Введение 5
Глава 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА, АНАЛИЗ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ АВТОМОБИЛЕЙ С КЭУ
1.1. Анализ автопарка автомобилей с комбинированными
энергетическими установками 10
1.2. Состояние инфраструктуры технического обслуживания и ремонта
автомобилей с комбинированными энергетическими установками в России ...20
Выводы по главе 22
Глава 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ С КОМБИНИРОВАННОЙ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ УСТАНОВКОЙ
2.1. Особенности конструкции автомобилей с комбинированной
энергетической установки 23
2.2. Причины снижения эксплуатационной надежности автомобилей с
комбинированной энергетической установкой 44
2.3. Основные неисправности и существующие методы их выявления 55
2.4. Мероприятия по поддержанию работоспособности элементов КЭУ
Выводы по главе 57
СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ С КЭУ
3.1. Общее описание исследуемой методики 61
3.2. Выбор параметров оценки технического состояния КЭУ 64
3.3. Составление диагностических матриц для выявления отказов и
неисправностей элементов КЭУ 67
3.4. Способы определения параметров оценки технического состояния КЭУ на
автомобиле 70
3.5. Рекомендации по использованию методики 73
Выводы по главе 76
Глава 4. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ С КЭУ
4.1. Аналоговая модель оптимизации процесса диагностирования
автомобиля с КЭУ 78
4.2. Средства диагностирования для оценки технического состояния КЭУ 82
4.3. Корректировка интервалов сервисного обслуживания автомобилей с КЭУ 84
4.4. Рекомендации по унификации встроенной системы диагностирования
для производителей 87
4.5. Экономическое обоснование применения методики оценки технического
состояния КЭУ автомобилей 88
Выводы по главе 91
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 92
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 93
Актуальность проблемы. Общепринятое название автомобилей с электромеханическими силовыми установками - комбинированные энергетические установки (КЭУ) или гибридные (ГСУ), в которых в качестве первичного источника энергии используется двигатель внутреннего сгорания (ДВС), а вторичным чаще всего является электрический накопитель энергии, сопряженный с электромеханической системой привода ведущих колес. В последние несколько лет число таких автомобилей во всем мире и в России существенно возросло. Тенденция к увеличению производства комбинированных автомобилей обусловлена принципиальным повышением требований международных стандартов к экологической безопасности и экономичности транспортных средств (ТС). В ближайшие годы в России ожидается существенное увеличение числа марок автомобилей с КЭУ, предлагаемых потребителю европейскими, китайскими, корейскими, а также отечественными автопроизводителями. Рост численности таких автомобилей по статистической информации составляет в среднем 40-50% в год. Отсюда возникает потребность в коррекции методологии технической эксплуатации современных ТС и повышении надежности легкового автомобиля с КЭУ.
Действующее в России положение о техническом обслуживании транспортных средств не содержит нормативной информации по автомобилям с КЭУ. В техническом регламенте о безопасности колесных транспортных средств (2009 год) также отсутствуют рекомендации по определению исправного состояния КЭУ. Техническое сопровождение эксплуатируемых на территории Российской Федерации автомобилей с КЭУ со стороны ведущих автопроизводителей в настоящее время недостаточно организовано. В результате инженерно-технический персонал станций технического обслуживания (СТО) не располагает возможностями для проведения качественного обслуживания и ремонта, а от этого напрямую зависит безопасность участников дорожного движения. К тому же трудности, возникающие в эксплуатации автомобилей с КЭУ, снижают интерес к ним покупателей, что неизбежно замедлит обновление автомобильного парка перспективными моделями ТС.
Для становления методологической базы диагностирования комбинированных силовых установок (КСУ) автомобилей наиболее ценными являются работы следующих авторов:
- общая методология, изложенная Мирошниковым Л.В., используемая в практике технической эксплуатации, взята в качестве основы при разработке методики оценки технического состояния КЭУ;
- методология расчета базовых параметров КЭУ, разработанная Суриным Е.И., Умняшкиным В.А., Васильевым В.А., легла в основу математической модели, служащей для определения опорных значений диагностических параметров.
Кроме этого в работе использован опыт, реализованный в практике оценки технического состояния КСУ автомобилей. Наибольший вклад в организацию обслуживания гибридных автомобилей в России внесен ведущим специалистом сети автомастерских по ремонту гибридной техники GIBRIDs.ru Кутовым Владимиром Владимировичем [16].
При этом научные исследования надежности КЭУ, разработка методологии оценки технического состояния КЭУ проведены недостаточно.
Вышесказанное говорит об актуальности и перспективности темы научно-исследовательской работы.
Цель работы: исследование надежности легкового автомобиля с комбинированной энергетической установкой.
Объект исследования: легковые автомобили с комбинированной энергетической установкой.
Предмет исследования: двигатели внутреннего сгорания, высоковольтная аккумуляторная батарея, электромоторы, силовое управляющее устройство, устройство распределения мощности.
Задачи исследования:
• Анализ автопарка автомобилей с комбинированными энергетическими установками с позиции обеспечения нужного уровня надежности агрегатов;
• Определить причины снижения эксплуатационной надежности автомобилей с КЭУ, основные неисправности и существующие методы их выявления, рассмотреть мероприятия по поддержанию работоспособности элементов КЭУ, а также осуществить их теоретическое обоснование;
• Изучить существующие методики оценки технического состояния, повышающей качество диагностирования комбинированные энергетические установки легковых автомобилей;
• Экспериментально подтвердить влияние методики на показатели надежности объектов исследований.
Область применения результатов работы: автотранспортные предприятия, автоцентра и специализированные предприятия по ремонту автомобилей с комбинированными энергетическими установками.
Определения, обозначения и сокращения.
Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Безотказность автомобиля - свойство сохранять работоспособность в течение некоторого пробега без вынужденных перерывов. Показателями безотказности могут служить вероятность безотказной работы, наработки на отказ, параметр потока отказов, коэффициент готовности.
Ремонтопригодность - свойство, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технических обслуживаний и ремонтов.
Сохраняемость - свойство автомобиля сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного в технической документации.
Долговечность автомобиля - свойство сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технических обслуживаний и ремонтов.
Работоспособность автомобиля - состояние, при котором он может выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации.
Диагностирование - определение технического состояния автомобилей, их агрегатов и узлов без разборки.
Диагностирование - это процесс определения технического состояния машины безразборными методами для получения заключения (диагноза).
Диагностические параметры - это качественная мера проявления технического состояния автомобиля, его агрегата и узла по косвенному признаку.
Техническая диагностика - это отрасль науки, которая изучает и устанавливает признаки неисправностей машин, механизмов и узлов; разрабатывает методы и средства для получения заключения (диагноза) о характере и сущности неисправностей на основе изучения динамики изменения параметров технического состояния агрегатов и узлов машины обеспечивает прогнозирование ресурса их безотказной работы
Итак, многообразие существующих автомобилей определяется ростом требований, предъявляемых со стороны потребителей. При этом основным требованием является работоспособность и надежность автомобилей с КЭУ.
Высокий уровень работы автотранспортного предприятия достигается применением качественных методов диагностирования. Применение методики оценки технического состояния КЭУ на СТО исключает ошибочную постановку диагноза в условиях взаимного влияния потоков мощности от ДВС и высоковольтной батареи, при этом упрощается процесс диагностирования.
Разработанный алгоритм поиска неисправностей КЭУ автомобилей с комплектной диагностикой ДВС и накопителя энергии, исключает этап поэлементной диагностики цепочек мощности.
Таким образом, было установлено, что проект с экономической точки зрения является эффективным и целесообразным для реализации. За счет использования методики при диагностировании технического состояния ДВС и высоковольтной батареи трудозатраты могут быть снижены в два раза.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
