Міністерство освіти і науки України

Вінницький коледж НУХТ

Автомеханічне відділення

Комісія автомеханічних дисциплін

РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ДІАГНОСТУВАННЯ СИСТЕМИ КЕРУВАННЯ ЦИЛІНДРАМИ

Пояснювальна записка

До розрахунково-графічної роботи

з дисципліни «комп’ютерна діагностика автомобілів»

спеціальність 5.07010602 «Обслуговування та ремонт автомобілів та двигунів»

Виконав: студент гр. 3 АМ-6

А.Д. Безверхий

____________ «_____» ____________ 20___Р

(підпис)

Керівник: викладач спец. Дисципліни

Ю.Ю. Кукурудзяк

_____________ «_____» ___________20___р.

( підпис)

Вінниця-2013

Зміст:

1. Описання конструктивних, функціональних та експлаатаційних властивостей.

1.1 Призначення, різновиди, загальна будова, принцип дії. Автомобілі на яких встановлюється система.

1.2 Функціональна взаємодія з ЕБК. Опис інформаційних та керуючих ліній.

1.3 Діагностичні парамитри та їх зв'язок з відмовами та несправностями системи.

2. Вибір та обґрунтування обладнання для діагностування.

2.1 Варіанти обладнання для OBD та зовнішнього діагностування.

2.2 Технічні характеристики та можливості обладнання.

2.3 Програмне забезпечення та діагностична база даних.

3 Розробка технології діагностування.

3.1 Схеми приєднання діагностичного обладнання

3.2 Розробка технологічних карт

3.3 Аналіз діагностичної інформації

Вступ

Автомобілі беруть участь у вантажообігу всіх галузей народного господарства, забезпечуючи доставку всіх видів сировини, матеріалів, товарів і обладнання на території України та за її межами.   Розвиток галузей споживчої кооперації в умовах ринкових відносин безпосередньо пов'язаний з оптимізацією транспортного обслуговування. Від якості роботи автомобільного транспорту залежить перш за все:

– організація безперебійної торгівлі і задоволення потреб населення;

– рівень рентабельності торгівлі, громадського харчування, заготівель і виробничої діяльності;

– забезпечення необхідного обсягу товарообороту.

На сьогодні в галузі існує велика кількість проблем, які потребують негайного та першочергового вирішення. Насамперед, існування великого рівня зношеності основних засобів інфраструктурних об’єктів, становить загрозу для виникнення аварійних ситуацій, а в кінцевому результаті до нестабільного функціонування економіки та національної безпеки країни. Поганий стани інфраструктурного сектору зумовлює низьку якість інфраструктурних послуг. Низька якість транспортної інфраструктури призводить до додаткових непродуктивних витрат, які фактично гальмують ріст реального ВВП. При цьому інфраструктура як галузь економічної діяльності посідає досить важливе місце в економіці України, забезпечуючи приблизно 15% ВВП.

Починаючи c 1930- х років у деяких зарубіжних країнах (див. департамент Drive Technology фірми Siemens) та СРСР для назви систем забезпечення необхідних рухів за допомогою електрики застосовується термін електричний привід (скорочено електропривод ) .

З розвитком електричних приводів і можливостей їх застосування в індустріально - виробничих і транспортних системах , стала очевидна необхідність повної інтеграції складових елементів електропривода : механіки , електричних машин , силової електроніки , мікропроцесорної техніки та програмного забезпечення для найбільш повного використання можливостей електроприводу та забезпечення ним прецизійного руху.

Так як найбільш повний розвиток дані тенденції отримали в Японії , а з терміном « електричний привід » як самостійної технічної системою там знайомі не були , для опису даних систем у Японії був введений термін « мехатроніка ». Безпосереднім автором є японець Тецуро Моріа ( Tetsuro Moria ) , старший інженер компанії Yaskawa Electric , а сам термін з'явився в 1969 році.

Термін складається з двох частин - « меха- » , від слова механіка , і « - троника » , від слова електроніка . Спочатку даний термін був торговою маркою (зареєстрована в 1972 році ) , але після його широкого розповсюдження компанія відмовилася від його використання в якості зареєстрованого торгового знаку .

З Японії мехатроніка поширилася по всьому світу. З іноземних видань термін " Мехатроніка " потрапив до Росії і став широко відомий.

Зараз під Мехатроніка розуміють системи електроприводу з виконавчими органами відносно невеликої потужності , що забезпечують прецизійні руху і мають розвинену систему управління. Сам термін " Мехатроніка " використовується, насамперед , для відділення від загальнопромислових систем електроприводу та підкреслення особливих вимог до мехатронним системам. Саме в такому сенсі мехатроніка як область техніки відома у світі.

1.1 Призначення, різновиди, загальна будова, принцип дії. Автомобілі на яких єастосовується

Система управління циліндрами (інші назви - система відключення циліндрів , система дезактивації циліндрів) призначена для зміни робочого об'єму двигуна за рахунок виключення з роботи частини циліндрів. Застосування системи забезпечує зниження витрати палива до 20 % і зменшення шкідливих викидів з відпрацьованими газами.

Передумовою розробки системи управління циліндрами з'явився типовий режим експлуатації автомобіля , при якому максимальна потужність використовується до 30 % за весь період роботи. Таким чином , більшу частину часу двигун працює з неповним навантаженням . У цих умовах дросельна заслінка майже закрита , а двигун повинен втягувати необхідну кількість повітря для роботи. Це призводить до т.зв. насосним втратам і подальшого зниження ефективності .

Система управління циліндрами дозволяє при невеликому навантаженні на двигун відключити частину циліндрів , при цьому для забезпечення необхідної потужності відкривається дросельна заслінка. У більшості випадків система відключення циліндрів застосовується на багатоциліндрових потужних двигунах ( 6 , 8 , 12 циліндрів) , робота яких особливо неефективна при невеликих навантаженнях.

Для того , щоб виключити з роботи конкретний циліндр потрібно виконати дві умови - перекрити доступ повітря і випуск відпрацьованих газів (закрити впускний і випускний клапани) і перекрити подачу палива в циліндр.

Регулювання подачі палива в сучасних двигунах здійснюється за допомогою електромагнітних форсунок з електронним управлінням. Утримання в закритому стані впускних і випускних клапанів в конкретному циліндрі є досить складним технічним завданням , яку різні автовиробники вирішують по -своєму. Серед різноманіття технічних рішень можна виділити три підходи :

застосування штовхача спеціальної конструкції (системи Multi- Displacement System , Displacement on Demand ) ;

можливість виключення коромисла (системи Active Cylinder Control , Variable Cylinder Management ) ;

використання кулачків розподільного валу різної форми ( система Active Cylinder Technology ) .

Примусова дезактивація циліндрів крім незаперечних переваг має ряд недоліків , серед яких додаткові навантаження на двигун , вібрації і небажаний шум .

Для попередження додаткових навантажень на двигун в камері згоряння вимкненого двигуна залишається заряд відпрацьованих газів від попереднього робочого циклу . Гази стискаються при русі поршня вгору і тиснуть на поршень при його русі вниз , тим самим забезпечується зрівняльний ефект .

Для зниження вібрації використовуються спеціальні гідравлічні опори двигуна , подвійний маховик . Зниження рівня шуму проводиться у випускній системі , в якій підібрані довжини труб і використані передній і задній глушники з резонаторами різного розміру.

Вперше система управління циліндрами була застосована в 1981 році на автомобілях Cadillac. Система мала електромагнітні котушки , встановлені на коромислах . Спрацювання котушки забезпечувало непорушність коромисла , а клапани при цьому під дією пружин були закриті. В системі відключалися протилежні пари циліндрів. Управління роботою котушки здійснював електронний блок . Інформація про числі що знаходяться в роботі циліндрів виводилася на панель приладів. Система не отримала широкого визнання , оскільки мала проблеми з подачею палива в усі циліндри , в тому числі і вимкнені .

Система Active Cylinder Control , ACC застосовувалася на автомобілях Mercedes - Benz з 1999 року. Закриття клапанів циліндрів забезпечувало коромисло особливої конструкції , що складається з двох важелів , з'єднаних фіксатором . У робочому положенні фіксатор з'єднує два важелі в єдине ціле. При дезактивації - фіксатор звільняє з'єднання і кожен з важелів отримує можливість рухатися самостійно. Клапани , при цьому , під дією пружин закриті. Переміщення фіксатора здійснюється тиском масла , яке регулює спеціальний електромагнітний клапан. Паливо в відключаються циліндри не подається.

Для збереження характерного звуку роботи багатоциліндрового двигуна при виключених циліндрах у випускній системі встановлений керований електронікою клапан , при необхідності змінює розмір перетину випускного тракту.

Система Multi- Displacement System , MDS встановлюється на автомобілях Chrysler , Dodge , Jeep з 2004 року. Система активується ( відключає циліндри) при швидкості понад 30 км / год і частоті обертання колінчастого вала двигуна до 3000 об / хв .

В системі MDS використовується штовхач особливої конструкції , який забезпечує при необхідності роз'єднання розподільного валу і клапана ( авторська назва , дослівно - пристрій втрати руху) . У певний час в штовхач під тиском подається масло і видавлює блокуючий штифт , тим самим дезактивує штовхач . Регулювання тиску масла проводиться за допомогою електромагнітного клапана.

Інша система управління циліндрами Displacement on Demand , DoD (дослівно - переміщення на вимогу ) аналогічна попередній системі . Система DoD встановлюється на автомобілі General Motors з 2004 року.

Окреме місце серед систем дезактивації циліндрів займає система Variable Cylinder Management , VCM від Honda , застосовувана з 2005 року. При рівномірному русі на невеликій швидкості система VCM відключає один блок циліндрів V- образного двигуна (3 циліндра з 6) . При перехідному режимі від максимальної потужності двигуна до неповному навантаженні система забезпечує роботу 4 циліндрів з шести .

Конструктивно система VCM базується на системі зміни фаз газорозподілу VTEC . Основу системи складають коромисла , взаємодіючі з кулачками різної форми. При необхідності коромисла включаються або вимикаються з роботи блокуючим механізмом ( фіксатором ) .

На допомогу системі VCM розроблені інші системи. Система Active Engine Mounts регулює величину вібрацій двигуна. Система активного шумозаглушення Active Sound Control дозволяє позбутися від небажаний шумів в салоні автомобіля.

Система Active Cylinder Technology , ACT використовується на автомобілях концерну Volkswagen з 2012 року. Об'єктом установки системи є двигун TSI об'ємом 1,4 літра. Система ACT забезпечує відключення двох циліндрів з чотирьох в межі 1400-4000 об / хв .

Конструктивно система ACT базується на системі зміни фаз газорозподілу Valvelift System , реалізованої в свій час на двигунах Audi. Система використовує у своїй роботі кулачки різної форми , розташовані на ковзної по розподільному валу муфті . Кулачки і муфта утворюють блок кулачків . Всього в двигуні чотири блоки - два на впускному распредвали і два на випускному валі .

Блоки кулачків переміщуються чотирма виконавчими механізмами . Для переміщення блоку у виконавчому механізмі є стрижень , який ковзає по спиралевидной канавці блоку і переміщує його . Виконавчі механізми спрацьовують по команді блоку управління двигуном.