Диссертация (1173112), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Владимира.Основные положения, выносимые на защиту:9 - результаты исследований надежности ЭСУД 1.6 VTi Tiptronic (88 кВт) и1.6 THP Turbo Tiptronic (110 кВт) автомобилей марки Peugeot в эксплуатации;- методика определения оптимальных наработок до замены элементовЭСУД, не имеющих признаков изменения технического состояния;- математическая модель определения вероятности безотказной работыЭСУД на базе диагностической информации о техническом состоянии ее подсистем;- методика прогнозирования остаточного ресурса ЭСУД;- система обеспечения работоспособности ЭСУД в эксплуатации.Степень достоверности научных положений и результатов подтверждается корректным использованием апробированных методов теории надежностимашин, согласованием результатов моделирования с результатами экспериментальных и практических работ.
Достоверность полученных результатов такжеобусловлена использованием фундаментальных теоретических положений, адекватностью разработанной математической модели реальным процессам, сходимостью теоретических и экспериментальных данных.Апробация работы. Основные результаты исследования докладывались иобсуждались на восьми научно-практических конференциях во Владимирскомгосударственном университете (2011 – 2018 гг.), научно-технических конференциях МАДИ (2016, 2018 гг.), XIII Международной научно-практической конференции «Прогрессивные технологии в транспортных системах» Оренбургскогогосударственного университета (2017 г.).Публикации.
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 114 источников,и трех приложений. Объем основного текста составляет 157 страниц, работа содержит 48 иллюстраций и 28 таблиц.10 ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ, ЦЕЛИ И ЗАДАЧИИССЛЕДОВАНИЯ1.1 Тенденции развития рынка легковых автомобилей оборудованныхэлектронными системами управления двигателемПо данным аналитического агентства «Автостат» на 1 января 2018 года автопарк в Российской Федерации составил около 50 млн.
единиц. При этом 84%или 42,1 млн. относилось к категории легковых транспортных средств.По данным того же агентства значительно увеличилось и количество легковых автомобилей, приходящихся на 1000 жителей страны (табл. 1.1).Таблица 1.1 – Количество автомобилей на 1000 жителей в городах Российской Федерации№Город12345678910111213141516ВладивостокКрасноярскСургутТюменьКраснодарКалининградМоскваНижневартовскПензаКалугаЕкатеринбургТверьСтавропольВладимирСочиЯрославльКол-во автомобилей на 1000чел.566384377374350338338334297293290288286283281280Доля автомобилейиностранногопроизводства, %88.335.542.232.935.685.350.840.529.125.938.730.325.932.334.230.0Автопарк,шт.Населениетыс. чел.328 849355 884109 408205 681248 377142 8433 527 13580 727151 21096 023381 117117 111102 7959980093 100168 87558192729055070942210 4432425093281 315406360353331604Современное автотранспортное средство (АТС) представляет собой сложную техническую систему, в которой одновременно и взаимосвязано функционирует большое количество различных узлов и агрегатов, для управления работойкоторыми все шире используются электроника и компьютерные технологии.
Ис-11 пользование электронно-вычислительных машин (ЭВМ), интегрированных в системы управления АТС и реализованных в виде систем ABS (антиблокировочнаясистема), ESP (система курсовой устойчивости), AFS (система активного рулевого управления), и др. обеспечивает высокие потребительские свойства автомобилей в условиях их эксплуатации, повышает безопасность дорожного движения.При этом, наряду с такими свойствами, как топливная экономичность, динамические свойства, токсичность отработавших газов, внутренние и внешние шумы и т.п., особое внимание должно уделяться обоснованному уровню эксплуатационнойнадежности АТС, в качестве которой выступают безотказность, эксплуатационнаяи ремонтная технологичность, затраты на поддержание заданного уровня работоспособности автомобилей.Мировое автомобилестроение практически полностью отказалось от системпитания двигателей внутреннего сгорания карбюраторного типа и используетэлектронные системы управления режимами двигателя.
Тенденция изменения количества продаваемых легковых автомобилей в России, оснащенных ЭСУД, показана на рис. 1.1.Рисунок 1.1 – Изменение количества продаваемых легковых автомобилей в РФ, оснащенных ЭСУДИспользование ЭСУД позволяет добиться высоких технико-экономическихпоказателей работы ДВС при одновременном выполнении жестких экологическихтребований. Это достигается путем приготовления оптимальной по своему соста-12 ву топливно-воздушной смеси на всех режимах работы двигателя, дозирования ееподачи в цилиндры и своевременного воспламенения.
Для повышения коэффициента полезного действия (КПД) бензинового двигателя применяют непосредственный впрыск топлива в цилиндры, турбонаддув, системы регулирования фазгазораспределительного механизма (ГРМ) и изменения высоты подъема клапанов,системы снижения токсичности и рециркуляции отработавших газов и др.ЭСУД представляет собой довольно сложную техническую систему автомобиля, в которую постоянно вносятся различного рода изменения: появляютсяновые конструктивные элементы, совершенствуются алгоритмы работы блокауправления, обновляется программное обеспечение и т.д. Система включает в себя датчики, исполнительные элементы, электронный блок управления двигателем(ЭБУД) и соединительные провода. Датчики информируют блок управления двигателем о параметрах функционирования его систем и механизмов.
Блок управления постоянно принимает и обрабатывает электрические сигналы от датчиков ина основе собранной информации управляет исполнительными элементами.На рис. 1.2 представлена схема современной ЭСУД легкового автомобиля.Рисунок 1.2 – Схема электронной системы управления двигателем:1 - датчик положения распределительного вала; 2 - датчик положения коленчатого вала;3 - датчик температуры охлаждающей жидкости; 4 - датчик давления воздуха; 5 - датчик кисло-13 рода; 6 - ЭБУД; 7 – датчик давления топлива; 8 – электромагнитный клапан регулирования фазГРМ; 9 – электромагнитная форсунка; 10 – катушка зажигания; 11 – электронная дроссельнаязаслонка.В ЭСУД, как и в других системах автомобиля, в процессе эксплуатациинеизбежно возникают различного рода повреждения, которые приводят к изменению начальных свойств и состояния материалов, из которых они изготовлены, врезультате чего система теряет свою работоспособность.Результаты ранее выполненных исследований эксплуатационной надежности автомобилей [16,20,38,67] показывают, что на отказы ЭСУД приходится до23% отказов (рис.
1.3).Рисунок 1.3 - Диаграмма распределения отказов по системам автомобилейСущественно повысить эксплуатационную надежность и снизить затраты напроведение работ по восстановлению работоспособности конструктивных элементов ЭСУД призвана планово-предупредительная система технического обслуживания (ТО) и ремонта автомобилей, которая предполагает выполнение контрольно-диагностических работ и своевременное устранение появившихся неис-14 правностей. Однако, как показывает выполненный обзор регламентов ТО автомобилей отечественного и импортного производства, операции контроля технического состояния элементов ЭСУД при проведении ТО автомобилей отсутствуют.При техническом обслуживании автотранспортного средства (АТС) выполняетсялишь проверка кодов возникших неисправностей, хранящихся в памяти электронного блока управления, и только при их наличии осуществляются контрольнодиагностические операции в соответствии с рекомендациями завода изготовителя.При отсутствии кодов неисправностей в памяти ЭБУД система признается технически исправной и дополнительные проверки не проводятся.Но, как показывает практика, только по отсутствию кодов ошибок некорректно делать вывод о том, что система исправна, так как в ней могут быть скрытые неисправности, которые проявятся при дальнейшей эксплуатации автомобиля.
Бортовая (встроенная) система самодиагностики автомобиля не может выявить такие дефекты, так как блок управления заносит в свою память код неисправности только при выходе какого-либо диагностического параметра из заданного в программе нормативного интервала, при этом на панели приборов загорается соответствующая контрольная лампа. Отсутствие в принятом регламенте ТОавтомобилей операций контроля технического состояния элементов ЭСУД приводит к снижению ее эксплуатационной надежности и увеличение затрат на поддержание системы в технически исправном состоянии. В связи с этим исследования, направленные на разработку системы обеспечения работоспособностиЭСУД, актуальны и имеют большую практическую значимость.1.2 Обзор научных достижений в области поддержания работоспособностиэлектронных систем управления двигателемВ нашей стране массовый выпуск автомобилей, оборудованных ЭСУД, относится к началу 2000-х годов.
Пришедшие на замену карбюраторным системампитания, новые системы впрыска топлива имеют более сложную конструкцию,требуют более качественное топливо и более высокий уровень технического об-15 служивания. Отсутствие обоснованных режимов ТО ЭСУД, технологий диагностирования их технического состояния приводит к большому количеству их отказов в эксплуатации. В этой связи возникает необходимость в разработке системыобеспечения работоспособности ЭСУД (режимов ТО, методик определения технического состояния ее конструктивных элементов, алгоритмов диагностирования, прогнозирования ее остаточного ресурса и т.д.).Развитию методов ТО и ремонта ЭСУД посвящены работы А.
А. Гончарова,М. В. Григорьева, С. А. Мигуша, С. Ю. Чиркина, Е. А. Павленко, А. В. Кузнецова,М. В. Чукмарева, В. А. Набоких, Д. С. Березюкова, М.Т. Нгуен и других отечественных и зарубежных ученых [6,20,38,53,61,73,99].Исследования А.А. Гончарова [20] были направлены на разработку системыи технологий диагностирования ДВС с электронной системой управления.
Разработанные им методики диагностирования ЭСУД базируются на принципах системного подхода на основе современных информационных технологий. Реализацию системного подхода автор рекомендует осуществлять на основе многоуровневой цепочки, включающей в себя:- контроль параметров двигателей;- контроль подсистем ЭСУД;- контроль элементов электронной системы.Работы М.В. Григорьева [38,41] были посвящены разработке и совершенствованию операций технического обслуживания ЭСУД отечественных легковыхавтомобилей. По результатам выполненных им исследований разработаны математические модели формирования периодичностей обслуживания конструктивных элементов ЭСУД в условиях ограниченной информации об их надежности.В исследованиях С.Ю.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
