Научный журнал

Вестник Алтайской академии экономики и права

Print ISSN 1818-4057

Online ISSN 2226-3977

Перечень ВАК

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Баженов Ю.В. 1

---

1 ГОУ ВО «Владимирский государственный университет им. А.Г. и Н.Г. Столетовых»

Приведены результаты исследований, направленных на повышение эффективности технического обслуживания автомобилей, оснащенных электронными системами управления двигателем (ЭСУД). Рассмотрено влияние возникающих в процессе эксплуатации неисправностей ЭСУД на основные параметры работы двигателя. Для обеспечения работоспособного состояния ЭСУД предложена система диагностирования ее технического состояния с целью выявления скрытых в ней повреждений, которые приводят к нарушению работы двигателя, а при несвоевременном устранении неисправностей к полной или частичной потере им работоспособности. Диагностирование ЭСУД осуществляется в соответствии с алгоритмами, разработанными для каждой ее подсистемы (подачи воздуха; питания топливом; изменения фаз газораспределительного механизма; снижения токсичности отработавших газов), отражающей техническое состояние входящих в нее конструктивных элементов. Исследования по оценке эффективности разработанной системы диагностирования ЭСУД проводились по методике, в соответствии с которой определялось количество эксплуатационных отказов ее конструктивных элементов при разных стратегиях технического обслуживания и связанных с этим затрат на их устранение. Объем выборки исследований составил 30 автомобилей марки Peugeot моделей 408, 508, 3008 и Partner, оборудованных ЭСУД 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 кВт), которые были разделены на две группы по 15 единиц в каждой. Первая группа автомобилей проходила техническое обслуживание по регламенту, утвержденному заводом-изготовителем, в котором операции углубленного диагностирования ЭСУД не предусмотрены. Обслуживание второй группы автомобилей осуществлялось в соответствии с разработанной системой диагностирования технического состояния ЭСУД. Экономический эффект от внедрения системы диагностирования ЭСУД получают как владельцы автомобилей (за счет уменьшения расходов на устранение эксплуатационных отказов), так и предприятия автосервиса за счет увеличения объема контрольно-диагностических операций по оценке технического состояния системы и устранения выявленных при этом неисправностей. Апробация результатов исследований с расчетом экономической эффективности их внедрения показана на примере ЭСУД 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 кВт) в дилерском центре Peugeot (г. Владимир).

Статья в формате PDF

0 KB

эффективность

электронная система управления двигателем

диагностирование

алгоритм

работоспособность

отказ

1. Баженов Ю.В., Каленов В.П. Диагностирование электронных систем управления двигателем // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 8-1. – С. 18-23.

2. Баженов Ю.В. Основы теории надежности машин: учеб. пособие. – М.: Форум, 2017. – 320 с.

3. Волгин В.В. Автосервис: маркетинг и анализ: практ. пособие. – М.: Дашков и Ко , 2004. – 436 с.

4. ГОСТ 27578-87. Техническая диагностика. Диагностирование изделий. Общие требования. – М.: Изд-во стандартов, 1988. – 20 с.

5. Денисов А.С., Кулаков А.Т. Обеспечение надежности автотракторных двигателей. – Саратов: Изд-во СГТУ, 2007. – 422 с.

6. Электронный портал производителя автомобилей PEUGEOT. SERVICE BOX: [Электронный ресурс]. – URL: https://servicebox.peugeot.com. дата обращения 02.03.2017.

7. Хернер А., Риль Х. Автомобильная электрика и электроника. – М.: За рулем, 2013. – 625 с.

8. Юркевич В.В.. Схиртладзе А.Г. Надежность и диагностика технологических систем: учебник. – М.: Академия, 2011.

К настоящему времени все производимые в мире автомобили оборудуются электронными системами управления двигателем (ЭСУД). Использование ЭСУД позволяет добиться высоких технико-экономических показателей работы двигателя при соблюдении жестких экологических требований по выбросу вредных веществ в окружающую среду.

В процессе эксплуатации в конструктивных элементах ЭСУД, как и любой другой системе автомобиля, неизбежно возникают различные неисправности (нарушение регулировок, изменение электрических характеристик, коррозионное разрушение контактов, повреждение изоляции и т.д.). Несвоевременное выявление и устранение повреждений может привести к отказу ЭСУД, нарушению работы двигателя, полной или частичной потере им работоспособности. В табл. 1 представлены результаты экспериментальных исследований по оценке влияния отказов элементов ЭСУД на основные параметры работы двигателя (мощность, расход топлива, вредные выбросы в окружающую среду оксида углерода СО и углеводорода СН), выполненные в дилерском центре Peugeot (г. Владимир). Исследовались электронные системы 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 кВт), устанавливаемые на двигатели легковых автомобилей различных марок Peugeot.

Таблица 1

Влияние отказов элементов ЭСУД на основные параметры двигателя

Отказы конструктивных элементов ЭСУД обусловлены, как правило, низким качеством обслуживания и контроля их технического состояния при проведении регламентных работ ТО автомобилей. В принятых регламентах ТО автомобилей как отечественного, так и импортного производства, операции контроля технического состояния элементов ЭСУД не предусмотрены. Это приводит к выпуску в эксплуатацию после проведения ТО автотранспортных средств, ЭСУД которых имеет скрытые неисправности, что влечет за собой увеличение количества ее линейных отказов.

Для предупреждения отказов и обеспечения заданного уровня эксплуатационной надежности ЭСУД при проведении регламентных обслуживаний автомобилей на предприятиях автосервиса целесообразно выполнять диагностирование технического состояния конструктивных элементов этих систем. Контролировать состояние каждого элемента ЭСУД при проведении регламентных работ ТО автомобиля экономически нецелесообразно, так как это приведет к большим трудовым затратам. Для снижения трудоемкости этих работ рекомендуется разбить ЭСУД на подсистемы, каждая из которых оценивается одним комплексным диагностическим параметром, отражающим техническое состояние входящих в них конструктивных элементов (табл. 2).

Выполнение контрольно-диагностических работ по оценке технического состояния конструктивных элементов ЭСУД осуществляется в соответствии с алгоритмами, разработанными для каждой ее подсистемы. В качестве примера на рис. 1 приведен алгоритм поиска и устранения неисправностей подсистемы подачи топлива, на долю которой приходится наибольшее количество отказов ЭСУД. Отклонения выбранных параметров за допустимые нормативы, вызываемые возникновением неисправностей, служат основанием для принятия решения о проведении необходимых технических воздействий (операций углубленного диагностирования, регулировок, ремонта и т.д.).

Экономическая эффективность от внедрения системы диагностирования ЭСУД складывается из двух составляющих. Первая из них относится к владельцам автомобилей и позволяет им получить определенный экономический эффект за счет уменьшения расходов на устранение эксплуатационных отказов. Это связано, прежде всего с тем, что в стоимость ремонтных работ по восстановлению утраченной из-за отказа ЭСУД работоспособности следует включать и затраты на доставку автомобиля на СТОА. Как правило, неисправное автотранспортное средство (АТС) доставляется до СТОА с помощью эвакуатора, стоимость услуг которого достаточно высока. В табл. 3 приведена стоимость услуг по эвакуации автомобиля (данные прайс-листа ДЦ «Авто Тракт Пежо» г. Владимира на 1.04.2018 г.).

Таблица 2

Подсистемы ЭСУД и оценивающих их диагностические параметры

Рис. 1. Алгоритм диагностирования подсистемы питания топливом

Таблица 3

Стоимость услуг по эвакуации автомобиля

Расходы на транспортировку неисправного автомобиля до СТОА могут составлять от 10 до 80 % общих затрат на восстановления отказавшего элемента, а в некоторых случаях и вполне сопоставимы с ним. Затраты по замене неисправного датчика положения коленчатого вала автомобиля Peugeot 408, например, составляют 2000 руб., а стоимость услуг эвакуатора при среднем расстоянии доставки автомобиля до СТОА 30 км – 1900 руб.

С другой стороны внедрение диагностирования ЭСУД в производственный процесс ТО автомобилей приносит дополнительную прибыль СТОА за счет увеличения объема контрольно-диагностических операций по оценке технического состояния системы и устранения выявленных при этом неисправностей.

Для оценки эффективности разработанной системы диагностирования ЭСУД были проведены специальные экспериментальные исследования, основной целью которых является определение количества линейных отказов конструктивных элементов системы при разных стратегиях ее технического обслуживания и связанных с этим затрат на их устранение. Объем выборки исследований составил 30 автомобилей марки Peugeot моделей 408, 508, 3008 и Partner, оборудованных ЭСУД 1.6 VTi Tiptronic (88 кВт) и 1.6 THP Turbo Tiptronic (110 кВт).

Исследуемые автомобили, находящиеся в собственности коммерческих организаций г. Владимира и области и проходящие ТО на базе дилерского центра «Авто Тракт Пежо», были разделены на две группы по 15 единиц в каждой. Разброс среднегодовых пробегов исследуемых автомобилей лежал в интервале от 55 до 67 тыс.км. Наблюдения за автомобилями проводились в течение двух лет (с 2015 по 2017 г.) с момента начала эксплуатации новых автомобилей до достижения ими наработки 200 тыс.км.

Первая группа автомобилей проходила техническое обслуживание по регламенту, утвержденному заводом-изготовителем, в котором операции углубленного диагностирования ЭСУД не предусмотрены. Проверялись лишь коды возникших неисправностей, хранящихся в памяти электронного блока управления ЭСУД, и только при их наличии осуществлялись операции их поиска и устранения. При отсутствии кодов неисправностей ЭСУД признавалась технически исправной и дополнительные проверки не проводились. В результате часть автомобилей выпускалась в эксплуатацию после проведения технического обслуживания со скрытыми неисправностями ЭСУД, которые проявлялись при их дальнейшей эксплуатации.

Обслуживание второй группы автомобилей осуществлялось с обязательным диагностированием технического состояния ЭСУД. Результаты исследований эксплуатационной надежности подсистем ЭСУД автомобилей разных групп представлены в табл.4.

Таблица 4

Количество отказов подсистем ЭСУД автомобилей

Анализ данных табл. 4 показывает, что внедрение диагностирования ЭСУД в производственный процесс технического обслуживания автомобилей значительно снижает количество эксплуатационных отказов системы за счет своевременного выявления и устранения возникших ней повреждений. При этом большая часть отказов ЭСУД приходиться на интервал наработки автомобилей от 100 до 200 тыс. км и обусловлена накоплением в них в процессе продолжительной эксплуатации различного рода повреждений. Такие повреждения выявляются, как правило, только после проведения углубленного диагностирования технического состояния ЭСУД.

Внедрение разработанной системы диагностирования ЭСУД потребовало некоторого увеличения объема работ по обеспечению ее работоспособного состояния. Среднегодовая трудоемкость контрольно-диагностических работ по проверке работоспособности ЭСУД на один обслуживаемый автомобиль по разным стратегиям их выполнения составила: для первой группы t1 = 6,52 чел.-ч.; для второй группы с учетом работ по углубленному диагностированию системы t2 = 8,15 чел.-ч.

Годовые объемы диагностирования ЭСУД автомобилей первой (Tг1) и второй (Tг2) группам составили:

Tг1 = t1 • Nг = 6,52 • 415 = 2705,8 чел.-ч;

Tг2 = t2 • Nг = 8,15 • 415 = 3382,25 чел.-ч.,

где Nг – количество обслуживаемых за год автомобилей марки Peugeot (по данным дилерского центра «Авто Тракт Пежо» за 2017 год Nг = 415 автомобилей).

Годовая стоимость выполнения этих работ Сдг:

Сдг1 = Tг1 • Снч = 2705,8 • 1550 = 4193990 руб.;

Сдг2 = Tг2 • Снч = 3382,25 • 1550 = 5242487,5 руб.,

где Снч – стоимость одного нормативного часа диагностических работ (из прайс-листа «Авто Тракт Пежо» на 01.05. 2017 г. Снч = 1550 руб.).

Затраты дилерского центра на организацию диагностирования (стоимость оборудования, приборов, инструмента, заработная плата операторов-диагностов, эксплуатационные расходы и т.д.) за 2017 г. составили:

Зп1 = 1107550 руб. до внедрения диагностирования ЭСУД автомобилей;

Зп2 = 1422810 руб. – после внедрения.

Таблица 5

Результаты расчета от внедрения системы диагностирования ЭСУД в ДЦ «Авто Тракт Пежо»

Годовая прибыль предприятия от проведения диагностических работ до внедрения Пг1 и после внедрения Пг2 диагностирования ЭСУД автомобилей

Пг1 = Сдг1 – Зп1 = 4193990 – 1107550 = = 3086440 руб.;

Пг2 =. Сдг2 – Зп2 = 5242487 – 1422810 = = 3819677 руб.

Экономический эффект, получаемый предприятием от внедрения разработанной системы диагностирования ЭСУД, определяется по формуле:

Эг = Пг2 – Пг2.

Результаты расчета годового экономического эффекта от внедрения разработанной системы диагностирования ЭСУД представлены в табл. 5.

Заключение

Внедрение разработанной системы диагностирования ЭСУД в производственный процесс технического обслуживания автомобилей дилерского центра «Авто Тракт Пежо» позволило получить годовой экономический эффект 733237 тыс. руб., что подтверждает целесообразность ее использования на других предприятиях автомобильного сервиса. Кроме того, выполнение контрольно-диагностических работы по оценке технического состояния ЭСУД в сфере сервиса автомобилей существенно (по результатам настоящего исследования на 50-55%) снижает количество отказов конструктивных элементов системы в режиме ее функционирования.

Библиографическая ссылка