Исследование особенностей технической эксплуатации двигателей легковых автомобилей Merсedes (стр. 5 из 11)

Важнейшее требование к диагностированию – возможность оценки состояния объекта без его разборки.

Диагностика решает три основные типа задач по определению состояния объектов диагноза.

К первому типу относятся задачи по определению состояния, в котором находится объект в настоящий момент времени (задачи диагноза – от гр. diagnosis – распознавание, определение), ко второму – задачи по предсказанию состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент времени (задачи прогноза – от гр. prognosis – предвидение, предсказание), к третьему – задачи по определению состояния, в котором находился объект в некоторый момент времени в прошлом (задачи генезиса – от гр. genesis – происхождение, возникновение). Задачи первого типа относят к технической диагностике, второго – к технической прогностике (или, как чаще говорят, к техническому прогнозированию), а третьего – к технической генетике.

Основными задачами диагностики применительно к автомобилям являются:

-выявление автомобилей (из числа эксплуатируемых), техническое состояние которых не соответствует требованиям безопасности движения;

-определение неисправностей, для устранения которых необходимы регулировочные либо ремонтные работы (если для устранения неисправности необходимы большие затраты рабочего времени, то такие работы выполняются перед ТО);

-выявление или уточнение перед ТР причины отказа или неисправности;

-контроль качества ТО и ТР;

-прогнозирование ресурса исправной работы узлов, агрегатов и автомобилей в целом;

-сбор, обработка и выдача информации, необходимой для управления производством;

-установление в отдельных случаях технического состояния автомобиля, в котором он находился в прошлом, например перед аварией (техническая генетика).

Диагностика технического состояния автомобилей по назначению, периодичности, перечню выполняемых работ, трудоемкости и месту в технологическом процессе ТО и ТР разделяется на общую (Д-1) и поэлементную (Д-2).

В настоящее время принято выделять три основные группы методов, классифицированных в зависимости от вида диагностических параметров (рис.).

Рис. Классификация методов диагностирования автомобилей

Средства технического диагностирования (СТД) представляют собой технические устройства, предназначенные для измерения текущих значений диагностических параметров. Они включают в себя в различных комбинациях следующие основные элементы: устройства, задающие тестовый режим; датчики, воспринимающие диагностические параметры и преобразующие их в сигнал, удобный для обработки или непосредственного использования; измерительное устройство и устройство отображения результатов (стрелочных приборов, цифровая индикация, экран осциллографа). Кроме того, СТД может включать в себя устройства автоматизации задания и поддержания тестового режима, измерения параметров и автоматизированное логическое устройство, осуществляющее постановку диагноза.

Результаты диагноза могут автоматически заноситься в запоминающее устройство для хранения или последующей передачи в управляющий орган.

Средства технического диагностирования можно разделить на три вида по их взаимодействию с объектом диагностирования (автомобилем): внешние, встроенные (бортовые) и устанавливаемые на автомобиль (рис.).

Рис. Классификация средств технического диагностирования

Наличие таких средств позволяет своевременно выявлять наступление предотказных состояний и назначать проведение предупредительных воздействий по фактическому состоянию, обеспечивая тем самым полное использование ресурса деталей и агрегатов.Комплексным параметром эффективности работы автомобиля или двигателя могут служить мощность, топливная экономичность, тяговое усилие на ведущих колесах автомобиля.

Общий процесс технического диагностирования включает в себя (рис.): обеспечение функционирования объекта на заданных режимах или тестовое воздействие на объект; улавливание и преобразование с помощью датчиков сигналов, выражающих значения диагностических параметров, их измерение; постановку диагноза на основании логической обработки полученной информации путем сопоставления с нормативами.

Рис. Схема процесса диагностирования

Мощность на ведущих колесах автомобиля, как комплексный параметр, характеризует функциональную способность агрегатов и узлов автомобиля, обеспечивающих его тяговые качества. Это особенность параметра, которая позволяет при минимальных затратах времени и трудоемкости получить данные, характеризующие объем работ по ТО или необходимость проведения поэлементной диагностики.

Предельные значения мощности на ведущих колесах различны для каждой марки автомобиля и зависят также от конструкции стенда с беговыми барабанами. Мощность на ведущих колесах автомобиля дает мало информации о техническом состоянии отдельных деталей. Для увеличения объема информации следует использовать возможности стенда определять потери мощности в трансмиссии, мощность, затрачиваемую на компрессирование двигателя, а также подвергать анализу вибрации и акустические явления, сопровождающие работу агрегатов.

Неисправности и отказы по двигателю в основном возникают в кривошипно-шатунном и газораспределительном механизмах, в системах зажигания, питания, охлаждения и смазки. Поэтому основное внимание при диагностике и обслуживании двигателя следует уделять указанным механизмам и системам.

Во время работы двигатели подвергаются естественному износу, и после определенного пробега возникает потребность в ремонте или замене деталей. Различные параметры двигателей разных марок и нагрузки формируются произвольно, поэтому заранее определить этот пробег невозможно, необходимо регулярно контролировать степень износа.

Износ двигателей в первую очередь проявляется в нарушении герметичности поршневых колец, клапанов и уплотнении цилиндров. При этом снижается давление сжатия, ухудшается наполнение цилиндров, возрастает расход масла, снижается разрежение во впускном трубопроводе, повышается расход топлива, снижается мощность, изменяются объемный КПД, крутящий момент и т.д. Следует учитывать, что все современные автомобильные двигатели являются многоцилиндровыми, поэтому надо обращать внимание не только на характеристики двигателя, но и на состояние отдельных цилиндров.

Неодинаковую работу цилиндров можно объяснить частично механическими дефектами, частично неисправностью электрооборудования. В практике чаще всего встречаются следующие неисправности: различная мощность искры в отдельных цилиндрах. Различная герметичность клапанов и поршневых колец; неисправности распределительного механизма, возникающие вследствие износа; неправильная сборка и регулировка; неисправности в системе питания. Устранение любой из перечисленных неисправностей упрощается, если измерения дают возможность определить ее в конкретном цилиндре.

Чтобы повысить разрешающую способность диагноза, необходимо замерить мощность, затрачиваемую на компрессирование двигателя, т. е. прокручивание коленчатого вала при выключенном зажигании и скорости 30 км/ч.

Сопоставление мощностей на колесах и компрессирования позволяет определить вид технического воздействия для каждого автомобиля. Сочетание высокой компрессии и низких тяговых показателей свидетельствует о необходимости регулировок систем двигателя. При низкой компрессии и плохих тяговых показателях нужно ремонтировать двигатель.

В случае падения мощности двигателя более 10 % номинальной определяют разность мощности по цилиндрам.

На рис. 4.12 показана общая схема поэлементного диагностирования дизельного двигателя. Как видно из рисунка, технология поиска неисправностей осуществляется в три этапа. На первом этапе выполняются подготовительные операции, без выполнения которых нельзя проверять техническое состояние двигателя по комплексным параметрам. На втором этапе проверяется двигатель по комплексным параметрам. Если они соответствуют допустимым значениям — диагностирование прекращается. На третьем этапе проводится поиск неисправностей. Он необходим в том случае, когда все пли один из комплексных параметров не соответствует допустимым значениям. Проверка технического состояния систем и узлов осуществляется в определенной последовательности, которая зависит от комбинаций количественных характеристик комплексных показателей. После регулировочных работ или работ, связанных с заменой детали, повторяют контроль комплексных показателей. В зависимости от их значений диагностирование продолжается или прекращается.

По количественным значениям комплексных параметров можно сделать заключение об исправности двигателя. Для определения характера неисправности и ее местонахождения используются частные параметры. К ним относятся прежде всего; величина компрессии в цилиндрах; давление газов в цилиндрах в конце такта сжатия; относительная утечка воздуха, подаваемого в цилиндры под давлением; количество газов прорывающихся в картер двигателя; интенсивность выгорания масла; концентрация железа в масле, взятом из картера; характер и место шумов и стуков, определяемых стетоскопом; акустические сигналы, анализируемые специальной виброакустической аппаратурой; количество окиси углерода в отработавших газах; давление масла в системе смазки.

Рис. 417. Схема поэлементного диагностирования дизельного двигателя

С помощью перечисленных параметров можно оценить техническое состояние цилиндро-поршневой группы, кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов, степень исправности систем зажигания и питания. Между механизмами и узлами двигателя существует функциональная взаимосвязь: параметры одного из них могут характеризовать состояние другого. Вместе с тем они неодинаково влияют на работу двигателя. Поэтому очень важно знать рациональную последовательность (см. рис. 4.11) определения частных параметров в процессе диагностирования, чтобы кратчайшим путем приблизиться к месту неисправности, быстрее распознать ее. Как указывает С. М. Грибенко, наиболее целесообразная последовательность измерений и анализов диагностических параметров составляет сущность алгоритма диагностики.