Силовая передача является важным звеном при передаче крутящего момента от двигателя к колесам автомобиля. Агрегаты трансмиссии должны функционировать во всех штатных режимах эксплуатации автомобиля.
Эксплуатация данных агрегатов и автомобиля в целом должна быть грамотной, не выводящей их за номинальные режимы работы. Рациональной также должна быть система диагностики (Д), технического обслуживания (ТО) и ремонта (Р) автотранспортных средств. Существующая система Д, ТО и Р, оставшаяся со времен СССР, при ответственном подходе к ней, позволяет поддерживать автотранспортные средства (АТС) в исправном состоянии. Однако она имеет один существенный недостаток: плановый характер. То есть по достижению определенной наработки агрегат, узел (в т.ч. трансмиссии) подвергается комплексу технических воздействий . Данный комплекс может включать в себя операции по разборке - сборке, в которой, вероятно, может не быть особой необходимости. Как известно, каждая разборка - сборка узла отнимает до 20% ресурса. Это обстоятельство обусловлено тем, что деталям требуется определенное время для новой приработки, а она сопровождается повышенным износом сопрягающихся поверхностей. Это и ведет к понижению ресурса узла . Выход напрашивается сам: определять техническое состояние узла без разборки и на основании полученных данных принимать решение о дальнейших воздействиях на узел. То есть сначала диагностировать агрегаты.
В существующей системе ТО и Р предусматриваются диагностические работы. Все диагностирование можно подразделить на следующие виды: плановое технологическое диагностирование (Д-1 и Д-2), контрольное (Дк), заявочное (Дз), регулировочное (Др), годовое (Дг), экспресс (Дэ), приработочное (Дп) и агрегатное (Да) .
Работы Д-1 состоят в проверке систем, отвечающих за безопасность пассажиров и водителя: по принципу «годен - не годен» (к дальнейшей эксплуатации) проверяется эффективность действия тормозов, рулевого управления, состояние шин, устройств сигнализации, внешних световых приборов, светопропускания стекол и состав отработавших газов. Д-2 -в проверке тягово-скоростных и динамических качеств автомобиля (Д -2) . Регулировочное диагностирование (Др) является дополнительным технологическим видом работ на АТП и сопутствует выполнению регулировочных работ. Производится на постах обслуживания и ремонта с помощью передвижных средств диагностирования или посредством оборудования, дублирующегося Д-1 и Д-2. В то же время они не заменяют Д-1 и Д-2 .
Контрольное диагностирование (Дк) производится как обязательное заключительное воздействие на АТС при ТО для контроля систем, определяющих безопасность движения, после текущего ремонта. Его назначение и состав технологических операций аналогичен Д-1, применяемого на АТП .
Заявочное диагностирование (Дз) производится по заявкам клиентов, в основном как предварительный контроль. При выполнении этого вида диагностирования в полном объеме используется технология обычного Д-2.
Под быстрым, «экспресс»-диагностированием (Дэ), понимается технический контроль ускоренными методами по ограниченному числу параметров работы механизмов и систем автотранспортной техники. Оно близко по составу операций к Д-1, но не требует выявления конкретных неисправностей .
Годовое диагностирование (Дг) проводится раз в год в объеме Д-1 и Д-2 сразу. На ремонтных заводах диагностированию отводятся специфические функции контроля качества ремонта в период приработки (Дп) узлов и отдельных агрегатов (Да)- агрегатное.
Указанные виды работ проводятся с использованием диагностических приборов и стендов, располагающихся в производственных помещениях АТП. Однако диагностировать техническое состояние АТС в целом и его агрегатов в частности возможно средствами бортовой диагностики, подразумевающими установку на автомобиль виброакустических датчиков, снимающих диагностическую информацию. Датчики устанавливаются на определенныхконтрольных точках .
В качестве диагностируемого объекта в данной статье рассматривается трансмиссия автомобиля. Из практики эксплуатации известно, что шум, возникающий при работе исправного узла, агрегата трансмиссии, отличается от шума, возникающего при работе неисправного узла, а так же от узла, находящемся в предотказном состоянии. Очевидно, что с выработкой ресурса происходит изменение спектрального состава звуков, эмитируемых агрегатами силовой передачи во внешнюю среду .
Используя встроенные виброакустические датчики, мы имеем возможность, по изменению спектрального состава шумов, отследить изменение технического состояния того или иного узла, агрегата трансмиссии. Начиная от исправного состояния и заканчивая выходом из строя, отказом узла. Причем не только отследить, но и диагностировать наступление отказа, прогнозировать вероятный момент отказа, характер отказа и вовремя принять необходимые технические мероприятия по недопущению выхода из строя агрегата.
По результатам виброакустической бортовой диагностики трансмиссии, непрерывно проводимой компьютером автомобиля, технологические воздействия на агрегат, (разборочно-сборочные операции), назначаются в случае высокой вероятности наступления отказа. Таким образом, можно сказать, что бортовая диагностика позволяет перейти от плановой системы технического обслуживания к техническому обслуживанию по текущему состоянию.
Технологическое вмешательство в агрегат производится при возникновении необходимости, а не потому, что подошел срок очередного ТО . Опираясь на данные бортовой системы диагностики трансмиссии, мы можем определить, какие виды операций по ТО и Р действительно необходимы тому или иному агрегату в данный момент. Вне зависимости от того, настал ли срок очередного ТО или текущего ремонта. Такая система технического обслуживания и диагностики, по фактическому состоянию, позволит рациональнее организовать производственный процесс на АТП, грамотнее эксплуатировать АТС, а так же повысить срок службы агрегатов трансмиссии и всего автомобиля в целом .
Для системы бортовой диагностики можно использовать виброакустические датчики фирм RFT, «Bruel and Kjaer» и др. Причины, обусловливающие выбор именно виброакустических датчиков, кроются в том, что в этом случае удается избежать влияния камеры источника звука. Если отталкиваться от вибрационной природы звука акустический эффект будет исключен. В то же время никакого искажения результатов съема диагностической информации не будет. Контрольные точки выбираются в местах наибольшей звуковой эмиссии. Количество вибродатчиков рознится в зависимости от схемы трансмиссии. Оборудование автомобиля подобным бортовым контрольно - измерительным комплексом, являющимся средством виброакустической диагностики технического состояния агрегатов и узлов АТС, будет способствовать переходу к системе технического обслуживания и ремонта по текущему состоянию .
При измерениях звуковые колебания проходят следующий путь: вибродатчик преобразует обыкновенные звуковые колебания в аналоговые электромагнитные колебания, то есть происходит формирование сигнала S(t). Затем происходит автоматическая калибровка сформированного сигнала и определение погрешности измерений. После этого - качественная оценка контролируемого параметра q(t). Далее - амплитудная и частотная модуляция сигнала q(t) , в блоке модуляции, формирование сигнала u(t). Сформированные модулированные сигналы u(t) суммируются сумматором, получается общий сигнал U(t). Опросчик коммутирует сформированный суммарный сигнал. Этот сигнал уже является цифровым. Затем происходит временное разделение сигнала и демодуляция несущего и под несущего колебаний. И в таком виде сигнал поступает в бортовой компьютер автомобиля. Бортовой компьютер осуществляет логическую обработку поступившего сигнала: определяет множество прямых и косвенных показателей, рассчитывает частные и обобщенные функции состояния АТС, рассчитывает и нормирует частные функции цели, а также сравнивает
обобщенную функцию цели с эталонной. Эталонная обобщенная функция цели уже содержится в памяти компьютера. В зависимости от степени соответствия принимается решение о дальнейшей эксплуатации АТС. На дисплей компьютера выводится сообщение о состоянии узлов трансмиссии . Внешними потребителями могут являться базы данных разного рода организаций (станции технического обслуживания, контроля, диагностики, ГИБДД) . В качестве подтверждения данной концепции был проведен эксперимент по измерению уровня шума ведущих мостов автобусов ПАЗ -3205 разных лет выпуска. Полученные записи шумов были обработаны, в результате чего были получены диаграммы зависимости эквивалентного уровня шума от числа оборотов. Что позволило сравнить экспериментальные уровни звукового давления с нормативными: ГОСТ 19358 - 85 «Внешний и внутренний шум АТС. Допустимые уровни шума и методы измерений» и СТП ГАЗ «Уровни звукового давления узлов и агрегатов трансмиссии» ОАО «ГАЗ», (изготовителя данных агрегатов).
В ходе сравнения было установлено, что измеренные уровни звукового давления по всем полученным образцам полностью удовлетворяют этим нормативным документам. Это говорит о малой шумности исследуемых мостов, вне зависимости от их возраста. И многолетний опыт эксплуатации автобусов ПАЗ - 3205 свидетельствует о том, что подобные мосты отличаются малой шумностью, а так же хорошей надежностью, высокой безотказностью и долговечностью в целом . Известно, что автобусы ПАЗ оборудуются так называемыми «шестьдесят шестыми» мостами, (теми же что и ГАЗ - 66). В практике эксплуатации автобусов ПАЗ встречаются случаи: весь автобус ПАЗ списывается, а ведущий мост снимается и отправляется на агрегатный склад . Результаты данного эксперимента представлены на рис.3. Руководствуясь результатами эксперимента можно сделать вывод: виброакустические методы довольно точно отражают реальное положение вещей, дают весьма точное отображение текущего технического состояния агрегата трансмиссии. Однако стоит оговориться, что для более объективной картины следует использовать несколько другую систему координат. В качестве общего вывода следует отметить жизнеспособность и адекватность предложенной концепции виброакустической диагностики агрегатов трансмиссии. Это подтверждает и проведенный эксперимент.
