Диагностика технического состояния автомобилей

Постановка диагноза, когда производится поиск неисправности  у сложного механизма, системы и  используются несколько диагностических  параметров, значительно сложнее. Для решения задачи постановки диагноза в этом случае необходимо на основе данных о надежности объекта выявить связи между его наиболее вероятными неисправностями и используемыми диагностическими параметрами. Для данной цели в практике диагностирования автомобилей применяют диагностические матрицы.

Диагностическая матрица представляет собой логическую модель, описывающую связи между  диагностическими параметрами S и возможными неисправностями А объекта (рис. 5.6).

Единица в месте  пересечения строки и столбца  означает возможность существования  неисправности, а ноль — отсутствие такой возможности. С помощью  представленной на рисунке диагностической матрицы решается задача локализации одной из трех возможных неисправностей объекта с помощью четырех диагностических параметров. Физический смысл решения задачи заключается в определении соответствия полученной комбинации диагностических параметров, вышедших за норматив, существованию одной из неисправностей. Так, в рассматриваемом примере имеем: неисправность А, возникает в случае одновременного выхода за норматив параметров S, и S3, неисправность А2 — параметров S, и S4, и неисправность А3 — параметров S3 и S . Диагностические матрицы являются основой автоматизированных логических устройств, применяемых в современных средствах технического диагностирования.

Средства технического диагностирования

Средства технического диагностирования (СТД) представляют собой технические устройства, предназначенные для измерения количественных значений диагностических параметров. В их состав входят 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 (стрелочные приборы, 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.

СТД по их взаимодействию с объектом диагностирования можно разделить на три вида (рис. 5.7).

Внешние СТД, т. е. не входящие в конструкцию автомобиля, в зависимости от их устройства и  технологического назначения могут быть стационарными или переносными. Стационарные стенды устанавливаются на фундаменты, как правило, в специальных помещениях, оборудованных отсосом отработавших газов, вентиляцией, шумоизоляцией. Переносные приборы используются как в комплексе со стационарными стендами, так и отдельно для локализации и уточнения неисправностей на специализированных участках и постах ТО и ремонта.

Встроенные (бортовые) СТД включают в себя входящие в  конструкцию автомобиля датчики, устройства измерения, микропроцессоры и устройства отображения диагностической информации. Простейшие встроенные СТД представляют собой традиционные приборы на панели (щитке) перед водителем, номенклатура которых на современных автомобилях постоянно расширяется за счет введения новых СТД, особенно электронных, обеспечивающих контроль состояния все усложняющихся элементов конструкции автомобилей. Более сложные встроенные СТД позволяют водителю постоянно контролировать состояние элементов привода и рабочих механизмов тормозной системы, расход топлива, токсичность отработавших газов в процессе работы и выбирать наиболее экономичные и безопасные режимы движения автомобиля или своевременно прекращать движение при возникновении аварийной ситуации.

Наличие таких  средств позволяет своевременно выявлять наступление предотказных состояний и назначать проведение предупредительных воздействий по фактическому состоянию.

Широкое использование  встроенных СТД на автомобилях массового  выпуска ограничивается их надежностью  и экономическими соображениями. В связи с этим в последние годы получили распространение вместо встроенных СТД так называемые устанавливаемые СТД (УСТД), которые отличаются от встроенных конструктивным исполнением средств обработки, хранения и выдачи информации, выполняемых в виде блока, который устанавливается на автомобиль периодически. Поскольку плановые и заявочные диагностирования автомобиля проводятся относительно редко, это позволяет иметь значительно меньшее количество УСТД по сравнению со встроенными, что экономически выгоднее.

УСТД изготавливаются  на базе электронных элементов. Это  позволяет эффективно использовать ЭВМ для обработки получаемой диагностической информации о техническом  состоянии автомобилей и ее дальнейшего  использования для решения задач  управления производством ТО и ремонта автомобилей.

Источник: www.usecar.ru

Как правило, электрогидравлический  инжектор имеет топливную и масляную секции, разделенные между собой  в головке блока цилиндров  при помощи уплотнительных колен. Масло  к инжектору подается под высоким  давлением (до 30 МПа) насосом высокого давления системы гидравлического управления через аккумулятор, где поддерживается постоянное давление. Величина высокого давления масла контролируется клапаном регулятора давления впрыска, управляемым сигналами от электронного блока управления (ЭБУ). На основе сигналов с датчиков (положение распредвала и частоты вращения, температуры воздуха, температуры охлаждающей жидкости, давления и расхода воздуха, положения акселератора, усилия на рабочем органе, состава отработавших газов и др.) ЭБУ формирует управляющий сигнал, который подается на соленоид, управляющий клапаном электрогидравлического инжектора. Этот клапан открывает подачу масла высокого давления с аккумулятора, которое перемещает плунжер внутри топливной секции инжектора, создавая высокое давление впрыска. Диагностирование рассматриваемой топливной системы выполняется через тестирование ее на мониторе постоянного действия: проверяется техническое состояние всех датчиков сравнением выходных сигналов с эталонными; оценивается нагрузочный режим; контролируются системы топлива; смазки и охлаждения.

В течение работы двигателя ЭБУ автоматически  проводит тестирование его работоспособности  и при обнаружении отклонений в функционировании систем устанавливает  неисправность, а в критических ситуациях приводится в действие аварийное управление. Кроме того, память ЭБУ фиксирует время всех экстремальных событий.

Тестирование  по запросу оператора проводится при отключенном (оценка электрических  цепей) и работающем двигателе (оценка работоспособности регулятора давления впрыска, насоса масла высокого давления, системы контрольного давления впрыска, инжектора и т.д.). При оценке состояния инжектора ЭБУ управляет подачей топлива и определяет мощность каждого цилиндра. Эта проверка позволяет выявить неисправности и других систем, влияющих на мощность двигателя. 
Диагностика систем двигателя внутреннего сгорания

Уровень масла  в картере двигателя всегда должен находиться у верхней метки указателя. Интенсивность изменения уровня масла во многом зависит от технического состояния двигателя. Расход масла не должен быть более 3,5% израсходованного топлива для карбюраторных двигателей и 5% для дизельных. При проверке уровня масла необходимо обращать внимание и на качество масла. Основное внимание при этом уделяют его прозрачности и отсутствию капель охлаждающей жидкости. Объективно качество масла оценивают методом спектрального анализа, когда пробу масла сжигают в высокотемпературном пламени и с помощью спектрографа регистрируют продукты износа. Полученные результату подвергают качественному и количественному анализу. Качественный анализ состоит в обнаружении спектральных линий, которые свидетельствуют о присутствии в масле металлов, а количественный — в определении интенсивности почернения спектральных линий. Присутствие в масле железа говорит об износе цилиндров, алюминия — поршней, хрома — колец, свинца — подшипников коленчатого вала и т.д. Кварц, оксиды алюминия характеризуют работоспособность воздухоочистителя или герметичность воздушного тракта, а также эффективность работы маслоочистителей. По изменению числа элементов, входящих в состав присадок, оценивают пригодность масла для дальнейшей эксплуатации.

Большое значение имеют способ и методика взятия проб на глубине 30-35 мм через отверстие  маслоизмерительного щупа.

Проверка системы  смазки включает и проверку работы масляного фильтра тонкой очистки. При температуре не ниже 70 °С ротор  исправной центрифуги должен вращаться  не менее 35 с после включения двигателя.

От технического состояния системы охлаждения во многом зависят топливная экономичность, мощность и надежность двигателя. Температура охлаждения жидкости должна поддерживаться в пределах 85-95 °С. При указанном режиме двигатель развивает максимальную мощность, имеет минимальный расход топлива и наименьшие износы.

Кроме температуры  охлаждающей жидкости, контролируются герметичность системы охлаждения, натяжение ремня привода вентилятора  и разность температур верхнего и  нижнего бачков. Для проверки натяжения  ремня вентилятора необходимо нажать на ремень в центре между шкивами с силой 30-40 Н и замерить прогиб, который не должен превышать 15—20 мм.

Уменьшение температурного перепада по сравнению с нормой (8-12 °С) свидетельствует о наличии  накипи или загрязнении радиатора.

Герметичность системы охлаждения проверяют путем подачи воздуха под давлением 0,15 МПа через заливную горловину. После прекращения подачи воздуха фиксируют интенсивность падения давления (за 10 с оно должно падать не более чем на 0,01 МПа).

Определяем приращение параметров и остаточный ресурс.

Остаточный ресурс двигателя принимаем по предельному  расходу масла на угар.

Локализацию конкретных неисправностей при оценке работоспособности  двигателя можно осуществить  через диагностическую матрицу.

Диагностирование  работающего двигателя в целом производится по эффективной мощности, удельному расходу топлива, составу выхлопных газов и акустическим признакам. При допустимых значениях контролирующих параметров прогнозируется работоспособность двигателя на объекте и соответственно при предельных или при значениях остаточного ресурса менее наработки до первого технического обслуживания диагностируются его системы.

Наибольшее количество возможных неисправностей связано  с топливной аппаратурой, о чем  свидетельствует диагностическая  матрица. Последовательность выполняемых операций при оценке технического состояния топливной аппаратуры дизельного двигателя при его трудном запуске: проверка состава и объема топлива; прокачка топливной системы, удаление воздуха; проверка давления, развиваемого топливным насосом высокого давления, и давления впрыска топлива; оценка степени загрязненности воздушного фильтра; проверка угла опережения впрыска.

При допустимых значениях параметров, оценивающих  техническое состояние топливной  аппаратуры, и трудном запуске  двигателя проверяется герметичность цилиндра по давлению сжатия. При его значениях ниже допустимых пределов проверяются цилиндропоршневая группа и газораспределительный механизм по дополнительным параметрам, оценивающим техническое состояние этих систем. Трудность запуска также связано из-за заниженной частоты вращения коленчатого вала двигателя.

Поиск возможных  неисправностей при легком запуске  двигателя начинается с анализа  показаний приборов, характеризующих  его работоспособность, и акустических признаков неисправностей.

По давлению масла оценивают состояние кривошипно-шатунного  механизма и системы смазки. Снижение давления масла из-за изнашивания  сопряжений кривошипно-шатунного механизма  оценивается посредством акустических признаков. Стуки слышны без приборов, но для лучшего восприятия их прослушивают стетоскопом или фонендоскопом. Стук коленчатого вала с изношенными коренными подшипниками глухого тона xoponio слышен вблизи разъема с картером, а в изношенных шатунных подшипниках — резкий стук в зоне верхнего положения шатунной шейки коленчатого вала. Стук в шатунных подшипниках легко можно определить, отключая поочередно цилиндры. В неработающем цилиндре он значительно усиливается. Стук поршневых пальцев в изношенных гнездах — редкий, в зоне цилиндров ближе к головке блока. Отсутствие стуков в кривошипно-шатунном механизме при низком давлении масла указывает на неисправность системы смазки.

Отклонение показаний  указателя охлаждающей жидкости от оптимальной величины отражает неисправность  системы охлаждения. Выявление конкретной неисправности производится по другим диагностическим параметрам, характеризующим ее работоспособность.

При затруднении  определить неисправность по комбинации диагностических параметров проводится углубленное диагностирование с  возможностью постановки диагноза по одному параметру. Например, при нарушении герметичности цилиндра неисправность определяют по месту выхода воздуха, подаваемого под давлением в цилиндр.