CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG CHẨN ĐOÁN TRÊN ÔTÔ 1.BẢN CHẤT CỦA CHẨN ĐOÁN TRẠNG THÁI KỸ THUẬT ÔTÔ Trạng thái kỹ thuật của ô tô là tập hợp các giá trị bằng số của các thông số cấu trúc đ ặc trưng cho nó. Trong quá trình sử dụng, ô tô có thể nằm ở một trong ba trạng thái kỹ thuật sau: - Trạng thái kỹ thuật đúng: khi đó ô tô làm việc ở trạng thái bình thường, lúc này sai lệch của trị số của thông số cấu trúc so với giá trị tiêu chuẩn của nó không vượt quá giới hạn quy định - Trạng thái kỹ thuật không đúng nhưng xe vẫn còn khả năng làm việc: khi sai lệch của trị số của thông số cấu trúc so với giá trị tiêu chuẩn đã vượt quá giới hạn quy định. Tuy nhiên lúc này xe (hoặc các hệ thống, cụm chi tiết của chúng) vẫn còn khả năng làm việc - Trạng thái kỹ thuật không đúng và xe không còn khả năng làm việc: khi sai lệch của trị số của thông số cấu trúc so với giá trị tiêu chuẩn của nó đã vượt quá giới hạn quy định, đã xảy ra hư hỏng và xe không còn khả năng làm việc Như vậy, trong quá trình sử dụng cần thiết phải có các biện pháp để duy trì trạng thái kỹ thuật đúng hoặc các biện pháp khôi phục lại các thông số cấu trúc (đưa chúng về các giá trị tiêu chuẩn hoặc cho phép).
Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật là phương pháp đánh giá trạng thái kỹ thuật của các cụm chi tiết mà không cần tháo rời, đo đạc các thông số cấu trúc riêng của chúng. Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật căn cứ vào các dấu hiệu của quá trình kèm theo để đánh giá quá trình hiệu quả, từ đó rút ra các kết luận về trạng thái kỹ thuật của đối tượng. 3 Quá trình chẩn đoán trạng thái kỹ thuật của cụm chi tiết, hệ thống được tiến hành theo trình tự sau: - Đo đạc, phát hiện các sai lệch giữa các dấu hiệu, trị số đo được của thông số chẩn đoán với trị số tiêu chuẩn - Phân tích đặc tính và nguyên nhân phát sinh các sai lệch nói trên - Đánh giá trạng thái kỹ thuật hiện thời (chẩn đoán trạng thái kỹ thuật chung) hoặc dự báo khả năng làm việc tiếp tục không xảy ra hư hỏng của đối tượng (chẩn đoán dự báo khả năng làm việc) hoặc tiến hành xử lý các hư hỏng theo các kết quả phân tích (chẩn đoán phát hiện hư hỏng). Chẩn đoán trạng thái kỹ thuật ôtô là một loại hình tác động kỹ thuật vào quá trình khai thác sử dụng ôtô nhằm mục đích đảm bảo cho ôtô hoạt động có độ an toàn và hiệu quả cao bằng cách phát hiện và dự báo kịp thời các hư hỏng và tình trạng kỹ thuật hiện tại mà không cần phải tháo rời ôtô hay tổng thành máy của ôtô.
Do đó chẩn đoán trạng thái kỹ thuật mang lại những ý nghĩa sau: - Nâng cao độ tin cậy của xe và an toàn giao thông, nhờ phát hiện kịp thời và dự đoán trước được các hư hỏng có thể xảy ra, nhằm giảm thiểu tai nạn giao thông, đảm bảo năng suất vận chuyển. Vấn đề tai nạn giao thông và ô nhiễm môi trường luôn luôn là vấn đề bức xúc với mọi quốc gia, khi tốc độ vận chuyển trung bình ngày càng nâng cao, khi số lượng ôtô tham gia giao thông trong cộng đồng ngày càng gia tăng. Ngăn chặn kịp thời các tai nạn giao thông sẽ đóng góp rất lớn vào sự phát triển của xã hội. - Nâng cao độ bền lâu, giảm chi phí về phụ tùng thay thế, giảm được độ hao mòn các chi tiết do không phải tháo rời các tổng thành.
- Giảm được tiêu hao nhiên liệu, dầu nhờn do phát hiện kịp thời để điều chỉnh các bộ phận đưa về trạng thái làm việc tối ưu. - Giảm giờ công lao động cho công tác bảo dưỡng kỹ thuật và sửa chữa. HỆ THỐNG CHẨN ĐOÁN TRẠNG THÁI KỸ THUẬT Hệ thống chẩn đoán trạng thái kỹ thuật là sự kết hợp của các trang thiết bị đo và chiến lược xử lý các thông tin nhận được nhằm đánh giá hoặc phát hiện hư hỏng trong khi cụm chi tiết, tổng thành vẫn ở trạng thái làm việc bình thường mà không cần phải tháo rời nó. Các thành phần cơ bản trong hệ thống chẩn đoán bao gồm: ma trận chẩn đoán (chứa đựng trong đó các thông số chẩn đoán và chiến lược xử lý thông tin) và các trang thiết bị đo (xác định giá trị cụ thể của thông số chẩn đoán).
Các thành phần của hệ thống chẩn đoán có thể khác nhau tùy thuộc vào mục đích chẩn đoán, mặc dù có thể là đối với cùng một đối tượng chẩn đoán. Ví dụ để chẩn đoán chung trạng thái kỹ thuật của hệ thống dẫn hướng, trong các trạm đăng kiểm thường sử dụng băng thử Side slip đo độ trượt bên của bánh xe dẫn hướng. Tuy nhiên dùng thông số (và thiết bị này) không cho phép ta phát hiện được những chỗ hư hỏng trong hệ dẫn động các bánh xe dẫn hướng. Ma trận chẩn đoán là hình thức biểu diễn dạng ma trận mối quan hệ giữa các thông số chẩn đoán và kết quả chẩn đoán trạng thái kỹ thuật của cụm chi tiết.
Quan hệ giữa các thông số chẩn đoán và các thông số kết cấu là mối quan hệ hỗn hợp, nghĩa là một trạng thái kỹ thuật có thể có mối quan hệ với nhiều thông số chẩn đoán khác nhau. Các thông số chẩn đoán là các thông số, dấu hiệu biểu hiện của đối tượng để căn cứ vào đó mà ta đánh giá trạng thái kỹ thuật của nó. Các tiêu chuẩn để lựa chọn thông số chẩn đoán: - Tính đơn trị: tính chất này quy định mỗi một giá trị của thông số cấu trúc đặc trưng cho trạng thái kỹ thuật nào đó của hệ thống chỉ có tương ứng với một giá trị của thông số chẩn đoán - Tính nhạy: yêu cầu lượng biến đổi của thông số chẩn đoán cần phải lớn hơn lượng biến đổi của thông số cấu trúc tương ứng 5 - Tính đo: các thông số cấu trúc phải có khả năng đo đếm được bằng các trang thiết bị phù hợp với khả năng hiện có - Tính thuận tiện: có thể tiến hành lắp đặt, bố trí các trang thiết bị để đo các thông số chẩn đoán một cách dễ dàng, thuận tiện mà không làm ảnh hưởng tới cấu trúc bên trong của tổng thành hoặc gây tốn kém về thời gian Tùy theo đặc tính của thông số chẩn đoán ta có thể phân chia ra các loại: - Thông số chẩn đoán riêng: là thông số độc lập, giá trị của nó sẽ xác định một trạng thái hư hỏng cụ thể, đặc trưng cho một trạng thái hư hỏng cụ thể của đối tượng. Ví dụ tiếng gõ va đập đặc trưng cho hư hỏng của bạc lót thanh truyền hay trục khuỷu.
- Thông số chẩn đoán chung là các thông số chẩn đoán đặc trưng cho trạng thái kỹ thuật chung của hệ thống. - Thông số chẩn đoán kết hợp là các thông số mà giá trị của chúng được xác định đồng thời và phối hợp thành bộ với nhau để đánh giá một trạng thái kỹ thuật cụ thể nào đó của đối tượng. Cách kết hợp cũng như trị số của thông số chẩn đoán trong mỗi sự kết hợp như thế cho phép đánh giá các trạng thái khác nhau của đối tượng. Việc lựa chọn thông số chẩn đoán không những phải quan tâm đến số lượng thông số mà còn cần chú ý đến cả ý nghĩa thông tin của thông số đó với các trạng thái kỹ thuật của đối tượng chẩn đoán.
Số lượng các thông số chẩn đoán phải chọn đủ lớn để đảm bảo xác định được các trạng thái kỹ thuật của đối tượng. Theo lý thuyết thông tin, đối với đối tượng có n trạng thái kỹ thuật để xác định được chính xác trạng thái hiện thời của hệ thống cần ít nhất là n thông tin (n thông số chẩn đoán) độc lập nhau. Ngoài ra giá trị thông tin của mỗi thông số chẩn đoán lại có ý nghĩa khác nhau đối với việc xác định trạng thái kỹ thuật cụ thể của đối tượng. 6 Để các số liệu của thông số chẩn đoán có tính khách quan, tin cậy cần phải có các dụng cụ thiết bị đo phù hợp.
Nếu thông số chẩn đoán được chọn lại không có khả năng đo được thì việc lựa chọn sẽ không có ý nghĩa. Như vậy, ta thấy vai trò của thiết bị đo rất quan trọng, có tính quyết định đến mức độ chính xác cũng như độ tin cậy của kết quả chẩn đoán. Đối với các hệ thống, cụm chi tiết trên ôtô thường có hai loại chẩn đoán sau: chẩn đoán đánh giá trạng thái kỹ thuật chung và chẩn đoán trạng thái kỹ thuật sâu để phát hiện các nguyên nhân hư hỏng trong hệ thống. Chẩn đoán kỹ thuật chung chỉ cho ta kết quả dưới dạng “ đạt/ không đạt”, không xác định được chính xác hư hỏng xuất hiện ở đâu trong hệ thống.
Do đó, phương pháp chẩn đoán này chỉ phù hợp trong công việc kiểm tra định kỳ, kiểm tu, kiểm định trạng thái kỹ thuật xe trong lưu hành. Đối với chẩn đoán kỹ thuật chung, thông số chẩn đoán thường được sử dụng là thông số hiệu quả - thông số đặc trưng cho chức năng , nhiệm vụ chính của hệ thống. Ví dụ đối với động cơ là thông số công suất, tốc độ vòng quay động cơ. Chẩn đoán kỹ thuật sâu cho phép ta xác định được nguyên nhân phát sinh hư hỏng.
Vì lẽ đó phương pháp này thường được sử dụng trong các xưởng sửa chữa và bảo dưỡng xe. Đối với phương pháp chẩn đoán này các thông số được lựa chọn phải có ý nghĩa nhiều đối với các dạng hư hỏng cần phát hiện. Các hệ thống, cụm chi tiết trên ôtô thường phức tạp, nhiều trạng thái hư hỏng có thể xảy ra vì vậy nhiều trường hợp phải phân chia thành “hệ thống lớn, hệ thống con”. Một “hệ thống lớn” là tập hợp nhiều “hệ thống con” làm việc đồng thời để thực hiện một chức năng cụ thể nào đó (ví dụ chức năng phanh, chức năng dẫn hướng, động cơ – nguồn động lực).
Các thông số chẩn đoán phải được chọn sao cho đặc trưng cho các trạng thái hư hỏng của mỗi “hệ thống con”. Trong nhiều trường hợp, các thông số chẩn đoán không có đủ số lượng cũng như giá trị thông tin để xác định các hư hỏng cụ thể khi đó phải 7 sử dụng phương pháp kiểm tra, loại trừ dần các khả năng hư hỏng có thể đi đến xác định đúng nguyên nhân (vùng) hư hỏng của đối tượng.