ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
Технические эндоскопы, неразрушающий контроль, оптические приборы
Гибкие эндоскопы, жесткие эндоскопы, видеоэндоскопы для промышленности
Вернуться в - > список публикаций по применению технических эндоскопов

П У Б Л И К А Ц И И


Первая статья популярного цикла о диагностировании автомобиля

М. В. Архипов, А. В. Миляев, А. В. Некрасов

ТЕХНИЧЕСКОЕ ДИАГНОСТИРОВАНИЕ



Что надо знать владельцу автомобиля о возможностях современных систем диагностирования и регулировки автомобильных двигателей

Количество легковых автомобилей на дорогах города заметно увеличилось. Большую часть из них составляют видавшие виды поддержанные машины, которые, тем неменее, устраивают их владельцев по финансовым соображениям - хотел лучше, да кошелек не позволяет. Расходы в процессе эксплуатации на них большие и своевременное обнаружение неисправностей, определение реальной потребности в ремонте позволяет существенно съэкономить на содержании "железного друга". Авторы этой статьи работали над созданием методик оценки технического состояния двигателя легкового автомобиля с использованием современных оптико-электронных и компьютерных технологий, о чем и хотели бы поделиться с читателями.



I. Что должно давать техническое диагностирование двигателя владельцам автомобилей
(вместо вступления)


        Принято говорить о том, что правильное и точное диагностирование двигателя позволяет сразу определить все неисправности и проверить качество ремонта. А если его делать регулярно, то можно съэкономить много денег при ремонте, восстанавливая только то, что необходимо.
        О пользе регулировки знают все. Отрегулированный и исправный автомобиль катится быстрее, экономя при этом бензин, деньги и нервы автолюбителя. Да и хлопот в семье, связанных с автомобилем, становится меньше.
        Рассуждая таким образом о пользе "диагностики", владельцу автомобиля приходится чаще испытывать чувство раздражения и тревоги, возникающее уже при появлении каких либо заметных нарушений в работе двигателя. Понятное дело, ведь грядущий ремонт грозит материальным ущербом и потерянным временем.
        Что делать, надо уже не рассуждать, а ехать на "диагностику". Эта процедура, как правило, выглядит неким мистическим действием, когда в процессе осмотра заболевшего двигателя идет изучение цвета электродов свечей, оттенков дыма из выхлопной трубы и так далее. Механик, проводящий такую процедуру, становится в глазах владельца автомобиля обладателем тонкого искусства и носителем сверхчеловеческих возможностей видеть поломки двигателя сквозь металл. Это мнение еще больше укореняется, если в работе используется какое-то, пусть даже самое простое оборудование.
        Какова же в этом случае точность диагноза и насколько обоснован установленный диагноз? Казалось бы, подобные операции должна выполнять специальная техника, способная действительно увидеть то, что недоступно человеческому глазу и услышать звуки, неуловимые его ухом!
        И владелец автомобиля об этом догадывается. Специалисты знают это точно. Но лучше всего это знают и чувствуют те механики и владельцы автосервиса, которые заинтересованы в необоснованном увеличении своих доходов за счет объемов выполненных работ.
        Что же делать автолюбителю, не желающему иметь лишних расходов на ремонт и механикам автосервиса, которые заинтересованы в повышении зарплаты?
        И здесь уважаемый Владелец должен помнить, что езда на автомобиле неизбежно сопровождается износом (а в наших условиях - преждевременным) и деньги как за бензин, так и за ремонт все равно платить придется. Или за новый автомобиль. Вот и возникает основной вопрос - сколько? Ответ на него должен быть следующим - ровно столько, сколько необходимо во-первых, для предотвращения преждевременных поломок и затрат на крупный ремонт, во-вторых, для максимального продления срока службы двигателя.
        Другое дело, как в каждом конкретном случае исключить ненужные для автомобиля работы и лишние для автолюбителя тревоги, оставив автосервису честно заработанное вознаграждение (естественно, при условии высокого качества выполненных работ).
        Так вот, специалисты знают, что объективным регулятором в подобной ситуации является детальное инструментальное диагностирование, способное точно и достоверно давать заключения о техническом состоянии агрегатов, узлов и деталей, прогнозировать их безотказную работу, определять объем ремонтных операций. Такое диагностирование зависит от сложности используемого оборудования (а не душевного состояния, желания и умения иного механика одним глазом сразу увидеть все неисправности). Уточним сразу, в этом тонком деле необходим, как и в других серьезных ситуациях, высокий уровень профессионализма.
Теперь поговорим серьезно о серьезном.


II. Основные понятия о сущности технического диагностирования двигателя


        Мы уже употребляли термины "техническая диагностика, ехать на диагностику". Так вот, с точки зрения нормативных документов, это не совсем правильно, ибо т е х н и ч е с к а я    д и а г н о с т и к а
- это отрасль научно-технических знаний о теории, методах и средствах обнаружения и поиска дефектов в различных механических объектах. Процедура же определения технического состояния машин, механизмов, технических систем с целью обнаружения в них тех или иных дефектов, объединяется общим термином - д и а г н о с т и р о в а н и е.
        Иначе говоря, диагностирование это процесс установления диагноза о техническом состоянии объекта диагностирования.
        В процессе эксплуатации в двигателе, как и в автомобиле в целом, идут процессы изнашивания деталей, коррозии, усталостных явлений и т.д. Происходят изменения п а р а м е т р о в   с о с т о я н и я механизмов и узлов двигателя, что существенно влияет на работоспособность силовой установки в целом. Измерения величин параметров состояния структурных элементов двигателя и сравнение их с техническими условиями позволяют давать заключение о технической исправности двигателя. Но можно ли оценить параметры состояния всех деталей двигателя? Можно, если демонтировать и разобрать двигатель и имея соответствующие инструменты и технические условия. Но насколько это выгодно с точки зрения семейного бюджета!
        Взаимодействуя с внешней средой работающий двигатель излучает тепло, шум, вибрации и т.п., которые называются выходными процессами.
        П а р а м е т р ы    в ы х о д н ы х    п р о ц е с с о в достаточно полно отражают качество функционирования двигателя и его элементов и используются для оценки технического состояния. Эти параметры принято называть
д и а г н о с т и ч е с к и м и    п р и з н а к а м и.
        Таким образом, зная диагностические признаки двигателя и их предельные значения, можно не разбирая двигатель определить его техническое состояние. Однако этих признаков достаточно много, это и шумы, cтуки, зазоры, люфты, нагрев, состав отработавших газов, сила тока, асинхронизм, топливная экономичность и т.д. Поэтому специалисты выделяют известные диагностические признаки в г р у п п ы.
        Измерения величин диагностических признаков осуществляется специальными диагностическими приборами, называемыми средствами диагностирования.
        Средства диагностирования должны отвечать комплексу требований, суть которых заключается в достоверности установления диагноза технического состояния двигателя в целом или его механизмов, систем и деталей. Необходимо отметить, что универсальных диагностических приборов нет и чем больше достоверность диагноза, тем сложнее прибор. Всем известный механик "Василич" c ближайшей СТО как правило оценивает техническое состояние вашего двигателя по внешним изменениям или в лучшем случае - по изменению характерных участков осциллограммы напряжения в первичной цепи. Хорошо, если механик опытный, а если нет? Или голова у него болит после вчерашних именин любимой тещи? В этом случае можно поехать на фирменную станцию и на универсальном диагностическом компьютерном стенде с высокой степенью достоверности определить техническое состояние двигателя вашего "ведра". Но ..., вот тут и возникает эта самая мысль - стоит ли это делать. Да и пустят ли вас туда. Может проще заплатить за капитальный ремонт двигателя, необходимость которого определил "Василич"?
        Однако демонтировав двигатель и разобрав его, выясняется что необходимости в проведении капитального ремонта не было и достаточно было отремонтировать головку блока. Вывод из этого может быть сделан только один - выбранные диагностические признаки не обеспечили объективную оценку реального технического состояния диагностируемого объекта.
        В настоящее время из всего многообразия диагностических признаков выделены признаки, связанные с оценкой работоспособности "критических" деталей, которые наиболее интенсивно изменяются в процессе эксплуатации двигателя. Например, шумы и стуки в различных зонах кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов. Это традиционный подход в техническом диагностировании. Но ведь интенсивность нарастания внешних изменений в работе двигателя, как и интенсивность изменения составляющих других групп диагностических параметров, может быть связана с изменением процесса сгорания топливовоздушной смеси в цилиндрах двигателя. Поэтому в многообразии диагностических признаков, используемых для диагностирования автомобильных двигателей, авторы выделили еще одну группу признаков, определяющих качество протекания химических реакций преобразования энергии топлива в тепловую энергию. Эта группа диагностических признаков условно названа и з м е н е н и я    п а р а м е т р о в   п р о ц е с с а    с г о р а н и я.
        Методы оценки процессов тепловыделения в цилиндрах двигателя широко применяются в научных исследования и носят название и н д и ц и р о в а н и я.
        Суть их сводится к измерениям и регистрации быстро меняющегося давления в цилиндре двигателя, синхронизации результатов измерений с положением цилиндра в верхней мертвой точке и моментом искрового разряда. По величине давления расчитывается температура в цикле и другие параметры. Имея эти данные, в принципе можно оценить влияние тех или иных неисправностей на характер изменения горения топливовоздушной смеси в рабочей полости, т.е., использовать метод индицирования по давлению для решения задач диагностирования. Но для этого требуется соответствующее оборудование - нагрузочный стенд с комплектом контрольно-измерительной и регистрирующей аппаратуры, специально подготовленный двигатель с датчиками, система охлаждения, выпуска отработавших газов и т.д., а это в условиях СТО достаточно сложно и дорого. Да и специалисты должны иметь соответствующий уровень инженерной подготовки.
Существует еще одна возможность провести диагностирование двигателя, не разбирая его. Это можно сделать таким уникальным методом, как о п т и ч е с к о е    и н д и ц и р о в а н и е.
        Всем известно, что процесс горения сопровождается интенсивным излучением разогретых газов, заполняющих рабочую полость цилиндров двигателя. Световое излучение несет в себе информацию о температуре, давлении, количестве топливовоздушной смеси, поступившей в цилиндр, ее составе, позволяет определить время сгорания топлива и много других важных показателей. Все они в конечном итоге связаны с техническим состоянием двигателя. Зарегистрировав световое излучение в виде оптической индикаторной диаграммы, представляется возможным выделить характерные диагностические признаки и по ним установить техническое состояние двигателя. Но об этом в следующей публикации.





(C) Оптические системы контроля, 2003 - 2008.
РАЗДЕЛЫ САЙТА