Образец ВКРБ. Реферат пояснительная записка 62 с., 27 рис., 15 источников, 5 л графического материала
 Скачать 2.74 Mb.
|
|
1.3 Электронные системы управления двигателем и их настройка На различных автомобилях применяют электронную систему управления двигателем (ЭСУД) с системой распределенного впрыска топлива. Такой впрыск обеспечивается тем, что в каждый цилиндр топливо впрыскивается отдельной форсункой. Такая система впрыска топлива позволяет значительно снизить токсичность выхлопных газов и улучшить ходовые и эксплуатационные показатели автомобиля. В настоящее время применяют два типа систем распределенного впрыска – с обратной связью и без нее. В системе выпуска с обратной связью на выходе отработавших газов установлен нейтрализатор и датчик концентрации кислорода, что и создает обратную связь. При этом датчик осуществляет контроль концентрации кислорода в выхлопных газах, а ЭБУ двигателя на основании его сигналов поддерживает оптимальное соотношение воздуха и топлива, что обеспечивает более эффективную работу двигателя. В системе впрыска без обратной связи нейтрализатор и датчик концентрации кислорода не устанавливается. Для регулировки концентрации СО в отработавших газах в этом случае используется СО-потенциометр. Кроме того, в данной системе не применяется и система улавливания паров бензина. Применяются варианты системы впрыска без СО-потенциометра, однако тогда содержание СО должно контролироваться с помощью газоанализатора. Электронные системы управления двигателем различных производителей существенно отличаются как по структуре, так и по функциональным возможностям. Типовая система включает в себя следующие элементы: контроллер (электронный блок управления); датчик массового расхода воздуха; СО – потенциометр; 19 датчик детонации; датчик температуры охлаждающей жидкости; датчик скорости автомобиля; датчик положения дроссельной заслонки; регулятор холостого хода; датчик положения коленчатого вала; датчик концентрации кислорода (лямбда-зонд). Контроллер (ЭБУ) является управляющим центром системы впрыска топлива, он непрерывно обрабатывает информацию от различных датчиков и формирует управляющие воздействия на системы, влияющие на токсичность отработавших газов и эксплуатационные параметры двигателя. В контроллер поступает следующая информация: массовый расход воздуха двигателем; положение дроссельной заслонки; температура охлаждающей жидкости; концентрация кислорода в отработавших газах (в системе с обратной связью); наличие детонации в двигателе; положение и частота вращения коленчатого вала; напряжение в бортовой сети автомобиля; скорость автомобиля; положение распределительного вала; запрос на включение кондиционера. В результате обработки полученной информации ЭБУ осуществляет управление следующими системами и приборами: топливоподачей (форсунками и электрическим бензонасосом); системой зажигания двигателя; компрессором кондиционера; системы охлаждения двигателя; адсорбером системы улавливания паров бензина; системой самодиагностики. Помимо этого, ЭБУ оснащен встроенной системой диагностики, которая используется для распознавания неполадок в работе системы, информируя о них водителя через индикатор «Сheck Engine». Контроллер также хранит диагностические коды, которые указывают области неисправности для того чтобы помочь специалистам в проведении ремонта. ЭБУ имеет и использует три вида памяти: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) и электрически стираемое программируемое запоминающее устройство (ЭПЗУ). ОЗУ контроллера используется его микропроцессором для временного хранения измеряемых параметров для расчетов и промежуточной информации. При этом сам 20 микропроцессор в случае необходимости может вводить в него данные или считывать их. Микросхема ОЗУ установлена на печатной плате контроллера. Эта память является энергозависимой, поэтому требует бесперебойного питания для сохранения информации. В случае отсутствия питания содержащиеся в ОЗУ диагностические коды неисправностей и расчетные данные исчезают. Программируемое постоянное запоминающее устройство (ППЗУ) содержит общую программу, представляющую собой последовательность рабочих команд, реализующих(алгоритмы управления, а также различную калибровочную информацию. К ней относятся данные управления впрыском, холостым ходом, зажиганием, а также другие сведения, которые зависят от массы автомобиля, типа и мощности двигателя, от передаточных отношений трансмиссии и других факторов. Содержимое ППЗУ не изменяется после однократного программирования. Эта память является энергонезависимой, она не нуждается в питании для сохранения записанной информации. ППЗУ также установлено на плате контроллера и может извлекаться из контроллера и заменяться другой микросхемой ППЗУ с измененной «прошивкой». Так как ППЗУ индивидуально для каждой комплектации автомобиля, при замене ППЗУ важно установить соответствующий номер модели и комплектации автомобиля. В случае замены неисправного контроллера ЭБУ необходимо использовать прежнее ППЗУ. ЭПЗУ применяется для временного хранения кодов и паролей иммобилайзера (противоугонной системы автомобиля). Принимаемые контроллером коды-пароли от блока управления иммобилайзера, сравниваются с кодами, которые хранятся в ЭПЗУ, после чего разрешается или запрещается пуск двигателя. Этот вид памяти также является энергонезависимой и обеспечивает хранение информации без подачи питания на контроллер. Использование инновационных технологий в области техники и электроники позволили создать безопасный и эффективный метод перенастройки двигателя на более эффективную работу с использованием так называемого чип-тюнинга. Он заключается в изменении «прошивок» ППЗУ и ЭПЗУ контроллера с изменением информации о том, какие коэффициенты установлены для разных режимов работы двигателя. Таким образом, чип-тюнинг осуществляет оптимизацию работу двигателя путем замены коэффициентов. При этом можно: 1) улучшить ускорение автомобиля; 2) повысить максимальная скорость; 3) увеличить мощность и крутящий момент; 4) улучшить маневренность и динамичность автомобиля; 5) снизить расход топлива. Оптимизация работы двигателя позволяет улучшить динамические и силовые показатели автомобиля, а также его технические и технико-экономические характеристики. Помимо этого, чип-тюнинг позволяет быстрее и качественнее производить диагностику неисправностей двигателя. Наиболее распространенными способами увеличения отдачу двигателя без 21 технической модернизации с использованием чип-тюнинга являются: 1) повышение магистрального давления топлива; 2) снижение сопротивления в системе выпуска; 3) понижение сопротивления воздуху, который подается в двигатель; 4) оптимизация работы турбины; 5) увеличение давления наддува воздуха. Чип-тюнинг является самым оптимальным вариантом оптимизации работы двигателя, являясь безопасным, надежным и проверенным методом, не требующим существенных затрат времени. При этом вмешательство в конструкцию двигателя и его системы управления остается минимальным и позволяет обеспечить их работу на долгие годы при создании таких возможностей, как: 1) увеличение скорости машины, не нарушая технических характеристик; 2) изменение давления наддува; 3) отключение системы, контролирующей токсичность выхлопных газов; 4) программирование временной величины впрыска; 5) увеличение допустимых оборотов двигателя; 6) изменение угла опережения зажигания. При этом все изменения в автомобиле проходят на уровне программ без нарушения целостности деталей автомобиля. 1.4 Анализ существующей системы автоматизации В настоящее время на всех автотранспортных предприятиях ОАО «Сургутнефтегаз», установлена и функционирует автоматизированная система «АСУ автотранспорт». Она состоит из следующих основных модулей: «Автоколонна»; «Диспетчерская»; «ОТК и КПП»; «РММ»; «ПТО»; «ГСМ и АЗС»; «Заказчик»; «Обработка путевой документации»; «Медпункт»; «Плановый отдел»; «Связь с системой расчета заработной платы». Исследуемый в рамках данной работы функциональный модуль «РММ» позволяет решать следующие автоматизированные функции: получать оперативную информацию о состоянии ТС и направлять его на 22 техническое обслуживание и капитальный ремонт; осуществлять планирование, учет и контроль выполняемых работ по ремонту и обслуживанию ТС; вести учет запасных частей, списание и замену изношенных узлов и агрегатов; вести подготовку, редактирование и хранение отчетности и производственной документации, связанной с проведением работ по ремонту и обслуживанию транспортных средств. Все основные работы автотранспортного предприятия инициируются заявками заказчиков на ТС. На рисунке 7 приведена схема документооборота при взаимодействии с заказчиком, которая осуществляется с использование АСУ «Автотранспорт». Направление ТС на ремонт осуществляется в следующем порядке. 1) При заезде автомобиля через контрольно-пропускной пункт, механик осуществляет осмотр и при необходимости направляет ТС на текущий ремонт. 2) Формируется заявку на ремонт или обслуживание, после чего автомобиль направляется в РММ для проведения заявленных работ. 3) После окончания ремонта автомобиль поступает на выходной контроль с ремонтным листом и механик проверяет состав и качество выполненных работ. Рисунок 7 – Схема документооборота в АСУ «Автотранспорт» В ходе анализа системы «АСУ автотранспорт» установлено, что уровень автоматизации учетных функций и документооборота в авторемонтных службах автотранспортного предприятия достаточно высок как для технического, так и для программного обеспечения. В тоже время функции своевременного обнаружения 23 неисправностей транспортных средств и аналитической оценки эффективности выполнения работ по обслуживанию и ремонту транспортных средство, в том числе двигателей, автоматизированы только на уровне формирования отчетности, которая используется инженерами и руководителями служб эксплуатации при принятии решений по управлению процессами ремонта и обслуживания. В то же время повышение эффективности использования транспортных средств достигается прежде всего снижением затрат на топливо и смазочные материалы, повышением надежности работы основных узлов и агрегатов автомобиля, своевременностью обнаружения и устранения дефектов и неисправностей, обеспечением оптимальных режимов работы силовых установок исходя из особенностей эксплуатации и климатических условий. При этом следует учитывать такие факторы как тип и модель транспортного средства, фактическую нагрузку, срок эксплуатации и техническое состояние, состояние дорог и рельеф маршрута, наличие хищений и сливов топлива и т.д. Для получения комплексной информации необходимо располагать современными средствами технической диагностики, программным обеспечением для: аналитической обработки технико-эксплуатационных показателей работы транспортных средств, прошедших техническое обслуживание и ремонт; учета и контроля всех операций по их ремонту и обслуживанию; поддержки принятия решений по настройке оптимальных режимов работы силовой установки исходя особенностей эксплуатации транспорта и климатических условий. Существующая система «АСУ автотранспорт» не позволяет решать эти задачи. Для принятия управляющих решений необходимо наличие полной и достоверной информации об эксплуатационных показателях использования автомобиля, таких как расход топлива, мощность силовой установки, скорость движения, долговечность узлов и агрегатов и т.д. Наличие современных средств автоматизации по анализу первичной информации, выявлению основных закономерностей, учету и хранению сведений о мероприятиях определяет оперативность, правильность и качество принятия решений. Такие средства в системе «АСУ автотранспорт» также отсутствуют. Повысить производительность труда и эффективность труда специалистов сервисных и ремонтных предприятий можно путем создания программных средств поддержки принятия решений, обеспечивающих оперативное и качественное выполнение технического обслуживания и ремонта транспортных средств, в том числе силовых агрегатов. 1.5 Обзор аналогов систем автоматизации авторемонтных предприятий 1.5.1 Отраслевое решение «1С:Предприятие. Автосервис 8» «1С:Автосервис 8» представляет собой отраслевое решение российской компании 1С- Рарус. Оно предназначено для комплексной автоматизации процессов управления и учета в авторемонтных предприятиях. Данный программный продукт позволяет получить 24 следующие преимущества. Повышение эффективности управления автосервисом, так как деятельность всего автосервиса отображается в едином программном комплексе, начиная от регистрации клиента до заканчивая анализом производственных показателей. Использование встроенных функций управления взаимоотношений с клиентами. Управление автосервисом, в том числе планирование ремонтов и обслуживания, учет выполненных ремонтных работ, анализ деятельности предприятия. Управление запасами, в том числе планирование потребностей в запчастях и расходных материалах, складской учет и контроль остатков. Управление персоналом, реализуемое путем планирования и учета рабочего времени, расчета заработной платы, анализа эффективности работы. Управление денежными средствами при проведении кассовых и банковских операции, финансовое планирование. Контроль деятельности предприятия через Интернет, с помощью планшетных компьютеров или смартфонов. Интеграция с «1С:Бухгалтерия 8». Программный продукт «1С: Предприятие. Автотранспорт» разработан на основе типового решения «1С:Предприятие 8» и предназначен для выполнения следующих функций. Организация взаимодействия с клиентами путем ведения клиентской базы данных, предварительной записи на ремонт, сохранения и отображения всех контактов с клиентами, анализ клиентской активности. Учет работ по ремонту ТС с созданием необходимых документов, таких как акт осмотра, заказ-наряд и другие. Контроль поэтапного выполнения ремонта от формирования заявки до документального оформления завершения работ и приемки заказчиком. Оформление как платных, так и бесплатных ремонтов. Использование гибкого ценообразование в зависимости от видов и места ремонта, модели автомобиля. Организация полного цикла операций по учету запчастей, от заказа покупателя до инвентаризации и списания. Регистрация движения запасных частей в процессе ремонта, от выдачи со склада под заказ-наряд до перемещения между заказ-нарядами и др. Анализ производственной деятельности с формированием аналитических отчетов, расчетов себестоимости, аналитический контроль работы персонала. На рисунке 8 представлен внешний вид одной из многочисленных форм программного комплекса – форма заказ-наряда. 25 Рисунок 8 – Форма наряд-заказа ПК «1С:Предприятиею Автотранспорт» 1.5.2 Программный комплекс Multi-Diag Office Одним из наиболее распространенных продуктом программного обеспечения для проведения диагностики автомобилей является программный комплекс Multi-Diag Office французской компании Actia Automotive, который представляет собой комплект из диагностического и информационного программного обеспечения. Основным назначением ПО Multi-Diag является установка связи между автомобилем и компьютером. Данный комплекс используется при проведении любых ремонтных работ большинства известных марок автомобилей. В настоящее время поддерживается более 50 брендов современных производителей, а также любые автомобили, поддерживающие стандарт OBD II. Диагностика OBD делает возможным считывание и удаление кодов ошибок, которые сохраняются в памяти бортового компьютера, причем данные могут считываться в реальном времени, может производиться активизация и деактивация компонентов. Такая параллельная диагностика позволяет физически контролировать сигналы в электронных системах управления автомобилем. Программный комплекс Multi- Diag Office ориентирован на использование в авторемонтных предприятиях. На рисунке 9 представлен внешний вид окна меню комплекса. Программный комплекс Multi-Diag позволяет реализовать следующие возможности: 26 диагностика кондиционеров; диагностика систем очистки топлива; диагностика колес и подвесок; диагностика корпуса и лобового стекла; диагностика двигателя; диагностика тормозов и другого оборудования; техническая поддержка автомобилей; возможность работы в экспертном режиме. Основными функциями, которые выполняет данный программный комплекс являются: чтение и стирание кодов неисправностей; отображение текущих параметров системы; проверка исполнительных механизмов; кодирование блоков управления и их оптимизация; управление сервисными интервалами. Рисунок 9 – Главное меню ПК Multi-Diag Программный комплекс Multi-Diag рекомендуется дополнять справочно- информационной системой Autodata, в которой имеются руководства по ремонту, диагностике, электрические схемы, трудоемкости ремонтов для всех видов авто. Кроме того, 27 она позволяет отобразить техническую информацию о структуре впрыска, бензиновых и некоторых дизельных двигателей, элементах для регулировки развала-схождения, размещения ремней, цепей ГРМ, ремонта кондиционеров, подушек безопасности, АВС и других структур современных автомобилей. Autodata представляет собой информационную базу для авторемонтных предприятий, так как включает информацию по автомобилю, его коробке передач, двигателю, размещению шильд, а также разнообразные диагностические данные, смазочные материалы а также их объемы, схемы электрооборудования, рабочие схемы. 1.5.3 Основные выводы по анализу существующих систем Как показывает анализ существующих систем автоматизации деятельности автотранспортных ремонтных предприятий, программные системы в этой области делятся на две большие группы, каждая из которых представлена широким спектром программных продуктов. К первой их относятся системы автоматизации учета, документооборота и управления бизнес-процессами на авторемонтных предприятиях. Вторую группу составляют информационно-измерительные и коммуникационные системы, которые предназначены для получения и отображения диагностической информации, а также для обеспечения взаимодействия с электронным блоком управления двигателем. Обе эти группы средств автоматизации авторемонтных предприятий между собой слабо связаны и не содержат программных инструментов для анализа работоспособности и технико-экономической эффективности транспортных средств в контексте их использования для пассажирских и грузовых перевозок. Данные инструменты необходимы для принятия решений о планировании ремонтных работ, режимах управления двигателем, обеспечивающих наибольшую работоспособность и долговечность работы силовой установки и других агрегатов, а также снижение до минимально необходимых величин расходования топлива и других ГСМ. Рассматривая деятельность специалиста по обслуживанию и ремонту двигателей, следует отметить, что эта деятельность совмещает в себе как работу с силовой установкой, средствами диагностики и настройки ЭБУ, так и работу с заказчиком, напрямую или через руководство ремонтным предприятием. Эта работа заключается не только в качественном выполнении требований заказчика по выполняемым видам ремонта и обслуживания, но и формирование рекомендаций по условиям эксплуатации силовой установки, подбору оптимальных технических параметров работы двигателя исходя поставленных задач – снижение расхода топлива, достижение максимальной мощности, повышение долговечности и др. |