CC BY
93
Оригинальная статья / Original article УДК 629.113.004
DOI: 10.21285/1814-3520-2017-4-176-187
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ РАЦИОНАЛЬНОГО ПРИМЕНЕНИЯ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ АВТОМОБИЛЕЙ С ДИЗЕЛЬНЫМ ДВИГАТЕЛЕМ И АККУМУЛЯТОРНОЙ ТОПЛИВОПОДАЮЩЕЙ СИСТЕМОЙ В ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССАХ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА
© С.Н. Кривцов1, В.Г. Зедгенизов2
Иркутский национальный исследовательский технический университет, Российская Федерация, 664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83.
РЕЗЮМЕ. ЦЕЛЬ. Обобщены многолетние исследования, выполненные на кафедре «Автомобильный транспорт» ИРНИТУ, по диагностике автомобилей с дизельными двигателями, оснащенными аккумуляторными топливопо-дающими системами. Цель - обоснование эффективной стратегии технической эксплуатации автомобилей с дизельными двигателями на основе рационального применения методов их диагностики в производственных условиях. МЕТОДЫ. В процессе разработки и обоснования предлагаемых методологических основ и решения задач управления техническим состоянием автомобилей с аккумуляторными топливоподающими системами использованы основные положения теории технической эксплуатации автомобиля. РЕЗУЛЬТАТЫ. Результаты представлены в виде методологических основ рационального применения методов диагностики в технологических процессах технического обслуживания и ремонта автомобилей в условиях автотранспортных и сервисных предприятий. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Предложенные научные методологические основы диагностики автомобилей с дизельными двигателями и аккумуляторной топливоподающей системой позволяют обосновывать и рационально применять разработанные динамические методы общего и поэлементного диагностирования автомобилей, двигателей и систем топливоподачи в условиях эксплуатации. Технологии диагностирования в рамках диагностических комплексов Д-1, Д-2 и бортовой самодиагностики, дополненные разработанными методами, сокращают время простоя автомобиля при поиске мест и причин неисправностей.
Ключевые слова: диагностика, дизель, аккумуляторная топливоподающая система, техническое обслуживание, ремонт, автомобиль.
Формат цитирования: Кривцов С.Н., Зедгенизов В.Г. Методологические основы рационального применения методов диагностики автомобилей с дизельным двигателем и аккумуляторной топливоподающей системой в технологических процессах технического обслуживания и ремонта // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2017. Т. 21. № 4. С. 176-187. DOI: 10.21285/1814-3520-2017-4-176-187
METHODOLOGICAL BASES FOR RATIONAL USE OF DIAGNOSTIC METHODS OF DIESEL VEHICLES EQUIPPED WITH COMMON RAIL FUEL INJECTION SYSTEMS IN TECHNOLOGICAL PROCESSES OF MAINTENANCE AND REPAIR S.N. Krivtsov, V.G. Zedgenizov
Irkutsk National Research Technical University,
83, Lermontov St., Irkutsk, 664074, Russian Federation.
ABSTRACT. The article synthesizes the long-term researches carried out at the Motor transport department of IRNITU on the diagnostics of vehicles with the diesel engines equipped with common rail fuel injection systems. The PURPOSE of the study is justification of the effective operation strategy of vehicles with diesel engines based on rational application of their diagnosing methods under production conditions. METHODS. The process of development and justification of the proposed methodological bases and solution of the problems of technical condition control of vehicles with common rail fuel injection systems involves basic provisions of the theory of vehicle technical operation. RESULTS. Results are presented in the form of methodological bases of rational application of diagnostic methods in the technological processes of
1Кривцов Сергей Николаевич, кандидат технических наук, доцент кафедры автомобильного транспорта, e-mail: [email protected]
Segey N. Krivtsov, Candidate of technical sciences, Associate Professor of the Department of Motor Transport, e-mail: [email protected]
2Зедгенизов Виктор Георгиевич, доктор технических наук, профессор кафедры строительных, дорожных машин и гидравлических систем, e-mail: [email protected]
Viktor G. Zedgenizov, Doctor of technical sciences, Professor of the Department of Construction, Road Machinery and Hydraulic Systems, e-mail: [email protected]
vehicle maintenance (M) and repair (R) in the conditions of motor transport and service enterprises. CONCLUSION. The proposed scientific methodological bases for the diagnostic of vehicles with diesel engines and a common rail fuel injection system allow justification and rational use of the developed dynamic methods of general and component-wise diagnosing of vehicles, engines and fuel supply systems when in operation. The diagnosis technologies within the diagnostic complexes D-1, D-2 and vehicle-borne self-diagnostics supplemented with the developed methods reduce vehicle idle time when troubleshooting.
Keywords: diagnostic, diesel, Common Rail fuel injection system, maintenance, repair, vehicle
For citation: S.N. Krivtsov, V.G. Zedgenizov. Methodological bases for rational use of diagnostic methods of diesel vehicles equipped with common rail fuel injection systems in technological processes of maintenance and repair. Proceedings of Irkutsk State Technical University. 2017, vol. 21, no. 4, pp. 176-187. (In Russian). DOI: 10.21285/1814-35202017-4-176-187
Введение
Автомобильный транспорт (АТ) широко применяется в различных сферах экономики Российской Федерации. Эффективность использования подвижного состава АТ в значительной мере влияет на себестоимость продукции и своевременность доставки людей и грузов. Производительность во многом зависит от типа и характеристик двигателей внутреннего сгорания (ДВС), в основном дизельных. Дизелями оснащено более 90% грузовых автомобилей и свыше 60% больших автобусов. Непрерывно растет и доля легковых автомобилей с дизельными двигателями.
Для повышения эксплуатационных качеств и выполнения самых строгих экологических требований современные дизели оснащаются электронными топливоподаю-щими системами. Наиболее эффективной и широко применяемой является система с топливным аккумулятором высокого давления (ТАВД). ТАВД известна также как Аккумуляторная топливоподающая система (АТПС), или система Common Rail.
Эффективность технической эксплуатации автомобилей во многом определяется совершенством системы организации и технологий их диагностирования3.
Общей методологической проблемой эксплуатации автомобилей с АТПС является факт того, что существующие методы и средства диагностирования топливной системы функционально разрознены. Одни из них малоинформативны, другие - недостаточно универсальны, третьи - трудно реализуемы, особенно в отрыве от производственных баз. Это приводит к необоснованной полнокомплектной замене АТПС, что связано со значительными финансовыми затратами и со значительным (40% и более) недоиспользованием ресурса ее дорогостоящих элементов.
Целью исследования стало обоснование эффективной стратегии технической эксплуатации автомобилей с дизельными двигателями на основе рационального применения методов их диагностики в технологических процессах технического обслуживания и ремонта.
Методы
На рис. 1 изображена типичная для многих грузовых и пассажирских автотранспортных предприятий, эксплуатирующих автотранспортные средства с АТПС, схема производственного процесса. Перечень обязательных работ (ОР) по техническому обслуживанию (ТО) регламентирован фирмой-производителем автомобиля и выполняется с привязкой к пробегу. Устране-
ние неисправностей и текущий ремонт автомобиля (в том числе и АТПС) производится по потребности после возникновения
Техническая эксплуатация автомобилей: учебник для вузов. Под ред. Г.В. Крамаренко. 2-е изд. М.: Транспорт, 1983. 488 с. / Vehicle technical operation. Textbook for higher schools. Under the editorship of G.V. Kramarenko. Moscow: Transport Publ., 1983, 488 p.
отказа, момент которого фиксирует система бортовой самодиагностики (Дб). Последняя также осуществляет контроль технического состояния непосредственно при выполнении транспортной работы и используется не только для определения периодичности ТО и необходимости ремонта, но и для оценки качества их выполнения, т.е. Дб совмещает функции Д-1, Д-2 и Др. Дополнительных диагностических и профилактических воздействий при этом не предусмотрено.
Учитывая значительную стоимость элементов АТПС и высокую вероятность ее
преждевременного отказа, производственный процесс целесообразно дополнить операциями общего и поэлементного диагностирования с учетом разрабатываемой методологии. Это позволит реализовать профилактическую стратегию эксплуатации и с большой долей вероятности предотвратить отказы на линии и аварийные поломки двигателя.
Для каждого из разработанных методов характерна своя трудоемкость и условия, в которых демонстрируется его преимущество.
Рис. 1. Схема типового производственного процесса автотранспортного предприятия: КПП - контрольно-пропускной пункт; ЕО - ежесменное обслуживание; ЗО - зона ожидания; ОР - обязательные работы; ТО-1 - техническое обслуживание № 1; ТО-2 - техническое обслуживание № 2; Дб - бортовое (функциональное) диагностирование; ТР (УН) - текущий ремонт (устранение неисправностей); Д-1 - комплекс операций диагностирования общего технического состояния автомобиля, в основном механизмов, обеспечивающих безопасность движения; Д-2 - комплекс операций углубленного диагностирования; Др - диагностирование качества
выполнения ремонтных воздействий Fig. 1. Diagram of motor transport enterprise standard production process: КПП - check-point; EO - maintenance on a shift basis; ЗО - holding area; ОР - obligatory works; TO-1 - maintenance no. 1; TO-2 - maintenance no. 2; Дб - vehicle-borne (functional) diagnosing; ТР (УН)-running maintenance (elimination of malfunctions); Д-1 - a complex of diagnosing operations of the general technical condition of a vehicle, generally the mechanisms ensuring driving safety; Д-2 - a complex of operations for advanced diagnosing; Др - diagnosing the quality of performed repair
Необходимость введения в производственный процесс АТП диагностирования автомобилей с АТПС при дорожных испытаниях обусловлена отсутствием дорогостоящих современных стендов тяговых качеств у подавляющего большинства предприятий (и, соответственно, нецелесообразностью их приобретения из-за дороговизны), что не позволяет более корректно подходить к определению топливной экономичности, тягово-скоростных свойств, потерь в трансмиссии, тормозных качеств автотранспортных средств, а также проводить их калибровку и проверять показания систем спутникового мониторинга.
Каждый из видов диагностирования предполагает использование собственного метода или их комбинации в зависимости от решаемой задачи.
При проведении диагностирования Д-1 необходим только контроль общего технического состояния двигателя и АТПС (при отсутствии симптомов явного ухудшения технического состояния). В наиболее простом варианте эта задача решается применением двух методов:
- измерения общего расхода топлива в обратной магистрали;
- измерения расхода и давления картерных газов при работе дизельного двигателя на холостом ходу [1].
Первый метод однозначно характеризует общее техническое состояние АТПС и прежде всего электрогидравлических форсунок (ЭГФ). Второй необходим для контроля технического состояния двигателя или АТПС на предмет нарушения уплотнений сопряжения «ЭГФ-Головка блока цилиндров (ГБЦ)», поскольку изменение рас-
хода и давления картерных газов происходит не только вследствие износа цилиндров двигателя, но и при прорыве газов через форсуночный канал. Надежное распознавание причины повышенного расхода картерных газов представляет собой актуальную задачу, рассмотрение которой выходит за рамки данного исследования.
Диагностирование Др предназначено для оценки качества выполненного ТО или ремонта, но объем и методы диагностики, применяемые в этих двух случаях, разные. В частности, после ремонта, а также для определения потребности в нем широко используются стендовые методы диагностики.
Диагностирование Д-2 является наиболее полным и проводится в том числе по заявке Д3. В перечень операций включены также диагностические проверки Д-1. Каждый из видов диагностирования фактически подразумевает использование, в том числе и возможностей системы самодиагностики Дб. Объем диагностических воздействий зависит и от симптомов, которыми сопровождается работа автомобиля.
Наиболее распространенными причинами обращения в ремонт являются:
- затрудненный пуск двигателя (холодного и горячего);
- путевой расход топлива выше нормативного;
- ухудшенная динамика автомобиля и снижение тяги на повышенных передачах (мощность на колесах автомобиля ниже нормативной);
- наличие диагностических кодов неисправностей, фиксируемых системой самодиагностики.
Результаты и их обсуждение
Исходя из трудоемкости и условий применения метода, а также его задачи на основе проведенных аналитических и экспериментальных (производственных) исследований, было определено место существующих и разработанных способов диагностики автотранспортных средств с АТПС в структуре процессов ТО и ремонта авто-
транспортных предприятий.
Итоговый результат оптимизации применения выбранных и разработанных методов диагностирования автомобиля с дизельным двигателем и АТПС отражен в табл. 1-3. Для наглядности разработанным методам присвоены кодовые значения (Р1-11).
Процесс движения автомобиля.
Выявленные закономерности процесса установившегося и неустановившегося движения автомобиля [2-4] позволили обосновать необходимость дорожных испытаний с целью выявления общего технического состояния АТ. Благодаря анализу процесса функционирования автомобиля с дизельным двигателем и АТПС в составе автотранспортного средства, информативность диагностики может быть повышена при контроле путевого расхода топлива, за счет учета расхода топлива в прямой и/или обратной магистралях [5]. Такой подход позволяет оценить и общее техническое состояние АТПС (табл. 1). Естественно, что это не исключает и применения других методов, например, использования возможностей бортового диагностирования. Кроме того, они могут быть реализованы на стендах тяговых качеств.
Следует отметить, что стандартная методика испытаний автомобиля на топливную экономичность4 для целей диагностики является более трудоемкой. Дорожные испытания целесообразны при превышении путевого расхода, а также при снижении мощности, подведенной к колесам автомобиля в случаях, когда неисправность не обнаружена и не подтверждена при диагностике неподвижного автомобиля.
Процесс функционирования автомобиля с дизельным двигателем и АТПС при отсутствии движения (например, при нахождении автомобиля на посту диагностики ТО или ремонта) рассматривался как процесс функционирования двигателя. Проведенные экспериментальные исследования позволили заключить, что способы функционального (бортового) диагностирования могут быть дополнены разработанными нашей кафедрой методами, реализуемыми с помощью универсальных внешних средств технического диагностирования.
4ГОСТ Р 54810-2011 Автомобильные транспортные средства. Топливная экономичность. Методы испытаний. М.: СТАНДАРТИНФОРМ, 2012. 23 с. State Standard P 54810-2011. Automotoive vehicles. Fuel efficiency. Test methods. Moscow, STANDARTIN-FORM Publ., 2012, 23 p.
Процесс функционирования двигателя. Процесс функционирования двигателя позволяет получать ценную диагностическую информацию о техническом состоянии АТПС в трех режимах:
- холостого хода (в том числе с отключением цилиндров);
- разгона-выбега коленчатого вала;
- прокручивания стартером.
Разработанные методы могут быть
реализованы в условиях АТП при плановых обслуживаниях (Д-1, Д-2, Др), при заявочных Дз, а также в отрыве от постоянных баз Доб.
При диагностике двигателя целесообразно определение технического состояния механической части двигателя, а также технического состояния АТПС (табл. 2).
Выявленные закономерности процесса функционирования двигателя в тестовых режимах позволили установить, что перечисленные выше операции могут быть реализованы в любом из режимов при контроле общего технического состояния ДВС и АТПС, а также при углубленном поэлементном их диагностировании.
Выявленные закономерности процесса функционирования двигателя с АТПС позволили установить, что ухудшение технического состояния системы Common Rail приводит:
- к увеличению продолжительности пуска двигателя, особенно горячего [6];
- к неравномерной работе цилиндров;
- к снижению мощности;
- к повышению путевого расхода топлива, наиболее отчетливо проявляющегося при движении автомобиля с максимальной нагрузкой и появлении диагностического кода неисправности (ДКН).
Установлено также, что нарушение уплотнения сопряжения «ЭГФ-ГБЦ» способно нарушить тепловое состояние распылителей и соответственно разладить рабочий процесс в цилиндрах, привести к разжижению моторного масла. В конечном итоге эти факторы могут вызвать преждевременный отказ не только ЭГФ, но и двигателя, и даже автомобиля (при нахождении его в отрыве от постоянных баз).
Таблица 1
Условия применения, задачи и место разработанных и существующих методов диагностики автомобилей с АТПС в системе их технического
обслуживания (ТО) и ремонта (Р)
Table 1
Application conditions, tasks and a place of the developed and existing diagnosing methods
of vehicles with the common rail fuel injection systems (CRFIS) in the system _of their maintenance and repair_
Метод диагностики, контроля / Method of diagnostics, control
Условия для применения метода / Conditions for method application
Задача метода / Task of a method
Место в структуре ТО и Р / The place in M and R structure
Метод измерения расхода топлива автомобилем при движении на определенной передаче и скорости(D1) / Measurement method of automobile fuel consumption when it moves with definite speed and gear
Метод функционального (бортового диагностирования) / Method of functional (vehicle-borne) diagnosing
Метод измерения тягово-скоростных свойств на стенде тяговых качеств /
Measurement method of traction-speed properties on the traction performance test bench
1. Путевой расход топлива выше нормативного [Qs] /
Fuel consumption is higher then normative [Qs].
2. Мощность, на колесах автомобиля ниже норматива [Nk] / Automobile wheel power is less then normative [Nk]
Контроль общего технического состояния автомобиля / Vehicle general technical condition control. Контроль работы датчиков и исполнительных механизмов / Sensors and actuators operation control
Ди
Ди
Дб
Д-2
Метод измерения топливной экономичности и ускорений автомобиля при его разгоне на прямой передаче по ровному асфальтобетонному покрытию (D2) / Measurement method of vehicle fuel efficiency and acceleration while it speeds up with the straight gear on the bituminous concrete pavement (D2)
Контроль общего технического состояния автомобиля, двигателя и АТПС/ Vehicle, engine and CRFIS general technical condition control
Ди
Метод измерения параметров выбега автомобиля (D2) / Automobile run out measurement method (D2)
Контроль общего технического состояния трансмиссии автомобиля, потерь на качение и др. / Vehicle transmission general technical condition control, control of rolling losses etc
Ди
Таблица 2
Условия применения, задачи и место разработанных и существующих методов диагностики автомобилей с АТПС в системе их технического
обслуживания (ТО) и ремонта (Р)
Table 2
Application conditions, tasks and a place of the developed and existing diagnosing methods of vehicles with the common rail fuel injection systems (CRFIS) in the system
of heir maintenance and repair
Метод диагностики, контроля / Method of diagnostics, control Условия для применения метода / Conditions for method application Задача метода / Task of a method Место в структуре ТО и Р / Place in the M and R structure
Метод измерения расхода картерных газов (D11) / Crankcase gases measuring method 1. Неравномерная работа двигателя бе > 0.15 / Irregular engine operation бе > 0.15 2. Затруднен пуск холодного двигателя / Starting of cold engine is hindered 3. Снижена мощность двигателя / Reduced engine power 4. Путевой расход топлива выше нормативного [Qs] / Fuel consumption is higher than normative [Qs] Контроль общего технического состояния двигателя / Control of engine general technical condition. Необходимость проведения ТО сопряжения «ЭГФ-ГБЦ» / Maintenance of cylinder head -common rail injector contact is required Д-1 Д-2 Др Дз
Измерение параметров неравномерности вращения коленчатого вала (D3) / Crankshaft rotation irregularity parameters measurement (D3) Контроль общего технического состояния двигателя / Control of engine general technical condition Установление причины неравномерной мощности цилиндров / Determination of the cause of uneven cylinder power. Выявление цилиндров с повышенной и пониженной мощностью / Identification of high and low power cylinders Д-1, Д-2 Др
Метод анализа компенсации топливоподачи цилиндров / Cylinder fuel delivery compensation analysis method Дб Др
Метод измерения ускорений коленчатого вала в угловых интервалах, соответствующих тактам «рабочий ход» отключенного цилиндра (D3) / Measurement method of crankshaft accelerations in angular intervals of combustion strokes of a dead cylinder (D3) Д-2 Др Дз
Метод измерения угловых ускорений коленчатого вала в угловых интервалах, соответствующих тактам рабочий ход каждого из работающих цилиндров (D4) / Measurement method of angular crankshaft accelerations in angular intervals of combustion strokes of working cylinders Д-2 Др Дз
Метод диагностики по пусковому току, напряжению, мощности, средней и мгновенной угловой скорости коленчатого вала (D5) / Engine diagnostic method by crank current, voltage, power, crankshaft medium and instantaneous angular speed (D5) Определение общего технического состояния АКБ,стартера и герметичности надпоршневого пространства / Identification of general technical condition of the automotive battery, starter, cylinder tightness control Д-2 Др Дз
В связи с изложенным известный метод диагностики ЦПГ по расходу картерных газов предлагается использовать на холостом ходу периодически (Р11, табл. 2).
Техническое состояние механической части двигателя и системы пуска целесообразно осуществлять при функционировании дизеля в режиме прокручивания стартером. Информативность данного метода повышена за счет одновременного контроля тока, напряжения и угловой скорости коленчатого вала [7]. Выявлена возможность эффективного использования данного метода для контроля герметичности надпоршневого пространства цилиндров, но только при исправных АКБ, стартере, проводов, клемм и т.д. (Р5, табл. 2). Но, поскольку в подавляющем большинстве случаев при ухудшении технического состояния АТПС в 2 и более раза увеличивается время пуска, автомобили поступают на диагностику с неисправной системой пуска (до 50% случаев).
Применение пуско-зарядных
устройств для диагностики в режиме прокручивания стартером небезопасно для ЭСУД, а зарядка или замена АКБ увеличивает трудоемкость диагностики и обслуживания. Если обеспечивается возможность прокручивания коленчатого вала двигателя стартером в течение 2,5-3 с, это дает возможность контроля технического состояния АТПС методом измерения нарастания давления в ТАВД при прокручивании стартером (пуске и остановке [8]). Проведенные производственные эксперименты показывают, что данный метод является наиболее оперативным для определения общего технического состояния топливного насоса высокого давления (ТНВД) и линии высокого давления (ЛВД) (Р6, табл. 2).
Информативность технического состояния ДВС и АТПС повышается при реализации метода анализа угловых ускорений коленчатого вала совместно с методом отключения цилиндров [9] (Р3, табл. 2).
Процесс функционирования АТПС на двигателе или в стендовых условиях. Измерение расхода топлива в обратной магистрали (а при возможности замер рас-
хода ЭГФ на управление) также повышает информативность диагностирования, так как повышение расхода топлива через обратную магистраль однозначно свидетельствует о нарушении герметичности ЛВД (D8, табл. 3).
Проведенные аналитические и экспериментальные исследования показывают, что одного режима холостого хода для полноценного определения технического состояния АТПС не достаточно. Целесообразно использовать динамический метод [10], связанный с измерением угловых ускорений коленчатого вала в угловых интервалах, соответствующих такту «рабочий ход» в каждом из цилиндров при осуществлении рабочего процесса (D4, табл. 2, 3).
Применение последнего метода не преследует цель определения номинальной эффективной мощности цилиндров, поскольку номинальный режим (соответствие давления наддува, приведенного момента инерции и давления топлива в ТАВД) при разгоне коленчатого вала с интенсивным перемещением педали управления топливоподачей в подавляющем большинстве случаев не достигается. Но ускорения коленчатого вала, а также величины цикловых подач по цилиндрам функционально связаны с эффективной мощностью. В связи с этим мощность, подводимую к колесам автотранспортного средства, целесообразно определять методом дорожных испытаний.
Выявленные закономерности процесса функционирования АТПС с разделением на процессы формирования давления топлива в ТАВД позволили разработать и апробировать методы диагностики АТПС (общего и поэлементного), в том числе и в стендовых условиях [11].
Техническое состояние ЭГФ, в том числе качество сборки и пригодность электромагнита для дальнейшего использования, целесообразно определять с помощью метода измерения импеданса (D10, табл. 3) [12], в стендовых условиях (D9), метода измерения общего (в том числе индивидуального) расхода топлива в обратной магистрали (D8, табл. 3) и динамическим
Таблица 3
Условия применения, задачи и место разработанных и существующих методов диагностики автомобилей с АТПС в системе их технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р). АТПС функционирует на двигателе или на стенде
Table 3
Application conditions, tasks and a place of the developed and existing diagnosing methods
of vehicles with the common rail fuel injection systems (CRFIS) in the system _of their maintenance and repair. CRFIS operates in an engine or on a test bench_
Метод измерения нарастания и снижения давления в общей магистрали при прокручивании стартером (пуске и остановке) (D6) / The method to measure common rail pressure increase and drop under starter rotation 1. Затруднен пуск горячего двигателя tn> 2.1 c Starting of hot engine is hindered 2. Наличие диагностических кодов неисправностей / Availability of diagnostic error codes 3. Неравномерная работа цилиндров б£ > 0.15 / Unequal operation of cylinders б£ > 0.15 Определение герметичности линии высокого давления и запаса подачи топливного насоса высокого давления / Determination of high pressure line leaks and high pressure pump delivery reserve Д-2 Др Дз
Метод анализа равенства заданного давления фактическому в широком диапазоне работы ДВС / Specified and actual common rail pressure equality analysis method Контроль общего технического состояния АТПС / Common rail technical condition control Др Ди Дб
Метод анализа характеристик дозирующего устройства (D7) / Metering unit (D7) characteristic analysis method Др Дб
Метод измерения общего (индивидуального) расхода топлива в обратной магистрали (D8) / Measurement method of general and individual fuel consumption in a return line (D8) Контроль общей герметичности линии высокого давления / High pressure line leaks control Д-1 Д-2 Дз Др
Метод измерения угловых ускорений коленчатого вала в угловых интервалах, соответствующих тактам «рабочий ход» каждого из цилиндров при осуществлении рабочего процесса (D4) / Measurement method of crankshaft angular accelerations in angular intervals corresponding to combustion strokes of each of the cylinders in operation (D4) Определение подач инжекторов и их равномерности / Determination of Common rail injectors fuel delivery and its steadiness Д-2 Др Дз
Метод измерения импеданса электромагнита (D10) / Electromagnet impedance measuring method (D10) Определение технического состояния электромагнитных исполнительных механизмов / Electromagnet actuator technical condition control Дз Др
Метод контроля параметров работы электрогидравлической форсунки на стенде (D9) / Control method of common rail injector parameters in operation on the test bench Определение фактических цикловых подач по тест-плану / Actual injector delivery determination according to the test plans Определение расхода на управление инжекторов / Injectors back leakage control Др Дз
методом, описанным ранее (Р4, табл. 1). Помимо стендовой проверки обосновано применение входного экспресс-контроля технического состояния ЭГФ [13].
В ходе проведенных аналитических и экспериментальных исследований процесса функционирования автомобиля с дизельным двигателем и АТПС выполнено научное обоснование применения разработанных методов в технологических процессах ТО и ремонта АТС, а их места в технологическом процессе ТО и Р с точки зрения
целесообразности и эффективности применения при выполнении определенных видов диагностических работ представлены на рис. 2.
Таким образом, научно обоснованная методология диагностики позволяет реализовать профилактическую стратегию высокоэффективной эксплуатации и рационального применения методов диагностики автомобиля с дизельным двигателем и АТПС в зависимости от конкретных ситуаций.
Рис. 2. Схема предлагаемых технологических процессов технического обслуживания и ремонта автотранспортного предприятия: КПП - контрольно-пропускной пункт; ЕО - ежесменное обслуживание; ЗО - зона ожидания; ОР - обязательные работы; ТО-1 - техническое обслуживание № 1; ТО-2 - техническое обслуживание № 2; Дб - бортовое (функциональное) диагностирование; ТР (УН) - текущий ремонт (устранение неисправностей); Д-1 - комплекс операций диагностирования общего технического состояния автомобиля, в основном механизмов, обеспечивающих безопасность движения; Д-2 - комплекс операций углубленного
диагностирования; Др - диагностирование качества выполнения ремонтных воздействий; Ди - ходовые (дорожные) испытания; D1-11 - методы диагностики Fig 2. Diagram of the proposed technological processes of maintenance and repair performed
by a motor transport enterprise: КПП - check-point; EO - maintenance on a shift basis; ЗО - holding area; ОР - obligatory works; TO-1 -maintenance no. 1; TO-2 - maintenance no. 2; Дб - vehicle-borne (functional) diagnosing; ТР (УН) - running maintenance (elimination of malfunctions); Д-1 - a complex of diagnosing operations of the general technical condition of a vehicle, generally the mechanisms ensuring driving safety; Д-2 - a complex of operations for advanced diagnosing; Др -diagnosing the quality of performed repair; Ди - on-the-road tests; D1-11 - diagnosing methods
Выводы
Разработанные научные методологические основы диагностики автомобилей с дизельными двигателями и АТПС позволяют обосновывать и рационально применять разработанные динамические методы общего и поэлементного диагностирования автомобилей, двигателей и аккумуляторных топливоподающих систем в условиях эксплуатации.
Научно обоснованы место и роль диагностики автомобилей с дизельными
двигателями, оснащенными аккумуляторными топливоподающими системами в структуре технологических процессов технического обслуживания и ремонта автотранспортных и сервисных предприятий. Технологии диагностирования в рамках диагностических комплексов Д-1, Д-2 и бортовой самодиагностики, дополненные разработанными методами, сокращают время простоя автомобиля при поиске мест и причин неисправностей.
Библиографический список
1. Кривцов С.Н. Обоснование необходимости совершенствования стратегии технического сервиса аккумуляторных топливоподающих систем автомобильных дизельных двигателей // Автотранспортное предприятие. 2016. № 8. С. 44-47.
2. Кривцов С.Н. Математическое описание процесса формирования давления топлива в аккумуляторных топливоподающих системах автомобилей с дизельными двигателями // Журнал ААИ. 2016. № 3. С. 38-41.
3. Кривцов С.Н. Методический подход к формированию динамической модели автомобиля с дизельным двигателем, оснащенным аккумуляторной топ-ливоподающей системой // Автомобильная промышленность. 2016. № 10. С. 24-27.
4. Кривцов С.Н., Зимин В.Г., Якимов И.В., Кривцова Т.И. Экспериментальное исследование влияния технического состояния ЭГФ на топливную экономичность автомобиля с дизельным двигателем, оснащенным аккумуляторной топливоподающей системой // Труды НАМИ. 2017. № 1 (268). C. 29-36.
5. Кривцов С.Н., Зимин В.Г., Малашкин И.В. Обоснование способа измерения расхода топлива автомобилем с дизельным ДВС, оснащенным аккумуляторной топливоподающей системой, в дорожных условиях. Красноярск: Изд-во Сибирского федерального университета, 2016. С. 515-520.
6. Кривцов С.Н., Сосненко Д.А. Время пуска прогретого дизельного двигателя с системой Common Rail как обобщенный диагностический параметр. Новосибирск: Изд-во Новосибирского государственного аграрного университета, 2014. С. 18-22.
7. Кривцов С.Н., Пукало А.В., Кривцова Т.И. Сравнение диагностических параметров оценки герме-
тичности надпоршневого пространства цилиндров дизельного двигателя при прокручивании стартером без подачи топлива // Журнал ААИ. 2015. № 6. С. 54-57.
8. Кривцов С.Н. Повышение информативности диагностирования технического состояния цилиндров дизельного двигателя в режиме холостого хода // Вестник ИрГТУ. 2015. № 11. С. 100-106.
9. Кривцов С.Н. Динамика роста и падения давления топлива в аккумуляторной топливоподающей системе дизеля при его пуске и остановке как диагностический параметр // Автотранспортное предприятие. 2015. № 11. С. 45-48.
10. Кривцов С.Н. Динамический метод диагностирования автомобильных дизельных двигателей, оснащенных аккумуляторной топливоподающей системой // Автомобильная промышленность. 2015. № 9. С. 26-30.
11. Кривцов С.Н., Федотов А.И., Кривцова Т.И. Модернизация стендов по регулировке ТНВД для работы с системой Common Rail // Автотранспортное предприятие. 2015. № 6. С. 31-34.
12. Кривцов С.Н. Измерение индуктивности электромагнита, как фактор повышения качества регулировки электрогидравлических форсунок Common Rail при ремонте // Автомобильная промышленность. 2015. № 7. С. 9-11.
13. Кривцов С.Н., Якимов И.В. Обоснование необходимости входной диагностики электрогидравлических форсунок аккумуляторных систем топливо-подачи // Наземные транспортно-технологические средства. Проектирование, производство, эксплуатация: сб. тр. I Всероссийской заочной научно-практической конференции. Чита, 2016. С. 194-199.
References
1. Krivtsov S.N. Obosnovanie neobkhodimosti sovershenstvovaniya strategii tekhnicheskogo servisa akkumulyatornykh toplivopodayushchikh sistem avto-mobil'nykh dizel'nykh dvigatelei [Justification of the need to improve the technical servicing strategy of au-
tomobile diesel engine common rail fuel injection system]. Avtotransportnoe predpriyatie [Motor transportation enterprise]. 2016, no. 8, pp. 44-47. (In Russian) 2. Krivtsov S.N. Matematicheskoe opisanie protsessa formirovaniya davleniya topliva v akkumulyatornykh
toplivopodayushchikh sistemakh avtomobilei s dizel'nymi dvigatelyami [Model-based description of the formation of fuel pressure common rail injection systems process of vehicles with diesel engines]. Zhurnal AAI ["Zurnal AAI" Journal of Automobile Engineers]. 2016, no. 3, pp. 38-41. (In Russian)
3. Krivtsov S.N. Metodicheskii podkhod k formirovani-yu dinamicheskoi modeli avtomobilya s dizel'nym dvigatelem, osnashchennym akkumulyatornoi toplivop-odayushchei sistemoi [Methodical approach to formation of a dynamic model of vehicle with diesel engine equipped with common rail fuel injection system]. Avtomobil'naya promyshlennost' [Automobile industry]. 2016, no. 10, pp. 24-27. (In Russian)
4. Krivtsov S.N., Zimin V.G., Yakimov I.V., Krivtsova T.I. Eksperimental'noe issledovanie vliyaniya tekhnich-eskogo sostoyaniya EGF na toplivnuyu ekonomichnost' avtomobilya s dizel'nym dvigatelem, osnashchennym akkumulyatornoi toplivopodayushchei sistemoi [Pilot study of EGF technical condition effect on fuel efficiency of the vehicle with the diesel engine equipped with a common rail fuel injection system]. Trudy NAMI [NAMI Proceedings]. 2017, vol. 268, no. 1, pp. 29-36. (In Russian)
5. Krivtsov S.N., Zimin V.G., Malashkin I.V. Obosno-vanie sposoba izmereniya raskhoda top-liva avtomo-bilem s dizel'nym DVS, osnashchennym akkumulyator-noi toplivopodayushchei sistemoi, v dorozhnykh uslovi-yakh [Justification of the measurement method of fuel consumption by a vehicle with the diesel engine equipped with a common rail fuel injection system in road conditions]. Krasnoyarsk, Siberian Federal University Publ., 2016, pp. 515-520. (In Russian)
6. Krivtsov S.N., Sosnenko D.A. Vremya puska pro-gretogo dizel'nogo dvigatelya s sistemoi Common Rail kak obobshchennyi diagnosticheskii parameter [Starting time of the warmed-up diesel engine with the Common Rail system as a generalized diagnostic parameter]. Novosibirsk, Novosibirskii gosudarstvennyi agrarnyi universitet Publ., 2014, pp. 18-22. (In Russian)
7. Krivtsov S.N., Pukalo A.V., Krivtsova T.I. Sravnenie diagnosticheskikh parametrov otsenki germetichnosti nadporshnevogo prostranstva tsilindrov dizel'nogo dvigatelya pri prokruchivanii starterom bez podachi top-liva [Comparison of diagnostic parameters assessing the tightness of diesel engine cylinders above-piston space when starter rotates without fuel supply]. Zhurnal AAI ["Zurnal AAI" Journal of Automobile Engineers]. 2015, no. 6, pp. 54-57. (In Russian)
8. Krivtsov S.N. Povyshenie informativnosti diag-nostirovaniya tekhnicheskogo sostoyaniya tsilindrov
Критерий авторства
Кривцов С.Н., Зедгенизов В.Г. обладают равными авторскими правами и несут равную ответственность за плагиат.
Конфликт интересов
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Поступила 27.03.2017
dizel'nogo dvigatelya v rezhime kholostogo khoda [Increasing diagnosis informativity of diesel cylinder technical condition in idling]. Vestnik IrGTU [Proceedings of Irkutsk State Technical University]. 2015, no. 11, pp. 100-106. (In Russian)
9. Krivtsov S.N. Dinamika rosta i padeniya davleniya topliva v akkumulyatornoi toplivopodayushchei sisteme dizelya pri ego puske i ostanovke kak diagnosticheskii parametr [Dynamics of fuel pressure growth and drop in the common rail fuel injection system of the diesel at its start-up and stop as a diagnostic parameter]. Avtotran-sportnoe predpriyatie [Motor transportation enterprise]. 2015, no. 11, pp. 45-48. (In Russian)
10. Krivtsov S.N. Dinamicheskii metod diagnostirovani-ya avtomobil'nykh dizel'nykh dviga-telei, osnashchen-nykh akkumulyatornoi toplivopodayushchei sistemoi [Dynamic diagnosing method of automobile diesel engines equipped with a common rail fuel injection system]. Avtomobil'naya promyshlennost' [Automobile industry]. 2015, no. 9, pp. 26-30. (In Russian)
11. Krivtsov S.N., Fedotov A.I., Krivtsova T.I. Moderni-zatsiya stendov po regulirovke TNVD dlya raboty s sistemoi Common Rail [Modernization of test benches for diesel fuel injection pump adjustment for work with the Common Rail system]. Avtotransportnoe predpriyatie [Motor transportation enterprise]. 2015, no. 6, pp. 31-34. (In Russian)
12. Krivtsov S.N. Izmerenie induktivnosti elektromag-nita, kak faktor povysheniya kachestva regulirovki el-ektrogidravlicheskikh forsunok Common Rail pri remonte [The electromagnet inductance measurement as a factor of maintenance quality improvement of electro-hydraulic Common Rail injector repair]. Avtomobil'naya promyshlennost' [Automobile industry]. 2015, no. 7, pp. 9-11. (In Russian)
13. Krivtsov S.N., Yakimov I.V. Obosnovanie ne-obkhodimosti vkhodnoi diagnostiki elektro-gidravlicheskikh forsunok akkumulyatornykh sistem toplivopodachi [Justification of need of entrance diagnostics of electrohydraulic nozzles of accumulator systems of fuel feeding]. Cb. tr. Pervoi Vserossiiskoi zao-chnoi nauchno-prakticheskoi konferentsii «Nazemnye transportno-tekhnologicheskie sredstva. Proektirovanie, proizvodstvo, ekspluatatsiya» [Collection of articles of the First All-Russian correspondence scientific and practical conference "Land transportation and technological means. Design, production, operation Materialy Ros.-Germ. konf. po transportno-gradostroitel'nomu planirovaniju"]. Chita, 2016, pp. 194-199. (In Russian)
Authorship criteria
Krivtsov S.N., Zedgenizov V.G. have equal authors' rights and bear equal responsibility for plagiarism.
Conflict of interests
The authors declare that there is no conflict of interests regarding the publication of this article.
The article was received 27 March 2017
