Устройство и диагностика

Обзоры

Задачи технического диагностирования

Техническая диагностика является составной частью технического обслуживания. Основной задачей технического диагностирования является обеспечение безопасности, функциональной надёжности и эффективности работы технического объекта, а также сокращение затрат на его техническое обслуживание и уменьшение потерь от простоев в результате отказов и преждевременных выводов в ремонт.

  Общей проблемой технической диагностики является достижение адекватной оценки распознавания истинного состояния объекта и классификации этого состояния (нормального или аномального).
  При проведении технического диагностирования для подтверждения нормального состояния объекта выделяют две основные  задачи:
  • обеспечение получения достоверной информации;
  • обеспечение приемлемой оперативности получения информации.
  При проведении технического диагностирования для выявления аномалий выделяют две основные проблемы:
  • вероятность пропуска неисправности;
  • вероятность «ложной тревоги», то есть вероятность ложного сигнала о наличии неисправности.

Чем выше вероятность «ложной тревоги», тем меньше вероятность пропуска неисправности, и наоборот. Задача технической диагностики неисправностей состоит в нахождении «золотой середины» между этими двумя проблемами.

Принципы работы

овременные
электронные системы, предназначенные для управления узлами и агрегатами автомобиля,
оснащены так называемыми системами самодиагностики, которые информируют водителя
о появлении некоторых неисправностей. Так, например, на приборном щитке многих
автомобилей имеется многофункциональный индикатор — лампочка Check Engine (в
старых моделях эту роль иногда выполняли специальные светодиоды, расположенные
непосредственно на устройствах управления), которая обычно загорается при включении
зажигания и гаснет через некоторое время после запуска двигателя.

Если же при
самодиагностике обнаружатся неисправные компоненты (из тех, что подлежат диагностике),
то индикатор не погаснет. В случае возникновения некоторых неисправностей во
время движения индикатор также загорается, а при однократной мелкой неисправности
он может и погаснуть (сохранив ошибку в памяти для последующего считывания),
но если он продолжает гореть, то не удастся избежать немедленной остановки,
более глубокой диагностики и ремонта.

В принципе, специалисты сервиса должны не только считывать и правильно интерпретировать
коды, но и проводить диагностику состояния всего автомобиля: проверять компрессию
в цилиндрах, давление в топливной системе, опережение зажигания, состояние свечей
и свечных проводов, герметичность и соответствие вакуумной системы, содержание
СО в выхлопе, состояние топливного фильтра, ремней, катализатора, датчиков температуры
и т.д.

Наличие специализированного диагностического компьютера, конечно, не
помешает, но основой всего должно быть понимание принципов работы системы и
назначения всех ее узлов, без которого невозможно получить объективную информацию
о текущем состоянии двигателя и топливной системы, чтобы уверенно производить
ремонт.

Системы диагностики на разных автомобилях могут различаться, но принцип действия
всех систем схож: блоком управления считываются показания датчиков на разных
режимах работы в процессе эксплуатации автомобиля (запуск, прогрев, холостой
ход, разгон и торможение и т.д.). Показания датчиков бывают статическими (дискретными)
или динамическими (изменяющимися во времени).

Статические показания датчиков
обычно определяются неким пороговым значением — импульсом определенного уровня
или «переключателем» (то есть наличием или отсутствием сигнала), а динамические,
как правило, передают изменения параметра и проверяются на допустимые диапазоны
(верхний и/или нижний пределы). Все диагностические системы хранят и отображают
статические данные — «коды ошибок» и динамические характеристики.

На дискретные показания датчиков система самодиагностики реагирует обычно только
при отсутствии электрического контакта (возвращает сигнал о неисправности датчика),
а изменение динамических показателей отслеживается по таблицам, хранящимся в
памяти устройства управления. Впрочем, один и тот же датчик может проверяться
как на электрический контакт, так и на допустимые пределы изменения. И тогда
для одного устройства могут быть две ошибки: либо отсутствие сигнала, либо выход
за предельные параметры.

Еще по теме  Замена масла в МКПП Хендай Солярис, как проверить масло в коробке Солярис

• во-первых, классифицировать неисправность по номеру (коду ошибки) и запомнить
этот код в долговременной памяти;

• во-вторых, предпринять корректирующие действия, предусмотренные на этот случай
управляющей программой.

После этого сохраненные в памяти коды ошибок считываются специальным прибором
(сканером) или вручную, при помощи определенной процедуры, которая вводит электронный
блок управления в режим индикации кодов самодиагностики. После их изучения и
анализа дополнительных данных принимается решение о том, что делать дальше.

Однако следует отметить, что часть параметров, определяющих состояние двигателя,
остается вне зоны контроля. И даже после считывания кодов важно не только их
идентифицировать, но и определить правильную причину возникновения неисправности.

Необходимо помнить, что автомобиль — это набор сложных устройств и агрегатов
и что его состояние зависит от большого числа параметров. Таким образом, даже
незначительная на первый взгляд неисправность может вызвать целую комбинацию
кодов, но в то же время ни один из них не даст ответа на вопрос о том, что же
в действительности сломалось.

Устройство и диагностика

Следовательно, для установления точного диагноза
требуется инженерная квалификация, а также наличие довольно длительного периода
времени. После чтения кода ошибки нужно выполнить дополнительные проверочные
операции для того, чтобы убедиться в правильной интерпретации кода. Так, например,
очень часто коды неисправностей возникают из-за того, что после тех или иных
ремонтных операций на автомобиле просто забывают подсоединить разъем или повреждают
электропроводку.

Стандарты в автомобильной диагностике

ДДо 1994 года в мировой автомобильной промышленности применялись различные системы,
стандарты и протоколы для диагностики, которые мы условно назовем системами
семейства OBD-I (On Board Diagnostic). Процедура считывания кодов систем OBD-I
напоминала азбуку Морзе: короткие импульсы (длительностью 0,2 с) обозначали
единицы, а длинные (1,2 с) — десятки.

Паузы между импульсами внутри одного кода
составляли приблизительно 0,3 с, а сами коды (если их несколько) разделялись
длинными паузами в 1,8-2 с. Коды диагностики OBD-I были двузначными (их также
называют «короткими» — в отличие от «длинных» пятизначных кодов расширенной
диагностики более поздних систем).

Диагностические параметры

Под диагностическими параметрами понимают репрезентативные параметры, по которым можно судить о состоянии объекта Различают прямые и косвенные диагностические параметры. Первые непосредственно характеризуют состояние объекта, а вторые связаны с прямыми параметрами функциональной зависимостью.

При функциональной диагностике объекта в процессе его работы — наряду с отдельно рассматриваемыми параметрами — могут использоваться также как признак состояния функциональные связи (функциональные зависимости)параметров.

Методика проведения компьютерной диагностики

чевидно,
что грамотная диагностика и поиск неисправности занимают подчас значительно
больше времени, нежели починка.

И здесь встречаются две крайности: первая — это классическая ситуация «развода»,
когда клиенту последовательно предлагают заменить деталь за деталью на новые
и посмотреть, что получится, по принципу «хуже не будет!». Хорошо, если такой
метод приведет к устранению неисправности до того, как будут поочередно заменены
все узлы и агрегаты автомобиля! Понятно, что здесь мы имеем дело с элементарным
надувательством или, в лучшем случае, с неумением правильно диагностировать
ситуацию.

Еще по теме  Торсионная подвеска автомобиля Устройство и принцип работы

В то же время слепая вера в компьютерную диагностику, которая подчас обнаруживает
не причину, а лишь следствие возникшей неполадки, может обернуться не менее
печальными последствиями и ввести клиента в еще большие расходы.

• На первом используются все доступные средства компьютерной диагностики и считываются
не только коды ошибок, но и все цифровые данные, прямо или косвенно относящиеся
к возникшей проблеме. Здесь надо понимать, что «говорит» сканер и насколько
полно он «расшифровывает» найденные неисправности.

П

• На втором этапе все эти данные должны быть дополнительно подвергнуты электрической
(аналоговой) проверке. И в первую очередь необходимо тщательно проверить электрическую
систему автомобиля (аккумулятор, генератор, провода и контакты), чтобы убедиться
в ее полной исправности. В противном случае полученная цифровая информация просто
бессмысленна, ибо электроника — это «наука о контактах»!

• Далее необходимо, чтобы сканер «взял» проверяемую машину, то есть разрешил
просмотр данных в режиме реального времени (эта функция обычно называется Data
Stream — отображение потока данных). Данная функция может использоваться для
проверки сигналов датчиков и других элементов систем управления в режиме реального
времени.

Таким образом, на дисплей сканера выводятся сигналы датчиков автомобиля
и параметры системы впрыска топлива в течение некоторого времени в режимах холостого
хода, а также увеличения и сброса скорости вращения вала двигателя. После этого
проводится анализ полученных результатов и делаются выводы о правильности работы
системы, наличии и характере неисправностей.

Одним из основных преимуществ того
или иного сканера в этом случае является возможность работы в режиме многоканального
осциллографа, то есть получения графиков зависимости параметров не только от
времени, но и от других параметров, а также исследование влияния изменения определенного
параметра на тот, что выбран для анализа.

И еще больше облегчает нахождение
причин неисправностей возможность сравнения осциллограмм, полученных при тестировании,
со стандартными осциллограммами для подобных автомобилей. Правда, здесь вам
потребуются инженерные знания и общее понимание процессов, происходящих в автомобиле.
Если же четко расписанной методики тестирования и вспомогательной информации
по устранению конкретной неисправности у вас нет, то лучше обратиться к специалисту.

• И в завершение, следует стереть из памяти контроллера коды ошибок и провести
повторную инициализацию системы. При первой активации системы после стирания
памяти контроллера управления (это может произойти также и после отключения
аккумулятора в процессе ремонта либо замены каких-либо узлов или деталей) потребуется
процедура повторной инициализации («переобучение» компьютера).

В начало

Большинство автомобильных
компьютеров (управляющих устройств) запоминают и хранят данные о функционировании
систем автомобиля для оптимизации эксплуатационных характеристик и улучшения
работоспособности. После обнуления памяти устройство управления будет использовать
значения, заданные по умолчанию, до тех пор, пока не будет записана новая информация
о каждом компоненте системы.

В течение нескольких рабочих циклов компьютер восстанавливает
оптимальные значения и запоминает их снова (устройство управления может запоминать
данные о 40 или более параметрах автомобиля). В ходе стадии переобучения может
наблюдаться некоторое ухудшение «поведения» автомобиля: могут возникнуть резкое
или нечеткое переключение передач, низкие или нестабильные обороты холостого
хода;

могут появиться даже перебои в двигателе, связанные с переобогащением
или, напротив, с переобеднением горючей смеси, а также, как следствие, возрастет
расход топлива. Однако эти симптомы должны быстро исчезнуть после запоминания
компьютером ряда циклов вождения (то есть примерно через 30-40 км).

Еще по теме  Замена масла в АКПП Форд Фокус 3: масло, фильтр и полная замена

Вы можете спросить: «Зачем же тогда нужна вся эта компьютерная диагностика,
если окончательное решение все равно принимает специалист?» Дело в том, что
человеку свойственно ошибаться, и чем больше информации ему приходится анализировать,
тем выше вероятность такой ошибки. А с помощью подобных диагностических систем
можно очень эффективно сузить поле поиска и определить характер неисправности,
не прибегая к ненужным (а зачастую и очень трудоемким!

) «хирургическим» вмешательствам.
Кроме того, при проведении регулярной плановой диагностики, результаты которой
фиксируются и запоминаются, можно прогнозировать возможные неисправности, которые
еще не возникли и не переросли в фатальные. А с исправно работающим мотором
(во всяком случае — на первый взгляд) вряд ли кто-нибудь станет всерьез возиться,
если только диагностика не будет столь простой, как компьютерная.

Методика проведения компьютерной диагностики

В зависимости от технических средств и диагностических параметров, которые используют при проведении диагностирования, можно составить следующий неполный список методов диагностирования:

  • органолептические методы диагностирования, которые основаны на использовании органов чувств человека (осмотр, ослушивание);
  • вибрационные методы диагностирования, которые основаны на анализе параметров вибраций технических объектов;
  • акустические методы диагностирования, основанные на анализе параметров звуковых волн, генерируемых техническими объектами и их составными частями;
  • тепловые методы; сюда же относятся методы диагностирования, основанные на использовании тепловизоров;
  • трибодиагностика;
  • диагностика на основе анализа продуктов износа в продуктах сгорания;
  • Метод акустической эмиссии;
  • радиография;
  • магнитопорошковый метод;
  • вихретоковый метод;
  • ультразвуковой контроль;
  • капилярный контроль;
  • методы параметрической диагностики .
  • специфические методы для каждой из областей техники (например, при диагностировании гидропривода широко применяется статопараметрический метод, основанный на анализе задросселированного потока жидкости; в электротехнике применяют методы, основанные на анализе параметров электрических сигналов, в сложных многокомпонентных системах применяют методы диагностирования по стохастическим отклонениям параметров от их осредненных значений и т. д.).

Методика проведения компьютерной диагностики

• Стационарные мотор-тестеры — многофункциональные устройства всесторонней автомобильной
диагностики, в которых OBD-II-сканер присутствует как малая часть универсальной
системы газоанализа, измерения компрессии, давления топлива, разряжения во впускном
коллекторе и многого другого. Естественно, стоят такие системы десятки тысяч
долларов, так что диагностика с их помощью — удовольствие довольно дорогое.

• Специализированные дилерские сканеры (или так называемые универсальные дилерские
приборы) — многофункциональные цифровые устройства, представляющие собой комбинацию
мультиметра, осциллографа и микрокомпьютера со специализированной базой на сменном
картридже для конкретной модели автомобиля.

• Компьютерные тестовые системы, которые представляют собой обычный персональный
компьютер, ноутбук или карманный компьютер произвольной конфигурации с соответствующим
программным обеспечением и специальным кабелем OBD-II — RS-232. В таком соединительном
кабеле стоит программируемый микроконтроллер c зашитыми протоколами обмена,
так что напрямую соединить систему OBD-II с компьютером вам не удастся. Стоимость
программного обеспечения вместе с кабелем для последовательного порта — порядка
500-1000 долл.

Литература

1. Технические средства диагностирования: Справочник/В. В. Клюев, П. П. Пархоменко, В. Е. Абрамчук и др.; под общ. Ред. В. В. Клюева. — М.: Машиностроение, 1989. — 672 с.

2. Алексеева Т. В., Бабанская В. Д., Башта Т. М. и др. Техническая диагностика гидравлических приводов. М.: Машиностроение. 1989. — 263 с.

3. Костюков А.В., Костюков В.Н. Повышение операционной эффективности предприятий на основе мониторинга в реальном времени. — М.: Машиностроение, 2009. – 192 с.

Оцените статью
Авторейтинг
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных и принимаю политику конфиденциальности.