Korkeajännitystä autokorjaamoille!

Maanantai 5.2.2018 klo 12:49 - Frans Malmari

Sähkö- ja hybridiajoneuvojen määrän eksponentiaalinen kasvu näkyy myös jälkimarkkinoilla, eivätkä merkkikorjaamot ole enää ainoita jotka törmäävät sähköajoneuvoihin. Sähköajoneuvokannan ikääntyessä ja käytettyinä maahantuotujen sähköajoneuvojen määrän koko ajan kasvaessa (viime vuonna yli kolminkertainen verrattuna edeltävään vuoteen) niitä päätyy myös valtuutettujen merkkihuoltojen ulkopuolelle. Ihmiselle vaarallisia korkeajännitteitä esiintyy yhä useammassa korjaamolle saapuvassa ajoneuvossa. Kaikilta korkeajänniteitä sisältävän ajoneuvon huoltoja tai korjauksia tekeviltä henkilöltä edellytetäänkin autoalan sähkötyöturvallisuus SFS6002 -koulutuksen hyväksyttyä suorittamista viiden vuoden välein, jotta osataan käsitellä ajoneuvoa vaarantamatta itseään tai tekemättä ajoneuvosta käyttäjälleen vaarallista.

Liikennekaytossa_olevat_sahkoajoneuvot.jpg

Kaytettyna_maahantuodut_henkiloautot.jpg

Työturvallisuus ja osaaminen avainasemassa

Perusedellytys turvalliselle työskentelylle on, että tunnistetaan korkeita jännitteitä sisältävä ajoneuvo, tiedetään missä vaarallisia jännitteitä voi esiintyä sekä tiedetään, milloin on nostettava kädet pystyyn ja pyydettävä apua enemmän koulutusta omaavalta henkilöltä. Määräaikaishuolloissakin tulee vastaan tilanteita, jotka mekaanikon tulee tunnistaa ja omata oikeat menettelytavat. Esimerkiksi korkeajänniteakun jäähdytysnestesäiliön pinnan tason alenemista ei voi kuitata vain olan kohautuksella tai nesteen lisäyksellä. Jäähdytysnesteen vuotaminen akun sisälle voi pahimmillaan johtaa akun palamiseen. Toinen esimerkki liittyy hyvinkin vaatimattoman näköisiin ns. potentiaalin tasausjohtimiin, jotka ovat osa korkeajännitejärjestelmän sähköturvallisuutta. Kyseisten johtimien, tai niiden kontaktien vaurioituminen on huomioitava myös huollossa eikä niitä saa noin vain korjailla. Osa valmistajista edellyttää koko korkeajännitejärjestelmän virrattomaksi kytkentää ennen kyseisten johtimien irrottamista sekä niiden johtavuuden erityistä tarkastusmittausta suurella virralla ja milliohmi -luokan mittatarkkuudella, joista kumpaankaan ei tavallisella yleismittarilla päästä. Määräaikaishuolto saattaa myös muuttua varsinaiseksi sähkötyöksi ja vaatia tällöin korjaamolta ja henkilöstöltä selvästi enemmän osaamista. Esimerkiksi jäähdytysnesteen vaihtotyö voi edellyttää myös korkeajännitteisten komponenttien jäähdytyspiirien nesteen vaihtoa ja se puolestaan saattaa edellyttää koko korkeajännitejärjestelmän virrattomaksi tekemistä ja erilaisia tarkastusmittauksia. Monessa muussakin ns. perinteisessä huolto- tai korjaustyössä voi tulla vastaan tilanteita, joissa jokin korkeajännitekomponentti joudutaan siirtämään pois edestä. Myös tällöin joudutaan korkeajännitejärjestelmä kytkemään jännitteettömäksi. Nykyaikaisella korjaamolla olisikin hyvä olla ainakin yksi sähköajoneuvojen sähkötöihin koulutettu mekaanikko, joka pystyy auttamaan mahdollisissa ongelmatilanteissa.

Sähkötöiden jaottelu

Varsinaisia sähkötöitä tehtäessä voidaan korjaamolla vastaantulevat työt jakaa karkeasti kolmeen kategoriaan: korkeajännitejärjestelmän komponenttien irrotus-/kiinnitystyöt, varsinaiset korkeajännitejärjestelmän vianetsintätyöt ja vaurioituneiden sähköajoneuvojen käsittely. Ajoneuvovalmistajien mallikohtaiset, jännitteettömäksi kytkennän työohjeet on lähinnä tehty selkeitä korkeajännitekomponenttien irrotus-/kiinnitystöitä varten. Sähkötöitä tekevällä mekaanikolla on oltava sähköajoneuvoalan tuntemusta riittävästi, jotta hän pystyy valmistajan työvaiheita seuratessaan koko ajan tiedostamaan mitä missäkin työvaiheessa tehdään ja mitä varten. Hänen on myös pystyttävä tapauskohtaisesti arvioimaan, jääkö jokin työhön vaikuttava asia tekemättä. Joidenkin valmistajan ohjeissa ei esimerkiksi katkaista korkeajännitevirtapiiriä fyysisesti lainkaan ja tällöin on tietyn tyyppisissä korkeajännitevirtapiirin vikatilanteissa, sähkötyötä tekevän mekaanikon itsenäisesti pystyttävä arvioimaan ne tilanteet joissa fyysinen erottaminen on kuitenkin tehtävä ja ohjeen puuttuessa keksittävä siihen sopiva menetelmä. Vastaavasti osa töistä voi edellyttää jännitteettömyyden varmistamista komponenteista, joista valmistaja ei ohjeista mittamaan lainkaan.

e-Passat2.jpg

Myös sähkö- ja hybridiajoneuvot edellyttävät vianetsintäosaamista

Vaativammissa vianetsintätöissä ja vaurioituneissa ajoneuvoissa saattaa tulla vastaan tilanteita joihin ei ajoneuvovalmistajalla ole minkäänlaista ohjeistusta. Sähkö on ihmeellistä ja etenkin akun sisällä on yleensä kytkentöjä, joita ei näy missään saatavilla olevissa kytkentäkaavioissa. Esimerkiksi jonkin korkeajännitekomponentin eristysvika saattaa aiheuttaa jännitteen kulkeutumisen korin ja mittalaitteen kautta ja näkyä hyvin yllättävinä jännitelukemina erilaisia mittauksia tehtäessä. Tällöin vaaditaan suhteellisen paljon ymmärrystä ja pohdiskelua kokeneeltakin sähköajoneuvoasentajalta, jotta osataan ensin tunnistaa mahdolliset vaarapaikat ja sen jälkeen paikallistaa vika oikeaan komponenttiin, jotta ajoneuvo saadaan taas turvallisesti liikenteeseen.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: sähkäauto, hybridi, sähkötyöt autokorjaamolla

Common Rail -suuttimien irrottamisen haasteet

Keskiviikko 9.8.2017 klo 13:15

Yhteispaineruiskutusjärjestelmät, jotka paremminkin tunnetaan nimellä Common Rail, ovat olleet käytössä vallitsevana dieselmoottoreiden polttonestejärjestelmänä jo parikymmentä vuotta. Suuttimien vaihtaminen on aiheuttanut korjaamoille toisinaan harmaita hiuksia. Useimmissa moottorityypeissä suuttimet saa irrotettua ilman sen suurempaa ongelmaa mutta joissain rakenteissa saatetaan tarvita jopa kahdenkymmenen tonnin vetovoimaa suuttimen irrottamiseksi kannesta. Tällaista voimaa mikään suutin ei vaurioitumatta kestä ja yleisohjeena voikin sanoa, että mikäli suutin joudutaan ulosvetämisen takia avaamaan, kyseistä suutinta ei kannata enää edes harkita käytettäväksi tai korjattavaksi.

Erilaiset suutintyypit

Common Rail -suuttimien suurimpia valmistajia ovat Bosch, Delphi, Siemens/Continental ja Denso. Jokaisella valmistajalla on lisäksi magneettiventtiiliohjattuja sekä pietso-ohjattuja suuttimia. Myös samojen moottoreiden eri tehoversioissa ja vuosimalleissa suutintyypit voivat poiketa toisistaan. Usein korkeammissa viritysasteissa käytetään nopeampia pietsosuuttimia ja matalampiviritteisissä magneettiventtiiliohjattuja suuttimia. Suuttimen rakenne on hyvä tuntea ennen rajumpaa voimankäyttöä, jotta varmistetaan suuttimen saaminen irti kannesta joko kokonaan tai pienissä osissa.

PSA:n 1,6-litrainen DV6 moottori

PSA:n vuosien 2001-2013 välillä valmistamissa 1,6-litraisissa dieselmoottoreissa on suuttimet aiheuttaneet jonkin verran harmia. Moottoreita ovat käyttäneet Peugeotin ja Citroenin lisäksi mm. Ford, Volvo, Mazda ja Mini, joten moottoreita liikkuu Suomenkin teillä melkoinen määrä. Suuttimen kiinnitys saattaa ajansaatossa löystyä, mikä johtaa palopaineen pääsyn suuttimen pohjatiivisteen ja suuttimen holkin välistä suuttimen rungolle sylinterikanteen. Tämä ei ole sinänsä mikään uusi ilmiö ja ongelmaa on ollut muillakin moottorivalmistajilla. Palamattomien polttonesteiden ja pakokaasun seos muodostaa mustaa lasittunutta tahnaa, joka jumiuttaa suuttimen tehokkaasti sylinterikanteen.

Öljyn sakeneminen johtaa heikentyneeseen voiteluun

DV6-moottorissa suuttimen pesä on erotettu öljytilasta kanteen liimatun holkin avulla. Sen lisäksi, että palamattoman polttonesteen ja pakokaasujen seos jumiuttaa suuttimen holkin kanssa toisistaan erottamattomaksi kokonaisuudeksi, se pääsee suuttimen yläosan tiivisteen tuhottuaan myös moottoriöljyn sekaan. Moottoriöljyn kanssa sekoituttuaan pakokaasujen ja palamattomien polttonesteiden seos aiheuttaa öljyn sakeutumisen. Tämä on johtanut joissain tapauksissa heikentyneeseen voiteluun ja sitä kautta mm. turbovaurioihin. Turbon vaihtaminen ei tuo korjausta pitkäksi aikaa, koska ongelman aiheuttaja tulisi ensimmäiseksi korjata.

60385420A14.jpg

Suuttimen irrottaminen

Suutin itsessään ei yleensä jää sylinterikanteen kovin tiukasti kiinni. Se saadaan yleensä ylös mekaanisilla vetotyökaluilla tai 12-tonnin hydraulisylinterillä. Sen sijaan suuttimen holkki on muurautunut suuttimeen kiinni ja tulee suuttimen mukana ylös kannesta. Holkin saa vaihdettua mutta erityisen huolellinen tulee olla suutinpesän puhdistamisessa. Kannesta tulee puhdistaa holkin kiinnittämisestä sylinterikanteen jäänyt liima, jotta varmistutaan, että uusi holkki kiinnittyy nimenomaan kanteen tiiviisti eikä kannessa olevaan vanhaan liimaan, jolloin liitos ei ole tiivis. Sen lisäksi suutinkärjen holkin tiivistepinta tulee puhdistaa, koska pinta on vaurioitunut kannen ja suuttimen välistä päässeen palopaineen johdosta. Tiivistepinnan puhdistaminen voidaan tehdä jyrsimällä. Jyrsimisessä sylinterikannesta lähtee materiaalia. Tämä poisjyrsitty materiaalivahvuus tulee korjata ylikoon tiivisterenkaalla, jotta suutin sijaitsee oikeassa asemassa palotilassa.

Renaultin dieselmoottorit

Renaultin valmistamissa 1,6 ja 2,0-litraisia dieselmoottoreita käyttää Renaultin lisäksi mm. Mercedes. Sylinterikannen rakenne johtaa siihen, että suuttimeen pääsee yläpuolelta vaikuttamaan pitkäkestoisesti vesi ja korroosio ja palotilan puolelta polttonesteen ja pakokaasujen seos muodostaen lasittuneen tahnan suutinrungon ja sylinterikannen väliin. Suutin voi jumiutua niin tehokkaasti, että 12-tonninkaan hydraulisylinteri ei jaksa sitä nostaa ylös. Renaultin kohdalla voidaan joutua käyttämään 20-tonnista hydraulisylinteriä, mikä aiheuttaa sen, että suuttimen ylös nostaminen tulee tehdä ehdottoman tarkasti ohjeita noudattaen. 20-tonnin vetovoima vaatii myös tarkasti valitut tukipisteet kannesta, jottei vaurioiteta itse sylinterikantta.

144_2.jpg

SOFIM:in dieselmoottorit

Myös SOFIM:in 2,3 ja 3,0-litraisissa moottoreissa sylinterikannen rakenne altistaa suuttimet vesi- ja korroosiovaurioille. Kuten Renaultinkin kohdalla myös näissä moottoreissa voidaan joutua käyttämään 20-tonnin vetovoimaa. Kyseisiä moottoreita on ollut käytössä mm. Fiat Ducatossa, Peugeot Boxerissa, Citroen Jumperissa ja Iveco Dailyssä.

Suutin ylös vaikka osissa

Vaikeimmissa tapauksissa suutin vedetään sylinterikannesta useissa osissa. Tärkeintä silloinkin on, että työ tehdään oikeassa järjestyksessä ja oikeilla työkaluilla. Liika voimankäyttö tai ohjeiden noudattamatta jättäminen voi johtaa siihen, että suutinta ei kannesta enää saada irti. Suuttimessa olevissa olevat kierteet eivät kestä vetoa kuin joitain tonneja mutta kierteitä järkevästi siihen suunnitelluilla työkaluilla yhdistäen, voidaan voimaa kasvattaa. Useimmiten pahasti juuttuneen suuttimen sisään joudutaan tekemään erilaisia porauksia ja kierteytyksiä, jotta päästään aina askel eteenpäin.

101_.jpg

Ohjeet ja erikoistyökalut avainasemassa

Suuttimen irrottaminen ei aina ole ihan yksinkertainen asia. Oikeilla työkaluilla ja menetelmillä se pystytään kuitenkin suorittamaan moottoria purkamatta. Asiaan vihkiytyneet erikoistyökaluvalmistajat, kuten itävaltalainen Pichler Werkzeug, kehittävät menetelmiä ja laativat työhön seikkaperäiset ohjeet. Vaikka ohjeiden lukeminen monesti ohitetaankin, näissä töissä ohjeita ei kannata sivuuttaa. Ne on kokemusperäisesti kirjoitettu ja niitä noudattamalla voidaan vähintäänkin säästää aikaa ja jopa välttyä moottorin purkamiselta tai vaihtamiselta. Suuttimen irrottamisen jälkeen pitää suutinpesä puhdistaa huolella. Vain tällä tavoin varmistetaan, että ongelma ei uusiudu.

Kommentoi kirjoitusta.

Uusia tuulia ilmastointihuoltoon

Torstai 16.3.2017 - Juha Seppälä

Vuonna 2006 voimaan astuneen EU-direktiivin mukaisesti ajoneuvossa, joka on tyyppihyväksytty vuonna 2011 tai sen jälkeen tai joka on otettu uutena käyttöön vuonna 2017, tulee käyttää kylmäainetta, jonka ilmastoa lämmittävä arvo on pienempi kuin 150. Tämä on johtanut siihen, että viimeiset vuosikymmenet vallinneena kylmäaineena ajoneuvoissa käytetty R134a on saanut rinnalleen uusia kylmäaineita.

_MG_6985.jpg

R1234yf-kylmäaine

Ajoneuvovalmistajat ovat päätyneet kylmäaineen R1234yf käyttöön. Ko. kylmäaine on käyttäytymiseltään lähellä R134a-kylmäainetta, joten järjestelmämuutokset ajoneuvoissa on hyvin vähäisiä. Huoltolaitteelle uusi kylmäaine aiheuttaa kuitenkin muutoksia, koska toisin kuin R134a, uusi kylmäaine on palava aine. Leimahdusominaisuudet toki ovat teoreettiset eivätkä aiheuta käytännön tilanteissa vaaraa mutta ne on otettava huomioon sekä autoa että huoltolaitetta valmistettaessa. Mercedes esimerkiksi käyttää bensiinimoottorisissa autoissaan Argonia, joka törmäystilanteessa suihkutetaan pakosarjaan. Tällä estetään ulos päässeen kylmäaineen pääsy kuumille pinnoille.

Eri laitteet eri kylmäaineille

Jokaisen kylmäaineen kanssa käytetään eri huoltolaitetta eikä kylmäaineita missään nimessä saa sekoittaa keskenään. Vaikka tahattoman täytön mahdollisuus on estetty fyysisesti eri kokoisin huoltoliittimin ei tämä poista riskiä, että joku täyttää järjestelmää väärällä kylmäaineella, joka on huomattavasti edullisempaa.

Jotta vältetään oman huoltolaitteen saastuttaminen väärällä kylmäaineseoksella, olisi huollettavan ajoneuvon kylmäaineen puhtaus todettava joko huoltolaitteeseen integroidulla tai erillisellä kylmäaineen tunnistajalla. Väärän kylmäaineen huoltolaitteeseen talteenotto aiheuttaa vahinkoa myös kaikille huollettaville ajoneuvoille eikä komponenttitakuut kata vaurioita, jotka aiheutuvat väärän kylmäaineen käytöstä. Monet ajoneuvovalmistajat vaativat omilta korjaamoiltaan huoltolaitteeseen integroidun kylmäaineanalyysilaitteen käyttöä. Jos korjaamo tietämättään levittää epäpuhdasta kylmäainetta, saattaa lasku olla suuri, kun seuraavassa korjaamossa todetaan autossa olevan väärää kylmäainetta.

Ensimmäiset ajoneuvot liikenteessä keväästä 2012

Ensimmäiset uudella kylmäaineella varustetut ajoneuvot ovat saapuneet Suomeen kevään 2012 aikana. Ajoneuvojen yleistyminen oli kuitenkin hidasta, sillä ajoneuvovalmistajat keksivät tavan lykätä kylmäaineen käyttöönottoa tyyppihyväksyttämällä uusia ajoneuvomallejaan ns. facelifteinä eli tyyppihyväksyntäpäivämääränä käytettiin edellisen mallin tyyppihyväksyntäpäiväystä. Vuoden 2016 aikana kaikkien on kuitenkin täytynyt muuttaa valmistettavien ajoneuvojen järjestelmät R1234yf-kylmäaineelle sillä vuonna 2017 autoja ei saa enää uutena myydä R134a-kylmäaineella.

R134a-kylmäaine säilyy vielä pitkään

Huoltolaitteita löytyy uudelle ja vanhalle kylmäaineelle. Sen lisäksi osa laitteista voidaan ottaa käyttöön R134a-kylmäaineella ja tarvittaessa muuntaa myöhemmin R1234yf-kylmäaineelle. Tällaiseen muutokseen ei monessa tapauksessa ole tarvetta sillä ajoneuvoja, jotka on valmistettu R134a-kylmäaineelle, huolletaan edelleenkin R134a-kylmäaineella. Karkeasti voi arvioida, että vähintäänkin seuraavat 10 vuotta liikenteessä liikkuu enemmän R134a-kylmäaineella kuin R1234yf-kylmäaineella varustettuja ajoneuvoja.

Lainsäädäntö koskee tässä vaiheessa ainoastaan M1 ja N1 -luokan ajoneuvoja eli kuorma-autoissa, linja-autoissa ja työkoneissa käytetään edelleen R134a-kylmäainetta.

Ilmastointipätevyysvaatimukset säilyvät samoina

Uudella kylmäaineella ei ole vaikutusta ilmastointipätevyyksiin. Ilmastointihuoltoja tekevältä asentajalta on vaadittu Tukesin myöntämä ilmastointipätevyys vuodesta 2009 alkaen. Mikäli kyseinen pätevyys löytyy, ei uusia pätevyyksiä tarvitse hankkia. Sen lisäksi jokaisessa korjaamossa tulee olla myös vastuuhenkilö, joka vastaa turvallisuus- ja ympäristönsuojelumääräyksistä sekä siitä, että kylmäainetta käsittelee ainoastaan asentajan ilmastointipätevyyden omaava henkilö.

Hiilidioksidi kylmäaineenaADT_ADS310_frei_li.jpg

Seuraava kylmäaine ajoneuvoilmastoinnissa tullee olemaan hiilidioksidi (R744, CO2). Mercedes on tuonut uuteen S-sarjaan hiilidioksidi-ilmastoinnin vuoden 2016 lopussa. Hiilidioksidi ei ole ympäristölle haitallinen aine ja se soveltuisi ominaisuuksiensa ansiosta myös matkustamotilan lämmittämiseen. Järjestelmä on vielä melko kallis toteuttaa mutta tulee varmasti yleistymään pienemmissäkin ajoneuvoissa tulevaisuudessa. Järjestelmän haasteena on noin kymmenkertaiset paineet nykyjärjestelmiin verrattuna, mikä asettaa tiukemmat vaatimukset järjestelmän komponenteille. Kylmäaineena hiilidioksidi on erittäin edullista. Järjestelmän tyhjentäminen tapahtuu päästämällä kylmäaine ilmastointihuoltolaitteen kautta ulos eli sitä ei kierrätetä, kuten aiemmin on tehty. Kun kylmäaine loppuu säiliöstä, pullo vaihdetaan uuteen.

Kommentoi kirjoitusta. Avainsanat: ilmastointi, uusi kylmäaine