Методы и средства диагностирования автомобиля

Прогнозирование технического состояния автомобиля

Прогнозирование — процесс определения срока или ресурса исправной работы автомобиля до возникновения предельного состояния, т.е. предсказание момента возникновения отказа. Необходимость прогнозирования определяется возможностью управлять техническим состоянием автомобиля в целом, если известны изменения его технического состояния во времени. С помощью прогнозирования можно наиболее полно использовать ресурсы рассматриваемой системы и оптимизировать ее обслуживание как восстанавливаемого объекта эксплуатации. Существующие методы обслуживания по среднестатистическим показателям не дают возможности оптимизировать этот процесс, так как не учитывают индивидуальных особенностей автомобиля. Это приводит к увеличению материальных и трудовых затрат на поддержание автомобиля в технически исправном состоянии и снижению эффективности его использования.

Организовать оптимальный процесс обслуживания автомобиля возможно только на базе диагностической информации и прогнозирования ее изменения во времени или по пробегу. Практически прогнозирование состоит в назначении периодичности диагностирования и определении упреждающих диагностических нормативов, которые решаются на базе теории надежности автомобилей. В основе определения периодичности диагностирования и упреждающих диагностических нормативов лежат закономерности изменения технического состояния и экономические показатели.

Прогнозирование показателей надежности может производиться по разнообразным критериям (например, по усталостной прочности, динамике процесса изнашивания, виброакустическим показателям, содержанию элементов изнашивания в масле, показателям стоимости и трудовых затрат).

Методы прогнозирования подразделяются на три основные группы:

1. Методы экспертных оценок, сущность которых сводится к обобщению, статистической обработке и анализу мнений специалистов.

2. Методы моделирования, базирующиеся на основных положениях теории подобия и состоящие из формирования модели объекта исследования, проведения экспериментальных исследований и пересчета полученных значений с модели на натуральный объект.

3. Статистические методы, из которых наибольшее применение находит метод экстраполяции. В его основе лежат закономерности изменения прогнозируемых параметров во времени. Для описания этих закономерностей подбирают по возможности простую аналитическую функцию с минимальным количеством переменных.

6.6. Диагностическая информация в системе управления техническим состоянием автомобиля

Диагностика автомобилей в АТП

— это информационно-контролирующая подсистема в управлении их техническим состоянием. Рассмотрим основные задачи диагностической информации.

1. Целью управления техническим состоянием автомобиля является восстановление потерянного им в эксплуатации качества. Для этого необходимо знать объем работы по ТО и ремонту в определенный момент времени на конкретном автомобиле.

2. Знание технического состояния еще недостаточно для организации оптимального процесса восстановления потерянного качества автомобилей. Восстановление представляет собой сложную динамическую систему, в которой в единый комплекс объединены: гаражное и контрольно-диагностическое оборудование; средства управления; инструмент, находящийся в постоянном движении и изменении; объекты производства (детали, агрегаты, узлы и механизмы автомобилей); материалы и запасные части; люди, осуществляющие процесс или управление им

3. Ныне начата работа по созданию автоматизированных систем внешнего и встроенного диагностирования, обеспечивающего при помощи электронных модулей (приставок к стендам) автоматизированное задание тестевых режимов, постановку диагноза, накопление и выдачу диагностической информации как на рабочее место, так и в центр управления производством.

4. Диагностическая информация позволяет контролировать качество технологических процессов технического обслуживания и ремонта автомобилей.

Организация сбора, обработки и хранения диагностической информации определяется действующим «Руководством по диагностике технического состояния автомобилей». Документы диагностической информации разделены: на первичные — одноразовые карты, заполняемые на рабочем месте; вторичные — накопительные таблицы по автомобилям и агрегатам. Диагностические карты служат для учета результатов диагностирования и контроля за выполнением технических воздействий.

Использование диагностической информации должно совершенствоваться улучшением нормативно-технологической документации и обоснованием типизированных управленческих решений.

Различают субъективные и объективные методы диагностирования автомобиля.

Субъективные методы — определение технического состояния автомобиля по выходным параметрам динамических процессов. Однако с помощью органов чувств человека получают и анализируют информацию, а также принимают решения о техническом состоянии, что приводит, естественно, к погрешностям.

Наиболее распространены следующие субъективные методы: визуальный, прослушивание работы механизма, ощупывание механизма, заключение о техническом состоянии на основании логического мышления.

Объективные методы диагностирования основаны на измерении и анализе информации о действительном техническом состоянии элементов автомобиля специальными контрольно-диагностическими средствами и принятии решения с помощью специально разработанных алгоритмов диагноза. Применение тех или иных методов существенно зависит от целей, которые решаются в процессе технической подготовки автомобилей. Однако в связи с усложнением конструкции автомобиля, повышенными требованиями к его эксплуатационным качествам и интенсивностью использования все больше применяют объективные методы диагностирования.

К объективным методам относят диагностирование: по структурным параметрам, герметичности рабочих объемов, выходным параметрам рабочих процессов, изменению виброакустических параметров, параметрам периодически повторяющихся процессов или циклов, составу картерного масла и отработавших газов.

К методам объективного диагностирования предъявляются следующие требования: достоверность измерений диагностических параметров, надежность применяемых средств измерений, технологичность и экономичность методов.

Средства технического диагностирования (СТД). В соответствии с ГОСТ 25176 — 82 СТД автомобилей по исполнению подразделяют: на внешние — не являющиеся составной частью объекта диагностирования; встроенные — с системой измерительных преобразователей (датчиков) входных сигналов, выполненных в общей конструкции с объектом диагностирования как его составная часть

Внешние СТД подразделяют на стационарные, передвижные и переносные.

По функциональному назначению СТД подразделяют на группы: комплексные — для диагностирования машины в целом; двигателя и его системы; органов управления; тормозных систем; системы внешних световых приборов; трансмиссии; ходовой части и подвески; электрооборудования; гидравлических систем; рабочего и специального оборудования.

По степени охвата машин диагностированием и виду применяемых систем диагностирования СТД подразделяют: на входящие в общие системы диагностирования машин в целом; входящие в локальные системы диагностирования отдельных сборочных единиц или составных частей машин; отдельно применяемые средства диагностирования.

По степени автоматизации процесса управления СТД подразделяют на автоматические, полуавтоматические, с ручным или ножным управлением, комбинированные.

По виду применяемых средств различают стендовое и портативное диагностирование. Уже первые стадии технической диагностики были оборудованы стендами с беговыми барабанами или роликовыми стендами, как их сейчас еще называют. Эти стенды имитируют движение автомобиля по дороге.

Диагностирование по структурным параметрам основано на измерении этих параметров или зазоров, определяющих взаимное расположение деталей и механизмов. Такое диагностирование проводят в случае, когда эти параметры можно измерить без разборки сопряжений трущихся деталей.

Структурными параметрами могут быть: зазоры в подшипниковых узлах, в клапанах механизма, в кривошипно-шатунной и поршневой группе двигателя, в шкворневом соединении колесного узла, в рулевом управлении; углы установки передних колес и др.

Диагностирование по структурным параметрам производят измерительными инструментами: щупами, линейками, штангенциркулями, нутромерами, индикаторами часового типа, отвесами, а также специальными устройствами.

Диагностирование по параметрам герметичности рабочих объемов заключается в обнаружении и количественной оценке утечек газов или жидкостей из рабочих объемов, узлов и механизмов автомобиля. К таким объемам относятся: камера сгорания, герметичность которой зависит от состояния цилиндропоршневой группы и клапанов газораспределения, система охлаждения; система питания двигателя; шины; гидравлические и пневматические приборы и механизмы.

Диагностирование по параметрам рабочих процессов. В качестве таких параметров используются: тормозной путь, замедление автомобиля, тормозные силы и их разность на колесах каждой оси, время срабатывания привода тормозных механизмов, сила нажатия на тормозную педаль, скорость нарастания и спада тормозных сил, боковые силы и моменты в пятке контакта шины с опорной поверхностью, амплитудно-фазовые параметры давления отработавших газов, пульсаций давления в топливопроводах высокого давления, пульсаций воздуха и газов во впускном коллекторе, силу тяги на ведущих колесах, время и путь разгона в заданном интервале скоростей, контрольный расход топлива, сопротивление механизмов трансмиссии и др.

Диагностирование по периодически повторяющимся рабочим процессам или циклам. Рабочие процессы выпуска, сжатия, сгорания и впуска, изменение давления во впускных топливных трубопроводах высокого давления, системы зажигания и другие часто повторяются. Поскольку закономерности изменения параметров рабочих процессов во всех периодах идентичны, для диагностирования достаточно изучить параметры одного цикла. Для этого с помощью специальных преобразователей производят развертку параметров одного цикла во времени, задержку его и вывод на регистрирующий или показывающий прибор.

Диагностирование угла опережения зажигания, балансировки автомобильных колес производят с помощью стробоскопических устройств. Принцип работы этих устройств состоит в том, что если в строго определенные моменты времени относительно угла поворота вращающиеся детали освещать коротким импульсом света, то вследствие физиологической инерции человеческого зрения деталь будет казаться неподвижной.

Диагностирование по составу картерного масла производят на основании анализа проб масла картера двигателя для определения количественного содержания продуктов изнашивания деталей, загрязнений и примесей, попавших в масло. Концентрации железа, алюминия, кремния, хрома, меди, свинца, олова и других элементов в масле позволяют судить о скорости изнашивания деталей. По изменению концентрации железа в масле можно судить о скорости изнашивания гильз цилиндров, шеек коленчатого вала, поршневых колец. По изменению концентрации алюминия — о скорости изнашивания поршней и других деталей. Содержание почвенной пыли характеризует состояние воздушных фильтров и всего тракта подачи воздуха в цилиндр двигателя.

Для количественного определения элементов изнашивания в работавшем масле существуют методы спектрального анализа, колориметрические, индукционные, радиоактивные и др.

Наибольшее распространение получил спектральный метод. Он основан на определении содержания продуктов в пробе масла по

характерным для каждого элемента спектрам, получаемым при сжигании этой пробы масла в зоне электрического разряда.

Диагностирование двигателя по составу отработавших газов имеет важное значение, так как оно направлено прежде всего на снижение загрязнений окружающей среды оксидами углерода, азота и несгоревшими углеводородами. Используемые в настоящее время методы анализа позволяют получать весьма точную количественную оценку компонентов, содержащихся в отработавших газах.

Дата добавления: 2014-01-04