Введение 9
1. Аналитическая часть 15
1.1 Анализ автопарка и конструкций комбинированной
энергетической установки автомобилей эксплуатируемых на территории РФ 16
1.2 Автомобили с комбинированной энергетической установкой в
других государствах 17
1.3 Описание применяемых схем комбинированной
энергетической установки 26
1.4 Особенности работы комбинированной энергетической
установки в различных условиях движения 30
1.5 Оценка состояния инфраструктуры обслуживания автомобилей
с комбинированной энергетической установкой 34
2. Структурная схема комбинированной энергетической установки 38
2.1 Комбинированная энергетическая установка с
последовательным соединением двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя 39
2.2 Комбинированная энергетическая установка с параллельным
соединением двигателя внутреннего сгорания и электродвигателя 43
2.3 Выбор рациональной схемы 49
2.4 Высоковольтная аккумуляторная батарея 51
2.4.1 Ёмкость высоковольтной аккумуляторной батареи 53
2.4.2 Основные неисправности и существующие методы их решения 59
3. Анализ комбинированной энергетической установки 61
3.1 Анализ возникающих отказов и неисправностей на легковых
автомобилях 62
3.2 Описание отказов и неисправностей 65
4. Исследование технического состояния комбинированной
энергетической установки 69
4.1 Оценка закономерности изменения технического состояния
комбинированных энергетических установок по пробегу автомобиля 70
4.2 Вероятностная оценка отказов двигателя внутреннего сгорания
и его систем 73
5. Методика оценки технического состояния комбинированной
энергетической установки 78
5.1 Общее описание разрабатываемой методики 79
5.2 Выбор параметров оценки технического состояния
комбинированных энергетических установок 82 
5.3 Средства диагностирования для оценки технического состояния комбинированных энергетических установок 85
6. Безопасность жизнедеятельности 88
6.1 Нормы пожарной безопасности 89
6.2 Требования охраны труда работников при организации и проведении
работ 90
7. Технико-экономическая часть 92
7.1 Расчет основных технико-экономических показателей 93
7.1.1 Расчет доходов от проведения диагностических работ 96
7.1.2 Расчет расходов 96
7.1.3 Налоги, уплачиваемые предприятиями автомобильного
транспорта 97
7.1.4 Расчет прибыли 97
7.2 Расчет экономического эффекта внедрения сервисной зоны...98
7.2.1 Коэффициент дисконтирования 98
7.2.2 Чистая текущая стоимость 98
7.2.3 Индекс рентабельности 99
7.2.4 Внутренний коэффициент окупаемости 100
7.2.5 Срок окупаемости инвестиций 100
7.2.6 Текущая окупаемость 101
7.2.7 Коэффициент эффективности инвестиций 101
7.2.8 Коэффициент рентабельности 101
Заключение
Список использованной литературы 12



Купить

В настоящее время по проведенным статистическим исследованиям подтвержденных запасов нефтепродуктов во всем мире составляет 60 лет добычи нефти. При данных темпах роста потребления на 30 лет, что неизбежно приведет к поиску новых технических решений повышения энергетической эффективности в автомобильной отрасли [2]. Другой серьёзной проблемой станет экология окружающей среды, а именно пагубное влияния продуктов сжигания углеводородов. Данные обстоятельства приводят к совершенствованию конструкции автомобилей, что способствует повышению технико-эксплуатационных свойств. Одно из возможных конструктивных решений - автомобили с электромеханическими силовыми установками. Согласно действующему техническому регламенту о безопасности колесных транспортных средств таким силовым установкам присвоено название - комбинированная энергетическая установка (КЭУ) или гибридные (ГСУ). В качестве первичного источника энергии в них используют ДВС, вторичный чаще всего - электрический накопитель энергии. В последние годы число таких автомобилей в нашей стране заметно возросло, некоторые из них эксплуатируются с 1999 года. Тенденция к повышению производства таких автомобилей обусловлена повышающимися требованиями к экологической безопасности и увеличением спроса на автомобили с экономичным двигателем .
В Евросоюзе рассматривают проект закона к 2050 году ввести запрет на продажу бензина и эксплуатацию автомобилей с традиционным бензиновым или дизельным двигателем в крупных городах. В ближайщие 2 года ожидается значительное увеличение предлагаемых потребителю марок автомобилей с ГСУ со стороны европейских, китайских, корейских, а так же российских автопроизводителей, что повышает актуальность проблемы исследований. Одновременно повышаются требования к методам, оборудованию и технологиям обеспечения работоспособности автомобилей в процессе эксплуатации. 
Диагностирование, ремонт автомобилей с электромеханическими установками на данный момент является актуальной задачей. КЭУ в совокупности с бортовым компьютером автомобиля и другими его узлами представляет собой сложную систему, требующую специальных подходов при определении технического состояния и ремонте. Именно такая проблема может возникнуть при эксплуатации подобных автомобилей, в частности гибридных автомобилей Тоуота, Lexus, Honda, Ford. В свою очередь от технического состояния автомобиля на дороге напрямую зависит безопасность участников дорожного движения.
В действующем в РФ положении по техническому обслуживанию отсутствует нормативная информация по автомобилям с КЭУ. Технический регламент также не содержит информации по определению исправного состояния силовых агрегатов с электромеханической трансмиссией . Имеющейся нормативно-справочной литературы недостаточно для создания условий качественного обслуживания комбинированных энергетических установок автомобилей. Ведущие производители автомобилей с КЭУ на данный момент мало заинтересованы в организации обслуживания вне дилерских центров и предоставлении информации по условиям определения технического состояния КЭУ. Обслуживающий персонал станций технического обслуживания существующей инфраструктуры не имеет достаточной квалификации для проведения диагностики и ремонта такого рода автомобилей.
На сегодня в нашей стране существует несколько центров для автомобилей с КЭУ марок Тоуота, Lexus, что говорит об имеющейся потребности в их обслуживании. Основное средство диагностирования здесь: диагностический сканер, позволяющий считывать информацию о неисправностях с бортовой системы диагностики.
В России десятки городов с числом зарегистрированных автомобилей более 200 тыс., расположенных в 7 часовых поясах. Только в одной из специализирующихся на гибридных автомобилях станции технического обслуживания города Москва обслуживают более 3000 автомобилей Тойота. Общее количество официально проданных автомобилей с КЭУ в России, по итоговым отчётам компаний Тоуота, Lexus, BMW, с 2014 по 2017год составило около 7500 штук. Всего в автопарке страны на середину 2013 года, эксплуатировалось от 40 до 45тыс. автомобилей с КЭУ, темпы роста составляют в среднем 40-50% в год. Существующая инфраструктура не в состоянии обслуживать такую обширную зону, а приобретение учебного и диагностического оборудования стоимостью несколько миллионов рублей даже для дистрибьюторов компании Тоуота не целесообразно. Всё это создает проблемы владельцам автомобилей с КЭУ, что ограничивает интерес к ним и затормаживает обновление автомобильного парка страны. Необходим более универсальный и доступный способ определения технического состояния гибридных силовых установок.
В процессе эксплуатации ухудшение эффективных показателей автомобиля может быть вызвано нарушением условий эксплуатации, износом деталей, другими взаимосвязанными причинами, для чего необходимо произвести анализ известных неисправностей, связанных с ГСУ. В то же время неисправности могут быть не явными, т.е. возникающие только в определённых условиях, не всегда определяемые или не определяемые статическими замерами. Это связано с тем, что в выполнении выходного процесса участвуют четыре самостоятельных узла: двигатель, электрический мотор 1(ЭМ1); электрический мотор 2(ЭМ2) и высоковольтная батарея (ВВБ), каждый из элементов представляет собой самостоятельную систему. Выбор диагностических параметров оценки технического состояния КЭУ с такой системой требует дополнительного анализа. Для этих целей, возможно использовать методику оценки технического состояния транспортных средств в условиях тестирования, а так же с применением специальных записывающих устройств, для последующего анализа и обработки данных. 
В связи с этим в выпускной квалификационной работе разработана методика и оборудование, во многом позволяющие упростить процесс диагностирования, априорно оценить техническое состояние тягового гибридного привода автомобиля, а также оборудование для диагностики и обучения инженеров - механиков устройству и принципам ремонта КЭУ.
Наиболее близкими по направлению исследования в данной области являются работы следующих авторов:
- Александров И.К., «Энергетический анализ механизмов и машин» [1]
- Златин П.А., Электромобили и гибридные автомобили; [10]
- Сурин, Е.И., «Энергетическая эффективность электромобилей и гибридных автомобилей»;; [21].
- Мирошников Л.В., «Диагностирование технического состояния автомобилей на автомобильном транспорте»; [18]
- Карпухин К.Е., «Принципы и алгоритм управления автомобилем с гибридной силовой установкой» [13]
- Умняшкин В.А., «Основы методики расчёта и обоснования базовых параметров гибридной энергосиловой установки легкового автомобиля»; [22]
- Ипатов А.А. Электромобили и автомобили с КЭУ. [12].
Целью работы является исследование надежности комбинированных энергетических установок (КЭУ), разработка методики оценки технического состояния, повышающей качество диагностирования КЭУ автомобилей.
Поставленная цель достигается посредством решения следующих задач;
- определение комплекса методических задач для возможности применения действующей методологии при оценке технического состояния КЭУ;
- обоснование выбора диагностических параметров для оценки технического состояния КЭУ;
- разработка методики оценки технического состояния КЭУ автомобилей;
-установление факторов, влияющих на результаты оценки технического состояния КЭУ;
-оценка адекватности разработанных алгоритмов реальным процессам, происходящим в КЭУ автомобилей;
- разработка алгоритма поиска неисправностей КЭУ автомобилей с использованием методики;
- технико-экономическое обоснование целесообразности внедрения разработанной методики.


Купить