Технічна діагностика та методи технічного діагностування. Завдання діагностичних робіт під час експлуатації електрообладнання Технологія виконання робіт з діагностики системи електрообладнання

Методи та засоби діагностування систем електрообладнання автомобілів в експлуатації

Електрообладнання сучасного автомобіля є розгалуженою мережею послідовно або паралельно включених джерел і споживачів електричної енергії. Структурно ЕА складається з шести систем (електропостачання, пуску, запалювання, освітлення та сигналізації, контролю та вимірювання, допоміжного електрообладнання), що містять свої вузли та агрегати (рис. 1.1).

У процесі експлуатації початковий технічний стан виробів ЕА змінюється (зазвичай, погіршується) чи відбувається втрата працездатності окремих його вузлів і агрегатів. За кількістю несправностей та трудомісткості їх усунення вироби ЕА переважають над іншими системами (табл. 1) двигуна. Серед систем та агрегатів, що забезпечують безпеку руху (ОВД), частка відмов виробів ЕА також велика

В даний час з метою відновлення виробів ЕА при операціях ТО та ремонту широко використовуються методи технічної діагностики.

Система електропостачання

Система електропостачання призначена для живлення електричною енергією всіх споживачів та підтримки сталості напруги у бортовій мережі електрообладнання автомобіля. Джерелами електричної енергії на автомобілі є генератор і акумуляторна батарея, включені паралельно один до одного. Регулювання напруги генератора у заданих межах здійснюється регулятором напруги.

До надійності роботи та якості електричної енергії у системі джерел електричної енергії висуваються високі вимоги. Відхилення напруги в бортовій мережі автомобіля від розрахункового має перевищувати ±3 %.

Коливання напруги в межах ±5 % від розрахункового значення призводить до зміни світлового потоку на ±20 % і термін служби ламп зменшується в 2 рази.

Підвищення регульованої напруги на 10 12 %

призводить до зниження терміну служби акумуляторної батареї у 2...2,5 рази. Надійність роботи системи електропостачання значно впливає на економічність роботи автомобіля в експлуатації.

На автомобілях, що випускаються нині, встановлюють генератори змінного струму. Приблизно 20% автомобілів, що перебувають у експлуатації, оснащені генераторами постійного струму.

Генератори змінного струму мають властивості самообмеження максимальної сили струму, а вбудовані випрямлячі перешкоджають протіканню струму від акумуляторної батареї за обмотками статора. Тому з генераторами змінного струму працює лише регулятор напруги.

Під час пошуку несправностей систему електропостачання можна розділити на генератор, регулятор напруги (реле-регулятор), ланцюг заряду та ланцюг збудження. Візуальним симптомом несправностей є показання амперметр автомобіля.

При діагностуванні необхідно перевірити регульовану напругу та потужність, що розвивається генератором на певних частотах обертання.

Однак за допомогою вимірювання напруги та струму виявити характерні несправності генераторів змінного струму неможливо. Великі можливості дає вимір ряду параметрів за допомогою осцилографа. З його допомогою за характеристичними осцилограмами напруги генератора визначають обрив або замикання статора обмотки на масу і пробою діодів випрямляча. Крім того, за допомогою осцилографа можна оцінити регульовану напругу реле-регулятора.

Для діагностування генераторів та реле регуляторів безпосередньо на автомобілі випускається багато приладів та стендів (див. розд. «Універсальні діагностичні засоби та комплекси»).

При перевірці ступеня іскріння щіток допускається іскріння блакитного кольору на 80% робочої поверхні щітки. Вискакування іскор з-під щіток неприпустимо, воно вказує на недостатнє зусилля притискання щітки або знос колектора. Жовте іскріння свідчить про окислення чи замаслювання колектора чи щіток.

Зусилля притискання щітки пружиною можна виміряти за допомогою стрілочних ваг. Для цього із щіткотримача треба видалити одну щітку, а іншою щіткою, що залишилася в щіткотримачі, натиснути на чашку (важіль) терезів. Коли щітка вийде із щіткотримача на 2 мм, заміряють показання стрілки ваги і порівнюють його з табличними даними (прил. 2). Аналогічно перевіряється та зусилля притискання іншої щітки.

Натяг приводних ременів генераторів може бути перевірено за допомогою пристрою НДІАТ К403.

При ЕО та ТО-1 прилади системи електропостачання очищають від пилу та олії, перевіряють надійність їх кріплення та натяг приводного ременя. Поглиблене діагностування генераторів, реле-регуляторів та випрямлячів поєднують з ТО-2.

Система запалювання

Система запалення є комплексом механічних та електричних пристроїв, призначення яких - забезпечити надійність займання паливно-повітряної суміші в циліндрах двигуна в належні моменти його робочого циклу.

Виходячи з призначення системи запалення, основні вимоги до неї полягають у тому, щоб:

виробляти напругу, достатню для пробою іскрового проміжку між електродами свічки;

повідомляти іскровий розряд енергію, необхідну для надійного займання горючої суміші;

Займисти суміш у кожному циліндрі двигуна в моменти, що відповідають найвигіднішому кутку випередження запалення.

Основні процеси, які у системі запалення, мають електричну природу. Вони протікають у двох зв'язаних електричних ланцюгах: первинної (низьковольтної), що включає в себе акумуляторну батарею, додатковий резистор, первинну обмотку котушки запалення переривник і конденсатор; і вторинної, що містить вторинну обмотку котушки запалення, переважний резистор, розподільник та свічки запалювання.

Стан системи запалення суттєво впливає на динамічні та економічні показники автомобіля. Так, відхилення кута випередження запалення від оптимального на 15...20° призводить до збільшення витрати палива до 10% і втрати потужності двигуна до 15%. Практика «надає, що до 30% автомобілів, що надходять на ТО, мають дефекти в елементах запалювання.

В даний час поряд з класичною системою запалювання широко використовуються контактно-транзисторні та безконтактні системи.

При ЕО та ТО-1 перевіряються дія замку запалення, стан та кріплення всіх приладів, проводів, затискачів та ізоляції. При ТО-2 здійснюється поглиблене діагностування. Важливе місце займають у своїй результати зовнішнього огляду. Наприклад, справна свічка повинна бути сухою, без нагару на ізоляторі, а колір нижньої частини ізолятора червонувато-коричневий. Світло-жовтий або білий колір ізолятора свідчать про перегрівання свічки через пропуск газів у з'єднанні її з головкою блоку. Якщо ізолятор, корпус та електроди покриті сухим шаром нагару - велика калільна кількість свічки, неправильно відрегульований карбюратор, що не відповідає потрібному сорту палива.

Якщо вся частина свічки, що вкручується, покрита товстим блискучим шаром масла-велико калільне число свічки, неправильна установка запалювання, в циліндри надходить багата суміш або проривається масло.

При перегріві свічки, білому ізоляторі та корпусі, частково покритому нагаром, причина – у ранньому запаленні, низькому калільному числі, бідної сумішіта погане охолодження.

Обрив або перегорання додаткового опору котушки запалювання

Відсутність контакту в ланцюзі вимикач запалювання - котушки запалення

Справність первинного ланцюга можна перевірити на автомобілі за допомогою контрольної лампи, один провід якої підключений на масу, а другий по черзі підключають до затискачів ланцюга. Запалювання при цьому має бути увімкнено. Якщо первинний ланцюг справний, а іскри в зазорі між високовольтним проводом котушки запалення та масою відсутні, то несправність - у вторинному ланцюзі або розряджена акумуляторна батарея.

Для виявлення непрацюючої свічки під час роботи чотирициліндрового двигуна по черзі відключають свічки, виймаючи з бічних висновків кришки розподільника високовольтні дроти. При відключенні працюючої свічки перебої у роботі двигуна збільшуються, а відключення непрацюючої свічки не змінить характеру роботи двигуна. Непрацююча свічка завжди нагріта менше, ніж решта.

Кришки розподільника не повинні мати тріщин, слідів пробою ізоляції. Волога, олія та.бруд неприпустимі. Переважні резистори перевіряють вимірюванням їх опору, який має становити 7...14 Ом.

Ступінь окислення контактів переривника визначають падіння напруги на них. Для цього один провід вольтметра з'єднують з корпусом переривника, а інший з його затискачем (вольтметр включений паралельно контактам). При замкнутих контактах (запалювання включено) падіння напруги ними має перевищувати 0,1 У. Перевищення цієї величини свідчить необхідність зачистити контакти.

Від величини зазору між контактами переривника залежать багато показників роботи системи запалювання. При зменшенні зазору зростають іскріння та перенесення металу з рухомого на нерухомий контакт (ерозія), зменшується величина вторинної напруги і, як наслідок, виникають перепустки іскроутворення у свічках. Збільшений зазор призводить до зменшення часу (тобто кута) замкнутого стану контактів і, отже, зменшення первинного струму і вторинної напруги. Останнє, як і попередньому випадку, зумовить пропуск іскроутворення, особливо у швидкохідних режимах. У цьому значно зростає вібрація контактів.

Зазор між контактами можна виміряти щупом. Проте внаслідок ерозії однією контакті буде лунка, але в іншому - виступ: фактична величина зазору буде більше, ніж виміряна щупом. Тому практично доцільно вимірювати кут повороту кулачка, у якого контакти замкнуті (кут замкнутого стану контактів - УЗСК). Вимір УЗСК полягає в оцінці середньої величини сили струму через контакти при постійній частоті обертання валу розподільника. При цьому амперметр, що реєструє, може бути проградуйований і безпосередньо в градусах. Для чотирициліндрових двигунів УЗСК становить 46...50е (для двигунів ВАЗ-52...58°), шестициліндрових - 38...43°, восьмициліндрових - 28...32°.

Погане кріплення конденсатора до корпусу розподільника, зниження його ємності при підборі діелектрика (без замикання обкладок) також призводять до підвищення іскріння між контактами, їх окислення, зниження первинного струму та вторинної напруги і, як наслідок, до перебоїв запалювання. Цей симптом характерний для пробою ізоляції вторинної обмотки котушки запалення і порушення зазору між електродами свічки. Для перевірки конденсатора і котушки запалення високовольтний провід виймають із центрального введення, підводять його до маси із зазором 7 мм, знімають кришку і ротор розподільника і включають запалювання. Обертаючи рукояткою колінчастий вал двигуна, спостерігають за іскрінням. При несправному конденсаторі між. контактами – сильне іскріння, а між наконечником високовольтного дроту та «масою» іскри або не виникає, або вона буде нерегулярною при зазорі менше 4 мм. Останнє характерне й у разі пробою ізоляції вторинної обмотки котушки. При цьому, однак, іскріння між контактами переривника відсутнє.

Тріщини та пробій ізоляції кришки розподільника при забрудненні та волозі створюють канали витоку струму високої напруги. Це викликає несвоєчасне запалення робочої суміші, що проявляється в нерівномірній роботі двигуна або неможливості його запуску. Неправильне встановлення запалення знижує потужність, економічність та погіршує стійкість та прийомистість роботи двигуна. Втрата пружності пружин відцентрового регулятора внаслідок втоми металу або поломка однієї з пружин різко збільшує кут випередження запалення на малих і середніх режимах роботи. В результаті з'являються детонаційні стуки в двигуні (особливо під час руху навантаженого автомобіля на малій швидкості). Кут випередження запалення збільшується і зі збільшенням зазору між контактами переривника.

Порушення герметичності вакуумного регулятора через пошкодження діафрагми або прокладання під штуцером, тріщини у кришці або нещільне з'єднання трубопроводу знижує розрідження. Тоді при зміні навантаження кут випередження запалення не змінюється, що знижує економічність двигуна.

Правильність встановлення початкового кута випередження запалення, а також оцінку працездатності відцентрового та вакуумного регуляторів здійснюють за допомогою спеціального стробоскопічного приладу (див. табл. 15), виконаного у вигляді пістолета. Живлення приладу - від бортової мережі автомобіля, що перевіряється. Прилад приєднується трьома клемами: двома – до акумуляторної батареї, однією – до свічки першого циліндра двигуна.

Перед вимірами необхідно відрегулювати проміжок між контактами переривника, пустити двигун і прогріти його до температури охолоджуючої рідини 70...90 °С; від'єднати від корпусу вакуумний автомат і встановити мінімальну частоту обертання колінчастого валу.

Увімкнувши прилад (стробоскопічна лампа почне давати спалахи), спрямовують світловий промінь на рухому контрольну мітку. Розташування міток наведено в табл.

Внаслідок стробоскопічного ефекту при правильній установці запалення рухома мітка здаватиметься нерухомою і повинна бути проти фактично нерухомої мітки. Якщо позначки не співпадають, необхідно відрегулювати запалювання. Для цього, не зупиняючи двигун, потрібно послабити стяжний гвинт установочної скоби і повернути розподільник (вліво або вправо) до збігу настановних міток; стяжний гвинт затягнути. Збігу міток можна досягти і регулюванням октан-коректора. Таким чином, стробоскопічний ефект дозволяє спостерігати на всіх режимах роботи двигуна зсув між моментом запалення та ВМТ.

Працездатність відцентрового автомата перевіряють плавно збільшуючи частоту обертання колінчастого валу. При справному відцентровому автоматі рухома мітка плавно зміщуватиметься відносно нерухомою. Зміщення мітки ривками свідчить про заїдання осей або заклинення вантажів регулятора.

Працездатність вакуумного автомата перевіряється при частоті обертання колінчастого валу 2000...2500 хв-1 шляхом швидкого підключення трубки вакуумного регулятора. При цьому через розрідження рухома мітка повинна різко відхилитися. Якщо вона залишилася в початковому стані, це свідчить про засмічення трубки або розпилювача, відсутність герметичності або пошкодження пружини мембрани. Допустимі значення кутів випередження запалення наведено у дод. 4.

Іншим способом визначення кута випередження запалення є контроль величини розрідження у впускному трубопроводі. Слід врахувати, що оптимальної установки початкового кута випередження запалення відповідає максимальна величина розрідження у впускному трубопроводі.

У безконтактних системах цей вид несправності взагалі виключається. Однак, при діагностуванні електронних систем запалення категорично забороняється:

замикати коротковивідні клеми, а також проводити будь-які перемикання з'єднувальних проводів, не передбачені інструкцією;

залишати увімкненим запалювання при непрацюючому двигуні.

Прилади діагностування електрообладнання

Вітчизняною промисловістю і там випускаються прилади для діагностування елементів лише системи запалення (табл. 15), і навіть комбіновані устрою і стенди, у яких елементи системи запалення діагностують поруч із іншими (п. 3.1).

Принципи діагностування всієї системи запалення незалежно від конструкції самої системи (контактна, безконтактна) та обладнання та приладів, що застосовуються, є єдиними.

Підключення приладу до ланцюга запалювання або вимкнення дозволяється проводити тільки при непрацюючому двигуні, а торкатися індуктивного датчика під час вимірювань забороняється.

Перед початком вимірювань необхідно перевірити та відрегулювати зазор між контактами переривника та УЗСК.

Переносний прилад Е213призначений для перевірки розподільників 4-, 6-, 8-циліндрових двигунів, контролю опору ізоляції, вимірювання ємності конденсаторів та частоти обертання.

Стрільний прилад із рознесеними шкалами типу SUN QST-500призначений для діагностування системи запалення за всіма параметрами. Стробоскопічний пістолет входить у комплект приладу поряд з індуктивними датчиками, що встановлюються першому циліндрі. Йому аналогічний і «Діагностична валіза» Елкон-5220.

Описана вище реєстрація кривих напруги перехідних процесів у системі запалення за допомогою осцилографа має низку недоліків (низька точність вимірювання параметрів, великі витрати часу, суб'єктивність оператора). Зазначені недоліки можуть бути усунені за допомогою пристрою, в якому відбуваються вимірювання напруг окремих ділянок характеристичної кривої системи запалення, вимірювання часових інтервалів характеристичної кривої, порівняння виміряних параметрів з допустимими значеннями, аналіз параметрів несправностей і видача результатів діагнозу.

На рис. 2.10 наведено блок-схему автоматизованої діагностичної установки, що використовує універсальну обчислювальну машину (УВМ) М-6000, позбавленої зазначених недоліків В установці застосований датчик кута повороту ДУП, який виключає необхідність застосування стробоскопа для визначення верхньої мертвої точки першого циліндра і, крім того, дозволяє визначити ВМТ інших циліндрів та видає одноградусні імпульси повороту колінчастого валу двигуна. Сигнали з ємнісного датчика вторинної напруги ДВН надходять у перетворювач інформації ПІ, що складається з перетворювача імпульсної напруги аналогове Ua, побудованого на підсилювачах; вимірника інтегральної напруги £/ін, що визначає площу напруги розряду, побудованого на підсилювачі; формувачів тривалості розряду.Рдл та кінця розряду FK, побудованих на інтегральних схемах.

Сигнали з перетворювача інформації надходять в УВМ, де аналогова форма перетворюється на цифрову, а імпульси тривалості розряду-під час. Подальша їх обробка відбувається згідно з алгоритмом, викладеним у гол. 1 (див, рис. 1,3).

Розроблено принципово нові формувачі сигналу першої свічки ФСПС та сигналу переривника ФСПр, побудовані також на інтегральних схемах. Формувач цього типу нечутливий до деренчання контактів переривника, що запобігає появі хибних імпульсів.

Система освітлення та сигналізація

Прилади системи освітлення та сигналізації (СО та С) відносяться до елементів, що забезпечують безпеку руху. Їх перевірка проводиться водієм на лінії та контрольним механіком щодня на випуску-поверненні автомобіля, як правило, суб'єктивними методами або під час проведення ТО-1. та ТО-2 з використанням інструментальних засобів.

При щоденному обслуговуванні рекомендується перевіряти розсіювачі, справність всіх приладів СО та С у різних положеннях центрального та ножного перемикача світла, а також перемикача покажчиків повороту, переконатися у справності контрольних ламп.

При ТО-1 рекомендується виконати операції ЕО та перевірити: кріплення фар, підфарників, заднього ліхтаря, центрального перемикача світла, перемикача покажчиків повороту та сигналів, кріплення та стан ізоляції проводів фар та підфарників, надійність кріплення наконечників проводів з клемами.

При ТО-2 виконуються операції ТО-1, перевіряються робота звукового сигналу, встановлення світлових пучків та сила світла фар, кріплення дротів та перемикачів.

Автономні освітлювальні прилади сучасного автомобіля повинні відповідати двом значною мірою суперечливим вимогам: створити можливість максимальної дальності видимості та висвітлювати дорогу без засліплення зустрічного водія.

В даний час поширення набули два типи світлорозподілу під умовною назвою «американський» (на автомобілях старих випусків) та «європейський». Не відрізняючись принципами створення режиму далекого світла, вони відрізняються параметрами, що визначають світлорозподіл ближнього світла. На автомобілях, оснащених фарами з «американським» світлорозподілом, регулювання здійснюється далекого світла. На автомобілях, обладнаних фарами типу «європейське світло», що мають як дво-, так і чотирифарні системи освітлення, передбачено регулювання по ближньому світлу. Для найбільш ефективної роботи приладів світлові пучки, що випромінюються, крім відповідності встановленим нормативам, повинні бути жорстко геометрично орієнтовані щодо автомобіля. Причому що вище якісні показники світлових приладів, то суворо має витримуватися орієнтація.

Допоміжне обладнання

До приладів допоміжного електрообладнання автомобіля відносяться склоочисники, обігрівачі, приводи підйому скла, кондиціонери, комутаційна апаратура та ін. Працездатність багатьох цих приладів залежить від приводних електродвигунів, які повинні перевірятись при ТО-1 та ТО-2.

При «заїданні» валу якоря в підшипниках частота обертання якоря зменшується, а сила струму ланцюга електродвигуна зростає до значення, достатнього для спрацьовування запобіжника.

Справність запобіжника та різноманітних перемикачів можна перевірити замиканням вивідних затискачів провідником. Якщо ланцюг струму при цьому відновлюється, запобіжник або комутуючий елемент несправний.

Коротке замикання ланцюга плавкого запобіжника викликає його перегорання. Термобіметалічний запобіжник у разі замикання періодично розмикає і замикає ланцюг, що супроводжується або миготінням ламп, або характерними клацаннями. Відшукуючи несправність у проводці за допомогою контрольної лампи (вольтметра), слід рухатися від споживача до джерела струму (акумуляторної батареї)

Електроустаткування електрообладнання автомобіля, негерметичність системи живлення, порушення герметичності.

Особливості, методичні та інформаційні основи методів діагностування електрообладнання досить різноманітні та докладно описані у спеціальній літературі. Тому нижче дається лише загальний огляд найпоширеніших методів контролю, розроблюваних у Росії. Деякі застосовувані та найбільш перспективні напрямки діагностування електрообладнання, що розробляються, наведені в табл. 5.2.

Метод інфрачервоної термографії . Зміна температури вузлів та елементів електрообладнання в процесі експлуатації є важливою інформативною ознакою їхнього технічного стану. Дистанційний контроль температури нагрівання струмопровідних частин, контактних з'єднань, корпусів електрообладнання, підвісної та опорно-стрижневої ізоляції реалізується засобами тепловізійного контролю. Цей метод діагностики ґрунтується на реєстрації інфрачервоного випромінювання.

Роздільна здатність тепловизионного контролю 0,2 про З. У електроенергетиці Росії найпоширеніші вітчизняні тепловізори ТВ-03 і тепловізори шведської фірми AGEMA, наприклад AGEMA-782.

Оцінка технічного стану контактних з'єднань проводиться порівнянням температури однотипних контактів, що знаходяться в однакових умовах по навантаженню та охолодженню, а також температури контактного з'єднання та суцільних ділянок струмопроводів. Оцінка технічного стану ізоляторів ґрунтується на аналізі різниці температур дефектного та непробитого ізолятора. Ця різниця визначається напругою на ізоляторі та величиною діелектричних втрат порцеляни ізолятора.

Температура пробитого ізолятора дорівнює температурі довкілля, оскільки напруга у ньому нуль. Температура непробитого ізолятора визначається за середніми параметрами ємності, розмірів та напруги та перевищує температуру навколишнього середовища на 0,4–0,5 про С.

Т а б лі ц а 5.2 Напрямки діагностування електрообладнання

Тепловізійний метод контролю отримав найбільше застосування у відкритих і закритих розподільних пристроях напругою 35 кВ і вище, а також на ЛЕП.

Метод хроматографічного контролю маслонаповненого обладнання . Це найбільш опрацьований та поширений в електроенергетиці метод діагностики. Він застосовний для раннього виявлення дефектів, що розвиваються всередині маслонаполненных силових трансформаторів, автотрансформаторів, шунтирующих реакторів, великих електричних машин з водомасляною системою охолодження, вимірювальних трансформаторів, високовольтних вводів і високовольтних кабелів. Хроматографія є поділ сумішей. Ідея методу полягає в припущенні, що ушкодження в маслонаполненном устаткуванні супроводжується виділенням різних газів, які у маслі при нормальної роботі. Ці гази розчинені у маслі. Виділивши їх з олії та провівши хроматографічний аналіз, можна виявити дефекти на ранній стадії виникнення. В даний час вивчено склад газів, що містяться в олії недефектного нормально працюючого обладнання, виявлено гази, характерні для різних ушкоджень, та граничні їх концентрації. При цьому визначають концентрації водню, метану.
, етилену
, етану
, ацетилену
, оксиду та діоксиду вуглецю СО,
та інших газів.

Відбір олії з працюючого трансформатора проводиться спеціальними масловідбірниками поршневого типу. При цьому виключається дотик олії з навколишнім повітряним середовищем і запобігають втратам розчинених в маслі газів у процесі відбору. Олія міститься в замкнутий об'єм, і газ над поверхнею олії піддається аналізу. Для аналізу складу, динаміки зміни та концентрації газів у пробах олії застосовують хроматографи. Крім того, відомі вбудовані засоби аналізу газів, розчинених в маслі, і газів, що виділилися, а також пристрої безперервного контролю, засновані на визначенні
і
, Розчинені в маслі. Характер і зразкове місце ушкодження визначають за кількісним складом газів. Необхідність виявлення дефекту на ранніх стадіях його розвитку потребує обробки даних хроматографічного аналізу. Оцінка стану маслонаполненного устаткування здійснюється, зазвичай, з урахуванням чотирьох критеріїв: граничних концентрацій, швидкості наростання концентрації газів, відносин концентрацій газів, критерію рівноваги.

Перший критерій дозволяє судити за значенням перевищення граничних концентрацій характер внутрішніх дефектів. Так, сильні ушкодження ізоляції характеризуються високою концентрацією водню та ацетилену та зазвичай супроводжуються наявністю вуглекислого газу. Відносно велика концентрація насичених та ненасичених вуглеводнів
,
,
, (крім
) у поєднанні з невеликим відсотком
вказує на теплове розкладання олії внаслідок перегріву металевих частин. Якщо є помітна кількість СО і
, це означає, що відбувається розкладання целюлози. Різке збільшення
і
свідчить про сильний локальний перегрів, що супроводжується обвуглюванням олії. Якщо зміст
у 10-20 разів більше ніж СО за відсутності інших газоподібних продуктів розкладання, причиною є термічне розкладання целюлози. При високих температурах виявляється невелика кількість
а вміст кисню помітно знижений. Наявність водню та невеликого вмісту етилену та
показово для часткових розрядів. У разі слабкого іскріння виявляється невелика кількість
. Присутність
говорить про дефект, що розвивається всередині трансформатора, який необхідно вивести з експлуатації і оглянути.

За другого критерію контролюється швидкість наростання концентрацій газів. Якщо приріст вмісту газів становить понад 10% на місяць, трансформатор ставиться на прискорений контроль. Достовірність оцінки стану за допомогою цього критерію значно вища за вуглеводневими газами та СО, ніж по водню та оксиду вуглецю, втрати яких у пробі олії іноді співмірні з чисельними значеннями цього критерію.

Третій критерій дає можливість використовувати три відносини пар газів:
/
,
/
,
/
. Наприклад, умови
/
<<0,1 и
/
>1 вказують на дефект термічного характеру, а відношення
/
характеризує температуру перегріву. Найчастішими причинами згаданих відносин є виникнення дефектів в ізоляції трансформаторного заліза, нагрівання та вигоряння контактів РПН, порушення ізоляції стяжних шпильок та ярмових балок з утворенням короткозамкнутого контуру, нагрівання контактів з'єднань відводів низької напруги.

Четвертий критерій заснований на зіставленні результатів аналізу олії з газового реле та з проби. Використовується у разі спрацьовування газового захисту. На основі цього критерію робиться висновок про можливість включення трансформатора в роботу та визначається дефект електричного характеру, коли повторне включення трансформатора могло б призвести до збільшення вогнища ушкодження.

Перспективним напрямком застосування зазначених критеріїв є розробка алгоритмів реалізації автоматизованих систем оцінки стану маслонаполненного устаткування. Слід зазначити універсальність методу та зростаючу зі збільшенням напруги ефективність його використання.

Метод контролю діелектричних характеристик ізоляції . Заснований на вимірюванні діелектричних характеристик, до яких відносяться струми витоку, величини ємності, тангенс кута діелектричних втрат (tg ) та ін. В основі контролю струму витоку лежить вимірювання струму, що проходить через тверду ізоляцію за наявності напруги. Відомі два методи контролю. У першому прямому методі вимірюється модуль комплексної провідності ізоляції або її ємність. Метод вимагає реєстрації часток відсотка у зміні контрольованого параметра, застосування різних схем підвищення чутливості та перешкодостійкості, що є його недоліком. У другому методі порівнюються ємність і tg однотипного електрообладнання за допомогою схеми Шерінга. Метод потребує наявності спеціальних вимірювальних висновків ізольованої від землі конструкції. Він може використовуватися для контролю за високовольтними вимірювальними трансформаторами та конденсаторами зв'язку.

Метод контролю розрядів . Все більшого поширення як показник стану ізоляції електрообладнання набуває використання розрядів. Відомі методи вимірювання характеристик розрядів можна розділити на вимірювання часткових, пазових та поверхневих розрядів та на електричні та неелектричні методи. Методи застосовуються на напругах 110 кВ і вище у трансформаторах та електричних машинах.

Досліджуються залежності рівня інтенсивності часткових розрядів в ізоляції електричних машин від теплових та механічних впливів. Аналізуються дані виявлення зв'язків між характеристиками часткових розрядів і термінами служби ізоляції. Вимірювання часткових розрядів дозволяє контролювати стан ізоляції під час випробувань та виявляти її передаварійний стан. Наявність часткових розрядів визначається за імпульсами напруги, що з'являються, і за змінами електромагнітного поля у зовнішньому ланцюгу за допомогою електромагнітного датчика. Відомі пристрої, що контролюють амплітуду та частоту проходження імпульсів у певних діапазонах частот.

Основні труднощі застосування методу часткових розрядів пов'язані з наявністю перешкод, зумовлених комутаціями та перехідними процесами у первинних ланцюгах установки, наявністю коронних розрядів, радіоперешкод тощо. Проблема вимірювання сигналу та його відокремлення від перешкод не завжди можна вирішити. Ефективність використання контролю часткових розрядів збільшується зі зростанням робочої напруги, оскільки, з одного боку, зростають напруженість електричного поля і можливість виникнення дефектів, з іншого – з'являється можливість відмовитися від випробувань підвищеним напругою.

Виявляти пазові розряди, іскріння та утворення дуг доцільно та в обмотках великих електричних машин під навантаженням. Причини виникнення розрядів: ослаблення пазових клинів, стирання та усадка підклинових прокладок між стрижнями обмоток статора, обрив елементарних провідників, вібрація пластин гнучких висновків та ін. Виявити іскровий, тліючий та дуговий розряди можна за допомогою, наприклад, індуктивних датчиків. Виявити розряди можна також за допомогою провідних електродів, накладених на ізоляцію, ємнісних датчиків, що підключаються до нейтралі та лінійного виведення, або антени, що встановлюється на роторі машини, високочастотного трансформатора, розташованого в ланцюзі заземлення нейтралі, та вимірювача радіоперешкод.

Дефекти стрижневих ізоляторів, такі як тріщини та локальні провідні забруднення, є джерелами поверхневих розрядів. Утворення поверхневих розрядів супроводжується випромінюванням у звуковому, оптичному та радіо діапазонах. Відомий метод оптичного контролю випромінювання поверхневих розрядів за допомогою електронно-оптичного дефектоскопа. Він заснований на реєстрації просторово-часового розподілу яскравості світіння та визначення за її характером дефектних ізоляторів. Для цих же цілей з різною ефективністю застосовують радіотехнічний та ультразвуковий методи, а також метод контролю ультрафіолетового випромінювання за допомогою електронно-оптичного дефектоскопа "Філін". Даний принцип можна застосувати і для виявлення таких дефектів як обрив стрижнів ротора асинхронного електродвигуна, утворення дуги в КРУ і т.п.

Описані методи не дають однозначного зв'язку рівня та характеру контрольованих параметрів з характером та місцем ушкодження. Вони універсальні за принципом і вимагають індивідуального підходу до кожного об'єкту та спеціальних експериментальних досліджень.

Метод вібродіагностики . Для контролю над технічним станом механічних вузлів велике значення має зв'язок параметрів об'єкта з такою інтегральною ознакою, як спектр частот вібрації. Будь-яке параметричне збудження зміщує діапазон. Це і використовується як ознака. Оцінка стану із зміщення низькочастотних складових спектру менш ефективна.

Електрофізичний метод контролю . Перспективним напрямом діагностики електроустаткування є застосування електрофізичних методів контролю. Гідність таких методів - швидке отримання первинної інформації, зручність її передачі та подання у вигляді сигналу відгуку. Легко вбудовуються датчики в об'єкт, порівняно проста апаратура, хороші можливості налаштування на різні електрофізичні ефекти, висока ефективність виявлення дефектів. Легко піддаються автоматизації та реалізації на ЕОМ.

Методичну основу використання електрофізичних методів становить принцип спостережуваності, а носіями інформації є електрофізичні ефекти, що виникають за активізації фізичних процесів. За способами прояву, виведення та обробки інформації ефекти такого типу можна розділити на інтегральні ефекти та пов'язані з ними перехідні процеси, ефекти нелінійності, флуктуаційні ефекти та шуми.

Використання електрофізичних ефектів виробляється з урахуванням визначення способу прояви дефекту чи дефектообразующего чинника як конкретного фізичного процесу можливості спостереження цим процесом зовнішніми засобами. Ця можливість визначається силою прояву ефекту і роздільною здатністю використовуваних вимірювальних засобів.

Діагноз у перекладі з грецької означає «розпізнавання», «визначення». - це теорія, способи та засоби, з допомогою яких робиться висновок про технічний стан об'єкта.

Щоб визначити технічний стан електрообладнання, необхідно, з одного боку, встановити, що і яким способом слід контролювати, а з іншого боку – вирішити, які засоби для цього будуть потрібні.

У цій проблемі проглядається дві групи питань:

аналіз обладнання, що діагностується, і вибір методів контролю для встановлення його дійсного технічного стану,

побудова технічних засобів контролю стану устаткування та умов експлуатації.

Отже, для проведення діагнозу необхідно мати об'єкт та засоби діагнозу.

Об'єктом діагнозу може бути будь-який пристрій, якщо він принаймні може перебувати у двох станах, що взаємно виключаються, - працездатному і непрацездатному, і в ньому можна виділити елементи, кожен з яких також характеризується різними станами. Насправді реальний об'єкт під час досліджень замінюють діагностичною моделлю.

Впливи, що створюються спеціально для цілей діагнозу технічного стану і подаються на об'єкт діагнозу від засобів діагнозу, називаються тестовими впливами. Розрізняють контролюючі та діагностуючі тести. Контролюючим тестом називається сукупність наборів вхідних дій, що дозволяють провести перевірку працездатності об'єкта. Діагностичним тестом називається сукупність наборів вхідних впливів, що дозволяють здійснити пошук несправності, тобто визначити відмову елемента чи несправний вузол.

Центральним завданням діагностики є пошук несправних елементів, тобто визначення місця, а можливо, причини появи відмови.Для електроустаткування таке завдання виникає на різних етапах експлуатації. Внаслідок цього, діагностика є ефективним засобом підвищення надійності електрообладнання у процесі його експлуатації.

Процес пошуку несправностей в установці зазвичай включає наступні етапи:

логічний аналіз наявних зовнішніх ознак, складання переліку несправностей, які можуть призвести до відмови,

вибір оптимального варіанта перевірок,

перехід до пошуку несправного вузла.

Розглянемо найпростіший приклад.Електродвигун разом із виконавчим механізмом не обертається при подачі на нього напруги. Можливі причини – згоріла обмотка, двигун заклинило. Отже, потрібно перевіряти обмотку статора та підшипники.

З чого розпочати діагностування? Простіше з обмотки статора. З неї і розпочинаються перевірки. Потім, у разі потреби, здійснюється розбирання двигуна та оцінка технічного стану підшипників.

Кожен конкретний пошук носить характер логічного дослідження, котрого необхідні знання, досвід, інтуїція обслуговуючого електрообладнання персоналу. При цьому, крім знання пристрою обладнання, ознак нормального функціонування, можливих причин виходу з ладу, необхідно володіти методами пошуку несправностей і вміти правильно вибрати необхідний з них.

Розрізняють два основні види пошуку елементів, що відмовили, - послідовний і комбінаційний.

При використанні першого методу перевірки в апаратурі виконуються у порядку. Результат кожної перевірки відразу ж аналізується, і якщо елемент, що відмовив, не визначений, то пошук триває. Порядок виконання операцій діагнозу може бути суворо фіксованим або залежати від результатів попередніх дослідів. Тому програми, що реалізують цей метод, можна поділити на умовні, у яких кожна наступна перевірка починається в залежності від результату попередньої, і безумовні, у яких перевірки виконуються в деякому заздалегідь фіксованому порядку. За участю людини завжди використовуються гнучкі алгоритми, щоб уникнути зайвих перевірок.

При використанні комбінаційного методу стан об'єкта визначається шляхом виконання заданої кількості перевірок, порядок виконання яких байдужий. Елементи, що відмовили, виявляються після проведення всіх випробувань шляхом аналізу отриманих результатів. І тому методу характерні такі ситуації, коли всі отримані результати необхідні визначення стану об'єкта.

Як критерій порівняння різних систем пошуку несправностей зазвичай використовується середній час виявлення відмови. Можуть бути застосовані інші показники - кількість перевірок, середня швидкість отримання інформації та ін.

Насправді крім аналізованих часто використовується евристичний метод діагнозу. Суворі алгоритми тут не використовуються. Висувається певна гіпотеза про передбачуване місце відмови. Здійснюється пошук. За наслідками його гіпотеза уточнюється. Пошук продовжується до визначення несправного вузла. Найчастіше такий підхід використовує радіомайстер під час ремонту радіоапаратури.

Крім пошуку елементів, що відмовили, поняття технічної діагностики охоплює також процеси контролю технічного стану електрообладнання в умовах застосування його за призначенням. При цьому особа, яка здійснює експлуатацію електрообладнання, визначає відповідність вихідних параметрів агрегатів паспортним даним або ТУ, виявляє ступінь зношування, необхідність регулювань, потребу в заміні окремих елементів, уточнює терміни проведення профілактичних заходів та ремонтів.

Застосування діагностування дозволяє запобігти відмовим електрообладнання, визначити його придатність для подальшої експлуатації, обґрунтовано встановити терміни та обсяги ремонтних робіт. Діагностування доцільно проводити як при застосуванні існуючої системи планово-попереджувальних ремонтів та технічного обслуговування електрообладнання (система ППР), так і у разі переходу до нової, більш досконалої форми експлуатації, коли ремонтні роботи виконуються не через певні заздалегідь встановлені терміни, а за результатами діагнозу, якщо зроблено висновок про те, що подальша експлуатація може призвести до відмови або стає економічно недоцільною.

При застосуванні нової форми обслуговування електрообладнання у сільському господарстві слід проводити:

технічне обслуговування згідно з графіками,

планове діагностування через певні періоди або напрацювання,

поточний чи капітальний ремонт за даними оцінки технічного стану.

При технічному обслуговуванні діагностування служить визначення працездатності устаткування, перевірки стабільності регулювань, виявлення необхідності ремонту чи заміни окремих вузлів і деталей. У цьому діагностуються звані узагальнені параметри, які несуть максимум інформації про стан електрообладнання - опір ізоляції, температура окремих вузлів та інших.

При планових перевірках контролюються параметри, що характеризують технічний стан агрегату та дозволяють визначити залишковий ресурс вузлів та деталей, що обмежують можливість подальшої експлуатації обладнання.

Діагностування, яке проводиться при поточному ремонті на пунктах технічного обслуговування та поточного ремонту або на місці установки електрообладнання, дозволяє оцінити стан обмоток. Залишковий ресурс обмоток повинен бути більшим за період між поточними ремонтами, інакше обладнання підлягає капітальному ремонту. Крім обмоток виконується оцінка стану підшипників, контактів та інших вузлів.

У разі проведення технічного обслуговування та планового діагностування електрообладнання не розбирають. При необхідності знімають захисні сітки вентиляційних вікон, кришки виводів та інші швидкознімні деталі, що забезпечують доступ до вузлів. Особливу роль у ситуації грає зовнішній огляд, що дозволяє визначити пошкодження висновків, корпусу, встановити наявність перегріву обмоток по затемненню ізоляції, перевірити стан контактів.

Основні параметри діагностування

Як діагностичні параметри слід вибирати характеристики електрообладнання, критичні до ресурсу роботи окремих вузлів та елементів. Процес зношування електрообладнання залежить від умов експлуатації. Вирішальне значення належить режимам роботи та умовам довкілля.

Основними параметрами, що перевіряються при оцінці технічного стану електрообладнання, є:

для електродвигунів – температура обмотки (визначає термін служби), амплітудно-фазова характеристика обмотки (дозволяє оцінити стан виткової ізоляції), температура підшипникового вузла та зазор у підшипниках (вказують на працездатність підшипників). Крім цього для електродвигунів, що експлуатуються в сирих та особливо сирих приміщеннях, додатково слід заміряти опір ізоляції (дозволяє прогнозувати термін служби електродвигуна),

для пускорегулюючої та захисної апаратури - опір петлі «фаза-нуль» (контроль відповідності умовам захисту), захисні характеристики теплових реле, опір контактних переходів,

для освітлювальних установок – температура, відносна вологість, напруга, частота включення.

Крім основних може бути оцінений і ряд допоміжних параметрів, що дають повніше уявлення про стан об'єкта, що діагностується.

Виходячи із завдань та принципів організації робіт, при діагностуванні електрообладнання застосовуються прилади та пристрої. Класифікація засобів, що застосовуються під час діагностування електрообладнання, показано на рис. 1. В даний час діагностування та прогнозування електрообладнання зазвичай проводиться за допомогою переносних приладів ручного керування.

Рис. 1. Класифікація засобів, що застосовуються під час діагностування електрообладнання

Досить широке застосування отримають пристрої для діагностування електрообладнання, які можуть здійснювати постійний або періодичний автоматичний контроль за технічним станом та сигналізувати про настання передаварійного стану. Такі пристрої не дозволяють автоматиці або вручну вмикати та вимикати електроустаткування з мережі при загрозі виникнення несправностей. p align="justify"> Перспективи широкого застосування пристроїв для діагностування пояснюються тим, що електрообладнанням, на відміну від інших машин і механізмів, порівняно легко можна керувати завдяки наявності апаратури управління і схем автоматизації його роботи. Природно, що автоматичні діагностичні пристрої насамперед доцільно встановлювати для контролю за електроустаткуванням, відмови якого призводять до великої шкоди, а також за електрообладнанням, доступ до якого утруднений або неможливий. Слід зазначити, що один пристрій може контролювати групу електроустаткування, наприклад електродвигуни однієї потокової технологічної лінії.

На наступних етапах розробки засобів і застосування діагностування, як складового елемента нової форми системи ППР, передбачається природний процес початку створення діагностичних систем, у яких більшість операцій проводиться напівавтоматично і автоматично. Як правило, діагностичною системою автоматично видається результат діагнозу та прогнозу.

Кошти для діагностування за принципом на об'єкт діагностування поділяються на дві групи: тестову і функціональну. За допомогою засобів тестової групи при діагностуванні в контрольоване електрообладнання посилаються сигнали (тестові впливи), при цьому вимірюють необхідні параметри, що характеризують реакцію електрообладнання на сигнали, і цих параметрів оцінюється його технічний стан. Засобами діагностування функціональної групи визначається технічний стан електрообладнання під час роботи, причому жодних зовнішніх впливів, що відбиваються на функціонуванні електрообладнання, не провадиться.

Під час створення коштів у першу чергу проводиться класифікація діагностичних параметрів, з допомогою яких визначається технічний стан електрообладнання, і навіть встановлюються межі зміни цих параметрів.

Якщо величину діагностичного параметра не можна визначити прямим вимірюванням, проводять вибір або розробку перетворювачів або датчиків. Залежно від характеру діагностичних параметрів визначається, до якої групи належатиме засіб діагностування (тестової або функціональної).

При розробці діагностичних засобів прагнуть створити конструкції та схеми, що забезпечують мінімальну трудомісткість та вартість діагностування, а також задану точність виміру. Велике значення при створенні засобів для діагностування електрообладнання має форма представлення результатів, яка має бути зручною для аналізу та прогнозування.

На 1-му етапі створення засобів для діагностування зазвичай переважає зчитування показань з приладів, цифрових індикаторів, світлова та звукова сигналізація. При цьому зчитування показань з приладів та цифрових індикаторів у більшості випадків властиве діагностування за допомогою переносних приладів, а світлова або звукова індикація - напівавтоматичним та автоматичним пристроям контролю технічного стану, що встановлюються біля контрольованого електрообладнання. Надалі в міру вдосконалення засобів діагностування, мабуть, спостерігатиметься перехід до форми представлення результатів діагностування у вигляді запису (аналогового чи цифрового). При розробці діагностичних засобів одним з важливих ключових показників є облік області застосування, тобто відповідність приладу, що розробляється, пристрою або системи основним положенням організації діагностування електрообладнання.

Досвід розробки та впровадження діагностування у практику експлуатації електрообладнання показує, що засоби діагностування доцільно розділити за таким принципом:

1. Прості засоби для діагностування обмеженого числа узагальнених діагностичних параметрів, що дозволяють визначати загальний технічний стан електрообладнання. Ці засоби призначаються визначення технічного стану електрообладнання при технічному обслуговуванні, і навіть виявлення найпростіших несправностей. До таких засобів відносяться прості переносні прилади.


2. Кошти для проведення повного діагностування та прогнозування, що дозволяють визначати технічний стан усіх елементів, що обмежують ресурс роботи або працездатність електрообладнання. Ці засоби призначені для проведення планового діагностування та пошуку несправностей електрообладнання.


3. Засоби для проведення доремонтного та післяремонтного діагностування, призначені для застосування у спеціалізованих електроремонтних підприємствах або дільницях з метою визначення номенклатури, що підлягають ремонту вузлів та деталей та якості ремонту електрообладнання за параметрами, що характеризують післяремонтний ресурс.

Залежно від призначення засоби для діагностування можуть розроблятися переносними, пересувними та стаціонарними. Важливим показником засобів для діагностування є рівень їх автоматизації. Умовно засоби для діагностування поділяють на автоматизовані, автоматичні та ручного управління.

На 1-х етапах розробки проводять розрахунки з оптимального вибору діагностичних засобів, тобто щодо визначення типу, параметрів, характеру розв'язуваних завдань та ін. При цьому враховуються вимоги, що пред'являються до засобів діагностування організацією експлуатації електрообладнання, а також достовірність результатів діагностування. Однією з основних вимог є призначення розроблюваного засобу (для визначення працездатності; визначення працездатності та ресурсу; визначення працездатності, ресурсу та пошуку несправностей; визначення ресурсу; пошуку несправностей та ін.).

Оптимальний вибір діагностичних засобів має забезпечувати мінімальну вартість перевірки елементів, мінімум витрат від похибки перевірки елементів, і навіть максимальну економічну ефективність застосування коштів. Економічну ефективність застосування засобів діагностування розраховують відповідно до методики визначення ефективності використання у народному господарстві нової техніки. Слід зазначити, що економічна ефективність застосування засобу, що розробляється, тим вище, чим більша кількість електрообладнання можна продіагностувати з його допомогою, тобто чим вище його продуктивність. Після отримання позитивного результату при перевірочному розрахунку економічної ефективності (доцільності) створення конкретного засобу для діагностування складають принципові кінематичні та електричні схеми, а також розраховують параметри деталей та вузлів. Потім створюється макетний або експериментальний зразок, який спочатку проходить лабораторні, а потім виробничі випробування. При випробуваннях встановлюють відповідність розроблюваного засобу своєму цільовому призначенню та його працездатність; визначають похибки та трудомісткості виміру діагностичних параметрів. За результатами випробувань вносять необхідні корективи у схему та конструкцію засобу та розробляють дослідний зразок. Досвідчений зразок після заводських та виробничих випробувань та відповідного доопрацювання за їх результатами представляється відомчою або міжвідомчою державною комісією, яка рекомендує його до серійного виробництва.

Види та засоби діагностування класифікують на дві основні групи: вбудовані (бортові) засоби та зовнішні діагностичні пристрої. У свою чергу вбудовані кошти поділяють на інформаційні, що сигналізують та програмуються (запам'ятовують).

Зовнішні засоби класифікують як стаціонарні та переносні. Інформаційні бортові засоби є конструктивним елементом транспортної машини та здійснюють контроль безперервно або періодично за певною програмою.

Методи бортової діагностики першого покоління

Приклад інформаційної системи є блок індикації бортової системи контролю, представлений на рис. 3.1.

Блок індикації призначається для контролю та інформації про стан окремих виробів та систем. Він є електронною системою діагностування звукової та світлодіодної сигналізації про стан зносу гальмівних колодок; пристебнутих ременях безпеки; рівні омиваючої, охолодної та гальмівної рідини, а також про рівень масла в картері двигуна; аварійному тиску олії; незачинені двері салону; несправності ламп габаритних вогнів та сигналу гальмування.

Блок знаходиться в одному з п'яти режимів: вимкнено, режим очікування, тестовий режим, передвиїзний контрольі контроль параметрів під час роботи двигуна.

При відкритті будь-яких дверей салону блок включає внутрішнє освітлення. Коли ключ запалення не вставлений у вимикач запалювання, блок перебуває в режимі вимкнено. Після того, як ключ вставлений в замок запалювання, блок переходить в режим очікування і залишається в ньому, поки ключ у вимикачі знаходиться в режимі вимкнення

3.1. Класифікація видів та засобів діагностування

Рис. 3.1.

блоку індикації:

/ - Датчик зносу гальмівних колодок; 2 - датчик пристебнутих ременів безпеки; 3 - датчик рівня рідини, що омиває; 4 - датчик рівня охолодної рідини; 5 - датчик рівня олії; 6 - датчик аварійного тиску олії; 7 - датчик гальма стоянки; 8 - датчик рівня гальмівної рідини; 9 - блок індикації бортової системи контролю; 10 - сигналізатор рівня олії; 11 - сигналізатор рівня рідини, що омиває; 12 - сигналізатор рівня охолодної рідини; 13, 14, 15, 16 - сигналізатор незачинених дверей; /7-сигналізатор несправності ламп габаритних вогнів та гальмування; 18 - сигналізатор зношування гальмівних колодок; 19 - сигналізатор непристебнутих ременів безпеки; 20 - комбінація приборів; 21 - контрольна лампа аварійного тиску олії; 22 - сигналізатор гальма стоянки; 23 - сигналізатор рівня гальмівної рідини; 24 - монтажний блок; 25 - вимикач запалювання

чено» або «О». Якщо в цьому режимі відкриті двері водія, виникає несправність «забутий ключ у вимикачі запалювання», і звуковий сигналізатор подає переривчастий звуковий сигнал протягом 8 ± 2 с. Сигнал вимкнеться, якщо двері зачинені, ключ вийнято із замка запалення або повернено в положення запалювання увімкнено.

Режим тестування включається після повороту ключа у вимикачі запалювання у положення "1" або "запалювання". При цьому на 4 ± 2 с включається звуковий сигнал та всі світлодіодні сигналізатори для перевірки їх справності. Одночасно контролюються несправності по датчиках рівнів охолоджувальної, гальмівної та омиваючої рідин і запам'ятовується їхній стан. До закінчення тестування сигналізація стану датчиків відсутня.

Після закінчення тестування слідує пауза, і блок переходить в режим «передвиїзний контроль параметрів». При цьому в разі наявності несправностей блок працює за наступним алгоритмом:

• світлодіодні сигналізатори параметрів, що вийшли за межі встановленої норми, починають блимати протягом 8 ± 2 с, після чого постійно горять до вимкнення замку запалення або положення «О»;
• синхронно зі світлодіодами включається звуковий сигналізатор, який вимикається через 8±2 с.

Якщо процесі руху автомобіля виникає несправність, то включається алгоритм «передвиїзний контроль параметрів».

Якщо протягом 8 ± 2 с після початку світлової та звукової сигналізації з'явиться ще один або кілька сигналів «несправність», миготіння перетворюється на постійне горіння і алгоритм індикації повториться.

Крім розглянутої системи вбудованого діагностування на транспортних засобах широко застосовується набір датчиків та сигналізаторів аварійних режимів (рис. 3.2), які попереджають про можливий стан перед відмовою або виникнення прихованих

Рис.

/ - Датчик перегріву двигуна внутрішнього згоряння; 2 - датчик аварійного тиску олії; 3 - вимикач сигналізатора несправності робочих гальм; 4 - вимикач сигналізатора гальма стоянки відмов: перегрів двигуна, аварійний тиск масла, несправність робочих гальм і «стоянкове гальмо включений», заряд АКБ відсутній і т. д.

Програмовані, що запам'ятовують вбудовані засоби діагностування або самодіагностування, відстежують і заносять в пам'ять інформацію про несправності електронних систем для зчитування її за допомогою авто-сканера через діагностичний роз'єм та контрольне табло "Check engine",звуковий або мовної індикації про стан стану виробів або системи. Діагностичний роз'єм використовується для підключення мотор-тестера.

Водій інформується про несправність за допомогою контрольної лампи check engine(або світлодіод), розташованої на панелі приладів. Світлова індикація означає несправність у системі керування двигуном

Алгоритм роботи програмованої діагностичної системи ось у чому. При включенні замку запалення діагностичне табло загориться і поки двигун ще не працює, відбувається перевірка справності елементів системи. Після запуску двигуна табло гасне. Якщо воно продовжує світитися, то виявлено несправність. При цьому код несправності заноситься на згадку про контролера управління. Причину включення табло з'ясовують за першої можливості. Якщо несправність усувається, то контрольне табло або лампа гасне через 10 с, але код несправності зберігатиметься в незалежній пам'яті контролера. Ці коди, що зберігаються в пам'яті контролера, під час проведення діагностування висвічуються кожний тричі. Стирають коди несправності з пам'яті після закінчення ремонту шляхом відключення живлення контролера на 10 шляхом від'єднання «-» АКБ або запобіжника контролера.

Методи бортової діагностики нерозривно пов'язані з розвитком конструкції автомобілів та силового агрегату (двигуна внутрішнього згоряння). Першими пристроями бортової діагностики на автомобілях були:

• сигналізатори зниження тиску олії у двигуні, перевищення температури охолоджуючої рідини, мінімальної кількості палива в баку тощо.
• вказівні прилади вимірювання тиску олії, температур охолоджуючої рідини, кількість палива у баку;
• бортові системи контролю, які дозволяли здійснювати передвиїзний контроль основних параметрів двигуна внутрішнього згоряння, зношування гальмівних колодок, пристебнутих ременів безпеки, справності світлотехнічних приладів (див. рис. 3.1 та 3.2).

З появою на автомобілях генераторів змінного струму та акумуляторних батарей з'явилися сигналізатори контролю заряду батареї, а з появою на борту автомобілів електронних пристроїв та систем були розроблені методи та вбудовані електронні системи самодіагностики.

Система самодіагностики,інтегрована в контролері електронної системи управління двигуном, силовим агрегатом, антиблокувальною системою гальм, перевіряє та контролює наявність збоїв у роботі та похибки їх вимірюваних режимних параметрів. Виявлені збої та похибки у роботі у вигляді спеціальних кодів заносяться до енергонезалежної пам'яті контролера управління та висвічуються у вигляді переривчастого світлового сигналу на щитку приладів автомобіля.

Під час технічного обслуговування цю інформацію можна проаналізовано за допомогою зовнішніх діагностичних пристроїв.

Система самодіагностики здійснює контроль вхідних сигналів від датчиків, контроль вихідних сигналів із контролера на вході виконавчих механізмів, контроль передачі між блоками управління електронних систем за допомогою мультиплексних ланцюгів, контроль внутрішніх робочих функцій блоків управління.

У табл. 3.1 представлені основні сигнальні ланцюги в системі самодіагностики контролера управління двигуном внутрішнього згоряння.

Контроль вхідних сигналіввід датчиків здійснюється шляхом обробки цих сигналів (див. табл. 3.1) на наявність збоїв, коротких замикань та обривів у ланцюзі між датчиком та контролером управління. Функціональність системи забезпечується шляхом:

• контролю подачі напруги живлення до датчика;
• аналізу зареєстрованих даних на відповідність до встановленого діапазону параметра;
• проведення перевірки на достовірність даних, що реєструються, за наявності додаткової інформації (наприклад порівняння значення частоти обертання колінчастого і розподільного валів);

Таблиця 3.1.Сигнальні ланцюги системи самодіагностики

Закінчення табл. 3.1

Перевірка системних дій контурів регулювання (наприклад, датчиків положення педалі газу та дросельної заслінки), у зв'язку з чим їх сигнали можуть коригувати один одного та порівнюватися між собою.

Контроль вихідних сигналіввиконавчих механізмів, їх з'єднань з контролером на наявність збоїв, урвищ та коротких замикань здійснюється:

• апаратним контролем контурів вихідних сигналів кінцевих каскадів виконавчих механізмів, що перевіряються на короткі замикання та обриви сполучної проводки;
• перевірка системних дій виконавчих механізмів на достовірність (наприклад, контур управління рециркуляцією ОГ контролюється за значенням тиску повітря у впускному тракті та адекватністю реакції клапана рециркуляції на сигнал управління від контролера управління).

Контроль передачі даних контролером керуванняпо лінії CAN здійснюється перевіркою тимчасових інтервалів повідомлень, що управляють, між блоками управління агрегатами автомобіля. Додатково прийняті сигнали надлишкової інформації перевіряються у блоці управління, як і всі вхідні сигнали.

В контроль внутрішніх функцій контролера управліннядля забезпечення правильної роботи закладено функції апаратного та програмного контролю (наприклад, логічні модулі в кінцевих каскадах).

Можлива перевірка працездатності окремих компонентів контролера (наприклад мікропроцесора, модулів пам'яті). Ці перевірки регулярно повторюються під час робочого процесу здійснення функції керування. Процеси, що вимагають дуже високої обчислювальної потужності (наприклад, постійної пам'яті), у контролера управління бензиновими двигунами контролюються на вибігу колінчастого валу в процесі зупинки двигуна.

Із застосуванням на автомобілях мікропроцесорних систем керування силовими та гальмівними агрегатами з'явилися бортові комп'ютери контролю електричного та електронного обладнання (див. рис. 3.4) та, як зазначалося, вбудовані в контролери управління системи самодіагностики.

Під час звичайної експлуатації автомобіля бортовий комп'ютер періодично тестує електричні та електронні системи та їх компоненти.

Мікропроцесор контролера управління заносить специфічний код несправності до енергонезалежної пам'яті КАМ (Keep Alive Memory), яка здатна зберігати інформацію при відключенні бортового живлення. Це забезпечується підключенням мікросхем пам'яті КАМ окремим кабелем до акумуляторної батареї або застосуванням малогабаритних акумуляторів, що заряджаються, розміщених на друкованій платі контролера управління.

Коди несправностей умовно поділяють на «повільні» та «швидкі».

Повільні коди.При виявленні несправності код заноситься в пам'ять і вмикається лампа check engine на панелі приладів. З'ясувати, який це код, можна одним із наступних способів залежно від конкретної реалізації контролера:

• світлодіод на корпусі контролера періодично спалахує та гасне, передаючи таким чином інформацію про код несправності;
• потрібно з'єднати провідником певні контакти діагностичного роз'єму, і лампа на табло почне періодично блимати, передаючи інформацію у коді несправності;
• потрібно підключити світлодіод або аналоговий вольтметр до певних контактів діагностичного роз'єму і спалахів світлодіода (або коливань стрілки вольтметра) отримати інформацію про код несправності.

Так як повільні коди призначені для візуального зчитування, частота їх передачі дуже низька (близько 1 Гц), обсяг інформації, що передається, малий. Коди зазвичай видаються у вигляді повторюваних послідовностей спалахів. Код містить дві цифри, смислове значення яких потім розшифровується за таблицею несправностей, що входить до складу експлуатаційних документів автомобіля. Довгими спалахами (1,5 с) передається старша (перша) цифра коду, короткими (0,5 с) – молодша (друга). Між цифрами пауза кілька секунд. Наприклад, два довгі спалахи, потім пауза в кілька секунд, чотири короткі спалахи відповідають коду несправності 24. У таблиці несправностей зазначено, що код 24 відповідає несправності датчика швидкості автомобіля - коротке замикання або обрив ланцюга датчика. Після виявлення несправності її необхідно з'ясувати, тобто визначити відмову датчика, роз'єму, проводки, кріплення.

Повільні коди прості, надійні, не вимагають дорогого діагностичного обладнання, але мало інформативні. На сучасних автомобілях такий спосіб діагностування використовують рідко. Хоча, наприклад, на деяких сучасних моделях Chrysler з бортовою діагностичною системою, що відповідає стандарту OBD-II, можна зчитувати частину кодів помилок за допомогою миготливої ​​лампи.

Швидкі кодизабезпечують вибірку пам'яті контролера великого обсягу інформації через послідовний інтерфейс. Інтерфейс та діагностичний роз'єм використовуються при перевірці та налаштуванні автомобіля на заводі-виготовлювачі, він же застосовується і при діагностиці. Наявність діагностичного роз'єму дозволяє, не порушуючи цілісності електричного проведення автомобіля, отримувати діагностичну інформацію від різних систем автомобіля за допомогою сканера або мотор-тестера.

Головна » Системи » Технічна діагностика та методи технічного діагностування. Завдання діагностичних робіт під час експлуатації електрообладнання Технологія виконання робіт з діагностики системи електрообладнання