Розробка та реалізація методу автоматизованого діагностування системи запалювання автомобільного двигуна на основі порівняння спектрів сигналів

-удосконалено модель розподілу сигналу напруги системи запалювання на окремі реалізації та метод їх усереднення шляхом зміни частоти дискретизації окремих реалізацій і приведення їх до однієї бази, що дає можливість усереднення реалізацій іскроутворення в окремих циліндрах при постійній та змінній частоті обертів колінчатого вала;

-удосконалено підхід створення інформаційної бази для автоматизованого діагностування системи запалювання автомобілів різних моделей шляхом впровадження можливості поповнення параметрів математичної моделі, що дозволяє створити адаптивну, відкриту систему діагностування.

Практичне значення одержаних результатів

-розроблено і експериментально перевірено алгоритм та програмне забезпечення автоматизованого визначення технічного стану системи запалювання в умовах експлуатації, які можуть бути використанні в технологічних процесах технічного обслуговування та ремонту засобів транспорту;

-розроблено алгоритм розподілу сигналу напруги системи запалювання на реалізації іскроутворення в окремих циліндрах двигуна та їх усереднення при постійній і змінній частоті обертів колінчатого вала, за якими можна аналізувати ступінь ідентичності іскроутворення в різних циліндрах на різних режимах роботи двигуна;

-розроблено алгоритм створення та поповнення інформаційної бази параметрів математичної моделі, який дає можливість створити і, при необхідності, поповнювати базу даних можливих несправностей систем запалювання різних типів;

-розроблено пакет прикладних програм, який забезпечує процес діагностування з використанням запропонованих методу, алгоритмів і приладу автоматизованого діагностування системи запалювання.

Особистий внесок здобувача

-проведено аналіз наукових досліджень, порівняльний аналіз методів і засобів діагностування системи запалювання автомобільного двигуна, визначені недоліки та переваги існуючих методів і засобів, а також перспективи їх удосконалення, на основі цього висунута ідея та наукова гіпотеза роботи;

-сформульовано науковий підхід автоматизації процесу діагностування системи запалювання шляхом цифрової обробки сигналу напруги первинного кола та дослідження його спектральних характеристик;

-розроблено математичну модель та алгоритми автоматизованого діагностування системи запалювання автомобільного двигуна;

-розроблено та виготовлено діючі фізичні моделі різних типів систем запалювання, які дозволяють імітувати робочі процеси в системі запалювання при різних режимах роботи, а також моделювати типові несправності системи запалювання;

-проведено експериментальні дослідження на автомобілях з різними типами систем запалювання, змодельовані типові несправності та створена відповідна база параметрів математичної моделі, що описують ці несправності;

-розроблено відповідне програмне забезпечення, спроектовано та виготовлено діагностичний прилад – цифровий аналізатор систем автомобіля "Автотест".

Апробація результатів дисертації. Результати роботи доповідались і обговорювались на VІІІ-ій науково-технічній конференції “Вимірювальна і обчислювальна техніка в технологічних процесах” (м. Хмельницький, 2001 р.), V-ій, VІ-ій і VIІ-ій міжнародних науково-технічних конференціях “Автомобільний транспорт: проблеми і перспективи” (м. Севастополь, 2002-04 р.), міжнародній науково-технічній конференції "Автомобільний транспорт в ХХІ столітті" (м. Харків, 2003 р.), 30-ій, 31-ій, 32-ій, 33-ій науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу, співробітників та студентів ВНТУ (м. Вінниця, 2001-04 р.).

Публікації. Основні положення дисертаційної роботи викладені в 9 науковий працях, з них 6 праць опубліковано у фахових виданнях, затверджених ВАК України та 3 роботи опубліковані в збірниках матеріалів міжнародних наукових конференцій.

 

 

У вступі обґрунтовано тему та актуальність дисертаційної роботи, сформульовано мету і завдання дослідження, визначено наукову новизну та практичне значення одержаних результатів. 

У першому розділі проведений порівняльний аналіз, існуючих на даний час, методів і засобів діагностування системи запалювання автомобільного двигуна, розглянуто сучасні вимоги до процесу діагностування та пріоритетні напрямки його вдосконалення. 

Питанню діагностування системи запалювання автомобільного двигуна присвячена велика кількість робіт різних авторів. Значний вклад у розвиток науки в цьому напрямку зробили Абрамчук В.Є., Авдонькін Ф.Н., Біргер І.А., Болдін А.Г., Борц А.Д., Глухов В.В., Говорущенко М.Я., Грибенко С.М., Дмитренко А.В., Дунаєв А.П., Клімец Б.І., Клюєв В.В., Левінсон Б.В., Литвиненко В.В., Лудченко А.А., Мирошніков Л.В., Опарін І.М., Пархоменко П.П., Спічкін Г.В., Фламиш О., Харазов А.М., Шумик С.В. та ін. Досить великий об’єм досліджень у цій галузі, починаючи з 60-их років, був проведений в ХАДІ, де вперше був описаний метод діагностування системи запалювання по аналізу осцилограм, спроектований і розроблений діагностичний стенд ХАДІ-2. Проводились дослідження в МАДІ, НДІАТ, КПІ, АвтоВАЗ та інших структурах. Проте, поряд з усіма науковими досягненнями в цій галузі, питання діагностування системи запалювання залишається недостатньо вивченим і вимагає проведення додаткових теоретичних та експериментальних досліджень.

Аналіз літературних та наукових джерел показав, що існуючі методи діагностування системи запалювання не в повній мірі відповідають сучасним вимогам щодо визначення її технічного стану. Одним з основних недоліків є низький рівень автоматизації. Прямі методи діагностування, які передбачають почергове визначення діагностичних параметрів мають досить високу достовірність, але вони потребують порівняно великих затрат часу. В методі аналізу осцилограм напруги досить вагомим є людський фактор, оскільки несправності визначаються візуальним порівнянням осцилограм. Метод діагностики способом кодуванням несправностей виключає можливість числового аналізу діагностичних параметрів у процесі їх зміни. Діагностування побічними методами (по потужності, витраті палива та ін.) не дає однозначної відповіді про технічний стан системи запалювання.

На основі аналізу переваг та недоліків існуючих методів і засобів діагностування системи запалювання сформульовано основні вимоги до їх удосконалення: процедура діагностування повинна бути максимально простою в реалізації; визначення діагностичних параметрів повинно мати необхідну точність і достовірність, яка не повинна зменшуватись