автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Оценка технического состояния двигателей в процессе эксплуатации и ремонта автомобилей

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Пензенский государственный университет архитектуры и строительства» на кафедре «Эксплуатации автомобильного транспорта» (ФГБОУ ВПО ПГУАС)

Научный руководитель: Лянденбурский Владимир Владимирович,

кандидат технических наук, доцент кафедры «Эксплуатации автомобильного транспорта» ФГБОУ ВПО ПГУАС Официальные оппоненты: Болдин Адольф Петрович,

доктор технических наук, профессор кафедры «Эксплуатация автомобильного транспорта и сервиса» ФГБОУ ВПО «Московский автомобильно-дорожный государственный технический университет (МАДИ)» Агеев Евгений Викторович, доктор технических наук, профессор кафедры «Автомобили, транспортные системы и процессы» ФГБОУ ВПО «Юго-западный государственный университет» (ЮЗГУ)

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный технический университет»

Защита состоится «27» декабря 2013 г. в 12 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.182.07 при ФГБОУ ВПО «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс» по адресу г. Орёл, ул. Московская, 77, Учебный корпус №7, ауд. ТС-426 (зал защит диссертаций).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГБОУ ВПО ФГБОУ ВПО «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс» по адресу г. Орёл, ул. Наугорское шоссе, 29, учебный корпус №1. Автореферат размещен на сайтах ВАК РФ (http://vak.ed.gov.ru) и ФГБОУ ВПО «Государственный университет - учебно-научно-производственный комплекс» (www.gu-unpk.ru).

Автореферат разослан «¿^»ноября 2013 г.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах с подписью, заверенной печатью организации, просим направлять по адресу: 302030 г. Орёл, ул. Наугорское шоссе, 29.

Ученый секретарь диссертационного совета

А.Л. Севостьянов

В.А. Аллилуев, Ю.А. Васильев, А.И. Володин, JI.B. Грехов, В.Т. Данковцев, Аринин, С.И. Коновалов, Ю.В. Баженов, А.Г. Кириллов, Е.В. Дмитриевский, И.П. Добролюбов, Н.С. Ждановский, A.C. Денисов, A.C. Гребенников, H.A. Иващенко, C.B. Камкин, В.Д. Карминский, М.И. Левин, Е.А. Никитин, A.B. Николаенко, A.A. Обозов, Ю.Е. Просвиров, О.Ф. Савченко, А.Н. Соболенко, Б.Н. Файнлейб, Я.А. Борщенко, В.А. Васильев и др. ученые.

В результате выполненных работ предложен ряд методов и средств, позволяющих оценить техническое состояние двигателей в процессе эксплуатации и ремонта автомобилей. Однако в трудах этих ученых недостаточно рассматриваются вопросы влияния комбинации методов на техническое состояние дизелей.

Цель исследования. Целью исследования является повышение эффективности технической эксплуатации автомобилей на основе вероятностно-логической модели поиска неисправностей.

Задачи исследования:

1. Поиск путей совершенствования существующих методов и средств диагностирования дизелей.

2. Развитие теоретических положений определения параметров вероятностно-логической модели поиска неисправностей двигателей.

3. Выбор элементов, оказывающих наибольшее влияние на техническое состояние дизелей.

4. Экспериментальное подтверждение влияния встроенной системы диагностирования на показатели эффективности эксплуатации дизелей.

5. Разработка алгоритма встроенной системы диагностирования дизелей с использованием вероятностно-логической модели поиска неисправностей.

6. Оценка экономической эффективности внедрения разработанной системы диагностирования дизелей.

Научная новизна исследования состоит в развитии теоретико-методических положений, разработке научных и практических методов, математических моделей оценки технического состояния дизелей грузовых автомобилей.

На защиту выносятся

1. Теоретико-методические подходы и методика определения технического состояния, и встроенная система диагностирования дизелей на основе вероятностно-логической модели поиска неисправностей.

2. Математическая модель вероятностно-логической методики поиска неисправностей двигателей.

3. Результаты исследования эффективности встроенной системы диагностирования на основе предлагаемой методики поиска неисправностей.

4. Алгоритм встроенной системы диагностирования дизелей с использованием разработанной модели поиска неисправностей.

5. Методика, определяющая эффективное использование встроенной системы диагностирования.

давления. Если неисправность двигателя находится вне системы питания, то с помощью логического блока и несложных операций диагностирования возможно выявление любой неисправности.

Вторая глава посвящена теоретическим исследованиям.

Одним из способов определения параметров, необходимых для выявления неисправностей является введение в рассмотрение вероятностных характеристик. Наиболее адекватным описанием объекта диагностирования и, тем самым, инструментом для отслеживания неисправностей предлагается использование вероятностно-логического коэффициента:

Р Р 1

К- = ^~=Т+р =—Т (1)

г„+ 1 + £».

Р.

9

где Рв - (комплексный показатель) параметр вероятностного диагностирования;

Рл - (комплексный показатель) параметр логического диагностирования.

Процесс изучения параметров и показателей системы при помощи контрольно-измерительного оборудования, приборов и инструментов будем характеризовать комплексным показателем, таким как параметр Рв, который учитывает условие своевременного прекращения эксплуатации автомобиля и проведением ремонта только в случае применения объективного инструментального диагностирования технического состояния. Определение диагностических параметров, поддающихся оценке с помощью органолептических методов или с применением отдельных средств будем характеризовать логическим параметром Рл.

Для определения коэффициента А"вл на первом этапе теоретически обоснован вероятностный подход к выявлению неисправностей автомобилей:

Р(*Г-*? = «!> 0)1

Г В;,-6 1...2 ■)

Р{х«Г-4 = иы)0)} где В(х) - число проверок изделия за наработку /; - совокупность элементов, которая помогает находить значение параметра Р; - сумма

отказов одного элемента; В) — минимально необходимое количество проверок на один отказ; ъ - число при котором использование проверок не рационально.

На втором этапе теоретически представлен логический подход к выявлению неисправностей автомобилей:

(О, если_у{х) > 0,8 1,6 - 2 • если_у(рс) е (0,3; 0,8) [ , (3) 1, если_у(х~) < 0,3 ]

где г(х) - коэффициент вариации.

Тогда вероятностно-логический коэффициент примет вид:

г В], €1...г , ( В/, ■€ 1 ...2 ) М]/ы )] = Му/2п;)]+

оЛ 0,гс™г0е)>0,8 ^

+ П?=1 = и2>° | • ] 1,6 - 2 • если„(х) е (0,3;0,8) ] (4)

0)] ( ]

Анализ составляющих данного коэффициента приводит к выводу, что при уменьшении количества датчиков и логическом поиске неисправностей для нахождения значений необходимых параметров системы, снижаются затраты на установку и обслуживание датчиков. Следовательно, чем ниже Км, тем эффективнее работает вероятностно-логическая модель поиска неисправностей.

Не менее важной при определении наиболее эффективной модели поиска неисправностей является составляющая затрат на проведение диагностирования.

Целевая функция издержек на профилактические воздействия без диагностирования элемента с помощью внешних средств, имеет вид:

иЕД=/-'[с, •£„„ (/)+сп -аР (/)+(/)+/„ -аР (5>

где С - затраты на одно диагностирование;

д

С и С( - соответственно затраты на профилактическое техническое

обслуживание и аварийный ремонт элемента;

П — удельная чистая прибыль, приносимая автомобилем за 1 час эксплуатации;

(2 - автомобили, для которых не будет произведено профилактическое

ип

техническое обслуживание на пробеге /;

2 - автомобили, для которых будет произведен аварийный ремонт;

ир

* — время на одно диагностирование;

/ и / - соответственно, время, отведенное на профилактическое

п р

техническое обслуживание и аварийный ремонты элемента.

Издержки на диагностирование с помощью встроенных систем диагностирования, основанных на вероятностно-логическом методе, определяют по формуле:

Ив-лд = [(С,сд + Спр.сд) + С„ • £,„ + П • /р • 0ир ] , (6)

где С^ - стоимость встроенной системы диагностирования; С - затраты на ремонт и техническое обслуживание встроенной системы диагностирования за срок ее службы.

двигателей. / B.B. Лянденбурский, А.И. Тарасов, С.А. Кривобок // Контроль. Диагностика. 2012. № 8. - С. 28-33.

5. Тарасов А.И. Совершенствование датчиков давления топлива дизельных двигателей. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, Д.А. Коломеец // М.: Науковедение. Интернет-журнал. 2013. № 1. - С. 28-39.

6. Тарасов А.И. Вероятностный подход к определению вероятностно-логического коэффициента поиска неисправностей автомобилей / В.В. Лянденбурский, Ю.В. Родионов, А.И. Тарасов, И.Е. Долганов // Вестник Таджикского технического университета 2013. № 1. — С. 26-33.

7. Тарасов А.И. Логический подход к определению вероятностно-логического коэффициента поиска неисправностей автомобилей / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, P.P. Сейфетдинов // Вестник Оренбургского государственного университета. 2013. № 5.— С. 194-198.

Прочие публикации

8. Тарасов А.И. Комбинированная система технического обслуживания и ремонта автомобилей. Перспективные направления развития автотранспортного комплекса. / В.В. Лянденбурский, А.И Тарасов // Материалы I международной научно-производственной конференции. -Пенза: ПГСХА, 2008. - С. 83-85.

9. Тарасов А.И. Модифицированный технико-экономический метод технического обслуживания автомобилей. Перспективные направления развития автотранспортного комплекса. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, И.Е. Ильина II Материалы II международной научно-производственной конференции. - Пенза: ПГСХА, 2009. - С. 147-150.

10. Тарасов А.И. Вероятностный подход к построению модели технического состояния автомобилей. / В.В. Лянденбурский, А.П. Бажанов, А.И. Тарасов // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств. - Пенза: ПТУ АС, 2010.-С. 55-61.

П.Тарасов А.И. Статистическая модель выбора оптимальных интервалов технического обслуживания автомобилей. / В.В. Лянденбурский, А.П. Бажанов, А.И. Тарасов // Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса. Магадан: СВГУ, 2010. - С. 193-196.

12. Тарасов А.И. Экспериментальные исследования отказов автомобилей КАМАЗ. Перспективные направления развития автотранспортного комплекса. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, A.B. Федосков, С.А. Кривобок // Материалы IV международной научно-производственной конференции. - Пенза: ПГСХА, 2011. - С. 135-137.

13. Тарасов А.И. Анализ отказов топливных систем дизельных автомобилей, эксплуатируемых в условиях России. Перспективные направления развития автотранспортного комплекса. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, A.B. Федосков, К.А. Абрамов // Материалы IV международной научно-производственной конференции. - Пенза: ПГСХА, 2011. - С. 132-135.

14. Тарасов А.И. Характеристика отказов топливных систем дизельных автомобилей. Перспективные направления развития автотранспортного комплекса. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, A.B. Федосков, А.Н.

Потапов // Материалы IV международной научно-производственной конференции. - Пенза: ПГСХА, 2011.-С. 137-140.

15. Тарасов А.И. Методика экспериментальных исследований отказов дизельных автомобилей. Перспективные направления развития автотранспортного комплекса. // Материалы IV международной научно-производственной конференции. - Пенза: ПГСХА, 2011. — С. 191 -193.

16. Тарасов А.И. Анализ отказов топливных систем дизельных автомобилей. Проблемы развития строительной отрасли. Теория и практика. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, С.А. Кривобок, К.А. Абрамов // Материалы конференции. - Пенза: Ш У АС, 2011.-С. 261-263.

17. Тарасов А.И. Роль диагностирования в повышении технической эксплуатации автомобилей. Перспективные направления развития автотранспортного комплекса. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, Е.В. Кравченко, A.A. Бердников // Материалы IV международной научно-производственной конференции. — Пенза: ПГСХА, 2011. - С. 56-60.

18. Тарасов А.И. Неисправности и их влияние на состояние дизельного двигателя. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов, Е.В. Кравченко, A.A. Бердников // Материалы V международной научно-производственной конференции. - Пенза: ПГСХА, 2012. - С. 56-60.

19. Тарасов А.И. Встроенная система диагностирования автомобиля. / В.В. Лянденбурский, С.А. Кривобок, А.И. Тарасов // Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств. — Пенза: ПГУАС, 2012. — С. 39-44.

20. Тарасов А.И. Вероятностно-логический метод поиска неисправностей автомобилей: моногр. / В.В. Лянденбурский, А.И. Тарасов. — Пенза: ПГУАС, 2013. - 217 с.

ТАРАСОВ Александр Иванович

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати Бумага тип. № 1

Формат 60x84 1/16 Усл.пл. 1,0 Уч.изд.л. 1,0

Заказ Тираж 100

Издательство Пензенского государственного университета архитектуры и строительства,

440028 г. Пенза, ул. Г. Титова 28. Издательство ПГУАС.

04201455491

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО

ОБРАЗОВАНИЯ «ПЕНЗЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ АРХИТЕКТУРЫ И СТРОИТЕЛЬСТВА»

На правах рукописи

ТАРАСОВ Александр Иванович

ОЦЕНКА ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ И РЕМОНТА АВТОМОБИЛЕЙ

Специальность 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель -кандидат технических наук, доцент Лянденбурский В.В.

Пенза - 2013

СОДЕРЖАНИЕ:

ВВЕДЕНИЕ...................................................................................................4

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА..........................4

1.1. Общие сведения о неисправностях и их влияние на состояние системы питания дизельного двигателя...............................................................9

1.2. Роль диагностирования в повышении эффективности технической эксплуатации автомобильных дизелей...............................................................14

1.3. Сравнительный анализ разработок в области диагностирования автомобильных дизелей.......................................................................................17

1.4. Анализ методов поиска неисправностей...........................................29

1.5. Классификация контрольно-измерительных приборов...................36

1.6. Выводы и задачи исследования..........................................................49

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ................................52

2.1. Описание объекта исследований........................................................52

2.2. Режимы обеспечения работоспособности автомобиля и его топливной системы..................................................................................................................54

2.3. Целевая функция исследований.........................................................56

2.4. Вероятностно-логический подход к выявлению неисправностей автомобилей...........................................................................................................63

2.4.1 Вероятностно-логическая модель как способ диагностики

автомобиля.............................................................................................................64

2.4.2. Система коэффициентов вероятностно-логической модели поиска неисправностей автомобилей.......................................................66

2.5 Выводы по второй главе:.....................................................................87

ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ...................85

3.1. Общая методика исследований..........................................................85

3.2. Обоснование плана и объема исследований.....................................87

3.3. Общее назначение и цели выполнения экспериментальных исследований.........................................................................................................89

3.4. Характеристика объекта исследований и методика проведения исследований.........................................................................................................%

3.5. Анализ статистических дацных по отказам элементов дизельной топливной системы при эксплуатации автомобилей КАМАЗ в условиях Пензы и Рязани..................................................................................................................98

3.6. Сравнительный анализ результатов исследования поиска неисправностей....................................................................................................105

3.6.1. Анализ удельных затрат на поиск неисправностей автомобилей КАМАЗ.................................................................................................................110

3.6.2. Анализ удельных затрат и эффективности применения встроенной системы диагностирования для топливной системы автомобилей КАМАЗ 115

3.6.3. Анализ удельных затрат и эффективности применения встроенной системы диагностирования для топливной системы автомобилей КАМАЗ. ..116

3.7 Выводы по третьей главе...................................................................119

ГЛАВА 4 РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ

ИССЛЕДОВАНИЙ................................................................ 116

4.1. Структура и описание работы программы по диагностированию технического состояния автомобиля................................................................116

4.2 Макетный образец встроенной системы диагностирования автомобильных

дизелей..................................................................................................126

4.3 Оценка экономической эффективности внедрения системы

диагностирования автомобильных дизелей...........................................130

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.........................................................................................121

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ......................................141

ПРИЛОЖЕНИЯ.........................................................................................159

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Среди основных факторов, определяющих эффективность эксплуатации автомобилей, ведущее место принадлежит системе технического обслуживания и ремонта (ТО и Р), ее научной обоснованности и совершенству, в настоящее время определяемая, как планово-предупредительная система (ППС) ТО и Р. Огромное значение в развитии системы ТО и Р имеет диагностирование автомобилей.

Особенно актуальным в настоящее время является совершенствование систем диагностирования дизелей. В настоящее время широкое распространение получили системы диагностирования, как в виде стационарных приборных комплексов, так и встроенных систем диагностирования. Однако применение встроенного диагностирования увеличивает среднюю стоимость автомобилей, использующих компьютерные системы контроля работы двигателя, на 2-5 процентов.

Существующие методы и построенные на их основе приборные комплексы, отличаются большой трудоемкостью выполнения диагностирования, высокой ценой и сложностью, поэтому не доступны автотранспортным предприятиям (АТП) небольшой мощности.

Сложность диагностирования дизельных двигателей, и в особенности топливной аппаратуры, определяет необходимость применения в практике эксплуатации автомобилей большого набора методов и средств диагностирования двигателей. Применение существующих средств встроенного диагностирования автомобильных дизелей экономически нецелесообразно в силу высокой стоимости диагностического оборудования. Для комплексного диагностирования автомобильных дизелей на малых и средних АТП, а также автоколонн, работающих в отрыве от производственных баз, целесообразна разработка эффективной методики поиска неисправностей дизелей, перспективной в отношении массовой реализации, как в средствах

внешнего, так и встроенного диагностирования.

В связи с вышеизложенным актуальным являются исследования связанные с разработкой методики определения технического состояния дизелей грузовых автомобилей и определении на ее основе оптимальной периодичности профилактики элементов дизеля.

Степень разработанности темы исследования.

Проведенный анализ влияния характерных неисправностей автомобилей на их эксплуатационные показатели, а также анализ в области диагностирования показал необходимость в разработке эффективного метода поиска неисправностей автомобильных дизелей, что подтверждает актуальность диссертации и потенциальную эффективность ее результатов.

Работы в этой области ведутся в научных и высших образовательных учреждениях, таких как НИИАТе, ГОСНИТИ, МАДИ, СГТУ, ЧГАУ и других организациях. Этим направлением занимались такие ученые как A.A. Отставнов, JI.B. Мирошников, А.П. Болдин, В.А. Корчагин, В.М. Михлин, В.А. Аллилуев, Ю.А. Васильев, А.И. Володин, JI.B. Грехов, В.Т. Данковцев, Аринин, С.И. Коновалов, Ю.В. Баженов, А.Г. Кириллов, Е.В. Дмитриевский, И.П. Добролюбов, Н.С. Ждановский, A.C. Денисов, A.C. Гребенников, H.A. Иващенко, C.B. Камкин, В.Д. Карминский, М.И. Левин, Е.А. Никитин, A.B. Николаенко, A.A. Обозов, Ю.Е. Просвиров, О.Ф. Савченко, А.Н. Соболенко, Б.Н. Файнлейб, Я.А. Борщенко, В.А. Васильев и др. ученые.

В результате выполненных работ предложен ряд методов и средств, i позволяющих оценить техническое состояние двигателей в процессе эксплуатации и ремонта автомобилей. Однако в трудах этих ученых недостаточно рассматриваются вопросы влияния комбинации методов на техническое состояние дизелей.

Цель исследования. Целью исследования является повышение эффективности технической эксплуатации автомобилей на основе вероятностно-логической модели поиска неисправностей.

Задачи исследования:

• Поиск путей совершенствования существующих методов и средств диагностирования дизелей.

• Развитие теоретических положений определения параметров вероятностно-логической модели поиска неисправностей двигателей.

• Выбор элементов оказывающих наибольшее влияние на техническое состояние дизелей.

• Экспериментальное подтверждение влияния встроенной системы диагностирования на показатели эффективности эксплуатации дизелей.

• Разработка алгоритма встроенной системы диагностирования дизелей с использованием вероятностно-логической модели поиска неисправностей.

• Оценка экономической эффективности внедрения разработанной, системы диагностирования дизелей.

Научная новизна исследования состоит в развитии теоретико-методических положений, разработке научных и практических методов, математических моделей оценки технического состояния дизелей грузовых автомобилей.

На защиту выносятся

1. Теоретико-методические подходы и методика определения технического состояния, и встроенная система диагностирования дизелей на основе вероятностно-логической модели поиска неисправностей.

2. Математическая модель вероятностно-логической методики поиска неисправностей двигателей.

3. Результаты исследования эффективности встроенной системы диагностирования на основе предлагаемой методики поиска неисправностей.

4. Алгоритм встроенной системы диагностирования дизелей с использованием разработанной модели поиска неисправностей.

5. Методика, определяющая эффективное использование встроенной системы диагностирования.

Теоретическая значимость заключается в разработке математических моделей и на их основе имитационных моделей, алгоритмов и новых программ для ЭВМ, позволяющих комплексно использовать вероятностно-логическую модель поиска неисправностей, обеспечивающую повышение эффективности эксплуатации автомобилей.

Практическая значимость заключается в разработке вероятностно-логической методики контроля работоспособности, выявления неисправностей и встроенной системы диагностирования дизелей на ее основе, а также структура и алгоритм выявления неисправностей, внедрение которых в технологический процесс технического обслуживания и ремонта позволит повысить эффективность эксплуатации автомобилей.

Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов.

В качестве инструментов исследования были использованы основные положения системного анализа, методы экспертной оценки, методы статистического анализа и логического выявления неисправностей. Достоверность полученных результатов подтверждается корректностью разработанных математических моделей, их адекватностью по известным критериям оценки изучаемых процессов, использованием известных положений фундаментальных наук, сходимостью полученных теоретических результатов с данными эксперимента и результатами эксплуатации созданного оборудования, а также с результатами исследований других авторов.

Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в производственном объединении автомобильного транспорта ФГУП «УДС № 5 при Спецстрое России» г. Рязани и используются в учебном процессе ФГБОУ ВПО ПГУАС при подготовке инженеров автомобильных специальностей.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на международной научно-практической конференции "Перспективные направления развития автотранспортного комплекса" (Пенза, 2008, 2009, 2011, 2012 г.), международной научно-практической конференции "Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса" (Магадан 2010 г.), Всероссийской научно-технической конференции "Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств" (Пенза 2010, 2012 г.), научных семинарах кафедры "Автомобили и автомобильное хозяйство", "Эксплуатации автомобильного транспорта" ПГУАС (2008-2013 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 20 работ, в том числе 7 рекомендованных ВАК для публикации материалов кандидатских диссертаций.

Объем и структура работы. Структура и последовательность изложения результатов диссертационной работы определены целью и задачами исследования. Диссертация состоит из введения, 4-х глав, основных результатов и выводов, содержит 178 стр. текста, 7 табл., 38 рис. Библиографический список включает 136 наименований.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Общие сведения о неисправностях и их влияние на состояние системы питания дизельного двигателя

За последние десятилетия эффективность работы автомобилей, выпускаемых промышленностью, их мощностные, экономические и экологические показатели, надежность и долговечность существенно возросли. Несмотря на это, опыт эксплуатации автомобильного парка показывает, что значительная доля автомобилей эксплуатируется с неисправностями, которые ведут к снижению показателей их работы. [9, с. 148]

Техническому состоянию системы питания дизеля предъявляются особые требования [3, 4, 5, 26,110, 112], гарантирующие безотказную и надежную работу топливной аппаратуры. Вызвано это тем, что плунжерные пары топливных насосов высокого давления и игла с корпусом распылителя форсунки (попарно) обработаны и притерты с высокой точностью и представляют собой прецизионные пары, в которых замена одной из деталей деталью из другой пары не допускается.

Как указывают соискатели на соискание ученой степени кандидата технических наук в своих работах [8, 14, 30, 34, 35] на систему питания дизелей приходится до 10% всех неисправностей автомобилей оснащенных дизельным двигателями. Характерными неисправностями для топливных насосов является изнашивание прецизионных деталей и деталей механизма привода плунжера. Так же авторы обращают внимание на нарушение герметичности, особенно топливопроводов высокого давления; загрязнение воздушных и топливных фильтров; износ и разрегулировка плунжерных пар насоса высокого давления; потеря герметичности форсунками и снижение давления начала подъема иглы; износ выходных отверстий форсунок, их закоксовывание [11].

Возможные неисправности топливной системы дизеля сведены в табл.1.1.

Таблица № 1.1 - Возможные неисправности при работе двигателя и способы их устранения

Неисправности элементов топливной системы Проявление Неисправности

1 2

В топливную систему попал воздух. Фильтрующие элементы фильтра тонкой очистки топлива потеряли пропускную способность из-за загрязнения. Закоксовались распылители форсунок. Разрегулировался топливный насос. Нет подачи топлива к фильтру тонкой очистки топлива. Двигатель не запускается или работает с перебоями

Разрегулировались форсунки. Засорился воздухоочиститель. Неправильно установлен угол начала подачи топлива. Разрегулировался топливный насос. Использование топлива, не соответствующего по качеству рекомендациям завода. Двигатель дымит. Из выхлопной трубы идет черный дым.

Не обеспечивается полная подача топлива из-за разрегулировки длины тяги управления топливным насосом. Потеряли пропускную способность фильтрующие элементы топливного фильтра. Разрегулировались форсунки (давление впрыска, качество распыла топлива, закоксовались распылители). Неправильно установлен угол начала подачи топлива. Засорился воздухоочиститель. Разрегулировался топливный насос (уменьшилась подача топлива). Двигатель не развивает мощность *

1 2

Слишком ранняя подача топлива (большой угол опережения впрыска). Двигатель работает «жестко», резкие стуки в верхней части блока цилиндров

Разрегулировался топливный насос. Ухудшился распыл топлива форсунками Двигатель перегревается

Перечисленные неисправности приводят к изменению угла опережения подачи топлива, отклонениям величин давления, неравномерности работы топливного насоса и количеству подаваемого топлива, отклонению цикловой подачи от нормальных значений, повышению неравномерности регулировочных параметров по цилиндрам двигателя, что вызывает повышение дымности отработавших газов и приводит к незначительному повышению расхода топлива и снижению мощности двигателя на 3—5% [12, с. 89].

Анализируя признаки неисправностей дизельных двигателей (Рисунок 1.1) приходим к выводу, что в большей степени встречаются неисправности связанные с топливной системой. Ремонт и обслуживание этих систем, очень дороги, исходя из критерия нехватки оборудования и квалифицированных специалистов.

Слишком ранний впрыск значительно увеличивает период задержки воспламенения из-за низкой температуры заряда в цилиндре двигателя. Одновременно процесс сгорания смещается относительно ВМТ таким образом, что максимальное давление Рг достигается до прихода поршня в ВМТ. Это сопровождается увеличением работы сжатия, уменьшением работы расширения, падением индикаторных показателей и, соответственно, увеличением расхода топлива и дымности отработавших газов [61].

Поздний впрыск, при котором процесс сгорания развивается на такте расширения, при�