Курсовая работа: Диагностическое оборудование

Предельно допустимая относительная разность (разность, деленная на большее значение, например, если один коэффициент равен 60, а второй — 45, то их относительная разность равна (60 - 45)/60 = 0,25, или 25 %) между коэффициентами для амортизаторов одной оси составляет 22 %.

Тестирование способом резкого торможения. Резкое торможение с «клевком» производится лишь при экспресс-диагностике. Как правило, линия экспресс-диагностики устанавливается в зоне «приемки» СТОА и осуществляет общую поверхностную диагностику ходовой части. Кроме испытаний амортизаторов, здесь проверяется эффективность работы тормозных систем и боковой увод автомобиля при отпущенном рулевом колесе. Стенд состоит из вмонтированных в пол платформ с датчиками, вычислительного устройства и монитора.

Для проведения измерений автомобиль плавно заезжает на платформы и резко затормаживает. При этом кузов начинает колебаться. Датчики фиксируют изменение нагрузки на платформы. По количеству и интенсивности колебаний вычислительное устройство оценивает эффективность работы амортизаторов. Точность измерения этим способом невелика и зависит от конструкции подвески автомобиля.

Метод колебаний колес. Этот метод моделирует реальные условия работы амортизаторов и позволяет детальнее определить степень их износа. В линиях экспресс-диагностики используют два метода анализа колебаний колес: амплитудно-резонансный и EUSAMA (European Association Of Shock Absorber Manufacturer — Европейская ассоциация производителей амортизаторов). В обоих случаях автомобиль устанавливается на специальные платформы, которым по очереди сообщаются вертикальные колебания колес.

Амплитудно-резонансный способ заключается в анализе амплитуды (величины перемещений) платформы с установленным на нее колесом автомобиля. Платформе сообщаются колебания частотой около 16 Гц. По мере их затухания наступает резонанс (возрастание амплитуды колебаний при совпадении собственной частоты подвески автомобиля и частоты колебаний платформы). Чем больших значений достигает амплитуда, тем хуже амортизатор гасит колебания. Сравнивая результаты измерений с опорными данными, стенд выдает заключение об эффективности работы амортизатора.

Для наглядности компьютер стенда пересчитывает полученные значения амплитуд в процентный коэффициент эффективности амортизатора. Если этот показатель более 60 % — работа амортизатора нормальная; 60...40 % — амортизатор слабо гасит колебания; менее 40 % — состояние амортизатора неудовлетворительное. На практике разность коэффициентов (не путать с разностью амплитуд) для колес одной оси более 10 % свидетельствует о неисправности амортизатора с меньшим коэффициентом.

Способ EUSAMA непосредственно оценивает способность подвески колеса удерживать его контакт с неровной дорогой. Стенд отслеживает силу, с которой колесо автомобиля воздействует на платформу. Измерения производятся сначала на неподвижной платформе, а затем в процессе затухающих колебаний, начиная с частоты 25 Гц. По результатам измерений компьютер вычисляет коэффициент сцепления колеса с опорной поверхностью, выраженный в процентах. Он равен отношению минимальной нагрузки во время колебаний к нагрузке на неподвижную платформу.

При коэффициенте >45 % — подвеска обеспечивает достаточное сцепление; <45, но >25 % — слабое сцепление; менее 25 % — недостаточное сцепление. Предельно допустимая относительная разность коэффициентов для колес одной оси составляет 0,15 %.

Результаты проверки амортизаторов с использованием приборов и стендов выдаются на дисплей или (и) в виде распечатки. В них могут присутствовать графики колебаний, весовая нагрузка осей, значения вычисленных коэффициентов для каждого амортизатора, разность коэффициентов для колес одной оси и т. п.

На линии технической диагностики автомобиль заезжает на платформы измерения массы осей сначала передними, а потом задними колесами.

диагностический оборудование авторемонтный

7. Стенды проверки тормозной системы

Наибольшее распространение получила комплексная диагностика тормозов, когда измеряют общие параметры процесса торможения: тормозной путь, суммарную тормозную силу и ее распределение между колесами автомобиля. Определение тормозных качеств автомобилей производится на роликовых и платформенных стендах. В процессе испытания на стендах определяют следующие параметры: тормозную силу на колесах левой и правой сторон, синхронность торможения колес одной оси и эффективность торможения. Силы торможения, действующие на каждое колесо, складывают и определяют полную силу торможения. Допускается различие в силах торможения, действующих на колеса одной оси, не более 15 % значения большей силы. Испытания проводятся на ненагруженном автомобиле.

Полноценная диагностика тормозов реально возможна только при стендовых испытаниях. Для стендовых испытаний установлены следующие параметры: общая удельная тормозная сила; время срабатывания тормозной системы; коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси. Дополнительные параметры для автопоезда: коэффициент совместимости звеньев автопоезда; асинхронность времени срабатывания тормозного привода.

Еще одним диагностическим параметром является усилие на рабочем органе привода тормозной системы.

На сегодняшний день существует несколько методов испытания и видов стендов: испытания на силовых роликовых тормозных стендах; испытания на инерционных роликовых тормозных стендах; испытания на платформенных тормозных стендах.

Существующие средства технической диагностики тормозов (СТДТ) можно классифицировать по пяти признакам: по использованию сил сцепления колеса с опорной поверхностью; по месту установки; по способу нагружения; по режиму движения колеса; по конструкции опорного устройства.

Все СТДТ подразделяют на две большие группы:

1) стенды, работающие с использованием сил сцепления колеса с опорной поверхностью. В таких стендах реализуемый тормозной момент ограничен силой сцепления колеса с опорной поверхностью стенда, поэтому в большинстве из них невозможно реализовать полный тормозной момент автомобиля;

2) стенды, работающие без использования сил сцепления колеса с опорной поверхностью, передают тормозной момент непосредственно через колесо или через ступицу. Эта группа стендов не нашла широкого применения из-за сложности конструкции и нетехнологичности проведения испытаний.

По степени подвижности или месту установки СТДТ подразделяются на стационарно устанавливаемые (стенды); переносные, подключенные к автомобилю на момент диагностирования; настроечные, используемые как дополнительное оборудование автомобиля.

По способу нагружения различают силовые и инерционные стенды. Силовые стенды первой группы по режиму движения колеса на стенде могут быть с частичным проворачиванием колеса и с полным проворачиванием колеса. Первый режим, как правило, характерен для платформенных стендов, а второй — для всех остальных.

По конструкции опорных устройств стенды подразделяются на площадочные, роликовые и ленточные; с вывешиванием осей колес и без вывешивания осей.

Силовые платформенные стенды обладают целым рядом существенных недостатков, исключающих их широкое применение. Например, при испытании не учитывается влияние скорости движения на коэффициент трения скольжения и динамические воздействия в тормозной системе. Результаты измерений во многом зависят от положения колес на площадке стенда, от со стояния опорной поверхности и протекторов колес. Измеряется лишь усилие сдвига с места заторможенных колес.

Платформенные инерционные стенды, имеющие подвижные (одну общую на каждую сторону или под каждое колесо) площадки, по сравнению с силовыми платформенными стендами более совершенны, так как полнее учитывают динамику действия тормозных сил в реальных условиях. Для замеров используется инерция автомобиля, поэтому собственный привод не нужен. Однако эти стенды обладают рядом существенных недостатков: потребность в месте для разгона автомобиля, снижение уровня безопасности работ при диагностировании, низкая точность и достоверность диагностической информации.

Платформенный инерционный стенд предназначен для общего экспресс-диагностирования тормозных систем автомобиля. Он состоит из четырех подвижных платформ с рифленой поверхностью, на которые автомобиль наезжает колесами со скоростью 6... 12 км/ч, останавливаясь с резким торможением. Под влиянием возникающих при этом сил инерции автомобиля и сил трения между шинами и поверхностью площадок происходит перемещение платформы, пропорциональное тормозной силе, воспринимаемое жидкостным, механическим или электронным датчиком и фиксируемое измерительными приборами, расположенными на пульте.

Большинство стендов для диагностирования тормозов имеет роликовое опорное устройство. Из них наиболее широко используют стенды, основанные на силовом методе диагностирования, который позволяет определять тормозные силы каждого колеса при задаваемом усилии нажатия на педаль, время срабатывания тормозного привода, оценивать состояние рабочих поверхностей тормозных накладок и барабана, эллипсность барабанов и т. п. Большинство этих стендов при принудительном прокручивании заторможенных колес автомобиля имитирует скорость движения 2...5 км/ч (редко до 10 км/ч), однако, как показали исследования при малых скоростях (менее 5 км/ч для гидропривода и 2 км/ч для пневмопривода), создаваемые на стендах тормозные силы больше реальных, действующих в дорожных условиях. С увеличением скорости достоверность диагностирования этого параметра возрастает, но следует учитывать, что применение быстроходного привода роликов требует пропорционального увеличения мощности электродвигателей и значительного повышения стоимости стенда.

Испытания на платформенных стендах проверки тормозов получили широкое распространение в основном за счет своей дешевизны. Однако при испытаниях на инерционных стендах в процессе торможения колесо совершает как минимум более одного оборота, поэтому оценивается вся поверхность торможения тормозного механизма. Кроме того, в платформенных стендах, ввиду малых начальных скоростей торможения (по условиям безопасности) и интенсивного, быстрого торможения (из-за ограниченности тормозного пути, который определяется длиной тормозных площадок), торможение осуществляется на части поверхности торможения тормозного механизма, что неприемлемо с точки зрения оценки безопасности автомобиля. И слишком интенсивное торможение (по вышеприведенным причинам) искажает реальную физическую картину торможения автомобиля. ГОСТ 25478—91 требует проведения каждого измерения по тормозам не менее двух раз, т. е. должна обеспечиваться повторяемость проведения испытаний в аналогичных условиях. При испытании же на платформенных стендах начальная скорость задается водителем и может изменяться в широких пределах. При испытаниях на платформенных стендах проверки тормозов начальная скорость автомобиля не соответствует требованиям Правил дорожного движения и ГОСТ 25478—91, а значит, значение кинетической энергии меньше требуемого для правильной оценки тормозной системы, и максимального усилия на педали тормоза для гашения этой энергии не требуется. Таким образом, при испытаниях на платформенных стендах получаются завышенные значения по удельной тормозной силе и заниженные — по усилиям на органах привода тормозных систем.

Роликовые тормозные стенды. Роликовые тормозные стенды позволяют получать более точные результаты. При каждом повторении испытания они способны обеспечить условия (прежде всего скорость вращения колес) абсолютно одинаковые с предыдущими, что обеспечивается точным заданием начальной скорости торможения внешним приводом. К тому же при испытании на силовых роликовых тормозных стендах предусмотрено измерение так называемой «овальности» — неравномерности тормозных сил за один оборот колеса, при этом исследуется вся поверхность торможения. Кроме того, при испытании на роликовых тормозных стендах, когда усилие передается извне, от тормозного стенда, физическая картина торможения не нарушается. Тормозная система должна поглотить поступающую извне энергию, даже несмотря на то, что автомобиль не обладает кинетической энергией. Аналогичные рассуждения можно привести для оценки усилия нажатия на приводные органы тормозных систем. Есть еще одно важное условие — безопасность испытаний. С этой точки зрения самые безопасные испытания — на силовых роликовых тормозных стендах, поскольку кинетическая энергия испытуемого автомобиля на стенде равна нулю. В случае отказа тормозной системы при дорожных испытаниях или на платформенных тормозных стендах вероятность аварийной ситуации очень высока. Кроме того, ГОСТ 25478—91 ограничивает усилие на педали привода рабочего тормоза и органа управления стояночным тормозом. Эта величина, с точки зрения теории торможения, определяет усилия в исполнительных механизмах тормозной системы, необходимые для гашения кинетической энергии замедляющегося автомобиля. Подводя итог, можно сказать, что платформенные тормозные стенды пригодны для входной экспресс-диагностики на СТОА, но не для углубленной.

В состав любого роликового стенда входят две основные части: опорно-приводное устройство (ОПУ) и измерительное устройство (ИУ). Роликовые стенды хороши для автомобилей с приводом на одну ось. Для полноприводных автомобилей такая проверка может дать существенную погрешность, что обусловлено особенностями их трансмиссий. Полноприводные машины бывают с постоянным и отключаемым приводом на вторую ось. Во втором случае необходимо отключить полный привод. Наибольшую сложность представляют машины с постоянным полным приводом. Наличие постоянной связи между всеми четырьмя колесами приводит к тому, что тормозной момент с одного колеса передается на другое в соответствии со степенью блокировки межосевого и межколесного дифференциалов. Например, межосевой дифференциал типа Torsen, установленный на Audi Quattro, имеет коэффициент блокировки около 30 %. Соответственно, колеса одной оси будут на 30 % затормаживать колеса другой оси даже при ненажатой педали тормоза, а межколесный дифференциал поделит этот момент поровну между правым и левым колесами. При этом относительная величина разницы тормозных сил на колесах уменьшится, и результат измерений не будет отражать реального положения вещей.

Для избежания этой ошибки при работе с полноприводными автомобилями применяется система, в которой барабаны вращаются в разные стороны. При этом вал трансмиссии остается неподвижным, а вращение колес происходит за счет действия дифференциала. Замер при этом следует производить дважды, поскольку действие тормозов при вращении колес вперед и назад может различаться. Поэтому вначале замеряется тормозной момент на одном колесе, а затем на втором. Для достижения большей точности измерения применяют специальный датчик силы воздействия на педаль тормоза.

Кроме дифференциалов повышенного трения, в полноприводных автомобилях нашли широкое применение вязкостные муфты. Они также осуществляют передачу момента с одной оси на другую, но степень их блокировки зависит от разности скоростей вращения валов. Вследствие этого измерение тормозных сил на таких автомобилях следует производить на малых скоростях, когда действие тормозного момента от муфты невелико.

Недостаток роликовых стендов — пятно контакта шины с роликом относительно небольшого диаметра и существенно отличается от пятна контакта при движении по ровному асфальту. Соответственно, и результаты измерения ниже реально достижимых. Поэтому на стендах применяются по два ролика на каждое колесо.

Инерционные тормозные стенды. Инерционные тормозные стенды (рис. 3.6) создают условия торможения автомобиля, максимально приближенные к реальным. Стенд состоит из двух подвижных платформ / с рифленой поверхностью. На платформы со скоростью 6... 12 км/ч наезжает автомобиль, останавливаясь при резком торможении. Под влиянием силы инерции Р и сил трения между шинами и поверхностями платформ происходит перемещение платформ, пропорциональное тормозной силе. Это перемещение воспринимается датчиками 3 и фиксируется измерительными приборами.

В силу дороговизны собственно стенда, недостаточной безопасности, трудоемкости и слишком большого времени, требующегося на диагностику, стенд рентабелен только в условиях крупных СТОА.

8. Тестеры люфтов

Тестер люфтов (люфт-детектор) позволяет получить визуальную информацию о состоянии подвески автомобиля. Автомобиль заезжает передними колесами на одну или две неподвижные пластины (площадки), которые под действием гидропривода попеременно, с частотой примерно одно движение в секунду, перемещаются в разные стороны, создавая на колесах имитацию движения по неровностям дороги. При этом можно обнаружить наличие перемещений в сочлененных узлах: шаровых опорах, шарнирах рулевых тяг, в месте посадки сошки руля и т. д., а также выявить места возникновения разных посторонних стуков и скрипов.

Модели люфт-детекторов, оснащенные двумя площадками из которых движется только одна, не позволяют провести полную диагностику. Часть сочленений остаются малоподвижными или не двигаются вовсе. В этом случае при проведении диагностики зазоры в узлах рулевой тяги можно и не обнаружить, так как подвижны только элементы подвески.

Выявить зазоры во всех сопряжениях подвески и рулевого механизма можно с помощью люфт-детектора, оснащенного двумя подвижными площадками. Люфты в узлах подвески обнаруживаются при работе одной площадки, в рулевом механизме — при работе другой площадки.

Из стендов российского производителя заслуживают внимания две модели люфт-детекторов, оснащенных двумя площадками, — ДЛООЗ и ДГ015, разработанные челябинской фирмой «Ав-тотехснаб» совместно с Южно-Уральским государственным университетом.

Люфт-детектор ДЛООЗ диагностирует легковые автомобили с нагрузкой на ось до 3 т, ДГ015 - грузовые автомобили с нагрузкой на ось до 15 т .

Технические характеристики люфт-детекторов мод. ДЛООЗ

Нагрузка на ось автомобиля, кг, до ..... 3000 (1500)

Ход площадки, мм ................................ 40 (80)

Потребляемая мощность, кВт ..............  1,5 (3)

Размеры платформы, мм      440 х 525 х 100 (700 х 800 х 250)

Масса без гидростанции, кг ..............  150 (520)

9. Приборы проверки света фар

Неправильная регулировка света фар приводит к аварийным ситуациям на дороге в условиях недостаточной видимости или в темное время суток. Если фары плохо освещают участок дороги перед автомобилем, то водитель не способен полноценно оценить ситуацию на дороге, быстро и правильно принять решение для избежания аварийной ситуации. Если фары подняты вверх, то увеличивается вероятность того, что автомобиль ослепит водителя, идущего впереди или по встречной полосе. В таком случае развитие ситуации будет непредсказуемо — неизвестно, как поведет себя ослепленный водитель.

При изготовлении автомобиля обязательно выполняется регулировка света фар, но после пробега 15 000...20 000 км из-за вибрации, усадки пружин подвески, незначительных повреждений бампера фары изменяют первоначальные установки. Поэтому производители автомобилей рекомендуют периодически 1...2 раза в год или каждые 20 000 км, проверять и регулировать свет фар.

Согласно ГОСТ 25478—82 система освещения считается исправной, если сила света всех фар (при дальнем свете), измеренная в направлении оси отсчета, составляет не менее 20 000 кд. При этом фары с «европейским» светораспределением должны быть отрегулированы так, чтобы плоскость, проходящая через левую часть светотеневой границы пучка ближнего света, была наклонена к плоскости дороги не менее: 52' — для легковых автомобилей, 86' —для грузовых, автобусов и тракторов, 69' — для микроавтобусов.

Простейший метод проверки и регулировки фар с помощью жрана с соответствующей разметкой требует больших площадей с жесткими требованиями к плоскостности, не более 5 мм на 1 м2; точной установки (под углом 90+5°) экрана относительно площадки; громоздких и сложных приспособлений, ориентирующих автомобиль; затемненного помещения. Поэтому в СТОА для про верки и установки фар автомобиля применяют инструментальные методы с использованием специальных приборов (реглоскопов).

Сущность метода измерения реглоскопами заключается в том, что перед источником света помещается встречная оптическая система, в фокальной плоскости которой находится фотоэлемент. При постоянном по всей поверхности коэффициенте пропускания и при диаметре диафрагмы, намного меньшем фокусного расстояния системы (но намного большем кружка рассеивания от дифракций и аберраций), измерение силы света становится идентичным измерению на расстоянии, большем расстояния полного свечения.

Конструкции приборов, осуществляющих этот принцип, отличаются между собой главным образом системами ориентации оптической оси реглоскопа относительно автомобиля. В качестве баз обычно используют оси передних, задних колес, ось симметрии автомобиля, симметричные точки кузова.

Реглоскоп (рис. 3.10, а) устанавливается строго на высоте расположения фар (допускаются отклонения ±1 мм), а его оптическая ось — параллельно продольной оси автомобиля (рис. 3.13, в). Согласно требованиям безопасности движения точность ориентации оптической оси прибора относительно продольной оси должна находиться в пределах +0,25° в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Наиболее точная установка прибора возможна при использовании зеркальной системы ориентации, при помощи которой ориентация производится по плосколинейному изображению симметричных точек кузова на юстировочном зеркале или призме системы ориентации.

Сила света фар измеряется фотоэлектрическим устройством, куда луч попадает через отверстие в экране оптической камеры. При измерении силы дальнего света прибор показывает, какая достигается освещенность (минимальная или требуемая).

Современные модели приборов снабжены функциями: обмена информацией с компьютером; функцией автоматического контроля регулировки в горизонтальной и вертикальной плоскостях; анализа светораспределения.

10. Задачи диагностирования двигателя и технические средства их решения

Под диагностированием двигателя автомобиля понимают процесс определения причин неисправности. В современных автомобилях иногда трудно зафиксировать сам факт наличия неисправности. С одной стороны, высокая надежность автомобильной электроники обусловила сокращение числа простых дефектов, легко выявляемых техниками СТОА. С другой стороны, если наблюдается неисправность, для нее можно указать множество вероятных причин.

В зависимости от решаемых задач различают два вида диагностирования:

• Д1 — выполняется перед первым ТО и в процессе его проведения, определяют техническое состояние агрегатов и узлов, обеспечивающих безопасность движения и пригодность автомобиля к эксплуатации;

• Д2 — выполняется при ТО (TOl, T02, ...) автомобиля. При этом оценивается техническое состояние агрегатов, узлов, систем автомобиля, уточняются объем работ ТО и потребность в ремонте.

Средствами диагностирования служат специальные приборы и стенды, предназначенные для измерения параметров.

Средства диагностирования подразделяют на два типа: встроенные и внешние. Встроенные средства диагностирования являются составной частью автомобиля. Это датчики и приборы на панели приборов (штатные датчики и приборы). Их используют для непрерывного и достаточно частого измерения параметров технического состояния автомобиля.

Показания штатных датчиков и приборов могут дать информацию о качестве проведения настройки систем двигателя или ремонта.

Датчик температуры дает информацию о правильности работы термостата в процессе прогрева двигателя.

Датчик кислорода в коллекторе контролирует отклонения от стехиометрического состава горючей смеси, попадающей в цилиндры. Тем самым можно контролировать установку органов регулировки карбюратора и при необходимости обеспечить такую регулировку. Датчик угловых импульсов может дать информацию об изменениях угловой скорости вращения коленчатого вала. По датчику ВМТ совместно с сигналом на контакте прерывателя можно точно измерить угол опережения зажигания. Датчик расхода воздуха (совместно с датчиком расхода топлива) может обеспечить проверку правильности формирования горючей смеси. Кроме того, этот датчик можно использовать для контроля объема газов, прорывающихся в картер. Датчик разрежения (совместно с датчиком ВМТ и сигналом с выхода прерывателя) позволяет определить условия всасывания горючей смеси каждым цилиндром. Датчик давления масла может обеспечить проверку компрессии в каждом цилиндре в ВМТ в процессе такта сжатия, а также дать информацию об износе вкладышей шеек коленвала. Датчик детонации позволит определить уровень детонации, а также правильно установить угол опережения зажигания для каждого конкретного топлива в зависимости от температуры окружающего воздуха, температуры охлаждающей жидкости и оборотов коленчатого вала. Датчики или измерители низковольтного напряжения бортовой сети и высоковольтного импульсного напряжения в системе зажигания позволят правильно определить работу регулятора напряжения при запуске двигателя и в процессе его работы.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6