Перечислите способы диагностирования кп и рк кратко опишите особенности каждого способа

Обновлено: 02.07.2024

Органолептические методы

Органолептический метод (органо- + греч. leptikos – способный взять, воспринять) основан на анализе информации, воспринимаемой органами чувств человека (зрение, обоняние, осязание, слух) без применения технических измерительных или регистрационных средств. Эта информация не может быть представлена в численном выражении, а основывается на ощущениях, генерируемых органами чувств. Решение относительно объекта контроля принимается по результатам анализа чувственных восприятий. Поэтому точность метода существенно зависит от квалификации, опыта и способностей лиц, проводящих диагностирование. При органолептическом контроле могут использоваться технические средства, не являющиеся измерительными, а лишь повышающие разрешающие способности или восприимчивость органов чувств (лупа, микроскоп, слуховая трубка и т.п.).

Практический опыт показывает, что невозможно заменить механика с его субъективизмом, основанном на знании особенностей эксплуатации и ремонта оборудования. Этот метод является первым уровнем решения задач диагностирования. Стандартами, использование органолептического метода контроля не регламентируется, однако в практике работы служб технического обслуживания он применяется повсеместно. Основываясь на опыте эксплуатации металлургических машин накопленным рядом фирм, данный метод интерпретируется следующим образом.

Основные органолептические методы, используемые при оценке технического состояния механического оборудования.

Анализ шумов механизмов проводится по двум направлениям:

1.1 Акустическое восприятие, позволяющее оценивать наиболее значимые повреждения, меняющие акустическую картину механизма. Весьма эффективно при определении повреждений муфт, дисбаланса или ослабления посадки деталей, обрыве стержней ротора, ударах деталей. Диагностические признаки – изменение тональности, ритма и громкости звука.

1.2 Анализ колебаний механизмов. В этом методе механические колебания корпусных деталей преобразуются в звуковые колебания при помощи технических или электронных стетоскопов. Электронные средства позволяют расширить возможности человеческого восприятия.

Восприятие вибрации основано на тактильном анализе (как реакции соприкосновения), как и контроль температуры. Значения параметров вибрации субъективно оценить нельзя. Возможен сравнительный анализ вибрации. Абсолютная оценка практически всегда содержит грубые ошибки из-за различных ощущений человека и широкого спектрального состава вибрации. В высокочастотном диапазоне возможности человека по восприятию вибрации ограничены. В низкочастотном диапазоне возможности человека по восприятию вибрации существенно различаются из-за различного уровня подготовки.
Визуальный осмотр механизма предоставляет большую часть информации о техническом состоянии. Осмотр может проводиться в динамическом режиме (при работающем механизме) и в статическом (при остановленном механизме).
Методы осязания используются при оценке волнистости, шероховатости, качестве смазочного материала, его вязкости, пластичности, наличии посторонних включений, для оценки шероховатости поверхности поврежденных деталей.

Компьютерная диагностика

Любой тягач – это, прежде всего, сложная электронная система, состоящая из множества узлов и схем. Выход из строя любой из них влечёт за собой неисправность всего механизма, нарушение в функциональности грузового автомобиля. Однако для оценки рабочего состояния электроники требуется спецоборудование:

мотор-контроллеры;
сканеры;
тестовые системы.

Первые позволяют провести общую диагностику грузовика. Мотор-контроллер является универсальной системой для выполнения газоанализа, замера показателей компрессии и давления топливной жидкости. Сканеры скомбинированы на основе осциллографов, мультиметров и микрокомпьютеров. Эти приспособления оснащены базой на взаимозаменяемом картридже, что подбирается для разных марок грузовых авто.

Тестовые системы – это не что иное, как ПК или ноутбук, оснащённые специальной программой и соединительным кабелем. В последний встроен миниатюрный контроллер с протоколами. На ноутбук поступает информация об ошибках. При помощи специальных программ их удаётся расшифровать, тем самым определив работоспособность транспортного средства.

Состоит данная диагностика из нескольких этапов. В начале определяются коды с ошибками. Эти сведения обязательно проверяются, обследуются электрика грузового автомобиля на предмет исправности, генератор, контактные группы, АКБ. После этого при помощи сканера отображаются сведения в режиме онлайн. Они подвергаются анализу, по результатам которого определяются характер и сам факт наличия поломки в грузовой машине.

Приборные методы

Наряду с органолептическими методами при техническом диагностировании используются приборные методы, позволяющие получить количественную оценку измеряемого параметра. Диагностирование с применением приборов основано на получении информации в виде электрических, световых, звуковых сигналов, отображающих изменение состояния объекта. В зависимости от физической природы измеряемых параметров различают:

Механический метод – основан на измерении геометрических размеров, зазоров в сопряжениях, давлений и скорости элементов. Применяется при количественной оценке износа деталей, установлении люфтов и зазоров в сопряжениях, давлениях в гидро- и пневмосетях, сил затяжки резьбовых соединений, номинальной скорости привода. Используется разнообразный мерительный инструмент и приборы: линейки, штангенциркули, щупы, шаблоны, индикаторы перемещения часового типа, динамометрические ключи, ключи предельного момента, манометры.
Электрический метод (ваттметрия) заключается в измерении: силы тока, напряжений, мощности, сопротивлений и других электрических параметров. Метод позволяет по косвенным параметрам установить техническое состояние механизма. Средства для реализации: амперметры; вольтметры; измерительные мосты; датчики: перемещений, крутящих моментов, давлений; тахогенераторы; термопары.
Тепловой метод (термометрия) – основан на измерении температурных параметров диагностируемого объекта. С помощью термометрии определяются: деформации, вызываемые неравномерностью нагрева, состояние подшипниковых узлов, смазочных систем, тормозов, муфт. Используются: термосопротивления, термометры, термопары, термоиндикаторы, термокраски, тепловизоры.
Виброакустические методы (виброметрия) основаны на измерении упругих колебаний, распространяющихся по узлам в результате соударения движущихся деталей при работе механизмов. Область применения: оценка и контроль механических колебаний; определение, распознавание и мониторинг развития повреждений в деталях и конструкциях. Используются: шумомеры, виброметры, спектроанализаторы параметров виброакустического сигнала.
Методы анализа смазки основаны на определении вида и количества продуктов изнашивания в масле. Применяются способы: колориметрический, полярографический, магнитно-индукционный, радиоактивный и спектрографический.
Методы неразрушающего контроля: магнитные, вихретоковые, ультразвуковые, контроля проникающими веществами, радиационные, радиоволновые. Методы используются для определения целостности отдельных деталей механизма.

Классификация диагностических приборов может быть проведена по следующим признакам: цифровые и аналоговые, показывающие и сигнализирующие, универсальные и специализированные, стационарные и переносные и др.

Однако, все средства технического диагностирования, используемых для диагностики механического оборудования, по уровню решаемых задач и приборной реализации можно разделить на: портативные, анализаторы и встроенные системы.

Портативные средства технического диагностирования реализуют измерение одного или нескольких диагностических параметров, характеризуются малыми габаритами и отсутствием обмена данных с компьютерными системами (рисунок 40). К их преимуществам относятся: быстрота процесса измерения, простое обслуживание и управление, оперативное и наглядное получение информации в виде одиночного результата, низкая стоимость. Область применения – оперативный контроль технического состояния оборудования работниками ремонтных служб и технологическим персоналом.

(б)

Рисунок 40 – Портативные приборы: а) электронный стетоскоп; б) виброметр; в) тахометр; г) пирометр

Анализаторы позволяют выполнить не только измерение, но и детальный анализ диагностических параметров. На основании полученной информации проводится обнаружение повреждений на ранней стадии развития. Среди данного класса средств технического диагностирования необходимо выделить спектроанализаторы вибрации, тепловизоры, анализаторы напряжения (рисунок 41). Переносной прибор выступает в роли мобильного устройства для сбора и предварительного анализа данных, а компьютер и программное обеспечение позволяет проводить более глубокие исследования на основе анализа трендов и экспертных систем. Применение анализаторов оправдано при специализации процессов контроля, высокой квалификации специалистов, необходимости обеспечения качества проводимых измерений. Область применения – специализированные подразделения промышленных предприятий по экспертизе технического состояния, наладке механического оборудования.

(б)

(в)

(г)

Встроенные системы используются при необходимости постоянного контроля технического состояния оборудования. Основные задачи: защита оборудования от ненормативных режимов работы, мониторинг технического состояния, диагностирование состояния оборудования, использование комплекса диагностических параметров (рисунок 42). Основные направления развития: контроль комплекса диагностических параметров; использование персональных компьютеров при обработке однотипной информации; блочный принцип построения; универсальность.

Рисунок 42 – Структурная схема стационарной системы контроля вибрационных параметров

В случае контроля одного параметра (обычно вибрации), устанавливается блок контроля, измеряющий и сравнивающий текущее и заданное значение параметра. При превышении заданного уровня включается звуковая или световая сигнализация; возможна остановка оборудования.

Если количество точек возрастает, их контроль однотипен и выполняется по определённой программе, наиболее целесообразным является соединение измерительной (датчики, линии связи, предусилители) и вычислительной (персональный компьютер) систем. При одновременном контроле нескольких взаимодополняющих параметров по одному агрегату используют блочный принцип, основанный на единой элементной базе и конструкторском решении. Наиболее характерно данное построение для механизмов роторного типа. Контролируемые диагностические параметры: параметры вибрации корпусов подшипников, биения вала, орбита движения вала, частота вращения, температура смазочного материала. Сигнализирующая система встроенного контроля предполагает участие оператора и дополнительный спектральный анализ для точной постановки диагноза.

Использование стационарной системы контроля для защиты оборудования от превышения нормативных параметров работы обосновано лишь в случае недоступности оборудования для осмотра.

Высокая стоимость – один из недостатков встроенных систем, определяется не только стоимостью аппаратной части, но и затратами на поддержание системы в работоспособном состоянии. Это ограничивает объём использования встроенных систем 10% эксплуатируемого оборудования.

Особенности выполнения визуального осмотра

Это ещё одна мера в комплексной диагностике, что направлена на оценку состояния и исправности автомобиля. Стоит отметить, что грузовик должен осматривать исключительно опытный мастер. Целью визуальной диагностики являются определение исправности машины и отдельных её частей (кузова, кабины, деталей оперения, колёсной базы), оценка необходимости их ремонта или замены. Также уделяется внимание подкапотному пространству грузового автомобиля, выяснение видимых и явных дефектов.

Вопросы для самостоятельного контроля

В чём заключается основное отличие органолептических и приборных методов диагностирования?
Перечислите органолептические методы диагностирования, их достоинства и недостатки.
Какие приборные методы используются для диагностирования механического оборудования?
Приведите примеры объектов диагностирования при использовании механических и электрических методов диагностирования.
Для каких объектов диагностирования применяют вибрационные и тепловые методы диагностирования?
Какие задачи диагностирования решаются при использовании анализа смазки и неразрушающего контроля?
Назначение, особенности и область применения портативных средств диагностирования.
Основные особенности и область применения анализаторов при диагностировании механического оборудования.
Классификационные признаки диагностических приборов.
Для чего и когда устанавливают стационарные системы вибрационного контроля механизмов и машин?

Способы выполнения

Диагностика грузовых автомобилей представляет собой комплексное мероприятие, что включает разные подходы в исполнении. При оценке работоспособности транспортного средства прибегают к следующим методам обследования:

компьютерному;
техническому;
визуальному.

Каждый из них характеризуется определёнными нюансами в исполнении, требует привлечения специалистов и применения различного спецоборудования.

Методы диагностирования автотранспортных средств подразделяются на субъективные и объективные. В основе субъективных методов лежат способы определения технического состояния автомобиля по выходным параметрам динамических процессов. Однако получение, анализ информации, а также принятие решения о техническом состоянии производятся с помощью органов чувств человека, что, естественно, имеет достаточно высокую погрешность.

Субъективные методы

Наибольшее распространение получили следующие субъективные методы:

визуальный
прослушивание работы механизма
ощупывание механизма
заключение о техническом состоянии на основании логического мышления

Визуальный метод дает возможность обнаружить, например, следующие неисправности:

нарушение уплотнений, трещины, дефекты трубопроводов, соединительных шлангов и т.п. — по течи топлива, масла, эксплуатационных жидкостей
неполное сгорание топлива — по дымлению из выхлопной трубы
подтекание форсунок — по повышению уровня масла в поддоне картера двигателя и т.д.

Прослушивание работы механизма позволяет обнаружить следующие неисправности:

Методом ощупывания механизма можно определить такие неисправности:

ослабление креплений — по относительному перемещению деталей
неисправности отдельных трущихся механизмов и деталей — по чрезмерному их нагреву
неисправности рулевого механизма — по толчкам на рулевом колесе и др.

На основании логического мышления можно сделать заключение о следующих неисправностях:

топливной аппаратуры — затруднен пуск двигателя
системы охлаждения — двигатель перегревается и др.

Объективные методы

Объективные методы основываются на измерении и анализе информации о действительном техническом состоянии элементов автомобиля с помощью контрольно-диагностических средств и путем принятия решения по специально разработанным алгоритмам диагностирования. 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 эксплуатационным качествам, интенсивностью использования объективные методы диагностирования находят все большее применение.

Методы диагностирования автомобилей, их агрегатов и узлов характеризуются способом измерения и физической сущностью диагностических параметров, наиболее приемлемых для использования в зависимости от задачи диагностирования и глубины постановки диагноза.

В настоящее время принято выделять три основные группы методов, классифицированных по виду диагностических параметров.

Методы I группы базируются в основном на имитации скоростных и нагрузочных режимов работы автомобиля и определении при заданных условиях выходных параметров. Для этих целей используются стенды с беговыми барабанами или параметры определяются непосредственно в процессе работы автомобиля на линии. Методы диагностирования по параметрам эксплуатационных свойств дают общую информацию о техническом состоянии автомобиля. Они позволяют оценить основные эксплуатационные качества автомобиля:

тормозные
мощностные
топливную экономичность
устойчивость и управляемость
надежность
удобство пользования
и т.д.

Методы II группы базируются на объективной оценке геометрических параметров в статике и основаны на измерении значения этих параметров или зазоров, определяющих взаимное расположение деталей и механизмов. Проводят такое диагностирование в случае, когда измерить эти параметры можно без разборки сопряжений трущихся деталей. Структурными параметрами могут быть зазоры в подшипниковых узлах, клапанном механизме, кривошипно-шатунной и поршневой группах двигателя, шкворневом соединении колесного узла, рулевом управлении, углы установки передних колес и др. Диагностирование по структурным параметрам производится с помощью измерительных инструментов: щупов, линеек, штангенциркулей, нутромеров, индикаторов часового типа, отвесов, а также специальных устройств. Преимущество методов этой группы — возможность постановки точных диагнозов, простота средств измерения, а недостатки — большая трудоемкость, малая технологичность.

К III группе относятся методы, оценивающие параметры сопутствующих процессов. Например, герметичность рабочих объемов оценивается при обнаружении и количественной оценке утечек газов или жидкостей из рабочих объемов, узлов и агрегатов автомобиля. К таким рабочим объемам можно отнести:

камеру сгорания
герметичность которой зависит от состояния цилиндропоршневой группы и клапанов газораспределения
систему охлаждения
систему питания двигателя
шины
гидравлические и пневматические приборы и механизмы

По интенсивности тепловыделения можно оценить работу трения сопряженных поверхностей деталей, качество процессов сгорания (например, по температуре отработавших газов), однако такие методы пока не нашли широкого применения.

При создании средств технического диагностирования транспортных средств широко используются также методы, оценивающие состояние узлов и систем по параметрам колебательных процессов. Их можно разделить на три подвида:

методы, оценивающие колебания напряжения в электрических цепях
методы, оценивающие параметры виброакустических сигналов (получаемых при работе зубчатых зацеплений, клапанных механизмов, подшипников и т.д.)
методы, оценивающие пульсацию давления в трубопроводах (на основе этого принципа работают дизель-тестеры для диагностирования дизельной топливной аппаратуры)

Методы, с помощью которых оцениваются колебания напряжения в электрических цепях, используются для диагностирования системы зажигания двигателя по характерным осциллограммам напряжений в первичной и вторичной цепях. Осциллографом отображаются процессы, протекающие в первичной и вторичной цепях системы зажигания за время между последовательными искровыми разрядами в цилиндрах, для визуального исследования. Участки осциллограмм содержат информацию о состоянии системы зажигания. По осциллограмме первичного напряжения непосредственно измеряют угол замкнутого состояния контактов. По напряжению искрового разряда осциллограммы вторичного напряжения определяют состояние зазора свечи. Сравнивая полученные осциллограммы с эталонными, выявляют характерные неисправности проверяемой системы зажигания.

Виброакустические методы используются для измерения низко- и высокочастотных колебаний систем и элементов транспортных средств.

Одним из таких методов является диагностирование по периодически повторяющимся рабочим процессам или циклам. Суть данного метода заключается в следующем. Рабочие процессы впуска, сжатия, сгорания и выпуска, изменение давления в топливных трубопроводах высокого давления, колебательные процессы в системе зажигания и другие часто повторяются. Так как закономерности изменения параметров рабочих процессов во всех периодах идентичны, то для диагностирования достаточно изучить параметры одного цикла. Для этого с помощью специальных преобразователей параметры одного цикла задерживают, разворачивают во времени и выводят на регистрирующий или показывающий прибор.

Определенное место занимают методы, оценивающие по физико-химическому составу отработавших эксплуатационных материалов состояние узлов и агрегатов и отклонения от их нормального функционирования, например анализ отработанного масла, анализ отработавших газов и т.п. Диагностирование по составу масла производится путем анализа его проб, взятых из картера двигателя с целью определения количественного содержания продуктов износа деталей, а также наличия загрязнений и примесей. 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 гильзы цилиндров, шеек коленчатого вала, поршневых колец. По изменению концентрации алюминия судят о скорости изнашивания поршней и других деталей. Содержание почвенной пыли характеризует состояние воздушных фильтров и герметичность тракта подачи воздуха в цилиндр двигателя.

Коробка передач является одним из самых важных агрегатов в любом автомобиле, но как это ни парадоксально, КПП – это часто игнорируемый узел. Результат обычно предсказуем – это различные посторонние звуки, хрусты при переключении и другие неисправности. Давайте рассмотрим, что делать, если с КПП что-то не так, как выполняется диагностика КПП и как ремонтировать коробку. Эта информация будет полезна для каждого водителя.

КПП – как и зачем

Не будем очень детально разбирать устройство и принцип работы коробки передач, но для понимания нужно немного познакомиться с принципами этого механизма.

Главная задача коробки передач – передача крутящего момента и мощности от силового агрегата в изменяемом диапазоне оборотов. Чтобы изменять этот набор оборотов, применяются пары шестеренок, имеющие разное передаточное отношение – именно за счет этого полторы тысячи оборотов могут превращаться в обороты ведущей пары колес с повышением вращательного момента.

Этот принцип очень напоминает современный велосипед. Для старта используют малую звездочку, после разгона до определенной скорости переключаются на следующую передачу, где шестерни имеют другое передаточное отношение – меньшее, чтобы ехать быстро, но с меньшими усилиями или оборотами. Переключений может быть 4, 5 и более.

Процесс передачи вращательного момента в коробке передач осуществляется посредством зацепления шестеренок, установленных на валах. Сейчас есть двухвальные КПП, трехвальные. Первые имеют первичный и вторичный валы. А вращательный момент идет с первичного вала к вторичному через промежуточный. Шестеренки на них постоянно зацеплены. Но пары шестерен, кроме той, которая рабочая в данный момент, вращаются без нагрузки. Чтобы выбрать пару шестеренок, существует синхронизатор. С помощью рычага КПП посредством вилки переключения и синхронизаторов подключается та или иная шестеренка к установленной на ведомом валу.

Виды неисправностей механических трансмиссий

Прежде чем пытаться проводить диагностику КПП, нужно узнать, какие неисправности могут случиться с данным узлом. За счет строения механизма поломки имеют особенности. Они делятся на поломки коробки и на неисправности механизма переключения.

Чтобы быстро и без особых затрат восстановить работу КПП, нужно уметь вовремя обнаруживать поломки и знать основные способы устранения. Это особенно важно, если КПП поломалась где-то в пути на трассе.

Как выявить поломку КПП?

Среди самых распространенных неисправностей механических трансмиссий можно выделить наличие посторонних звуков при установленной нейтральной передаче, шумы при любой включенной передаче, трудности с переключениями. Также передача может выключаться самостоятельно. Самая популярная неисправность – это течь масла.

Чтобы выполнять диагностику КПП - ВАЗ или любого другого автомобиля -, нужно разбираться в причинах неисправностей. Их несколько. Рассмотрим подробно каждую поломку.

Шум на нейтральной передаче

Характерный шум со стороны КПП при рычаге выбора передач в нейтральном положении говорит о том, что имеется увеличенный износ подшипников, установленных на ведущем валу. Также причина шума может заключаться в низком уровне масла в КПП. Масло тоже может уже сильно потерять свои характеристики.

Диагностика КПП автомобиля в данном случае сводится к проверке уровня масла. Для более полной проверки придется выполнить демонтаж коробки, разборку с последующей дефектовкой. Если будет наблюдаться износ подшипников, их меняют на новые. Запасные части для КПП отдельно можно приобрести в магазинах автозапчастей.

Шум при переключении

Здесь обычно выявляются деформации и повышенный износ блокирующих элементов, слабая устойчивость резьбовых соединений, износ синхронизаторов, неполный выжим сцепления. Диагностику КПП лучше всего начинать с проверки сцепления. Если имеется неполный выжим, тогда пробуют настроить узел либо меняют корзину и диск. Также стоит убедиться, что в картере КПП есть масло и уровень его в полном порядке. Если масла недостаточно, то его доливают. Если оно некачественное, то его меняют. Затем пробуют переключать передачи на заведенном двигателе.

Для более полной диагностики потребуется снимать КПП и разбирать механизм. Только так можно увидеть изношенные или сломанные детали. Если в ходе, например, диагностики КПП ВАЗ-2107 выяснилось, что неисправны синхронизаторы, то меняют зазор между шестеренками и блокирующими кольцами. Также нужно убедиться, что шестеренки не имеют никаких повреждений.

Шум в процессе работы КПП

Если при работе коробки передач слышится сильный шум или вой, это говорит о том, что шестеренки имеют чрезмерный износ. Также причина может быть в повышенном износе синхронизаторов или подшипников. Для того чтобы точно выяснить неисправность, нужно снимать и разбирать КПП.

Хруст и шум может быть разным – постоянные звуки или только при переключении. В первом варианте звук говорит о большой и серьезной проблеме – шестерни имеют дефекты или изношены подшипники валов.

Нередко шум удается устранить доливанием масла. Обычно масло в КПП проверяют очень редко и забывают доливать. Если на корпусе есть потеки, то лучше проверить уровень. Изношенные детали меняют на новые. Шум при работе КПП ВАЗа – это норма даже для нового авто. Поэтому не стоит паниковать.

Трудности с переключением

В данном случае при диагностике КПП нужно проверить, не ослаб ли трос привода сцепления. Иногда имеются трудности с переключением именно по причине неполного выключения сцепления. Еще трудности вызывает износ штока в механизме переключения.

Чтобы передачи переключались лучше, рекомендуется убедиться, что сцепление полностью выключается. Также проверяют, нет ли заедания шестеренок при их движении. Проводят тщательный осмотр системы механизма выбора передач.

Рычаг переключения туго ходит

Бывает и так, что рычаг выбора очень туго ходит, и для переключения приходится прилагать чрезмерные усилия. Здесь все заключается в том, что в КПП недостаточно масла – именно масло отвечает за то, как плавно будет работать коробка. Чтобы устранить неисправность, нужно проверить уровень и долить, если он недостаточный.

Заключение

Как видно, диагностика и ремонт КПП более сложные, чем работы с любым другим узлом автомобиля. В коробке передач все скрыто. Для того чтобы найти поломку и устранить ее, нужно снимать и разбирать узел. Большинство неисправностей можно устранить, долив масла и заменив изношенные детали.

Основным источником достоверной информации о техническом состоянии каждого отдельно взятого автомобиля является технический контроль, включающий осмотр и инструментальное диагностирование.

В соответствии с принятой терминологией под техническим контро лемв сфере производства понимается проверка соответствия продукции установленным техническим требованиям (соответствие технического состояния автотранспортного средства нормативно-технической документации и законодательным нормам).

Техническая диагностика– отрасль знаний, изучающая и устанавливающая признаки неисправностей составных частей объектов, разрабатывающая методы и средства, с помощью которых дается заключение (ставится диагноз) о техническом состоянии объектов диагностирования, а также принципы построения и организации использования систем диагностирования.

Техническое состояние – совокупность подверженных изменению в процессе производства или эксплуатации свойств объекта, характеризуемая в определенный момент времени признаками и параметрами состояния, установленными технической документацией на этот объект.

Объект диагностирования – изделие (транспортное средство) и его составляющие, подвергаемые диагностированию.

Техническое диагностирование– процесс определения технического состояния объекта диагностирования с требуемой точностью.

Результатом диагностирования является диагноз – заключение о техническом состоянии объекта с указанием при необходимости места, вида и причины дефекта.

Средства и объекты диагностирования, подготовленные к проверке параметров состояния или осуществляющие ее по правилам, установленным соответствующей документацией, называются системой технического диагностирования.

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

Диагностика решает задачи трех типов по определению состояния объектов диагностирования. К первомутипу относятся задачи по определению состояния, в котором находится объект в настоящий момент (диагноз – от гр. diagnosis – распознавание, определение), ко второму– задачи по предсказанию состояния, в котором окажется объект в некоторый будущий момент (прогноз – от гр. prognosis – предвидение, предсказание), к третьему– задачи по определению состояния, в котором находился объект в некоторый момент в прошлом (генезис – 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 и охраны окружающей среды;

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

выявление или уточнение перед текущим ремонтом (ТР) причин 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).

Диагностирование является более совершенной формой проведения контрольных работ. От традиционных контрольных осмотров, выполняемых на автотранспортных предприятиях (АТП) в основном субъективными методами с привлечением в качестве экспертов наиболее квалифицированных механиков и ремонтных рабочих, диагностирование отличается, во-первых, объективностью и достоверностью оценки технического состояния автомобилей, что достигается применением инструментальных методов проверки, во-вторых – возможностью определения выходных параметров (параметров эффективности) агрегатов и систем автомобилей (мощности, топливной экономичности, тормозных качеств и т.д.) и, в-третьих, наличием условий для повышения надежности и организованности ТО и ремонта автомобилей за счет более эффективного оперативного управления.

Возникновение потребности в объективной и достоверной информации, получаемой инструментальными методами контроля, объясняется действием на автомобильном транспорте двух важных факторов – усложнения автомобильной техники и стремления обеспечить поддержание работоспособности автомобилей в условиях низкой обеспеченности квалифицированными кадрами.

Методы диагностирования

Методы диагностирования автотранспортных средств подразделяются на субъективные и объективные. В основе субъективных методов лежат способы определения технического состояния автомобиля по выходным параметрам динамических процессов. Однако получение, анализ информации, а также принятие решения о техническом состоянии производятся с помощью органов чувств человека, что, естественно, приводит к погрешностям.

Наибольшее распространение получили следующие субъективные методы: визуальный, прослушивание работы механизма, ощупывание механизма, заключение о техническом состоянии на основании логического мышления.

Визуальный метод дает возможность обнаружить следующие неисправности:

нарушение уплотнений, дефекты трубопроводов, соединительных шлангов и приспособлений – по течи топлива, масла, охлаждающей жидкости;

трещины банки аккумуляторной батареи – по течи электролита;

полноту сгорания топлива – по дымлению из выхлопной трубы;

подтекание форсунок – по повышению уровня масла в поддоне картера двигателя и т.д.

Прослушивание работы механизма позволяет обнаружить следующие неисправности:

увеличенный зазор между клапанами и коромыслами механизма газораспределения – по стукам в зоне клапанного механизма;

большой износ шатунных и коренных подшипников – по стукам в соответствующих зонах кривошипно-шатунного механизма при изменении частоты вращения коленчатого вала;

неисправности сцепления автомобиля – по шуму и стукам при переключении передачи.

Методом ощупывания механизма можно определить такие неисправности:

ослабление креплений – по относительному перемещению деталей;

неисправности отдельных механизмов и деталей – по чрезмерному их нагреву;

неисправности рулевого механизма – по толчкам на рулевом колесе и др.

На основании логического мышления можно сделать заключение о следующих неисправностях:

неисправности топливной аппаратуры – затруднен пуск двигателя;

неисправности системы охлаждения – двигатель перегревается и др.

Объективные методы основываются на измерении и анализе информации о действительном техническом состоянии элементов автомобиля с помощью контрольно-диагностических средств и путем принятия решения по специально разработанным алгоритмам диагностирования. 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 эксплуатационным качествам, интенсивностью использования объективные методы диагностирования находят все большее применение.

В настоящее время принято выделять три основные группы методов, классифицированных по виду диагностических параметров (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Классификация методов диагностирования автомобилей

Методыпервой группыбазируются в основном на имитации скоростных и нагрузочных режимов работы автомобиля и определении при заданных условиях выходных параметров. Для этих целей используются стенды с беговыми барабанами или параметры определяются непосредственно в процессе работы автомобиля на линии.Методы диагностирования по параметрам эксплуатационных свойств дают обширную информацию о техническом состоянии автомобиля. Они позволяют оценить основные эксплуатационные качества автомобиля: тормозные, мощностные, топливную экономичность, устойчивость и управляемость, надежность, удобство использования и т.д.

Методы второй группыбазируются на объективной оценке геометрических параметров в статике и основаны на измерении значения этих параметров или зазоров, определяющих взаимное расположение деталей и механизмов. Проводят такое диагностирование в случае, когда измерить эти параметры можно без разборки сопряжений трущихся деталей. Структурными параметрами могут быть зазоры в подшипниковых узлах, клапанах механизма, кривошипно-шатунной и поршневой группах двигателя, шкворневом соединении колесного узла, рулевом управлении, углы установки передних колес и др. Диагностирование по структурным параметрам производится с помощью измерительных инструментов: щупов, линеек, штангенциркулей, нутромеров, индикаторов часового типа, отвесов, а также специальных устройств. Преимущество методов этой группы – точные диагнозы, простота средств измерения, а недостатки – большая трудоемкость, малая технологичность.

К третьей группеотносятся методы, оценивающие параметры сопутствующих процессов. Например, герметичность рабочих объемов оценивается при обнаружении и количественной оценке утечек газов или жидкостей из рабочих объемов, узлов и механизмов автомобиля. К таким рабочим 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.

Могут также применяться методы, с помощью которых по интенсивности тепловыделения оцениваются работа трения сопряженных поверхностей деталей, а также процессы сгорания (например, по температуре отработавших газов), однако они пока не нашли широкого применения.

При создании средств технического диагностирования транспортных средств используются также методы, оценивающие состояние узлов и систем по параметрам колебательных процессов. Их можно разделить на три подвида:

1) методы, оценивающие колебания напряжения в электрических цепях;

2) методы, оценивающие параметры виброакустических сигналов (получаемых при работе зубчатых зацеплений, клапанных механизмов, подшипников и т.д.);

3) методы, оценивающие пульсацию давления в трубопроводах (на основе этого принципа работают дизель-тестеры для диагностирования дизельной топливной аппаратуры).

Методы, с помощью которых оцениваются колебания напряжения в электрических цепях, используются для диагностирования системы зажигания двигателя по характерным осциллограммам напряжений в первичной и вторичной цепях. Осциллографом фиксируются процессы, протекающие в первичной и вторичной цепях системы зажигания за время между последовательными искровыми разрядами в цилиндрах, на электронно-лучевой трубке для визуального исследования. Участки осциллограмм содержат информацию о неисправностях системы зажигания. По осциллограмме первичного напряжения непосредственно измеряют угол замкнутого состояния контактов, который характеризует величину зазора. По напряжению искрового разряда осциллограммы вторичного напряжения определяют состояние зазора свечи. Сравнивая полученные осциллограммы с эталонными, выявляют характерные неисправности проверяемой системы зажигания.

Еще одним методом диагностирования является диагностирование по периодически повторяющимся рабочим процессам или циклам. Суть данного метода заключается в следующем. Рабочие процессы выпуска, сжатия, сгорания и впуска, изменение давления во впускных топливных трубопроводах высокого давления, колебательные процессы в системе зажигания и другие часто повторяются. Так как закономерности изменения параметров рабочих процессов на всех периодах идентичны, то для диагностирования достаточно изучить параметры одного цикла. Для этого с помощью специальных преобразователей параметры одного цикла разворачивают во времени, задерживают его и выводят на регистрирующий или показывающий прибор.

Определенное место занимают методы, оценивающие по физико-химическому составу отработавших эксплуатационных материалов состояние узлов и агрегатов и отклонения от их нормального функционирования, например анализ отработанного масла, анализ отработавших газов. Диагностирование по составу картерного маслапроизводится путем анализа проб масла картера двигателя с целью определения количественного содержания продуктов износа 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 гильзы цилиндров, шеек коленчатого вала, поршневых колец. По изменению концентрации алюминия судят о скорости изнашивания поршней и других деталей. Содержание почвенной пыли характеризует состояние воздушных фильтров и всего тракта подачи воздуха в цилиндр двигателя. Диагностирование путем анализа отработавших газов подробно будет рассмотрено ниже.

Методы диагностирования технического состояния автомобилей, агрегатов характеризуются физической сущностью и способом измерения диагностических параметров, наиболее приемлемых для использования в зависимости от задачи диагностирования. В настоящее время выделяют три основные группы методов диагностирования (рис. 5.3).

Методы первой группы базируются на имитации скоростных и нагрузочных режимов работы автомобиля, определении при заданных условиях выходных параметров и сравнении их количественных значений с эталонными. Диагностирование проводится с использованием стендов с беговыми барабанами или непосредственно в процессе работы автомобиля. Методы широко применяются для общей оценки технического состояния автомобилей и агрегатов.

К методам диагностирования по параметрам сопутствующих процессов относятся:

-> методы диагностирования по герметичности рабочих объемов. Сущность процесса диагностирования заключается в создании в контролируемом объеме избыточного давления (разряжения) и в оценке интенсивности их падения. Этим методом диагностируются цилиндропоршневая группа двигателя, пневматические приводы тормозов и др.;

-> тепловой метод, заключающийся в определении параметров, характеризующих количество тепла, выделяемого в результате протекания процессов сгорания, работы сил трения при заданных скоростном и нагрузочном режимах. Такими параметрами могут быть температура нагрева, скорость ее изменения. Метод может применяться для диагностирования двигателя, агрегатов трансмиссии, подшипниковых узлов, однако широкого применения на автотранспорте пока не нашел;

-> методы диагностирования узлов, систем по параметрам колебательных процессов широко используются при создании средств технического диагностирования автомобилей и их можно разделить на три подвида: методы, оценивающие колебания напряжения в электрических цепях (на этой основе созданы мотор-тестеры); по параметрам виброакустических сигналов, получаемых при работе зубчатых зацеплений, клапанных механизмов, подшипников и т.д.); по параметрам, оценивающим пульсацию давления в трубопроводах (на этой основе созданы дизель-тестеры для диагностирования дизельной топливной аппаратуры);

-> методы, оценивающие состояние узлов и агрегатов по физико-химическому составу отработавших эксплуатационных материалов. Например, простейший экспресс-анализ отработанного масла на загрязнение, спектральный анализ проб масел, в результате проведения которого по наличию и концентрации различных химических элементов в масле можно поставить диагноз работоспособности отдельных узлов и сопряжений агрегата. Если в пробе картерного масла двигателя имеется высокое содержание свинца, это говорит об износе вкладышей шатунных и коренных подшипников, если высокое содержание железа — об износе гильз цилиндров, если высокое содержание кремния — о засорении воздушного фильтра и т.д.

Третья группа методов основывается на объективной оценке геометрических параметров (зазор, люфт, свободный ход, смещение и т.д.). Метод применим, когда указанные параметры легкодоступны для непосредственного измерения.

В настоящее время проводятся исследования по разработке новых и совершенствованию имеющихся методов диагностирования применительно к усложняющимся конструкциям автомобилей, изменению элементной базы микроэлектроники и микропроцессорной техники. Один и тот же диагностический признак чаще всего может быть установлен с помощью нескольких методов диагностирования. Вопрос выбора наиболее целесообразного из них в каждом конкретном случае решается с учетом: уровня информативности и точности, степени универсальности метода диагностирования, трудоемкости диагностирования, различных организационно-экономических факторов.

3. Выбор диагностических параметров для оценки технического состояния. Постановка диагноза

Выбор диагностических параметров для диагностирования особенно сложных объектов является непростой задачей. Это связано, во-первых, с тем, что между структурными и диагностическими параметрами в зависимости от сложности объекта могут существовать различные взаимосвязи (рис. 5.4).

Во-вторых, различные диагностические параметры в разной мере удовлетворяют изложенным выше требованиям к параметрам выходных процессов, используемых для целей диагностирования.

Поэтому при решении задачи выбора диагностических параметров в сложных ситуациях сначала определяют возможный набор параметров. Для этого применяют построение так называемой структурно-следственной схемы узла или механизма, представляющей собой граф-модель, увязывающую в единое целое основные элементы механизма, характеризующие их структурные параметры, перечень характерных неисправностей, подлежащих выявлению, и набор возможных для использования диагностических параметров. Перечень характерных неисправностей механизма составляют на основе статистических оценок показателей его надежности. Пример структурно-следственной схемы цилиндропоршневой группы двигателя приведен на рис. 5.5.

Пользуясь подобной схемой, составленной на основе инженерного изучения объекта диагностирования, применительно к определенному перечню структурных параметров и неисправностей устанавливают первоначальный перечень диагностических параметров и связи между теми и другими. Затем осуществляется отбор из выявленной исходной совокупности наиболее значимых и эффективных в использовании диагностических параметров. Для этого анализируют, в какой мере исследуемые параметры отвечают требованиям однозначности, стабильности, чувствительности, информативности. И наконец, при выборе методов, средств, разработке процессов диагностирования оценивают параметры по их технологичности и затратам на диагностирование.

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.

Раздел: Промышленность, производство
Количество знаков с пробелами: 20969
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 6

Читайте также: