Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса и обоснование направления сследования 8
1.1. Актуальность вопросов повышения эффективности ТО и Р втомобилей, снижения эксплуатационного расхода топлива, овышения экологических показателей автомобильных дизелей 8
1.2. Влияние характерных неисправностей автомобильных дизелей на х эксплуатационные показатели 13
1.3. Роль диагностирования в повышении эффективности технической эксплуатации автомобильных дизелей 18
1.4. Сравнительный анализ разработок в области диагностирования автомобильных дизелей 20
1.5. Выводы и задачи исследования 31
2. Теоретические исследования 33
2.1. Методика теоретических исследований 34
2.2. Разработка математического аппарата моделирования многоцилиндрового дизеля 35
2.2.1. Моделирование рабочих процессов в цилиндре дизеля 35
2.2.2. Моделирование процессов топливоподачи 40
2.2.3. Моделирование механических потерь в дизеле 43
2.2.4. Моделирование всережимного регулятора 45
2.3. Анализ взаимосвязи неравномерности вращения коленчатого вала с показателями рабочего цикла 47
2.4. Разработка алгоритма и программного обеспечения математической модели многоцилиндрового дизеля 54
2.5. Выбор режимов диагностирования дизеля 58
2.6. Влияние характерных неисправностей дизелей на показатели рабочего цикла и неравномерность вращения коленчатого вала 63
2.7. Методика синтеза алгоритма постановки диагнозов и определения диагностических нормативов 74
3. Экспериментальные исследования 78
3.1. Общая методика экспериментальных исследований 78
3.2. Разработка аппаратуры для проведения экспериментальных исследований 83
3.3. Проведение экспериментальных исследований в лабораторных условиях 92
3.4. Оценка адекватности математического моделирования многоцилиндрового дизеля 111
3.5. Определение области допустимых значений диагностических параметров через функциональные зависимости между нормированными показателями систем дизеля и параметрами неравномерности вращения коленчатого вала 114
3.6. Производственный эксперимент 118
3.7. Разработка рекомендаций регулировки ТНВД по параметрам неравномерности вращения коленчатого вала 127
4. Реализация результатов исследований 140
4.1. Разработка рекомендаций по внедрению системы диагностирования автомобильных дизелей 140
4.2. Оценка экономической эффективности внедрения системы диагностирования автомобильных дизелей 147
Выводы и основные результаты работы 151
Список использованных источников 152
- Влияние характерных неисправностей автомобильных дизелей на х эксплуатационные показатели
- Разработка математического аппарата моделирования многоцилиндрового дизеля
- Влияние характерных неисправностей дизелей на показатели рабочего цикла и неравномерность вращения коленчатого вала
- Определение области допустимых значений диагностических параметров через функциональные зависимости между нормированными показателями систем дизеля и параметрами неравномерности вращения коленчатого вала
Введение к работе
Основными направлениями экономического и социального развития России на 2005...2010 годы являются развитие высокотехнологичных, наукоемких технологий и производств, к которым, несомненно, относится автомобильная промышленность, и как следствие - повышение благосостояния граждан и их социальной защищенности.
Согласно принятой концепции развития автомобильного транспорта правительством РФ на период до 2010 года "Транспортный комплекс должен быть насыщен современной автомобильной техникой, соответствующей требованиям по экологии и безопасности. Стратегия деятельности автомобильных компаний, как на внешнем, так и на внутреннем рынках заключается в укреплении и расширении позиций за счет повышения ее конкурентоспособности, развития сервисного обслуживания, совершенствования системы продажи... "[46]. На долю автомобильного транспорта по данным Госкомстата России на 2001 год приходится 25,2% и 70,9% всех грузовых и пассажирских перевозок в России соответственно.
Развитие транспортного комплекса неразрывно связано с повышением эффективности технической эксплуатации подвижного состава. Именно эта сфера автомобильного транспорта во многом определяет безопасность использования автомобилей всего парка страны.
Достаточно острый характер приобретают проблемы экономии топливно-энергетических ресурсов. Автомобильный транспорт потребляет более 30% всех производимых нефтепродуктов, а затраты на топливо составляют около 20% от себестоимости перевозок.
По данным Госкомстата России (на январь 2003) на долю автомобильного транспорта приходится более половины всех загрязнений атмосферы. Поэтому снижение вредного воздействия автомобильного транспорта на окружающую среду - важная общегосударственная проблема.
Одним из направлений в системе мер по экономии топлива и защите окружающей среды является дизелизация автомобильного транспорта, так как дизель на 25...30% экономичнее бензинового двигателя. Этим объясняется значительный рост производства дизелей для легковых автомобилей, а среди грузовых автомобилей и автобусов этот тип двигателя превалирует. Однако отработавшие газы дизеля содержат значительное количество сажи, оксида серы и бензпирена - как наиболее опасных загрязнителей окружающей среды. В этой связи важным направлением снижения токсичности отработавших газов (ОГ) дизелей являются применение газодизелей, повышение качества дизельного топлива (снижение содержания серы), выработка топлива из растительных масел, использование в качестве топлива диметилового эфира, и, безусловно, поддержание дизеля в исправном состоянии и совершенствование его систем.
Среди основных факторов, определяющих эффективность эксплуатации автомобилей, ведущее место принадлежит системе технического обслуживания и ремонта, ее научной обоснованности и совершенству. Огромное значение в развитии системы ТО и Р имеет техническая диагностика.
В настоящее время широкое распространение получили системы диагностирования бензиновых двигателей, как в виде стационарных приборных комплексов, так и встроенных систем диагностирования.
Развитие средств диагностирования дизелей пока отстает от развития диагностирования бензиновых двигателей. Это объясняется конструктивными особенностями дизелей и появлением новых систем питания в последние 10 лет.
Существующие методы и построенные на их основе приборные комплексы отличаются неуниверсальностью, большой трудоемкостью, высокой ценой и сложностью, поэтому доступны автотранспортным предприятиям (АТП) большой мощности. Особо требуется отметить значительные трудности в поддержании подвижного состава в технически исправном состоянии автоколоннами, работающими длительное время в отрыве от производствен ных баз в таких отраслях хозяйства как нефтегазодобывающая и лесозаготовительная. Именно для этой категории транспортных предприятий актуально использование мобильных эффективных диагностических комплексов, а также систем встроенного диагностирования.
Целью данной работы является повышение эффективности технической эксплуатации дизелей путем разработки метода их диагностирования по неравномерности вращения коленчатого вала.
Объект исследования - автомобильный дизель.
Предмет исследования - дизель КамАЗ-740.
Научная новизна.
1. Разработан метод диагностирования дизельных двигателей по неравномерности вращения коленчатого вала на неустановившихся режимах работы, позволяющий контролировать техническое состояние двигателя в целом и локализовать характерные неисправности дизеля в рамках отдельного цилиндра и функциональной системы.
2. Разработана математическая модель многоцилиндрового дизеля, позволяющая исследовать влияние его конструктивных параметров и характерных неисправностей на показатели работы двигателя как на установившихся, так и на неустановившихся режимах работы.
3. Теоретически и экспериментально определены закономерности изменения параметров неравномерности вращения коленчатого вала в зависимости от характерных неисправностей дизеля.
4. Разработан алгоритм постановки диагноза.
5. Разработана методика регулировки параметров топливного насоса высокого давления (ТНВД), использующая показатели неравномерности вращения коленчатого вала.
Практическая ценность. Разработаны устройство диагностирования дизелей по неравномерности вращения коленчатого вала, технология диагностирования и диагностические нормативы, а также алгоритм регулировки ТНВД, внедрение которых в технологический процесс ТО и Р позволит повысить эффективность технической эксплуатации автомобилей.
Реализация результатов работы. Результаты диссертационной работы внедрены в Производственном объединении автомобильного транспорта (ОАО "ПОAT - 1") г. Кургана, кроме того, они используются в учебном процессе Курганского государственного университета при подготовке инженеров автомобильных специальностей.
Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на Всероссийской научно-технической конференции "Механика и процессы управления моторно-трансмиссионных систем транспортных машин" (Курган, 2003 г.), региональной научно-практической конференции "Экология - Здоровье - Безопасность жизнедеятельности" (Курган 2002 г.), областной научно-практической конференции "Новые горизонты" (Курган 2002 г.), научных семинарах кафедры "Автомобильный транспорт и автосервис" КГУ (2001-2003 г.), подана одна заявка на изобретение.
Публикации. По результатам исследований опубликовано 11 работ.
На защиту выносятся:
• математическая модель многоцилиндрового дизеля;
• метод диагностирования дизеля по параметрам неравномерности вращения коленчатого вала;
• результаты исследования закономерностей изменения параметров неравномерности вращения коленчатого вала в зависимости от характерных неисправностей дизеля;
• алгоритм работы устройства диагностирования дизеля по неравномерности вращения коленчатого вала;
• методика регулировки топливного насоса высокого давления по параметрам неравномерности вращения коленчатого вала.
Влияние характерных неисправностей автомобильных дизелей на х эксплуатационные показатели
Падением индикаторных показателей и, соответственно, увеличением расхода топлива и дымности отработавших газов. Поздний впрыск, при котором процесс сгорания развивается на такте расширения, приводит к уменьшению полезной работы, увеличению потерь тепла в систему охлаждения, и, как следствие, к падению индикаторных показателей и увеличению дымности отработавших газов дизеля.
Давление начала подъема иглы распылителя форсунки оказывает существенное влияние на распыление топлива, которое улучшается с повышением силы затяжки пружины форсунки. В тоже время, увеличение силы затяжки пружины форсунки приводит к ухудшению распределения топлива в воздушном заряде, следовательно, и к снижению полноты сгорания. Снижение давления начала подъема иглы распылителя на 12% против оптимального увеличивает удельный расход топлива на 2,5%, а дымность отработавших газов - в 1,5 раза.
С увеличением цикловой подачи топлива продолжительность впрыска по времени увеличивается, и большая часть топлива сгорает на такте расширения, что повышает дымность ОГ и увеличивает расход топлива. Неравномерность подачи топлива по цилиндрам двигателя (5н) также оказывает существенное влияние на показатели его работы. Особенно резкое влияние неравномерности подачи топлива начинается при увеличении ее свыше 10%.
Причиной высокой интенсивности отказов распылителей форсунок из-за закоксовывания распылителей является их высокая тепловая напряженность, а также нарушение регулировок топливной аппаратуры. Значительное влияние оказывает на состояние нагнетательных клапанов секций ТНВД регулировка топливной аппаратуры. Отказы топливопроводов высокого давления связаны в основном с повышенной амплитудой давления в них.
Износ деталей цилиндропоршневой группы и газораспределительного механизма оказывает существенное влияние на показатели работы дизеля (рис. 1.7а, б)[17]. Потеря компрессии в цилиндрах приводит к ухудшению процессов смесеобразования и сгорания топливно-воздушной смеси, что связано с недостатком воздуха для перемешивания с частицами топлива.
Протекания предпламенных реакций. Увеличивается период задержки воспламенения, и значительная часть рабочей смеси догорает на такте расширения. В итоге снижается мощность и экономичность, возрастает дымность ОГ.
Изменение зазора между толкателями и клапанами вызывает сдвиг фаз газораспределения, что влечет за собой нарушение рабочих процессов в цилиндрах. Так для восьмицилиндровых верхнеклапанных V-образных двигателей изменение зазора на 0,1 мм вызывает изменении фаз газораспределения на 5. 8 град, п.к.в. Сдвиг фаз приводит к ухудшению наполняемости цилиндров, снижению качественного состава рабочей смеси по причине увеличенного количества остаточных газов.
Таким образом, сохранение нормальных показателей работы транспортных дизелей в эксплуатации в значительной степени определяется своевременным и качественным техническим обслуживанием и ремонтом системы топливоподачи, которая требует регулировки чаще, чем остальные системы дизеля. 1.3. Роль диагностирования в повышении эффективности технической эксплуатации автомобильных дизелей
Проблема повышения эффективности использования подвижного состава автомобильного транспорта может успешно решаться путем совершенствования управления техническим состоянием автомобилей, путем более полного использования его индивидуальных возможностей в процессе эксплуатации.
Сущность проблемы состоит в том, что из-за высокой вариации ресурсов агрегатов и механизмов автомобилей (для системы питания дизелей, например, коэффициент вариации ресурса составляет 0,25...0,776) их индивидуальные свойства при планово-предупредительной системе реализуются далеко не полностью. В результате этого имеют место значительные потери трудовых и материальных ресурсов вследствие пропуска отказов, преждевременной профилактики и низкого уровня организации производства, из-за недостаточной индивидуальной информации о состоянии каждого автомобиля. Так, объем заявочного (текущего) ремонта автомобилей, заключающийся, как правило, в устранении отказов из-за несвоевременного обнаружения неисправностей, составляет более 50% от общего объема трудовых затрат на техническое обслуживание автомобилей. Основным источником информации о техническом состоянии автомобилей является техническое диагностирование
Разработка математического аппарата моделирования многоцилиндрового дизеля
Для математического описания рабочих процессов дизеля наиболее универсальным и перспективным методом является метод численного моделирования, который заключается в расчете параметров газов в любом замкнутом объеме по трем уравнениям: первого закона термодинамики, массового баланса и состояния, которые записываются в дифференциальной форме и решаются совместно на каждом шаге расчета [13]. Причем газы рассматриваются в виде смеси, состоящей из воздуха и "чистых" продуктов сгорания. Данный метод позволяет разработать единое математическое обеспечение для исследования рабочих процессов как на установившихся, так и на неустановившихся режимах. В качестве независимой переменной следует выбрать угол поворота кривошипа.
Система уравнений рабочих процессов будет иметь где cv - изохорная теплоемкость газов в цилиндре, ДжДкгхК); G, Т - масса, кг, и температура, К, газов в цилиндре; ф - угол поворота кривошипа от ВМТ, рад; и- удельная внутренняя энергия газов в цилиндре, Дж/кг; QH - низшая теплота сгорания топлива, Дж/кг; q4 - цикловая подача, кг; х - относительное количество сгоревшего топлива; Qw -количество теплоты, полученной газами в результате газообмена со стенками цилиндра, Дж; D, s -диаметр цилиндра и ход поршня, м; Ъ- относительная скорость поршня, м/с; X - отношение радиуса кривошипа к длине шатуна; ре - давление газов в цилиндре, Па; гв, im, ip - удельные энтальпии воздуха соответственно, прошедшего через впускные, выпускные окна, поршневые кольца в картер, Дж/кг; Gn,Gm,Gp - масса воздуха, прошедшего через впускные, выпускные окна, где mz - показатель процесса сгорания, определяющий характер его развития; ф2н - угол начала горения топлива, рад; ф7 - интервал угла поворота кривошипа, на котором сгорает 99% впрыснутого топлива, рад.
Коэффициенты закона сгорания mz и ф7_ для частичных режимов определялись с использованием параметров для номинального режима (обозначены с индексом "0") [13]: m -m где ij - период задержки воспламенения топлива, рад; а - коэффициент избытка воздуха при сгорании; со - угловая скорость коленчатого вала, с"1; г)и -относительное количество сгоревшего топлива, где 7} - температура газов в момент начала впрыска топлива, К; Pj - давление газов в момент начала впрыска, топлива, Па; Е - экспериментальный коэффициент, зависящий от энергии активации топлива и температурного коэффициента испарения, принимаем Е=78-104 ДжУ(кг-К) [13]. Количество теплоты, отданное газами стенкам цилиндра, вычислялось по уравнению теплоотдачи G. Hohenberg [94]: (2.7) где Оу, - коэффициент теплоотдачи от газов к стенкам цилиндра, Дж/(м -К-с); Fw - площадь текущей поверхности теплообмена, м ; Tw - условная усредненная за цикл и по поверхности теплообмена температура, обеспечивающая равенство расчетного и экспериментального количества теплоты, переданного газами стенками цилиндра и течение рабочего цикла, К, определим ее как Tw=(TWrU + Twn)/2; TW3lf - усредненная за цикл и по поверхности теплообмена температура головки цилиндра, К; Twn - усредненная за цикл и по поверхности теплообмена температура поршня, К.
Данные зависимости по оценке теплоотдачи более точны, чем формула G.Woschni [96]. Удельная внутренняя энергия и изохорная теплоемкость определялись по зависимостям [13]: Gm,Ml + r0CJ где Ge - масса воздуха в цилиндре, кг; Gmif - масса топлива в цилиндре, кг; х - доля сгоревшего топлива; LQ - теоретическое количества воздуха, необходимое для сгорания 1кг топлива кг/кг, принималось 14,45; уост - коэффициент остаточных газов. Расходы газов и воздуха через органы газораспределения определялись по уравнениям истечения установившегося потока с использованием упрощенной зависимости [13]: = 0,08161 - ( 1- 3) .3 (211) d p со у Гс, где juc - коэффициент расхода проходного сечения; fc — площадь проходного сечения, м2; Рс; - давления в потоке газов перед проходным сечением, Па; Рс3 - давление в потоке газов за проходным сечением; Рс3 - условное давление, равное Рс2 при докритическом истечении (Рс2 0,62Рс/) и 0,62Рсу при надкритическом истечении (Рс2 0,62РС/); Tci -температура в потоке газов перед проходным сечением, К. Проходные сечения органов газораспределения
Влияние характерных неисправностей дизелей на показатели рабочего цикла и неравномерность вращения коленчатого вала
Исследования проводились для следующих характерных неисправностей систем дизеля: 1) Система топливоподачи: завышенная цикловая подача qUHK (в отдельном цилиндре),мм3; заниженная цикловая подача qUHK. (в отдельном цилиндре),мм3; завышенное давления начала подъема иглы форсунки Рот (в отдельном цилиндре), МПа; заниженное давления начала подъема иглы форсунки Рот (в отдельном цилиндре), МПа; завышенный угол (геометрический) опережения подачи топлива ТНВД - фпс, град, п.к.в.; заниженный угол (геометрический) опережения подачи топлива ТНВД - фпс, град, п.к.в.; 2) Система газораспределения: увеличенные тепловые зазоры в механизме газораспределения, впускные и выпускные клапаны - SBn, SBbm, мм; 3) Цилиндропоршневая группа: износ цилиндра в верхнем поясе - SUH„.,MM. В качестве показателей рабочего цикла, были выбраны: максимальное давление цикла, Pz, Мпа; максимальная температура цикла, Tz, К; среднее индикаторное давление цикла РІ5 Мпа; индикаторный КПД r\ {; индикаторный удельный расход топлива gj, г/(кВт-ч).
Следует отметить, что все выше указанные неисправности, кроме угла опережения подачи топлива, моделировались в одном цилиндре(на рисунках это /-ый цилиндр). В остальных цилиндрах показатели регулировки прини мались на номинальном уровне, то есть соответствовали исправному состоянию двигателя. Моделирование проводилось на двух режимах: минимальных оборотов холостого хода; свободного ускорения при максимальной подаче топлива.
Так как измерение цикловой подачи производится на режиме номи-нальной мощности, поэтому диапазон изменения выбран 70...90 мм . На режиме холостого хода величина изменения цикловой подачи более существенна, что должно сказаться на изменении показателей рабочего цикла (рис. 2.13).
Исправному состоянию дизеля соответствует значению цикловой подачи на номинальном режиме равное 80 мм , что на холостом ходу соответствует 15 мм3, поэтому крайним значениям регулировки будут соответство-вать значения: 70 - 1,3 мм , 90 - 35 мм .
Увеличение цикловой подачи от 80 до 90 мм на режиме холостого хода вызывает увеличение максимального давления и температуры цикла соответственно на 32% и 33%, при этом среднее индикаторное давление Р{ увели 65
чивается на 130%, индикаторный КПД г, и удельный индикаторный расход топлива gi изменяются незначительно.
Уменьшение цикловой подачи от 80 до 74 мм на том же режиме вызывает уменьшение максимального давления и температуры цикла соответственно на 27% и 32%, а среднее индикаторное давление Р, и индикаторный КПД г), уменьшаются практически до нуля, удельный индикаторный расход топлива gi увеличивается на 214%.
Анализ результатов моделирования на режиме свободного ускорения показывает, что показатели рабочего цикла изменяются иначе (рис. 2.14). Увеличение цикловой подачи от 80 до 90 мм3 вызывает увеличение максимального давления и температуры цикла соответственно на 2,6% и 4,3%, при этом среднее индикаторное давление Р, увеличивается на 11%, индикаторный КПД Г), уменьшается на 2,4%, удельный индикаторный расход топлива gi увеличивается на 3,0%. 240
Рис. 2.14. Зависимость показателей рабочего цикла от величины цикловой подачи топлива (режим свободного ускорения)
Уменьшение цикловой подачи от 80 до 70 мм на том же режиме вызывает уменьшение максимального давления и температуры цикла соответственно на 2,7% и 4,9%, а среднее индикаторное давление Р; уменьшается на11,5%, индикаторный КПД ті,- увеличивается на 3%, удельный индикаторный расход топлива g, уменьшается на 3,5%.
Изменение параметров неравномерности вращения происходит более интенсивно в цилиндре, где моделируется неисправность. Увеличение цик ловой подачи от 80 до 90 мм3 на режиме холостого хода вызывает изменение параметров неравномерности вращения соответственно //, +48%, l2i -29%, 1щ.
Рис. 2.15. Зависимость параметров неравномерности вращения от величины цикловой подачи топлива (режим холостого хода 600 мин"1) 800 величины цикловой подачи топлива (режим холостого хода, 600 мин"1)
На режиме свободного ускорения значительно меняются параметры только в цилиндре, где имеется неисправность, при этом зависимость достаточно линейна, а изменение цикловой подачи от 70 до 90 мм3 вызывает изменение показателей
Определение области допустимых значений диагностических параметров через функциональные зависимости между нормированными показателями систем дизеля и параметрами неравномерности вращения коленчатого вала
Математическая модель диагностирования дизеля, построенная на основе уравнений регрессии, позволяет определить в первом приближении нормативные значения параметров диагностирования. Для определения области допустимых значений диагностических параметров используется функциональная зависимость между параметрами диагностирования и показателями систем дизеля. В свою очередь показатели регулировки систем дизеля уже нормированы, следовательно, это позволяет определять нормативы для выбранных параметров диагностирования. Однако полученные параметры не будут учитывать разброс величины параметра для разных двигателей, поэтому они будут только приближенными. Окончательные параметры могут быть получены в результате производственного эксперимента.
Прежде всего, определились нормативы регулировочных параметров систем дизеля на основе инструкций по эксплуатации и ремонту двигателя КамАЗ-740. Технически исправный дизель имеет следующие параметры: Система питания дизеля: цикловая подача секции ТНВД, мм3, qUHK. = 80 ± 0,5 (Х6) (на оборотах коленчатого вала, п=2600 мин"1); Давление начала подъема иглы распылителя форсунки, МПа, Рф=18,5±0,5(Х2); Угол опережения подачи топлива, град. ф0п.впр=18 + 1(ХЗ); Цилиндропоршневая группа: Утечки сжатого воздуха из цилиндра в конце такта сжатия, % Зазор между толкателем и впускным клапаном, мм SBII=0,325 ± 0,025 (Х4); Зазор между толкателем и выпускным клапаном, мм SBblII =0,425 ± 0,025 (Х5). Формально, с точки зрения математики, требуется решить систему неравенств относительно выбранного параметра неравномерности. Особенность решения данной системы неравенств заключается в том, что факторы влияют на диагностический параметр в различном направлении. Поэтому для определения минимального и максимального значения диагностического параметра необходимо определить весь набор значений, определяемый сочетанием факторов, количество которых определится как 2 =64. Целесообразно воспользоваться матрицей Адамара для шести факторов, которая определяет все возможные сочетания факторов на двух уровнях варьирования [52]. На режиме холостого хода были выбраны следующие параметры неравномерности: І2(І-І), Ь&2(І-І), h, h Дє/ Каждое уравнение регрессии решается совместно с системой неравенств 3.10.
Поэтому в дальнейшем, при записи системы неравенств (3,21, 3.22.) для каждого параметра в отдельности, система 3.20 опускается.
Решая данную систему неравенств, получаем минимальный и максимальный уровень параметра диагностирования І2(і-і)тіп= 343,2 Дж, hp-ijmac- 352,8 Дж. Аналогично решаются системы неравенств для других параметров неравномерности, в результате чего получены следующие минимальные и максимальные значения:
На режиме свободного ускорения при максимальной подаче топлива были выбраны следующие параметры неравномерности: 11 ./), Ає/ ./;, I;, I2, lio+i), АЕІ(І+І).
Решая данную систему неравенств, получаем минимальный и максимальный уровень параметра диагностирования //(,-/ ,,„ = 1262,7Дж, h(i-i)max 1305,3 Дж.
Аналогично решаются системы неравенств для других параметров неравномерности, в результате чего получены следующие минимальные и максимальные значения:
Таким образом, получены ограничения значений комплекса диагностических параметров, с учетом которых производится разработка алгоритма постановки диагноза с использованием неиросетевых технологий, которые позволяют выстраивать дерево диагнозов исходя из максимальной достоверности диагноза
Целью проведения производственного эксперимента является разработка методики постановки диагноза технического состояния дизеля с учетом диагностических нормативов, учитывающих вероятностные процессы возникновения неисправностей и изменения технического состояния объектов.
Для проведения этого этапа экспериментальных исследований использовалось экспериментальное оборудование, разработанное для стендового эксперимента. Алгоритм работы оборудования не изменялся. Макетный образец позволял определять следующие параметры: работа //, приходящаяся на интервал увеличения угловой скорости от (йтіпі до (йтахі для каждого цилиндра двигателя; работа 12, приходящаяся на интервал уменьшения угловой скорости от aw/ до min(j+i) для каждого цилиндра двигателя; приращение ускорения Ає/, от гтШ до smaxi для каждого цилиндра двигателя; уменьшение ускорения ДЕ2, ОТ Етахі ДО тіп(і+і) Для каждого цилиндра двигателя. При традиционном подходе к решению такой задачи сначала определяются нормативные значения, а затем разрабатывается алгоритм постановки диагноза. Однако использование нейросетевых технологий для решения задач классификации позволяет совместить процесс разработки диагноза и определения нормативного значения. Для чего в производственных условиях получили выборку автомобилей, в которой присутствуют одинаковое количество дизелей с различными неисправностями, наличие которых выявлялось в результате диагностирования стандартными средствами. Для использования данного подхода применяется модуль "Tree Analyzer 2.0" программы Deductor Lite 2.0 фирмы BaseGroup Labs. Теоретические основы работы данного модуля описаны в главе 2.7.
Как было сказано выше, диагностирование проводилось на двух режимах, получены 2 выборки показателей.
На режиме холостого хода диагноз ставится по трем параметрам ТНВД: величине цикловой подачи, углу опережения впрыска и давлению начала подъема иглы распылителя форсунки, используя пять диагностических параметров: I20-I), &2o-i) h, h, Ає/ ориентировочные значения которых для исправного дизеля определены в разделе 3.5. Исследовались 50 автомобилей. Как было определено в 3 главе, данное количество удовлетворяет выбранной достоверности полученных результатов. Учитывая малую вероятность возникновения двух неисправностей одновременно, эти состояния не рассматривались. Однако это не относится к износу цилиндропоршневой группы, поэтому неисправности системы питания и газораспределительного механизма сочетались в выборке с разной величиной износа, оцениваемого величиной утечек. Именно такое сочетание неисправностей наиболее часто встречается в эксплуатации. Рассматривались следующие возможные состояния, применяемые в классификации: исправное состояние, обозначаемое "Исправно"; завышенная цикловая подача, обозначаемая qUMK+i; заниженная цикловая подача, обозначаемая яцик-ь завышенное давление начала подъема иглы распылителя форсунки, обозначаемое Pf+i; заниженное давление начала подъема иглы распылителя форсунки, обозначаемое Pf.b увеличен угол опережения впрыска, обозначаемый Увпр+1; уменьшен угол опережения впрыска, обозначаемый Увпр-1.
Похожие диссертации на Разработка метода диагностирования автомобильных дизелей по неравномерности вращения коленчатого вала
