Автореферат (1173111), страница 2
Текст из файла (страница 2)
По материалам диссертации опубликовано шестнадцатьнаучных статей, в том числе семь в рецензируемых научных изданиях.Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырехглав, общих выводов, библиографического списка, включающего 114источников, и трех приложений. Работа содержит 157 страниц основноготекста, включающего 48 иллюстраций, 28 таблиц и 3 приложения на 7страницах.ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснованы актуальность темы, цель, задачи и методыисследования, приведены научное и практическое значения работы.В первой главе на основании выполненного информационноаналитического исследования выявлены особенности техническогообслуживания и ремонта автомобилей, оборудованных ЭСУД.
В принятомрегламенте ТО автомобилей как отечественного, так и импортногопроизводства операции контроля технического состояния элементов ЭСУД непредусмотрены. В процессе проведения ТО проводится лишь проверка кодоввозникших неисправностей, хранящихся в памяти электронного блокауправления ЭСУД, и только при их наличии осуществляются контрольнодиагностические операции в соответствии с рекомендациями завода6 изготовителя. При отсутствии кодов неисправностей в памяти блока ЭСУДпризнается технически исправной и дополнительные проверки не проводятся.Но, как показывают выполненные в работе исследования, только поотсутствию кодов ошибок некорректно делать вывод о том, что системаисправна, так как в ней могут быть скрытые неисправности.
Это объясняетсятем, что электронный блок управления (ЭБУД) заносит в свою память коднеисправности только при выходе какого-либо диагностического параметраиз заданного в программе нормативного интервала. Это приводит к выпуску вэксплуатацию после проведения ТО автомобилей со скрытыминеисправностями ЭСУД, которые проявятся при дальнейшей эксплуатации.Для обеспечения требуемого уровня надежности ЭСУД необходимо срегламентной периодичностью ТО автомобилей проводить диагностированиетехнического состояния ее элементов на предприятиях автосервиса спрогнозированием запаса исправной работы.На основании выполненного анализа были сформулированы цель,задачи и общая методика исследования.Во второй главе проведены теоретические исследования по выборуэффективной стратегии ТО и ремонта ЭСУД, обеспечению ееработоспособного состояния в реальных условиях эксплуатации.Для поддержания ЭСУД в работоспособном состоянии, как и длябольшинства агрегатов и узлов автомобиля, наиболее эффективной ирациональной является стратегия ТО и ремонта по техническому состоянию.Основным условием использования такой стратегии является возможностьопределения состояния ЭСУД с помощью контрольно-диагностическихсредств, а также обоснованный выбор диагностических параметров, которыебудут в конечном итоге управляющими элементами обеспеченияработоспособности системы.Современная ЭСУД представляет собой сложную техническуюсистему, которая включает в свой состав несколько десятков конструктивныхэлементов (электронный блок управления, датчики различного назначения,исполнительные элементы, соединительные провода и др.).
Контролироватьсостояние каждого из них при проведении регламентных работ ТОавтомобиля экономически нецелесообразно, так как это приводит к большимматериальным и трудовым затратам. В данной работе рекомендуется разбитьЭСУД на четыре подсистемы, техническое состояние которых может бытьоценено одним комплексным диагностическим параметром:- питания топливом – отклонением давления топлива в рампе Рдт;- подачи воздуха – отклонением давления воздуха во впускном коллектореРдв;- изменения фаз газораспределительного механизма – отклонениемположения фазорегулятора впускного распределительного вала φгм;7 - снижения токсичности отработавших газов – коэффициентом коррекциитопливоподачи Ккп.Процесс диагностирования ЭСУД с прогнозированием ее остаточногоресурса представлен на рис.
1.Рис. 1. Схема диагностирования ЭСУД: RД – заданная вероятностьбезотказной работыВ состав ЭСУД наряду с элементами, техническое состояние которыхможно определить с помощью соответствующих диагностическихпараметров, входит целый ряд конструктивных элементов, не имеющихявных признаков повреждений.Оценить их состояние и выявить возникающие неисправности припроведении контрольно-диагностических работ в большинстве случаевпрактически невозможно. Для данных элементов целесообразно использоватьстратегию технического обслуживания по наработке. В основном к такимэлементам относят датчики, на отказы которых приходится порядка 30 % отобщего количества отказов ЭСУД.В качестве показателей, оценивающих их надежность, целесообразноиспользовать интенсивность отказов λ(t) = f(t)/P(t), которая нагляднопоказывает зависимость возникновения отказов по пробегу.
Анализполученных по результатам исследований зависимостей изменения λ(t)показывает, что в определенном интервале наработки интенсивность отказовдатчиков вследствие накопления ими различных повреждений начинает8 заметно расти. В связи с этим замену датчиков рекомендуется выполнять придостижении этой наработки, так как дальнейшая эксплуатация с большойдолей вероятности приведет к их отказу.Значения наработок до замены датчиков ЭСУД корректируются подопустимому уровню вероятности их безотказной работы. В соответствии сэтим методом наработка элемента до его замены определяется из условия, чтовероятность отказа на этой наработке не может быть ниже заданнойвеличины RД, называемой риском(1)РД (tо ≥ tз) ≥ RД = γ,где РД – допустимая вероятность безотказной работы; tо – наработка доотказа; tз – наработка до замены; γ – заданная вероятность безотказнойработы.Такаянаработкадозаменыпозволяетпредотвратить все отказы,лежащие в распределениисправа от величины tз, иобеспечивает высокий уровеньбезотказной работы датчиковЭСУД на наработках междупроведениемочередныхрегламентных обслуживанийавтомобиля (рис.
2).Вероятность безотказнойработы, т.е. вероятность того,что в пределах заданнойРис. 2. Схема определения наработки до наработки отказ ЭСУД незамены элементов ЭСУД по допустимому уровнювозникнет, зависит, преждебезотказности: а – вероятность безотказнойоттехническогоработы; б – плотность распределения наработок на всего,состояния ее подсистем.
Вотказобщемвидезависимостьвлияния параметров технического состояния на вероятность отказа ЭСУД вкодированном виде может быть выражена уравнением регрессииkу b1 x1 b2 x2 ... bn xn bi xi ,i 1(2)где у – параметр оптимизации в закодированном виде (вероятность отказа);k – количество отобранных факторов в результате ранжирования; bi –коэффициенты модели (весовые характеристики), учитывающие степеньвлияния i-го фактора на функцию отклика; xi– кодированные значения i-гофактора.9 Численные значения закодированных факторов (x1, x2,… xk) икоэффициенты (b1,b2,…bn), по которым можно судить о величине влияниякаждого из факторов на функцию отклика, вычисляются с помощьюметодики планирования эксперимента.Как показали выполненные исследования, отказ ЭСУД можетвозникнуть и в том случае, когда диагностические параметры не превышаютнормативных значений, но остаточный ресурс подсистемы меньшемежконтрольной наработки автомобиля (периодичности ТО).
Поэтомудиагностирование необходимо выполнять и для определения запасаисправной работы подсистем ЭСУД. При оценке остаточного ресурса ЭСУДиспользовались статистические методы с разработкой аналитическихуравнений, описывающих закономерности изменения диагностическихпараметров по наработке. В работе такие закономерности были получены порезультатам статистических исследований эксплуатационной надежностиЭСУД и с достаточной степенью точности описываются степенной функцией,графическая интерпретация которой представлена на рис.
3.Из приведенной схемывидно, что остаточныйресурсtостпредставляетсобойразностьмеждупрогнозируемымзначением наработкиtпр идоотказапродолжительностьюегоэксплуатации,предшествующейпрогнозируемомуРис. 3. График изменения диагностическогопериоду ti.tост = tпр – ti. (3) параметра по наработке: Sпр, Si, Sн – предельное, текущее иначальное значения диагностического параметра; tпр –Прогнозируемоепрогнозируемая наработка до предельного состояния; ti –предельное значение текущее значение наработки; tост – остаточный ресурс; f(t) –наработки до отказа плотность распределения наработок до предельногопредставляетсобой состояниянекоторую среднюю величину (на схеме она соответствует реализации 1),которая определяется из выражения(4)tпр.
ср = (Sпр – Sн) / ν ,где ν – интенсивность изменения диагностического параметра по наработке t.Как показывает практика, при использовании в качестве предельнойнаработки ее среднего значения tпр.ср запас исправной работы у части ЭСУД10 окажется меньше рассчитанного (на рис. 3 – область А распределения). Этоприводит к ошибкам прогнозирования и как следствие увеличениюколичества отказов системы в эксплуатации.Для уменьшения негативных последствий таких ошибок предлагаетсяопределять остаточный ресурс не по среднему значению прогнозируемогоресурса, а по нижней доверительной границе распределения этого ресурса,который находится из выраженияtпр. н = tпр.
ср – t(p) σ(t),(5)где tпр. н – нижняя доверительная граница прогнозируемой наработки доотказа; t(p) – коэффициент Стьюдента; σ(t) – среднее квадратическоеотклонение наработки.В третьей главе приведены результаты экспериментальныхисследований по оценке эксплуатационной надежности элементов ЭСУД(рис. 4), степени влияния их отказов на рабочие характеристики двигателя,нормированию значений диагностических параметров, а также наработок дозамены элементов, не имеющих признаков изменения техническогосостояния.1. 11,8 % 2. 10,8 %14. 14,9 %3. 9,4 %13. 3,3 %4. 8,5 %12. 3,7 %11. 3,9 %5. 7,1 %10. 4,3 %9. 4,7 %8. 5,3 %7. 5,5 %6. 6,8 %Рис. 4. Диаграмма распределения отказов элементов ЭСУД: 1 – электромагнитныйклапан регулирования фаз ГРМ; 2 – кислородный датчик; 3 – ТНВД; 4 – электроннаядроссельная заслонка; 5 – топливный насос; 6 – катушка зажигания; 7 – каталитическийнейтрализатор; 8 – топливная форсунка; 9 – свеча зажигания; 10 – турбокомпрессор; 11 –электронный термостат; 12 – электронный блок управления; 13 – электромагнитныйклапан давления наддува; 14 – прочие элементыИсследования проводились на базе дилерского центра «Peugeot» г.Владимира в процессе выполнения ТО, ремонта и диагностирования ЭСУД1.6 VTi Tiptronic (88 кВт) и 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 кВт),устанавливаемых на автомобили марки Peugeot (модели 207, 208, 308, 3008,408, 508, Partner).Для оценки степени влияния отказов элементов ЭСУД нахарактеристики работы двигателя были выбраны следующие параметры:11 мощность, расход топлива, вредные выбросы в окружающую среду оксидауглерода СО и углеводорода СН.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
