Project MSII LR vél

Viðfangsefni:

Upphaf verkefnisins
Motor
Gírkassi
Skoðaðu, skiptu um og stilltu vélarhluti
Festu mótorinn á farsímagrind
Kæling
Mælaborð og rafmagnsuppsetning
Bensíndæla og tankur
Notaðu vélina í klassískri uppsetningu

Upphaf verkefnisins:
Eftir að ákveðið var að útbúa vél með MegaSquirt vélastýringarkerfi var hugað að hentugri vélargerð. Hefðbundnir viðskiptapakkar með handbókum voru ekki áhugaverðir. Markmiðið var að nota vél sem uppfyllti eftirfarandi skilyrði:

það ætti ekki að vera þekkt fyrri umbreytingarverkefni þessarar vélar;
fjögurra strokka bensínvél;
ekki enn búið innspýtingar- og rafeindakveikjukerfi;
getu til að hlaða vélina.

vél:
Leitin leiddi til vélar úr Land Rover (röð 2A) frá því snemma á áttunda áratugnum. Þessi 70 lítra fjögurra strokka bensínvél með þremur aðallegum var upphaflega búin karburara og vélrænni dreifingarkveikju. Samsetning þessarar Land Rover vél og upprunalega gírkassans réði úrslitum um valið; Gírbremsa er fest við úttaksskaft gírkassa. Gírbremsan, sem í raun þjónar sem handbremsa, gerir það mögulegt að hemla vélina á meðan hún er í gangi.

Vélin hafði líklega ekki virkað í áratugi. Auðvitað verður það að vera nógu áreiðanlegt til að keyra á vélarstjórnunarkerfinu. Það var því nauðsynlegt að skoða og prófa vélina fyrst. Eftirfarandi markmið voru sett:

Skoðaðu, skiptu um og stilltu vélarhluti;
Festu vélina á farsímagrind;
Leyfðu vélinni að virka í klassískri uppsetningu;
Uppsetning á íhlutum fyrir vélstjórnunarkerfið;
Settu saman og undirbúið MegaSquirt ECU;
Leyfðu vélinni að virka á vélstjórnarkerfinu.

Gírkassi:
Gírkassinn kemur úr Land Rover hernum. Græni liturinn gefur það reyndar frá sér.Til þess að mynda sem frumlega heild með vélinni á síðari stigum hefur græna málningin verið fjarlægð. Sendingarbremsan er ekki enn til staðar á myndinni; þetta var síðar fest á úttaksskaftið í samræmi við verksmiðjuleiðbeiningar.

Skoðaðu, skiptu um og stilltu vélarhluti:
Í upphafi verksins var óljóst hvort vélin sem var tiltæk hentaði til notkunar. Lítið var vitað um vélarblokkina, aðeins að vélin hefði staðið kyrr í mörg ár. Óljóst var hvort einhverjir innri hlutar væru skemmdir eða jafnvel - hugsanlega óbætanlega - gallaðir. Í síðara tilvikinu var eini kosturinn til að hefja verkefnið að skipta um vél fyrir annan.

Til þess að draga ekki þá ályktun á síðari stigum að vélin yrði ónothæf var ákveðið að taka vélina í sundur og endurskoða hana. Slitmynstur hlutanna var athugað og borið saman við verksmiðjuforskriftir. Skipt hefur verið um hluta þar sem mælingar voru innan þessara vikmarka. Skipt hefur verið um íhluti sem hafnað var. Tekið hefur verið tillit til í hvaða tilgangi vélin verður notuð; vélin verður að vera smíðuð með eins litlum tilkostnaði og hægt er til að vera nægilega áreiðanleg fyrir framkvæmd verkefnisins og notkun þess sem kennslu- og námstæki.

Vélin er fest við festingarfestinguna við festingarpunkta gírkassahússins. Hægt er að snúa mótornum í mismunandi stöður. Þetta gerir bæði strokkahausinn og olíupönnu aðgengileg til að taka í sundur. Til að hreyfillinn virki rétt er mikilvægt að gera varúðarráðstafanir til að tryggja góðan lokaþrýsting. Ef þrýstingur í einum eða fleiri strokkum er of lágur leiðir það af sér illa starfhæfa, höktandi vél. Í því tilviki verður aðlögun með nýuppsettu kveikjunni og innspýtingarkerfinu erfið, ef ekki ómöguleg.

Einn af fyrstu eftirlitsstöðvunum eru stimplar og strokkaveggir. Til að hafa rétta stjórn þurfti að fjarlægja stimpla úr vélarblokkinni. Eftir að strokkahausinn og olíupönnu voru tekin í sundur var hægt að fjarlægja stimplana. Stimplarnir hafa verið athugaðir með tilliti til sporöskju og sýnilegs slits. Einnig hafa stimpilhringirnir verið athugaðir með tilliti til slits. Slitnir stimplahringir geta valdið tapi á þjöppun og olíunotkun; báðar afleiðingarnar verða að koma í veg fyrir með þessari athugun. Auk sjónskoðunar var bilið milli stimplahringssporanna og stimplahringsins einnig mælt.

Myndin hér að neðan sýnir mælingu þar sem stimpillinn er mældur með skrúfumæli. Til viðbótar við ovality er einnig hægt að ákvarða fjarlægðina milli stimpilsins og strokkaveggsins. Of mikil fjarlægð þýðir of mikið slit. Fyrir verkefnið myndi þetta þýða að setja þarf upp aðra umfram stimpla. Eftir að stimplarnir fjórir voru metnir sjónrænt og rúmfræðilega kom í ljós að ekki væri um of mikið slit að ræða.

Eftir að búið er að skipta um stimplahringi verður að mæla lokabilið og, ef nauðsyn krefur, stilla til að koma í veg fyrir að stimpilhringurinn brotni (vegna of lítillar eða of stórrar bils) og til að koma í veg fyrir þjöppunartap (lekatap vegna of stórs bils) ). Stimpillhringurinn er settur í strokkinn þar sem þvermálið er minnst. Læsingarrýmið er mælt með þreifamæli. Þessi mæling er sýnd á myndinni. Skipt var um stimplahringi strokka 1 vegna lélegs ástands og þurfti að skrá þá einum millimetra minni; þegar þeir voru settir saman snertu endarnir hver annan.

Mæling á sliti strokkhylkjanna fer fram með viðeigandi mælihlut. Beygja bendillsins sýnir hversu slitið er. Myndin sýnir strokkmælingu á strokk 4. Þvermál strokksins mun hafa aukist, sérstaklega á þeirri hlið þar sem rennibrautarkrafturinn á sér stað. Slitin kunna að vera á strokkaveggjunum en slitið verður að vera innan vikmarka. Niðurstöður mælinga sýndu að ásættanlegt slit var á strokkveggjum. Sjónskoðun á strokkhylkjum sýndi að nokkrir hlutar veggja voru sléttir. Slípurnar voru varla til staðar lengur.

Slípurnar, eins konar litlar rispur, tryggja að það sé alltaf lítil olíufilma á milli stimplahringsins og strokkveggsins. Meginverkefni þessarar olíufilmu er smurning, en hún þjónar einnig sem innsigli og hjálpar því til við að ná endanlegum þjöppunarþrýstingi. Nýjar slípunarróp voru gerðar í öllum fjögurra strokka ermunum með viðeigandi slípusteini. Myndin sýnir þessa aðgerð. Reynt hefur verið að beita slípunarrópunum þversum eins mikið og hægt er, í 45 gráðu horni.

Lokarnir innsigla brennslurýmið fyrir ofan stimpilinn. Leki meðfram ventilsæti veldur tapi á þjöppun; eitthvað sem ætti að koma í veg fyrir. Til að kanna ástand ventla og ventlasæti þarf fyrst að fjarlægja alla ventla úr strokkahausnum. Myndin sýnir sundurtekinn ventilfjöðrun frá inntaksloka strokks 1. Lokaskífur lokastúks 1 voru svo skemmdar að ákveðið var að skipta út báðum.

Eftir að hafa verið tekin í sundur virtust nokkur ventlasæti vera étin/slegin. Myndin hér að neðan sýnir ventlasæti strokka 1. Mjög líklegt er að vélin hefði ekki gengið rétt ef þetta hefði ekki verið athugað. Það væri ekki nóg að endurslípa nýju ventlana og því var ákveðið að fræsa ventlasæti.

Með ventlasætisskera er lítið magn af efni fjarlægt, þannig að ventlasæti er slétt aftur. Stönginni á skerinu er rennt inn í ventlastýringuna (sjá mynd hér að neðan). Þetta tryggir að hægt sé að setja skerið beint á sætið. Í vinnsluferlinu var tekið tillit til tveggja mismunandi horna þar sem fræsun þarf að fara fram. Lokar strokka 1 og 2 urðu fyrir mestum áhrifum. Til fullnustu hafa öll átta ventlasæti verið unnin. Eftir mölun eru ventlar slípaðir með sérstöku slípiefni til að tryggja sem besta þéttingu.

Ássveifarásarleikur sveifarássins með þremur aðallegum og tveimur álagslegum er mældur með skífuvísi. Ef það er of mikið ásspil er hægt að setja upp stærri axial lega ef það er enginn vélrænn galli. Mælingin sem sýnd er á myndinni sýndi að axial bilið var í lagi.

Rýmið á milli rennilegra legur sveifaráss og tengistangar, með öðrum orðum: geislamyndað sveifarás, er mælt með plastigage (sjá mynd). Plastigage er sérstakur plastvír sem aflagast varanlega eftir þjöppun. Eftir að burðarlokið eða tengistöngin hefur verið sett upp mun plastigaget skilja eftir sig áletrun. Breidd prentsins gefur til kynna hversu mikið spil er á milli rennilegs og sveifaráss.

Tímakeðjan sendir hreyfinguna frá sveifarásnum til kambássins. Eftir uppsetningu stimpla, sveifaráss og strokkahaus verður að stilla tímakeðjuna aftur eftir uppsetningu. Vegna skorts á aðlögun og merkingum varð að ákvarða stillinguna út frá ósamhverfu ventlamyndinni. Með því að nota gráðuskífu á sveifarásnum er hægt að ákvarða hornið sem inntaks- og útblásturslokar opnast og lokast við (sjá mynd). Dreifingarhlutar eins og keðjuhjól, keðja, stýri og strekkjari hafa verið athugaðir með tilliti til sjónræns slits. Þetta var allt í lagi.

Allir hlutar eru hertir í samræmi við tilskilið aðdráttarkraft. Vegna þess að vélin hefur verið tekin í sundur þarf að framkvæma eftirlit eftir nokkra kílómetra ekið. Það er hins vegar ekki mögulegt þar sem vélin er ekki sett í ökutæki. Því hefur verið ákveðið að framkvæma þær athuganir sem Land Rover mælir fyrir um eftir sólarhring.

Festing mótorsins á farsímagrindinni:
Markmiðið var að nota vélina sem kennslutæki, keyra á vélarstjórnunarkerfi. Vélin er ekki sett í bíl. Til að tryggja örugga og áreiðanlega uppsetningu var ákveðið að setja vélina á viðeigandi vélargrind. Ætlunin er að vélin verði fest við vélargrind á upprunalegum stöðum vélarfestinga. Vegna þess að það eru engin tilbúin umbreytingarsett, þurfti að sérsníða stoðirnar.

Á byggingarstigi þurfti að velja hvernig vélin ætti að vera smíðuð. Vélarstjórnunarkerfið verður að stilla undir auknu álagi vélarinnar. Vegna þess að upprunalegi gírkassinn er með drifbremsu var ákveðið að festa gírkassann líka á vélargrindina. Með því að beita þessari gírbremsu er hægt að keyra vélina undir álagi í stuttan tíma.

Breyting og aðlögun núverandi vélarfestinga hefur gert það mögulegt að tengja vélina við grindina á áreiðanlegan hátt. Vélargrindin býður einnig upp á möguleika á að festa mælaborð, þar sem meðal annars er hægt að framkvæma stjórntækin. Myndin sýnir augnablikið þegar mótorinn hangir fyrir ofan grindina og tilbúinn til að festa hann.

Vélarfestingar á dreifihlið eru úr stálrörum og U-sniðum. Mótorhjólagúmmí veitir dempunina. Tvö rör eru fest ofan á hvort annað neðst til að festa samsetningu vélarblokkar og gírkassa eins lárétt og hægt er á grindina. Stuðirnir eru festir við vélarblokkina og grindina með því að nota M8 og M12 snittari stangir, bolta og rær.

Slík gírkassastuðningur hefur verið gerður á báðum hliðum gírkassans sem hann hvílir með á grindinni.

Þegar búið var að festa vélina og gírkassann við grindina á öruggan og áreiðanlegan hátt var hægt að halda vélarsamsetningu aftur. Eftir að stillanlegir og stillanlegir hlutar voru settir upp, svo sem karburator og kveikja, voru þessir stilltir í samræmi við verksmiðjugildi.

Aðrir íhlutir sem gera vélinni kleift að virka eru einnig festir á grindina, svo sem ofninn, mælaborðið með stjórntækjum og eldsneytistankurinn. Þessum hlutum er lýst í eftirfarandi málsgreinum.

Kæling:
Í upprunalegu ástandi er kæling náð með stórum ofni og málmkæliviftu sem er fest á vatnsdæluna. Vegna þess að vélin er ekki sett upp í ökutæki, heldur á hreyfanlegri grind, er mikilvægt að nota viðeigandi eftirmarkaðsíhluti. Skipt var um kæliviftu úr málmi fyrir rafknúna kæliviftu með plastviftublöðum. Ekki aðeins er plastútgáfan miklu öruggari þar sem vélin er gerð hentug til kennslu (hugsaðu um persónulegt öryggi þegar þú tekur mælingar), heldur hentar hún líka betur til að hita ofninn og vélarblokkina hraðar upp. Hægt er að kveikja og slökkva á rafmagnskæliviftunni með hnappi á mælaborðinu. Þetta gerir það að verkum að hægt er að hita vélina hratt upp, því það er lítill möguleiki á að setja vélrænt álag á hana. Þegar vélin er hituð eru meiri líkur á að það sé „lokuð lykkja“ þar sem gögnin frá lambdaskynjaranum eru notuð til að stjórna eldsneytisinnsprautuninni. Til dæmis, þegar vélin er köld – í „opinni lykkju“ – á sér stað auka auðgun: þegar meira magn af eldsneyti er sprautað (λ < 1) er eldsneytisleiðrétting með lambdaskynjara óæskileg.

Myndin sýnir yfirlit yfir íhluti uppsetts kælikerfis. Upprunaleg ofn var ekki til staðar. Vegna þess að stærð þess og þyngd hentaði ekki til að festa á mótorhjólagrindina, var minni eftirmarkaðsofn valinn. Þvermál tenginga efri og neðri ofnslöngunnar samsvarar þeim upprunalegu.

Efri og neðri ofnslöngurnar eru sérsmíðaðar með sílikonslöngum og tengjum. Rafmagnskæliviftan er fest við festingarfestingu. Efri ofnslangan verndar ofninn frá því að velta. Yfirþrýstingslok (0,9 bör) verndar kælikerfið gegn of miklum þrýstingi. Þegar þrýstingurinn hækkar of mikið opnast lokinn í ofnhettunni gegn kraftinum og kælivökvi streymir í gegnum yfirfallið í söfnunarílát.

Ákvarða þurfti í tilraunaskyni hvort ofninn hefði nægilega hátt rennsli og hvort kæliviftan hefði nægilega afkastagetu til að dreifa hitanum. Kerfið reyndist vera í lagi í fyrsta prófunarfasa.

Mælaborð og rafmagnsuppsetning:
Mælaborð er fest við grindina sem gaumljós, rofar, MegaSquirt ECU, ýmis gengi og kapalbúnt eru á. Mælaborðið er notað til að fylgjast með og stjórna virkni hreyfilsins.

Myndin sýnir mælaborðið. Númer 1 á myndinni sýnir staðsetningu jarðrofans; lykill aftengir rafhlöðuna frá jörðu. Þar sem engin þörf er á að veita rafmagni á slökkva mótorinn er öruggara að aftengja jörð þegar mótorinn er skilinn eftir án eftirlits. Númer 2 sýnir rofann fyrir kæliviftu. Númer 3 og 4 eru gaumljósin fyrir alternator (D+), númer 5 er starthnappur og númer 6 er kveikjurofi (tengi 15). Öryggishólf er aftan á mælaborðinu. MegaSquirt er fest á neðsta spjaldið og er táknað með númerinu 7. Númer 8 gefur til kynna gengi eldsneytisdælunnar. Mælaborðið býður einnig upp á möguleika á að festa brotbox sem nemendur geta tekið mælingar á. Þetta gerir það mögulegt að mæla skynjaragildin og stýringarstýringar með sveiflusjánni.

Upprunalega ræsir gengi stjórnar ræsir mótor; Með litlum starthnappi er pinna 86 tengdur við jörðu sem veldur því að stýristraumur flæðir. Stýrisstraumurinn veitir segulsvið sem veldur því að aðalstraumur flæðir á milli skautanna 30 og 87; ræsir mótorinn er með þennan aðalstraum þar til ræsihnappinum er sleppt.

Endurbyggður alternator gefur rafhlöðunni hleðsluspennu og hleðslustraum. Gaumljós gefur vísbendingu um hvort alternatorinn hleðst rétt. Lambdaskynjari, innspýtingar og kveikjuspóla fá spennu frá öryggisboxinu. Upplýsingaflutningur og kveikja og slökkva skipanir MegaSquirt eru veittar með öðrum merkja- og jarðvírum.

Bensíndæla og tankur.
Vélræna eldsneytisdælan í klassískri uppsetningu er ekki lengur notuð þegar íhlutir vélstjórnarkerfisins eru settir upp vegna þess að rekstrarþrýstingurinn er of lágur (200mbar). Nauðsynlegur eldsneytisþrýstingur fyrir MPI inndælingartæki sem stjórnað er af MegaSquirt ECU er 3 bör. Hefðbundin rafræn eldsneytisdæla úr fólksbíl dugar. Vegna takmarkaðs pláss var valin fyrirferðarlítil eining þar sem eldsneytisgeymir, dæla og sía eru í einu húsi. Málmgrind gerir það mögulegt að festa eininguna við vélargrindina. Á síðara stigi verksins verða settar upp eldsneytisslöngur sem mynda tengingu milli eldsneytisdælu og inndælinga í inntaksgreininni.

Rafmagnsvírar frá eldsneytisdælunni liggja um kapalrás að mælaborðinu, en uppsetningu þess hefur þegar verið lýst. Jákvæð vír dælunnar er virkjaður af MegaSquirt í gegnum gengi.

Notaðu vélina í klassískri uppsetningu.
Áður en íhlutir fyrir vélastýringarkerfið eru settir upp var vélin upphaflega gerð virk í klassískri uppsetningu, þ.e.a.s. Í kafla 5.2 er gerð grein fyrir þeirri vinnu sem fram fór við að festa vélina og aukahlutana á vélargrindina. Í fyrsta prófunarfasa, þar sem vélin var ræst í klassískri uppsetningu, var hægt að athuga við eftirfarandi aðstæður:

Köld byrjun;
lausagangur;
Aukinn hraði, aukið álag;
Langtíma notkun við vinnsluhita.

Við ofangreindar athuganir kom í ljós að enn átti eftir að gera nokkrar viðgerðir áður en vélin var nægilega áreiðanleg fyrir breytinguna.

Eftir fyrstu ræsingu vélarinnar kom í ljós að þéttingin í kælivökvadælunni var ekki lengur í lagi; kælivökvinn lak úr vélarblokkinni meðfram legunni. Það var nóg að skipta um kælivökvadælu til að leysa vandamálið.
Næsta vandamál var að stöðvast þegar vélin náði vinnuhitastigi. Kveikjan bilaði og því var ómögulegt að ræsa vélina. Vandamálið var í dreifingaraðilanum og var auðveldlega leyst.
Með tímanum myndaðist olíuleki á milli vélar og gírkassa. Lekinn kemur líklega frá sveifarássþéttingunni. Þessi leki verður leystur eftir að verkefninu lýkur.
Eftir að vélin reyndist vera í lagi í klassísku uppsetningunni gátum við haldið áfram með rafeindabúnaðinn.

næsta: skynjarar.