Mekanikerns handbok för avancerade. Drivsystem för motorer

Transkript

1 Mekanikerns handbok för avancerade Drivsystem för motorer

2 Innehåll Introduktion Motorns utveckling Drivsystem för motorer Felanalys Tips för service och. reparation Förbränningsmotorn har snurrat sedan Utveckla din verksamhet Installera förtroende. hos kunden SKF motordrivningssatser

3 Bensinmotorn ser dagens ljus Sadi Carnot från Frankrike registrerade den första teorin om en förbränningsmotor (ICE) för tvåtaktsmotorer 1824 och amerikanen Samuel Morey fick patent på detta Gottlieb Daimler, en av många berömda tyska ingenjörer, började 1882 att utveckla en liten, högt varvande motor tillsammans med Wilhelm Maybach, som första gången år 1885 monterades i en tvåhjuling med träram. Ett år senare monterades samma motor i en vagn och i en båt. Daimler anses därför vara motorcykelns fader. POWERTRAIN Den berömde tyske ingenjören Karl Benz konstruerade ett trehjuligt fordon (Tri-car) 1885 och beviljades tyska och internationella patent för denna uppfinning året därpå anses därför som året då bilen föddes. Regulations: Society Environment Emissions Consumption Customer Requirements Affordability Performance Consumption Det gjorde hon bra! Bertha Benz, gift med Karl, gjorde den första riktiga bilresan 1888, då hon körde sina två söner från Mannheim till Pforzheim, en sträcka på 106 km. Tydligen helt utan makens vetskap eller tillåtelse. Vilken marknadsföring det var på den tiden. Customer Requirements Availability Dieselmotorn ser dagens ljus Rudolf Diesel, ännu en känd tysk ingenjör, utvecklade en idé om en motor som förlitade sig på att bränslets höga tryck skulle antända den och på så sätt göra tändstiftet överflödigt. Han nådde en viktig milstolpe när han lyckades köra en encylindrig motor under en minut den 17 februari Motorn kördes på pulvriserad kol som matades in med tryckluft. Maskinen var tre meter hög och uppnådde en komprimering på 80 atmosfärers tryck (8 100 kpa). Diesel var särskilt intresserad av att använda koldamm eller vegetabilisk olja som bränsle till motorn, men detta genomfördes aldrig i någon större skala. Det är inte förrän på senare tid som höjda bränslepriser och rädslan för sinande oljereserver har medfört en mer utbredd användning av vegetabilisk olja och biodiesel. De flesta dieselmotorer fungerar precis lika bra på båda bränslena, men i dag är dock diesel, en oljeprodukt som framställs vid raffinering av petroleum, den viktigaste bränslekällan. Ottocykeln Fyrtaktscykeln (även kallad ottocykeln) i en motor med intern förbränning är den cykel som oftast används i dagens fordon och industriapplikationer. Konceptet togs fram av den franske ingenjören Alphonse Beau de Rochas 1862 och helt oberoende av den tyske ingenjören Nikolaus Otto Regulations: Society Environment Emissions Consumption POWERTRAIN Customer Requirements Affordability Performance Consumption Customer Requirements Availability Samhälls-. miljön Bestämmelser Avgaser Förbrukning Kundens. krav Prisläge Prestanda Förbrukning Dagens motorkonstruktion Vid konstruktion av en ny motor måste ingenjörerna ta tre grundläggande, ibland motsägelsefulla, krafter i beaktande: Drivlina 1. Samhället som sätter vissa gränser (t.ex. avgasutsläpp). 2. Kunderna har sina egna krav (personliga intressen, t.ex. bränsleförbrukning). 3. Den teknik som finns tillgänglig eller som måste utvecklas. Det betyder att flera olika delar måste utvecklas och förbättras. Tillgänglighet Tekniker 23

4 1 Motorns utveckling I dag är bensin- och dieselmotorerna ytterst avancerade, datorstyrda apparater. De avsevärda förbättringar som har gjorts på senare år när det gäller ekonomi och avgasnivåer har till stor del berott på den detaljerade kontrollen i de moderna motorernas styrsystem. Bränsleinsprutningen som en gång endast fanns i exlusiva sportbilar, är nu vanlig även i de enklaste bilarna. Dessa styrsystem finns nu också i dieselmotorerna, där common-railsystem ersätter de traditionella systemen med fördelare/pump. Nyckelfaktorer för motorförbättringar Biltillverkarna strävar alla efter att utveckla en effektivare motor med lägre bränsleförbrukning och mindre avgaser. För att ta fram bättre motorer arbetar tillverkarna främst med följande kategorier: Variabel ventilstyrning Bränsleinsprutning Nedskalning HCCI-förbränning Efterbehandling Motorförbättring Turboladdare (VGT) Förbränningseffektivitet Mekaniska förluster Efterbehandling av avgaser Elektromagnetiska ventiler 4

5 Bränsleförbrukning Bränsleförbrukningen sjunker inom EU. Nya bilar har i dag en snittförbrukning på 6,8 l/100 km, vilket är mycket lägre än i början av 1990-talet. Människor har också börjat köra mindre på grund av de höga bränslepriserna. Vilka följder får det? Bensinförsäljningen sjönk t.ex. med 5 % i Tyskland det första halvåret 2005 jämfört med samma period Det som påverkar bilens bränsleförbrukning mest är motorbelastningen och temperaturvariationer. Motortemperaturen påverkar både prestandan och avgasutsläppen. När en motor är för kall får den sämre prestanda på grund av att bränslets förångning försämras. En motor som är för varm får sämre verkningsgrad. Het olja skapar avlagringar av kol och fernissa som påverkar motorns effekt. När luft-/bränsleblandningen inte förångas och förbränns helt får man ut mindre energi ur bränslet. Kall olja kan blanda sig med fukten och bilda slam som ökar motorns friktion, berövar den kraft och ökar det mekaniska slitaget. För hög värme tunnar också ut motoroljan så att den smörjer sämre, vilket ökar det mekaniska slitaget. Den tunna oljan dras också upp i förbränningskammaren i stora mängder och smutsar ner tändstiften, vilket ökar utsläppen av både kolväten och koloxid. Nya typer av bränslen (utan svavel och aromater) ger också möjlighet till en ny sorts förbränning. Så kallade kombinerade förbränningssystem, CCV (VW 2003) eller diesotto-cykler (Mercedes) baseras på synfuels (syntetisk diesel, biomassa till vätska BTL eller gas till vätska GTL). De lovar renare förbränning med hög verkningsgrad. Avgaser Ny teknik i fordon och motorer minskar hela tiden mängden avgaser, men detta är ofta inte tillräckligt för att man ska kunna nå utsläppsmålen. Därför har tekniker som reagerar med och renar återstående avgaser länge varit en viktig del av utsläppsregleringen. Många system för avgaskontroll använder kylmedlets temperatur för att aktivera brytare och vakuumventiler. Om kylmedlet inte når en viss temperatur fungerar inte systemen för avgaskontroll som de ska. Det bränsle i förbränningskamrarna som inte har förbränts ökar också utsläppen av kolväten. En ny teknik som fångar upp kolväten förhindrar att stora mängder avdunstningsutsläpp når miljön. Detta kan hjälpa biltillverkare att uppfylla tuffare utsläppsstandarder i framtiden. MPI, % CAI/DI-bensin 70 DI-bensin Mild hybrid 40 HCC/DI-diesel DI-diesel 10 0 IDI-diesel Bensin Hybrid Diesel CNG Bränslecell ICE är fortfarande dominerande medan bränsleceller och andra lösningar är långt ifrån färdigutvecklade, eftersom infrastrukturen fortfarande saknas. Allt fler väljer nu också dieselbilar framför bensinbilar. Över 50 % av alla nya bilar som säljs i flera EU-länder har dieselmotor. 5

6 2 Drivsystem för motorer Byte av teknik och material Flera komponenter och system i motorn är beroende av att kamremmen och hjälpaggregaten fungerar som de ska. Detta driver också på tekniken för och konstruktionen av dessa system, så att de kan leva upp till de ökade kraven från de tre olika krafter som nämndes tidigare (teknik, miljö och kund). Kamremssystem Detta systems kontrollfunktion är beroende av en kedja eller en rem. En allmän önskan om att förbättra konstruktionen för att få högre prestanda har tillsammans med kravet på lägre avgasnivåer gjort att dubbla överliggande kamaxlar och flerventilsmotorer nu är vardagsmat. Kamaxelrem En kamaxelrem är oftast tillverkad av gummi med tänjbara fibrer (t.ex. glasfiber eller Kevlar) utmed remmens längdriktning. Gummi försämras vid högre temperaturer och vid kontakt med motorolja och frostskyddsmedel. Därför förväntas en kamaxelrem hålla kortare tid i varma och läckande motorer. Förr tillverkades remmar av CR-material och med trapetsprofil, medan dagens remmar skräddarsys för specifika motorkonstruktioner. Tack vare fina profilförändringar i kuggarnas böjning och förbättrade material optimerar dessa nya konstruktioner kraftöverföringen utan slitage eller buller, vilket gör att remmarna håller allt längre, t.o.m. över km. Kamkedjor Denna kraftöverföring sitter inkapslad på motorns framsida och frigör utrymme så att remtransmissionen till hjälpaggregaten får bättre plats. Generellt har dessa kedjesystem medfört att nutida motorer håller längre. Normalt håller en kedja mellan km och km. En nackdel är att kedjor för mer oväsen än remmar och att de inte klarar av att hantera moderna insprutningssystem som kräver hög precision. Kamremssystem, remmar jämfört med kedjor Motormontering vid bilfabrikerna handlar bara om att bygga så många enheter som möjligt på så kort tid som möjligt. Men för att den automatiska spännrullen (ABTU) och remmen i kamremssystemet ska kunna ställas in korrekt krävs tyvärr lång produktionstid. Kedjorna är enklare och snabbare att montera. Därför ökar användningen av kedjor i dag. Genom att använda högpresterande material som HSN, avancerade, automatiska spännrullar, speciallager och förinställda spännfjädrar för snabbare och enklare montering, får man remsystem som håller lika länge som kedjor. Samtidigt har de kvar sin konstruktionsflexibilitet, är kostnads- och viktbesparande samt enklare att underhålla på eftermarknaden. Detta kan ge remsystemet en viss fördel hos biltillverkarna. Just nu ökar dock antalet motorer som använder kedjor. Under den närmaste framtiden (5-10 år) kommer andelen nya bilar som säljs med kamkedjor monterade i motorns drivsystem att öka till omkring 50 %. Kamremssystem Kamkedjesystem 6

7 Manuell spännrulle (BTU) Från början monterades motorns remmar genom manuell justering av spännrullen genom att man roterade den och låste den med önskad spänning. Efter hand som motorerna fick allt högre temperaturer och nya konstruktioner krävde olika driftsegenskaper med högre prestanda kunde den fasta remspänningen från den manuella spännrullen inte uppnå önskade prestanda för den extra livslängd som konstruktörerna krävde av komponenterna. BTU ABTU Automatisk spännrulle (ABTU) ABTU förlänger remmens livslängd, eftersom den hanterar motorbelastningen på ett bättre sätt och påverkas mindre av temperaturvariationer om den monteras korrekt. ABTU monteras därför som standard på dagens remdrivna motorer. Dessa spännrullar består av flera funktionella underkomponenter som ger den automatiska spännrullen korrekt funktion. Rembelastning, N Bullernivå BTU ABTU Remmen slirar Motortemperatur, C BTU jämfört med ABTU Den automatiska spännrullens (ABTU) komponenter: 1. Monteringsexcenter: Ger en smidig rotationsjustering som underlättar korrekt inställning av den initiala spänningen. 2. Bussning: Självsmörjande, ytterst slitstark plastkomponent. Primär dämpningskälla. Ger en axial inpassning och fungerar som glidyta. 3. Lager: Underhållsfritt och livstidsförseglat. Komponenten är speciellt anpassad för den aktuella tillämpningen. 5. Hub: Överför fjäderns vridmoment till remskivan. 6. Fjäder: Konstruerad för att ge en optimal kontroll av remspänningen när motorn är igång. 7. Vridbar axel/basplatta: Garanterar korrekt placering och lutning på motorblocket. 4. Remskiva: Metall eller plast, beroende på inbyggnad

8 Olika ABTU-konstruktioner Även en remskivekomponent som verkar vara standard kan kräva en annorlunda specifikation av ingenjören. Det finns både för- och nackdelar vid valet av optimala material för specifika motorer: Remskiva av plast: + Plast är lätt. + Plast bevarar värme längre än metall. + Lagrets frigång påverkas inte av ingjutningen. Smuts och sand kan fastna i plasten med risk för att remmen skadas. Ingjutningen kan påverka lagrets och fettets livslängd. Remskiva av metall: + Stålets termiska egenskaper skingrar värmen effektivt. + Metallen slipas inte så lätt och remmens inpassning kan bibehållas. + Metall avvisar smuts och sandpartiklar. Monteringen kan påverka lagrets frigång och orsaka problem med funktion och livslängd. Metall är tungt jämfört med plast. Dessa enheter är tillverkade av flera verksamma underkomponenter som ger den automatiska spännrullen dess korrekta funktion. Hydraulisk automatisk spännrulle Det hydrauliska systemet används i huvudsak på inbyggnader med hög belastning och/eller axiella vibrationer, där en mekanisk, automatisk spännrulle inte kan dämpa eller förflytta remmen tillräckligt. På grund av vikt- och utrymmesbegränsningar är utförandet begränsat till några få typer av motorer och förväntas inte bli lika vanligt som den mer kompakta ABTU:n. Enheten kan arbeta med ett stort antal olika dynamiska remlängder, vilket en mekanisk spännrulle inte klarar. Detta beror på manöverdonets slaglängd och hävstångens konstruktion. Kolvens dämpande egenskaper är särskilt lämpliga för större V6-/V8-motorer (bland andra). Hydraulisk automatisk spännrulle 8

9 Slackt Löprulle Hårt spänt Motorns rotation Löprulle av metall med dubbla lager (VW) Löprulle av plast med enkla lager (Fiat) Löprullen gör att remmen kan lindas upp korrekt (med optimal omslutningsvinkel) runt de drivna komponenterna, samtidigt som den reducerar remmens fria längd. Om längden har beräknats felaktigt i konstruktionen kan det uppstå stora vibrationer och oljud. Löprulle Löprullar finns på flera platser i motorns kamremssystem, var och en med specifika belastnings- och funktionsvillkor. Dagens ingenjörer försöker förlänga löprullens livslängd till mer än km (målet i framtiden är motorns livstid). Genom utveckling av komponenternas utformning ska löprullar klara tuffare funktionsvillkor. Ett viktigt område som håller på att förbättras är lagertätningar och fett. Fler och fler remskivor av plast ger en total viktminskning för motorerna. Motortätning Motortätningarna har utvecklats dramatiskt de senaste åren. Även om de inte syns, så har moderna tätningstekniker som exempelvis permanenta, platsgjutna packningar, medfört avsevärda förbättringar när det gäller oljetäta enheter för en motors verksamma livslängd. Dynamiska tätningar till vev- och kamaxlar får nu liknande konstruktioner och material. Traditionella läpptätningar av plast ersätts i dag av tunna filmtätningar av PTFE (PolyTetraFluoroEthylene). De håller tätt längre och har ett mycket bättre motstånd mot kemiska angrepp. Detta är speciellt ett problem för dieselmotorer och vissa av de mer ovanliga, syntetiska oljorna. Dessa erbjuder dock de förlängda serviceintervall som marknaden kräver. Traditionell konstruktion av motoraxeltätning 1. Tätningsläpp (material varierar). 2. Metall- eller gummikåpa. 3. Kontaktfjäder. 1 Moderna konstruktioner av motoraxeltätningar PTFE: 2 3 Standard PTFE-tätning med dammläpp av plast eller filt. Fjärde generationens PTFE tätning med förbättrad hållbarhet och enkel montering. Delad PTFE-tätning för kraftig nedsmutsning. 9

10 Aggressiva oljor Motoroljornas tillsatser har bytts ut för att klara de ökande temperaturerna och de allt längre bytesintervallerna. Detta har medfört att oljorna angriper en del konventionella fluorpolyamidmaterial (gummi). PTFE är motståndskraftigt mot de förändrade materialegenskaperna och har därmed eliminerat risken för minskad tätningsförmåga. Robust konstruktion En PTFE-tätning har konstruerats så att tätningsläppen har kontakt med skaft på en bredd av 2-3 mm. Detta kan jämföras med en bredd av 0,1-0,2 mm för en konventionell gummitätning. Om det finns en mindre defekt på skaft där tätningsläppen sitter, skulle detta med en konventionell tätning troligen orsaka en läcka. Med PTFE-tätningens mycket bredare tätningsspår är sannolikheten att samma defekt skulle leda till en läcka mycket mindre. Minskat slitage Axelslitage är en viktig fråga. Med PTFE:s breda kontaktyta blir slitagespåret på axeln avsevärt mindre. linjekontakt Axelns kontakt med gummitätning ytkontakt Axelns kontakt med PTFE tätning axel axel Axelslitage med konventionella gummimaterial Axelslitage med PTFE Ventilaxeltätning Statisk plugg Rörtätning i tändstift Sensortätning Oljeplugg Ventilkåpspackning Bakre tätningsmodul/rotostat 10

11 Kylsystem Det mesta av energin i bensin (ungefär 70 %) omvandlas till värme tack vare friktions- och förbränningseffekterna. Kylsystemet måste självklart förhindra att motorn överhettas, men det ska också vara så effektivt att motorn kan arbeta inom ett litet temperaturintervall för att minska friktionen. Vattenpump Kraven på vattenpumpen blir som för andra komponenter mer exakta och krävande pumphastigheter, tryck och vätskans kanaler bidrar till motorns effektiva driftstemperatur och ger en exakt kylning. Skovelhjul av plast med precisionsgjutning ger en noggrannhet som klarar kraven från moderna motorer därför blir denna typ av skovelhjul allt vanligare. Skovelhjul av specialplast krävs för att klara påverkan från värme och vätskor i en aggressiv miljö. Skovelhjul av plast Vattenpumpar förbättras kontinuerligt, men på grund av den aggressiva driftsmiljön i motorn måste vattenpumpen troligen bytas någon gång under ett motorfordons livscykel. I dag ingår de ofta i kamremssystemet. Kamremssats inklusive vattenpump Här visas en populär VAG-motors kamremslayout med vattenpumpen som en integrerad del. 11

12 Hjälpaggregat Detta specifika remsystem får en allt större betydelse, eftersom moderna bilar ska klara fler av de krav som kunderna ställer på komfort, elektronisk apparatur, bränsleeffektivitet m.m. Servostyrning (PAS) och luftkonditionering (AC), som en gång var dyra tillval, är i dag standard på de flesta bilar. Eftermarknaden för multi-v-remmar, löp- och spännrullar har ökat stadigt tack vare denna teknik. Hjälpaggregaten kommer att bli allt viktigare för de moderna bilarna de kommande åren. Multi-V-rem Multi-V-remmen har blivit standard för nya inbyggnader från slutet av 90-talet. Konstruktionen gör det möjligt att driva flera tillbehör med en rem på en begränsad yta. Remmen måste vara flexibel så att den klarar snäva varv runt remskivor med liten diameter och den måste även klara den högre spänning som behövs för att greppa funktionskomponenterna utan att slira. Även motorns kamremssystem måste vara pålitligt och hållbart. Multi-V-remmen arbetar i en tuff miljö, ibland långt ner på bilen och exponeras ofta för smuts, vatten och olja. Med fler funktioner i bilen ökar belastningen på remmen. På vissa bilar arbetar remmen högt upp i ett litet utrymme, där höga temperaturer påverkar remmen. Nyare material som t.ex. EPDM är vanliga i remmar och erbjuder en överlägsen prestanda. Även om multi-v-remmens profil (pk) erkänts som standard finns det ingen standardrem. För varje motormodell kan det finnas mer än en handfull olika alternativ av hjälpaggregatsremmar (olika spännvidder), beroende på vilken typ av utrustning som monterats. Varje millimeter i denna spännvidd är mycket viktig för optimal funktion. En normal kamrem eller multi-v-rem tillryggalägger under sin livstid ett avstånd som motsvarar ett varv runt jorden, där kamaxelremmens kuggar tar lika många bett som det finns människor i världen. När varvet runt jorden är färdigt, och ibland tidigare, måste rem- och lagerkomponenterna bytas ut. 12

13 Automatisk spännrulle (ABTU) I hjälpaggregatsystemet kan man upprätthålla kontrollspänningen med hjälp av en hydraulisk kolvdämpning, ofta kallad A-ABTU. Detta är en mekanisk spännrulle som baseras på fjädrande och dämpande komponenter som ger remmen dess önskade driftspänning. På grund av de material som används kan man uppnå höga och konsekventa dämpningsvärden och minimala inkörningseffekter, oavsett temperatur och hastighet. Det är vanligtvis mycket enkelt för tillverkarna att ställa in denna enhet när motorn monteras och vid service. Den ska bara skruvas fast och dras loss. Spänningen optimeras naturligtvis efter de specifika remmar och komponenter som monteras i systemet. A-ABTU Framtida tendenser Ett sätt att sänka bränsleförbrukningen är den nya teknik som kallas stopp/start och som baseras på en kombinerad startmotor/ generator och elektronik. I stadskörning, exempelvis under 50 km/h eller när bilen står stilla i en trafikstockning, stängs motorn av automatiskt och batteridrivna elmotorer driver då bilen. När hastigheten ökar till en lämplig nivå eller om bilen behöver accelerera startas den normala förbränningsmotorn automatiskt med hjälpaggregaten. Detta system används alltså för att starta om motorn med den kombinerade generatorn/ startmotorn. Servostyrningen försvinner eventuellt från hjälpaggregaten i framtiden genom att funktionen omvandlas elektriskt. 13

14 3 Felanalys 90 % av motorernas driftsproblem orsakas av enkla problem och många kan förebyggas med korrekt montering och underhåll. I detta kapitel tar vi upp några av de vanligaste felen som uppstår i remsystem och förklarar hur de kan förebyggas. Låt inte detta hända dina kunder! Motor Motorns kamremscykel är i dag viktigare än någonsin. Nästan alla nya motorer är idag kompakta där ventiler och kolvar kan komma i kontakt med varandra. En kamaxelrem som har gått av eller vars kuggar har hoppat över kan orsaka att kolven kraschar in i en öppen ventil, med böjda ventiler, trasiga kolvar och allvarliga motorskador som följd. Även om äldre motorer ej har detta allvarliga kontaktproblem, så kommer föraren ändå att stå där med en död motor vid vägkanten när remmen havererat. Ett exempel på motorskada orsakad av defekt kamremskomponent eller tandhopp: Kamremssystem Oljetätning Vanligt fel: 1. Värmealstring (dålig smörjning) 2. Hög belastning på grund av att axeln inte längre är rund (sliten vev-/kamaxel) Dessa förhållanden medför att tätningen går sönder vilket resulterar i oljeläckage och/eller inträngande partiklar i oljan. 1. Värmealstring 2. Hög belastning på grund av att axeln inte längre är rund Här kan du se olja på spännrullen. En läckande oljepump eller skadade motortätningar får spännrullen att gå sönder. 14

15 Kamaxelrem Materialet i remmen kan inte böjas (vikas) mer än sin naturliga form och bör därför hanteras försiktigt. 1. Felaktig spänning Vanliga remfel: 1. Felaktig spänning. 2. Felaktig inställning. 3. Främmande objekt i remsystemet (olja, kylvätska, vatten, sten etc.) 4. Smutsig eller ojämn yta mellan spännrullens monteringsplatta och motorblocket. Du kan se på spännrullen att ytan missfärgats blå/brun av värmen. I remmens mitt ser du spår av slitage. Det visar att spänningen är för hög, d.v.s. felaktig montering. 5. Fel på spännrulle/löprulle 6. Slitna vev- eller kamaxeldämpare. 2. Felaktig inställning (fel centrering av remmen) 3. Främmande objekt i kamremssystemet Remmens kant har slitits ned till nästan halva sin storlek. På spännrullen kan du se tydliga märken från en felinställd rem. På dessa bilder som visar remmens båda sidor ser du att ett främmande objekt eller kanske en skadad kugge på remskivan gjort märken i remmen som sedan har spruckit. 4. Förorening på remmen Om remmen förorenats av olja eller vatten ser du detta på remmens blanka yta. Du kan känna det eftersom remmen är mjuk och gummit har lossnat. Motortyp Beroende på hur motorn är konstruerad kan det hända att kolvens och ventilernas vägar korsar varandra. Felaktig timing mellan deras rörelser kan leda till att de kolliderar med varandra. (Sådana konstruktioner kallas också för interference head eller interferensmotorer. I motsats till detta kallas motorer utan interferens för free-wheeling eller non-interference.) 15

16 Spännrulle och löprullar En vanlig orsak till att lagren skär i förtid är att spänningen är för hög eller att det förekommer en felaktigt inställd belastning som ligger utanför lagerkonstruktionens inställda parametrar. Felaktig remcentrering får lagret att snedslitas på grund av ökad radiell belastning. Se bilden till höger. Belastningskrafter är endast en av de faktorer som måste beräknas när spännrullen konstrueras. Den internationella standardiseringsorganisationen (ISO) har införlivat SKF Life Theory i ISO 281 som används för beräkning av lagers livslängd. Använd alltid korrekt utrustning för inställning av remspänningen när en spännrulle byts ut. Kontrollera biltillverkarens specifikationer för korrekt spänningsvärde. Axiell belastning, F a Radiell belastning, F r Kombinerad belastning Vanliga orsaker till fel: 1. Felaktig montering. Komponenten har skadats vid montering eller spänningsjustering. 2. Felaktigt vridmoment. Fästbultarna har inte dragits åt efter biltillverkarens specifikation. 3. Läckande oljor/bränslen orsakar skada på plasten (mjuknar/spricker). 1. Felaktig montering 4. Motorn har inte rumstemperatur när komponenterna monteras och ställs in. 5. Montering av spänn-/löprullar på ojämn eller smutsig yta på motorblocket. 6. Remkåpan kan vara skadad och främmande objekt kan komma in i kamremssystemet. Spännrullen har blockerats och förhindrat korrekt rotation som en följd av att spännrullen skadats vid installationen, där den monterats fel på motorblocket. 2. Felaktigt vridmoment 7. Om du tappar en löp- eller spännrulle i marken, kan de inre komponenterna (kulor, lagerhållare etc.) vara försvagade eller skadade, även om skadan inte syns utvändigt. Indikatorarmen har knackat på sitt ändstopp. Märket från fästbulten runt monteringshålet syns tydligt. Den har försvagat bulten och lossat spännrullen. 5. Felaktig montering Du kan se friktionsmärken och rost på spännrullens baksida. Detta orsakas av att spännrullen sitter löst och har vridit sig när motorn varit igång. 16

17 Felsökning av ABTU-inställningen: 1. Felaktig spänning 1. Fästbulten har inte rätt åtdragningsmoment (enligt biltillverkarens specifikationer). Om den inte dras åt kan spännrullen gradvis lossna under drift och indikatorarmen kan komma i kontakt med ändstoppet. Motorn börjar gå dåligt eftersom remmen påverkas innan den går sönder helt. 2. Felaktig montering (styrstift och styrhål sitter inte rätt). 3. Korrekt inställning är inte möjlig för att motorn ska gå bra. Leta efter en bra plats för bakplattan. Vissa motorer kan indikera felaktiga alternativ som gör att man ser fel. 4. Ojämnhet mellan den monterade spännrullens platta och motorblocket kan orsaka fel spänning/remlossning eller t.o.m. blockera lagrets rotation. Leta efter avlagringar och eventuella fel vid montering. Indikatorarmen på ABTU-rullen har gått av. 5. Indikatorarmen är inte ställd i korrekt spänningsposition. Du måste rotera motorn två gånger för att bekräfta en rätt position. Om den inte sitter på angiven plats ska monteringen och inställningen utföras igen. Ta inga risker utan var på den säkra sidan. Hydraulisk spännrulle Förutom spännrullens traditionella försvagning kan hydralcylindern påverkas av slitage och haveri i förtid. 1. Oljeläcka genom tätningen på den hydrauliska spännrullen Vanliga orsaker till fel: 1. Ett oljeläckage genom tätningen. Även den minsta läcka i hydralcylindern orsakar gradvis förlust av dämpningen och eventuell skada på remmen (man kan upptäcka avslitna kuggar till följd av dålig spänning). 2. Fel på fjädrar eller ventiler leder mycket snabbt til systemfel och eventuell motorskada. För att bevara korrekt funktion ska denna dämpare bytas lika ofta som kamaxelremmen och remskivorna (ungefär km). 17

18 Vattenpumpar Även om moderna vattenpumpar är underhållsfria under ett antal år, är de inte felfria och vissa problem uppstår faktiskt: 1. Dålig montering En läckande vattenpump kan bero på: 1. Skadad vattenpumpstätning på grund av dålig montering. 2. För mycket eller felaktig tätningsmassa har använts på packningar eller o-ringar. Detta kan leda till ett tidigt läckage eller t.o.m. dålig monteringsvinkel vid åtdragning. Remmen centreras felaktigt och kan då hoppa av. Här kan du se gummiresterna på löprullen och beläggningen runt/under o-ringen. 2. För mycket tätningsmassa 3. En svårt rostskadad vattenpump färdig att kasseras. Denna pump byttes inte i tid vid service av kamremssystemet. En allvarlig läcka av kylvätska genom den mekaniska tätningen och ut genom dräneringsventilen sköljde bort fettet från lageraxeln, vilket ledde till haveri. 4. Slipande partiklar från metallkorrosion/-erodering transporteras runt av den cirkulerande kylvätskan och sliter på tätningens kontaktytor. 3. Förbrukad vattenpump 5. Slitna axellager gör att axeln ställs in fel mellan tätningens kontaktytor. Vattenpumpen blir ineffektiv på grund av: 3. Fel/dåligt kylmedel 1. Metallkorrosion/-erodering som gradvis förstör skovlarnas form. 2. För stort axialspel på skovelaxeln i lagret ökar det arbetande spelrummet mellan skovlarna och pumphuset. 3. Motorns inre skick och komponenternas livslängd beror till stor del på kvaliteten hos kylmedlet, som förhindrar ansamling av rost och kalk som kan skada vattenpumpens komponenter. En noggrann sköljning och komplett återfyllning med ny kylvätska av godkänd typ för motorn rekommenderas för att garantera maximal livslängd för en ny vattenpump. 18

19 Om du hör oljud från vattenpumpen kan detta vara orsakerna: 1. Slitage i skovelhjulens axellager på grund av främmande partiklar, på grund av för lite fett. 3. Fel/dåligt kylmedel 2. Luftblockeringar på grund av ett otillräckligt renat kylsystem. 3. Dålig kylvätska skapar beläggning på mekaniska tätningar och orsakar oljud. Hjälpaggregat 1. Skada på kamremssystemet Multi-V-rem Vanliga felorsaker: 1. Skada på kamremssystemet som orsakar motorhaveri. 2. Överhettning om det drivs av vattenpumpen. 3. Servostyrning ur funktion. 4. Batteriet ur funktion, d.v.s. en icke fungerande generator. 5. Stopp/start kommer då inte att fungera, eftersom bilen inte fungerar om remmen går av när bilen är i stoppläget. Skador från andra komponenter kan också orsaka systemhaveri monteringsfästen, dämpare och insprutnings-/vattenpumpar. Om man kör en bil med en trasig multi-v-rem kan generatorn eller servostyrningen sluta att fungera. I värsta fall kan motorn haverera på grund av att en rem hamnar i kamremssystemet. Spänn- och löprulle Vanliga fel följer ofta liknande mönster i kamremssystemets spänn- och löprullar. Metalldetaljerna är dock mer känsliga för rost och smuts på grund av sin låga placering på motorn i förhållande till vägen. Om kåporna är skadade kan sådant material lätt tränga in. Servostyrning ur funktion. Spännrullens fäste och skaft har hamnat snett till följd av stor rembelastning. 19

20 4 Tips för service och reparation Felsökning med bilens ägare När en bilägare som har problem med bilen ringer eller besöker dig kan du ställa några allmänna frågor för att få lite bakgrundsinformation om hur problemet har uppstått. Exempelvis: Vad händer när...? Var sitter problemet? När upptäckte kunden problemet första gången? Men glöm inte att fråga om en reparation eller service utförts nyligen och vad som i så fall byttes. Det kan också vara viktigt att fråga om några tillbehör har installerats i bilen. Exempelvis en handsfree-telefon, bilstereo etc. Glöm inte att läsa igenom dina anteckningar tillsammans med bilens ägare så att du kan vara helt säker på att du har uppfattat kundens problem rätt. Då behöver du inte lägga så mycket tid på problemsökning, vilket minskar kostnaderna för bilens ägare och ger dig mer tid att utföra fler reparationer i verkstaden. Identifiering av bilens utrustning Bra och korrekt information till din reservdelsleverantör sparar tid och frustration för alla. Korrekt identifiering av modellen är ett första viktigt steg för att få de specifika komponenter du behöver i det dagliga arbetet. Det kan vara komplicerat att bekräfta motorns eller utrustningens kod om bilens dokumentation inte finns tillgänglig. Genom att spendera några ögonblick på rätt plats kan du hitta värdefull information. Här hittar du motorkoderna för ett populärt märke. På plåten kan vi till vänster läsa Z18XE och till höger 20R Z 18 XE = motorkod 20 = tillverkande fabrik R22358 = motornummer (alltid sex tecken) OBS! Opel/Vauxhall Movano och Arena byggs i samarbete med Renault. i en annan fabrik och har också andra skyltar jämfört med andra. Opel-modeller. Opel Campo/Monterey och Vauxhall Brava/Monterey byggs i samarbete med Isuzu i en annan fabrik och har också. en annan skylt jämfört med andra Opel-modeller. 20