Методы и средства технического диагностирования

По классификационному признаку методы диагностирования делятся на субъективные и объективные. Субъективные методы (органолептические) предполагают оценку с помощью органов чувств диагноста (зрения, слуха, осязания, обоняния) и умозаключительной обработки информации.

Объективная оценка осуществляется посредством специальных СТД – приборов и комплектов стендового оборудования для измерения функциональных и структурных параметров, параметров рабочих процессов, концентрации продуктов износа, виброакустических явлений, которые выдают информацию о техническом состоянии автомобиля, его систем и агрегатов в виде: фиксации значения измеряемого параметра; фиксации отклонения фактического значения параметра от нормативного (предельного и допускаемого); однозначной оценки «да» или «нет» (табл. 4.1).

Таблица 4.1

Диагностические параметры, методы и средства измерения

Диагностические параметры (признаки) и сведения о техническом состоянии автомобиля	Методы и приемы диагностирования	Диагностические и вспомогательные средства
Пробег, проделанные ремонты, эксплуатационный расход топлива и масла, динамические качества	Ознакомление с учетными документами и заявкой водителя	Учетные документы (технический паспорт автомобиля, акт о техническом состоянии)
Вмятины, поломки, задиры, следы подтеканий, дымление, стуки, скрипы, нагрев	Визуальная проверка, прослушивание, измерение температуры	Оптическая и волоконная техника, термопары
Мощность, расход топлива, тормозные силы, пробуксовка сцепления, состав отработавших газов	Измерение рабочих параметров агрегатов и систем автомобиля	Стенды для измерения тяговых, тормозных качеств, для проверки управляемых колес, расходомер топлива, анализатор газов
Потери в трансмиссии, «выбег», усилия на рулевом колесе, рычагах и педалях	Измерение параметров сопутствующих процессов (потерь на трение в агрегатах и узлах автомобиля)	Стенд с беговыми барабанами, динамометры, месдозы
Температура воды, масла, узлов трения, поверхности корпусов агрегатов	Измерение параметров сопутствующих процессов (теплового состояния агрегатов и систем автомобиля)	Термометры, термопары, термосопротивления
Зазоры, люфты, свободные и рабочие ходы, установочные углы	Измерение структурных параметров сопряжений, установочных размеров	Щупы, индикаторы, люфтомеры, линейки

 

Окончание табл. 4.1

 

«Компрессия», разрежение, утечки, прорыв газов, угар масла, давление масла	Измерение параметров сопутствующих процессов (герметичности, давления, угара масла)	Компрессиметр, вакуумметр, расходомер газов, пьезометр, реометр, опрессовочные приспособления
Частота и амплитуда звука, вибрации, биений	Анализ колебательных процессов как параметров сопутствующих процессов	Стробоскоп, виброакустическая аппаратура, стетоскоп
Концентрация продуктов износа в масле	Анализ картерного масла	Спектрограф, микрофотометр, прибор для определения металлов в масле
Отклонение электрических величин	Измерение величин, определяющих работы системы зажигания, контрольных и сигнальных приборов, осветительной сети	Посты с осциллографами, стробоскопические приборы, электронные приборы
Определение нарушений закономерностей изменения напряжения в первичной и вторичной цепях	Приборы и экраны для проверки силы света и направления светового потока фар

 

Рассматриваемые диагностические методы и параметры позволяют каждый в отдельности решать частные вопросы при диагностировании автомобиля, определять техническое состояние отдельных его механизмов, систем, сборочных единиц. Поэтому на практике пользуются несколькими методами и параметрами одновременно или выбирают наиболее достоверный для данного случая.

Контрольно-диагностические операции по определению технического состояния автомобилей можно классифицировать применительно к периодичности и месту их выполнения, назначению и ряду других признаков.

На рис. 4.1 представлена классификация контрольно-диагностических операций с точки зрения методов и средств диагностирования.

Стационарное диагностирование обладает рядом преимуществ по сравнению с диагностированием «на ходу». Стационарное диагностирование позволяет повторять в заданных режимах контрольные испытания, дает возможность широкого применения контрольно-измерительной аппаратуры, допускает выполнение регулировок любой сборочной единицы и механизма, создает удобства и безопасность при диагностировании на режимах работы автомобиля, близких или полностью соответствующих эксплуатационным.

Стационарное диагностирование по объему выполняемых операций и целям диагностирования может быть разделено на комплексное и поэлементное, а выполняться как на специализированных стендах (постах), куда подается автомобиль, так и с помощью переносных диагностических средств, которые могут подаваться к автомобилю.

 

 

Рис. 4.1. Виды диагностирования автомобилей
по технологической принадлежности

 

Цель комплексного диагностирования, проводимого периодически по плану, – измерить основные рабочие параметры автомобиля, определяющие эффективность его эксплуатации и безопасность движения, что для автомобилей, работающих в населенных пунктах на высоких скоростях движения, имеет особо важное значение.

Параметры комплексной оценки следующие: мощность и расход топлива двигателя, коэффициент полезного действия агрегатов трансмиссии и ходовой части, тормозной путь автомобиля и уровень шума в механизмах.

Измерение параметров комплексной оценки автомобиля составляет, как правило, первый этап диагностирования. Если показатели эффективности и безопасности эксплуатации находятся в допустимых пределах, то обычно этим этапом диагностирования и ограничиваются. Если же эффективность механизма (агрегата) или тормозной системы по какому-либо параметру ниже допустимого уровня, то диагностирование продолжается до выявления параметров состояния, которые привели к снижению его эффективности. Начинается второй этап диагностирования – поэлементное диагностирование, детальное обследование технического состояния механизма и выявление причины неисправного сопряжения, которое является причиной нарушения нормальных условий работы механизма, т.е. отклонения параметров эффективности.

Система комплексного диагностирования по своему объему зависит от количества параметров, принятых для определения эффективности автомобиля, пригодности его к дальнейшей эксплуатации. Для автомобиля нужны параметры, охватывающие состояние нескольких его агрегатов и систем, поэтому комплексное диагностирование проводится с применением специализированных стендов, что позволяет автоматизировать и ускорить процесс диагностирования. Но оно может выполняться и не на специализированных постах, а с помощью переносных диагностических приборов и частично при ходовых испытаниях.

Поэлементное диагностирование проводится как на специализированных постах, так и на постах технического обслуживания. Место проведения поэлементного диагностирования при необходимости детального исследования отдельного механизма или системы автомобиля определяется в конкретных условиях исходя из оснащенности хозяйств диагностическими средствами и принятой технологии диагностирования.

На рис. 4.2 представлены современные способы и параметры комплексного диагностирования автомобилей.

 

 

Рис. 4.2. Способы и параметры комплексного диагностирования автомобилей

 

При проведении диагностирования сложных механизмов очень важна рациональная последовательность выполнения контрольно-диагностических операций. Лучше всего соблюдать принцип последовательности «от целого к частному». В конкретном случае для автомобиля этот принцип означает диагностирование от комплексного к поэлементному диагностированию: от системы (агрегата) – к элементам системы (сборочным единицам механизма). Рациональная схема диагностирования автомобиля – одно из важнейших условий экономической эффективности внедрения диагностирования в практику автомобильных хозяйств.

В процессе эксплуатации в агрегатах и системах автомобиля может возникнуть значительное количество неисправностей, большая часть которых непосредственно или косвенно влияет на его мощностные и экономические параметры. Эти неисправности могут быть объединены в определенные группы, например по последствиям их возникновения, и представлены в виде «укрупненных неисправностей».

 

4.3.1. Диагностирование на стендах проверки
тягово-экономических показателей автомобилей

Тягово-экономические показатели автомобиля непосредственно связаны с мощностными показателями двигателя, техническим состоянием его систем. Так, в процессе эксплуатации может происходить снижение эффективной мощности двигателя и увеличение расхода топлива на 25-30 % в основном (на 70 %) по причине разрегулирования в его системах зажигания, питания и газораспределения.

Диагностирование тягово-экономических показателей автомобиля и мощностных показателей двигателя непосредственно на автомобиле осуществляется на специальных тормозных стендах с беговыми барабанами бестормозными методами посредством малогабаритных приборов.

Динамометрический тормозной стенд с беговыми барабанами состоит из роликового узла, включающего в себя беговые барабаны (ролики), тормозное устройство, инерционные массы, колонку с контрольно-измерительной аппаратурой и установку для отсоса отработавших газов. Дополнительно в состав стенда могут входить вентилятор, расходомер топлива, самописец для записи диаграммы силы тяги или мощности, развиваемой автомобилем на ведущих колесах.

Стенды позволяют воспроизводить режимы работы двигателя и трансмиссии, близкие к дорожным, и измерять скорость, силу тяги или мощность, передаваемую ведущими колесами автомобиля на ролики стенда, время и путь разгона (выбега), расход топлива, потери мощности в трансмиссии.

Технологическая последовательность работы на стендах с беговыми барабанами следующая:

1. Автомобиль устанавливается на стенд, прогревается до нормального эксплуатационного режима, а затем двигатель и агрегаты трансмиссии прослушиваются на всех передачах и режимах. 2. Определяется и регулируется оптимальный угол опережения зажигания с помощью СТД двигателя и системы электрооборудования. 3. Определяется максимальная мощность или сила тяги на ведущих колесах. 4. Замеряется время разгона и выбега автомобиля. 5. Проверяются удельный расход топлива и работа спидометра. 6. Производится съезд автомобиля со стенда.

Номенклатура операций и последовательность их выполнения могут быть скорректированы в зависимости от возможности СТОА (наличия того или иного оборудования) и желания (заявки) владельца автомобиля.

Указанные операции выполняются на стенде в соответствии с инструкцией. При этом должны соблюдаться определенные правила, способствующие повышению достоверности результатов диагностирования.

К испытаниям в режиме максимальной мощности двигателя не рекомендуется допускать автомобили с пробегом ниже 5 тыс. км. Перед испытаниями (особенно длительными) целесообразно поднять давление воздуха в шинах ведущих колес примерно на 50 %; необходимо довести до нормы натяжение ремня вентилятора, а заслонку воздушного фильтра установить в положение «лето»; проверить наличие необходимого количества охлаждающей жидкости, масла и топлива, а в начале прогрева двигателя и трансмиссии автомобиля до рабочей температуры 353–363 ^оК при закрытых жалюзи и отключенном вентиляторе убедиться, что давление масла в смазочной системе двигателя находится в норме.

В процессе испытания отклонение номинальной скорости вращения коленчатого вала не должно превышать ±100´1/60 с^-1. Передачу и скорость, на которой проводится испытание автомобиля, выбирают исходя из скоростной характеристики автомобиля и диапазона регулирования тормозного устройства стенда.

Следует иметь в виду, что ориентировочные потери мощности (разность между мощностью двигателя и мощностью, поглощаемой тормозом стенда, за счет суммы внутренних потерь в трансмиссии автомобиля и вращающихся деталях (узлах) стенда) при испытаниях легковых автомобилей на тормозных стендах с диаметром роликов 200–320 мм составляют 20–40 %.

При отличии климатических условий от нормальных (давление 1013 ГПа, температура 293 ^оК) результаты измерения мощности корректируются умножением их значений на поправочный коэффициент, определяемый по номограмме.

Время разгона автомобиля целесообразно измерять между двумя значениями скорости (например, с 40 до 100 км/ч), выбирая интервал скоростей так, чтобы исключить момент переключения передач. Расход топлива рекомендуется измерять при скоростях 80, 100 и 120 км под нагрузкой, соответствующей массе автомобиля в снаряженном состоянии. Проверку спидометра (путем сравнения показаний спидометра проверяемого автомобиля с показаниями измерителя скорости стенда) производят при скоростях 40, 60, 80 и 100 км. Во время проверки ведущие колеса не должны быть нагружены тормозом стенда.