Обоснование необходимости диагностирования системы.

СОДЕРЖАНИЕ

Введение………………………………………………………………………..….2

Техническое описание системы. Основные технические данные

и характеристики конкретного примера………………………………………..4

Обоснование необходимости диагностирования системы………………….…7

Физические принципы диагностирования системы. Методы,

средства, оборудование для диагностирования системы……………………..10

Технология диагностирования по показаниям газоанализатора……….……16

Примеры диагностирования по показаниям газоанализатора………………25

Заключение………………………………………………………………………27

Список использованной литературы…………………………………………..28

Введение

Диагностика - научно-техническая дисциплина, изучающая и устанавливающая признаки дефектов технических объектов, а также методы и средства обнаружения и поиска (указания местоположения) дефектов. Основной предмет технической диагностики — организация эффективной проверки исправности, работоспособности, правильности функционирования технических объектов (деталей, элементов, узлов, блоков, заготовок, устройств, изделий, агрегатов, систем, а также процессов передачи, обработки и хранения материи, энергии и информации), то есть организация процессов диагностирования технического состояния объектов при их изготовлении и эксплуатации, в том числе во время, до и после применения по назначению, при профилактике, ремонте и хранении. Диагностирование — одна из важных мер обеспечения и поддержания надёжности технических объектов. [1]

Диагностирование осуществляется либо человеком непосредственно (например, внешним осмотром, «на слух»), либо при помощи аппаратуры. Объект и средства его диагностирования в совокупности образуют систему диагностирования. Взаимодействуя между собой, объект и средства реализуют некоторый алгоритм диагностирования. Результатом является заключение о техническом состоянии объекта — технический диагноз, например: «радиоприёмник исправен», «станок неработоспособен», «в телевизоре отказал частотный детектор». Различают системы тестового и функционального диагностирования. Системы первого вида применяют при изготовлении объекта, во время его ремонта и профилактики и при хранении, а также перед применением и после него, когда необходимы проверка исправности объекта или его работоспособности и поиск дефектов. В этом случае на объект диагностирования подаются специально организуемые тестовые воздействия. Системы второго вида применяют при использовании объекта по назначению, когда необходимы проверка правильности функционирования и поиск дефектов, нарушающих последнее. При этом на объект поступают только предусмотренные его алгоритмом функционирования (рабочие) воздействия.

Разработка и создание систем диагностирования включают: изучение объекта, его возможных дефектов и их признаков; составление математических моделей (формализованного описания) исправного (работоспособного) объекта и того же объекта в неисправных состояниях; построение алгоритмов диагностирования; отладку и опробование системы.

В изучении объектов большое значение имеет их классификация по различным признакам, например по характеру изменения значений параметров, по виду потребляемой энергии и т. п. Изучение дефектов проводится с целью определения их природы, причин и вероятностей возникновения, физических условий их проявления, условий обнаружения и т. п.

Математическая модель объекта диагностирования (детерминированная или вероятностная) — описание объекта в исправном и в неисправном его состояниях в виде формальных зависимостей между возможными воздействиями на объект и его реакциями на эти воздействия [2]. Модели (даже исправных объектов), используемые при диагностировании, могут отличаться от моделей, используемых при проектировании тех же объектов. Например, для диагностирования технического состояния шумящих объектов моделями могут служить кривые шума или вибрации (при так называемых акустических методах технической диагностики), а в микроэлектронной технологии или в сварочном производстве — изображения объектов в рентгеновских лучах (при неразрушающем контроле).

Алгоритм диагностирования предусматривает выполнение некоторой условной или безусловной последовательности определённых экспериментов с объектом. Эксперимент характеризуется тестовым или рабочим воздействием и составом контролируемых признаков, определяющих реакцию объекта на воздействие. Различают алгоритмы проверки и алгоритмы поиска. Алгоритмы проверки позволяют обнаружить наличие дефектов, нарушающих исправность объекта, его работоспособность или правильность функционирования. По результатам экспериментов, проведённых в соответствии с алгоритмом поиска, можно указать, какой дефект или группа дефектов (из числа рассматриваемых) имеются в объекте.

Средства диагностирования являются носителями алгоритмов диагностирования, хранят возможные реакции объекта на воздействия, вырабатывают и подают на объект тестовые воздействия, «читают» фактические реакции объекта и ставят диагноз, сравнивая фактические реакции с возможными. Их делят на аппаратурные, программные и программно-аппаратурные (средства двух последних категорий применяют для диагностирования технического состояния ЭВМ, работающих по сменной программе). Аппаратурные средства бывают внешние (по отношению к объекту) и встроенные. Первые применяются в основном в системах тестового, вторые — функционального диагностирования. Внешние аппаратурные средства могут быть автоматическими, автоматизированными или с ручным управлением, универсальными или специализированными. [1].

Техническое описание системы (назначение, функции, устройство и работа). Основные технические данные и характеристики конкретного примера.

При современной диагностике автомобиля не обойтись без приборов контроля выхлопа и дымности отработанных газов. Одними из наиболее эффективных и востребованных приборов для этих задач являются газоанализаторы и дымомеры Инфракар. Оборудование для автосервиса трудно представить без приборов производства этой компании.

Газоанализатор Инфракар – один из списка диагностических приборов для автосервиса, непосредственно измеряющий состав выхлопных газов в процентном соотношение и предоставляющий объективные данные о полноте сгорания жидкого топлива. Любое отклонение от нормы или несогласованность в работе систем двигателя приводит к снижению его эффективности и, как следствие, к изменению концентрации побочных продуктов сгорания. Специалистам автосервиса и СТО хорошо известно, что без многокомпонентного газоанализатора Инфракар М или Инфракар 5М, не удастся точно установить истинную причину неисправности двигателя или его систем (топливоподачи и зажигания). Да и после устранения обнаруженной неисправности без контроля состава выхлопных газов тоже не обойтись.

В большинстве случаев применение автомобильного газоанализатора, не позволяет локализовать неисправность, а лишь информирует о ее наличие. Например, при пропусках зажигания газоанализатор фиксирует лишь повышенный уровень НС, но не выявит проблемный цилиндр или тем более перегоревшую свечу. Существенно расширить возможности применения газоанализатора Инфракар, можно используя его в составе диагностических комплексов совместно с мотор-тестером и дымомером или другим оборудованием автосервиса.

Неоспоримое достоинство газоанализатора Инфракар М – его универсальность. Его с большим успехом можно использовать при диагностике как карбюраторных, так и впрысковых двигателей, они идеально подходят для использования на любых марках автомобилей. Автомобильные газоанализаторы Инфракар М применяются на станциях автотехобслуживания, в органах автоинспекции, на зеленых постах, в автохозяйствах и диагностических центрах при контроле над техническим состоянием бензиновых двигателей и их регулировании.

Тахометр в газоанализаторах инфракар предназначен для измерения и отображения в цифровом виде частоты вращения коленчатого вала двух и четырехтактных двигателей внутреннего сгорания, с бесконтактной и контактной одноискровой системой зажигания с высоковольтным распределением.

Прибор Инфракар М четырех компонентный состоит из системы пробоотбора и пробоподготовки, блока измерительного (БИ) и блока электронного (БЭ). Конструктивно автомобильный газоанализатор выполнен в металлическом корпусе, предназначенном для установки на горизонтальной поверхности (столе). Система пробоотбора и пробоподготовки газоанализатора включает:

газозаборный зонд,

пробоотборный шланг,

бензиновый фильтр,

2-х камерный насос,

клапан пневматический,

каплеотбойник,

3 фильтра №1 для газоанализатора (фильтры тонкой очистки).

Каплеотбойник в нижней части соединен со штуцером СЛИВ для автоматического слива конденсата побудителем расхода.

Принцип действия датчиков:

Принцип действия датчиков объемной доли (СО, СО2, углеводородов) - оптико-абсорбционный.

Принцип действия датчика измерения концентрации кислорода - электрохимический.

Принцип действия датчика частоты вращения коленчатого вала основан на индуктивном методе определения частоты импульсов тока в системе зажигания.

Блок измерительный содержит оптический блок, в котором имеются:

излучатель,

измерительная кювета,

4 пироэлектрических приемника излучения,

4 интерференционных фильтра.

Излучение модулируется обтюратором.

Дымомер Инфракар – прибор, предназначенный для точного измерения дымности отработавших газов дизельных двигателей автомашин, а также для определения частоты вращения коленчатого вала автомобилей и измерения температуры масла двигателя.

Переносной прибор Инфракар Д предназначен для контроля дымности всех видов дизельного автотранспорта. Автомобильный дымомер состоит из модуля контроля дымности (оптический блок), выносного пульта и пробоотборного устройства. Конструктивно оптический блок выполнен в виде прямоугольного каркаса с защитным кожухом, связанный кабелем связи с переносным пультом управления. В дымомере инфракар использован метод просвечивания столба отработавших газов источником света и его поглощение. Газовый тракт состоит из газозаборного зонда с пробоотборным шлангом, входного штуцера, переключающего клапана и вентилятора. Для правильного измерения дымности прибором инфракар д следует учитывать, что входное отверстие зонда следует располагать по направлению оси выпускной трубы, где распределение отработавших газов является наиболее равномерным. Клапан выполнен на базе реечного электропривода с перемещающимся штоком. Максимальный пусковой ток электродвигателя 1А, ток удержания 0.35±0.06А. Наличие клапана позволяет подстраивать нуль прибора при установленном газозаборном устройстве в выхлопной трубе.

Дымомер серии Инфракар позволяет считывать показания дымности в реальном времени и выводить результаты анализа на печать с помощью встроенного принтера. При автодиагностике может использоваться в комплекте с газоанализатором типа Инфракар 5М.

Отличительные особенности Инфракар Д:

Автоматическая калибровка.

Надежность и долговечность.

Простота и удобство в работе.

Обдув линз оптической системы обеспечивает быстрое установление показаний и снижает загрязнение линз. Встроенный аккумулятор позволяет проводить измерения в течение 8 часов.

Рис. 1. Функциональная схема управления техническим состоянием транспортного средства.

Цель управления – сохранение высокой надежности транспортного средства в эксплуатации и эффективности его использования. Для достижения этой цели необходима правильная организация технологических процессов ТО и ТР транспортных средств, которую следует рассматривать как замкнутую цепь (рис. 2), состоящую из объекта управления (техническое состояние машины), диагностического комплекса, управляющего (центра управления) и исполнительного (производственные зоны ТО и ТР) органов. В этой цепи диагностирование выделяется в самостоятельное звено.

Управляющими показателями в системе управления техническим состоянием транспортных средств являются основные показатели надежности, периодичность ТО и ТР, предельные и допустимые значения диагностических и структурных параметров, погрешность измерения этих параметров, полный и остаточный ресурсы, срок службы транспортного средства.

В общем случае схема управления техническим состоянием транспортного средства имеет прямую и обратную связи. Прямая связь предназначена для принятия решения о проведение технических воздействий на транспортное средство, обратная – для корректирования управляющих показателей надежности и эффективности транспортного средства. В такой системе диагностирование является активным звеном при оценке состояния поступившего на ТО и ТР транспортного средства, инструментом при проведении необходимых контрольно регулировочных работ и контрольным звеном при оценке качества проведенных технических воздействий и оценке остаточного ресурса.

Максимальная эффективность диагностирования обеспечивается оптимальным выбором диагностических параметров, средств и методов их измерения, нормативных (номинальных допускаемых и предельных) значений диагностических параметров, периодичности проведения диагностирования.

Активно влияя на технические процессы ТО и ТР транспортных средств, диагностирование обеспечивает в конечном итоге переход от регламентного их проведения к проведению по фактической потребности.

Рис.2. Блок-схема, поясняющая работу искрового пневматического газоанализатора.

Процесс анализа протекает следующим образом (Рис.2). Часть воздуха, поступающего из помещения на анализ по цепочке «входной огнепреградитель ОП 1– взрывная камера – выходной огнепреградитель ОП 2 – открытый клапан Кл2 - эжектор» транспортируется на сброс.

Горючий газ с выхода дозатора поступает в пульсирующую емкость и по команде на открытие клапана Кл1 из нее перетекает через входной огнепреградитель во взрывную камеру. Смешение горючего газа с анализируемым воздухом происходит при закрытом клапане Кл2.

В момент появления искры смесь в камере воспламеняется с последующим взрывом. В результате взрыва давление в камере повышается, измеряется датчиком давления. Величина этого давления однозначно связана со степенью взрывоопасности контролируемой атмосферы.

Рис.3 Измерительная ячейка термокондуктометрического газоанализатора.

Рис. 4. Термохимические датчики концентрации

Терморезисторы нагреваются током источника стабилизированного напряжения 1 до температуры, при которой на ее поверхности происходит каталитическое сгорание анализируемого компонента. В результате реакции горения температура терморезистора R3 резко повышается и, как следствие, увеличивается его сопротивление, что нарушает равновесное состояние моста. Величина разбаланса моста пропорциональна концентрации анализируемого компонента и фиксируется измерительным прибором 2, включенным в диагональ моста.

Обычно датчики этого типа используются в качестве сигнализаторов при анализе горючих газов на производстве.

Дымомер Мета-01МП0.1 предназначен для измерения дымности отработавших газов автомобилей, а также других транспортных средств

Измерительный прибор (дымомер) Мета-01МП0.1 предназначен для измерения дымности отработавших газов автомобилей, а также других транспортных средств и стационарных установок с дизельными двигателями.

Функции:

- Автоматическое вычисление дымности по результатам измерений в соответствии с методиками ГОСТ Р 52160-2003, ГОСТ 21393/ОСТ 10.0060, ГОСТ 17.2.2.02 для всех типов транспортных средств

- Контроль температуры и давления в оптическом канале

- Автоматическая коррекция нуля и контроль загрязнения оптических элементов

Достоинства:

- Оптический датчик снабжен телескопической рукояткой, которая позволяет выполнять измерение дымности с безопасного расстояния для оператора

- Фотометрическая база 0.1 м приведена к базе 0.43, м благодаря этому прибор компактен, имеет малый вес и удобен в обращении

- Удобный буквенно-цифровой дисплей

- Автономное питание

Технические характеристики:Название Ед. измер. Значение

Тип прибора: портативный

Диапазон измерения дымности в единицах коэффициента поглащения К, не менее м-1. Диапазон измерения дымности в единицах коэффициента ослабления N % 0-100. Предел допускаемой абсолютной погрешности при коэффициенте поглащения 1,6-1,8 м-1 не более м-1 ±0,05. Номинальная цена еденицы наименьшего разряда для коэф. поглащения м-1 0,01. Номинальная цена еденицы наименьшего разряда для коэф. ослабления % 0,1

Фотометрическая база м 0,1

Автоматическая коррекция показаний дымности по температуре отработавших газов есть

Автоматическая коррекция нуля есть

Мощность потребляемая, не более Вт 5

Порт RS-232 нет

Выход на печатающее устройство нет

Работа в составе ЛТК-МЕТА нет

Воздушная защита оптических элементов датчика нет

Средняя наработка на отказ не менее час 8000

Телескопическая штанга для жесткого пробозаборника есть

Буквенно-цифровой дисплей 2х16 знаков с подсветкой есть

Средний срок службы не менее лет 8

Среднее время восстановления работоспособного состояния не менее час 3

Габаритные размеры (мм) и масса (кг) приборного блока мм, кг 220х75х40, 0,4

Габаритные размеры (мм) и масса (кг) оптического датчика мм, кг 35х510, 0,6

Талица 1

	Модели без каталитического нейтрализатора до 1975 года	Модели с каталитическим нейтрализатором после 1975 года
СН, РРМ	300 и менее	30 – 50 и менее
СО, %	3 и менее	0,3 – 0,5 и менее
О2, %	0 - 2	0 – 2
СО2, %	12 – 15 и более	12 – 15 и более

На рисунке 1 представлены зависимости содержания СН, СО, О₂, СО₂ в выхлопных газах от соотношения воздух/топливо смеси. Заметим, что при обогащении смеси растет содержание СО, поэтому этот газ называется иногда индикатором обогащения. По аналогичным соображениям повышенное содержание кислорода — это индикатор обеднения.

Рис. 1. Состав выхлопных газов в зависимости от соотношения воздух/топливо в смеси

Повышенное содержание СО в выхлопных газах

Избыток СО в выхлопных газах означает, что в цилиндрах имеет место избыток топлива или недостаток кислорода. При этом образуется богатая смесь и топливо сгорает не полностью. Возможные причины:

• повышенное давление топлива (например, засорился обратный топливопровод);

• не исправен регулятор давления топлива (например, утечка через диафрагму);

• неисправность в системе улавливания паров топлива в баке;

• засорился воздушный фильтр или клапан в системе вентиляции картера.

Повышенное содержание СО и СН в выхлопных газах

Возникает, если система топливного питания подает в цилинры двигателя богатую смесь или при переобогащении смеси из-за неисправностей в системе зажигания. Например, если свеча загрязнена, искрообразования может не последовать. Непрореагировавшйй кислород поступит в выпускной тракт, где будет принят датчиком кислорода как признак бедной смеси. ЭБУ выдаст сигнал на обогащение смеси, искрообразование может еще ухудшиться, а в выхлопных газах будет еще больше СО и СН. В этом случае следует искать неисправности в системе зажигания.

Как убедиться, что система управления двигателем работает в замкнутом режиме (с обратной связью от датчика кислорода)?

В системе управления впрыском топлива датчик кислорода выполняет функцию определителя концентрации кислорода в выхлопных газах и входит в состав электронного сравнивающего устройства (компаратора). На одном входе компаратора сигнал, фиксирующий текущий (фактический) состав рабоче смеси, на другом – электронный сигнал, соответствующий метрическому составу смеси. Компаратор работает в режиме релейного регулирования.

Для проверки системы регулирования поступают так.

Подключают стрелочный вольтметр к выходу датчика кислорода, используя булавку или break-out-bох (если есть). 3апускают и прогревают двигатель. Сигнал на выходе датчика кислорода исправного прогретого двигателя на холостом ходу должен переключаться между уровнями 0,2 – 0,8 В с частотой 4 – 1 Гц. Стрелка вольтметра в режиме измерения установившегося постоянного напряжения должна слегка колебаться в районе 0,45 В.

Глядя на вольтметр, отсоединяют от впускного коллектора вакуумный шланг. Напряжение на выходе датчика упадёт ниже 0,3 В, это реакция на обеднение смеси из-за утечки разрежения. ЭБУ в режиме с обратной связью компенсирует избыток кислорода подачей дополнительного топлива, смесь, опять станет стехиометрической, стрелка вольтметра опять вернется к напряжению 0,45 В.

Наблюдая за стрелкой вольтметра, из баллона с пропаном выпускают немного газа перед воздухозаборником двигателя. На некоторое; время вольтметр покажет 0,8 В, индицируя .богатую смесь. Затем ЭБУ отработает это возмущение, уменьшив, подачу топлива через форсунки. Режим опять станет стехиометрическим, стрелка, прибора будет, колебаться в районе 0,45 В.

Необходимость измерения содержания кислорода (О₂) и двуокиси углерода (СО₂) в выхлопных газах

Информации, получаемой от двухкомпонентного. газоанализатора по содержанию компонентов СО и СН, может быть недостаточно для диагностирования состояния двигателя, к тому же эти газы влияют друг на друга в каталитическом нейтрализаторе. В то же время повышенное содержание кислорода в выхлопных газах — это индикатор работы на обедненной смеси. Следует только иметь в виду, что негерметичность в выпускном тракте также приводит к повышенному содержанию кислорода, в выхлопных газах и к ложному указанию на обеднение смеси за счет подсоса воздуха. Чтобы быть уверенным в показаниях газоанализатора по параметру О₂, нужно убедиться в исправности выпускного тракта.

Для этого следует сравнить показания газоанализатора на холостых оборотах и для режима 2500 оборотов в минуту:

• если содержание кислорода высокое в обоих случаях — смесь бедная в обоих случаях — выпускной тракт исправен;

• если содержание кислорода мало на холостых оборотах и велико на 2500 оборотах — выпускной тракт исправен, но в нем установлен нейтрализатор с инжекцией (дополнительной подачей) воздуха;

• если на холостых оборотах содержание кислорода велико, а на 2500 оборотах мало — скорее всего имеется небольшая утечка, незаметная при больших выбросах выхлопных газов в выпускном тракте.

Содержание двуокиси углерода СО₂ — мера эффективности процесса сгорания топлива в двигателе. Норма 12—17%, при стехиометрическом составе смеси содержание СО₂ максимально, в иных случаях содержание СО₂ понижается. Само по себе значение содержания СО₂ не позволяет сделать вывод, бедная смесь или богатая, нужно дополнительно учитывать показания по СО и СН.

Окислы азота NО_X и их измерение

Окислы азота NО_X, формируются в камере сгорания двигателя при температуре выше 1370 °С (2500 F) или при большом давлении. При соединении окислов азота с углеводородными компонентами СН (остатки несгоревшего топлива) в атмосфере под воздействием солнечных лучей образуется фотохимический вредный для органов дыхания человека.

Окислы азота NО_X — бесцветный газ без вкуса и запаха. Двуокись азота NО_X — рыжеватый газ с кислым едким запахом. Из этих компонентов в камере сгорания двигателя образуется група окислов азота, для краткости обозначаемых, как NО_X.

Содержание NО_X, в выхлопных газах определяют с помощью пятикомпонентного газоанализатора. Окислы азота NО_X формируются при работе двигателя под нагрузкой. Поэтому измерения приходится проводить на динамометрическом стенде или в поездке портативным газоанализатором.

Эффективной мерой борьбы против образования NО_X, является применение системы рециркуляции выхлопных газов.

Исправный аввтомобиль под нагрузкой должен иметь содержание NО_X, в выхлопных газах менее 1000 РРМ, на холостых оборотах — менее 100 РРМ.

Повышенное содержание NО_X, в выхлопных газах обычно имеет место, когда:

• двигатель перегрет;

• топливная смесь бедная.

Образование NО_X, напрямую связано с температурой в камере сгорания. Горение бедной смеси происходит с повышением температуры.

При повышенном содержании NО_X, следует проверить:

• работу клапана и целостность патрубков в системе рециркуляции выхлопных газов;

• систему охлаждения двигателя;

• топливную систему на предмет обеднения смеси.

• стендовые испытания двигателя автомобиля на токсичность выхлопных газов

Рис. 2. Автомобиль на динамометрическом стенде

Рис. 3. Маршрут теста IМ240 для испытуемого автомобиля

Например, в США применяются несколько видов тестов для, проверки на токсичность, чаще всего тест IМ240 (Inspection and Maintennance, 240 —длительность теста в секундах). Этот тест проводится на динамометрическом стенде. На рис. 3 показан график изменения скорости автомобиля во время проведения теста IМ240. График является маршрутом теста и имитирует езду условного автомобиля в черте города Лос-Анджелес (штат Калифорния): разгон до скорости 20 миль в час, подъем в гору на скорости 30 миль в час, остановка на 94-й секунде, разгон в гору до скорости 50 миль В час, езда с постоянной скоростью на пологом участке, остановка на 240 с.

Содержание СН, СО, и NО_X, в выхлопных газах измеряется ежесекундно и регистрируется в памяти мотор-тестера. На рис. 41 (позиции а, в, с) показаны временные развертки этих зависимостей для каждого компонента в отдельности. По результатам тестирования выдаются максимальные весовые значения вредных компонентов.

Из рассмотрения разверток тестирования для автомобиля № 1 очевидно, что во второй части теста (рис. 4в) отмечено значительное увеличение эмиссии СО, во время ускоренного .движения автомобиля в гору. Изменения компонентов СН и NО_X близки к норме (рис. 4а, 4с). Вывод: в двигатель додавалась топливовоздущная смесь с обогащением выше допустимого значения.

Рис. 4. Зависимости СН, СО, NО_X. полученные во время проведения теста IМ240 на автомобиле № 1. Весовое содержание компонента выражено в граммах на милю, скорость в милях в час, время в секундах

На рисунках 5 (позиции а, в, с) приведены временные развертки, отображающие зависимость весовых значений компонентов СН, СО, NО_X, в выхлопных газах условного автомобиля №2 при его, испытании по маршрутному тесту IМ240 (рис. 3).

Из рассмотрения разверток для этого автомобиля следует, что имеет место одновременное увеличение выброса компонентов СН и NО_X, при низком уровне содержания компонента СО. Такое соотношение компонентов в выхлопных газах указывает на пропуски зажигания при разгоне автомобиля в гору, что может быть следствием подачи в цилиндры недопустимо бедной топливовоздушной смеси.

В отличие от показателей, полученных на динамометрическом стенде, газоанализатор выдает результаты не в граммах на милю, а РРМ или процентах.

Для сравнения в таблицу 2 сведены результаты тестирования условного грузового автомобиля № 3, имеющего несколько неисправностей. Тестирование проведено двумя способами: на динамометрическом стенде и с помощью портативного пятикомпонентного газоанализатора во время ездовых испытаний.

Рис. 5. Зависимости полученные во время поведения тестаIМ240 на автомобиле № 2

Таблица 2

Компонент, выхлопных газов	По показаниям на стенде	По показаниям газоанализатора	Результат тестирования
Норма, г/миль	Измерено, г/миль	Норма	Измерено
СН	2.40	15.13	100 РРМ	415 РРМ	Тест не пройден
СО	60.00	144.35	2%	8,36%	Тест не пройден
NОх	3.00	16.73	1000 РРМ	2273 РРМ	Тест не пройден

В США используются и другие режимы тестирования:

АSМ 15/50 и, АSМ 25/25. — эти тесты имитируют движение с ускорением и проводятся на динамометрическом стенде. Первое число (15 или 25) — скорость автомобиля в милях в час; второе число (50 или 25) — процент нагрузки от мощности, необходимой для движения автомобиля с ускорением 3,3 мили/час за секунду.

• ВАR90 — тест стендового испытания, которое проводится на холостых оборотах без определения содержания NОх (применяется только в Калифорнии).

• Тест по запаху выхлопных газов, без подключения газоанализатора. Сильный запах бензина указывает на то, что не все топливо сгорает и содержание СН высокое. Следует проверить систему зажигания, утечку разрежения во впускном коллекторе — все то, что может вызывать пропуски воспламенения.

Если глаза слезятся или возникает резь — скорее всего имеет место высокое содержание NОх. Окись азота реагирует с влагой в глазах, создавая слабый раствор азотной кислоты.

Следует проверить утечку разрежения во впускном коллекторе, правильность установки угла опережения в системе зажигания, работу системы рециркуляции выхлопных газов (если имеется) — все то, что может повышать температуру в камере сгорания,

Повышенное содержание СО в выхлопных газах вызывает головокружение и головную боль. Этот газ при длительном простое в «пробках» может попадать в салон автомобиля. Нужно немедленно выйти на свежий воздух. Вероятная причина — работа двигателя на богатой смеси.

Следует отметить, что проведение тестовых испытаний автомобиля на динамометрическом стенде включает в себя не только определение процентного содержания вредных веществ в выхлопных газах, но и целый ряд других диагностических процедур по проверке таких агрегатов автомобиля, как рулевое управление, тормоза, КПП, фарное освещение и т. д.

Стационарные диагностические стенды являются универсальным, сложным и дорогостоящим испытательным оборудованием, работа на котором требует высокой профессиональной подготовки контролера-оператора.

Примеры диагностирования по показаниям газоанализатора

А. По содержанию компонентов СО и СН

Пример 1. Пробег 32000 километров, СН = 0 РРМ,

СО = 0,00%.

Двигатель работает идеально. В таблице 1 приведены максимально допустимые значения, меньшие значения — положительный фактор.

Пример 2. Пробег 160000 километров, СН = 350 РРМ,

СО = 0,3%.

Содержание СН выше нормы для инжекторных автомобилей. Низкое содержание СО свидетельствует, что сротнощение воздух/топливо нормальное. Отметим, что индикатором работы двигателя на богатой смеси является именно повышенное содержание СО, а не СН. При работе на богатых смесях было бы повышено содержание и СО и СН.

Вероятная причина повышенного содержания СН:

• неисправность термостата, не позволяющая двигателю достичь рабочей температуры;

• неисправйость в системе зажигания (например, позднее зажигание).

Пример 3. Пробег 240000 километров, СН = 488 РРМ,

СО = 5,72%.

Смесь переобогащена, о чем свидетельствуют высокие значения и СО и СН, Для умеренно богатой смеси таких больших значений концентрации СН не было бы, увеличилось бы только содержание СО. Очень богатая смесь плохо воспламеняется, что и приводит к повышению содержания СН и СО.

Пример 4. Пробег 88000 километров, СН = 35 РРМ,

СО = 3,86%.

Двигатель работает на богатой смеси, содержание СО повышено, Содержание СН нормальное, это индикатор исправности системы зажигания. Возможна неисправность в системе подачи топлива.

Б. По содержанию компонентов СН, СО, СО₂ и О₂

Пример 1. Пробег 45500 километров, СН = 0 РРМ,

СО = 0%, О₂ =0%, СО₂ = 17.5%.

Двигатель в идеальном состоянии и работает эффективно.

Пример 2. Пробег 184000 километров, СН =52,84 РРМ,

СО = 2,51%, О₂= 1,2%, СО₂ = 11,8%.

Для двигателя с каталитическим нейтрализатором значения для компонентов СО и СН высокие. Одновременное повышение содержания СН и СО означает работу на богатой смеси. Содержание кислорода в пределах допустимого, а С0₂ несколько понижено. Это показывает, что коэффициент избытка воздуха незначительно отличается от стехиометрического значения. Скорее всего непрогретый двигатель работает на богатой смеси, нейтрализатор также не прогрет. Возможно, не исправен термостат.

Пример 3. Пробег 93500 километров, СН = 44 РРМ,

СО=4,51%, О₂ = 0,1%, СО₂ = 7,94%.

Двигатель работает на богатой смеси. Индикатор богатой смеси СО имеет высокое значение, индикатор бедной смеси О₂ – низкое. Низкое значение для СО₂ говорит о неэффективности процесса сгорания и об отличии состава топливной смеси от стехиометрического. Отметим, что исправный газонейтрализатор несколько понижает высокие значения СО, доокисляя окись углерода до двуокиси СО₂. Неисправности могут иметь место в системе питания и зажигания.

Пример 4. Пробег 169000 километров, СН = 786 РРМ,

СО = 0,4%, О₂ = 6,8%, С0₂ = 7,4%.

Высокий уровень СН – признак того, что топливо сгорает не полностью. Значительная концентрация кислорода — признак бедной смеси. Из-за плохого сгорания топлива показания СО₂ так же низкие. Возможны пропуски в системе зажигания. Нужно проверить герметичность впускного тракта, давление топлива и искать неисправности, приводящие к обеднению топливной смеси.

Заключение

Меньше чем за 40 лет в рамках дисциплины технической диагностики было решено много практических задач и достигнуто много существенных теоретических достижений. Но, несмотря на значительный прогресс в теории и практике автоматизации обнаружения основных дефектов машин и оборудования, оценка технического состояния промышленного оборудования на большинстве российских предприятий выполняется на основе субъективного метода оценки высококвалифицированными специалистами диагностами, обслуживающими объекты диагностирования на протяжении длительного времени и получивших опыт ориентирования во внешних признаках изменения технического состояния. Последние достижения науки предопределяют необходимость перехода от субъективных методов оценки состояния к объективным.

На данный момент перспективными направлениями развития методов и средств диагностики являются методы, основанные на нечеткой логике или нечетких множествах, экспертные системы и нейронные сети. Методы нечеткой логики позволяют значительно упростить описание модели объектов контроля и диагностики, а также являются более простыми для аппаратной реализации. Экспертные системы позволяют принимать решения о состоянии объекта контроля, если оценка состояния или поиска неисправности объекта контроля является трудно формализуемой задачей. Нейронные сети используют для идентификации объектов контроля, распознавания образов и прогнозирования состояния технической системы.

Список использованной литературы.

1. Баршдорф Д. Нейронные сети и нечеткая логика. Новые концепции для технической диагностики неисправносте