STUDIUL DIAGNOSTICARII GENERALE A AUTOMOBILULUI

STUDIUL DIAGNOSTICARII GENERALE A AUTOMOBILULUI

1 Aspecte generale

Pentru diagnosticarea generala a automobilului se aleg ca parametri puterea la roata sau forta de tractiune si consumul de combustibil, parametrii ce pot reliefa starea motorului sau transmisiei. Mai exista o metoda de determinare a starii tehnice generale a motorului, prin intermediul unui dispozitiv special ce consta intr-o fulie diame 424g61e trica montata pe cureaua alternatorului sau ventilatorului.

Puterea la roata se exprima in felul urmator:

unde:

Vt – cilindreea totala a motorului;

Po – presiunea mediului ambient;

Qi – capacitatea calorica inferioara a combustibilului;

n – turatia motorului;

– numarul de timpi;

R – constanta termodinamica a agentului motor;

To – temperatura mediului ambient;

Lmin – cantitatea stroechiometrica necesara de aer pentru arderea unui kg de combustibil;

– coefficient de exces de aer;

– randamentul transmisiei;

– randamentul indicat;

– randamentul mecanic al motorului;

– randamentul ce tine cont de eventualele pierderi in frane;

Eliminand constantele se pun in evidenta factorii ce influenteaza puterea la roata. Acesti factori sunt prezentati in continuare:

Coeficientul de exces de aer reprezinta un parametru privitor la starea tehnica a instalatiei de alimentare cu combustibil, a fluidului de aer, a galeriilor de admisie, iar la motoarele cu carburator sau diesel supraalimentate, la starea tehnica a etansarilor galeriei la carburator, suflanta sau chiulasa.

Randamentul indicat este determinat de aceiasi factori indicati mai sus, si, in plus, de:

- reglajul aprinderii (la m.a.s);

- starea sistemului de racire;

- reglajul si starea mecanismului de distributie;

- gradul de etansare al cilindrilor;

- starea galeriei de evacuare si a tobei de esapament;

Randamentul mecanic da indicatii despre:

- starea mecanismelor auxiliare (pompa de ulei, pompa de apa, generator de curent, compresor, etc;

- starea tehnica a mecanismului motor si regimul termic al motorului.

Randamentul transmisiei constituie o masura a pierderilor mecanice in lantul cinematic al transmisiei.

Coeficientul _fr arata eventualele defectiuni legate de frecarea anormala in rulmentii rotilor sau in frane.

Pe baza celor mentionate mai sus se intocmeste schema de legaturi dintre factorul de diagnosticare P_r si factorii care il determina punandu-se in evidenta faptul ca legatura multipla caracteristica face ca valoarea acestui parametru sa ofere indicatii generale asupra starii autovehicului.

Reglajul si starea instalatiei de alimentare

Starea filtrului de aer

Starea galeriei de admisie    

Starea suflantei de aer

Starea de etansare a galeriei de admisie

Starea si reglajul instalatiei de aprindere

Starea si reglajul mecanismului de distributie

Gradul de etansare al cilindrilor

Starea galeriei de evacuare

Starea sistemului de racire   

Starea organelor auxiliare ale motorului

Starea sistemului de ungere   

Starea sistemului de racire

Starea mecanismului motor

Starea ambreiajului

Starea cutiei de viteze

Starea transmisiei principale   

Starea diferentialului

Starea rulmentilor

Starea franelor   

Ca urmare, testarea automobilului folosind acest parametru de diagnosticare, are un caracter general, iar nerealizarea nivelului minim admis al puterii la roata, arata ca starea tehnica sau mai multor subansamble din cele prezentate in schema anterioara e necorespunzatoare. Pentru depistarea defectiunilor se impune diagnosticarea mai profunda, pe elemente.

Consumul de combustibil se poate exprima astfel:

C100 = [l/100km].i

unde:

Ftr – forta de tractiune;

densitatea combustibilului;

Analizand relatia, rezulta ca aproape aceiasi factori ce influenteaza pozitia la roata, duc si la majorarea consumului de combustibil la 100km de rulaj.

Deci, diagnosticarea autovehiculelor dupa parametrii de consum prezinta aceleasi caracteristici generale, ca si testarea dupa putere.

Se atrage, cu toate acestea, atentia asupra utilitatii verificarii operative a automobilelor din punct de vedere economic.

Importanta operatiunilor de diagnosticare generala analizate a fost pusa in evidenta prin studii statistice din care au rezultat graficele de distributie a puterii la roata si a consumului de combustibil inainte si dupa introducerea sistemului normalizat de diagnosticare. (fig. 1)

Fig. 1

Se observa ca, dupa intoducerea diagnosticarii generale (curbele trasate cu linie continua), puterea la roata medie, Prm, a crescut (figura a), iar consumul mediu de combustibil, CM100, s-a redus, in plus zona de imprastiere a variatiei ambilor parametrii restrangandu-se considerabil.

In ceea ce priveste parametrul, forta de tractiune, concluziile anterioare asupra parametrilor putere la roata si consumul de combustibil raman valabile, forta la roata putandu-se exprima in functie de putera la roata, iar forta de tractiune se exprima ca diferenta intre forta la roata si rezistenta la rulare. Deci parametrul “forta de tractiune” pastreaza caracteristica de generalitate.

Alegand ca parametru de diagnosticare generala a motorului, puterea acestuia masurata prin intermediul unui dispozitiv tip roata a-s-a, sub forma unei fulii speciale montata astfel incat sa fie actionata (antrenata) de curea alternatorului sau ventilatorului (AVL-Austria), caracteristica de generalitate a metodei este pusa in evidenta de relatia:

P =

termenii avand aceeasi semnificatie ca si in cadrul relatiei (1).

2 Metode de diagnosticare generala

2.1 Diagnosticarea dupa putere

Procedeele tehnice pentru diagnosticarea dupa putere si parametrii de diagnosticare masurati sunt prezentate in tabelul 1.

Tabelul 1.

Asa cum se vede din relatia (1) din paragraful precedent, rezultatele testarilor depind de regimul de viteza al masinii exprimat in relatie prin turatia motorului si precizat in timpul probelor de viteza vehiculului.

Procedeul de parcurs

Acest procedeu consta in alegerea unui traseu corespunzator din punct de vedere al declinitatii si acoperirii drumului (preferandu-se, desigur, o portiune de drum orizontala, asfaltata si uscata) pe care autovehicolul aflat intr-o anumita treapta a cutiei de viteze sa accelereze brusc de la o anumita viteza pana la atingerea unui nivel final al vitezei de rulaj in cel mai scurt timp posibil. Acest interval de viteze nu este standardizat, el se alege in functie de lungimea traseului disponibil, de tipul autovehiculului si de datele statistice existente pentru valori nominale si limita ale parametrilor de diagnosticare masurati in timpul testarilor: spatiul de accelerare, timpul de accelerare, acceleratia medie a masinii.

De cele mai multe ori, pentru comoditatea incercarilor se prefera utilizarea primei trepte de viteza, plecandu-se de la viteza minima de rulaj si apoi apasand brusc pedala de acceleratie, pana la atingerea vitezei maxime.

Pentru a mari precizia masuratorilor, de obicei probele se repeta parcurgand traseul in ambele sensuri, putandu-se corecta in acest fel erorile de declinitate si vant, si se calculeaza valoarea medie aritmetica a parametrului masurat.

Desi foarte simpla, operativa si putin costisitoare, metoda diagnosticarii de parcurs prezinta unele inconveniente prilejuite mai ales de anotimp, care poate influenat rezultatele masuratorilor prin modificarea temperaturii mediului ambiant, a vitezei vantului si, mai ales, prin modificarea aderentei suprafetei drumului; toate acestea reduc nivelul calitativ al parametrilor de diagnosticare masurati sub aspectul repetabilitatii (reproductibilitatii).

Procedeul standard

Principial, procedeul consta in a crea la rotile motoare ale masinii un efort rezistent cat mai apropiat ca variatie de cel intampinat de vehicul in timpul mersului.Acest moment rezistent poate fi obtinut prin folosirea unei mase initiale rotitoare sau a unei frane.

Standurile pentru astfel de incercari pot fi cu banda sau cu rulouri.

Procedeele de stand scot procesul de diagnosticare de sub influenta mediului ambiant, dar gradul lor de informativitate depinde de fidelitatea simularii pe stand a conditiilor reale de rulaj.

Procedeele de stand pot furniza informatii privitoare la starea transmisiei si asigura repetabilitate (reproductibilitatea) masuratorilor.

Procedeele de diagnosticare dupa putere pe stand vor fi finalizate mai in detaliu in paragraful urmator. In continuare se prezinta proceeul de diagnosticare pe stand dupa forta de tractiune. Masurarea fortei de tractiune se mai poate face cu ajutorul carului dinamometric.

La masurarea fortei de tractiune pe stans se procedeaza in felul urmator: se aseaza autovehicolul cu rotile motoare pe ruloul standului (vezi figura 2) astfel incat centrul rotilor sa se afle pe verticala tamburului; se ancoreza autovehicolul cu un cablu de un punct fix (e necesar ca acest cablu sa fie dispus in planul orizontal ce contine centrele rotilor); cealalta punte (rotile nemotoare) este de dorit a fi asezata pe o platforma de cantarire.

Marimea fortei de tractiune se poate determina prin una din urmatoarele metode:

-dupa marimea momentului de rasucire la arborele tamburului

-dupa forta preluata de punctul de fixare al autovehicolului

-dupa descarcarea celeilalte punti

Fig. 2

In cazul masurarii fortei de tractiune cu carul de franare, autovehicolul remorcheaza un alt vehicol a carui rezistenta la inaintare poate fi modificata dupa dorinta (car dinamometric). Principalele conditii ce trebuie indeplinite de carul dinamometric sunt urmatoarele: asigurarea incarcarii autovehicolelor pentru care a fost destinat, in toata gama fortelor de tractiune si vitezelor pe care acestea le pot dezvolta; sa poata fi folosit pentru incercarea cat mai multor tipuri de autovehicule; sa nu creeze eforturi laterale asupra vehiculelor de incercat la deplasarea in linie dreapta; sa asigure variatia lina si suficient de fina a fortei de tractiune care se determina, iar in timpul unei incercari sarcina sa ramana constanta, etc.

Acest procedeu nu este folosit in unitatile de exploatare, intretinere si reparatii ca procedeu de diagnosticare globala.

2.2.Diagnosticarea dupa consumul de combustibil

Consumul de combustibil poate fi masurat in rulaj sau pe stand. In ambele situatii, rezultatele incercarilor vor fi influentate de regimul de viteza si de sarcina, asa cum reiese si din relatia (2) din primul paragraf al acestui capitol.

Procedeul de parcurs (avand in vedere cele de mai sus) este mai putin precis prin gradul redus de repetabilitate, pricinuit de modificarea conditiilor de trafic si de mediu.

In ceea ce priveste metodica, se alege un traseu pe care se ruleaza cu o viteza data pe o distanta bine determinata (d), masurandu-se consumul cu un aparat adecvat. Daca pe parcursul (d) in km s-au consumat Cd litri de combustibil, atunci la 100 km consumul va fi :

C100 = [l/100km];

In mod asemanator se procedeaza in cazul determinarilor pe stand, unde realizarea unor conditii constante si perfect repetabile de incarcare si viteza sunt asigurate.

De regula, standurile sunt echipate cu aparatura necesara indicarii consumului de combustibil direct in l/100km fara a mai fi necesare calcule precedente.

La incercarile pe stand probele devin mult mai concludente daca in loc sa se masoare consumul la o singura viteza se determina variatia sa intr-un interval mai larg si se compara curba obtinuta (1) din figura 3 cu cea limita, operatie in urma careia se apreciaza oportunitatea diagnosticarii mai aprofundate a masinii sau continuarea exploatarii acesteia.

Procedeul de diagnosticare globala dupa putere in cadrul unei statii service se recomanda a fi un procedeu de stand, ca urmare a avantajelor acestuia fata de procedeele de parcurs. In plus, standul poate fi utilizat pentru diagnosticarea transmisiei.

Fig 3

Pentru intretinerea tehnica periodica a oraganelor transmisiei este nevoie de circa 10 % din totalul cheltuielilor de exploatare [5], iar remedierea acestor caderi necesita aproape 20% din totalul manoperei de reparatie. Din totalul caderilor aproximativ 57% revin ambreajului, 16% cutiei de viteze, 14% transmisiei principale si 13% transmisiei longitudinale. Determinarea necesitatilor reale de intrestinere tehnica si stabilirea starii tehnice effective a transmisiei duc la reducerea substantiala a (caderilor) cheltuielilor de intretinere si previn producerea unei importante cote a caderilor.

De obicei, diagnosticarea transmisiei in ansamblu sau pe parti se efectueaza atunci cand, dupa diagnosticarea generala a automobilului, valorile limita ale parametrilor de diagnosticare nu sunt respectate, inainte de executarea intretinerilor tehnice periodice sau la sesizarea conducatorilor auto.

Pentru diagnosticarea generala a transmisiei se utilizeaza ca parametrii de diagnosticare puterea consumata prin frecari, drumul parcurs liber si jocul unghiular. Analiza acestor parametrii arata ca legatura lor cu parametrii de stare ai organelor nu este univoca, si de aceea obtinerea unui rezultat valoric neconform cu nivelul limita al unui parametru de diagnosticare, trebuie sa fie urmata de o diagnosticare pe elemente a transmisiei.

Diagnosticarea generala se poate face pe parcurs sau pe standul cu rulouri, in regim dinamic sau static.

Diagnosticarea pe parcurs se sprijina pe masurarea distantei de parcurs liber al masinii; ca parametru de diagnosticare ea exprima pierderile prin frecari in toate organelle transmisiei. Pentru testare se aduce vehiculul la o anumita viteza pe un traseu convenabil ales, se aduce cutia la punctul mort, moment in care incepe masurarea distantei parcurse pana la imobilizarea vehiculului. Compararea valorii obtinute permite sa se traga cocluzii cu privire la starea transmisiei. Este necesar sa se precizeze ca distanta parcursa liber poate fi influentata si de o serie de factori independenti sau frane, presiunea in pneuri si starea lor, ca si conditiile ambiante. De aceea gradul de precizie al procedeului nu este prea ridicat.

Diagnosticarea dupa puterea consumata in transmisie se face numai pe standul cu rulouri echipat cu frana reversibila de curent continuu sau alternative, deoarece acestea pot lucra si in regim de motor antrenand rotile motoare si organele transmisiei.

In mod similar cu incercarea pe parcurs se efectueaza determinarea drumului de rulaj liber pe stand; in acest caz, factorul de nesiguranta introdus de conditiile de rulare dispare, dar trebuie sa se efectueze o corectie care sa tina seama de (frecarile) pierderile in mecanismul standului.

Static diagnosticarea generala a transmisiei se face utilizand ca parametru de diagnosticare jocul unghiular in transmisie. Aceasta marime constitue un indice al starii generale a transmisiei, exprimand gradul de uzura si precizia reglajului elementelor acesteia si creste aproape liniar cu distanta parcursa. (fig. 15).

Pentru masurarea jocului unghiular se folosesc dispozitive ce permit stabilirea valorii effective a acestui parametru de diagnosticare la o anumita solicitare a lantului transmisiei. Constructia acestor dispozitive ce permit stabilirea valorii effective a acestui parametru de diagnosticare la o anumita solicitare a lantului transmisiei. Constructia acestor dispozitive depinde de tipul transmisiei vehiculului si in general ele sunt adaptabile pe o extremitate a osiei motoare (roata opusa fiind blocata si autovehiculul suspendat) posedand cadrane raportor pe care se pot citi deviatiile unghiulare la rotirea rotii prin anularea jocului transmisiei. Actionarea se va face cu o cheie dinamometrica cu o forta de 2 … 2,5 daN.

Jocul unghiular poate constitui un parametru pentru diagnosticarea transmisiei pe elemente.

Simptome si defectiuni ce pot interveni in transmisie sunt prezente in tabelul 4. Acestea se datoraeaza modificarii parametrilor de reglare, regimului de ungere si uzurii.

Tabelul 4.