اندازه گیری را نشان می دهد که در آن پیستون با گیج پیچ اندازه گیری می شود. علاوه بر بیضی بودن می توان فاصله بین پیستون و دیواره سیلندر را نیز تعیین کرد. فاصله خیلی زیاد به معنای سایش بیش از حد است. برای پروژه این بدان معناست که پیستون های اضافی دیگری ممکن است نصب شوند. پس از ارزیابی بصری و هندسی چهار پیستون، مشخص شد که سایش بیش از حد وجود ندارد.
پس از تعویض رینگ های پیستون، فاصله نهایی باید اندازه گیری شده و در صورت لزوم تنظیم شود تا از شکستن رینگ پیستون (به دلیل فاصله بسیار کوچک یا خیلی زیاد) و جلوگیری از افت فشار (تلفات نشتی به دلیل فاصله بسیار زیاد) جلوگیری شود. ). رینگ پیستون در سیلندر جایی که قطر آن کمتر است قرار می گیرد. فاصله قفل با یک حسگر اندازه گیری می شود. این اندازه گیری در شکل نشان داده شده است. رینگ‌های پیستون سیلندر 1 به دلیل وضعیت نامناسب تعویض شده و باید یک میلی‌متر کوچکتر سوهان می‌شوند. هنگامی که مونتاژ می شوند، انتهای آن به یکدیگر برخورد می کند.
اندازه گیری سایش آستین سیلندر با یک جسم اندازه گیری مناسب انجام می شود. انحراف نشانگر درجه سایش را نشان می دهد. تصویر اندازه گیری سیلندر سیلندر 4 را نشان می دهد. قطر سیلندر، به خصوص در سمتی که نیروی لغزشی در آن رخ می دهد، افزایش می یابد. دیواره های سیلندر ممکن است مقداری سایش را نشان دهند، اما سایش باید در محدوده تلرانس ها باشد. نتایج اندازه گیری نشان داد که سایش قابل قبولی بر روی دیواره سیلندر وجود دارد. بررسی نوری آستین های سیلندر نشان داد که تعدادی از قسمت های دیوار صاف هستند. شیارهای سنگ شکن دیگر به سختی وجود داشت.
شیارهای هونینگ، نوعی خراش های کوچک، تضمین می کند که یک لایه روغن کوچک بین رینگ پیستون و دیواره سیلندر همیشه وجود داشته باشد. وظیفه اصلی این لایه روغن روانکاری است، اما به عنوان آب بند نیز عمل می کند و بنابراین به دستیابی به فشار تراکم نهایی کمک می کند. شیارهای جدید هونینگ در هر چهار آستین سیلندر با استفاده از سنگ هونینگ مناسب ساخته شد. تصویر این عملیات را نشان می دهد. سعی شده است که شیارهای هونینگ تا حد امکان به صورت ضربدری و با زاویه 45 درجه اجرا شود.
سوپاپ ها فضای احتراق بالای پیستون را آب بندی می کنند. نشتی در امتداد نشیمنگاه سوپاپ باعث از بین رفتن فشار می شود. چیزی که باید از آن جلوگیری کرد. برای بررسی وضعیت سوپاپ ها و نشیمنگاه سوپاپ، ابتدا باید تمامی سوپاپ ها از سرسیلندر خارج شوند. تصویر یک فنر سوپاپ جدا شده از شیر ورودی سیلندر 1 را نشان می دهد. دیسک های سوپاپ سوپاپ های سیلندر 1 به قدری آسیب دیده بودند که تصمیم به تعویض هر دو گرفته شد.
پس از جداسازی، تعدادی از صندلی های سوپاپ به نظر می رسد خورده / تحت تأثیر قرار گرفته اند. تصویر زیر صندلی های سوپاپ سیلندر 1 را نشان می دهد. اگر این مورد بررسی نمی شد، به احتمال زیاد موتور به درستی کار نمی کرد. فقط سنباده زدن مجدد سوپاپ های جدید کافی نیست، بنابراین تصمیم گرفته شد صندلی های سوپاپ آسیاب شود.
با کاتر صندلی سوپاپ مقدار کمی از مواد برداشته می شود تا نشیمنگاه شیر دوباره صاف شود. ساقه کاتر داخل راهنمای سوپاپ قرار می گیرد (تصویر زیر را ببینید). این تضمین می کند که کاتر می تواند مستقیماً روی صندلی قرار گیرد. در طول فرآیند ماشینکاری، دو زاویه مختلف که باید در آن فرزکاری انجام شود در نظر گرفته شد. دریچه های سیلندر 1 و 2 بیشتر تحت تأثیر قرار گرفتند. برای کامل بودن، هر هشت صندلی سوپاپ ماشین کاری شده اند. پس از آسیاب، سوپاپ ها را با یک ساینده مخصوص سمباده می زنند تا از بهترین آب بندی ممکن اطمینان حاصل شود.
بازی میل لنگ محوری میل لنگ با سه یاتاقان اصلی و دو یاتاقان رانش با یک نشانگر اندازه گیری می شود. اگر بازی محوری بیش از حد وجود داشته باشد، در صورت عدم وجود نقص مکانیکی می توان یک بلبرینگ محوری بزرگتر نصب کرد. اندازه گیری نشان داده شده در تصویر نشان داد که فاصله محوری خوب است.
فضای بین یاتاقان های کشویی میل لنگ و شاتون، به عبارت دیگر: فاصله شعاعی میل لنگ، با پلاستیاژ اندازه گیری می شود (شکل را ببینید). Plastigage یک سیم پلاستیکی ویژه است که پس از فشرده شدن برای همیشه تغییر شکل می دهد. پس از نصب درپوش یاتاقان یا شاتون، پلاستیاژ اثری از خود به جا می گذارد. عرض چاپ نشان می دهد که چقدر بازی بین بلبرینگ کشویی و میل لنگ وجود دارد.
زنجیر تایم حرکت را از میل لنگ به میل بادامک منتقل می کند. پس از نصب پیستون ها، میل لنگ و سرسیلندر، زنجیر تایم باید پس از نصب مجدداً تنظیم شود. به دلیل عدم تنظیم و علامت گذاری، تنظیم باید بر اساس نمودار شیر نامتقارن تعیین می شد. با استفاده از یک دیسک درجه روی میل لنگ، می توان زاویه باز و بسته شدن دریچه های ورودی و خروجی را تعیین کرد (تصویر را ببینید). قطعات توزیع مانند چرخ دنده ها، زنجیر، راهنما و کشنده از نظر سایش نوری بررسی شده اند. این مشکلی نداشت
تمام قطعات مطابق با گشتاورهای سفت کننده تعیین شده سفت می شوند. از آنجایی که موتور از هم جدا شده است، پس از طی چند کیلومتر باید بررسی شود. اما این امکان پذیر نیست زیرا موتور در خودرو نصب نشده است. بنابراین تصمیم گرفته شده است که بررسی های تجویز شده توسط لندرور پس از 24 ساعت کار انجام شود.
نصب موتور بر روی قاب موبایل:
هدف استفاده از موتور به عنوان یک ابزار آموزشی بود که بر روی یک سیستم مدیریت موتور اجرا می شد. موتور در ماشین قرار نمی گیرد. برای اطمینان از راه اندازی ایمن و قابل اعتماد، تصمیم گرفته شد که موتور روی یک قاب موتور مناسب قرار گیرد. هدف این است که موتور در مکان های اصلی پایه های موتور به قاب موتور متصل شود. از آنجایی که هیچ کیت تبدیل آماده ای وجود ندارد، پشتیبانی ها باید سفارشی می شدند.
در مرحله ساخت و ساز، باید انتخاب می شد که موتور چگونه باید ساخته شود. سیستم مدیریت موتور باید تحت افزایش بار موتور تنظیم شود. از آنجایی که گیربکس اصلی دارای ترمز گیربکس است، تصمیم گرفته شد که گیربکس را نیز روی قاب موتور نصب کنیم. با به کار انداختن این ترمز گیربکس می توان موتور را برای مدت کوتاهی تحت بار کار کرد.
ویرایش و تطبیق پایه‌های موتور موجود، اتصال موتور به قاب را به صورت مطمئن ممکن کرده است. قاب موتور همچنین امکان اتصال داشبورد را ارائه می دهد که از جمله موارد دیگر، کنترل ها روی آن قابل اجرا هستند. تصویر لحظه ای را نشان می دهد که موتور بالای قاب آویزان است و آماده اتصال است.
پایه های موتور در سمت توزیع از لوله های فولادی و پروفیل های U ساخته شده اند. یک لاستیک موتور سیکلت میرایی را فراهم می کند. دو لوله در قسمت پایین روی هم نصب شده اند تا ترکیب بلوک موتور و گیربکس را تا حد امکان به صورت افقی روی قاب نصب کنند. تکیه گاه ها با استفاده از میله ها، پیچ ها و مهره های رزوه ای M8 و M12 به بلوک و قاب موتور متصل می شوند.
چنین تکیه گاه گیربکسی در دو طرف گیربکس که با آن روی قاب قرار می گیرد ساخته شده است.
هنگامی که موتور و گیربکس به روشی مطمئن و مطمئن روی قاب نصب شدند، مونتاژ موتور می تواند از سر گرفته شود. پس از نصب قطعات قابل تنظیم و تنظیم مانند کاربراتور و جرقه زنی، این قطعات مطابق با مقادیر کارخانه تنظیم شدند.
سایر اجزایی که موتور را قادر به عملکرد می کنند نیز روی قاب نصب شده اند، مانند رادیاتور، داشبورد با کنترل ها و مخزن سوخت. این مولفه ها در پاراگراف های زیر توضیح داده شده اند.
خنک کننده:
در حالت اولیه، خنک‌کاری توسط یک رادیاتور بزرگ و یک فن خنک‌کننده فلزی نصب شده بر روی پمپ آب انجام می‌شود. از آنجایی که موتور در خودرو نصب نمی شود، بلکه روی قاب موبایل نصب می شود، استفاده از قطعات مناسب پس از فروش بسیار مهم است. فن خنک کننده فلزی با یک فن خنک کننده برقی با پره های فن پلاستیکی جایگزین شد. نه تنها نسخه پلاستیکی آن بسیار ایمن تر است زیرا موتور برای اهداف آموزشی مناسب است (ایمنی شخصی را در هنگام اندازه گیری در نظر بگیرید)، بلکه برای گرم کردن سریع تر رادیاتور و بلوک موتور نیز مناسب تر است. فن خنک کننده برقی را می توان با یک دکمه روی داشبورد روشن و خاموش کرد. این امکان گرم کردن سریع موتور را فراهم می کند، زیرا احتمال کمی برای وارد کردن بار مکانیکی روی آن وجود دارد. هنگامی که موتور گرم می شود، احتمال بیشتری وجود دارد که یک "حلقه بسته" وجود داشته باشد که در آن از داده های حسگر لامبدا برای کنترل پاشش سوخت استفاده می شود. به عنوان مثال، هنگامی که موتور سرد است - در "حلقه باز" - غنی سازی اضافی صورت می گیرد: هنگام تزریق مقدار بیشتری سوخت (λ < 1)، اصلاح سوخت توسط سنسور لامبدا نامطلوب است.
شکل نمای کلی از اجزای سیستم خنک کننده نصب شده را نشان می دهد. رادیاتور اصلی موجود نبود. از آنجایی که اندازه و وزن آن برای نصب روی قاب موتورسیکلت مناسب نبود، رادیاتور کوچکتر پس از فروش انتخاب شد. قطر اتصالات شیلنگ های رادیاتور بالا و پایین مطابق با اصلی است.
شیلنگ های بالا و پایین رادیاتور به صورت سفارشی با شیلنگ ها و اتصالات سیلیکونی ساخته می شوند. فن خنک کننده الکتریکی روی یک پایه نصب محکم شده است. شیلنگ بالایی رادیاتور از واژگونی رادیاتور محافظت می کند. یک درپوش فشار بیش از حد (0,9 بار) از سیستم خنک کننده در برابر فشار بیش از حد محافظت می کند. هنگامی که فشار بیش از حد بالا می رود، دریچه در درب رادیاتور در برابر نیرو باز می شود و مایع خنک کننده از طریق سرریز به یک ظرف جمع آوری جریان می یابد.
باید به طور تجربی مشخص می شد که آیا رادیاتور دارای دبی به اندازه کافی بالا است و آیا فن خنک کننده ظرفیت کافی برای دفع گرما را دارد یا خیر. سیستم در اولین مرحله آزمایشی سالم بود.
داشبورد و نصب برق:
یک داشبورد به قاب وصل شده است که چراغ های نشانگر، سوئیچ ها، ECU MegaSquirt، رله های مختلف و بسته های کابل روی آن قرار دارند. داشبورد برای نظارت و کنترل عملکرد موتور استفاده می شود.
تصویر داشبورد را نشان می دهد. شماره 1 در شکل مکان سوئیچ زمین را نشان می دهد. یک کلید باتری را از زمین جدا می کند. از آنجایی که نیازی به برق رسانی به موتور خاموش وجود ندارد، هنگامی که موتور بدون مراقبت رها می شود، اتصال زمین ایمن تر است. شماره 2 سوئیچ فن خنک کننده را نشان می دهد. اعداد 3 و 4 چراغ های نشانگر دینام (D+)، شماره 5 دکمه استارت و شماره 6 کلید احتراق (ترمینال 15) است. یک جعبه فیوز در پشت داشبورد قرار دارد. MegaSquirt در پانل پایینی نصب شده است و با شماره 7 نشان داده می شود. شماره 8 نشان دهنده رله پمپ بنزین است. داشبورد همچنین امکان نصب جعبه‌ای را که دانش‌آموزان می‌توانند بر روی آن اندازه‌گیری کنند را ارائه می‌دهد. این امکان اندازه گیری مقادیر سنسور و کنترل های محرک را با اسیلوسکوپ فراهم می کند.
رله اصلی استارت موتور استارت را کنترل می کند. با یک دکمه شروع کوچک، پایه 86 به زمین متصل می شود و باعث می شود یک جریان کنترل جریان یابد. جریان کنترل یک میدان مغناطیسی ایجاد می کند که باعث می شود یک جریان اصلی بین پایانه های 30 و 87 جریان یابد. موتور استارت تا زمانی که دکمه استارت رها شود با این جریان اصلی تامین می شود.
دینام مقاوم سازی شده ولتاژ شارژ و جریان شارژ باتری را تامین می کند. یک چراغ نشانگر نشان می دهد که دینام به درستی شارژ می شود یا خیر. سنسور لامبدا، انژکتورها و سیم پیچ احتراق ولتاژ تغذیه را از جعبه فیوز دریافت می کنند. انتقال اطلاعات و دستورات روشن و خاموش MegaSquirt از طریق سیم های سیگنال و زمین دیگر ارائه می شود.
پمپ بنزین و مخزن.
پمپ مکانیکی سوخت در تنظیمات کلاسیک دیگر هنگام نصب اجزای سیستم مدیریت موتور استفاده نمی شود، زیرا فشار کاری بسیار کم است (200mbar). فشار سوخت مورد نیاز برای انژکتورهای MPI کنترل شده توسط ECU MegaSquirt 3 بار است. یک پمپ سوخت الکترونیکی استاندارد از یک خودروی سواری کافی است. با توجه به فضای محدود، یک واحد فشرده انتخاب شد که در آن مخزن سوخت، پمپ و فیلتر در یک محفظه قرار دارند. یک قاب فلزی این امکان را فراهم می کند که دستگاه را به قاب موتور سوار کنید. در مرحله بعدی پروژه، شیلنگ های سوخت نصب خواهند شد که اتصال بین پمپ بنزین و انژکتورها را در منیفولد ورودی تشکیل می دهند.
سیم های برق از پمپ بنزین از طریق یک مجرای کابل به صفحه ابزار می رسد که نصب آن قبلاً توضیح داده شده است. سیم مثبت پمپ توسط MegaSquirt از طریق یک رله انرژی می گیرد.
موتور را در تنظیمات کلاسیک کار کنید.
قبل از اینکه اجزای سیستم مدیریت موتور نصب شوند، موتور در ابتدا در تنظیمات کلاسیک، یعنی با احتراق کاربراتور و توزیع کننده، به کار گرفته شد. فصل 5.2 کارهایی را که برای نصب موتور و اجزای کمکی روی قاب موتور انجام شد، شرح می‌دهد. در مرحله آزمایش اول، جایی که موتور در تنظیمات کلاسیک راه اندازی شد، می توان تحت شرایط زیر بررسی کرد:
- شروع سرد؛
- بیکار
- افزایش سرعت، افزایش بار؛
- عملکرد طولانی مدت در دمای عملیاتی.
در طی بررسی های بالا مشخص شد که هنوز باید تعدادی تعمیرات انجام شود تا موتور به اندازه کافی برای تبدیل قابل اعتماد باشد.
- پس از اولین استارت موتور، معلوم شد که مهر و موم در پمپ خنک کننده دیگر درست نیست. مایع خنک کننده از بلوک موتور در امتداد یاتاقان نشت کرده است. تعویض پمپ خنک کننده برای حل مشکل کافی بود.
- مشکل بعدی خاموش شدن موتور هنگام رسیدن به دمای کارکرد بود. احتراق از کار افتاد و باعث شد موتور روشن نشود. مشکل در توزیع کننده بود و به راحتی حل شد.
- با گذشت زمان، نشت روغن بین موتور و گیربکس ایجاد شد. نشتی احتمالاً از مهر و موم میل لنگ است. این نشتی پس از اتمام پروژه برطرف خواهد شد.
بعد از اینکه موتور در تنظیمات کلاسیک مرتب بود، می‌توانیم با الکترونیک ادامه دهیم.
بعد: سنسور.
