Диагностика автомобиля

Выбор диагностических параметров для оценки технического состояния автомобилей осуществляют из номенклатур, рекомендуемых государственными стандартами (ГОСТ 25478-91, ГОСТ 26048-83, ГОСТ 17.2.2.03-87 и др.), а также другой нормативно-технической документацией.

При выборе диагностических параметров можно применять метод, сущность которого заключается в следующем. Выбирают основные структурные параметры Si и параметры Di, которые можно использовать в качестве диагностических. По данным статистики отказов определяют “вероятностные веса” структурных параметров при различных состояниях диагностируемого объекта, а также устанавливают вероятность возникновения этих состояний при различных комбинациях диагностических параметров.

В настоящее время автомобили оснащаются бортовыми и встроенными системами диагностирования, при этом не теряют актуальность и традиционные системы внешнего диагностирования. В связи с этим при выборе диагностических параметров необходимо определить, какие из них целесообразно контролировать бортовыми системами, а какие – с помощью внешних средств.

Диагностические нормативы служат для количественной оценки технического состояния автомобиля. Они устанавливаются ГОСТами и руководящими техническими материалами. К диагностическим нормативам относятся: начальное Пн, предельное Пп и допустимое значение Пд.

Начальный норматив Пн соответствует величине диагностического параметра новых, технически исправных объектов. В эксплуатации Пн используют как величину, до которой необходимо довести измеренное значение параметра путем восстановительных и регулировочных операций. Начальный диагностический норматив задается технической документацией.

Для некоторых механизмов автомобиля, приборов систем зажигания, питания, Пн подбирают индивидуально по максимуму экономичности в процессе диагностирования. Это позволяет наиболее полно использовать индивидуальные возможности автомобиля, различные из-за неоднородности производства. Практически это означает, что используя в качестве норматива индивидуальное значение Пн, можно значительно повысить мощность и топливную экономичность автомобиля.

Предельный норматив Пп соответствует такому состоянию объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация становится невозможной или нецелесообразной по технико-экономическим соображениям.

Предельный норматив диагностического параметра задают требованиями ГОСТов, технической документацией или же определяют, пользуясь установленными методиками. В эксплуатации предельный норматив Пп используют для прогнозирования ресурса конкретных объектов м в случае встроенного, непрерывного диагностирования.

Допустимый норматив Пд является основным диагностическим нормативом при периодическом диагностировании, проводимом в рамках планово-предупредительной системы ТО автомобилей. Он представляет собой ужесточенную величину предельного норматива, при которой обеспечивается заданный, или экономически оптимальный уровень вероятности отказа на предстоящем меж контрольном пробеге. На основе допустимого норматива ставят диагноз состояния объекта и принимают решение о необходимости профилактических ремонтов или регулировок. В эксплуатации допустимый норматив принимается условно как граница неисправных состояний объекта для заданной периодичности его меж контрольного пробега. Пд состоит из начального Пн и допускаемого отклонения Д. Если текущее значение диагностического параметра выходит из допустимого норматива, это означает, что хотя объект и является работоспособным, его не следует выпускать в очередной пробег без регулировки или ремонта из-за высокой вероятности отказа или пониженных технико-эксплуатационных свойств.

При организации технологического процесса диагностирования ставится задача рациональной минимизации числа контрольно-измерительных операций, повышения точности измерения диагностических параметров и соответственно достоверности постановки диагноза. При этом должно соблюдаться общее условие минимизации издержек на эксплуатацию, обслуживание и ремонт диагностируемого объекта с сохранением на должном уровне коэффициента готовности автомобильного парка.

Алгоритм диагностирования строится таким образом, чтобы по выбранному перечню параметров и последовательности их измерения определить работоспособность объекта и локализовать выявленные при этом неисправности. Глубина локализации неисправности определяется в каждом конкретном случае своим уровнем: заменой детали, заменой или ремонтом узла или агрегата, проведением каких-то регулировочных работ. Этот уровень определяется эксплуатационными и экономическими факторами, нормируемыми показателями надежности, требованиями обеспечения безопасности дорожного движения, сохранения экологических характеристик и т.д.

Заключительными этапами построения алгоритма диагностирования является разработка базовой и комплексной маршрутных технологий. В основу построения алгоритма закладываются задачи статистического моделирования и в первую очередь условие альтернатив.

Цель постановки диагноза – выявить неисправности объекта, определить потребность в ремонте или ТО, оценить качество выполненных работ или же подтвердить пригодность диагностируемого механизма к эксплуатации до очередного обслуживания. При постановке диагноза, как правило, используют субъективные аналитические возможности человека – оператора.

Постановка диагноза сводится к измерению текущего значения параметра П (или параметров) и сравнению его с нормативом. При периодическом диагностировании таким нормативом является допустимое значение диагностического параметра Пд, а при непрерывном (встроенном) диагностировании – предельное, Пп. Возможны три варианта постановки диагноза: П>Пп; Пд<П<Пп; П<Пд.

В первом и втором вариантах объект неисправен (необходим ремонт или предупредительное техническое обслуживание), и для выявления причин неисправности требуется найти неисправность. В третьем варианте объект исправен.

Постановка диагноза при поиске неисправности по нескольким диагностическим параметрам, существенно осложняется. Дело в том, что каждый диагностический параметр может быть связан с несколькими структурными и наоборот. Это значит, что при числе, n используемых диагностических параметров число технических состояний диагностируемого механизма может составить 2ⁿ. Теоретически постановка диагноза сводится к тому, чтобы при помощи диагностических параметров, связанных с определенными неисправностями объекта выявить из множества возможных его состояний наиболее вероятное. Поэтому задачей диагноза при использовании нескольких диагностических параметров (П1, П2, …Пn) является раскрытие множественных связей между ними и структурными параметрами объекта S1, S2,…Sm. Для решения этой задачи указанные связи можно представить в виде структурно-следственных моделей и диагностических матриц.

Средства технического диагностирования представляют совокупность средств, с помощью которых оценивают состояние объекта. Они включают программные средства диагностирования, ремонтно-эксплуатационную документацию и технические средства диагностирования.

Программные средства диагностирования – пакеты программ, используемые для диагностирования. Ремонтно-эксплуатационная документация – таблицы состояний, методики поиска дефекта, ремонтные схемы. Технические средства диагностирования (ТСД) представляют собой приборы или устройства, предназначенные для решения различных задач, возникающих при определении состояния ОД. Технические средства диагностирования объектов отличаются большим разнообразием. Состав и принцип построения ТСД определяются решаемыми задачами диагностирования, степенью воздействия на оборудование, степенью встраивания, способами получения информации, способами обработки информации о состоянии оборудования, степенью автоматизации и степенью универсальности и подвижности.

В зависимости от решаемых задач диагностирования можно выделить следующие виды ТСД:

- контроль работоспособности;

- поиск дефектов;

- прогнозирование состояния;

- контроль и прогнозирование состояния;

- контроль работоспособности и поиск дефектов;

- контроль и прогнозирование состояния, поиск дефектов.

По степени воздействия на оборудование ТСД разделяют на активные и пассивные. Пассивные ТСД выполняют анализ информации о состоянии оборудования, для чего воспринимают, обрабатывают и оценивают диагностические признаки. Активные ТСД воздействуют на оборудование, подавая на отведенные для этой цели диагностирования входы тестовые сигналы, стимулирующие реакцию оборудования, которая затем оценивается.

Конструктивно ТСД могут полностью или частично относиться к ОД (встроенные) или выполняться отдельно от конструкции ОД (внешние). То и другое конструктивное выполнение ТСД в основном определяется особенностями эксплуатации ОД.

По способу получения информации о состоянии оборудования ТСД делятся на средства для определения состояния по совокупности параметров ТСД-П и средства для оценивания состояния по сигналам ТСД-С. В первом случае обрабатывается информация, снимаемая в контрольных точках, специально предусмотренных в оборудовании. Во втором случае для возможности оценивания реакции на рабочем выходе объекта в состав ТСД включают эквивалентную модель, а диагноз устанавливают путем сравнения реакции оборудования и модели на одинаковые входные воздействия.

По способу обработки информации ТСД могут быть последовательного, параллельного и параллельно-последовательного действия. ТСД последовательного действия осуществляют последовательный прием, измерение, контроль и обработку информации. Они отличаются простотой, использованием минимального числа преобразовательных, измерительных средств м средств контроля. При этом способе диагноз формируется по отдельному признаку после каждой проверки. ТСД параллельного действия осуществляют одновременно измерения и контроль всех параметров, что сокращает время формирования общего диагностического признака, по которому оценивают состояние оборудования. ТСД параллельно-последовательного действия осуществляют одновременный прием и обработку информации по нескольким каналам. При этом анализ результатов выполняется после реализации группы проверок, т.е. измерения или контроля группы признаков. Подобные средства сложнее средств последовательного действия, но более эффективны.

По степени автоматизации ТСД разделяются на ручные, автоматизированные м автоматические. Средства, требующие активного участия человека-оператора (ЧО) при их использовании относят к ручным. Это все используемые в процессе диагностирования измерительные приборы. ТСД, при использовании которых роль ЧО сводится к выполнению отдельных достаточно простых операций (включение, переключение, выключение и др.), относятся к автоматизированным ТСД. Средства, которые функционируют без участия ЧО, относятся к автоматическим ТСД. Условной границей между этими ТСД может быть доля времени, затрачиваемого на выполнение операций автоматически, в общем времени диагностирования Тд. Если время на автоматическое выполнение операций составляет до 0,1 Тд, то ТСД называют ручным, а если время на автоматические операции составляет не менее 0,9 Тд, то ТСД называют автоматическим. Все остальные относятся к автоматизированным.

По степени универсальности ТСД разделяются на специализированные и универсальные. Специализированные ТСД предназначены для оценивания состояния однотипного оборудования. Такие ТСД могут включать унифицированные блоки, мини-ЭВМ и микропроцессоры. Универсальные ТСД предназначены для диагностирования оборудования различного назначения м конструктивного выполнения. Универсальные средства могут быть использованы для сдачи оборудования после изготовления и в период эксплуатации. Такие средства строятся с применением ЭВМ. В этом случае переход от одного типа оборудования к другому осуществляется путем смены программы диагностирования без изменения структуры ТСД. Универсальные ТСД, как правило, проектируются с «открытыми входами» под унифицированные сигналы первичных преобразователей. Универсальные ТСД достаточно сложные и дорогостоящие, и для их обслуживания требуются специалисты высокой квалификации.

В зависимости от степени подвижности ТСД могут быть выполнены переносными, передвижными и стационарными. Стационарные средства чаще всего размещаются на диагностических станциях, испытательных и контрольных центрах. Передвижные средства монтируются на самоходных или несамоходных транспортных средствах.

Эффективность ТСД оценивают совокупностью показателей, основными из которых являются показатели надежности, метрологические и массогабаритные.

Показатели надежности ТСД характеризуют:

- вероятность безотказной работы, т.е. вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ ТСД не возникает;

- коэффициент готовности Ку представляет собой вероятность того, что ТСД окажутся работоспособными в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых использование их по назначению не предусматривается, и характеризует как безотказность, так и ремонтопригодность ТСД.

Метрологические показатели характеризуют точность ТСД, которая в большей степени влияет на инструментальную достоверность. Точность можно определить так называемой мерой точности, которая зависит от погрешности диагностирования.

Мера точности зависит от сложности ТСД и определяются точностью отдельных операций при диагностировании. При постановке диагноза могут быть случайные и систематические погрешности, обусловленные погрешностями измерительного тракта ТСД и нестабильностью метода измерения. Систематические погрешности, характер изменения которых известен, могут быть учтены при выборе допуска на параметры. Случайные погрешности всегда будут вносить неопределенность при оценивании результата диагностирования. Погрешности метода измерения приводят также к ошибкам в оценивании состояния ОД. Иногда кроме статической погрешности следует учитывать и динамическую погрешность измерения, влияние которой весьма существенно при измерении переменной величины. Причем, чем быстрее изменяется параметр, тем больше погрешность измерения в данном интервале времени. Основной вклад в ошибки при постановке диагноза вносят датчики, первичные преобразователи, коммутаторы и элементы измерительного тракта.

Массогабаритные показатели ТСД можно охарактеризовать величиной компактности W=G/V,

где G – масса ТСД; V – занимаемый объем.

Требования минимально возможной стоимости, малой массы, габаритов являются общими для любых технических средств.

Вопросы для самопроверки

1. Основные задачи службы диагностики транспортно-эксплуатационного состояния автомобильных дорог.

2. Этапы технологического процесса диагностирования автомобильных дорог.

3. Методика диагностики дорожных одежд нежёсткого типа по прочности в процессе детальной инструментальной оценки.

4. Методы учёта движения транспортных средств на автомобильных дорогах.

Дата добавления: 2015-04-30