В) Разработка модели, выбор метода и алгоритма диагностирования.
Для решения этой задачи строится функционально-структурная схема объекта, в которой часть конструктивных элементов, непосредственно влияющих на. рабочую функцию обособлена. Такой подход способствует правильному выбору функционального и тестового диагностирования объекта.
Для дизельного ДВС функционально-структурная схема, являющаяся его моделью, используемой для диагностирования, может быть представлена в виде графа (рис. 3.14).
С корневой вершиной сопоставлен ДВС в целом, с вершинами I уровня (ранга) – процесс энергопреобразования (его показатели и механизмы): 1 – эффективная мощность двигателя; 2 – удельный расход топлива; 3 – система смазки; 4 –система охлаждения; 5 – система пуска; 6 – кривошипно-шатунный механизм; 7 – газораспределительный механизм...
Для обеспечения рабочего процесса (II уровень) в двигателе необходима подача в его цилиндр топлива (8), воздуха (9), обеспечение герметичности камеры сгорания (10) и т.д. Рабочий процесс реализуется с помощью соответствующих приборов и узлов (II уровень), например, 11 – топливный насос высокого давления, 12 – форсунка и т.п., а также других элементов (IV уровень), например, 17 – плунжерная пара; 18 – нагнетательный клапан и т.п.
Рис. 3.14
Число уровней может быть увеличено. Например, к V уровню можно отнести величины износов, т.е. численные значения структурных параметров от номинального до предельного состояния, различимые с помощью диагностического средства. К другим уровням можно отнести возможные причины износов, их характер и т.д., т.е. все то, что представляет интерес при определении технического состояния объекта и оценке количества необходимой информации для его диагностирования.
Рассмотренная функционально-структурная схема ДВС является его моделью, используемой при диагностике. Она представляет двигатель как сложную систему с взаимосвязанными элементами и позволяет рассчитать неопределенность (энтропию) его технического состояния, а, следовательно, необходимое и достаточное количество информации для поиска эффекта с заданной глубиной, обосновать методы и алгоритм диагностирования.
Г). Разработка конструктивных требований к объекту.
Обеспечивает заданный уровень диагностируемости (контролепри-годности), решая задачу приспособленности объекта к оценке технического состояния с определенной точностью и с малыми затратами времени. Например, для ДВС, функционально-структурная схема которого приведена на рис. 3.14, должна быть обеспечена диагностируемостью I уровня (мощность, удельный расход топлива, общее состояние механизмов и систем) за счет встроенных или легко подключаемых средств диагностирования массового выпуска. Это позволит, во-первых, при производстве автомобиля легко и просто оценить качество его силового агрегата, во-вторых, на стадии эксплуатации обнаружить появление скрытых дефектов, выбрать режимы работы обеспечивающие эффективное использование мощности двигателя; в-третьих, своевременно отправить автомобиль или только двигатель в ремонт, а также проверить качество его выполнения. Вследствие такой важности диагностирования на I уровне его контролепригодность по обобщенным интегральным диагностическим признакам и параметрам должна быть высокой. На II и III уровнях она может быть несколько меньшей, т.к. потребности выхода на эти уровни возникают только у тех объектов, у которых показатели I уровня вышли за пределы допустимого. Требования контролепригодности здесь могут ограничиться легко подключаемыми средствами диагностирования массового производства. Особые требования должны предъявляться к диагностируемости по IV уровню. Здесь располагаются независимые структурные параметры, изменение каждого из которых может вызвать отказ всего двигателя. Низкая контролепригодность по этому уровню не сможет обеспечить с высокой точностью и достоверностью определение технического состояния большого числа параметров в ограниченные сроки.