Понятие диагностических, структурных и размерных параметров. Их причинно-следственные связи

Чтобы определить, в каком состоянии находится автомобиль или его элемент, необходимо знать их пара­метры технического состояния (структурных параметров), задан­ных нормативно-технической документацией завода-изготовителя. Параметрами технического состояния (структурными парамет­рами) называются физические величины (миллиметр, градус и т. п.), определяющие связь и взаимодействие элементов автомобиля и его функционирования в целом. Например, параметрами технического состояния сопряжения поршень — цилиндр двигателя могут быть размеры сопряженных деталей поршней и цилиндров, которые определяют между ними зазор, овальность и т. п. В процессе эксплуа­тации параметры технического состояния изменяются от номиналь­ного до предельного значения под влиянием различных конструк­тивно-технологических и эксплуатационных факторов. Предельные значения структурных параметров обусловлены вероятностью отка­зов и неисправностей автомобиля и являются в основном значения­ми технико-экономического характера.

При диагностике параметры технического состояния автомоби­ля и его элементов измеряют косвенно на основании выходных (рабочие) и сопутствующих процессов, порождаемых функциониру­ющим механизмом. Эти процессы функционально связаны с техни­ческим состоянием механизма, содержат информацию, необходимую для диагностики, и называются диагностическими признаками.

Наиболее часто при диагностировании автомобилей используют следующие диагностические признаки: эффективность механизма, колебательные процессы, тепловое состояние, герметичность, со­став масла и др. Диагностические признаки можно количественно оценить при помощи соответствующих диагностических параметров. Диагностические параметры — это качественная мера проявле­ния технического состояния автомобиля и его элементов по косвен­ным признакам. Например, эффективность двигателя можно оценить по мощности и темпу ее нарастания, тормоза — по тормозному пути и замедлению автомобиля. Эти параметры дают обобщенную инфор­мацию о состоянии механизма в целом, являющуюся основой для дальнейшей поэлементной диагностики. Сопутствующие процессы (шум, нагрев и др.) можно оценить при помощи таких диагностиче­ских параметров, как скорость и ускорение вибраций, степень и скорость нагрева, компрессия, концентрация в масле продуктов изнашивания и др. Эти параметры дают более конкретную инфор­мацию о техническом состоянии диагностируемого механизма и достаточно универсальны, широко применяются для сложных тех­нических систем.

Обоснование и выбор диагностических параметров в каждом случае определяются целями, которые ставятся к этой конкретной системе. Так, требуется определить правильность функциониро­вания двигателя по мощностным параметрам. В этом случае достаточно найти мощность двигателя, сравнить ее с нормативными по­казателями и установить, в каком состоянии находится двигатель. По-иному решают задачу диагностирования, если нужно найти причины снижения мощности двигателя. Для этого необходимо знать значительно большее количество диагностических параметров.

Диагностические параметры должны обладать чувствитель­ностью, однозначностью, стабильностью, информативностью по от­ношению к определению причинно-следственных связей со струк­турными параметрами.

Под чувствительностью диагностического параметра К_у понимают отношение приращения параметра dS к соответствующему изменению dx структурного параметра:

К_у = dS/dx

Чем больше значение этой величины, тем диагностический пара­метр чувствительнее к изменению структурного параметра.

Однозначность диагностического параметра определяется моно­тонно возвращающей или убывающей зависимостью его со струк­турным параметром в диапазоне от начального х_я до предельного х_а изменений структурного параметра.

При определении диагностического параметра всегда будут иметь место случайные факторы, которые снижают точность изме­нения и характеризуют степень рассеивания параметра при неизмен­ных условиях измерения.

Перечисленные качества диагностических параметров во мно­гом зависят от нагрузочного, теплового и скоростного режимов функционирования диагностируемых систем. Поэтому на практи­ке для получения сравнимых результатов и наибольшей информа­ции применяют вполне определенные нагрузочные, тепловые и скоростные тестовые режимы.

Диагностические параметры механизма, как и структурные, являются переменными случайными величинами и имеют соответ­ствующие номинальные и предельные значения. С увеличением про­бега автомобиля с начала эксплуатации диагностические параметры могут либо увеличиваться (вибрации и др.), либо уменьшаться (давление масла и др.). Существующая связь между диагностиче­скими и структурными параметрами позволяет без разборки количе­ственно оценить техническое состояние автомобиля и его эле­ментов.