Озадачился я тут одной интересной проблемкой. На мотоцикле GSX-R K6 был отключен так называемый клапан мощности (EXUP), который стоит в выхлопе перед оконечной банкой. Назначение клапана EXUP простое - сохранить крутящий момент на низах и сделать ровный холостой ход на высокооборотистых моторах с широкофазными валами.
Скрытый текст
Немного теории. Зачем нужен клапан EXUP и как работает эта система регулирования просвета выпускного тракта (EXUP, EXCV и т.д.)
Дело в том, что на моторах с широкофазными ("горбатыми") распредвалами, с которыми мотор крутится высоко (12 000 и выше), на низких оборотах наблюдается провал. Плюсом добавляется неравномерный (как бы дерганный) холостой ход. Кто знаком с тюнингом и сталкивался с "горбатыми" валами, знает о чем речь. Применение специального клапана, сужающего на низких оборотах просвет выпускного патрубка, исправляет ситуацию, устраняет потери крутящего момента на низких оборотах и стабилизирует холостой ход. На горбатых (широкофазных) валах широкое перекрытие фаз газораспределения играет отрицательную роль на низких оборотах - холостой ход становится дергающимся и нестабильным, тяга на низах пропадает. Происходит это потому, что во время такта впуска выпускной клапан все еще открыт и остается открыт слишком долго, и выпускные газы увлекают за собой из цилиндров часть свежей смеси, тем самым снижают и без того небольшое наполнение цилиндров на холостых оборотах. Для борьбы с этим иногда применяют системы изменения фаз ГРМ (VTEC и прочие), которые на низких оборотах сужают фазы и уменьшают перекрытие, но такие системы сложны и дороги. На мотоциклах применяют специальный клапан - так называемый EXUP (разные производители называют эту систему по разному но суть одна). Этот клапан сужает просвет выпускной трубы на низких оборотах и это приводит к снижению скорости выхлопных газов, эффект высасывания свежей смеси из цилиндров снижается. На низких и холостых оборотах EXUP-клапан перекрывает выпуск оставляя просвет 10-30%, по мере роста оборотов и выхода распределительных валов на рабочий режим EXUP-клапан все больше открывается и на высоких оборотах он открыт полностью.
Когда я электрически восстановил работу клапана, оказалось, что отключен он был не зря - актюатор клапана не работал должным образом, а мозги, видя сбой работы клапана, зажигали чек. Но я с такой ситуацией был не согласен и решил разобраться, что же случилось с электроприводом клапана. При начальной калибровке клапана мозгом (при включении зажигания) клапан делал попытки повернуться, но при этом как-то странно щелкал и не крутился. Решено было снять и разобрать клапан. Решено - сделано:
Разобрал актюатор, Внутри оказался электродвигатель (двунаправленный), редуктор, на финальной шестерне, закрепленной на выходном валу, обнаружились контакты задачика начальной позиции и встроенный ползунковый переменный резистор. С виду все целое.
EXAP. Чиним актюатор клапана на GSX-R K6-K10
Добавлено: Сб янв 29, 2022 00:15
XPOH
Внутри актюатора под небольшой пластиковой крышкой оказался скрыт сам редуктор, вскрыл крышку вынул все шестерни.
Отмыл все шестерни редуктора в бензине и картина сразу прояснилась. Виной всему оказалась одна из пластиковых шестерен, которая сточила свои зубья об зубья металлической шестерни. Вот тут разложены все шестерни в кинематической последовательности, слизанная шестерня показана синенькой стрелочкой, за ней иджет металлическая шестерня, об которую грани и слизало.
Вот слизанные грани крупно
Зачем тут одна металлическая шестерня среди прочих пластиковых? Ответа у меня нет. Некоторые видят в этом заговор производителей, специально вносящих в конструкцию устройств недочеты, ограничивающие срок службы изделия, чтобы запчасти изнашивались и не работали вечно. Иначе покупать перестанут. Так или иначе, но шестерню надо менять.
Производитель мотоцикла предлагает замену узла актюатора целиком, хотя узел легко разбирается и при наличии запчастей может быть легко отремонтирован. Новый узел актюатора стоит около 50 тысяч российских рублей плюс-минус 2-5 тысяч у разных поставщиков. Б\У можно найти за 3-5 тысяч, но как мы увидели, это будет рулетка, сколько из запланированного срока службы осталось у конкретного экземпляра покажет только вскрытие, а вскрывать до покупки нам никто не даст.
EXAP. Чиним актюатор клапана на GSX-R K6-K10
Добавлено: Сб янв 29, 2022 00:23
XPOH
Решено изготовить запасную шестерню. Какие у нас есть варианты? Правильно, найти умельцев, либо токарей с наличием зубонарезного станка. Расходы по первым прикидкам могли вплотную приблизиться а может и превысить вариант с покупкой Б\У узла. Да и еще постараться поискать, да чтобы не кидалово было. Тогда было решено предварительно попробовать вариант с распечаткой шестерни на 3Д-принтере. А уж если не прокатит, тогда поискать умельцев и выточить комплект металлических шестеренок ну или рискнуть и взять Б\У.
Решено - сделано.
Насмотревшись в интернете роликов на эту тему был создан 3Д-макет новой шестерни, максимально точно походивший на оригинал
3Д-макет был перегружен в 3Д-слайсер и наконец шестерня была распечатана в пластике в красивейшем блестяще-черном цвете (полиэтилен).
EXAP. Чиним актюатор клапана на GSX-R K6-K10
Добавлено: Сб янв 29, 2022 00:29
XPOH
Берем новоиспеченную в буквальном смысле шестерню, собираем редуктор, подключаем питание - крутится! Ставим на мотоцикл, накидываем тросики привода клапана, подключаем разъемы. Включаем зажигание, начинается калибровка, пару раз клапан сработал и хррррык, больше не работает!
Разбираем снова. Срубило встроенную ось новораспечатанной шестерне.
На фото срубленный кусок оси валяется рядом
Диаметр оси там 4 мм, плюс слои распечатки идут как раз вдоль усилия сдвига, действующего на шестерню при работе. Короче, такой вариант изготовления шестерни не работает.
Тогда было решено сделать шестерню из пластика, а ось из металла. И запрессовать металлическую ось в шестерню. Решено - сделано. Был подготовлен новый 3Д-макет шестерни, на этот раз с центральным отверстием, в которое будет вставляться (тугая посадка) металлическая ось.
Ось было решено сделать из обычного гвоздя. Взял гвоздь 100х4, его диаметр оказался 4.1мм, отрезал от него кусок, зажал в токарный станок и шкурочкой сошлифовал две десятки. Гвоздь стал толщиной 3.9мм.
EXAP. Чиним актюатор клапана на GSX-R K6-K10
Добавлено: Сб янв 29, 2022 00:33
XPOH
Далее была распечатана новая шестерня (уже с отверстием под ось). Вот такая шестерня.
При ее печати было использовано более тонкое сопло и снижена скорость печати, за счет этого точность поверхности и прочность детали была дополнительно увеличена.
Вот еще фото новой шестеренки, версия-2, рядом лежит гвоздь-ось.
Осталось обрезать ось по длине, запрессовать в новую шестерню, поставить эту шестерню в актюатор и попробовать снова. Но это уже буду делать в понедельник.
Продолжение следует...
EXAP. Чиним актюатор клапана на GSX-R K6-K10
Добавлено: Сб янв 29, 2022 09:29
Ладо
Круто, где ты всё это " печатаешь" , вырезаешь?
По механике проблемы: экзап не закрывался на холостых, т. К. изношенная шестеренка не двигала заслонку?
Без экзапа падают холостые/ глохнет?
EXAP. Чиним актюатор клапана на GSX-R K6-K10
Добавлено: Сб янв 29, 2022 11:31
Yggy
Моё мнение, надо искать причину, по которой стальная шестерня не имеет нужной свободы - это причина, а Хрон следствие лечит...
Моё мнение, надо искать причину, по которой стальная шестерня не имеет нужной свободы - это причина, а Хрон следствие лечит..
Поясни, плиз, про какую свободу ты говоришь? Вот есть актюатор. Если его отцепить от тросиков и подать на мотор напряжение, то он крутится, и крутится нормально. Без затыков. Шестеренка проскакивать начинает только когда на выходном валу появляется сопротивление вращению. Причем даже с места не может сдвинуть заслонку, преодолеть сопротивление возвратной пружины. А если рукой помогать, то крутит. Заслонка в выхлопе крутится без заеданий, проверял. Усилие пружины примерно как у дроссельной заслонки, ощутимое, но не запредельное.
Каждый раз при включении зажигания мозг проверяет работу актюатора и заодно калибрует. При калибиации мозг проверяет крайние положения заслонки, то есть подает напряжение для вращения в одну сторону, считывает показания реостата (датчика положения заслонки), и ждет когда заслонка остановится (упрется). Как только заслонка уперлась в крайнем положении, мозг проверяет, чтобы показания реостата (датчика положения заслонки) были в нужных пределах, запоминает точное значение крайнего положения и затем крутит актюатор в другое крайнее положение. И тоже ждет когда заслонка остановится (упрется), как уперлось, проверяет показания датчика положения и запоминает точное значение сопротивления датчика. Калибрация закончена. Если значения показаний датчика в крайних положениях выбиваются из допустимых границ, либо актюатор крутится полный оборот и не упирается, мозг зажигает чек. Затем мозг крутит заслонку в положение 15% (точно не помню значение) и можно заводить.
Денис, про какую свободу металлической шестеренки ты говоришь, поясни, плиз?
Сейчас холостые задраны и немного плавают 1350-1400, плавают с преиодичностью, несильно, не сказать чтобы прям уж, но плавают. Если видел как работают моторы с очень горбатыми валами на холостых, это вот прям очень похоже. Ну и до 4000 совсем момента мало, оно едет канеш, но не особо.
Денис, про какую свободу металлической шестеренки ты говоришь, поясни, плиз?
не стал всё читать, но если пластиковая ломает грани о стальную, значит стальная клинит и не вращается, очевидно же.
Прочитал, понял. Ну это вообще шляпа тогда, надо все шестерни делать стальными. Усилие ограничения превышает прочность материала. Или Датчик тогда должен срабатывать при меньшем сопротивлении, иначе зубья так и будут отламываться.
не стал всё читать, но если пластиковая ломает грани о стальную, значит стальная клинит и не вращается, очевидно же
Не ломает! Пластиковые зубья истерлись о металлические и сделались короткими, сносились. Пластиковая шестерня "похудела" и под нагрузкой это место начинает пробуксовывать с характерными щелчками-треском. На крупном фото белой шестеренки виден износ зубцов. Вообще пара шестерен металл-пластик выходит из строя даже быстрее чем пластик-пластик, поскольку металлическая шестерня буквально съедает пластиковую под нагрузкой. По этому такой микс это либо реально конструкторский промах, либо плановая "пасхалка" для снижения срока службы изделия.
EXAP. Чиним актюатор клапана на GSX-R K6-K10
Добавлено: Сб янв 29, 2022 14:07
Самоделкин96
XPOH, а почему ты в токарном не выточишь шестерню? Печатную шестерню же скушает очень быстро
XPOH, а почему ты в токарном не выточишь шестерню? Печатную шестерню же скушает очень быстро
А зубы на ней он будет напильником выпиливать или зубодолбежный станок ему предложишь купить?
EXAP. Чиним актюатор клапана на GSX-R K6-K10
Добавлено: Сб янв 29, 2022 14:27
Самоделкин96
evil_laugh, картинку же прилепил не зря)
В резцедержке державка резца с торчащей из нее осью под ЦО шестерни. В патрон самопальное подобие летучки, с пластиной/резцом заточенным под профиль зуба. Да, это не мало работы, но один раз сделав оснастку- потом будешь любые прямозубые шестерни точить
Из проги выгружаем профиль шестерни, приклеиваем на заготовку, керним и высверливаем межзубцевое растояние, суем заготовку в патрон и протачиваем до этих сверлений- получившееся будет направляющими канавками резца, для дальнейшей выточки профиля зуба в выше описанной приспособе
Вот, тут показано, но без летучки, у него есть подходящая модульная фреза) Кстати, модульную фрезу можно на авито за 200-500р найти
Прочитал, понял. Ну это вообще шляпа тогда, надо все шестерни делать стальными. Усилие ограничения превышает прочность материала. Или Датчик тогда должен срабатывать при меньшем сопротивлении, иначе зубья так и будут отламываться.
Ну с завода пластик какое-то время работает же, то есть, запас прочности какой-то есть. По хорошему конечно надо все шестеренки делать из металла, латунь например или дюраль.
Скрытый текст
Когда я электрически восстановил работу клапана, оказалось, что отключен он был не зря - актюатор клапана не работал должным образом, а мозги, видя сбой работы клапана, зажигали чек. Но я с такой ситуацией был не согласен и решил разобраться, что же случилось с электроприводом клапана. При начальной калибровке клапана мозгом (при включении зажигания) клапан делал попытки повернуться, но при этом как-то странно щелкал и не крутился. Решено было снять и разобрать клапан. Решено - сделано: