Servis avtopilotov

Kako odkriti in diagnosticirati napako na avtopilotu?

Najbolj pogoste okvare na pomožnih avtopilotih
Pri tiler pomožnih avtopilotih ST1000 , ST2000, ST4000, ST5000 in ST4000W, MKII... kateri nimajo vgrajenega senzorja krmila (rudder sensor) pazite, da ima plovilo ob vključenem avtopilotu VEDNO neko minimalno hitrost plovbe pri kakršni krmilo še deluje. V kolikor plovilo obmiruje zasuk krmila do konca seveda ne more obrniti plovila v željeno smer in takrat predvsem pomožni piloti radi odpovedo, saj nimajo vgrajenih senzorjev končne pozicije in pogosto zaradi tega pride do odpovedi mehanizma prenosa sile na krmilo.

Najpogostejša okvara na ST1000 in še posebej na ST2000 je odlomljeno ležišče ležaja glavne pogonske gredi preko katerega se vlečna(/potisna) sila prenaša na ohišje-krmilo. Testiranje te okvare je sila enostavno saj z roko povlečeš in potisneš nazaj proti ohišju pogonsko ročico. V kolikor se čuti klik oziroma je opazen hod nekaj od cca 4mm naprej je to zanesljiv znak, da je prišlo do tovrstne okvare. Zaradi poškodovanega ležišča tako ob vsakem popravku smeri mehanizem skače levo/desno in tako posredno izjemno pospešeno uničuje tudi pogonska jermena v prenosu. Zamenjava mehanskega pogona z novim (v kolikor bi bil še dobavljiv) na istem plovilu v veliki večini ne pomaga. Ob istem načinu uporabe se napaka kmalu pojavi tudi na popolnoma novem avtopilotu, zato smo izdelali CNC ojačitvene dele s pomočjo katerih mehanizem popravimo in predelamo. Na ta način predelan avtopilot je mehansko veliko močnejši in odpornejši od novega.

V kolikor avtopilota s to okvaro ne prinesete pravočasno v popravilo, potem se ponavadi poškoduje tudi jermenski prenos (spodaj na sliki)

Zelo pogosto pa se pojavijo tudi napake na glavni krmilni plošči saj v primeru blokiranja mehanizma pride do preobremenitve izhodnje stopnje in če avtopilota ne ugasnemo pravočasno lahko zaradi pregrevanja pregori tudi izhodna stopnja. Delno pa se poškodovan mehanski pogon manifestira tudi tako, da ob delovanju avtopilot vrže iz avtomatskega načina v Stand By. Cena predelave je nižja od nabave novega pogonskega mehanizma, ki pa navsezadnje niti ne odpravi napake na izvoru. Predelava zajema delo in mehanski CNC ojačitveni adapter, pušo za fiksiranje ležaja in vijačni material. Cena predelave mehanskega pogona za ST1000/2000 znaša 199€ z DDV. V kolikor so prisotne že ostale prej opisane napake se le te obračuna dodatno. 
 
Najbolj pogoste okvare na vgradnih avtopilotih:
- Ni povezave med avtopilot displejem in računalnikom avtopilota. Displej javlja NO PILOT ali ST FAIL (SeaTalk).
Naprave Raymarine medsebojno komunicirajo po vodilu imenovanem SeaTalk. Gre za nestandarden protokol, saj namesto 8 bitov uporabljajo 9 bitni sistem. B kolikor ta povezava ne deluje v OBEH smereh potem AP displej javi "napako. V takem primeru odklopimo iz SeaTalk linije vse ostale instrumente in preizkusimo direktno povezavo. V kolikor težava ostaja je potrebno avtopilot displej in računalnik prinesti na popravilo. V primeru, da AP prične delovati. ponovno nazaj priklopite na SeaTalk posamezen instrument in ugotovite kateri je tisti, ki poruši delovanje SeaTalk komunikacije. Instrument odmontirajte in prinesite na popravilo. 



Linearnega ali hidravličnega pogona ni možno popraviti na plovilu, zato ga niti ne poskušajte, kajti izgubili boste drobne sestavne dele, katerih pa ni možno nabaviti posamezno. Največkrat že vizuelni pregled pogona da slutiti na tip okvare še posebej, če je pogon močno korodiran.

Obnova hidravličnega pogona
 

močno korodirane krtačke hidravličnega pogona


- Avtopilot ne obrne krmila displej javi DRIVE STOPPED
Preglej povezavo do pogona in z voltmetrom preveri, če na izhodu dobiš napetost, ko pritisneš Avto in nato 3x +10°.  Preveri še v drugo smer Avto in 3x -10°. V kolikor je napetost prisotna potem je okvara na pogonu.



Enako sporočilo Drive Stopped displej javi, ko je v okvari senzor pozicije krmila. V kolikor indikator pozicije krmila kaže poln odklon v skrajno smer pomeni, da je lahko staknjena ročica prenosa ali pa je prekinjena ena od treh žic senzorja.
To je tudi najpogostejša okvara v kolikor avtopilot ni pravilno nastavljen, saj je mehanska meja do kamor pogon lahko potisne krmilo krajša od dovoljene. Ker pilot tega ne zazna še naprej poganja na polno pogon in v takem primeru lahko pride do okvare.

- Avtopilot nenadoma spremeni smer
Ta okvara se pojavi v kolikor je v okvari kompas senzor. Kako ugotovimo ali nam kompas senzor deluje? Vozimo v StBy načinu (brez vključenega avtopilota) POČASI v krogu in spremljamo spreminjanje vrednosti magnetne smeri na displeju avtopilota. V kolikor v določenem segmentu smer zastane in nato po cca 15°- 45°skoči naprej je to že prva indikacija, da je kompas senzor v posameznem segmentu pokvarjen. Kompas preverimo tudi tako, da se izvede linearizacija kompasa. Prav neverjetno je, da več kot tri četrtine uporabnikov sploh ne ve kaj je to. ne vedo niti, da je ta nastavitev obvezna, da bi avtopilot sploh lahko deloval kot je treba. Linearizacija namreč kompenzira magnetno deviacijo katero povzroča kovina na samem plovilu.  Z linearizacijskim postopkom se obenem tudi tesatira delovanje kompasa in oceni "magnetna" kvaliteta mesta montaže kompas senzorja. Po končani linearizaciji displej izpiše rezultat deviacije v kotnih°. V kolikor je rezultat 1-5°je odlično, 5-11° je v redu, 12-15°za silo, več kot 15° slabo v tem primeru premesti kompas ali ugotovi kaj vpliva na tako magnetno deviacijo kompasa. Nemalokrat se zgodi, da so v omarici kjer je montiran senzor nameščeni kovinski obešalniki ali magnetna zapirala omaric katera je potrebno odstraniti. 

kompas senzorji


Nenadna sprememba smeri je seveda lahko zelo nevarna, zato v kolikor se enkrat pojavi ta napaka obvezno izvedile linearizacijo, da preverite delovanje kompasa. V primeru, če kompas le občasno ne deluje potem  je možno, da bo linearizacija uspešno zaključena napaka pa bo ostala neodkrita, zato je v takem primeru zamenjava kompasa obvezna kot prvi ukrep.

NAPAKE NA LINEARNEM POGONU (Raymarine linear drive Typ1, Typ2)
Vgrajeni avtopiloti so projektirani za daljše poti in več dnevno neprekinjeno delovanje. Da bi v takih pogojih pravilno in dolgo delovali je izjemno pomembno, da je avtopilot pravilno nastavljen. Pogonski sklop ne sme biti oviran na celotnem hodu krmila, krmilo pa se mora zaustaviti na mehanskem omejevalcu in ne na hodu pogona. Tudi senzor krmila mora imeti enakomeren odklon v obe smeri. Hod pogona (rudder limit) mora biti nastavljen ob prvem testu na plovilu kajti drugače lahko že ob prvem vklopu naredite škodo saj računalnik avtopilota ne bo zaustavil pogona pred koncem mehanskega hoda.   

Pri linearnih pogonih z elektro motorji se rado zgodi, da sklopka ne spusti takoj. Počakati je potrebno samo hip in sprostiti silo v krmilu in sklopka spusti v kolikor pa na silo obrnemo krmilo brez, da bi prej izklopili avtopilot pride do loma zobnika še posebej pri starejših pogonih. Za nekatere starejše modele ni možno dobiti delov vendar imamo pripravljeno dokumentacijo za CNC izdelavo zobnikov in jih damo izdelati po potrebi. Rešitev je veliko boljša kot original in zdrži večje obremenitve.

Plastični del je odrezan s plastičnega zobnika na njegovo mesto pa je s štirimi vijaki pritrjen nov zobnik in ležišče z brona, ki sta medsebojno lasersko zvarjena.

Za daljše plovbe ali več let stare pogone priporočamo, zamenjavo zobnikov s kvalitetnejšimi iz brona.

  

Kot sem že omenil do napak na prenosu prihaja predvsem, v kolikor se želi močno obrniti krmilo brez, poprejšnjega  izklopa avtopilota, zato je pomembno, da sklopka spusti čimprej. Nekateri pogoni sprostijo sklopko z zakasnitvijo. To je prvi znak, da je potrebno nekaj ukreniti saj se bo problem le še stopnjeval. Če to opazite in se odpravljate na daljšo plovbo je priporočljivo, da sklopko popravimo. Sklopka, ki ne deluje pravilno se zaradi reže oziroma neprileganja na vreteno ob delovanju namagneti. Dlje kot je tak avtopilot vključen bolj se bo sklopka namagnetila in na koncu se lahko pripeti, da niti ne bo več sprostila krmila. To je lahko zelo nevarno, zato sklopko najprej demagnetiziramo, kot je to prikazano na sliki

Popravilo zajema še zamenjavo vzmeti in popravilo mehanizma in vodil sklopke. Mehanizem tudi zalepimo po popravilu s posebnimi po naročilu izdelanimi lepili. Sklopka se namreč ob delovanju greje. Ob prečenjih, avtopilot lahko deluje tudi več tednov skupaj in takrat je kakovost teh lepil izjemno pomembna.

NAPAKE NA POGONU MONTIRANEM NA KRMILU (Raymarine ST4000 Wheel, MKII,...)
Do napak na prenosu prihaja predvsem zaradi napačne uporabe avtopilota. Pred ročnim prevzemom krmila je potrebno pritisniti na tipko "Stand By" in ročno odpustiti sklopko v obliki ročice na mehanizmu pogona montiranem na krmilnem obroču. V kolikor se brez sprostitve sklopke močno obrne krmilo, se mehanizem poškoduje saj ponavadi dobesedno zmelje zobnike v pogonu. Do napak pa lahko pride tudi zaradi omočne obrabe ali če uporabljamo to vrsto avtopilota za daljši čas, recimo pri več dnevnih neprekinjenih plovbah. Za take primere močno priporočamo, da vsaj zamenjamo zobnike ki so najbolj obremenjeni z veliko kvalitetnejšimi in močnejšimi izdelanimi iz brona.

Ostanki zdrobljenega plastičnega zobnika v reduktorju

 

Levo zobniki iz brona in desno originalni zobniki iz poškodovanega reduktorja.

 

Pri pripravi opreme za daljšo ter prekooceansko plovbo smo preverili, nastavili, opremili in po potrebi predelai avtopilote večini znanih pomorcev vključno pri projektu Aleš Ulaga Plovba 60°južno okoli sveta,  Horn2000, Jure Šterk, Bojan Franko,...
Varno plujte
Iztok Šušteršič


Utrinki iz servisa:

Avtopilot displej se je med delovanjem v v avto načinu občasno izklopil brez vidnega vzroka. Plovilo je zaradi izkloplenega avpilota zavilo iz smeri brez opozorila..

Napaka je bila občasna, zato sem pustil displej priključen dlje časa vendar s klasičnimi metodami ni bilo možno odkriti napake, Ko sem zamenjal dele za katere sem domneval, da bi lahko bili temu vzrok, se je zopet izklopil celo po skoraj 24 urah neprekinjenega delovanja.

Z laboratorijskim usmernikom sem napajal vezje na meji delovanja in iskal točke s povišano toplotno disipacijo. 

Okkvaro odpravim z sodobnimi bolj odpornimi in robustnimi materiali, ki pa zahteva nemalokrat celo nekaj predelave in kot se je v tem primeru izkazalo sem vezje celo močno poenostavil. Avtopilot pa sedaj na veselje morjeplovca zanesljivo deluje.

Dokumentacija za stare AP