N55 problēmas. Varianti

Šajā postā par vienu ļoti interesantu vēstuli, ko saņēmu no cunftes biedra, kas darbojas Vācijā. Es atbildēšu iespējami plašāk, lai posts būtu noderīgs arī citu dzinēju remontam. Kādēļ veidoju publisku postu? Vācijas kolēģis rūpīgi lasa manu blogu, live data analīze ir veikta, balstoties uz mana bloga informāciju. Acīmredzot, atsevišķas nianses manā blogā nav pietiekoši labi izskaidrotas.

Dots: N55 dzinējs (ar stock programmatūru - tas ir svarīgi, jo ar ''čipsotu'' programmu var sagaidīt jebkādus brīnumus), auto ir manuālā ātrumkārba.

Servisa inženieris raksta:

And the calculated average values in the rough run menu look like this:

Cyl 1: 0,013
Cyl 2: -0,158
Cyl 3: 0,040
Cyl 4: -0,179
Cyl 5: -0,725
Cyl 6: -1,468

All values are jumping +/-0,500 all the time with some real misfire between on all cylinders.
What ever you do, what ever you change, the pattern stays the same and never change.

The only things we didn't touch from the engine top are the exhaust cam ledge incl. ex cam and what's underneath, plus exhaust manifold and turbo.

All values are good and consistent. We did a compression test and pressure loss test. Pristine!

Cyl. 5 and 6 are always suspicious.
The efficency on cyl 5 is increased 7 times compared to cyl 1.
The efficency on cyl 6 is increased 2 times compared to cyl 5. And more than 14 times compared to cyl 1.

Pirmā iebilde: šādi (savstarpēji) salīdzināt cilindru veiktspējas ''kvalitāti'' ir nekorekti! Kādēļ?

Šajā piemērā pirmā cilindra (pret kuru kā ''labāko'' tiek salīdzināti citi cilindri) atšķirība no ideāla ir 0,013. Kas notiks, ja kādā mirklī momentānā efektivitāte sakritīs ar ideālo? Tad secinājums būs, ka visi citi cilindri strādā miljardiem reižu sliktāk? Tas būs pilnīgi kļūdains secinājums!

Kā jāvērtē cilindru efektivitāte? 

Cilindru relatīvā efektivitāte jāvērtē pret cilindru nulles/pilnu veiktspēju.  Kā to veikt, sīkāk rakstīts šeit.

Īsā rekomendācija:

a. startējam dzinēju, uz brītiņu noņemam 1.mā cilindra aizdedzes spoles spraudni;

b. novērtējam 1.mā cilindra Rough run datus: šāda vērtība atbilst nestrādājošam cilindram;

c. atkārtojam testu ar 2. (pēc placement) cilindru, pārliecinamies, kādā secībā (placement vai firing) cilindri attēloti konkrētajā menu.

Piemērs.

Atvienojot 1.mā cilindra spoli, redzam, ka Rough run dati šim cilindram rāda +50 vienības. Atvienojot 2. cilindra spoli, redzam, ka menu datus attēlo placement secībā.

Secinājumi (izmantojot augstāk minētos datus):

1.mais cilindrs strādā ar vidēji ''pareizāko'' efektivitāti. 5.cilindrs ir par +1.5%, bet 6.tais cilindrs par ap +3.0% efektīvāki par vidējo.

Vai +1.5/3.0% ir daudz vai maz?

Siemens DME cenšas sasniegt ideālo mehāniskās efektivitātes balansu. Bosch DME nav tik kategorisks, pieļauj disbalansu līdz +/-5%. Protams, šie ir novērojumi ''no malas'', jo precīzas informācijas (formulas un koeficientus ieskaitot) nav pieejamas.

Turklāt, jāsaprot, ka N55 gadījumā problēmas rada gan sprauslas (jā, tās vairs nav kaprīzās pjezo sprauslas, taču - tās tāpat strādā ar lielu Rail spiedienu DI režīmā), gan gan gaisa pieplūde (jo dzinējs aprīkots ar Valvetronic, kas rada papildus atšķirības starp cilindriem). Ja atšķiras gaisa daudzums starp cilindriem (un šīs atšķirības mēs nekādi NEVARAM ietekmēt), tad mainot iesmidzināto degvielu, mēs varam sasniegt:

a. ideālu degmaisījumu katrā cilindrā, taču tad šo cilindru mehāniskā efektivitāte atšķirsies;

b. ideāli vienādu mehānisko efektivitāti, taču tad dažos cilindros degmaisījums būs trekns, dažos liess;

c. kompromisu - jā, visu cilindru mehāniskā efektivitāte nebūs ideāla, taču degmaisījums būs diezgan līdzīgs, tas samazinās slodzi CO katalizatoram un ļaus ievērot izmešu normas.

Tātad, ja ar Bosch DME aprīkotam lietotam dzinējam redzam atšķirību līdz +/-5%, viss ir kārtībā. Šāda atšķirība nerada paliekošu vibrāciju, dzinējs darbojas (subjektīvi) vienmērīgi.  

Would you rather suspect a mechanical problem around cyl 5 and 6

Šajā gadījumā gan 5.tā, gan 6.tā cilindru mehāniskā efektivitāte ir PALIELINĀTA! Ja šiem cilindriem būtu kādas mehāniskas problēmas (piem., izpūsti vārsti; lieli zudumi dēļ bojātām bloka sienām; samazināts gaisa daudzums dēļ HVA vai Valvetronic ekscentriskās vārpstas izdiluma), to efektivitāte būtu SAMAZINĀTA! Atbilde - nē, pilnīgi noteikti, šiem cilindriem nav nekādu mehānisku problēmu!

or do you think it could be DME(injection control, measurement, ...) related?

Nē, nevaru iedomāties DME defektu, kas izraisītu šādu (pat abstrahējoties no konkrētā piemēra datiem) cilindru disbalansu.

Tiesa gan, ir viens apstāklis, kas dotajos datos man šķiet dīvains. Mana pieredze (un arī BMW minētais TIS) saka, ka visu cilindru mehāniskās efektivitātes summai jābūt 0. Šajā piemērā tas tā nav, summa ir <0 (ap -2.477). Šāds rezultāts iespējams vienā gadījumā - NAV NOADAPTĒTS SPARARATS! Kā adaptēt spararatu, esmu rakstījis savā blogā daudzas reizes. Acīmredzot, šī dzinēja apkopē šis (svarīgais) posms ir izpalicis.

Otra piebilde - ja šim dzinējam nav veikta spararata adaptēšana, acīmredzot, adaptēšanas procedūra ir izpalikusi pilnīgi. Tādēļ pirmais darbiņš - korekta dzinēja pāradaptēšana. 

Imagine you have a stock manual N55 and checked everything and changed everything that makes sense.

But Mode 6 still shows you misfire on all cylinders. No repeating pattern.
Multiplicative adaption shows 0,94, DME tries to lean out the mixture, maybe due to misfire and unburned fuel.

Pirmā piebilde par LTFT 0.94. Diemžēl, Bosch DME neizdala un neuzrāda Offset tipa LTFT. Savukārt Multiplikatīvā tipa LTFT 0.94 (-6%) ir ļoti korekta vērtība. Tipiski pieļaujamais koridors ir 0.70 .. 1.30.

Daudz būtiskāk - novērtēt Lambda (vidējo degmaisījumu) un Integratoru. Diemžēl, Integrators Bosch DME (N un B sērijai) ir redzams tikai OBD 2 standrtā. INPA/ISTA nerāda Integratora vērtību.

Otrā piebilde: ilgākā braukšanas sesijā misfiru skaitītāji VAR atšķirties no 0. Daži eventi katrā cilindrā 15 .. 30 minūšu braukšanas sesijā - normāls rezultāts korekti strādājošam dzinējam. 

Palielināts misfiru blīvums šiem dzinējiem var būt (ja degmaisījums un cilindru veiktspēja ir korekti):

a. dēļ nelīdzena (bedraina) ceļa;

b. ātrumu pārslēgšanas brīžos (ja auto aprīkots ar manuālo ātrumkārbu);

c. maz ticamāk - dēļ sprauslas atomizācijas/beam problēmām.

Šoreiz vispirms jāpārliecinās, ka misfires netiek reģistrētas ātrumu pārslēgšanas brīžos. Par šo sīkāk var lasīt šeit un šeit.

Nobeigumā - par detaļu mainīšanu. Pirmkārt, ja problēmas (piemērā - no 0 atšķirīga 5. un 6. cilindru mehāniskā efektivitāte, pat neanalizējot: tā ir/nav problēma) ir ar kādu/iem cilindriem, NAV JĒGAS mainīt detaļas kas attiecas uz VISIEM cilindriem! Otrkārt - detaļu mainīšana bez precīzas izpratnes par šī procesa nepieciešamību, rada tikai jaunas problēmas! Tipiski šāda testēšana notiek ar lietotām detaļām - dzinējs tiek ''apkarināts'' ar neuzticamām, lietotām detaļām, kuru tolerances (atšķirības no ideāla) ir palielinātas un neparedzamas. Jāmaina ir tikai tās detaļas, kas ir bojātas!