Următoare provocare implică o Toyota Prius 2001 cu 98.000 de km la bord. În timpul rulajului, proprietarul a observat un indicator luminos clipind pe bord. Indicatorul luminos avea forma unui triunghi cu un semn de exclamare în interior, totul de culoare roşie. Părea ceva serios, astfel încât proprietarul a decis să ducă vehiculul la un dealer Toyota.

Recepţionerul a ascultat plângerile clientului şi a verificat spusele acestuia, vizualizând triunghiul luminos ce apărea pe bord. Următorul pas a fost să scrie un deviz de reparare şi să înmâneze maşina tehnicianului specializat în hibride. Pentru a rezolva problema, tehnicianul pus un cititor de coduri pe maşină şi a urmat procedura de citire/verificare. Rezultatele au indicat o problemă a bateriei de mare voltaj. O astfel de problemă, prezentă în special pe primele modele, a fost recunoscută de Toyota şi drept urmare toţi dealerii primiseră un TBS – Technical Service Bulletin / Buletin Tehnic de Service, document ce specifica paşii ce trebuiesc urmaţi pentru a remedia problema. Repararea implica demontarea bateriei HV (high voltage – de mare voltaj) de pe vehicul, curăţarea şi izolarea terminalelor bateriei, precum şi schimbarea unor componente mărunte.

Tehnicianul a efectuat repararea, a şters DTC-urile şi a dat drumul vehiculului. În drumul spre casă, proprietarul vehiculului a auzit zgomote neobişnuite venind dinspre partea frontală a vehiculului zgomote ce nu erau prezente atunci când autovehiculul a fost dus în service. În condiţiile de faţă, s-a întors cu autovehiculul în service pentru a remedia problema. Vehiculul a fost înmânat aceluiaşi tehnician specializat în hibride pentru o inspecţie a saşiului/aparatului de rulare. După o oră de diagnoză şi testare, acesta a ajuns la concluzia că zgomotul era produs de transmisie. După cum vă puteţi imagina, o problemă a transmisiei pe un hibrid nu va fi remediată ieftină.

Ţineţi minte, vehiculul a ajuns în service pentru un indicator luminos aprins, nu pentru un zgomot al cutiei de viteze.

Angajatul service-ului a început conversaţia cu proprietarul Prius-ului prin a-i aminti că diagnosticarea şi repararea bateriei HV au fost făcute fără nici un cost suportat de client. Însă, zgomotul produs de autovehicul este generat de puntea faţă, element ce nu este acoperit de garanţie. Bineînţeles, clientul a întrebat cum de zgomotul nu era prezent înainte de remedierea problemei la bateria HV apoi a întrebat cât costă repararea cutiei de viteze.

Consultatul service a estimat repararea la 5.500 $ – aproximativ 3.700 €, pentru că operaţia presupune înlocuirea cutiei de viteze. Toyota vinde cutia de viteze ca un tot unitar din moment ce are incorporată două motoare de mare voltaj. Proprietarul Prius-ului nu a avut încredere în diagnoză dealerului şi a decis să ducă vehiculul la un atelier specializat în transmisii pentru o a doua opinie.

Înainte să trecem mai departe, este necesar un sfat de prudenţă. Trebuie să ne asigurăm că înţelegeţi de ce este nevoie înainte să încercaţi să diagnosticaţi sau să reparaţi un vehicul hibrid.

Trebuie să vă luaţi câteva măsuri de precauţie înainte să diagnosticaţi sau să reparaţi orice componentă ce are fire portocalii conectate. Echipamentul necesar este după cum urmează: un cleşte de curent CAT III de exemplu, şi un osciloscop capabil să lucreze cu 1.000 volţi, mănuşi protectoare pentru 1.000 volţi şi ochelari de siguranţă.

Sistemul hibrid de pe Prius foloseşte două motoare generatoare electrice (MG-uri): MG1 şi MG2. Ambele furnizează curent electric bateriei HV, în timp ce MG2 antrenează şi roţile motoare. Motoarele generatoare sunt trifazice CC ce generează un voltaj în jurul valorii de 500 volţi. Bateria HV este formată din şase baterii hibride nichel metal (Ni-MH) de 1.2 volţi, baterii ce sunt conectate pentru a forma un modul. Există un număr total de 38 de module pe modelul Prius 2001-2003. Bateriile înmagazinează în total 273.6 volţi. Modele fabricate după 2004 înmagazinează 201.6 volţi şi au 28 de module.

Tehnicianul specializat în transmisii a verificat şi diagnosticat vehiculul, confirmând problema la cutia de viteze. În timp ce scana ECU-ul, tehnicianul a descoperit DTC P1636 (HV ECU Malfunction – Defecţiune HV ECU). A presupus că acest cod de eroare are legătură cu cutia de viteze deoarece implică un voltaj mare.

Personalul de la atelierul specializat în transmisii a fost încrezător că va reuşi să repare vehiculul, astfel că a oferit proprietarului Prius-ului două opţiuni. Una a fost să instaleze o nouă cutie pe Prius, iar cealaltă să ia cutia de viteze de la dezmembrări, operaţia din urmă ajungând undeva la 3.000 $ – aproximativ 2.000 €. Proprietarul a dorit soluţia cea mai ieftină.

Înlocuirea cutiei de viteze a decurs bine, de la decuplarea alimentării până la instalarea noii cutii. Pornirea vehiculului e cu totul altă poveste. Ghiciţi ce a apărut din nou? Acel triunghi roşu în bord.

Zgomotul prezent înainte de înlocuire a dispărut, dar a apărut din nou acel triunghi. După scanare, două coduri de eroarea au apărut: P1636 (HV ECU Malfunction – Defecţiune HV ECU) şi P3002 (HV Serial Communication Abnormality – Anomalie a Sistemului Serial HV de Comunicare). Din moment ce ambele DTC-uri aveau legătură cu HV, atelierul de transmisii a decis să ducă maşina la un centru specializat în vehicule hibride. Aici, cu ajutorul unui scaner profesional s-au citit următoarele coduri de eroare: P1636 (HV ECU Malfunction – Defecţiune HV ECU), P3002 (HV Serial Communication Abnormality – Anomalie a Sistemului Serial HV de Comunicare), P3120 (HV Transaxle Assembly Malfunction – Defecţiune la Ansamblul Cutiei de Viteze HV ) şi sub sistem 253 Generator Resolver Interphase Short, C1213 (HV System Communication Circuit Malfunction – Defecţiune a Circuitului HV a Sistemului de Comunicaţii).

Planul de atac a presupus înregistrarea DTC-urilor, ştergerea acestora din ECU, pornirea motorului şi testarea vehiculului pe şosea. Nu după mult timp triunghiul a apărut, împreună cu cele patru DTC-uri şi cel de sub sistem.

Următorul pas a fost căutarea de informaţii despre sistemul hibrid al vehiculului. Înarmat cu această informaţie, diagnosticarea a putut continua. Primul DTC tratat a fost P1636 (HV ECU Malfunction – Defecţiune HV ECU). Diagrama fluxului a acestui DTC implica ECU-ul HV şi comunicaţiile. S-a presupus că acesta este cel mai indicat DTC a fi rezolvat mai întâi deoarece ar putea fi sursa celorlalte erori.

Urmărind diagrama de flux şi verificând voltajul dintre HTE+ şi HTE- ale ECU-ului, s-a citit valoarea de 1.49 volţi şi s-a observat o formă de undă ce se potriveşte cu exemplu Toyota (Figură. 1). Diagrama de flux întocmită de Toyota sfătuieşte schimbarea ECU-ului. Din experienţă, tehnicianul a considerat că nu este necesară şi nici indicată schimbarea ECU-ului fără a verifica mai întâi fiecare senzor şi componentă ce este asociată cu acesta. Din moment ce schema de flux nu avea foarte mult sens, acesta a decis să revină la bază şi să testeze bateria de 12 volţi.

Continuarea in nr. 10/2009 al revistei AutoTehnica

Arhitectura şi principiul general de funcţionare al motorului cu combustie internă nu s-a schimbat de mai bine de 100 de ani. Va mai rezista încă jumătate din acest timp?

Îngrijorările privind epuizarea resurselor de zăcăminte petroliere, creşterea continuă a costului combustibilului şi standarde de emisii din ce în ce mai stricte sunt principalele motive pentru care inginerii implicaţi în dezvoltarea motoarelor caută în acest moment metode alternative de a ne propulsa autovehiculele de zi cu zi. Pe străzile de azi, vedem din ce în ce mai multe maşini hibride gaz/electrice, cu combustibili alternativi sau diesel. Ultimele apariţii în acest domeniu sunt hibrizii diesel/electric şi cei pe hidrogen (ex. Honda FCX Clarity – model intrat în producţia de serie, şi pentru care Shell a modificat un număr important de benzinării “standard” – mai exact le-a dotat cu rezervoare pentru hidrogen).

Să trecem la ce ne interesează pe noi. Ce presupun aceste schimbări pentru tehnicianul din service? Acesta este primul dintr-o serie de articole ce vor încerca să clarifice cât mai bine ce presupun aceste noi tehnologii, şi, în acelaşi timp să vă ofere un punct de plecare referitor la siguranţa Dvs. şi la începerea efectivă a lucrului pe o astfel de maşină.

Vehiculele Hibride

În ultimele luni, vehiculele hibride benzină/electrice au ţinut primele pagini ale publicaţiilor de specialitate. Honda, Toyota, Ford şi GM/Opel oferă acum hibrizi într-o varietate mare de configuraţii şi modele. În Statele Unite, vânzările autovehiculelor hibride au crescut cu peste 20% în 2008, dar, principală creştere a fost dominată de Toyota Motor Corp. Prius a avut o cotă parte de 47.2% din totalul autovehiculelor hibride comercializare. Per total, consumatorii din S.U.A. au cumpărat aproximativ 380.000 de vehicule hibride.

În Europa statisticile sunt de asemenea în favoarea autovehiculelor hibride, adevărat că într-o mai mică măsură decât în S.U.A. dar deloc de neglijat.

Concluzia?!? Mai devreme sau mai târziu veţi avea în service un astfel de automobil, şi deci, acum este momentul să vă puneţi la punct cu această tehnologie. Acest tip de autovehicule vor fi comercializate şi cumpărate cel puţin atât timp cât motorul pe hidrogen va fi încă în “perioada de probe”, dacă îmi permiteţi. Cu toate că se comercializează în prezent autovehicule cu motoare pe hidrogen, infrastructura nu permite oricărui utilizator acces uşor la combustibil, şi deci din acest motiv, nu ne aşteptam să le întâlnim la fel de des că cele benzină/electrice.

Hibrizii oferă producătorilor o metodă relativ ieftină de a creşte economia de combustibil şi de a reduce emisiile, fără a fi nevoie de “scape” de motorul cu combustie internă pe benzină. Vehiculele hibride actuale folosesc o sursă de putere secundară pentru a suplimenta motorul pe benzină.

Un hibrid paralel are un rezervor ce furnizează benzină motorului şi un set de baterii ce furnizează curent electric motorului electric (sursă secundară de putere). Ambele motoare pot propulsa vehiculul în acelaşi timp, sau independent. În funcţie de producător, vehiculul poate folosi numai motorul electric la viteze mici. Atunci când este necesar, puterile celor două motoare sunt combinate. Motorul pe benzină este conceput pentru a lucra eficient şi curat la viteze de croazieră sau în timpul perioadelor de sarcină mică, fără nici un ajutor de la motorul electric. O parte din energia produsă de motorul pe benzină este folosită pentru a menţine bateriile încărcare, via sistemului hibrid de încărcare. Vehiculele hibride folosesc de asemenea ceea ce se cheamă “frânare recuperativa”, mai exact în timpul decelerării şi frânarii bateriile sunt încărcare, energia care s-ar fi pierdut în caz contrat prin căldură, fiind înmagazinată în baterii. Aceste sisteme menţin bateriile încărcate tot timpul, astfel că nu este necesară racordarea la o reţea de curent electric.

Unii producători experimentează hibride diesel/electrice. Conceptul general este acelaşi ca al hibrizilor benzină/electrici, însă rezultatul ar putea fi un autovehicul şi mai eficient datorită consumului şi cuplului motorului diesel. O altă “variaţie” a hibrizilor o reprezintă modelul plug-in (model ce se încarcă de la reţeaua de curent electric – ex. Volvo Re-Charge). Aceste modele sunt propulsate de motoarele electrice într-un procent mai mare, lucru ce măreşte economia de combustibil dar, în acelaşi timp epuizează mai repede bateria, atât de repede încât sistemele de reîncărcare aflate on-board nu pot menţine un minim de curent electric stocat în această. Pentru a trece peste acest inconvenient, un hibrid plug-in trebuie conectat la o reţea de curent electric, bineînţeles atunci când nu este folosit. Modelul Volt de la Chevrolet, model ce va fi introdus în producţia de serie în anul 2011 (cel puţin aşa afirmă producătorul) este unul din acele modele hibride plug-in. Modelul Volt îşi foloseşte motorul pe benzină într-o manieră unică. Vehiculul este propulsat de un motor electric permanent. Singura sarcină a motorului pe benzină este să antreneze un generator ce menţine bateriile maşinii încărcare, astfel că el este gândit să ruleze la o viteză constantă pentru o eficienţă maximă şi emisii minime. Volt este un hibrid plug-in, aşa cum am mai spus, cu o autonomie limitată la o singură încărcare a bateriei, în condiţiile în care motorul convenţional pe benzină nu este pornit. În cazul folosirii vehiculului numai pentru navetă pe o distanţă relativ scurtă, cu încărcarea bateriei pe timpul nopţii, se poate să nu fie necesar că motorul pe benzină să pornească pentru a încărca bateria. În astfel de condiţii, consumul în l/km ar putea fi fenomenal, dar, trebuie luat în seamă şi consumul de energie electrică, energie electrică folosită în timpul încărcării bateriilor pe durata nopţii.

Continuarea in nr. 10/2009 al reviste Autotehnica