3.7. Виды средств диагностирования

Средства диагностирования, используемые в автомобильном транспорте делятся на переносные, передвижные и стационарные на основе механических пневматических, гидравлических и электрических средств измерения. Активно используются в последнее время диагностических средства, представляющих собой комплекты измерительных преобразователей (датчиков) и универсальных измерительных устройств.

Разнообразие диагностических средств представлено в классификационной схеме (рис. 3.9), отражающей различие средств, как по потребительским качествам, так и по конструктивным параметрам и характеру взаимодействия с объектом диагностирования.

Большая номенклатура разработанных диагностических средств обусловлена значительным числом различных диагностируемых автомобилей, одинаковых по функциональному назначению, но различных по параметрам и конструктивному исполнению, особенно местам установ­ки измерительных преобразователей; недостаточной приспособлен­ностью к диагностированию; необходимостью измерения множества диагностических параметров разнообразного физического характера.

Рис. 3.9 – Классификация диагностических средств

На выбор конструктивных характеристик диагностических средств и их первичных измерительных преобразователей влияют следующие условия (табл. 3.2): вибрационные и ударные нагрузки, испытываемые измерительными преобразователями; тепловые нагрузки до 120°С и перепад температур в рабочей среде (топливо, масло, охлаждающая жидкость) от 10 до 135°С, химическая агрессивность рабочей среды, загрязненность, значительные давления; повышенные температура и влажность окружающей среды, ее загрязненность, наличие в ней химически агрессивных паров; электрические помехи в измерительном канале средства диагнос­тирования, а также нестабильность напряжения и частоты тока источника его питания.

Таблица 3.2 – Приборное обеспечение диагностирования

Признаки, определяющие техни­ческое состояние автомобиля	Принцип диагностирования	Приборное обеспечение
1	2	3
Температура охлаждающей жидкости, масел, узлов трения, агрегатов	Измерение температуры	Термометры, термопары, терморезисторы
Зазоры, люфты, свободные и рабочие ходы, установоч­ные углы	Измерение линейных или угловых перемещений, геометрических параметров	Щупы, индикаторы, люфтомеры, линейки, отвесы, оптические или жидкостные уровни
Частота, амплитуда звука, вибрация	Измерение колебательных процессов	Стробоскопы, виброакустическая аппаратура, стетоскопы
Компрессия, разряжение, объем газов	Измерение давления, разряжения, количества проходящих газов	Компрессометры, компрессографы, расходомеры газов и воздуха, вакуумметры
Давление воздуха, масла, топлива	Измерение давления	Манометры воздушные, жидкостные
Компоненты моторного и трансмиссионного масел	Исследование состава масел	Спектрографы, микрофотометры
Состав продуктов отработавших газов	Исследование состава отработавших газов	Газоанализаторы многокомпонентные
Тормозной путь	Измерение тормозной силы на колесах, усилия на тормозной педали, замедления автомобиля	Стенды для контроля тормозных качеств, педалемеры, деселерометры
Направленность и сила света светового пучка	Измерение силы света и направленности светового пучка	Экраны с разметкой, фотометры
1	2	3
Значение электрических сигналов	Измерение параметров работы электроприборов	Электронные газоразрядные трубки, стробоскопы, мотор-тестеры, электрон­ные индикаторы, стрелочные приборы
Расход топлива, мощность	Измерение количества топлива, колесной мощности автомобиля, крутящего момента двигателя	Расходомеры топлива, стенды для измерения тяговых характеристик
Сопротивление в трансмиссии, ступицах колес, усилие на рулевом колесе	Измерение силы сопротивления вращению	Стенды с беговыми барабанами, динамометры

Последнее время все более широкое распространение получает встроенное диагности­рование, когда информация выводится на приборную панель автомобиля, на­пример момент износа тормозных на­кладок до предельного состояния; экс­пресс-диагностирование, когда за мини­мальный промежуток времени, обычно в автоматическом режиме, определяется одно из значений технического состоя­ния (исправен – неисправен) без выдачи информации о конкретной причине не­исправности, например контроль давле­ния воздуха в шине по ее деформации; поэлементное диагностирование, когда диагностический прибор подсоединяется к каждому контролируемому агрегату (системе) и проверяются все его параметры. На современных автомобилях по­лучило распространение электронное сканирование (опрос) специальных дат­чиков, регистрирующих параметры процессов, происходящих при работе авто­мобиля.

Усложнение конструкции АТС, использование в них агрегатов, механизмов и систем, реализующих принципы автоматических или автомати­зированных систем управления (АСУ), внедрение в процессы управления электронной и микропроцессорной техники значительно усложняют, а в не­которых случаях и вовсе исключают возможность использования сущест­вующих технологий и средств диагностирования.

Существующие технологии диагностирования в промышленности и на автомобильном транспорте как совокупность принципов, методов и процессов, а также средств их реализации базируются на ключевой роли оператора, когда каче­ство постановки диагноза зависит от знаний и опыта человека-оператора. Ос­новой традиционных методов диагностирования является наличие однознач­ной функциональной связи диагностических признаков с параметрами технического состояния диагностируемых объектов, что ограничивает их исполь­зование только для технически не сложных узлов и механизмов.

Человеческий фактор при диагностировании сложных объектов, та­ких как АСУ, является наиболее уязвимым звеном, подверженным ряду таких особенностей, как квалификация, опыт, психофизическое состояние и т.д. Оператор в начале профессиональной деятельности допускает множество ошибок первого и второго рода, количество которых постоянно снижается, приближаясь к погрешности методов и средств диагностирования. Отсутст­вие преемственности от одного оператора к другому вызывает появление в работе этапов, когда их ошибки максимальны.

В основе вероятностного метода диагностирования заложен принцип анализа симптомов и признаков, не имеющих таких важных свойств, как однозначность и стабильность, но при этом сами симптомы ста­тистически не зависимы. То есть появление симптомов и призна­ков носит непостоянный, вероятностный характер. Это обусловлено тем, что симптомов и признаков, обладающих такими качествами как однозначность, при диагностировании сложных объектов может и не быть, что существенно усложняет поиск неисправностей. Но сочетания таких признаков или симптомов несут информацию о состоянии диагностируемых объектов. Оцени­вать сочетания сопровождающих неисправность симптомов и признаков удобно при помощи диагностических матриц.

Появление неисправностей и их сочетаний в автоматических систе­мах АТС имеет ограничения в соответствии с причинно-следственными связями. Для двигателя внутреннего сгорания такие связи показаны на рисун­ке 3.10.

Элементами Н₁, Н₂, ... Н_т на рис. 3.10 показаны неисправности (или структурные параметры) соответствующих систем и механизмов. Каждая не­исправность в отдельности или в сочетании как причина приводит к возник­новению следствия – увеличения расхода топлива, снижения мощности и т.д. Причем, как правило, все неисправности могут вызывать более чем одно следствие – их графы пересекаются. Появление неисправностей и их сочетаний носит вероятностный характер.

Рис. 3.10. Схема причинно-следственных связей в ДВС

Метод позволяет определять на­правление поиска неисправности по сочетаниям симптомов (общий диагноз) и устанавливать детальный диагноз при дальнейшем диагностирования (диф­ференциальный диагноз).

32