автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Диагностирование систем впрыска бензина автомобильных двигателей с электронным управлением

ВЛАДИМИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

С:--

Г".

^ V. ТТ

На правах рукописи

^ л» УДК 629.113.004.58

N

КИНДЕЕВ Евгений Александрович

ДИАГНОСТИРОВАНИЕ СИСТЕМ ВПРЫСКА БЕНЗИНА АВТОМОБИЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ С ЭЛЕКТРОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ

Специальность 052210 - эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 1998

Работа выполнена на кафедре метрологии и стандартизации Владимирского государственного университета.

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки и техники РФ А.Г. Сергеев

Официальные оппоненты

доктор технических наук, профессор В.А. Змановский;

кандидат технических наук, доцент В.П. Боровков.

Ведущее предприятие

Научно-исследовательский конструкторско-технологический институт тракторных и комбайновых двигателей (НИКТИД, г. Владимир)

Защита состоится "/¿Г " ¿¿¿С-Щк_ 1998 года в часов в

аудитории 2// на заседании специализированного совета Владимирского государственного университета.

Отзывы в двух экземплярах ( заверенные печатью ) просим направлять по адресу: 600026, г. Владимир, ул. Горького, 87, совет ВлГУ.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ВлГУ.

Автореферат разослан Ученый секретарь специализированного совета д-р техн. наук, профессор

199 г.

Д.А. Соцков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Интенсивное развитие автомобильного транспорта сопровождается увеличенным потреблением материальных, трудовых и топливно-энергетических ресурсов, дефицитность которых постоянно повышается, в сочетании с обострением экологической ситуации.

Автомобильный транспорт потребляет около 20% всех производимых в стране нефтепродуктов, и дальнейший рост их абсолютного потребления в условиях обострения топливно-энергетических проблем жестко ставит задачу экономии жидкого топлива. Следует подчеркнуть особую важность реализации всех внутренних резервов его экономии для решения экологических проблем, особенно крупных городов, где загрязнение атмосферы выхлопными газами приводит к заметному изменению климатических условий и повышению заболеваемости населения.

Несвоевременное и некачественное обслуживание и ремонт автомобилей индивидуального пользования в сочетании с низким профессиональным уровнем вождения неизбежно связано с ухудшением безопасности движения, повышением расхода топлива и загрязнением окружающей среды. Отмеченные выше проблемы в перспективе приобретают преимущественно социальное значение и требуют осуществления всех возможных путей решения, в том числе комплексного и долговременного характера.

Массовое распространение систем впрыска топлива с электронным управлением требует организации специальных служб диагностирования и технического обслуживания, а если учесть наиболее остро стоящие вопросы экономии топлива и снижения токсичности отработавших газов, то особенную актуальность приобретают работы по исследованию точности и достоверности диагностирования основных параметров систем впрыска топлива.

Цель работы - разработка диагностического обеспечения систем впрыска топлива с электронным управлением автомобильных двигателей с искровым зажиганием.

Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:

1. Описание закономерностей распределения основных параметров системы впрыска топлива в процессе эксплуатации автомобилей.

2. Определение влияния характеристик основных элементов системы впрыска топлива на состав рабочей смеси двигателя.

3. Разработка метода и определение оптимальных значений точности и достоверности измерения параметров системы впрыска топлива.

4. Разработка методики диагностирования систем впрыска топлива и выбор СТД.

Метод исследования. Методика исследования заключается в рассмотрении состояния вопроса по литературным и натурным данным, в теоретическом и экспериментальном исследовании характера влияния основных элементов систем впрыска топлива на работу двигателя, проведении экспериментальных исследований с целью подтверждения адекватности теоретических предпосылок и решений. Для достижения поставленных целей применялись положения теории поршневых двигателей, теории вероятностей, математической статистики и обработки результатов измерений, метрологического обеспечения эксплуатации технических систем.

Научная новизна работы:

- определены коэффициенты влияния основных характеристик элементов систем впрыска топлива на состав рабочей смеси;

- разработана методика оценки достоверности диагностирования систем впрыска топлива;

- разработана методика выбора средств измерения систем впрыска топлива при условии обеспечения требуемой достоверности диагностирования.

Практическая ценность диссертации заключается в следующем:

- количественно определено влияние параметров систем впрыска топлива на состав рабочей смеси с помощью коэффициентов, что позволяет максимально конкретизировать работы по техническому обслуживанию и диагностике двигателя;

- метод оценки точности и достоверности диагностирования систем впрыска топлива существенно упрощает и ускоряет процедуру определения этих метрологических показателей;

- оптимальные значения точности и достоверности диагностирования систем впрыска топлива позволяют установить необходимый уровень качества диагностирования автомобилей, подобрать необходимые модели СТД и усовершенствовать технологический процесс обслуживания автомобилей;

- предложенные методики поверки выбранных СТД могут быть использованы при разработке программ и методик поверки всех имеющихся аналогов.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы использовались при создании рекомендаций по обслуживанию и ремонту систем впрыска топлива с электронным управлением автомобильных двигателей для Владимирского отделения российской транспортной инспекции, Владимирского центра стандартизации, метрологии и сертификации, а также в учебном процессе.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались: на научно-практическом семинаре

"Пути совершенствования технической эксплуатации и ремонта машин АТК" (Владимир, 1995г.), на XIII Международной межвузовской школе-семинаре "Методы и средства технической диагностики" (Йошкар-Ола, 1996г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 185 страницах машинописного текста, иллюстрируется рисунками и таблицами на 132 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы из 113 наименований и 8 приложений.

Основные положения, представляемые на защиту:

- метод оценки достоверности диагностирования систем впрыска топлива с электронным управлением;

- способ определения коэффициентов влияния основных характеристик элементов систем впрыска топлива на состав рабочей смеси автомобильного двигателя;

- метод оптимизации точности и достоверности диагностирования элементов систем впрыска топлива по критерию обеспечения необходимой достоверности диагностирования всей системы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность решаемой проблемы и сформулирована основная цель исследования.

В первой главе произведен анализ существующих методов определения точности и достоверности диагностирования автомобилей. Рассмотрены задачи, возникающие при оценке диагностирования, и вопросы экономической эффективности метрологического обеспечения диагностических операций.

Поскольку цель диагностирования - оценить фактическое состояние 1-го структурного элемента по >му диагностическому параметру, то точность и достоверность измерения диагностического параметра должны определяться необходимой точностью и достоверностью состояния каждого структурного элемента, влияющего на сигнал диагностического параметра.

При формировании диагностического сигнала множеством структурных параметров последние оказывают различное влияние на величину X; диагностического параметра. Это влияние зависит от вида функциональной связи Х]=Г(Х,) и может быть определено через относительные безразмерные коэффициенты влияния.

Важность определения коэффициентов влияния между диагностическими и структурными параметрами вытекает также из универсальности этих коэффициентов. С их помощью можно оценить не только точность диагностирования, но и достоверность полученной диагностической информации.

В различных отраслях техники достоверность оценки технического состояния системы по известным достоверностям Д измерения N отдельных параметров определяется как

; = 1

Задача определения достоверности измерения диагностического параметра по заданной достоверности в оценке состояния системы является обратной по отношению к рассмотренной выше и относится к задачам многопараметрического контроля. Она решена в предположении идентичности вероятностей ошибок I и II рода по отдельным диагностическим параметрам

Ри=Рп=.........Рт=Рт=..........=Рп„.

Очевидно, данное решение следует считать некорректным, так как такое уравнивание в подавляющем числе случаев неоправданно завышает точностные характеристики одних параметров и занижает других. Это объясняется тем, что диагностические параметры по-разному отражают техническое состояние системы. Естественно предположить, что параметры с большим относительным коэффициентом влияния 5, должны контролироваться с большей достоверностью, что необходимо учитывать при оценке Д.

Если обозначить суммарную вероятность ошибки в оценке технического состояния системы через Р, - Р1г +Р\\„ то очевидно, что Рг- 1-Д .

Для учета коэффициентов влияния введем функцию Я,=/ (В;), причем Р,=Ш-Р1.

При этом должны выполняться следующие условия: Д;

1 = 1

2) при В|>Вк, Н|<Нк, т. е. в этом случае необходимо, чтобы Р{<Рк.

Этим условиям удовлетворяет лишь одно значение

я.=-А-.

' В. N

Действительно,

Р, = -

В, N

Я, тУ ^ ' ' ' ^ дг где /V - набор диагностических параметров. При очевидно, что 1 - ^

-<-

Таким образом, достоверность измерения значений 1-го диагностического параметра определяется как Д =1-(1- Д)#„ а достоверность в оценке технического состояния системы только по ¡-му параметру

я,

Достоверность в оценке технического состояния ^го структурного параметра по известной достоверности измерения ¡-го диагностического

параметра составит: Ду = Д [1 - (1 — Д ] - Д

V ВМ.

Задача определения достоверности измерений диагностического параметра по заданной достоверности в оценке состояния структурного элемента является обратной по отношению к предыдущей. Поэтому необходимая достоверность измерения диагностического параметра, гарантирующая Д, оценки технического состояния ]-го структурного элемента,составит:

1 - В1М + ^(1-Яу.М)2+4ДДМ 2

Измерения ' всегда отягощены погрешностями, поэтому различные решения по управлению техническим состоянием автомобиля приходится принимать в условиях некоторой неопределенности, что ведет к их неоптимальности и экономическим потерям.

Удельный вес различных измерений в их общем объеме при ТО и Р автомобилей не одинаков. Поэтому, в первую очередь, необходимо знать потери по видам, наиболее влияющим на технико-экономические показатели работы автотранспортного предприятия.

Номенклатура конкретных параметров, подлежащих проверке при диагностировании систем двигателя, установлена в ГОСТ 23435-79 и РД 200-РСФСР-15-0086-81. Однако в этих документах не рассматривается система питания бензиновых двигателей с электронным управлением подачей топлива.

Анализ современного состояния и перспектив развития диагностических систем показывает, что при всем многообразии все более четко проступает тенденция к переходу на комплексное встроенное диагностирование с накоплением данных и возможностью его совмещения со стационарными диагностическими комплексами.

Встроенная система диагностирования позволяет реализовать непрерывное наблюдение за техническим состоянием электронной аппаратуры и двигателя в целом. Бортовая диагностика является стандартным оборудованием современных систем управления двигателем. Устройство бортовой диагностики контролирует команды блока управления и ответные действия исполнительных механизмов, а также проверяет сигналы отдельных датчиков на их правдоподобность. Эти тесты проводятся постоянно в ходе нормальной работы автомобиля. Блок управления записывает распознанные неисправности вместе с условиями, под воздействием которых они появляются. Во время технического обслуживания информация о произошедших неисправностях считывается при помощи тестера, что позволяет подходить к процедурам по ТО и Р индивидуально по каждому автомобилю. Отслеживается информация о состоянии всех компонентов, отказы которых могут вызвать увеличение выделения токсичных веществ двигателем.

Несмотря на отмеченные выше достоинства системы встроенной бортовой самодиагностики, она не позволяет находить конкретные неисправности, связанные с отказами форсунок, регулятора давления топлива, электробензонасоса и других элементов системы впрыска топлива. Отказы самой системы бортовой самодиагностики также приводят к неоправданным затратам на поиск и устранение несуществующих неисправностей. В сочетании со слабым техническим оснащением СТОА современным диагностическим оборудованием возникла необходимость разработки и создания более простых методов и средств диагностирования систем впрыска топлива.

Вторая глава посвящена выбору диагностических параметров систем впрыска топлива. Установлены основные структурные параметры и схемы структурно-следственных связей систем впрыска топлива. Найдены основные диагностические параметры и проведено нормирование периодичности диагностирования систем впрыска топлива.

Содержание в отработавших газах двигателя токсичных веществ СО, NOx и углеводородов определяется, прежде всего, качеством рабочей смеси, то есть коэффициентом избытком воздуха а. При а>1,1 выделения СО малы, и концентрация СО в отработавших газах двигателя на установившемся режиме работы достаточно невелика. Если двигатель работает на более обедненных смесях, выделение СО возрастает. Максимальное выделение NOx происходит при работе двигателя на смесях as 1,1 .

Рассматривая вопрос содержания в отработавших газах углеводородов, необходимо отметить, что ни при каком значении сх выделения СН не будут очень малыми.

Суммарное содержание токсичных веществ, приведенное по содержанию к оксидам азота, имеет ярко выраженный минимум при составе рабочей смеси, близком к стехиометрическому (а= 1).

В системах электронного впрыска топлива состав рабочей смеси определяется долей времени, в течение которого происходит принудительный впрыск топлива за один цикл работы двигателя. Давление, под которым топливо подается в форсунку, остается все время постоянным, и количество впрыскиваемого в цилиндр топлива определяется только длительностью интервала времени, в течение которого форсунка находится в открытом состоянии. Система управляет включением-выключением форсунок, то есть длительностью импульса, в течение которого происходит принудительный впрыск топлива в зависимости от угла открытия дроссельной заслонки, частоты вращения вала двигателя, температуры охлаждающей жидкости и величины абсолютного давления во впускном трубопроводе (или массового расхода воздуха).

Номенклатура структурных параметров, которые целесообразно проверять при диагностировании систем впрыска топлива, является исходной информацией, на основе которой выявляется номенклатура косвенных диагностических параметров, а также устанавливаются структурно-следственные связи между параметрами системы впрыска топлива и выходными показателями двигателя.

Разработаны блок-схемы структурно-следственных связей по следующей цепи: агрегат - элемент - структурный параметр - неисправность -симптом - диагностический параметр. Этим определяются уровни поиска неисправностей. На основе схемы структурно-следственных связей разработаны алгоритм диагностирования и методика поиска неисправностей.

Достоверность постановки диагноза и нормируемое допускаемое значение диагностического параметра в значительной степени зависят от периодичности диагностирования.

Для систем, связанных с обеспечением безопасности труда, а именно к ним относится система впрыска топлива, так как от ее работы зависит токсичность отработавших газов двигателя, необходимо знать соотношение стоимостей аварийного и предупредительного ремонта.

Тогда при известных коэффициентах вариации и и среднем ресурсе ГСр оптимальная периодичность диагностирования определится как

/д=7 Гер,

где 77 - относительный коэффициент периодичности;

Гер - средний ресурс узла или элемента.

Коэффициент вариации для нормального закона распределения принимается и=0,35.

Оптимальная периодичность диагностирования датчиков температуры воздуха, частоты вращения вала двигателя и абсолютного давления во впускном трубопроводе практически вдвое превышает ресурс самого автомобиля. Это значит, что данные элементы системы питания не нуждаются в диагностировании, так как вероятность их отказа очень мала. Если принять ?д= 15000 км, что совпадает с периодичностью ТО-2 автомобиля, то оптимальные периодичности основных элементов системы впрыска топлива будут равны или чуть больше этого значения.

В третьей главе теоретически и экспериментально определены коэффициенты влияния ряда элементов систем впрыска топлива на работу автомобильного двигателя. На основе найденных коэффициентов влияния разработана методика и определены погрешности СИ для диагностирования систем впрыска топлива.

Для нормальной работы системы электронного впрыска топлива необходимы, как минимум, датчики температурь! охлаждающей жидкости, температуры воздуха, абсолютного давления во впускном трубопроводе (или расходомер воздуха), датчик частоты вращения вала двигателя. Блок управления на основе показаний датчиков определяет цикловой расход воздуха, а на его основе - обеспечивает необходимую подачу топлива.

Коэффициент влияния выражает чувствительность системы к вариации ее структурного параметра. Знание коэффициентов влияния позволяет целенаправленно вести работу по техническому обслуживанию и ремонту, выбору соответствующих средств и методов измерения.

За основу вычислений коэффициентов влияния системы впрыска топлива взяты результаты стендовых испытаний двигателя МеМЗ - 245 автомобиля Таврия. Двигатель был оборудован микропроцессорной системой моновпрыска топлива и зажигания.

Расход воздуха определяется по формуле (Драгомиров С.Г. О взаимосвязи между цикловым наполнением цилиндра и давлением во впускном трубопроводе двигателя - Сб. "Исследование автомобильных и тракторных двигателей",- М.: Изд-во МАМИ, 1987г.):

С„=(2 • ¡л л-3600-С (Ртр-С2-р п!))1Тъ.

Для двигателя МеМЗ - 245 коэффициенты С| и Сг имеют следующие значения:

С1=3,656- 10-5(моль-К-м2)/Н и С2=-0,342 м2.

Уравнение циклового расхода воздуха примет вид:

ДСВ=(3,656 • 10"5- (Ртр+0,414- п2))/Га, Св=2• ц л-3600-ДСВ=(5,01 • 103-л (Ртр+0,414-п2))/Га.

Давление во впускном трубопроводе определяется как разность барометрического давления Рь и падения давления ДРк:

Ртр=133,3 • (Л-ДЛ)= 133,3 • (770-ДЛ).

Допустим, что отклонение в показаниях датчика составляет 10%, то

есть

Лр'=0,9' Ар=119,97 • (770-АРк).

Тогда блок управления будет считать, что

<7.'=(5,01 • Ю-3 • л • (119,97 • (770-АЛ)+0,414 • п2))/Т».

Вместо необходимого для нормальной работы двигателя расхода топлива С7т=б!з/(14,9 • а) блок управления будет осуществлять подачу топлива (7т'=Св7(14,9'(х). У получившейся в результате рабочей смеси будет другой коэффициент избытка воздуха: а'= <л/(14,9- СУ), _ 119,967 ■ (770 - ДРК) + 0,320 • п1

а ~ 133,333-(770-ЛРк) + 0,414-п2 '

Зная величины ее, а', Ртр и Ртр\ можно определить коэффициент влияния датчика абсолютного давления во впускном трубопроводе на состав рабочей смеси. Среднее арифметическое значение коэффициента влияния из всех режимов работы двигателя составляет: Вр=1,094.

Аналогично определяется коэффициент влияния датчика частоты вращения вала двигателя на состав рабочей смеси:

п'=0,9-п,

Са'=(5,01 • 10-3 • 0,9 • п • (133,3 • (770-ДЛ)+0,414 -0,81- п*))1Т,.

119,967 • (770 -АРК) + 0,302 -п2 а'=---}-Ц—:-г--а; Вя= 1,0351.

133,333-(770-ДРк) + 0,414-л2

Для датчика температуры воздуха, электромагнитной форсунки, топливного насоса и регулятора давления топлива характерна более простая зависимость - прямая. СТ'=0,9-0Т;

5Ст=Ст-Ст'=0,1 • <л.

а'=(?в/(14,9-СУ)=1,01-а.

Среднее арифметическое из коэффициентов влияния, рассчитанных по всем рабочим точкам испытаний двигателя: 5ст=1,01.

Экспериментальное определение коэффициентов влияния ряда элементов системы впрыска топлива проведено на основе результатов стендовых испытаний двигателя МеМЗ-245.

Было проведено исследование результатов стендовых испытаний двигателя МеМЗ-245 - в общей сложности 360 рабочих точек на различных режимах работы двигателя. Они составляют 72 группы испытаний, отличающихся друг от друга по скоростным и нагрузочным характеристикам. Каждая группа, в свою очередь, при одинаковых скоростных и нагрузоч-

ных характеристиках включает в себя 5 режимов работы двигателя. Эти режимы отличаются друг от друга качеством рабочей смеси, поступавшей в двигатель (коэффициентом избытка воздуха а). При этом за номинальный принимается режим работы двигателя с наименьшим удельным эффективным расходом топлива.

Коэффициенты влияния определялись компьютерной обработкой результатов стендовых испытаний двигателя МеМЗ-245.

Для электробензонасоса, регулятора давления топлива и электромагнитной форсунки коэффициенты влияния определены по формуле:

В - ш

аи д<Я'

где ан - коэффициент избытка воздуха для номинального режима работы двигателя;

Ста - расход топлива для номинального режима работы двигателя;

Да - разность между ан и коэффициентом избытка воздуха не номинального режима работы двигателя.

Таким образом, для каждой из 72 групп, содержащих по 5 режимов, были определены 4 коэффициента влияния по расходу топлива, всего 288 коэффициентов. Из них было вычислено среднее арифметическое: Вог= 1,0944.

Коэффициенты влияния для датчика частоты вращения вала двигателя, расходомера воздуха и датчика абсолютного давления во впускном трубопроводе определялись по другой методике.

Для датчика частоты вращения вала двигателя определялись пары таких режимов работы двигателя, у которых был бы одинаковым расход воздуха вв, так как цикловой расход воздуха является главным командным параметром. Затем для каждой пары вычислялся коэффициент влияния

В„=

п,

где си - коэффициент избытка воздуха для первого режима работы двигателя;

аг - коэффициент избытка воздуха для второго режима работы двигателя;

т - частота вращения вала двигателя в первом режиме работы двигателя;

П2 - частота вращения вала двигателя во втором режиме работы двигателя.

Среднее арифметическое Вп =1,0494.

и

Для расходомера воздуха также сначала определялись пары режимов работы двигателя,у которых одинаковые частота вращения вала двигателя и расход топлива. Затем по аналогичной формуле

«■-а,

Gg,

\GR. ~GR

где Gai - расход топлива для первого режима работы двигателя, С/в2 - расход топлива для второго режима работы двигателя, определялся для каждой пары коэффициент влияния расходомера воздуха.

Среднее арифметическое Ва = 1,0064.

Аналогично определялся коэффициент влияния датчика абсолютного давления во впускном трубопроводе В?тр = 1,4251.

Определены погрешности средств измерений для диагностирования систем впрыска топлива по критерию обеспечения необходимой достоверности диагностирования. Сначала по известным коэффициентам влияния В, и заданной достоверности диагностирования системы впрыска топлива определены D, достоверности диагностирования каждого элемента системы £>,. Затем по известным значениям требуемой достоверности диагностирования Д, поля допуска Т и поля рассеивания параметра со находятся погрешности средств измерения. При отсутствии данных о законе распределения параметров и погрешностей измерений применим равновероятный закон распределения.

Возможны два варианта соотношения Ди и ~—:

1) ¡Ди|<

со-Т

при этом Ah/<b=]-D¡, т.е. Ди=<о (I-Di).

„ч i. i а>- Т 2) |Ди|>-,

в этом случае Ди:

2-со Т

+

(1-Й)

2-со Т

Г+4-(й>-7)

Поскольку заранее неизвестно соотношение Ди и

Ф-Т

-,так как не

вычислено Ди, то значение погрешности средств измерения вычисляется по обеим приведенным выше формулам.

Затем производится сравнение величины и найденных погрешностей средств измерения Ди| и Лиг. Возможен только один из двух вариантов:

со-Т . со-Т ДИ| <- или Ди-> >-.

2 " 2

Тогда Ли: или Ди2, удовлетворяющая этим условиям,и является искомой погрешностью средств измерения. По ней производится выбор средств измерения.

Для системы впрыска топлива была составлена специальная компьютерная программа и рассчитаны погрешности средств измерений для основных элементов системы.

Четвертая глава посвящена выбору СТД для обслуживания систем впрыска топлива на основе определенных погрешностей СИ. Приведены способы поверки некоторых выбранных средств технического диагностирования.

Предложено для измерения давления бензина в топливной системе вместо деформационного манометра с диапазоном измерения 0...0,6 МПа, ценой деления 0,01 МПа применять образцовый деформационный манометр с диапазоном измерения 0...0,б МПа, ценой деления 1 кПа. Экономический эффект от применения данного средства измерения составит для станции технического обслуживания с объемом работы 200 автомобилей в год примерно 17 тыс. руб.

Предложен примерный перечень диагностического оборудования для обслуживания систем впрыска топлива с электронным управлением. В приложении приведены акты, подтверждающие внедрение результатов диссертационной работы, программы расчета коэффициентов влияния и погрешностей средств измерения для диагностирования систем впрыска топлива с электронным управлением на языке программирования Турбо Паскаль 6.0., результаты этих расчетов, методики поиска неисправностей для системы Bosch Motronic 2.7/2.9., методика определения погрешностей средств измерений для диагностирования систем впрыска топлива по критерию обеспечения необходимой достоверности диагностирования.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

1. Предложен эффективный способ оценки влияния параметров систем впрыска топлива с электронным управлением на состав рабочей смеси с помощью относительных безразмерных коэффициентов.

2. Теоретически определены коэффициенты влияния основных элементов системы топливоподачи с электронным управлением на качество

рабочей смеси. Значения относительных безразмерных коэффициентов влияния лежат в интервале между 0,9825 и 1,0351, т.е. все элементы системы питания с электронным управлением равнозначны по своему влиянию на работу всей системы.

3. Проведена экспериментальная проверка правильности теоретически определенных коэффициентов влияния. Экспериментальные значения коэффициентов влияния практически совпадают со значениями, полученными в результате их определения методом математического моделирования. Расхождения не превышают 8,3% для большинства элементов системы впрыска топлива. Лишь для датчика давления во впускном трубопроводе это расхождение составляет 35,1%. Этот факт объясняется тем, что давление во впускном трубопроводе - косвенный параметр, позволяющий приблизительно определить массовый расход воздуха.

4. Разработан метод определения точностных характеристик СТД по критерию обеспечения заданной достоверности диагностирования систем впрыска топлива с электронным управлением.

5. Определена оптимальная периодичность диагностирования основных элементов систем впрыска топлива с электронным управлением, которая совпадает с периодичностью второго технического обслуживания. Установлено, что некоторые элементы системы впрыска топлива (расходомер воздуха, датчик частоты вращения вала двигателя, датчики температуры) имеют оптимальную периодичность диагностирования, превышающую 2 млн км пробега, т.е. они не требуют проведения плановых диагностических работ.

6. Выбраны СТД для обслуживания систем впрыска топлива. Предложено для контроля давления бензина в топливной системе использовать в качестве рабочего СИ образцовый деформационный манометр с диапазоном измерения 0...0,6 МПа и ценой деления 1 кПа. Ожидаемый экономический эффект от применения данного СИ на станции ТО с объемом работы 200 автомобилей в год составляет 17 тыс. руб.

7. Установлено, что среднее время безотказной работы системы впрыска топлива с электронным управлением находится в интервале 30...35 тыс. км пробега. Поэтому актуальным является продолжение работ по совершенствованию СТД и по повышению надежности элементов этих систем.

Основное содержание диссертации отражено в следующих работах: 1. Сергеев А.Г., Киндеев Е.А. Влияние метрологических характеристик элементов системы топливоподачи с электронным управлением на токсичность отработавших газов автомобильных двигателей / Владим. гос. техн. ун-т. Владимир, 1995. Рус. Деп. в ВИНИТИ.

2. Киндеев Е.А. Определение коэффициентов влияния элементов системы питания автомобильных двигателей с электронным управлением на токсичность выхлопных газов методом математического моделирования: Тез. докл. науч.-практ. семинара "Пути совершенствования технической эксплуатации и ремонта машин АТК", Владимир, 1995.

3. Сергеев А.Г., Киндеев Е.А. Анализ задач, возникающих при оценке достоверности диагностирования: Тез. докл. XIII Международной межвуз. школы-семинара "Методы и средства технической диагностики", Йошкар-Ола, 1996.

4. Киндеев Е.А. Определение коэффициентов влияния элементов системы подачи топлива с электронным управлением на основе результатов стендовых испытаний двигателя МеМЗ-245. Диагностика и ремонт агрегатов машин: Сб. науч. тр., ВлГУ,1997.

5. Сергеев А.Г., Киндеев Е.А. Определение погрешностей средств измерений для диагностирования систем впрыска топлива. Диагностика и ремонт агрегатов машин: Сб. науч. тр., ВлГУ,1997.