Классификация, периодичность и особенности выполнения диагностических операций
Причины потерь мощности и снижения топливной экономичности автомобиля при эксплуатации Эксплуатационные причины термодинамических потерь двигателей Снижение герметичности надпоршневого пространства (износ колец, цилиндра, поршня, клапанов) Неисправности системы питания (воздухофильтров, карбюратора, топливной системы) Неисправности системы зажигания (угла установки зажигания, снижение мощности искры, неиспр. свечей) Снижение мощности и топливной экономичности двигателя Механические потери в системе трансмиссии, пробуксовка сцеплен. Механические потери в ходовой части, потери от нарушения установки колес, низкого давления в шинах и др. Снижение колесной мощности и топливной экономичности
Инструментальные методы диагностирования Прямые методы диагностирования Основаны на измерении структурных параметров технического состояния непосредственно прямым измерением (зазор в подшипниках, прогиба ременных и цепных передач, размеров деталей). Осуществляются щупами, линейками, штангенциркулями, микрометрами, нутромерами, угломерами, зубомерами и др. мерительными инструментами. Косвенные методы диагностирования Основаны на измерении непосредственно физических величин, характеризующих косвенно техническое состояние механизмов: давление, перепад давления, температура, расход газов, топлива, масла, вибрация составных частей машин, ускорение маховика при разгоне двигателя и др. Осуществляются при установке датчика или диагностического устройства снаружи агрегата без разборки механизмов машины.
Диагностирование мощностных и топливно-экономических показателей Безтормозной метод Тормозной метод Метод определения мощности двигателя по величине механических потерь Основан на применении нагрузочных устройств, имитирующих работу машины в различных режимах. На специальных стендах создаются нагрузочные и скоростные режимы работы машин. Парциальный метод Основан на сочетании бестормозного и тормозного методов. При этом методе наряду с частичной нагрузкой, создаваемой за счет механических потерь, осуществляется догрузка путем дросселирования масла в гидросистеме.
Диагностические параметры мощностных и топливно-экономических показателей и средства для их измерения (безтормозной метод) Эксплуатаци онные свойства автомобиля Диагностические параметры Средства диагностирования специализиро универсальны ванные е Тягово. Nк - колесная мощность и ее производные, Стенд тяговых экономически Pк – сила тяги, качеств Комбинирован е Vа – скорость движения, ный стенд Pf – сопротивление движению, Sp – путь разгона, tp – время разгона, jp – ускорение разгона, CO – токсичность отработавших газов, A – уровень шума, Q – удельный расход топлива на определенных скоростных и нагрузочных режимах. Ходовые Pб – боковые силы, действующие в пятне контакта шин с дорогой Стенд ходовых качеств
Безтормозной метод Метод определения мощности двигателя по величине механических потерь самого двигателя. Этот метод основан на измерении углового ускорения коленчатого вала двигателя в режиме свободного разгона, получаемого путем резкого повышения частоты вращения на холостом ходу с минимально устойчивой до максимальной. Как известно, ускорение маховика двигателя во время разгона прямо пропорционально моменту крутящему М и обратно пропорционально моменту инерции вращающихся частей J. Момент инерции двигателя – величина постоянная и её можно рассчитать или измерить заранее для каждой марки двигателя. Поэтому, если измерить ускорение маховика во время разгона, то можно определить крутящий момент двигателя. Мощность двигателя обычно измеряется при nн. Поэтому ускорение маховика нужно измерить в тот момент, когда его скорость во время разгона достигнет номинального значения. - угловая скорость
Тормозной метод Эксплуатацион ные свойства автомобиля Тормозные Диагностические параметры Pт – тормозные силы Sт – тормозной путь tз, sз, jз – время, путь и величина замедления Средства диагностирования Тормозной или комбинированный стенд Основан на применении нагрузочных устройств, которые имитируют работу машины в различных режимах. На специальных стендах создаются нагрузочные и скоростные режимы работы машин. Здесь проверяются мощностные и топливноэкономические показатели, техническое состояние трансмиссии, движителя и тормозов. Параметры диагностирования определяются при максимальных скоростных и нагрузочных режимах, позволяющих наиболее эффективно выявлять неисправность.
Диагностирование по изменению давления в системе В системах и полостях агрегатов машин устанавливаются определенные оптимальные величины давления Р, нарастания давления d. P/dt, перепады давления . В процессе эксплуатации машины ее техническое состояние изменяется в результате износа сопряженных деталей, нарушения регулировок, загрязнения фильтров, что приводит к изменению Р, d. P/dt, . Например, когда говорят о компрессии, то подразумевают величину давления атмосферы в цилиндре, которое образуется при вращении коленвала мотора стартером в конце такта сдавливания. Давление может снижаться из-за износа деталей ЦПГ (цилиндропоршневая группа) или из-за износа ГРМ (газораспределительный механизм), вследствие чего снижаются мощностные характеристики двигателя и ухудшается экономичность.
Диагностирование по изменению давления в системе Давления масла в смазочной системе ДВС Характеризует износ шейки. Давление в процессе эксплуатации изменяется от начального Рн = 0, 2… 0, 7 до предельного Рпр = 0, 1… 0, 15 МПа. Давление в масляной магистрали Характеризует общее техническое состояние масляного насоса, фильтров, подшипниковых узлов коленчатого вала двигателя. Давление в цилиндре ДВС в конце такта сжатия Характеризует герметичность надпоршневого пространства (техническое состояние поршневых компрессионных колец, плотность прилегания клапанов газораспределения).
Диагностирование по изменению давления в системе В топливоподающей системе дизеля важнейшими показателями её работы являются: 1. Давление начала впрыска топлива форсункой в цилиндр двигателя, 2. Давление, развиваемое плунжерной парой топливного насоса, 3. Время падения давления в полости штуцера высокого давления (над нагнетательным клапаном). Показатели работы гидросистемы: 1. Давление срабатывания автоматов золотников, 2. Давление срабатывания предохранительного клапана, 3. Производительность насоса, 4. Утечка в прецизионных парах и т. п.
Диагностирование по изменению температуры рабочего тела Температура рабочего тела агрегатов машин является важным показателем технического состояния многих механизмов. Так, например, по температурным параметрам определяется техническое состояние системы охлаждения: Отложения заклинивают термостат Ржавчина и отложения засоряют радиатор Накипь, коррозия Пузырьки, кавитация Грязь Ржавчина и отложения мешают циркуляции Разрушение помпы
Диагностирование по изменению температуры рабочего тела Необходимо контролировать и поддерживать в заданных пределах температуру системы смазки двигателя, масла гидросистемы Предельная температура масла, при которой сохраняется смазочная способность - 200 – 220 град. С. При превышении этого температурного порога масло начинает «гореть» с нагарообразованием
Виброаккустический метод диагностирования Сущность виброаккустического метода диагностирования заключается в том, что во время работы машины движение её деталей сопровождается соударением, в результате которого по механизмам распространяются упругие колебания. Удары, вызванные резким изменением направления силового импульса деталей, движущихся с большой скоростью, рассматриваются как скоростные импульсные удары (перекладка поршня в зазоре и удар о стенку гильзы, удар клапана при посадке в гнездо, иглы форсунки и т. д. ). Математическая модель этого процесса может быть построена на основе выражения импульсов силы и приращения количества движения, вызванного соударением сопряженных деталей V- скорость в конце удара; V 0– скорость в начале удара; m – масса ударяющейся детали; k - коэффициент восстановления скорости; R – ударный импульс. При ударе Коэффициент k характеризует упругость соударяющихся деталей и экспериментально определяется путем измерения высоты падения h шарика на деталь и высоты отскока h , k определяет потерянную при ударе кинетическую энергию.
Виброакустический метод диагностирования 1 2 А 1 Импульсы вибрации при начальном и предельном зазорах А 1, А 2 – амплитуды вибрации, 1, 2 – фазы виброимпульса. ВМТ (нач. зазор) 2 2 А 2 ВМТ (пред. зазор) Импульсный удар вызывает в соударяемых деталях деформацию и упругие колебания с соответствующими амплитудами, фазами и частотами. Энергия акустического сигнала возрастает с увеличением зазора между соударяемыми деталями. Поэтому амплитуда и фаза виброакустического сигнала могут достаточно характеризовать состояние кинематической пары.
Метод диагностирования с применением волоконной оптики Основан на применении длинных гибких волокон, способных пропускать свет. Приборы с применением таких светопроводов позволяют заглянуть внутрь узлов и систем машины и осмотреть детали, выявив их техническое состояние Типовая конструкция волоконно-оптического датчика представляет собой датчик определенной базовой длины, которая для различных типов конструкций варьируется от 250 мм до 20 м (чувствительный элемент датчика может быть выполнен любой длины), считывающее устройство, систему сбора данных и программное обеспечение. Измерение происходит непрерывно вдоль траектории размещение чувствительного элемента датчика.
Метод диагностирования с применением волоконной оптики Достоинства Недостатки - Позволяет в режиме реального времени получать информацию о состоянии системы и уже на начальной стадии обнаружить изменения её структуры задолго до появления необратимых деформаций; -Невысокая точность, сложность методики диагностирования; - Одно оптическое волокно способно осуществить контроль в нескольких десятках и даже сотнях точек на всей протяженности активной части длины оптического волокна; - Сложность установки датчиков на диагностируемом объекте; - Возможность их использования в изделиях различной формы и размеров, даже в объектах инфраструктуры; - Небольшая масса и малые размеры оптического волокна. - Сложное аппаратурное оформление; - Высокая стоимость.
Диагностические схемы Инструментальное диагностирование машин осуществляется по различным диагностическим схемам Диагностическая система Датчик Линия связи Приемник Типы диагностических схем Параллельная диагностическая схема Интегральная диагностическая схема Дифференциальная схема
Параллельная диагностическая схема Д 1 Линия связи П 1 Д 2 П 2 Дn Пn Особенностью этой схемы является наличие одного звена – датчик-приемник. С помощью этой схемы можно изучить один из выходных сигналов механизма. При достаточном числе каналов связи по показаниям приемников можно составить представление о состоянии всего механизма в целом.
Интегральная диагностическая схема Д 1 Д 2 П Дn В интегральной схеме используется значительное число датчиков (иногда до 100 на механизм), посылающих сигналы к одному весьма сложному приемнику.
Дифференциальная схема П 1 Д П 2 Пn Особенностью этой схемы является наличие одного датчика, обслуживающего несколько приемников. Эта схема применяется в случаях, когда сигнал механизма содержит информацию, достаточную для получения сведений о состоянии нескольких звеньев механизма.
Спасибо за внимание!
Скачать презентацию Классификация периодичность и особенности выполнения диагностических операций
ТД_4_методы диагностирования.pptx