Диагностика и ремонт автомобилей: "Дельфин-диагностика"

23.08.2006

Недавно прошедшая автомобильная выставка показала, что к вопросам диагностики стали относиться серьезнее. Примером этому - "дельфин-диагностика",- назовем это пока так.: А что это такое конкретно - ниже в статье.

Дельфин-диагностика. Что это такое?

Современные автомобили все активнее оснащаются контрольно-диагностической аппаратурой. С ее помощью оптимизируются рабочие процессы в двигателе, повышается безопасность движения, упрощается эксплуатация и ремонт. Можно провести чип-тюнинг и откорректировать «характер» двигателя по своему усмотрению. Комфортные условия передвижения дарят нам массу удовольствия.
Текущий контроль технического состояния осуществляется с помощью бортовой системы самодиагностики, являющейся составной частью контроллера. О возникновении неполадки сигнализируется визуально и заносится в электронную память. Полное вскрытие кодов самодиагностики и фактических уставок на параметры рабочих процессов осуществляется на СТО, имеющих соответствующее данной марке автомобиля проверочное оборудование. Неполадки идентифицируются путем подключения тестеров или сканеров к специальной колодке самодиагностики, имеющейся на автомобиле. Быстро и очень эффектно.
Однако нередко звучащие при этом притязания на выполненное объективное и всестороннее обследование оказываются явно завышенными.
Частая выдача ошибочных диагнозов «норма» при отчетливых внешних признаках наличия неполадок объясняется рядом причин и прежде всего ограниченностью используемого информационного поля – электрических сигналов. Фактически определяется состояние электрических цепей датчиков и исполнительных органов двигательной автоматики. Деградация сложной конструкции происходит, как правило, по «принципу домино»: одна локальная неполадка приводит к другой, другая - к третьей и так далее до полного отказа устройства в целом. Электрические неполадки могут быть не причинами, а уже следствиями каких-то других неполадок, в том числе и неэлектрического происхождения. Например, «звон» поршневых пальцев может быть указанием как на слишком раннее зажигание, так и на износ сопрягаемых с ними деталей. Нестабильность искрового разряда в свече может быть следствием разгерметизации рабочего объема цилиндра или неправильно приготовленной рабочей смеси. Разгерметизация впускного коллектора или загрязнение инжектора обычно воспринимаются системой самодиагностики как дефект лямбда-зонда. Список подобных неоднозначностей может быть продолжен. Когда же необходимо «оживить» заглохший двигатель «почтенного возраста», фирменная диагностическая аппаратура может вообще оказаться бесполезной.

Протоколы обмена информацией между внешними компьютерами и контроллерами автомашин, даже оснащенных сходными системами самодиагностики, держатся в строжайшей тайне. Так обеспечивается незыблемость действующего курса на предметную ориентацию диагностического оборудования (только для VAG – группы, только дляTOYOTы, только для FORDа и т.д.). Дороговизна такого оборудования стимулирует специализацию крупных СТО и гарантийное обслуживание новых автомобилей. Там обычно ограничиваются проверкой состояния электрических цепей узлов двигательной автоматики, регламентированной заменой масел, искровых свечей, фильтров и прочих расходных материалов. Возможность заметного износа конструкции не принимается во внимание.
В условиях Украины физическое старение техники, по известным причинам, происходит ускоренно. Значительную часть транспортного парка составляют подержанные автомобили с естественно изношенными и деформированными деталями конструкции. Как быть обслуживающим и ремонтным предприятиям, имеющим дело с самой широкой номенклатурой автомашин и действием естественных «возрастных» дефектов в них (увеличены зазоры, повреждены контактирующие поверхности, изменены формы и размеры и т.д.)? Как выявить механические повреждения, например, истирание кулачков распредвала, образование нагара на внешней стороне клапана, загрязнение инжектора или повреждение катализатора? Принятие решений об объеме и сроках предстоящих ремонтных работ часто зависит от субъективного мнения, а то и простой заинтересованности определенных лиц или организаций.
По мнению некоторых специалистов наилучшей является конструкция, у которой сохраняется исправное состояние в течение всего нормативного срока эксплуатации. Подразумевается, что отказы произойдут сразу же после этого срока и одновременно во всех деталях и системах. Ремонт такой конструкции не предусматривается. В противном случае рекомендуют узлы и детали заменять целиком и комплектно, без учета их реального технического состояния.
С таким пониманием нельзя согласиться. Здесь не учитывается ряд существенных обстоятельств. Во-первых, любая сложная конструкция в процессе эксплуатации продолжает совершенствоваться. Успехи достигаются последовательно в отдельных ее составляющих, что положительно влияет на общую продолжительность «жизненного цикла». Во-вторых, даже у одноименных деталей, находящихся, казалось бы, в одинаковых условиях эксплуатации, темп расходования исходного ресурса бывает различным. Происходит это потому, что действуют технологические и эксплуатационные погрешности, неодинаковые условия смазки, отвода тепла и т.д. В различных сочетаниях совокупность таких «мелочей» может привести как к относительному ускорению, так и замедлению процессов деградации. На развитие различных неполадок до критического значения требуется различное время. Ожидать отказа всех составляющих одновременно не приходится. Такой недиагностический подход фактически устраняет следствия, а не причины аномалий и не является гарантией благополучия даже на ближайшую перспективу. Для владельцев авто техобслуживание нередко превращается в финансовую проблему.

Но как бы ни отличались автомобильные двигатели по внешнему виду, у них один и тот же принцип действия, многие системы, узлы и даже детали имеют функционально одинаковое назначение (корпус, цилиндропоршневая группа, подшипник, катушка зажигания, инжектор и т.д.). Действующие нагрузки обусловлены одинаковыми рабочими процессами и сходными процессами дефектообразования. Причины, механизмы и даже внешние проявления деградации конструкции совпадают (абразивный износ контактирующих поверхностей, усталостные микротрещины и деформации, ослабление крепежа, засорение проходных сечений, нарушение герметичности, пробой электрической изоляции, ухудшение эксплуатационных характеристик, появление посторонних звуков и т.д.).
Дизайнерские и масштабные различия практически несущественны для диагностики. На «Таврию» и «Мерседес» можно смотреть под единым углом зрения. А это указывает на принципиальную возможность и целесообразность разработки универсальной методологии (технологии и инструментального оснащения) диагностирования конструкций различных автомобилей. Для этого достаточно выполнения следующих условий:

1. Знание принципа действия конкретной конструкции и учета совокупности параметров рабочих процессов и процессов дефектообразования.
2. Наличие функционально ориентированной аппаратуры, т.е. позволяющей производить однотипные операции в одноименных функциональных системах различных механизмов.
3. Информационное обеспечение должно быть пригодным для получения ответов на следующие вопросы:
Где находится дефект (примерные координаты)?
«Звон» каких деталей прослушивается?
Как повлиял дефект на параметры рабочих процессов?

Руководствуясь вышеизложенным, в ЗАО «Циклон» г. Луганск на базе современного бытового компьютера был разработан стенд «Дельфин-1М».

В качестве носителей информации используются:
- ультразвуки; вибрации звуковой и инфразвуковой частотных областей;
- давления; пульсации давления;
- электрические сигналы, действующие в системах двигательной автоматики (зажигания, впрыска, газо- и топливоподачи и т.д.).
Всего реализовано 8 независимых и базирующихся на различных физических принципах информационных каналов. Преимущественное внимание уделяется информационным аспектам виброакустических излучений и их увязке с проявлениями аномалий в параметрах давлений и электрических напряжений.
Любая неполадка представляется событием, возможно затрагивающим конструкцию и рабочие процессы в ней. Исследователям предоставляется большое количество фактов, демаскирующих описательные признаки неполадок, а также подсказки экспертной подпрограммы.
По результатам применения стенда становятся известными:
- приблизительные геометрические координаты источника виброакустических излучений - аномалии;
- фаза рабочего цикла, при которой проявилась аномалия;
- амплитудно-частотный спектр причастных к аномалии «звенящих» элементов конструкции;
- траектории точек при вибрационном движении;
- связь аномалии с рабочими процессами;
- заключение экспертной программы компьютера.
Остается только правильно распорядиться априори известной и оперативной измерительной информацией. Отрицательный результат поисков дефектов принимается в качестве «нормы».
Общение с контроллером автомобиля по линии самодиагностики «К» (считывание и стирание кодов дефектов датчиков и исполнительных органов двигательной автоматики, вызов уставок режимных параметров) не предусмотрено, поскольку необходимая для этого узкоспециализированная аппаратура широко представлена на рынке автосервисного оборудования. Вместе с тем, возможен вывод на экран монитора любого действующего на автомобиле управляющего или измерительного электрического сигнала в вольтах, в том числе и импульсов самодиагностики. Диагностирование сводится к сравнению измеренных значений формы, числовых параметров и фазо-временных соотношений с их нормативными величинами. По информативности это аналогично сведениям, добываемым с помощью узкоспециализированной и дорогостоящей импортной аппаратуры, базирующейся на анализе электрических сигналов.
Предлагаемый подход к диагностике, включающий всесторонние объективные измерительные данные и субъективный анализ физической стороны наблюдаемых явлений дает осмысленные, убедительные и легко воспринимаемые результаты. Достоверность полученного таким путем диагноза можно проверить выдвижением всевозможных, основанных на здравом смысле, возражений.
До появления «Дельфинов» такой методологии в автосервисе не было.


Коновалов Анатолий Иванович ЗАО «Циклон» г. Луганск
Лукьяненко Олег Николаевич тел. (0642) 42-79-95, 42-85-28
http://www.cyclon.com.ua
e-mail:info@cyclon.com.ua