Реферат: 1 Описание объекта диагностирования

Содержание


Введение……………………………………………………………………………...3

1 Описание объекта диагностирования…………………………………………….4

1.1 Функциональная схема и описание работы объекта диагностирования…….4

1.2 Анализ диагностических параметров объекта диагностирования………….14

2 Диагностическое оборудование (устройства, приборы) для оценки технического состояния объекта диагностирования……………………………………….....15

3 Разработка таблицы состояний………………………………………………….16

3.1 Методика построения таблицы состояний……………………………………16

3.2 Построение структурной и логической модели объекта диагностирования.17

3.3 Построение таблицы состояний……………………………………………….19

4 Алгоритмизация процесса диагностирования……………………………….....20

4.1 Разработка алгоритма оценки вида технического состояния……………..…20

4.2 Разработка алгоритма поиска отказа……………………………………….…20

5 Технология диагностирования…………………………………………………..24

5.1 Нормирование трудоемкости операций………………………………………24

5.2 Технологическая карта на диагностирование…………………………….…..27

Заключение……………………………………………………………………….…28

Список литературы…………………………………………………………………29

Приложение


Введение.


Контрольно-диагностические работы служат для определения технического состояния автомобиля, его агрегатов и узлов и являются элементами управления технологическими процессами обслуживания и ремонта подвижного состава. Объем контрольно-диагностических работ для современных автомобилей составляет по отношению к объему исполнительной части около 30%.

При диагностировании выявляют автомобили, техническое состояние которых не отвечает требованиям безопасности движения, а перед ТО определяют потребность устранения неисправностей или проведения ремонта, контролируют качество ТО и ТР, определяют возможность исправной работы агрегатов и механизмов автомобиля в предстоящем межконтрольном пробеге, собирают и обрабатывают информацию, необходимую для управления производством

Целью данной курсовой работы является разработка системы диагностирования тормозной системы автомобиля ВАЗ-2105

Тормозная система автомобиля ВАЗ-2105 по своему назначению и выполняемым функциям разделяется на рабочую, запасную и стояночную. Рабочая тормозная система обеспечивает регулирование скорости автомобиля и его остановку с необходимой эффективностью, запасная остановку автомобиля с необходимой эффективностью при выходе из строя рабочей тормозной системы, а стояночная служит для удержания стоящего автомобиля. Ее можно использовать и как аварийную при выходе из строя рабочей или запасной тормозных систем. Рабочая тормозная система имеет двухконтурный раздельный гидравлический привод на тормозные механизмы передних и задних колес, что значительно повышает безопасность движения автомобиля. При отказе одного из контуров другой используется в качестве запасной тормозной системы, т. е. она является частью рабочей тормозной системы.


^ 1 Описание объекта контроля.

Функциональная схема и описание работы объекта контроля.


Привод тормозов. Гидравлический привод включает в себя тормозную педаль 31, вакуумный усилитель 32, главный цилиндр 2 гидропривода тормозов, бачок 7, регулятор 10 давления задних тормозов, колесные (рабочие) цилиндры тормозных механизмов, трубопроводы и шланги. Педаль тормоза шарнирно соединена с толкателем вакуумного усилителя и в исходное положение возвращается усилием оттяжной пружины. В этом положении упор педали упирается в буфер выключателя стоп-сигнала.



^ Рисунок 1.1 – Схема привода тормозов:

1 - диск тормоза; 2 - главный цилиндр гидропривода тормозов; 3 - трубопровод контура привода передних тормозов; 4 - защитный кожух переднего тормозного механизма; 5 - суппорт переднего тормоза; 6 - наконечник с трубопроводом; 7 - бачок главного цилиндра; 8 - трубопровод контура привода задних тормозов; 9 - колесный цилиндр заднего тормоза; 10 - регулятор давления задних тормозов; 11 - рычаг привода регулятора давления; 12 - колодка тормозного механизма; 13 - рычаг ручного привода колодок; 14 - стойка рычага привода регулятора давления; 15 - кронштейн крепления оболочки троса; 16 - задний трос; 17 - контргайка; 18 - регулировочная гайка; 19 - втулка; 20 - направляющая заднего троса; 21 - направляющий ролик; 22 - передний трос; 23 - возвратный рычаг привода стояночного тормоза; 24 - кронштейн рычага привода стояночного тормоза; 25 - защелка рычага; 26 - упор включателя контрольной лампы стояночного тормоза; 27 - тяга защелки рычага; 28 - рычаг привода стояночного тормоза; 29 - кнопка рычага привода стояночного тормоза; 30 - выключатель стоп - сигнала; 31 - педаль тормоза; 32 - вакуумный усилитель.

^ Бачок гидроцилиндра двухсекционный, изготовлен из полупрозрачной пластмассы, что обеспечивает визуальный контроль за уровнем жидкости. В нижней части корпуса бачка имеется два наконечника для подсоединения шлангов. На заливную горловину бачка навернута крышка 5, которая поджимает корпус 3 клеммного устройства и отражатель 7 к торцу горловины. В корпусе 3 смонтировано устройство для контроля уровня жидкости в бачке. Оно состоит из поплавка 8, на штоке которого расположен подвижный контакт 2, и неподвижного контакта 1, закрепленного в пластмассовом корпусе 3. При понижении уровня жидкости поплавок опускается, контакты замыкают цепь контрольной лампы, и она загорается. В центральном отверстии корпуса клеммного устройства установлен толкатель 4, при нажатии на который проверяется работоспособность цепи контрольной лампы при полном уровне жидкости в бачке.



^ Рисунок 1.2 – Бачок главного цилиндра:

1 - неподвижный контакт; 2 - подвижный контакт; 3 - корпус клеммного устройства; 4 - толкатель для проверки исправности устройства контроля уровня жидкости; 5 - крышка бачка; 6 - корпус контактного устройства; 7 - отражатель; 8 - поплавок.


^ Регулятор давления включен в привод задних тормозов для того, чтобы не допускать повышения давления в этом контуре при уменьшении нагрузки на заднюю ось колес. Иначе возможна блокировка задних колес и их юз. Регулятор давления крепится двумя болтами с пружинными шайбами к кронштейну кузова, причем одно отверстие в кронштейне выполнено овальным, что позволяет регулировать положение регулятора давления. В действие регулятор давления приводится торсионным рычагом 1. В корпус регулятора давления ввернуты штуцеры двух трубопроводов: нижнего для подвода жидкости от главного цилиндра, верхнего для подачи жидкости к колесным цилиндрам задних тормозов. Поршень 9 регулятора давления на выходе из корпуса уплотнен кольцом 8, расположенным в металлической обойме. Это кольцо поджато к нижней части корпуса пружиной 7. Верхний конец пружины упирается в плавающую тарелку 5 и через нее в заплечики поршня. Пружина стремится поджать поршень до упора его в пробку 2. которая ввернута в корпус регулятора давления. Под пробку установлена уплотнительная прокладка. Втулка 3 свободно надета на головку поршня. Она ограничивает подъем уплотнителя 4 вверх к головке поршня.



^ Рисунок 1.3 - Регулятор давления:

1 - рычаг привода регулятора давления; 2 - пробка корпуса регулятора давления; 3 - втулка; 4 - уплотнитель головки поршня; 5 - тарелка пружины; 6 - корпус регулятора давления; 7 - пружина; 8 - уплотнительное кольцо поршня; 9 - поршень регулятора давления; 10 - ось рычага; 11 - пластина рычага.


^ Вакуумный усилитель уменьшает усилие, прикладываемое к педали тормоза при торможении. Он крепится к пластине кронштейна педалей сцепления и тормоза на четырех шпильках гайками.



^ Рисунок 1.4 - Главный цилиндр и вакуумный усилитель:

1 - наконечник с трубопроводом; 2 - тарелка пружины уплотнительного кольца; 3 - штуцер; 4 - стопорная шайба; 5 - уплотнительная прокладка; 6 - распорное кольцо; 7 - корпус вакуумного клапана; 8 - вакуумный клапан; 9 - обойма уплотнителя штока; 10 - уплотнитель штока; 11 - шток; 12 - возвратная пружина корпуса клапана; 13 - диафрагма; 14 - крышка корпуса вакуумного усилителя; 15 - корпус клапана вакуумного усилителя; 16 - буфер штока; 17 - наружная оболочка шланга; 18 - нитяная оболочка; 19 - внутренняя оболочка; 20 - упорная пластина поршня; 21 - поршень клапана; 22 - уплотнитель крышки корпуса вакуумного усилителя; 23 - клапан вакуумного усилителя; 24 - защитный чехол корпуса клапана; 25 - воздушный фильтр; 26 - толкатель клапана вакуумного усилителя; 27 - корпус вакуумного усилителя; 28 - регулировочный болт; 29 - поршень привода передних тормозов; 30 - возвратная пружина поршня; 31 - упорная шайба; 32 - поршень привода задних тормозов; 33 - ограничительный винт поршня; 34 - уплотнительное кольцо; 35 - пружина уплотнительного кольца; 36 - пробка корпуса главного цилиндра.

^ Главный цилиндр 2 гидропривода тормозов крепится на двух шпильках к вакуумному усилителю. Сверху в его корпусе выполнены три резьбовых отверстия для штуцеров трубопроводов, отводящих жидкость в контуры привода передних и задних тормозов, и два гнезда, в которых крепятся стопорными шайбами штуцеры, соединенные шлангами с бачком гидропривода тормозов. Внутреннее цилиндрическое отверстие цилиндра обработано с большой точностью и высокой чистотой поверхности. С одной стороны полость цилиндра закрыта резьбовой пробкой. В цилиндре последовательно установлены два поршня, один из которых приводит в действие задние тормоза, другой - передние. В исходном положении поршня распорное кольцо, упираясь в стопорный винт, отводит уплотнительное кольцо от торца канавки. При этом через образовавшийся зазор рабочая полость цилиндра сообщается с бачком гидропривода тормозов. Канавка переднего уплотнительного кольца через радиальное отверстие и осевой канал в поршне сообщается с рабочей полостью цилиндра. Поэтому, когда в рабочей полости увеличивается давление жидкости, уплотнительное кольцо плотнее прижимается к зеркалу цилиндра. Последовательное расположение поршней в цилиндре обеспечивает раздельный привод передних и задних тормозов.

^ Тормозные механизмы колес смонтированы непосредственно в колесах автомобиля. Они предназначены для создания сопротивления движению автомобиля. Тормозной механизм переднего колеса дисковый. Он состоит из суппорта 5 в сборе с рабочими цилиндрами, двух тормозных колодок, пальцев крепления колодок и трубопроводов. Суппорт отлит из высокопрочного чугуна. Он крепится к фланцу поворотного кулака вместе с защитным кожухом и поворотным рычагом. В суппорте выполнены радиусный паз для размещения тормозного диска и два поперечных паза, в которых расположены тормозные колодки. В приливах суппорта имеются два окна с направляющими пазами, в которых установлены два противолежащих колесных цилиндра. Точное расположение цилиндров относительно суппорта обеспечивается пружинными фиксаторами. При установке цилиндра в паз суппорта фиксатор под действием пружины заходит в специальный боковой паз суппорта. Корпус рабочего цилиндра отлит из алюминиевого сплава. В цилиндре расположен стальной полый поршень, уплотненный резиновым кольцом. Оно расположено в канавке цилиндра и служит не только для уплотнения зазора, но и для возврата поршня в исходное положение при растормаживании. Полость цилиндра защищена от загрязнения резиновым колпачком, наружная кромка которого удерживается на буртике цилиндра, а внутренняя кромка охватывает посадочный поясок поршня. Рабочие полости цилиндров соединены между собой трубкой. Во внешний цилиндр ввернут штуцер для прокачки привода передних тормозов, во внутренний - штуцер для подвода жидкости. Поршни упираются в тормозные колодки, на которые наклеены фрикционные накладки. Колодки установлены на направляющих пальцах, которые удерживаются от осевого смещения шплинтами, а чтобы не было вибраций колодок на пальцах, применяются пружины, прижимающие колодки к пальцам. Под головки пальцев установлены пружины. При торможении поршни под давлением жидкости выдвигаются из колесных цилиндров и увлекают за собой уплотнительные кольца, которые при этом скручиваются. При растормаживании, когда давление в приводе падает, поршни за счет упругой деформации колец вдвигаются обратно в цилиндры. При этом накладки тормозных колодок будут находиться в легком соприкосновении с тормозным диском. При износе накладок, когда зазор в тормозном механизме увеличивается, в приводе создается большее давление жидкости, чтобы создать тормозной момент. Под действием давления жидкости поршни проскальзывают относительно колец и занимают новое положение в цилиндрах, которое обеспечивает оптимальный зазор между диском и колодками.



^ Рисунок 1.5 - Тормозной механизм переднего колеса:

1 - диск тормоза; 2 - защитный кожух; 3 - штуцер для прокачки привода тормозного механизма; 4 - соединительная трубка цилиндров; 5 – шплинт; 6 - фиксатор цилиндра; 7 - палец крепления колодок тормоза; 8 - уплотнительное кольцо поршня; 9 – поршень; 10 - защитный колпачок поршня; 11 - фрикционная накладка колодки; 12 - пружины пальцев крепления колодок; 13 - колесный цилиндр; 14 - прижимная пружина колодки; 15 - тормозные колодки; 16 - суппорт тормозного механизма.


Тормозной механизм заднего колеса - барабанный, смонтирован на опорном щите, который крепится болтами к фланцу балки заднего моста. К нижней части щита двумя заклепками крепится пакет пластин, из которых пластина является опорной для колодок, а пластины ограничивают осевое перемещение нижней части колодок. В верхней части щита крепится двумя болтами колесный цилиндр. Снаружи в резьбовое отверстие цилиндра ввернуты штуцер для прокачки привода тормозов и штуцер трубки подвода жидкости в цилиндр. С обеих сторон в цилиндр установлены поршни с уплотнительными кольцами, которые прижимаются к торцу поршней пружиной через опорные чашки. В поршни запрессованы упоры, в прорези которых заходят верхней частью колодки. Полость колесного цилиндра предохраняется от загрязнения резиновыми колпачками, которые надеваются внутренней кромкой на поршни, а наружной на корпус цилиндра. Тормозные колодки стянуты пружинами, которые поджимают колодки к нижней опоре и упорам поршней колесного цилиндра. Вследствие нежесткого соединения колодок со щитом тормоза, они самоустанавливаются в момент соприкосновения с тормозным барабаном, что улучшает эффективность торможения и приводит к более равномерному износу накладок.



^ Рисунок 1.6 - Тормозной механизм заднего колеса:

1 - тормозная колодка; 3 - рычаг привода стояночного тормоза; 4 - палец рычага привода колодок; 5 - корпус колесного цилиндра; 6 - упорный винт; 7 - упорное кольцо; 8 - сухари; 9 - опорная чашка; 10 - пружина; 11 - уплотнительное кольцо поршня; 12 - поршень цилиндра; 13 - штуцер для прокачки привода заднего тормоза; 14 - штуцер трубки подвода тормозной жидкости; 15 - упор колодки; 16 - защитный колпачок колесного цилиндра; 17 - верхняя стяжная пружина колодок; 18 - распорная планка тормозных колодок; 19 - оболочка троса; 20 - опорный щит тормозного механизма; 21 - нижняя стяжная пружина колодок; 22 – заклепка крепления опорной и направляющей пластин колодок; 23 - направляющая пластина; 24 - задний трос привода стояночного тормоза; 25 - пружина заднего троса; 26 - наконечник заднего троса.

Для автоматического регулирования зазора между колодками и барабаном на колодках смонтированы специальные устройства. Каждое из них состоит из оси, приваренной к оси тормоза, и фрикционного элемента. Ось проходит через овальное отверстие ребра колодки. На оси установлены с зазором две свинченные между собой втулки. Между фланцами втулок расположена пружина, ее опорные чашки и две фрикционные шайбы, которые зажимают ребро колодки с определенным усилием. Это усилие таково, что стяжные пружины не могут сместить колодки относительно фрикционных шайб, несмотря на овальные отверстия в ребрах колодок. Но при износе накладок. когда водителю приходится увеличивать усилие на педаль тормоза, увеличивается давление в контуре привода задних тормозов, поршни перемещают колодки относительно фрикционных шайб, прижимая колодки к барабану. При этом колодки займут новое положение относительно барабана. При дальнейшем торможении колодки будут перемещаться на величину зазора между втулкой и осью. Этот зазор обеспечивает плотное прижатие колодок к барабану и необходимый тормозной момент. При растормаживании колодки отводятся от барабана стяжными пружинами на величину зазора между втулкой и осью.

^ Описание работы тормозов. Когда система расторможена и педаль тормоза под действием пружины 32 оттягивается до упора в выключатель 34 стоп-сигнала, то вместе с педалью оттягивается толкатель 31 с поршнем 26 вакуумного усилителя. Корпус 20 клапана и шток 17 отжаты пружиной 19 в крайнее заднее положение. При таком положении между головкой клапана 27 и седлом клапана образуется зазор, так как поршень отжимает клапан от седла. Вакуумная полость А через канал В, зазор между седлом и клапаном и далее через канал С сообщается с атмосферной полостью D. Поэтому при работающем двигателе разрежение из впускной трубы через клапан 18 передается в полость А и через каналы и зазоры в полость D. Поршни 11 и 15 главного цилиндра под действием возвратных пружин отжаты в заднее крайнее положение до упора в стопорные винты 8, отжимают уплотни- тельные кольца 9 от торца канавки поршня и через образовавшиеся зазоры рабочие полости цилиндра сообщаются с бачком гидроцилиндра и трубопроводами высокого давления. Таким образом, в приводе тормозов давление отсутствует. Поэтому поршни 4 под действием упругой деформации уплотнительных колец 3 отводятся внутрь цилиндров и не оказывают давления на тормозные колодки передних тормозов, которые будут находиться в легком соприкосновении с поверхностью тормозного диска. При движении автомобиля без торможения, то есть когда в гидравлическом приводе нет давления, поршень 36 под действием пружины 40 и торсионного рычага 42 поднят вверх до упора в пробку 35. Поэтому полости корпуса, находящиеся над головкой поршня и под ней, свободно сообщаются. Это открывает свободный проход жидкости к колесным цилиндрам задних тормозов. Но так как нет давления во всем приводе, тормозные колодки 43 отжаты от барабанов.



^ Рисунок 1.7 - Схема работы тормозов:

1 - диск тормозного механизма; 2 - тормозная колодка переднего тормоза; 3 - уплотнительное кольцо поршня; 4 - поршень колесного цилиндра; 5 - колесный цилиндр переднего тормоза; 6 - тормозной шланг контура привода передних тормозов; 7 - палец крепления тормозных колодок; 8 - ограничительный винт хода поршня; 9 - уплотнительное кольцо; 10 - упорная чашка; 11 - поршень привода задних тормозов; 12 - пружина уплотнительного кольца; 13 - втулка; 14 - корпус главного цилиндра; 15 - поршень привода передних тормозов; 16 - уплотнитель; 17 - шток; 18 - вакуумный клапан; 19 - возвратная пружина корпуса клапана; 20 - корпус клапана; 21 – диафрагма; 22 - корпус вакуумного клапана; 23 - крышка корпуса вакуумного усилителя; 24 - буфер штока; 25 - упорная пластина поршня; 26 - поршень; 27 - клапан вакуумного усилителя; 28 - пружина клапана; 29 - возвратная пружина клапана; 30 - воздушный фильтр; 31 - толкатель клапана; 32 - оттяжная пружина педали; 33 - наконечник выключателя стоп-сигнала; 34 - выключатель стоп-сигнала; 35 - пробка корпуса регулятора давления; 36 - поршень регулятора давления; 37 - втулка корпуса; 38 - уплотнитель головки поршня; 39 - тарелка пружины; 40 - пружина поршня; 41 - уплотнительное кольцо поршня регулятора давления; 42 - рычаг привода регулятора давления; 43 - колодка заднего тормоза; 44 - стяжная пружина колодок; 45 - поршень колесного цилиндра заднего тормоза; 46 - распорная пружина поршней; 47 - уплотнители поршней колесного цилиндра; 48 - педаль тормоза; А - вакуумная полость; В - канал, соединяющий вакуумную полость с внутренней полостью клапана; С - канал, соединяющий внутреннюю полость клапана с атмосферной полостью; D - атмосферная полость; К – шланг, соединяющий вакуумный усилитель с впускной трубой двигателя; I - педаль не нажата; II - торможение; III - нажатие на педаль приостановлено; IV - растормаживание.


При торможении, когда водитель нажимает на тормозную педаль, толкатель 31 перемещает поршень 26. Вслед за поршнем перемещается под действием пружины 28 клапан 27 до упора в седло корпуса клапана. При перекрытии седла полости А и D разобщаются. При дальнейшем перемещении поршня 26 между ним и буртиком клапана 27 образуется зазор, через который полость D сообщается с атмосферой. Наружный воздух поступает в полость D через воздушный фильтр 30, через зазор между толкателем и клапаном и далее через канал С. Атмосферный воздух создает давление на диафрагму 21. За счет разности давления в полостях А и D, а также силы нажатия на педаль тормоза, корпус клапана перемещается вместе со штоком 17, который в свою очередь воздействует на поршень 15 главного цилиндра. Сила, воздействующая на корпус клапана, зависит от степени разрежения во впускной трубе двигателя и от силы, прикладываемой к педали тормоза. При перемещении поршня 15 распорная втулка 13 отходит от стопорного винта 8 и уплотнительное кольцо 9 прижимается пружиной 12 к торцу канавки поршня. Таким образом, компенсационный зазор перекрывается и происходит разобщение полостей цилиндра и бачка. Поэтому при дальнейшем перемещении поршня 15 в рабочей полости привода передних тормозов создается давление жидкости, которое через трубопроводы и шланги передается к колесным цилиндрам передних тормозов. Оно же воздействует и на плавающий поршень 11, который, перемещаясь, создает давление в приводе задних тормозов. Под увеличивающим давлением жидкости в рабочих полостях передние уплотни- тельные кольца поршней распираются и начинают плотнее прилегать к поверхности цилиндра и к торцу канавок, улучшая уплотнение поршней в цилиндре. Под давлением жидкости выдвигаются поршни 4 и 44 колесных цилиндров передних и задних тормозов, прижимая колодки к тормозному диску 1 и к барабану. Создавшиеся тормозные моменты затормаживают вращение передних и задних колес. При этом перераспределяется нагрузка по осям автомобиля: на переднюю ось нагрузка увеличивается, на заднюю - уменьшается. Это приводит к поднятию задка кузова, то есть расстояние между балкой заднего моста и кузовом увеличивается. При этом короткое плечо рычага 42 опускается, и поршень 36 регулятора давления под давлением жидкости начинает опускаться, сжимая пружину 40. В момент полного торможения происходит максимальное перемещение нагрузки с задней оси на переднюю и наибольший подъем кузова. Сцепление колес с дорогой ухудшается, давление торсионного рычага 42 на поршень 36 уменьшается. Вследствие большей площади торца головки поршня сила от давления Р2 жидкости опускает поршень вниз до соприкосновения головки с уплотнителем 38. Дальнейшее поступление жидкости к колесным цилиндрам задних тормозов прекращается, то есть тормозной момент на задних колесах не увеличивается, несмотря на сильное нажатие на педаль тормоза и дальнейшее увеличение давления Р,. Поэтому задние колеса не блокируются и не происходит заноса автомобиля. При освобождении педали тормоза она под действием возвратной пружины 32 возвращается в исходное положение, увлекая за собой толкатель 31 и поршень 26. Задний торец поршня прижимается к головке клапана 27, что приводит к прекращению поступления атмосферного воздуха в полость О. Затем головка клапана отходит от седла и происходит сообщение полостей А и О, т.е. давление в обеих полостях выравнивается, под действием пружины 19 корпус клапана со штоком возвращаются в исходное положение, прекращая нажатие на поршень 15 главного цилиндра. Поршни 11 и 15 под усилием возвратных пружин отжимаются в крайнее положение и упираются в стопорные винты 8. Распорные втулки отводят от торца канавок уплотнительные кольца 9, и через образовавшийся зазор рабочие полости главного цилиндра сообщаются с полостями бачка. Поршни 4 переднего тормоза отводятся от колодок за счет упругости уплотнительных колец 3, а поршни 45 заднего тормоза - сокращением стяжных пружин. При отказе контура привода задних тормозов, из-за его негерметичности, поршень 11 под давлением жидкости перемещается до упора в пробку главного цилиндра, после чего начинает возрастать давление в контуре привода передних тормозов. Вследствие свободного перемещения поршня И увеличивается свободный ход педали тормоза и действует только привод передних тормозов. При выходе из строя контура привода передних тормозов поршень 15 продвигается вперед до упора в поршень 11, после чего начинает действовать контур привода задних тормозов. Свободный ход педали тормоза также увеличивается. При повреждении любого контура загорается лампа контроля уровня жидкости, сигнализируя о падении уровня жидкости в бачке.


^ 1.2 Анализ диагностических параметров объекта диагностирования.


При диагностировании тормозной системы определяют следующие диагностические параметры:

а) Тормозной путь автомобиля. Его можно проверить двумя методами: ходовыми испытаниями и стационарными.

б) Величина максимального замедления автомобиля. Измеряется методом фиксации момента достижения максимального замедления.

в) Свободный ход педали. Оценивается методом измерения величины свободного хода при помощи специальной линейки или телескопического прибора.

г) Утечка тормозной жидкости. Метод диагностирования – осмотр состояния шлангов, штуцеров, креплений камер.

д) Время срабатывания привода тормозных механизмов колес. Измеряют время срабатывания тормозов отдельных колес.

е) Одновременность срабатывания тормозов. Измеряют разность времени срабатывания каждого тормоза.

ж) Состояние тормозных барабанов и накладок. Проверяют эллипсность и овальность тормозных барабанов.

з) Тормозные силы. Они определяются на силовых стендах путем затормаживания каждого из колес.

С учетом функциональной схемы рассматриваемого объекта определяются параметры, которые обеспечивают проверку вида технического состояния и выявление, в случае необходимости, места отказа. Эти параметры должны измеряться с помощью серийно выпускаемого оборудования или приборов и иметь хорошие характеристики по однозначности, чувствительности, информативности и стабильности. Для алгоритма поиска места отказа целесообразно использовать один, максимум – два параметра, которые бы обеспечивали оценку работоспособности всех входящих в рассматриваемый объект элементов, в случае диагностирования тормозной системы, наилучшим будет являться давление тормозной жидкости на выходе из всех элементов тормозной системы.


^ 2 Диагностическое оборудование (устройства, приборы) для оценки технического состояния объекта контроля


Для оценки технического состояния тормозной системы применяют два метода: ходовые испытания и диагностирование на силовых и инерционных тормозных стендах.

При ходовых испытаниях тормозов их эффективность проверяют по длине пути торможения и по максимальному замедлению. При 1-ом способе автомобиль разгоняют до скорости 30 км/ч на ровном сухом горизонтальном участке дороги и производят плавное торможение (при выключенном сцеплении). Тормозной путь замеряют рулеткой. При 2-ом способе проверки эффективность тормозов оценивают по максимальному замедлению, определенному деселерометром. Деселерометры бывают маятникового типа, жидкостные или с поступательно движущейся массой.

Стационарное диагностирование тормозов производится на стендах.

Силовые тормозные стенды состоят из опорновоспринимающего устройства, нагрузочного устройства и измерительного устройства. Опорновоспринимающее устройство может быть под все колеса автомобиля, под одну ось и под одно колесо. Наибольшее распространение получили двухроликовые опорновоспринимающие устройства. В качестве нагрузочного устройства применяются электрические машины переменного тока. Измерительными устройствами являются датчики давления.

Инерционные тормозные стенды могут быть площадочного либо роликового типа. К площадочным относятся платформенные, а к роликовым – ленточные тормозные стенды. На инерционных стендах необходимо предусматривать либо сменные инерционные массы, либо должна быть возможность изменять передаточные числа редуктора.


3 Разработка таблицы состояний

^ 3.1 Методика построения таблицы состояний.


Объект диагностирования рассматривается как преобразователь одних величин Y, которые вводятся в объект, - в другие величины Х, которые являются реакциями объекта. Таким образом, работу объекта диагностирования можно представить:

Х = А  Y, (3.1)

где Х, Y – векторы соответственно выходных и входных величин;

А – оператор объекта.

Если объект имеет конечное количество состояний К, то модель должна указывать изменение выходного сигнала при неизменном входном:

Х(i) = А(i)  Y, (3.2)

где А(i) – оператор объекта диагностирования в случае i-го отказа.

Объект диагностирования имеет точки контроля, если при единичном тестовом воздействии yj, называемом элементарной проверкой Пj, на выходе у объекта диагностирования имеется реакция :

, (3.3)

где - оператор объекта диагностирования или его элемента при проведении Пj –ой проверки и i-ом отказе.

Если такое уравнение будет задано для всей совокупности проверок и отказов, то это будет явная диагностическая модель объекта.

Наиболее простой формой представления модели является таблица состояний. Она строится следующим образом. Каждому отказу соответствует состояние Si. Поэтому столбцы соответствуют состояниям, а строки - Пj элементарным проверкам. В клетки таблицы (i, j) заносится результат . В первом столбце So записываются реакции объекта контроля на проверки при его исправном состоянии.

Если значения входа и выхода обозначить двойными логическими переменными, то они будут принимать значения «1», когда они допустимы, и «0» - когда не допустимы. Значения в таблице состояний будут принимать значения «0» или «1» в зависимости от состояния объекта.


^ 3.2 Построение структурной и логической модели объекта диагностирования


Построение таблицы состояний происходит в несколько этапов. Первоначально рассматривается и анализируется функциональная схема объекта диагностирования рассмотренная в пункте 1.1 и представленная на рисунке 1.1. Здесь же необходимо принять решение о необходимости включения в формируемую логическую модель каждого из элементов функциональной схемы. Если элемент не влияет на работу схемы, то его можно исключить из дальнейшего рассмотрения. Тем более что такие неисправности, как негерметичность, легко обнаружимы оптически.

Далее строится структурная схема, представленная на рисунке 3.2, по следующим формальным правилам:

- если какой-либо входной (выходной) сигнал блока характеризуется несколькими параметрами, то каждый из этих параметров обозначается отдельным входом (выходом);

- все блоки обозначаются Pi, входы Zi, выходы Хi;

- если выход какого-либо блока, являющийся входом в другой блок, расщепляется на несколько выходов, то вход также расщепляется на такое же количество входов.

Функциональная схема тормозной системы автомобиля ВАЗ-2105 будет состоять из 8 блоков; P1 – бачок главного цилиндра; P2 – вакуумный усилитель; P3 - главный цилиндр; P4, P5 - тормозные механизмы передних колёс; P6 - регулятор давления; P7, P8 - тормозные механизмы задних колёс. Структурная модель тормозной системы автомобиля ВАЗ-2105 представлена на рисунке 3.1.



Рисунок 3.1 – Структурная схема тормозной системы автомобиля ВАЗ-2105


Логическая модель получается на основе структурной. При этом необходимо соблюдать следующие формальные правила:

а) блоки Рi заменяются на Qi;

б) если блок Рi имеет несколько выходов, то он заменяется таким же количеством блоков, каждый из которых имеет один выход и существенные для него входы;

в) выходы и входы блоков представляются как Хi.




Рисунок 3.2 – Логическая модель системы охлаждения


^ 3.3. Построение таблицы состояний


После построения логической модели объекта контроля необходимо для каждого ее блока записать уравнения типа (3.3), но так как они записываются для логической схемы, а не для функциональной, то их записывают в немного отличающемся виде:

Хi = Qi Fi, (3.4)

где Qi– оператор i-го логического объекта, принимаем значение «0», если блок неработоспособен и «1», если блок работоспособен; Fi – функция условий работы i-го блока, тоже принимаем значение «0» или «1». Функция условий работы Fi по своей сути есть произведение значений входов в Qiблок.

Для тормозной системы уравнения (3.4) запишутся:

X1 = Q1  X0,

X2 = Q2  X00,

X3 = Q3  X1 X2,

X4 = Q1  X1 X2,

X5 = Q1  X1 X2,

X6 = Q6  X3,

X7 = Q7  X4,

X8 = Q8  X5,

X9 = Q9  X5,

X10 = Q10  X8,

X11 = Q11  X9.

Таблица состояний заполняется на основе уравнения (3.4) (число их должно равняться количеству блоков логической модели). Число строк принимается равным числу выходов блоков модели, к которым будут подключаться измерительные приборы. Число столбцов принимается равным числу блоков логической модели плюс один, учитывающий исправное состояние. Заполнение таблицы осуществляется по столбцам.

Первый столбец (S0), соответствующий исправному состоянию, заполняется по уравнению (3.4) из условия, что все блоки исправны (Qi = 1) и все входы допустимы (Хi= 1) для i = 1, n. Второй столбец (S1) заполняется уравнением (3.4) при условии, что блок Q1 неисправен, т.е. Q1 = 0, а все остальные – исправны (т.е. Qi = 1 для всех i = 2, n). Аналогично заполняются 3-й и последующие столбцы (таблица 3.1).


^ Таблица 3.1 – Таблица состояний для тормозной системы.





S0

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

S10

S11

П1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

1

П2

1

1

0

1

1

1

1

1

1

1

1

1

П3

1

0

0

0

1

1

1

1

1

1

1

1

П4

1

0

0

1

0

1

1

1

1

1

1

1

П5

1

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

1

П6

1

0

0

0

1

1

0

1

1

1

1

1

П7

1

0

0

1

0

1

1

0

1

1

1

1

П8

1

0

0

1

1

0

1

1

0

1

1

1

П9

1

0

0

1

1

0

1

1

1

0

1

1

П10

1

0

0

1

1

0

1

1

0

1

0

1

П11

1

0

0

1

1

0

1

1

1

0

1

0


^ 4 Алгоритмизация процесса диагностирования

4.1 Разработка алгоритма оценки вида технического состояния.


Для разработки алгоритма оценки вида технического состояния объекта контроля (работоспособное или неработоспособное) необходимо определить минимальную проверяющую совокупность точек контроля. Она равна наименьшему числу строк таблицы состояний, содержащих нулевые значения выходов для всех возможных состояний S1, S2,…, Sn. И тогда, после проведения этих проверок, если хотя бы одна из них даст значение «0» (диагностический параметр будет иметь значение, превышаемое допустимое), то система имеет неисправность. Если все проверки дадут значение «1», то это может быть лишь в случае S0 , когда система работоспособна.

Выявив эти проверки, необходимо вернуться через логическую и структурную модели к функциональной схеме и указать, на выходе каких элементов необхо