2304
.pdf
боты двигателя или автомобиля наиболее характерные признаки, которые он заметил на своём автомобиле. Последовательность опроса диагноста по этим вопросам зависит от частоты появления признаков и составляется на основании статистических данных, собранных в условиях эксплуатации. На основании полученной информации определяются вероятные гипотезы – элементы двигателя, подозреваемые на отказ.
Рис. 2.3. Встроенная система диагностирования автомобиля
По завершении этапа выбора качественных признаков в системе происходит просмотр базы данных и формирование рабочего набора предполагаемых неисправностей, обеспечивающих решение задачи поиска неисправностей.
После определения качественного признака следует определить причину неисправности. Система в диалоге проводит опрос пользователя о том, какая наработка двигателя, какие ремонтно-обслуживающие работы проводились в последнее время, как он заметил появление качественного признака, какие работы выполнял, какие ещё сопутствующие качественные признаки проявляются при этом. На этом этапе поиска определяющим при последовательности задания вопросов является логическая целесообразность того или иного вопроса. На этом этапе взаимодействие пользователя с системой происходит посредством последовательного предъявления пользователю вопросов системы и выбором им вариантов ответа в меню различных типов.
По результатам опроса уточняются вероятности рассматриваемых гипотез. В ряде случаев, основываясь только на результатах ответов на опросные вопросы, можно принять диагностическое решение.
61
Далее система предлагает диагносту в оптимальной последовательности провести диагностические проверки по качественным признакам и с использованием инструментальных средств диагностирования. Номенклатура диагностических средств, применяемых при поиске, легко изменяется в соответствии с имеющимися у пользователя.
После обнаружения неисправности система предлагает пользователю решить вопрос о продолжении поиска. Если обнаруженная неисправность оказалась ошибочной или после восстановления неисправности работа двигателя не нормализовалась, рекомендуется продолжить поиск.
Предлагаемая встроенная система диагностирования предназначена для использования водителем автомобиля или механиком автотранспортного предприятия и выдачи данных на БК или ЭВМ о работе и техническом состоянии автомобилей. Обеспечивается практически непрерывным контролем всех ответственных узлов по функциональным параметрам и обобщенным показателям работоспособности важнейших агрегатов. Позволяет выявлять предотказные состояния узлов, определяющих наибольшую частоту обращений в ремонтную зону автотранспортного предприятия или на станцию технического обслуживания, а также снижение функциональных качеств, представляющих угрозу для безопасности движения. В частности контроль топливной экономичности, состояние аккумуляторной батареи, неравномерность действия тормозов и др.
Значительная доля парка эксплуатируется без диагностирования, нередко в отрыве от автотранспортного предприятия и станций технического обслуживания, в мелких ведомственных и личных плохо оснащенных гаражах, поэтому микропроцессорным встроенным средствам отводится задача контроля технического состояния агрегатов, узлов, систем и автомобиля в целом. В результате формируются рекомендации по продолжению работ автомобиля на линии либо постановки его на техническое обслуживание и текущий ремонт или выполнение мелкого ремонта самим водителем в пределах ежедневного обслуживания.
2.1.1. Структура и описание работы программы по диагностированию технического состояния дизеля
Для оперативного ежедневного контроля над состоянием подвижного состава автотранспортного предприятия предлагается внедрить диагностический прибор, работа которого основана на фиксации и анализе показателей автомобиля при использовании диагностирования.
Программа прибора включает блоки формирования баз данных по результатам диагностирования (рис. 2.4) и сведениям работе двигателя со слов водителя. Подготовленные данные обрабатываются с помощью рас- чётно-анализирующего блока. С помощью блока индикации результаты
62
расчета и анализа выводятся на экран прибора, расположенного в кабине автомобиля. Данная информация является основанием для своевременного принятия решений по проведению технического обслуживания двигателя автомобиля.
Рис. 2.4. Логическая схема программы
Первая часть программы – аналитическая, определяет наличие и вид неисправностей в топливной системе дизеля (ТНВД и форсунки), вторая часть – опросная, рассчитана на остальные системы двигателя.
Алгоритм программы выглядит следующим образом (рис. 2.5).
При запуске программа начинает работу с проверки наличия контакта с датчиком давления. Если контакт не установлен, то на экран прибора в кабине водителя выводится надпись «Ошибка! Датчик недоступен». В этом случае программа прекращает свою работу.
Если контакт с датчиком установлен, то в программу водителем вводятся начальные данные. Затем программа по показаниям датчика строит график и при наличии неисправностей выводит их на экран в текстовом режиме. Далее система переходит к опросной части. Водителю предлагается выбор – закончить программу сейчас или продолжить поиск неисправностей в других системах двигателя. При продолжении программа использует метод «логический поиск с последовательным исключением». Водителю надлежит выбрать качественные признаки неправильной работы двигателя. Затем в конце процесса на экран выводится неисправность.
63
Рис. 2.5. Алгоритм работы системы диагностирования
Программа считывает значения с накладного датчика давления топлива, установленного на топливопровод высокого давления.
Считанные значения автоматически записываются в базу данных программы, затем, на основании этих данных, строятся графики давления топ-
64
лива. По давлению топлива в контрольных точках определяется наличие неисправности и её вид.
Изменение давления анализируется следующим образом (рис. 2.6). Здесь в точке 1 начинается повышение давления в результате движения
плунжера насоса, в точке 2 срабатывает нагнетательный клапан, и при малой скорости движения плунжера рост давления на некоторое время замедляется. В точке 3 поднимается игла форсунки. При этом давление падает, поскольку высвободившийся объем не успевает заполниться топливом, а затем снова повышается до определённой величины.
Точка 4 на большой частоте вращения коленчатого вала двигателя может характеризовать максимальное давление процесса впрыска. Однако для нормального процесса в режиме холостого хода это давление обычно фиксируется по характерному пику точки 3. В точке 5 происходит "посадка" иглы форсунки и впрыскивание заканчивается, после чего происходит "посадка" в седло нагнетательного клапана плунжера. Импульсы остаточного давления (6) появляются в результате недостаточной герметичности нагнетательного клапана. Величина сигнала S1 определяет затяжку пружины форсунки и статическое давление начала впрыска. Перепад давления ∆p характеризует подвижность иглы форсунки. Путем интеrpирования на периоде впрыска tвпр можно оценить цикловую подачу топлива. Время задержки впрыска S2 характеризует зазор в плунжерной паре, вызывающий утечку топлива между гильзой и плунжером.
Рис. 2.6. Характерные точки на графике давления топлива
При разработке программы учитывались данные по давлению топлива с двух типов дизельных двигателей – ЯМЗ и КАМАЗ. Показания давления снимались с двигателей на двух режимах работы – холостой ход и нагрузочный режим. Графики с показателями нормальной работы дизелей ЯМЗ показаны на рис. 2.7 и 2.8.
65
Рис. 2.7. График давления при нормальной работе ЯМЗ (холостой ход)
Рис. 2.8. График давления при нормальной работе ЯМЗ (под нагрузкой)
Вданном проекте разрабатывалась программа для двигателей КАМАЗ.
Вэтой программе представлены характерные неисправности ТНВД и форсунок на холостом ходу и под нагрузкой.
Затем осуществляется переход непосредственно к диагностированию топливной системы двигателя на холостых оборотах. Для наглядности наличия неисправности на графиках изначально присутствуют графики нормальной работы элементов топливной системы дизеля (рис. 2.9).
66
Рис. 2.9. Диагностика топливной системы на холостом ходу
Следующий этап – диагностика дизеля под нагрузкой (рис. 2.10). Здесь также для наглядности наличия неисправности на графиках изначально присутствуют графики нормальной работы элементов топливной системы дизеля под нагрузкой.
Рис. 2.10. Диагностика топливной системы под нагрузкой
Под графиками в случае выявления неисправности появляется надпись, характеризующая эту неисправность, например, «нарушение подвижности иглы распылителя». Если неисправностей не выявлено, появится надпись
67
«неисправностей не обнаружено». На рис. 2.11–2.12 представлен вид рабочего окна программы при наличии в топливной системе двигателя наиболее характерных неисправностей.
Неисправности холостого хода
Рис. 2.11. Засорение, закоксовывание сопел распылителя форсунки
Рис. 2.12. Износ плунжерной пары и нагнетательного клапана
68
Рис. 2.13. Нарушение подвижности иглы распылителя
Рис. 2.14. Негерметичность распылителя по запорному контуру
69
Рис. 2.15. Обрыв носика распылителя форсунки
Рис. 2.16. Поломка пружины толкателя
70