Выбор структурных и диагностических параметров изделий и систем электрооборудования для оценки их технического состояния

При выборе диагностических параметров изделия или системы электрооборудования руководствуются следующими принципами. Первый принцип заключается в том, что структурные и выходные диагностические объекта должны обеспечивать оценку его технического состояния без разборки. А это означает, что диагностическим параметром становятся выходные рабочие процессы изделия или системы. К таким диагностическим параметрам можно отнести вторичное напряжение катушки зажигания, длительность искрового разряда на свечах зажигания, ток электростартера при полном торможении якоря и другие электрические характеристики.

Вторым принципом является однозначность диагностического параметра, т. е. в процессе эксплуатации за определенный пробег автомобиля или за определенное количество часов работы двигателя трактора параметр изменяется монотонно, а не скачкообразно.

Третьим принципом является стабильность диагностического параметра, что означает нахождение конструктивного параметра изделия внутри заданного точностного интервала изменения параметра. Примером может служить выходное напряжение генераторной установки, пределы изменения которого определяет регулятор напряжения.

Четвертым принципом выбора диагностического параметра является его чувствительность, т. е. изменение его приращения при изменении конструктивного параметра изделия в процессе расходования своего ресурса должно принимать положительное значение.

Пятым принципом является информативность диагностического параметра. Это комплексное свойство, объединяющее все предыдущие и характеризующее снятие неопределенности при определении технического состояния объекта диагностирования. Оно сводит к минимуму возможность принять фактически неисправный по техническому параметру объект диагностирования за исправный (ошибка первого рода) и наоборот (ошибка второго рода), используя выбранный диагностический параметр.

Поэтому сложилась определенная система выбора диагностического параметра изделий и систем электрооборудования в следующем порядке:

  • • выявляют наиболее часто повторяющиеся отказы и повреждения по данным подконтрольной эксплуатации или по результатам эксплуатации;
  • • анализируют причинно-следственные связи неработоспособных или исправных элементов изделия и его выходных параметров;
  • • составляют блок-схему причинно-следственных связей по цепи: агрегат или сборочная единица — сопряжение или элемент — структурный параметр — характер неисправности — симптом — диагностический параметр.

На рис. 3.9 представлена конструкция датчика-распределителя, которую можно представить структурной схемой на рис. 3.10.

Уровни поиска неисправностей определяют по следующей схеме:

  • 1 агрегат или сборочные единицы, из которых состоит диагностируемая система электрооборудования;
  • 2 сопряжение или элемент агрегата или его сборочных единиц, подвергаемых в процессе эксплуатации воздействию дестабилизирующих факторов (например, температура, влажность и вибрация);
  • 3 структурные параметры, характеризующие исправность или работоспособность элементов или сопряжений изделий;
  • 4 возможные состояния неисправности и неработоспособности;
  • 5 симптомы состояний неисправности и неработоспособности;
  • 6 возможные диагностические параметры, чувствительные к изменению структурных параметров.
Конструктивная схема датчика-распределителя типа 40.3706

Рис. 3.9. Конструктивная схема датчика-распределителя типа 40.3706:

I — муфта; 2 — корпус; 3 — вакуумный регулятор; 4 — тяга вакуумного регулятора; 5, 7 — крышка вакуумного регулятора; 6, 15 — пружина; 8 — штуцер для подвода разрежения во всасывающем патрубке двигателя; 9 — диафрагма; 10 — сальник;

II — грузики центробежного регулятора; 12 — ведущая пластина центробежного регулятора; 13 — валик с ведущей пластиной центробежного регулятора; 14 — ведомая пластина с замыкателем датчика Холла; 16 — датчик Холла; 17 — опорная пластина датчика Холла с подшипником; 18 — шайба крепления проводов датчика Холла; 19 — держатель переднего подшипника валика; 20 — держатель переднего подшипника валика в сборе с опорной пластиной датчика Холла; 21 — защитная

перегородка; 22 — ротор; 23 — высоковольтная крышка

Блок-схема причинно-следственных связей и уровни поиска неисправностей датчика-распределителя бесконтактной системы зажигания (пояснение

Рис. 3.10. Блок-схема причинно-следственных связей и уровни поиска неисправностей датчика-распределителя бесконтактной системы зажигания (пояснение

см. в тексте)

Рассмотрим блок-схему уровней поиска неисправностей и причинно-следственных связей на примере датчика-распределителя бесконтактной системы зажигания (рис. 3.9).

  • 1-й уровень:
  • 1— 1 — высоковольтная крышка; 1—2— корпус датчика распределителя; 1—3 центробежный автомат; 1—4 вакуумный автомат; 1—5 датчик Холла и опорная пластина датчика;
  • 2- й уровень:
  • 2—1 сопряжение высоковольтная крышка — уголек; 2—2 — сопряжение уголек — ротор; 2—3 —сопряжение ротор — помехоподави- тельный резистор; 2—4 — сопряжение держатель переднего подшипника валика — валик; 2—5 — сопряжение валик распределителя — ведомая пластина центробежного автомата; 2—6 — сопряжение валик распределителя — муфта; 2—7— сопряжение ведущая пластина центробежного автомата — грузики; 2—8 — сопряжение грузики центробежного автомата — пружины; 2—9 — сопряжение ось грузика на ведомой пластине — грузик; 2—10 — сопряжение опорная пластина с подшипником — держатель переднего подшипника валика; 2—11 — сопряжение тяга вакуумного автомата — диафрагма вакуумного регулятора; 2—12 — сопряжение диафрагма — пружина вакуумного регулятора; 2—13 — сопряжение — пружина — крышка вакуумного автомата; 2—14 — сопряжение корпус распределителя — сальниковое уплотнение; 2—15 — сопряжение муфта — штифт; 2—16 — сопряжение датчик Холла — замыкатель; 2—17— сопряжение датчик Холла — провод с разъема;
  • 3-й уровень:
  • 3— 1 — сопротивление уголька; 3—2 — сопротивление помехопо- давительного резистора; 3—3 — сопротивление изоляции высоковольтной крышки; 3—4 — сопротивление изоляции ротора; 3—5 — упругость пружин центробежного регулятора; 3—6 — величина зазора между осью грузика и осью; 3—7— упругость пружины вакуумного автомата; 3—8 — величина люфта в переднем подшипнике распределителя; 3—9 — величина люфта валика в подшипнике скольжения корпуса распределителя; 3—10 — величина зазора между муфтой и корпусом; 3—11 — форма выходного напряжения сигнала датчика Холла; 3—12 — величина люфта подшипника в держателе переднего подшипника валика;
  • 4- й уровень:
  • 4— 1 — увеличение сопротивления уголька или обрыв; 4—2 — сгорание помехоподавительного резистора; 4—3 — трещины высоковольтной крышки или ее прогар; 4—4 — загрязнение высоковольтной крышки; 4—5 — загрязнение ротора; 4—6— пробой ротора; 4—7— износ переднего подшипника валика; 4—8 — заедание грузиков центробежного автомата; 4—9 — износ посадочного места муфты на распределительном валу; 4—10— повреждение диафрагмы вакуумного автомата; 4—11 — ослабление пластины вакуумного регулятора; 4—12 — заедание подшипника в неподвижной пластине датчика; 4—13 — течь масла через сальник; 4—14 — сгорание микросхемы датчика Холла;
  • 5- й уровень:
  • 5—1 уменьшение вторичного напряжения системы зажигания;
  • 5— 2 — отклонение угла опережения зажигания от нормы; 5—3 — перебои искрообразования на свечах зажигания;
  • 6- й уровень:
  • 6—1 вторичное напряжение на свечах зажигания при работающем двигателе; 6—2 — длительность искрового разряда при работающем двигателе; 6—3 — угол опережения зажигания.

Параметры шестого уровня определяют непосредственно на автомобиле без разборки и снятия датчика-распределителя с двигателя. Величины измеренных параметров сравнивают с нормами и определяют конкретную неисправность по осциллограммам на экране мотор-тестера.

Порядок диагностирования устанавливают таким, чтобы по минимальному перечню замеренных параметров установить техническое состояние изделия или системы и в случае их неработоспособности локализовать неисправные элементы или сопряжения, обнаружить нарушение регулировки.

Алгоритмы диагностирования изделий и систем электрооборудования составляют исходя из анализа его структурной схемы надежности. При этом системы электроснабжения, пуска и зажигания имеют последовательную надежностную схему соединений элементов, при которой отказ любого из них вызывает отказ системы в целом. Например, отказ выпрямительного диода моста генератора приводит к отказу всей генераторной установки, так как напряжение на выходе ее не будет соответствовать норме. В табл. 3.6 показаны последовательные схемы соединений в системе электроснабжения, пуска и зажигания и присущие им неисправности систем при отказе одного из их элементов.

Элементы системы освещения и световой сигнализации, информации и вспомогательного оборудования соединены по параллельной схеме, при которой отказ какого-либо элемента системы не приведет к отказу всей системе. Например, отказ электродвигателя отопителя не нарушает работоспособности всей системы электропривода, т. е. движение автомобиля не затруднено. В таблице 3.6 показаны неисправности элементов систем, соединенных по параллельной схеме соединений.

Разделение схем соединения элементов диагностируемых систем на последовательную и параллельную позволяет определить оптимальный алгоритм проверки на мотор-тестерах, облегчить анализ работоспособного и неработоспособного состояния системы, выбрать порядок технологических операций текущего ремонта. Кроме того, знание, к какому типу надежной схемы относится система, позволяет сократить время поиска неисправностей с помощью контрольной лампы, если отказ произошел во время транспортного процесса. Таким образом, диагностирование изделий и систем позволяет определить степень работоспособности на момент проведения проверки и выявить отдельные дефекты, их характер и местонахождение.

Таблица 3.6. Схема надежности при последовательном соединения элементов системы электрооборудования

Неисправность системы

Неисправность элемента системы

Способ устранения

Система электроснабжения

Нет зарядного тока

Обрыв обмотки возбуждения

Генератор направляют на ремонт

Пробой диодов выпрямительного моста

Замена диодного моста, текущий ремонт

Пробой фазной обмотки на «массу»

Генератор направляют в ремонт

Отказ регулятора напряжения

Замена регулятора напряжения

Выходное напряжение выше нормы

То же

Меняют регулятор напряжения

Повышенный механический шум от генератора при работе

Отказ подшипника

Ремонт генератора со снятием с двигателя

Система пуска

Коленчатый вал двигателя не вращается при включенном стартере

Разряжена АКБ

АКБ заряжают или ремонтируют

Отказ привода стартера

Привод меняют или ремонтируют

Пробой обмотки якоря

Стартер ремонтируют со снятием с двигателя

Отказ тягового реле

Меняют или ремонтируют реле

Коленчатый вал двигателя вращается с повышен- ным механическим шумом

Заело муфту привода на валу якоря

Муфту привода и вал ремонтируют

Поломка шестерни привода стартера

Стартер ремонтирую со снятием с двигателя

Окончание табл. 3.6

Неисправность системы

Неисправность элемента системы

Способ устранения

Система зажигания

Двигатель не развивает мощности и работает неустойчиво

Вышла из строя свеча зажигания

Меняют свечу зажигания после ее визуального осмотра и проверки на стенде

Двигатель не развивает мощности и работает с перебоями

Заело грузики центробежного автомата опережения угла

Ремонтируют датчик-распределитель со снятием с двигателя

Пробой высоковольтных крышек распределителя или катушки зажигания

Меняют крышку распределителя или катушку зажигания

Двигатель не запускается при вращении его стартером

Нет высокого напряжения на свечах зажигания из-за пробоя помехопода- вительного резистора

Меняют бегунок распределителя в распределителе или катушку зажигания

Вышли из строя свечи зажигания

Меняют свечи зажигания

Пробой обмоток катушки зажигания или транзисторного коммутатора

Меняют отказавшие изделия на новые

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >