Параметры комплексного диагностирования автомобилей

Диагностирование автомобиля: задачи, виды, методы

Процесс определения технического состояния объекта с определенной точностью (объекты диагностирования — машина или ее составная часть), т.е. процесс, включающий измерения, анализ результатов измерений, постановку диагноза и принятие решения — диагностирование.

Основная задача диагностирования в процессе технического обслуживания — определение технического состояния объекта и прогнозирование его дальнейших изменений. Это позволяет управлять техническим состоянием машин.

Техническое состояние машин изменяется случайно и зависит от различных эксплуатационных факторов (почвенно-климатических условий, видов выполняемой работы, интенсивности нагрузки, квалификации механизаторов, качества обслуживания и др.).

Они по-разному влияют на интенсивность изнашивания деталей машин, в связи с чем для каждой конкретной машины требуются ремонтно-обслуживающие воздействия разных объемов.

Предварительное диагностирование машины и ее составных частей позволяет определить фактический объем работ по обслуживанию или ремонту. При этом решаются следующие задачи:

Виды диагностирования во время эксплуатации автомобиля

Диагностирование в процессе технического обслуживания увязано с системой технического обслуживания конкретной машины.

Заявочное проводится по заявке автомобилиста с целью выявления дефектов.

Ресурсное проводится с целью установления остаточного ресурса детали или соединения.

Виды диагностирования при ремонте автомобиля

Диагностирование перед ремонтом, в технической литературе называемое предремонтным, проводится непосредственно в хозяйствах, использующих технику, или на станциях технического обслуживания.

Диагностирование после ремонта, называемое послеремонтным, выполняется на ремонтных предприятиях с целью оценки качества ремонта и значения восстановленного pecуpca.

Методы диагностирования подразделяются на субъективные (органолептические) и объективные (инструментальные).

К субъективным методам диагностирования относятся:

Внешним осмотром определяют состояние уплотнений, течь топлива, масла, электролита, повреждение наружных деталей; прослушиванием — стуки, шумы и другие звуки, отличающиеся от нормальных рабочих; остукиванием — резьбовые, заклепочные, шпоночные и сварочные соединения; осязанием — места нагрева деталей, вибрацию, биение, вязкость жидкости; обонянием — состояние муфты сцепления по характерному запаху, течь бензина и т.п.

Для установления количественных изменений параметров технического состояния машины проводят объективное диагностирование, т.е. с помощью специального оборудования и приборов. Технические средства могут быть встроены в машину или подсоединены к ней. К встроенным относятся датчики, сигнальные лампочки, счетчик наработки, сигнализатор засоренности фильтра и др. К подсоединяемым — стенды, приборы, приспособления и т.п.

Методы диагностирования по характеру измерения параметров

Техническое диагностирование при эксплуатации машин приурочивается к соответствующему виду технического обслуживания. Это позволяет снизить трудоемкость выполнения операций технического обслуживания, повысить их эффективность и обеспечить безотказность работы объекта до следующего контроля и обслуживания.

Результаты диагностирования заносят в специальную карту, в которой год и дату поступления техники считают от последнего капитального ремонта (или от начала эксплуатации для новых автомобилей). Наработку от начала эксплуатации ставят в том случае, если автомобиль не подвергался капитальному ремонту. В заключение указывают вид ремонта основных агрегатов, либо автомобиля в целом, или же остаточный ресурс и номер очередного технического обслуживания.

Источник

Диагностические параметры и нормативы

Чтобы определить, в каком состоянии находится автомобиль или его элемент, необходимо знать параметры его технического состояния, заданные нормативно-технической документацией предприятия-изготовителя.

Параметры технического состояния (структурными параметрами) — это физические величины (выраженные в миллиметрах, градусах и т.п.), определяющие связь и взаимодействие элементов автомобиля и его функционирование в целом. Например, параметрами технического состояния сопряжения поршень—цилиндр двигателя могут быть размеры сопряженных деталей поршней и цилиндров, которые определяют зазор между ними, овальность и т.п. В процессе эксплуатации параметры технического состояния изменяются от номинального до предельного значения под влиянием различных конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов. Предельные значения структурных параметров обусловлены вероятностью отказов и неисправностей автомобиля и являются в основном значениями технико-экономического характера.

Возможность непосредственного измерения в процессе эксплуатации структурных параметров (износов, зазоров) сопряжений механизмов автомобиля без их разборки весьма ограничена. Поэтому при диагностировании пользуются косвенными признаками, отражающими техническое состояние автомобиля. Эти признаки называются диагностическими параметрами и представляют собой пригодные для измерения физические величины, связанные с параметрами технического состояния автомобиля и несущие информацию о его состоянии.

Диагностический параметр — это мера проявления технического состояния автомобиля и его элементов по косвенным признакам, определяемая количественными значениями.

Диагностическими параметрами могут быть параметры рабочих процессов (мощность, тормозной путь, расход топлива и др.), сопутствующих процессов (вибрация, шум и т.п.) и геометрические величины (зазор, люфт, свободный ход, биение и др.).

Для обеспечения надлежащей достоверности и экономичности диагностирования диагностические параметры должны обладать чувствительностью, однозначностью, стабильностью, информативностью.

Чувствительность диагностического параметра — это отношение его приращения к соответствующему изменению структурного параметра.

Чем больше значение этой величины, тем чувствительнее диагностический параметр к изменению структурного параметра.

Однозначность диагностического параметра определяется монотонно возвращающей или убывающей зависимостью его от структурного параметра в диапазоне от начального до предельного изменения структурного параметра.

Стабильность диагностического параметра определяется дисперсией его значения при многократных измерениях в неизменных условиях при одном и том же значении структурного параметра. Нестабильность диагностического параметра снижает достоверность оценки технического состояния механизма, что в некоторых случаях заставляет отказаться от удобных методов диагностирования. Так, например, именно это является одной из основных причин, по которой площадочные тормозные стенды, несмотря на некоторые их преимущества, не нашли широкого применения на практике. Для определения истинного состояния тормозной системы на таких стендах необходимо проводить целую серию измерений, что представляет определенную трудность.

Информативность диагностического параметра является главным критерием, положенным в основу определения возможности применения параметра для целей диагностирования. Она характеризует достоверность диагноза, получаемого в результате измерения значений параметра.

Рис. Сравнительная схема информативности диагностических параметров: а — информативного (П); б — малоинформативного (П’); в — неинформативного (П»); f1, f2 — функции распределения параметров соответственно исправных и неисправных объектов

Диагностические параметры механизма, как и структурные, являются переменными случайными величинами и имеют соответствующие номинальные и предельные значения. С увеличением пробега автомобиля диагностические параметры могут либо увеличиваться (вибрации и др.), либо уменьшаться (давление масла и т.д.). Существующая связь между диагностическими и структурными параметрами позволяет без разборки автомобиля и его элементов количественно оценить их техническое состояние.

Диагностические нормативы — это количественная оценка технического состояния диагностируемой системы. К ним относятся:

Определение технического состояния системы в данный момент и прогнозирование ее работоспособности в период предстоящей наработки выполняются путем сравнения измеренного значения диагностического параметра с его допустимым значением.

Источник

Параметры комплексного диагностирования автомобилей

1.2. Диагностические параметры

Классификация диагностических параметров (рис. 1.1). В процессе эксплуатации трущиеся сопряжения автомобиля изнашиваются, происходит разрегулировка его систем, узлов и агрегатов, т. е. изменяются значения его структурных параметров, непосредственно характеризующих исправность объекта диагностирования. К ним относят зазоры в сопряжении, величину износа поверхностей детали и другие параметры, измерение которых связано с необходимостью проведения разборочных работ. Это повышает трудоемкость контроля и существенно снижает (иногда на 5-10 %) ресурс контролируемого агрегата. Последнее объясняется появлением дополнительного цикла приработки поверхностей контролируемого сопряжения (рис. 1.2).

Рис. 1.1. Классификация диагностических параметров

Рис. 1.2. Схема изменения структурного параметра в зависимости от пробега

Из всего многообразия возможных диагностических параметров выбирают и используют в практических целях лишь те параметры, которые отвечают требованиям однозначности, стабильности, широты изменения, доступности и удобства измерения, информативности и технологичности. Смысл перечисленных требований графически показан на рис. 1.3.

Требование стабильности устанавливает возможную величину отклонения диагностического параметра от своего среднего значения, характеризующую рассеивание параметра при неизменных значениях структурных параметров и условиях их измерения (рис. 1.3,б).

Требование широты изменения устанавливает диапазон изменения диагностического параметра, соответствующий заданной величине изменения структурного параметра. Чем больше диапазон изменения диагностического параметра, тем выше его информативность. На рис. 1.3,в параметр кривой 6 имеет большую широту изменения диагностического параметра ΔД₄, чем параметр кривой 7 ΔД₅. Аналитически отмеченное условие выражается следующей зависимостью: dД₄/dS>dД₅/dS.

По объему и характеру передаваемой информации диагностические параметры классифицируют на частные, общие и взаимозависимые.

Частные диагностические параметры независимо от других указывают на вполне определенную конкретную неисправность. Например, угол замкнутого состояния контактов определяет зазор в контактах прерывателя.

Общие диагностические параметры характеризуют техническое состояние диагностируемого объекта в целом. Например, люфт на выходном валу коробки перемены передач характеризует общее ее техническое состояние, но не состояние конкретной зубчатой пары.

Взаимозависимые диагностические параметры оценивают неисправность только по совокупности нескольких измеренных параметров. Например, износ поршневых колец определяется давлением в цилиндре в конце такта сжатия, относительными утечками отработавших газов в картер двигателя, наличием «хлопков» в карбюраторе при пуске двигателя.

Естественно, что чем больше измеряемых диагностических параметров, тем шире информация о состоянии объекта, но при этом повышаются трудоемкость и стоимость диагностирования.

По содержанию передаваемой информации диагностические параметры разделяют на три группы: параметры, дающие информацию о техническом состоянии объекта, но не характеризующие его функциональные возможности; параметры, дающие информацию о функциональных возможностях объекта, но не дающие информацию о его техническом состоянии; параметры (комбинированные), дающие информацию как о техническом состоянии объекта, так и о его функциональных возможностях.

Выбор диагностических параметров. Выбор диагностических параметров (табл. 1.3) для оценки технического состояния автомобилей осуществляют из номенклатур, рекомендуемых государственными стандартами (ГОСТ 25478-82, 26048-83, 23435-79, 17 2 2 03-87, 21393-75 и др.), а также другой нормативно-технической документацией.

Таблица 1.3. Номенклатура диагностических параметров автомобилей с бензиновым двигателем

При выборе диагностических параметров можно применять метод, сущность которого заключается в следующем. Выбирают основные структурные параметры Д_i и параметры К_j, 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.

Рассматриваемая задача может решаться по методике, предложенной филиалом НАМИ. Методика носит рекомендательный характер и основана на критерии экономичности диагностирования. Рассматриваемая методика предусматривает три возможных метода диагностирования с помощью внешних традиционных средств, систем встроенных датчиков (СВД) и бортовых систем контроля.

Методика. В ней предлагается для каждого из трех приведенных выше методов диагностирования формула расчета издержек на контроль объекта (автомобиля в целом, агрегата, системы, узла), его профилактический и аварийный ремонты, а также из-за простоев в ремонте.

Для первых двух методов составляют целевые функции, характеризующие зависимость издержек от периодичности диагностирования рассматриваемого элемента автомобиля. Минимум этих функций и дает оптимальную периодичность диагностирования, которая определяет минимальные издержки на эксплуатацию и ремонт элемента, включая и затраты на диагностирование. Для третьего метода диагностирования также предложена формула определения издержек.

Например, пусть для диагностического параметра «Контрольный расход топлива» соответствующие характеристики трех способов диагностирования равны:

1. A=20 руб., B=5 руб., С=5 руб., D=6 руб/ч, t_A=8 ч, t_C=2 ч, t_В=0,25 ч.

₁(τ), С₂(τ) и их составляющих Р_А(τ), Р_С(τ)»>
Таблица 1.4. Значения функций C₁(τ), С₂(τ) и их составляющих Р_А(τ), Р_С(τ)

Источник

Назначение и принципы применения диагностики автомобилей

Понятие, средства и системы технического диагностирования, их классификация. Условия эффективности применения диагностирования, понятия диагностических параметров и диагностических нормативов. Методы, средства и процессы диагностирования автомобилей.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА АВТОМОБИЛЕЙ

Назначение и принципы применения диагностики автомобилей

Основные понятия о диагностике

Для повышения эффективности ТО и ремонта автомобилей требуется индивидуальная информация о их техническом состоянии до и после обслуживания или ремонта. При этом необходимо, чтобы получение указанной информации было доступным, не требовало бы разборки агрегатов и механизмов и больших затрат труда. Индивидуальная информация о скрытых и назревающих отказах позволяет предотвратить преждевременный или запоздалый ремонт и профилактику, а также проконтролировать качество выполняемых работ.

Средством получения такой информации является техническая диагностика автомобилей.

Технической диагностикой называется отрасль знаний, изучающая признаки неисправностей автомобиля, методы, средства и алгоритмы определения его технического состояния без разборки, а также технологию и организацию использования систем диагностирования в процессах технической эксплуатации подвижного состава.

Диагностированием называют процесс определения технического состояния объекта без его разборки, по внешним признакам путем измерения, величин, характеризующих его состояние и сопоставления их с нормативами. Оно обеспечивает систему ТО и ремонта автомобилей индивидуальной информацией о их техническом состоянии и, следовательно, является элементом этой системы. Диагностирование данного объекта (автомобиля, агрегата, механизма) осуществляют согласно алгоритму (совокупности последовательных действий), установленному технической документацией. Комплекс, включающий объект, средства и алгоритмы, образует систему диагностирования.

Объект системы диагностирования характеризуется необходимостью и возможностью диагностирования. В свою очередь, необходимость диагностирования автомобиля определяется закономерностями изменения его технического состояния и затратами на поддержание работоспособности. Возможности диагностирования обусловлены наличием внешних признаков, позволяющих определить неисправность автомобиля без его разборки, а также доступностью измерения этих признаков.

Системы диагностирования (рис. 4.1) делятся на функциональные, когда диагностирование проводят в процессе работы объекта, и тестовые, когда при измерении диагностических параметров работу объекта воспроизводят искусственно. Различают системы универсальные, предназначенные для нескольких различных диагностических процессов, и специальные, обеспечивающие только один диагностический процесс.

Под прогнозированием технического состояния автомобиля понимают определение срока его исправной работы до возникновения предельного состояния, обусловленного технической документацией (ГОСТами, отраслевыми нормативами, заводскими инструкциями). Оценку же технического состояния объекта в прошлом (например, для выявления причины аварийного отказа, повлекшего за собой дорожно-транспортное происшествие) называют ретроспекцией (рис. 4.2). Практические задачи прогнозирования или ретроспекции решают, пользуясь известными закономерностями изменений параметров технического состояния объекта в функции наработки (пробега) путем соответственно их экстраполяции или интерполяции.

Различают диагностирование периодическое и непрерывное. Первое осуществляют через определенные периоды наработки объекта перед ТО или ремонтом автомобиля, а второе при помощи встроенных на автомобиле диагностических средств, в процессе его эксплуатации.

Условия эффективности применения диагностирования

диагностирование автомобиль технический норматив

Эффективность применения диагностирования при различном сочетании перечисленных факторов показана на номограмме (рис. 4.3), которая построена из условия, что суммарные удельные затраты на ремонт, предупредительное обслуживание и диагностирование не превышают суммарных удельных затрат на ремонт и предупредительное обслуживание без диагностирования:

Возможность непосредственного измерения в процессе эксплуатации структурных параметров (износов, зазоров) сопряжений механизмов автомобиля без их разборки весьма ограничена. Поэтому при диагностировании пользуются косвенными признаками, отражающими техническое состояние автомобиля. Эти признаки называются диагностическими параметрами и представляют собой пригодные для измерения физические величины, связанные с параметрами технического состояния автомобиля и несущие информацию о его состоянии. Диагностическими параметрами могут быть: параметры рабочих процессов (мощности, тормозного пути, расхода топлива и др.), параметры сопутствующих процессов (вибраций, шума и т. п.) и геометрические величины (зазоры, люфты, свободные хода, биения и др.). Закономерности изменения диагностических параметров в функции наработки объекта диагностирования аналогичны закономерностям изменения параметров его технического состояния.

Для обеспечения надлежащей достоверности и экономичности диагностирования диагностические параметры должны быть чувствительны, однозначны, стабильны и информативны (рис. 4.4).

Чувствительность диагностического параметра определяется величиной его приращения при изменении параметра технического состояния

Однозначность диагностического параметра означает отсутствие экстремума в диапазоне от начального до предельного значений параметра технического состояния.

Стабильность диагностического параметра определяется вариацией его значений при многократном измерении на объектах, имеющих одну и ту же величину соответствующего структурного параметра. Ее оценивают с помощью среднеквадратичного отклонения:

Нестабильность диагностического параметра снижает его фактическую чувствительность. Поэтому для оценки тесноты связи диагностического параметра со структурным используют отношение:

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

Начальный норматив соответствует величине диагностического параметра новых, технически исправных объектов. В эксплуатации 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 и питания Ян подбирают индивидуально по максимуму экономичности в процессе диагностирования. Это позволяет наиболее полно использовать индивидуальные возможности автомобиля, различные из-за неоднородности производства. Так, например, оптимальный угол начальной установки момента зажигания для одной и той же модели автомобиля может отличаться от среднего на 3—8°. Практически это означает, что, используя в качестве норматива индивидуальное значение Ян, можно значительно повысить мощность и топливную экономичность автомобиля.

В эксплуатации предельный норматив Я„ используют для прогнозирования ресурса конкретных объектов и в случае встроенного, непрерывного диагностирования.

Допустимый норматив 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 межконтрольном пробеге. На основе допустимого норматива ставят диагноз состояния объекта и принимают решение о необходимости профилактических ремонтов или регулировок.

Источник

Параметры комплексного диагностирования автомобилей

3.5. Нормирование и нормативы диагностических параметров

К нормативным значениям диагностических параметров относят номинальное П_н, предельное П_пр и допускаемое П_д значения, которые условно показаны на рис. 3.19 на примере монотонно возрастающей и убывающей функции в зависимости от пробега автомобиля. Эти значения устанавливают заводы-изготовители; их вносят в нормативно-техническую документацию на техническое обслуживание и ремонт автомобиля.

Рис. 3.19. Изменение диагностического параметра, описываемого монотонно возрастающей (а) и убывающей (б) функций в зависимости от пробега t

Номинальное значение параметра соответствует новым, технически исправным автомобилям и их отдельным агрегатам.

Предельное значение параметра соответствует такому состоянию объекта диагностирования, когда его дальнейшая эксплуатация становится технически невозможной или экономически невыгодной.

Допускаемое значение параметра представляет собой ужесточенное предельное значение, до достижения которого обеспечивается заданный уровень вероятности отказа на предстоящем межконтрольном интервале пробега. В системе технического обслуживания допускаемое значение параметра является основным управляющим показателем, а в системе эксплуатации автомобильного транспорта оценка технического состояния по допускаемому значению диагностических параметров практически не применяется.

В первом приближении нормирование номинального значения диагностического (в ряде случаев и структурного) параметра заключается в γ-процентной выбраковке его худших значений. При этом очень важно правильно выбрать значение γ. Его выбирают исходя из результатов анализа, проводимого на соответствие структурных параметров требованиям ТУ и нормативно-технической и конструкторской документации на диагностируемый объект, а также с учетом значимости параметра (влияния его на технические и экономические показатели автомобиля в целом). Диапазон изменения γ может находиться в широком интервале: от сотых долей процента до 10-15 %, причем для параметров, связанных с безопасностью движения автомобиля, он достигает больших значений.

Более точным является метод нормирования номинального значения с учетом погрешности измерения применяемых СТД.

Рис. 3.20. Определение предельного значения параметра по кривой распределения отказов

При отсутствии исходных экономических данных предельные значения диагностических параметров определяют по методике, основанной на статистическом анализе распределения диагностических параметров группы в 25-30 автомобилей, находящихся в характерных условиях эксплуатации. При этом анализируют значения диагностических параметров представительной выборки исправных автомобилей на всем возможном (по критерию технического состояния) интервале пробега автомобилей. В этом случае значения диагностических параметров, соответствующие исправному состоянию объекта, будут иметь распределение вблизи номинального значения, а параметры, соответствующие неисправному состоянию, будут выходить (в основной массе) за пределы выборки измерений. Чем больше отклонение измеренного значения от номинального, тем больше вероятность, что объект попадет в неисправное состояние. Как правило, распределение параметров исправного технического состояния теоретически аппроксимируется нормальным распределением (распределением Гаусса).

Рис. 3.21. Определение предельного значения по теоретическому закону распределения диагностического параметра

Пример. Определить предельное значение параметра «Давление в конце такта сжатия» автомобиля УАЗ-452А. Статистические данные измерения оцениваемого параметра приведены в табл. 3.9.

Таблица 3.9. Результаты измерений параметра «Давление в конце такта сжатия» автомобиля УАЗ-452А

Исходя из данных таблицы выдвигают предположение о нормальном распределении результатов измерений, Для проверки его вычисляют среднее значение выборки

и среднеквадратичное отклонение

Таблица 3.10. Результаты обработки статистических данных по измерению параметра «Давление в конце такта сжатия»

Для вычисления χ 2 составляют табл. 3.10. В колонке 4 таблицы вычислены отношения разности между значениями середины i-гo интервала и средним значением выборки (Р_ср=8,7 кгс/см 2 ) к среднеквадратичному отклонению. В колонке 5 определены значения функции f(t). которые имеются в соответствующих математических таблицах:

Таблица 3.11. Предельные значения основных диагностических параметров легковых автомобилей

( Примечания: 1. Знаком «*» помечено, что в числителе приведены тормозные усилия при частичной загрузке автомобиля, а в знаменателе — при полной загрузке. 2. Знаком «**» помечено, что фары типов Р и CP должны быть отрегулированы так, чтобы плоскость, содержащая левую часть светотеневой границы пучка ближнего света была наклонена к плоскости дорожного полотна на угол 0°53′)

Так как параметр «Давление в конце такта сжатия» не связан с безопасностью дорожного движения и имеет одностороннее ограничение, предельное значение параметра вычисляют по формуле Р_пр=Р_ср-1,65σ=8,7-1,65•0,54=7,8 кгс/см 2 (или 0,78 МПа).

Таблица 3.12. Предельные значения основных параметров диагностирования некоторых грузовых автомобилей

В табл. 3.11, 3.12 приведены предельные значения основных диагностических параметров ряда отечественных легковых и грузовых автомобилей. В основу нормативов положены требования ГОСТ 25478-82, 17.2.2.03-87, РД 37.009.010-85 и других действующих нормативно-технических документов.

Источник