Введение к работе
Актуальность исследований. Высокие темпы развития автомобильного транспорта, имевшие место в стране в конце 70-ых - начале 80-ых годов, обусловили необходимость одновременного решения многих проблем, снижающих эффективность его использования. Так, расходы на содержание и техническую эксплуатацию автомобилей (без топлива) на середину 80-ых годов превысили 4 млрд. руб. в год. Одновременно с этим имела место тенденция повышения необеспеченности ремонтно-обслуживающим персоналом (до 20-30% на автотранспорте общего пользования). Увеличение абсолютного потребления автомобильным транспортом жидкого топлива в условиях обострения топливно-энергетических проблем жёстко ставит вопрос об его экономии и рациональном использовании (в указанный период государс-тзом впервые поставлена еадача увеличения объёма перевозок без увеличения расхода топлива). Растёт актуальность социальных проблем повышения безопасности движения и снижения загрязнения окружающей среды.
Указанные экономические и социальные проблемы, характерные для автотранспорта общего пользования, еще более углубляются в связи с интенсивным увеличением автомобилей индивидуального пользования, количество которых к 2000 году значительно превысит сегодняшний уровень. Несвоевременное обслуживание и ремонт этих автомобилей в условиях дефицита рабочей силы, в сочетании с более низким профессиональным уровнем вождения, неизбежно приводит к снижению уровня безопасности движения и повышению загрязнения окружающей среды. Анализ показывает, что в целом указанные проблемы в перспективе все в большей степепи приобретают социальное значение, что требует всех возможных путей их решения, в том числе комплексного и долговременного характера.
Многочисленные исследования, выполненные НИИАТом, ГОСНИТИ, ГосавтотрансНИИпроектом, ХАДИ, МАДИ, КАДИ, ВПИ, ЧПИ, НЇЇИ и другими организациями, показали, что универсальной основой таких решений в сфере технической эксплуатации может являться использование диагностирования, приводящее к снижению удельных материальных и трудовых затрат на обслуживание и ремонт автомобилей, повышению их экономичности и безопасности движения, уменьшению загрязнения окружающей среды. Работы по практическому использованию внешнего (стационарного) диагностирования на автотранс-
портных предприятий (ДТП) и станциях технического обслуживания (СТО) автомобилей колхозов и совхозов были начаты в начале 70-ых годов в соответствии с планом ГКНТ (тема 054.381).
Однако освоенный на начальном периоде уровень внешнего диагностирования, протекавший до начала как энергетического, так и экологического кризисов, уже не удовлетворяет современным требованиям. Так, из-за ограниченных возможностей производства оборудования диагностирование не получило широкого.внедрения даже на автотранспорте общего пользования (в 1980 году частично применялось порядка в 4% средних и крупных АТП страны, эксплуатирующих в основном бензиновые автомобили). Отсутствовали комплексная диагностика дизелей, процессы обслуживания автомобилей на максимальную экономичность и эколэгичность, диагностирование постоянно не затрагивало автомобили небольших АТП и индивидуального пользования.
Широкая автомобилизация в условиях научно-технического прогресса.обуславливает необходимость полной реализации всего потенциала диагностирования, включая введение его нового вида -встроенного, в сочетании с перестройкой структуры рационального использования диагностирования в целом с целью распространения его на все автомобили страны. В то же время научные основы реализации этого нового в мировой практике этапа в нашей стране не разрабатывались, что замедлило его практическое внедрение. Настоящее исследование посвящено решению этой сложной научно-технической проблемы, имеющей важное народнохозяйственное и социальное значение.
Целью исследования явилась разработка комплекса научных н технических вопросов по созданию и использованию средств внешнего и встроенного диагностирования, способствующих решению важнейших технико-экономических и социальных проблем современного этапа интенсивного развития автомобилизации.
Предмет и объект исследования. Предметом настоящего исследования является развитие методов и средств внешнего и встроенного диагностирования автомобилей, а такке технология и организация их применения в зависимости от специфики эксплуатации автомобилей общего и индивидуального пользования.
Общей методологической основой исследования являлось использование системного анализа, обеспечивающего необходимый уровень постановки проблемы и ориентации процесса исследования 2
в целом на решение современных и назревающих проблем автомобильного транспорта, в сочетании с имитационным моделированием на ЭВМ новых структур системы поддержания работоспособности автомобилей на основе использования внешнего и встроенного диагностирования.
На основе принципов системного анализа также осуществлялось решение частных проблем, связанных с разработкой новых методов и средств внешнего и встроенного диагностирования. При этом использовались конкретно-научные методы теории вероятностей и математической статистики, теории надежности, теории информации, теории оптимального планирования экспериментов, теории графов, статистического моделирования и др. Обобщение экспериментального и теоретического материала проводилось путем создания действующих макетных образцов внешнего и встроенного диагностирования, с помощью таблиц, графиков, формулировкой логических заключений.
Научная новизна.Впервые с позиции системного анализа и имитационного моделирования рассмотрены закономерности организации и функционирования различных вариантов применения внешнего и встроенного диагностирования для всего диапазона автотранспорта общего и индивидуального пользования, и разработаны научно-методические основы реализации этих вариантов с целью улучшения качества технического содержания уже находящихся в эксплуатации автомобилей в отношении повышения безопасности движения, снижения расхода топлива и загрязнения окружающей среды, сокращения трудовых затрат на обслуживание и ремонт. Решен комплекс необходимых для этого научных и практических задач, включающих в себя: методику определения рациональной периодичности проведения диагностирования на АТП; методику определения и корректировки предельно допустимых значений диагностических параметров; методику выбора рациональной номенклатуры параметров для диагностирования сложных механизмов и систем; принципы и частные методы стендового диагностирования автомобилей на АТП простейшими средствами и автоматизированного диагностирования; частные решения методов и средств встроенного и встраиваемого диагностирования систем автомобиля, влияющих на топливную экономичность, загрязнение окружающей среды и безопасность движения.
Практическая ценность. Исследования выполнялись в соответствии с п. 8.3 рабочей программы по теме 02.02 " Создать встроенную систему датчиков диагностирования технического состояния
автомоОилей ЗИЛ, "Москвич", "Жигули" (тема 21 НИР Минавтопрома) проблемы 054.04 ГКНТ на 1976-1980 г.г.; в соответствии с темами 04.04 "Создать для автообъединения станцию диагностирования автомоОилей (ЗИЛ, ГАЗ, КамАЗ)" и 04.05 Н4 "Разработать процессы ТО и ремонта и технологии диагностирования и регулирования в условиях эксплуатации" проблемы 054.04 ГКНТ на 1981-1985 г.г.; заданием 03 научно-технической программы "Автомобильный транспорт" на 1986-1990 г.г., утверждённой Постановлением ГКНТ от 28.04.1986 г. N 124. Исследования выполнялись в отраслевой научно-исследовательской лаборатории диагностики автомобилей Московского государственного автомобильно-дорожного института в рамках хозяйственных договоров N 113 и N 470/2 с Министерством автомобильного транспорта РСЯСР. договора N Э440687 с автозаводом ЗИЛ.
Полное внедрение результатов исследования способствует решению таких важных народнохозяйственных и социальных проблем кав снижение трудовых затрат на обслуживание и ремонт автомобилей на 20-25$; исключение эксплуатации автомобилей с неисправным техническим состоянием систем, влияющих на расход топлива, загрязнение окружающей среды и безопасность движения, что обеспечит снижение удельных расходов топлива до 15$ и в еще большей степени (порядка в 1,5-2 раза) уменьшение загрязнения окружающей среды; теоретическое предотвращение до 25-30$ дорожно-транспортных происшествий (ДТП) за счет сокращения ошибочных действий водителя при управлении автомобилем на скользкой дороге.
Реализация результатов работы. На основе результатов исследования в области встроенного диагностирования разработаны технические предложения на создание таких перспективных систем для легковых и грузовых автомобилей с бензиновыми двигателями и дизелями, которые доведены до сведения ведущих научно-исследовательских институтов и автозаводов отрасли, и частично приняты к реализации для выпуска автономных встраиваемых устройств в качестве товаров народного потребления.
Результаты исследований в области внешнего автоматизированного диагностирования использованы ТПО "ТАТАВТОТРАНС; в области организации обслуживания на основе одноступенчатого диагностирования использованы на отдельных предприятиях "Совтрансавто"; рекомендации по применению простейших средств стендового диагностирования при переходе на централизованную систему обслуживания и ремонта автомобилей приняты к использованию на предприятиях 4
Минавтотранса РСФСР.
Результаты работы использованы также при написании учебника и учебно-методических пособий и применяются в учебном процессе.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на научно-технических конференциях и семинарах: республиканской конференции "Диагностика в технологическом процессе технического обслуживания и ремонта автомобилей" (г.Челябинск, 1974); постоянно действующем научно-техническом семинаре "Теория, методы и средства технической диагностики автомобилей" при ЛатНИИНТИ и Рижском СКБД (г. Рига, 1977 г. и 1980 г.); 2-ой Всесоюзной научной конференции по диагностике и прогнозированию технического состояния подвижного состава автомобильного транспорта (г. Харьков, 1980); 8-ой Всесоюзной школе-семинаре по технической диагностике (г. Рига, 1981); 34-37 и 41-49 научно-технических конференциях МАДИ (г.Москва, 1976-79 гг. и 1983-91 гг.). Три наименования средств диагностирования и одна технология диагностирования, разработанные под руководством и при непосредственном участии автора, демонстрировались на ВДНХ и отмечены медалями, в том числе автор награждён золотой и бронзовой медалями ВДНХ.
Публикации, Результаты исследований опубликованы в более 50 работах, 18 научно-технических отчетах, защищены II авторскими свидетельствами.
Объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов, списка литературы и приложений, включающих документы о практической реализации. Диссертация содержит 428 стр., из них на 295 стр. изложен текст работы, на 45 стр. помещено 54 рисунка, на 27 стр. - 22 табл. и на 23 стр. приведен список литературы, включающий 234 наименования." Экономические расчеты выполнены на основе цен 80-х годов.
