Диагностирование механизмов и систем современных автомобилей

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ И СИСТЕМ СОВРЕМЕННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

 

 

Методические указания

 

Абакан

УДК

С 44

 

Рецензент

А. Н. Борисенко, зам. директора по НИМС ХТИ – филиала СФУ, доцент, к.т.н.

 

 

С 44 Диагностирование механизмов и систем современных автомобилей / сост. К. В.Скоробогатый, А. В. Олейников. – Абакан: Сиб. федер. ун-т; ХТИ – филиал СФУ, 2013. – 60 с.

 

В методических указаниях представлены лабораторные работы по дисциплине «Основы теории надежности и диагностика». Приведена методика использования современного диагностического оборудования для оценки технического состояния цилиндропоршневой группы, газораспределительного механизма, систем питания и зажигания.

Предназначены для лабораторных занятий студентов направления 190600.62 « Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов ».

 

УДК

 

 

Печатается по решению

Редакционно-издательского совета ХТИ – филиала СФУ

 

© ХТИ – филиал СФУ, 2013

 

Печатается в авторской редакции

Корректор Н.А. Решетникова

 

Подп. в печать ________ 2013 г. Формат бумаги 60х84/16. Бумага тип. №1.

Усл. печ.л.. Уч.-изд. л.. Тираж 40 экз. Заказ _____. С

 

Редакционно-издательский отдел Хакасского технического института –

филиала ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

655017, Абакан, ул. Щетинкина, 27

 

Отпечатано в полиграфической лаборатории ХТИ – филиал СФУ

655017, Абакан, ул. Щетинкина, 27

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………..
Лабораторная работа № 1 Диагностирование технического состояния механизмов и систем автомобильного двигателя……………………………………………
Лабораторная работа № 2 Оценка технического состояния при помощи автомобильного осциллографа …………………………………………………………….
Лабораторная работа № 3 Настройка и оценка технического состояния газобаллонного оборудования (ГБО) четвертого поколения……………………………..
Заключение…………………………………………………………….
Библиографический список…………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

 

Диагностика технического состояния автомобилей и других технических устройств - отрасль науки, изучающая и устанавливающая признаки неисправного состояния, методы, принципы и оборудование, при помощи которых дается заключение о техническом состоянии системы без разборки (по принятой классификации) и прогнозирование ресурса ее исправной работы.

Задачи диагностики возникли как логическое продолжение и развитие задач контроля. Однако процедура контроля отличается от процедуры диагностики, хотя контроль и диагностика преследуют одну цель - определить, в каком из заранее установленного множества различных состояний находится исследуемая система.

При контроле обычно ограничиваются рассмотрением исследуемой системы как единого целого. При диагностике рассматривается как система в целом, так и ее элементы, ибо состояние системы есть функция состояния отдельных элементов.

Диагностика стремится установить причину того или иного состояния системы и элементов. Процедура диагностики включает совокупность операций контроля, выполняемых в определенной последовательности. Можно считать, что понятие «контроль» более общее, чем понятие «диагностика». Любая диагностическая процедура может быть процедурой контроля.

Техническая диагностика может использовать методы автоматического контроля при проверке системы в целом или ее элементов, а теория контроля - методы диагностики. Процедуры диагностики и контроля во многих случаях предполагают операции измерения. Поэтому процедуры измерения, контроля и диагностики во многом схожи. При измерении сравнивают измеряемую величину с величиной, принятой за единицу. При контроле или диагностике сравнивают реальное состояние элемента (системы) с некоторым эталонным ее состоянием. Поэтому систему контроля и диагностики можно рассматривать как частные случаи измерительных информационных систем.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2

 

Диагностика по вторичному напряжению

При проведении диагностики систем зажигания по вторичному напряжению применяют ёмкостной датчик. В случае если применение ёмкостного датчика невозможно, применяют индуктивный датчик. Применение ёмкостного датчика более предпочтительно, так как полученный с его помощью сигнал более точно повторяет форму осциллограммы напряжения во вторичной цепи диагностируемой системы зажигания.

 

Точка 0

Положение поршня, когда он находится на самом близком расстоянии от головки блока цилиндров, называют Верхняя Мёртвая Точка (ВМТ). Момент, когда поршень находится в ВМТ и при этом впускные и выпускные клапаны закрыты, отмечен как 0°. С этого момента начинается такт рабочего хода.

Когда поршень находится в положении ВМТ 0°, значение давления в цилиндре достигает своего максимума. Иногда это давление называют динамической компрессией.

Точка D.

Выпускной клапан исправного бензинового двигателя начинает открываться несколько раньше, чем поршень достигнет нижней мёртвой точки. При этом поршень всё ещё отдаляется от головки блока цилиндров и объём между поршнем и головкой блока цилиндров продолжает увеличиваться, но абсолютное давление в цилиндре начинает увеличиваться. Повышение давления в цилиндре происходит за счёт того, что в цилиндр начинают перетекать отработавшие газы из выпускного коллектора через открывающийся выпускной клапан. Точка графика давления в цилиндре, начиная с которой в цилиндр начинают перетекать отработавшие газы из выпускного коллектора, отмечена буквой D.

 

Рис. 2.20. PlugIn "Измерение фазы"

 

По положению точки D, можно судить о правильности установки выпускного газораспределительного вала бензинового двигателя.

Если точка D (начало открытия выпускного клапана) находится в пределах диапазона 130°…160° после ВМТ (50°…20° перед НМТ), то момент начала открытия выпускного клапана считают установленным правильно (рис. 2.21).

Рис. 2.21. Точка D

Участок E.

Перетекание газов из выпускного коллектора в цилиндр происходит за счёт того, что абсолютное давление в выпускном коллекторе, близкое к атмосферному, оказывается большим абсолютного давления в цилиндре. Участок графика давления в цилиндре, где происходит перетекание отработавших газов из выпускного коллектора в цилиндр, отмечен буквой E (рис. 2.23).

По положению центра участка E, можно судить о правильности установки выпускного газораспределительного вала двигателя. Если центр участка E находится в пределах диапазона 170°…195° после ВМТ (-10°…+15° от НМТ), то момент открытия выпускного клапана считают установленным правильно.

 

Рис. 2.23. Участок E

Точка 180°.

Положение поршня, когда расстояние от него до головки блока цилиндров оказывается максимальным, называют Нижняя Мёртвая Точка (НМТ). В НМТ поршень останавливается, и изменят направление движения на противоположное, начав вновь приближаться к головке блока цилиндров. Момент, когда поршень находится в НМТ и при этом впускной клапан закрыт, а выпускной клапан открыт (или начал открываться) отмечен как 180°. С этого момента поршень начинает "выталкивать" газы из цилиндра в выпускной коллектор.

 

Точка 360°.

Достигнув второй верхней мёртвой точки в конце такта выпуска, поршень останавливается, и изменят направление движения на противоположное, начав вновь отдаляться от головки блока цилиндров. Момент, когда поршень находится второй раз в ВМТ отмечен как 360°. С этого момента поршень прекращает "выталкивать" газы из цилиндра в выпускной коллектор, и начинает "засасывать" рабочую смесь из впускного коллектора в цилиндр.

Участок I.

Когда поршень достиг точки ВМТ 360° и изменил направление движения на противоположное, выпускной клапан оказывается уже почти закрытым. Вследствие закрытия канала, соединяющего внутренний объём цилиндра с выпускным коллектором, давление в цилиндре прекращаёт уравниваться с давлением в выпускном коллекторе. Впускной клапан при этом уже несколько открыл канал впуска рабочей смеси и продолжает открываться. Вследствие того, что канал, соединяющий внутренний объём цилиндра с впускным коллектором начал открываться, давление в цилиндре начинает уравниваться с давлением во впускном коллекторе. Так как значение абсолютного давления в цилиндре близко к атмосферному, газы из цилиндра начинают перетекать из цилиндра во впускной коллектор, где давление значительно ниже атмосферного.

Участок графика давления в цилиндре, где происходит перетекание газов из цилиндра во впускной коллектор отмечен буквой I (рис. 2.24). По положению центра участка I можно судить о правильности установки впускного клапана двигателя.

Если центр участка I находится в пределах 370°…390° после ВМТ (±10° от отметки 380° после ВМТ), то момент открытия впускного клапана считают установленным правильно. Для двигателей оснащённых системой изменения фаз газораспределения центр участка I должен находиться в пределах 380°…400° после ВМТ (±10° от отметки 390° после ВМТ).

 

Рис. 2.24. Участок I

 

В окне программы "USB Осциллограф" PlugIn-ом "Измерение фазы" подсвечивается диапазон 370°…390° после ВМТ при выключенной опции "VVT" на панели настройки PlugIn-а или диапазон 380°…400° после ВМТ при включенной опции "VVT" (опцию "VVT" следует включать при диагностировании двигателей оснащённых системой изменения фаз газораспределения).

Точка540°.

По достижении второй раз нижней мёртвой точки поршень останавливается, и изменят направление движения на противоположное, начав вновь приближаться к головке блока цилиндров. Момент, когда поршень находится в НМТ и при этом выпускной клапан закрыт, а впускной клапан открыт (или начал закрываться) отмечен как 540°. С этого момента поршень прекращает "засасывать" смесь из впускного коллектора в цилиндр. Но при высоких частотах вращения коленчатого вала двигателя наполнение цилиндра топливовоздушной смесью всё ещё не прекращается за счёт инерции потока смеси.

Точка L.

Впускной клапан исправного бензинового двигателя закрывается несколько позже момента достижения поршнем второй нижней мёртвой точки 540°. Форма графика давления в цилиндре в районе закрытия впускного клапана определяется направлением движения смеси по впускному каналу непосредственно перед моментом закрытия впускного клапана. При высоких частотах вращения коленчатого вала двигателя, перед моментом закрытия впускного клапана возникает эффект избыточного наполнения цилиндра топливовоздушной смесью за счёт инерции потока смеси, и давление в цилиндре начинает увеличиваться уже с момента достижения поршнем нижней мёртвой точки 540°. С закрытием впускного клапана, после участка относительно интенсивного нарастания давления в цилиндре возникает заметный перелом графика – с этого момента скорость нарастания абсолютного давления в цилиндре резко уменьшается.

При низких частотах вращения двигателя возникает эффект перетекания поступившей ранее в цилиндр смеси обратно во впускной коллектор, из-за чего давление в цилиндре не увеличивается вплоть до момента закрытия впускного клапана. С закрытием впускного клапана, после относительно пологого участка возникает заметный перелом графика – с этого момента, абсолютное давление в цилиндре начинает нарастать сравнительно интенсивно. Момент закрытия впускного клапана отмечен буквой L (рис. 2.25). С этого момента поршень начинает сжимать газы в цилиндре.

 

Рис. 2.25. Участок L

 

По положению точки L можно судить о правильности установки впускного клапана двигателя. Если точка L (конец закрытия впускного клапана) находится в пределах 560°…600° после ВМТ (20°…60° после НМТ), то момент конца закрытия впускного клапана считают установленным правильно.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

В представленных методических указаниях рассмотрены вопросы:

1. Определение технического состояния автомобильного двигателя внешним осмотром и прослушиванием с целью выявления неисправностей по внешним признакам.

2. Определение технического состояния цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма замером давления сжатия в цилиндрах.

3. Определение технического состояния цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма методом последовательного отключения цилиндров.

4. Изучение характеристик осциллографа и диагностирования с его помощью DIS систем зажигания, индивидуальных систем зажигания и цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма.

5. Порядок подготовки автомобиля и оборудования к настройке и диагностированию ГБО четвертого поколения.

6. Порядок настройки ГБО четвертого поколения.

7. Порядок диагностирования ГБО четвертого поколения.

 

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

 

1. Яхьяев, Н. Я. Основы теории надежности и диагностика: учебник.; допущено УМО по образованию в области транспортных машин / Н. Я. Яхьяев, А. В. Кораблин. - М.: Академия, 2009. - 256 с.

2. Малкин, В.С. Техническая эксплуатация автомобилей: Теоретические и практические аспекты: учеб. пособие для студ. высш. учеб. заведений / В.С. Малкин. – М.: ИЦ «Академия», 2007. – 288 с.

3. Аринин, И. Н. Техническая эксплуатация автомобилей: учеб. пособие.; рекомендовано Министерством общего и профессионального образования РФ / И.Н. Аринин, С.И. Коновалов, Ю.В. Баженов. - Ростов н/Д: Феникс, 2004. - 320 с.

 

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ МЕХАНИЗМОВ И СИСТЕМ СОВРЕМЕННЫХ АВТОМОБИЛЕЙ

 

 

Методические указания

 

Абакан

УДК

С 44

 

Рецензент

А. Н. Борисенко, зам. директора по НИМС ХТИ – филиала СФУ, доцент, к.т.н.

 

 

С 44 Диагностирование механизмов и систем современных автомобилей / сост. К. В.Скоробогатый, А. В. Олейников. – Абакан: Сиб. федер. ун-т; ХТИ – филиал СФУ, 2013. – 60 с.

 

В методических указаниях представлены лабораторные работы по дисциплине «Основы теории надежности и диагностика». Приведена методика использования современного диагностического оборудования для оценки технического состояния цилиндропоршневой группы, газораспределительного механизма, систем питания и зажигания.

Предназначены для лабораторных занятий студентов направления 190600.62 « Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов ».

 

УДК

 

 

Печатается по решению

Редакционно-издательского совета ХТИ – филиала СФУ

 

© ХТИ – филиал СФУ, 2013

 

Печатается в авторской редакции

Корректор Н.А. Решетникова

 

Подп. в печать ________ 2013 г. Формат бумаги 60х84/16. Бумага тип. №1.

Усл. печ.л.. Уч.-изд. л.. Тираж 40 экз. Заказ _____. С

 

Редакционно-издательский отдел Хакасского технического института –

филиала ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

655017, Абакан, ул. Щетинкина, 27

 

Отпечатано в полиграфической лаборатории ХТИ – филиал СФУ

655017, Абакан, ул. Щетинкина, 27

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение………………………………………………………………..
Лабораторная работа № 1 Диагностирование технического состояния механизмов и систем автомобильного двигателя……………………………………………
Лабораторная работа № 2 Оценка технического состояния при помощи автомобильного осциллографа …………………………………………………………….
Лабораторная работа № 3 Настройка и оценка технического состояния газобаллонного оборудования (ГБО) четвертого поколения……………………………..
Заключение…………………………………………………………….
Библиографический список…………………………………………..

ВВЕДЕНИЕ

 

Диагностика технического состояния автомобилей и других технических устройств - отрасль науки, изучающая и устанавливающая признаки неисправного состояния, методы, принципы и оборудование, при помощи которых дается заключение о техническом состоянии системы без разборки (по принятой классификации) и прогнозирование ресурса ее исправной работы.

Задачи диагностики возникли как логическое продолжение и развитие задач контроля. Однако процедура контроля отличается от процедуры диагностики, хотя контроль и диагностика преследуют одну цель - определить, в каком из заранее установленного множества различных состояний находится исследуемая система.

При контроле обычно ограничиваются рассмотрением исследуемой системы как единого целого. При диагностике рассматривается как система в целом, так и ее элементы, ибо состояние системы есть функция состояния отдельных элементов.

Диагностика стремится установить причину того или иного состояния системы и элементов. Процедура диагностики включает совокупность операций контроля, выполняемых в определенной последовательности. Можно считать, что понятие «контроль» более общее, чем понятие «диагностика». Любая диагностическая процедура может быть процедурой контроля.

Техническая диагностика может использовать методы автоматического контроля при проверке системы в целом или ее элементов, а теория контроля - методы диагностики. Процедуры диагностики и контроля во многих случаях предполагают операции измерения. Поэтому процедуры измерения, контроля и диагностики во многом схожи. При измерении сравнивают измеряемую величину с величиной, принятой за единицу. При контроле или диагностике сравнивают реальное состояние элемента (системы) с некоторым эталонным ее состоянием. Поэтому систему контроля и диагностики можно рассматривать как частные случаи измерительных информационных систем.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1