Дiагностика системи запалення ДВЗ
ЗМРЖСТ
Вступ i постановка завдання
1 Призначення та рiзновиди систем запалення
1.1 Джерело живлення для системи запалювання
1.2 Вимикач запалювання
1.3 Пристрiй керування накопиченням енергii
1.4 Накопичувач енергii
1.5 Система розподiлу запалювання
1.6 Високовольтнi проводи
1.7 Свiчi запалювання
1.8 Розподiл системи запалення
2 Патентний огляд методiв та приладiв дiагностування та ремонту систем запалення
2.1 Цифровий USB-осцилограф
2.2 Пристрiй для виявлення детонацiй в окремих цилiндрах двигуна внутрiшнього згоряння
2.3 Спосiб виявлення детонацii у двигунi внутрiшнього згоряння з iскровим запалюванням
2.4 Спосiб комп'ютерного аналiзу вторинноi напруги системи запалювання двигуна внутрiшнього згоряння
3 Робочi процеси в батарейних системах запалення
3.1 Основнi робочi процеси
3.2 Електроннi системи запалювання
4 Розрахунок системи запалення
5 Алгоритмiзацiя процесу дiагностики та ремонту систем запалення
5.1 Процес дiагностування двигунiв
5.2 Алгоритмiзацiя дiагностики при технологiчному процесi технiчного обслуговування
5.4 Технологiя процесу дiагностики
5.3 Методики вiдшукування несправностей по осцилограмам
6 Охорона працi
6.1 Аналiз небезпечних та шкiдливих виробничих факторiв при дiагностуваннi та ремонтi
6.2 Органiзацiя заходiв з безпеки охорони працi при дiагностуваннi й ремонтi
6.3 РЖнженерне рiшення по охоронi працi для забезпечення безпечних умов при дiагностицi системи запалювання
Список лiтератури
ВСТУП РЖ ПОСТАНОВКА ЗАВДАННЯ
Перевезення автомобiльним транспортом i поiздки на автомобiлi припускають використання рухливого состава, що перебуваi в технiчно справному станi.
Справний технiчний стан означаi повна вiдповiднiсть рухливого состава нормам, обумовленим правилами технiчноi експлуатацii, i характеризуi його працездатнiсть.
Працездатнiсть автомобiля оцiнюiться сукупнiстю експлуатацiйно-технiчних якостей: динамiчнiстю, стiйкiстю, економiчнiстю, надiйнiстю, довговiчнiстю, керованiстю й т.д., якi для кожного автомобiля виражаються конкретними показниками. Щоб працездатнiсть автомобiля в процесi експлуатацii перебувала на необхiдному рiвнi, значення цих показникiв тривалий час повиннi мало змiнитися в порiвняннi з iхнiми первiсними величинами.
Однак технiчний стан автомобiля, як i всякоi iншоi машини, у процесi тривалоi експлуатацii не залишаiться незмiнними. Воно погiршуiться внаслiдок зношування деталей i механiзмiв, раптових поломок i несправностей, що виникають у шляху, що приводить у результатi до погiршення експлуатацiйно-технiчних якостей автомобiля або до його виходу з ладу.
Змiна зазначених якостей автомобiля в мiру збiльшення пробiгу може вiдбуватися також у результатi недотримання правил технiчноi експлуатацii, наприклад неправильного технiчного обслуговування автомобiля.
Основним засобом зменшення iнтенсивностi зношування деталей i механiзмiв i запобiгання несправностей автомобiля, тобто пiдтримки його в належному технiчному станi, i своiчасне й високоякiсне виконання технiчного обслуговування.
Пiд технiчним обслуговуванням розумiють сукупнiсть операцiй (збирально-мийнi, крiпильнi, регулювальнi, мастильнi й iн.), цiль яких - попередити виникнення несправностей (пiдвищити надiйнiсть) i зменшити зношування деталей (пiдвищити довговiчнiсть), а послiдовно, тривалий час пiдтримувати автомобiль у станi постiйноi технiчноi справностi й готовностi до роботи.
Навiть при дотриманнi всiх перерахованих вище заходiв зношування деталей автомобiля може привести до несправностей i до необхiдностi вiдновлення його працездатностi або ремонту. Отже, пiд ремонтом розумiiться сукупнiсть технiчних впливiв, спрямованих на вiдновлення технiчного стану автомобiля (його агрегатiв i механiзмiв), що втратив обслуговування й ремонту автомобiлiв.
Основний документ, вiдповiдно до якого виробляiться ТО (технiчне обслуговування) й ремонт на автопiдприiмствах - положення про ТО й ремонт ПС автомобiльного транспорту. Вiдповiдно до цього документа, ТО виробляiться планово запобiгливо, через певний пробiг [4].
РЖснують наступнi види ТО й ремонту: ЩО (щоденне обслуговування0 - щоденне обслуговування, спрямовано в першу чергу на перевiрку вузлiв безпеки перед виходом i по поверненню з лiнii, ТО-1 - перше технiчне обслуговування, проводиться через 3-7 тис. км, ТО-2 - друге ТО, проводиться через 10-15 тис. км. З - сезонне обслуговування, проводиться, як правило, навеснi й восени, ТР - поточний ремонт, ремонт, спрямований на вiдновлення технiчно несправного стану автомобiля, крiм базових деталей.
Одним з напрямкiв, що дозволяють полiпшити технiчний стан парку автомобiлiв, i дiагностика. Технiчна дiагностика машин i, зокрема, автомобiлiв - порiвняно молода область знань. Об'iктами ii можуть бути вузли й механiзми автомобiля, що вiдповiдають хоча б двом умовам: перебувати у двох взаiмовиключних станах - працездатним i непрацездатним; у них можна видiлити елементи (деталi), кожний з яких теж характеризуiться рiзними станами.
Дiагностику технiчного стану автомобiлiв визначають як галузь знань, що вивчаi й установлюi ознаки несправного стану автомобiля, а також методи, принципи й устаткування, за допомогою яких даiться висновок про технiчний стан вузла, агрегату, системи без розбирання або iз частковим розбиранням останнiх i прогнозування ресурсу iхньоi справноi роботи.
Одним з основних понять дiагностики i поняття <<вiдмови >>, пiд яким розумiiться подiя, що полягаi в порушеннi працездатностi об'iкта.
Вiд грамотноi й своiчасноi дiагностики автомобiля багато в чому залежить його надiйнiсть, довговiчнiсть вузлiв i агрегатiв машини. Але високоточна дiагностика автомобiля можлива тiльки при наявностi спецiального устаткування. Для багатьох СТО й АТП вартiсть пристроiв для автодiагностики здаiться непiд'iмноi, недешевi й програми для дiагностики автомобiлiв. Визначення несправностей виробляiться Влна окоВ», що в наслiдку виливаiться в передчасний вихiд з ладу деталей, скарги клiiнтiв i навiть судовi позови. Тому на дiагностицi автомобiля заощаджувати не коштуi. Крiм того, комп'ютерна дiагностика автомобiля може виконувати роль самостiйного напрямку в дiяльностi СТО або АТП i бути окремою послугою в статтi доходiв пiдприiмства. Комп'ютерна дiагностика автомобiля послуга не з дешевих, а встаткування для дiагностики автомобiлiв i далеко не у всiх, навiть у великих мiстах, не говорячи вже про провiнцii, але ж саме через провiнцiйнi мiста й села проходять безлiч дорiг мiжнародного й республiканського значення, по яких рухаiться значна кiлькiсть автотранспорту. Особливо це актуально для комерцiйного автотранспорту малоi й середньоi вантажопiдйомностi, легкових машин рiзних пiдприiмств i органiзацiй (особливо пiдприiмствами малого й середнього бiзнесу) за родом дiяльностi вiдрядженнях, що мають необхiднiсть в. Адже запас мiцностi таких машин значно менше магiстральних великотоннажних вантажiвок, а працюють цi автомобiлi, як правило, на зношування найчастiше з великим перевантаженням. Таким чином, комп'ютерна дiагностика автомобiля це вiдмiнний шанс почати свою справу, розширити iснуючий бiзнес i мiцно зайняти нiшу, що пустуi, на ринку.
Крiм традицiйноi дiагностики автомобiля, чималий дохiд можуть принести вузькоспецiалiзованi операцii. Так, наприклад, вiдповiдно до нових норм екологiчноi безпеки, майже всi що випускають i ввезенi на територiю Украiни автомобiлi i iнжекторними. РЖнжектор цей складний пристрiй, що вимагаi дбайливого вiдношення i якiсного палива. Зважаючи на те, що якiсть бензину й дизельного палива в Украiнi не дотягаi до iвропейського, iнжектор i слабкою ланкою в рядi вузлiв i агрегатiв автомобiля. РЖнжектором управляi ЕБК (Електронний Блок Керування), перевiрити працездатнiсть якого дороге задоволення, а подiбнi послуги затребуванi на ринку. Чому б не скористатися цим шансом? Таким чином, комп'ютерна дiагностика авто це унiкальна можливiсть почати або доповнити бiзнес.
Однак для одержання економiчноi вигоди одного дорогого встаткування не досить, необхiдна злагоджена системна робота команди професiоналiв, що працюють по заздалегiдь вiдпрацьованих алгоритмах, забезпечуючих найбiльш швидке i якiсне обслуговування.
У данiй роботi представленi розробка й вибiр алгоритму процесу дiагностики й ремонту систем запалювання на рiзного виду пiдприiмствах автосервiсу й пiдприiмствах експлуатуючий автотранспорт для рiзних типiв автомобiлiв рiзних рокiв випуску. Система запалювання бензинових двигунiв одна з найбiльш уразливих але в той же час вiдповiдальних систем в автомобiлi. Питання цей актуальне тому, що як уже говорилося вище на дорогах iздять велика розмаiтiсть автотранспорту як по роцi випуску так i по фiрмi виробниковi й найчастiше прилади пiдходящi для одних марок автомобiлiв зовсiм не пiдходять для дiагностики iнших, а водiiвi, що, наприклад заiхав на СТО перебуваючи у вiдрядженнi в iншiм мiстi в загальному не важливо яке встаткування i чи нi на цiй станцii йому головне одержати якiсну дiагностику й вiдповiдний ремонт. Необхiдно також вiдзначити, що крiм дiагностики й ремонту виникаi необхiднiсть полiпшити динамiчнi, швидкiснi й тяговi характеристики автомобiлiв за рахунок змiни параметрiв програм у сучасних цифрових системах запалювання. РЖ хоча багато виробникiв вiдходять вiд класичних бензинових двигунiв, переходячи на дизельне, рапсове й т.п. види палива, двигуни, що використають бензин i газ, де застосовуiться система запалювання iз запаленням вiд iскри, ще довго будуть одними iз основних на автомобiлi.
Метою даноi роботи i алгоритмiзацiя процесiв дiагностики й ремонту систем запалювання.
1ПРИЗНАЧЕННЯ ТА РРЖЗНОВИДИ СИСТЕМ ЗАПАЛЕННЯ
Система запалювання призначена для запалення робочоi сумiшi в цилiндрах бензинових двигунiв. Основними вимогами до системи запалювання i [2]:
1. Забезпечення iскри в потрiбному цилiндрi ( що перебуваi в тактi стиску) вiдповiдно до порядку роботи цилiндрiв.
2. Своiчаснiсть моменту запалювання. РЖскра повинна вiдбуватися в певний момент (момент запалювання) вiдповiдно до оптимального при поточних умовах роботи двигуна кутом випередження запалювання, що залежить, насамперед, вiд обертiв двигуна й навантаження на двигун.
3. Достатня енергiя iскри. Кiлькiсть енергii, необхiдноi для надiйного запалення робочоi сумiшi, залежить вiд состава, щiльностi й температури робочоi сумiшi.
4. Загальною умовою для системи запалювання i ii надiйнiсть (забезпечення безперервностi iскроутворювання).
Несправнiсть системи запалювання викликаi неполадки як при запуску, так i при роботi двигуна:
- труднощi або неможливiсть запуску двигуна;
- нерiвномiрнiсть роботи двигуна - "троiння" або припинення роботи двигуна - при пропусках iскроутворювання в одному або декiлькох цилiндрах;
- детонацiя, пов'язана з невiрним моментом запалювання й зухвала дуже швидке зношування двигуна;
- порушення роботи iнших електронних систем за рахунок високого рiвня електромагнiтних перешкод та iн.
РЖснуi безлiч типiв систем запалювання, що вiдрiзняються й пристроiм i принципами дii. В основному системи запалювання розрiзняються по:
- системi визначення моменту запалювання.
- системi розподiлу високовольтноi енергii по цилiндрах.
При аналiзi роботи систем запалювання дослiджуються основнi параметри iскроутворювання, змiст яких практично не вiдрiзняiться в рiзних системах запалювання [1]:
- кут замкнутого стану контактiв (УЗСК, Dwell angle) тАУ кут, на який устигаi повернутися колiнчатий вал вiд моменту початку накопичення енергii (конкретно в контактнiй системi - моменту замикання контактiв переривника; в iнших системах - моменту спрацьовування силового транзисторного ключа) до моменту виникнення iскри (конкретно в контактнiй системi - моменту розмикання контактiв переривника). Хоча в буквальному значеннi даний термiн можна застосувати тiльки до контактноi системи - вiн умовно застосовуiться для систем запалювання будь-яких типiв.
- кут випередження запалювання (УОЗ, Advance angle) тАУ кут, на який устигаi повернутися колiнчатий вал вiд моменту виникнення iскри до моменту досягнення вiдповiдним цилiндром верхньоi мертвоi точки (ВМТ). Одне з основних завдань системи запалювання будь-якого типу - забезпечення оптимального кута випередження запалювання (фактично - оптимального моменту запалювання). Оптимально пiдпалювати сумiш до пiдходу поршня до верхньоi мертвоi крапки в тактi стиску - щоб пiсля досягнення поршнем ВМТ гази встигли набрати максимальний тиск i зробити максимальну корисну роботу на тактi робочого ходу. Також будь-яка система запалювання забезпечуi взаiмозв'язок кута випередження запалювання з обертами двигуна й навантаженням на двигун.
При збiльшеннi обертiв, швидкiсть руху поршнiв збiльшуiться, при цьому час згоряння сумiшi практично не змiнюiться - тому момент запалювання повинен наступати трохи ранiше - вiдповiдно при збiльшеннi обертiв, УОЗ треба збiльшувати.
На однiй i тiй же частотi обертання колiнчатого вала двигуна, положення дросельноi заслiнки (педалi газу) може бути рiзним. Це означаi, що в цилiндрах буде утворюватися сумiш рiзного состава. А швидкiсть згоряння робочоi сумiшi саме й залежить вiд ii состава. При повнiстю вiдкритiй дросельнiй заслiнцi (педаль газу "у пiдлозi") сумiш згоряi швидше й пiдпалювати ii потрiбно пiзнiше - вiдповiдно при збiльшеннi навантаження на двигун, УОЗ треба зменшувати. РЖ навпаки, коли дросельна заслiнка прикрита, швидкiсть згоряння робочоi сумiшi падаi, тому кут випередження запалювання повинен бути збiльшений.
- напруга пробою - напруга у вторинному ланцюзi в момент утворення iскри - фактично - максимальна напруга у вторинному ланцюзi.
- напруга горiння - сталу-умовно-стала напруга у вторинному ланцюзi протягом перiоду горiння iскри.
- час горiння- тривалiсть перiоду горiння iскри.
1.1 Джерело живлення для системи запалювання
Джерело живлення для системи запалювання тАУ бортова мережа автомобiля i ii джерела живлення - акумуляторна батарея (АКБ) i генератор .
1.2 Вимикач запалювання
РозтАЩiднуi джерело живлення системи запалення 1 (рис. 1.1) i безпосередньо елементи цiii системи, такi як пристрiй керування накопиченням енергii 3, накопичувач енергii 4, розподiлювач запалення 5, свiчки запалення 7, тощо [1].
1.3 Пристрiй керування накопиченням енергii
Пристрiй керування накопиченням енергii тАУ визначаi момент початку накопичення енергii й момент "скидання" енергii на свiчу (момент запалювання). Залежно вiд пристрою системи запалювання на конкретному авто може представляти iз себе рiзнi пристроi яки розглянемо нижче [1].
1.3.1 Механiчний переривник, безпосередньо керуючий накопичувачем енергii
Механiчний переривник, безпосередньо керуючий накопичувачем енергii (первинним ланцюгом котушки запалювання). Даний компонент потрiбний для того, щоб замикати й розмикати живлення первинноi обмотки котушки запалювання. Контакти переривника перебувають пiд кришкою розподiльника запалювання. Пластинчаста пружина рухливого контакту постiйно притискаi його до нерухомого контакту. Розмикаються вони лише на короткий строк, що коли набiгаi кулачок приводного валика переривника-розподiльника надавить на молоточок рухливого контакту.
Паралельно контактам включений конденсатор (condenser). Вiн необхiдний для того, щоб контакти не обгоряли в момент розмикання. Пiд час вiдриву рухливого контакту вiд нерухомого, мiж ними хоче проскочити потужна iскра, але конденсатор поглинаi в себе бiльшу частину електричного розряду й iскрiння зменшуiться до незначного. Але це тiльки половина корисноi роботи конденсатора - коли контакти переривника повнiстю розмикаються, конденсатор розряджаiться, створюючи зворотний струм у ланцюзi низькоi напруги, i тим самим, прискорюi зникнення магнiтного поля. А чим швидше зникаi це поле, тим бiльший струм виникаi в ланцюзi високоi напруги. При виходi конденсатора з ладу двигун нормально працювати не буде - напруга у вторинному ланцюзi вийде недостатньо бiльшим для стабiльного iскроутворювання.
Переривник розташовуiться в одному корпусi з розподiльником високоi напруги тАУ тому розподiльник запалювання в такiй системi називають переривником-розподiльником. Така система запалювання називаiться класичною системою запалювання.
Це найбiльш стара з iснуючих систем - фактично вона i однолiткою самого автомобiля. За кордоном такi системи припинили серiйно встановлювати в основному до кiнця 1980-х рокiв, у нас такi системи на "класику" установлюються дотепер. Коротко принцип роботи виглядаi в такий спосiб - живлення вiд бортовоi мережi подаiться на первинну обмотку котушки запалювання через механiчний переривник. Переривник пов'язаний з колiнчатим валом, що забезпечуi замикання й розмикання його контактiв у потрiбний момент. При замиканнi контактiв починаiться зарядка первинноi обмотки котушки, при розмиканнi первинна обмотка розряджаiться, але у вториннiй обмотцi наводитися струм високоi напруги, що, через розподiльник, також пов'язаний з колiнчатим валом, надходить на потрiбну свiчу.
Також у цiй системi присутнi механiзми коректування випередження запалювання тАУ вiдцентровий (рис. 1.3) i вакуумний (рис. 1.4), регулятори.
Вiдцентровий регулятор випередження запалювання, рис. 1.3, призначений для змiни моменту виникнення iскри мiж електродами свiч запалювання, залежно вiд швидкостi обертання колiнчатого вала двигуна.
Вiдцентровий регулятор випередження запалювання перебуваi в корпусi переривника-розподiльника. Вiн складаiться iз двох плоских металевих грузикiв, кожний з яких одним зi своiх кiнцiв закрiплений на опорнiй пластинi, жорстко з'iднаноi iз приводним валиком. Шипи грузикiв входять у прорiзi рухливоi пластини, на якiй закрiплена втулка кулачкiв переривника. Пластина iз втулкою мають можливiсть провертатися на невеликий кут щодо приводного валика переривника-розподiльника. У мiру збiльшення числа обертiв колiнчатого вала двигуна, збiльшуiться й частота обертання валика переривника-розподiльника. Грузики, пiдкоряючись вiдцентровiй силi, розходяться в сторони, i зрушують втулку кулачкiв переривника "у вiдрив" вiд приводного валика. Тобто кулачок, що набiгаi, повертаiться на деякий кут по ходу обертання назустрiч молоточку контактiв. Вiдповiдно контакти розмикаються ранiше, кут випередження запалювання збiльшуiться.
а)_ | 
б) |
Вместе с этим смотрят:
Автоматизированная система оперативного управления перевозками
Автоматика и автоматизация на железнодорожном транспорте
Автомобильные дизельные топлива
Автомобильные эксплуатационные материалы
Автомобильный кран