Повышение эффективности эксплуатации автомобилей на основе создания инновационного диагностического комплекса

• Автор: Павленко, Евгений Александрович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Липецк
• Количество страниц: 207 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

I. Современное состояние вопроса

1.1. Методы и системы диагностирования автомобилей

1.2. Исследования в области диагностирования

1.3. Приборы и комплексы для диагностирования

автомобильных двигателей.

1.4. Выводы

II. Теоретико методические аспекты создания

инновационного диагностического комплекса для автомобильных бензиновых двигателей

2.1. Теоретические положения к разработке статистикоматематической модели множественной регрессии
2.2. Научные подходы к разработке методик измерения
диагностических параметров.
2.2.1. Программа и методика проведения экспериментальных
исследований.
2.2.2. Методика измерения параметров электронной системы
управления двигателем
2.2.3. Методика измерения состава отработавших газов
2.2.4. Методика измерения напряжения пробоя на электродах
свечи зажигания.
2.2.5. Методика измерения разрежения во впускном
коллекторе двигателя.
2.3. Методика моделирования неисправностей
2.4. Результаты экспериментальных исследований
2.4.1. Разработка статистико математической модели
корреляционной связи диагностических параметров двигателей внутреннего сгорания и их систем.
2.4.2. Ранжировка факторных признаков по их степени
влияния на коэффициент избытка воздуха
2.5. Анализ влияния диагностических параметров факторов на значение коэффициента избытка воздуха
2.5.1. Содержание оксида углерода фактор .х2. Ю
2.5.2. Содержание несгоревших углеводородов СтНп фактор х. . .8
2.5.3. Время впрыска топлива форсунками факторх5
2.5.4. Величина напряжения датчика кислорода фактор х8..
2.5.5. Массовый расход воздуха двигателем фактор Хб .
2.5.6. Содержание диоксида углерода С2 фактор х3.
2.5.7. Уголопережения зажигания факторх7.71.
2.5.8. Разрежение во впускном коллекторе фактор Хц.
2.5.9 Содержание кислорода в отработавших газах
фактор х4
2.5 Коэффициент коррекции времени . впрыска
фактор х
2.5 Величина напряжения на датчике детонации .
фактор х9
2.5 Величина напряжения, пробоя на электродах свечи зажигания фактор Х
2.6. Выводы. .
1. Теоретико практические подходы повышения
качества и эффективности диагностирования автомобильных бензиновых двигателей и разработка диагностического комплекса
3.1. Предпосылки применения экспертной системы.
3.2. Структура экспертной системы
3.3. Проектирование экспертной системы метода
диагностирования бензиновых двигателей.
3.4. Комплекс для диагностирования на основе
экспертной системы.
3.5. Расчт интегральных показателей неисправностей .
3.6. Разработка программного обеспечения на основе
экспертной системы диагностирования бензиновых двигателей.
3.7. Теоретические положения по определению экономической эффективности внедрения
диагностического комплекса.
3.8. Расчт экономической, эффективности внедрения
диагностического комплекса.
3.9. Выводы
Основные результаты и выводы.
Библиографический список.
ПРИЛОЖЕНИЯ
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В процессе обработки результатов измерений получают зависимость угловой скорости коленчатого вала по углу его поворота в пределах цикла работы двигателя, сравнивают эту величину с эталонным значением и делают заключение о техническом состоянии двигателя (рис. Данные методы хоть и могут быть использованы для определения технического состояния цилиндро-поршневой группы и газораспределительного механизма, но они не пригодны для определения конкретных неисправностей, так как, к примеру, на ускорение в конкретном цилиндре может влиять неисправная свеча зажигания, топливная форсунка, неправильный тепловой зазор клапана и многие другие элементы двигателя. Методы с измерением электрических параметров. Метод с измерением электрических параметров, описанный в [], основан на измерении резонансных частот, электромагнитного излучения, сдвигов фронтов импульсных сигналов, фаз гармонических сигналов и субгармонических колебаний в автомобильных датчиках. Учитывая также изменение амплитудно-частотных характеристик, соотношений падающей волны и отраженной, эффекта дифференцирования сигналов и реакцию введенного параметрического датчика. Реализация диагностирования сбоев датчиков построена по следующему алгоритму (рис. Это делает данный метод универсальным относительно обнаружения и регистрации сбоев в автомобильных датчиках и позволяет диагностировать скрытые дефекты в виде сбоев на ранней стадии их возникновения. Рис. Алгоритм диагностирования датчиков автомобиля: 1 - микроконтроллер, 2 - исполнительные механизмы, 3 - двигатель, 4 - автомобильные датчики, 5 -бесконтактный датчик сбоев, 6 - параметрический датчик, 7 - блок совпадений, 8 - блок определения задержки сигналов, 9 - многоуровневый, компаратор, - блок свето-звукоиндикации. Однако данный метод ограничивается возможностями диагностирования механической части двигателя, поэтому не относится к комплексному диагностированию для определения конкретных неисправностей. Существуют также методы измерения электрических параметров [] при диагностировании электрического и электронного оборудования автомобилей. Эти методы основаны на моделях искусственного интеллекта, а конкретно - на искусственных нейронных и нейронно-нечётких сетях. При этом структура сетевых моделей выбрана в виде многоуровневых персептронов. V . Методы с измерением параметров отработавших газов. Для измерения параметров отработавших газов запатентован метод [0] диагностирования, предназначенный для выявления нарушений в работе двигателей с непосредственным впрыском топлива и позволяющий более точно диагностировать двигатель. В её: основу положен избирательный блок, два детектора условий1 сгорания рабочей смеси и решающий блок (рис. Рис. Избирательный блок системы в. Решающий блок определяет возникновение нарушений в. Известен также метод измерения состава отработавших газов [] при помощи автомобильного газоанализатора, используемого в составе мотор-тестера при комплексном диагностировании автомобиля. Недостатком данных методов является то, что они не позволяют комплексно диагностировать двигатель и его системы, так как основное внимание уделяется контролю только за топливной системой. Методы с измерением параметров ЭСУД. Методы измерения параметров электронной системы управления двигателем рассмотрены в [, , , 0]. Заключаются они в измерении значений различных диагностических параметров ЭСУД и дополнительных измерительных датчиков, устанавливаемых на автомобиль с целью измерения физических величин, подлежащих комплексному анализу. Однако данные методы позволяют только произвести измерение диагностических параметров, а не определить конкретную неисправность. Методы, рассмотренные в [9, , 8, , , 3, 2, 1, 0, , 4, 6, 3, 1, 4, 4, 5, 4, 5, 9, 9, 6, 7, 3, 9], предусматривают, что диагностирование электронных и механических элементов автомобиля возможно при наличии; по меньшей мере, одного электронного блока управления, с помощью которого регистрируются входные и выходные сигналы, характеризующие режим работы с учётом определённых значений диагностических параметров.