МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное
бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального
образования
«Санкт-Петербургский государственный
университет сервиса и экономики»
Старорусский филиал
Кафедра сервиса и менеджмента
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
Предмет: «Экспертиза и диагностика объектов
и систем сервиса».
Тема: «Разработка технологических процессов
диагностирования карбюратора».
Выполнил:
Студент гр.
100101
Спец-ть сервис
Симкин А.С.
Проверил:
г. Старая Русса
2013г.
Содержание
Введение………………………………………………………………………
1. Параметры технического состояния
механизмов
двигателя (структурные параметры)……………………………………..
2. Диагностические признаки и диагностические
параметры………………………………………………………………….
3. Методы диагностики……………………………………………………...
4. Место диагностики в технологическом
процессе технического обслуживания………………………………………………………………...
5. Диагностика карбюратора………………………………………………...
Список использованной литературы………………………………………..
Введение
Одним из важнейших
условий поддержания на высоком уровне
эффективности и надёжности двигателей
является своевременное обнаружение и
предупреждение отказов, возникающих
в процессе эксплуатации.
Отрасль
знаний, изучающая формы проявления
технических состояний, методы и
средства обнаружения неисправностей
и прогнозирование ресурса работы
объекта без его разборки называется
диагностикой технического состояния.
Технологический процесс определения
технического состояния двигателя
(агрегата, механизма) без его разборки
и заключение о необходимом
ремонте или техническом обслуживании
(профилактике) называют диагностированием.
Диагностирование осуществляют
по внешним признакам (люфтам, вибрациям,
нагревам и т.д.), несущим информацию
о техническом состоянии механизма.
Это
позволяет, во-первых, обнаружить скрытые
отказы механизма и определить
необходимый для их устранения
ремонт и, во-вторых, при отсутствии
отказов выявить ресурс исправной
работы механизма и необходимость
в профилактике.
Диагностика
карбюратора в автотранспортных предприятиях
является частью технологического процесса
технического обслуживания и ремонта.
Обнаружение
и последующее устранение неисправностей
и своевременная профилактика
позволяют снизить интенсивность
процессов изнашивания, повысить
вероятность безотказной работы
двигателей, а также исключить
преждевременный и поздний (аварийный)
ремонты их агрегатов. Таким образом,
диагностика даёт возможность
количественно оценить безотказность
и эффективность двигателя и
прогнозировать эти свойства
в пределах остаточного ресурса
или заданной наработки. Задачи
диагностики заключаются в том,
чтобы поддерживать на высоком
уровне надёжность и долговечность
двигателей, уменьшать расход запасных
частей, эксплуатационных материалов
и трудовых затрат на техническое
обслуживание и ремонт. В конечном
счёте, диагностика служит повышению
производительности двигателя и
снижению себестоимости перевозочных
работ, т.е. повышению его эффективности.
- Параметры технического состояния механизмов
двигателя
(структурные параметры).
Параметрами
технического состояния, или структурными
параметрами механизма называют физические
величины (миллиметр, градус, вольт и т.д.),
определяющие связь и взаимодействие
между элементами этого механизма и его
функционирование в целом. Так, например,
параметрами технического состояния узла
вал - подшипник являются размеры сопряжённых
поверхностей цапфы и подшипника, определяющие
зазор между ними, овальность, конусность
и т.п.
В процессе
эксплуатации параметры технического
состояния механизма изменяются от номинальной Xн (или начальной после приработки)
до предельной Xп величины. При этом изменяются и
показатели рабочей характеристики механизма
от величин, соответствующих новому изделию,
до величин, соответствующих изделию,
не пригодному к дальнейшему использованию.
Указанные
изменения носят случайный характер.
Они зависят от темпа изнашивания
деталей, деформаций, нарушения креплений
и других причин, обусловленных
как неоднородностью производства
изделия, так и многочисленными
эксплуатационными факторами.
Как
правило, техническое состояние
механизмов двигателя обусловливается
совокупностью структурных параметров.
Однако ввиду различной их
значимости техническое состояние
многих механизмов (и, в частности,
простых) практически зависит от
одного или немногих основных
(критических) параметров. Так, например,
одним из основных показателей
годности цилиндро-поршневой группы
двигателя может быть такой (предельный)
зазор в стыке компрессионного кольца,
при котором компрессия становится ниже
допустимой. Для кривошипного механизма
предельной величиной параметра будет
износ подшипника, могущий вызвать его
выкрашивание с последующим задиром шейки
коленчатого вала.
Предельные
величины структурных параметров
обусловлены вероятностью возникновения
неисправности механизма или
недопустимого снижения его рабочих
характеристик (мощности, топливной
экономичности и т.п.), прогрессивного
роста износов и др. Они, как
правило, являются величинами технико-экономического
характера.
2. Диагностические признаки
и диагностические параметры.
Возможность
прямого изменения структурных
параметров, а, следовательно, и возможность
их непосредственного использования
для диагностики весьма ограничена.
Поэтому при диагностике параметры
технического состояния механизма,
как правило, измеряют косвенно,
используя выходные (рабочие) и сопутствующие
процессы, порождаемые функционирующим
механизмом. Указанные процессы, будучи
функционально связаны техническим
состоянием механизма, содержат
необходимую для диагностики
информацию. Они называются диагностическими
признаками. При диагностике двигателей
наиболее часто используют такие
признаки, как эффективность механизма,
колебательные процессы, тепловое
состояние, герметичность, состав масла
и др. Каждый из диагностических
признаков можно количественно
оценивать при помощи соответствующих
диагностических параметров. Эффективность
(т.е. выходной рабочий процесс) двигателя
можно оценить по мощности
и темпу её нарастания. Такие
параметры дают обобщённую информацию
о состоянии механизма в целом,
являющуюся основой для дальнейшей
поэлементной диагностики. Сопутствующие
процессы можно оценить при
помощи таких диагностических
параметров, как величина, скорость
и ускорения вибраций, степень
и скорость нагрева, компрессия,
концентрация в масле продуктов
износа и др. Эти параметры
дают более узкую, конкретную
информацию о техническом состоянии
диагностируемого механизма. Кроме
того, они достаточно универсальны
и широко применимы для сложных
технических устройств. Диагностические
параметры механизма, так же как
и структурные, являются переменными
случайными величинами и имеют
соответствующие номинальные (или
начальные) SН1, SН2..., SНп и предельные SП1, SП2…, SПп значения.
Начальная
величина диагностического параметра
характеризует кондицию механизма.
Его величину можно определить
по среднему значению измерений
данного диагностического параметра
у совокупности заведомо исправных
механизмов. Сравнивая фактическую величину
диагностического параметра с номинальной,
можно судить об израсходованном ресурсе.
Предельную
величину диагностического параметра
можно определить на основе
закона её распределения для
механизмов данной совокупности
в период их нормальной эксплуатации
(т.е. после приработки до начала
прогрессивного изнашивания). Так
как в этот период интенсивность
отказов механизма примерно постоянна,
то плотность распределения f(S)
диагностического параметра относится
к практически исправным механизмам. Поэтому
неисправными механизмами можно считать
такие, у которых диагностический параметр
превышает величины, входящие в 95% случаев
его распределения. На основе этого величину Sп можно принять равной её граничному
значению АВ между исправными и
не исправными механизмами. В дальнейшем Sп оптимизируют по экономическому
критерию с учётом величины межконтрольного
пробега.
По
мере ухудшения технического
состояния механизма диагностические
параметры могут либо увеличиваться
(вибрации, расход топлива), либо
уменьшаться (давление масла, мощность).
Определённая связь между диагностическими
и структурными параметрами механизма
позволяет без разборки количественно
оценить его исправность и
работоспособность. Для того чтобы
обеспечить достоверность, экономичность
и стабильность результатов, диагностические
параметры должны отвечать требованиям
однозначности, воспроизводимости, чувствительности
или информативности.
Однозначность
диагностического параметра означает,
что все его текущие значения
(в интервале изменений технического
состояния механизма от некоторого
начального Xн до Xп однозначно соответствуют структурным
параметрам, т.е. зависимость S = f(X) в указанном интервале
не имеет экстремума. Воспроизводимость
(или стабильность) параметра определяется
дисперсией его величин, многократно измеренных
с заданной точностью.
Чувствительность или информативность
диагностического параметра
оценивается
величиной и скоростью его приращения
при достаточно малом изменении структурного
параметра механизма. Указанные качества
диагностических признаков, а следовательно,
и достоверность диагностики в большой
степени зависят от теплового нагрузочного
и скоростного режимов работы диагностируемого
механизма. Поэтому при диагностике часто
используют устройства, задающие и поддерживающие
оптимальные режимы.
3.
Методы диагностики.
Методы диагностики
базируются на способах измерения параметров,
наиболее приемлемых для данного механизма
диагностических признаков. Для выбора
таких параметров используют структурно-следственную
схему диагностируемого механизма. Эта
схема связывает элементы механизма с
его структурными параметрами, а структурные
параметры с соответствующими им диагностическими
признаками и диагностическими параметрами.
На основе анализа
структурной схемы выбирают наиболее
эффективный метод измерения параметров
диагностических признаков, т.е. метод
диагностики. На рис. 1 показаны основные
группы методов диагностики двигателей.
Метод
диагностики по параметрам эффективности,
т.е. по параметрам рабочих процессов,
широко используется для комплексной
оценки работоспособности двигателя.
Он заключается в имитации
условий и режимов работы двигателя.
Применительно к двигателю это
может быть измерение мощностных
и экономических показателей.
Метод
тепловой диагностики по скорости
и температуре нагрева применяют
главным образом для оценки
состояния сопряжений по выделению
ими тепла соответственно работе
трения при заданном скоростном
и нагрузочном режимах.
По
геометрическим соотношениям (зазорам,
смещениям) диагностируют подшипники
и шкворни.
Метод
диагностики по колебательным
процессам (шумам, вибрациям) широко
применяют для общей оценки
технического состояния двигателя
(по уровню шума) и для локальной
проверки кривошипно-шатунного и
газораспределительного механизмов.
Метод
диагностики по составу эксплуатационных
материалов и отработавших газов
используется для общей оценки
системы питания (по содержанию
СО в отработавших газах), для определения
интенсивности изнашивания основных механизмов
двигателя (по концентрации в
картерном масле продуктов износа),
исправности его систем фильтрации, годности
картерного масла.
Рис. 1. Методы диагностики двигателей.
Важной
характеристикой основных методов
диагностики является их применение
в динамике и статике, т.е. в
рабочем и нерабочем состоянии
механизма. В динамике применяют
те методы, в которых диагностическими
признаками являются рабочие
или сопутствующие процессы, а
в статике - геометрические соотношения
и некоторые другие, доступные
для прямого измерения структурные
параметры при обеспечении достаточной
достоверности результатов.
По
способу и средствам проведения
различают стационарную (стендовую)
и ходовую диагностику.
При
стационарной диагностике работу
двигателя на заданном режиме
имитируют при помощи специальных
стендов, а при ходовой - путём
ходовых испытаний. Кроме того, к ходовой
диагностике можно отнести наблюдение
за постоянно действующими контрольными
приборами в процессе работы двигателя.
Стационарную
диагностику осуществляют, пользуясь
стендами, передвижными и переносными
диагностическими устройствами. Ходовая
диагностика проводится при помощи
переносных диагностических приборов
(десселерометр, бачок для измерения расхода
топлива и т.п.) или же встроенных измерительных
средств (термометр, манометр, расходомер
и др.). В настоящее время наибольшее развитие
получила стационарная диагностика.
Диагностику
проводят по принципу «от целого
к частному». Это означает, что, прежде
чем делать углублённую поэлементную
диагностику сложного механизма,
необходимо определить его техническое
состояние комплексно по показателям
эффективности (рабочим параметрам).
Использование этого принципа
упрощает и рационализирует процессы
диагностики. Совершенство методов
диагностики зависит от качества
применяемой аппаратуры и от
уровня автоматизации процесса.
При этом возможна автоматизация
отдельных диагностических комплексов
или всей системы диагностических
работ по двигателю в целом.
Степень автоматизации может
быть тем выше, чем больше число
объектов диагностики, т.е. в тех
случаях, когда надлежащая объективность
и производительность диагноза
операторами невозможна или экономически
невыгодна. Добротность методов
и средств диагностики оценивают
экономичностью, достоверностью и
доступностью.
4. Место диагностики в технологическом
процессе технического
обслуживания.
По
технологическим признакам диагностика
двигателей в автотранспортном
предприятии характеризуется: назначением,
технологическим оборудованием, режимом
проведения и местом в технологическом
процессе технического обслуживания
и ремонта (рис.2). По своему назначению
диагностика может быть специализированной
и совмещённой с техническим обслуживанием
и ремонтом.
По
назначению
По
технологическому оборудованию
По
режиму проведения
По
месту в процессе технического обслуживания
Рис.2. Технологические
виды диагностики двигателей.
Специализированная
диагностика представляет собой комплекс
проверочных испытаний и операций, выполняемых
на специализированных постах (линиях).
Создание таких постов целесообразно
ввиду специфичности диагностических
работ и диагностического оборудования.
Цель специализированной диагностики
заключается в проведении установленного
комплекса диагностических работ и главным
образом перед ТО-1, ТО-2 и ТР, чтобы выявить
потребность и объём ремонта и профилактики.
Специализированную диагностику проводят
в плановом порядке с периодичностью,
совпадающей или кратной периодичности
технического обслуживания. В некоторых
случаях возможно использование
специализированных постов диагностики
для повторной, заключительной проверки
качества проведённого технического обслуживания
или ремонта.
Совмещённая
диагностика проводится непосредственно
на постах и линиях технического
обслуживания и ремонта двигателей
для обеспечения оперативного
или заключительного контроля
выполняемых работ. Она проводится
по потребности.
Технологическая
связь (рис.3) зоны диагностики с зонами
профилактики, ремонта и стоянки обусловлена
самим содержанием диагностического процесса.
X S
Рис.3. Схема технологических связей
между зонами диагностики,
профилактики,
ремонта и стоянки.
Диагностическое
устройство (или оператор), измерив в некотором
масштабе диагностическим параметром S
величину структурного параметра X состояния объекта, сравнивает
результат с предельным Sn и упреждающим Sу показателями. На основании этого
устанавливаются технологические потоки
и объёмы соответствующих работ.
Вопрос
о месте диагностики в технологическом
процессе технического обслуживания
и ремонта двигателей решается
системно с учётом условий
эксплуатации, наличия и качества располагаемых
диагностических средств. В принципе место
диагностики в технологическом процессе
технического обслуживания обусловлено
целесообразностью специализации ряда
диагностических работ, необходимостью
оперативного контроля за качеством технического
обслуживания и ремонта в процессе их
выполнения, а также потребностью в заключительных
проверках двигателя, связанных с доделками.
Определение
места диагностики в технологическом
процессе технического обслуживания
и ремонта двигателей позволяет
сформулировать основные требования
к её средствам. Для диагностики
двигателя в целом и его
агрегатов необходимы стенды
с беговыми барабанами для
определения динамических и экономических
показателей, состояния систем и агрегатов.
Для поэлементной диагностики, совмещённой
с техническим обслуживанием и ремонтом,
должны использоваться передвижные комплексы
и переносные приспособления.
Экономическая
эффективность диагностики двигателей
в автотранспортном предприятии
зависит от совершенства применяемых
методов и средств, правильного
их использования, оптимальных диагностических
нормативов, рациональных режимов
и технологических процессов
применительно к данным условиям.
Экономическая
эффективность диагностики оценивается
сопоставлением снижения затрат
на эксплуатацию двигателя с
дополнительными затратами на
его диагностику. Снижение эксплуатационных
затрат определяется уменьшением
объёма текущего ремонта и
сопутствующего ему расхода запасных
частей: сокращением производственных
площадей зоны ремонта, уменьшением
трудоёмкости контрольных работ
за счёт автоматизации, экономией
топлива, повышением производительности
двигателя; увеличением его ресурса
и в конечном счёте повышением
коэффициента готовности парка.
Затраты на диагностику двигателя
включают капиталовложения на
приобретение и установку диагностического
оборудования, стоимость занимаемых
им производственных площадей
и эксплуатационные затраты, связанные
с проведением диагностики (зарплата
операторов, уход за оборудованием,
простои автомобиля при диагностике).
Снижение
эксплуатационных затрат по каждой
из перечисленных статей определяют
опытным путём на основе результатов
эксплуатации достаточно большого
количества двигателей, подвергающихся
диагностике на протяжении определённого
пробега. Полученные при этом
данные сравнивают с аналогичными
затратами на двигателя, работающие
в тех же условиях, но без
применения диагностики.
На
основе этого определяют затраты,
связанные с диагностикой в
удельном исчислении, и срок окупаемости
диагностических средств.
Диагностика
двигателей как одно из важнейших
средств совершенствования их
технического обслуживания имеет
широкие перспективы. Перспективы
её развития связаны с изысканием
и освоением новых методов, средств
и технологических процессов
диагностики, увязанных с техническим
обслуживанием и ремонтом двигателей,
а также повышением их контролеспособности.
Повышение качества поиска неисправностей
механизмов, прогнозирования ресурса
и постановки диагноза в большой степени
зависит от широкого использования электроники
и средств автоматизации процессов диагностирования.
5.
Диагностика карбюратора.
От технического
состояния механизмов и узлов системы
питания двигателя в значительной степени
зависят основные показатели его работы
- мощность и экономичность, а следовательно,
и динамические качества автомобиля.
Диагностические
и регулировочные работы по
системе питания направлены на
своевременное выявление и устранение
неисправностей механизмов и
узлов, обеспечивающих надёжный
пуск двигателя и его работу
с заданными мощностными и
экономическими показателями.
Диагностика
систем питания карбюраторных
двигателей проводится методами
ходовых и стендовых испытаний
и поэлементной оценки технического
состояния механизмов и узлов
систем.
При
ходовых испытаниях определяется
расход топлива автомобилем при
пробеге на определённом маршруте
или при движении автомобиля
с постоянной скоростью на коротком
мерном участке (1 км). В автотранспортных
предприятиях наиболее широко применяется
метод проверки расхода топлива на маршруте,
так как он не требует сложной организации
и специального оборудования.
Характер
маршрута должен соответствовать
условиям эксплуатации данного
автомобиля (например, маршрут по
городским улицам для автомобиля-такси,
маршрут по загородным дорогам
для междугородных автобусов). Средняя
протяжённость маршрута - 5-10 км. Обычно выбирают маятниковый
маршрут, т.е. такой, на котором автомобиль
движется до конечного пункта и возвращается
в гараж по одной и той же дороге. При этом
поддерживают одинаковую техническую
скорость. Количество израсходованного
топлива измеряют с помощью мерного
бачка, соединённого шлангом с входным
штуцером топливного насоса. Длину пройденного
пути фиксируют по спидометру.
Для
проверки расхода топлива на
коротком мерном участке выбирают
ровный участок дороги протяжённостью
1 км с малым движением. Автомобиль
на подходе к участку разгоняют до скорости
40-60 км/ч и поддерживают эту скорость
на всём протяжении участка. Как и при
испытаниях на маршруте, измерение количества
израсходованного топлива проводят с
помощью мерного бачка.
В
обоих случаях для обеспечения
необходимой точности измерений
заезды повторяют 2-3 раза, а расход
топлива подсчитывают по формуле
где Qср - среднее из всех заездов количество
топлива, израсходованное на
маршруте или мерном участке, л;
L
- длина маршрута или мерного участка, км.
Метод
ходовых испытаний имеет ряд
недостатков. К их числу относится
значительная трудоёмкость работы,
трудность обеспечения одинаковых
дорожных и климатических условий
(а следовательно, и трудность
сопоставления полученных результатов).
Кроме того, при ходовых испытаниях
не представляется возможным
точно учесть нагрузку двигателя.
Поэтому
системы питания автомобиля целесообразно
диагностировать на стенде с
беговыми барабанами.
При
диагностике на стенде определяют
расход топлива двигателем (л/100 км) при заданной нагрузке
и проводят проверку качества рабочего
процесса по анализу состава отработавших
газов двигателя, который у карбюраторных
двигателей осуществляют с помощью
газоанализаторов. Принцип работы газоанализатора
НИИАТ заключается в том, что отработавшие
газы двигателя проходят через специальную
измерительную камеру прибора. В камере
происходит дожигание имеющегося в газах
углекислого газа СО. При этом изменяются
температура платиновой нити, помещённой
в камере, и её электрическое сопротивление.
Нить нагревается, и электрическое сопротивление
изменяется тем больше, чем больше в продуктах
сгорания содержится СО. Изменение электрического
сопротивления определяется с помощью
мостовой схемы.
Анализ
отработавших газов проводится
на двух режимах работы двигателя:
при 600 и при 2 000 об/мин коленчатого вала.
Первый режим позволяет оценить исправность
системы холостого хода карбюратора, второй
- исправность главной дозирующей системы
карбюратора, насоса-ускорителя и экономайзера.
Исправной работе соответствует содержание
СО в отработавших газах не более 2%. Если
в них содержится от 2 до 10% СО, то карбюратор
неисправен.
Следует,
однако, отметить, что состав отработавших
газов карбюра-торного двигателя зависит
не только от качества горючей смеси, но
и от работоспособности системы зажигания,
а поэтому для окончательного суждения
об исправности системы питания необходима
проверка работы системы зажигания.
Кроме
определения технического состояния
системы питания по составу
отработавших газов, можно судить
так же об их токсичности
и, следова-тельно, о возможности допуска
автомобиля к дальнейшей эксплуатации.
Поэлементная
диагностика системы питания
карбюраторного двигателя заключается
в определении неисправностей
механизмов и узлов системы
питания на основании диагностических
признаков (сигналов), характеризую-щих
изменение параметров их технического
состояния.
