Методика подразумевает создание алгоритма диагностики системы отработавших газов автотранспортных систем, подверженных тепловым нагрузкам без разборо-сборочных работ, выявление элементов данных систем с наиболее выраженными диагностическими параметрами теплового контроля.
Ключевые слова: система выпуска отработавших газов, тепловизор, диагностика, тепловизионная диагностика.
Эксплуатация автотранспортных средств становится более комфортной для водителя и пассажиров. Однако конструкция автотранспортных средств с каждым годом становится сложнее. Технические навыки специалистов и инженеров увеличиваются одновременно с потребностью в специальном оборудовании для диагностических работ. Выявление дефекта в сложных конструкциях автотранспортных средств требует минимизации разборо-сборочных работ. Тепловизионный контроль позволяет решать эти задачи.
Выбор теплового контроля по средствам тепловизора и пирометра наиболее отвечает требованиям по диагностике автотранспортных средств, так как не требуют прямого контакта. Пирометр необходим для определения точной температуры в зоне повышенных температур. Зону перегрева определяет тепловизор.
Таким образом, использование тепловизора среднего ценового сегмента возможно только с использование пирометра для определения точных и высоких температур.
Инфракрасный неразрушающий контроль — вид теплового неразрушающего контроля с использованием инфракрасной (ИК) техники (тепловизор или пирометр) [1, c.5]. Этот факт стал причиной широкого распространения инфракрасных камер или тепловизоров как инструмента неразрушающего контроля.
Принцип действия тепловизионных приборов основан на преобразовании теплового излучения объектов в видимое изображение, выводимое на монитор. Тепловое излучение, регистрируемое тепловизором, лежит в инфракрасном диапазоне длин волн. Всякое тело с температурой выше 0°C излучает электромагнитные волны ИК — диапазона, поэтому для тепловизора любой исследуемый объект будет являться излучателем, что отличает тепловизор от приборов видимого диапазона, которые воспринимают объекты, излучающие в видимом диапазоне или отражающие внешнее видимое излучение. Одним из главных условий формирования инфракрасного изображения объекта является наличие температурного контраста или контраста коэффициентов излучения между объектом и фоном, а в пределах контура объекта — между его отдельными элементами. Современные тепловизионные приборы способны воспринимать температурные контрасты на уровне 0,01°C [2].
Любое автотранспортное средство является источником множественных тепловых процессов, которые свидетельствует о работе элемента, узла и агрегата в целом.
Тепловизор для диагностики автотранспортных имеет ряд преимуществ, таких как:
– использование при любых режимах работы;
– получение мгновенных исходных параметров;
– визуализация процесса по средствам цветовых преобразований;
– бесконтактность процесса диагностики.
Однако использование телевизионного контроля ограниченно конструкцией автомобиля, так как основной целью любого диагностического оборудования состоит в определении локальной неисправности.
Таким образом, задача телевизионного контроля состоит в определении локальной неисправности с учетом минимизации разборо-сборочных работ.
Выпуск отработавших газов, образующихся при сгорании топлива. Отработавшие газы поступают в выпускной коллектор, затем направляются в каталитический нейтрализатор, глушитель и атмосферу. Диагностика системы выпуска отработавших газов подразумевает проверку исправности её элементов. Элементы системы выпуска отработавших газов представлены на рисунке 1.
Рис. 1. Элементы системы выпуска отработавших газов автотранспортных средств: 1-выпускной коллектор, 2-каталитический нейтролизатор, 3- передняя труба, 4-передний глушитель, 5-промежуточная труба, 6-центральный глушитель, 7-задний глушитель, 8-заслонка,. 9-задняя выхлопная труба
Система отвода выхлопных газов автомобиля, как правило, имеет высокую температуру. Исследуя температуру различных частей выхлопной системы, можно не разбирая ее, выявить ее неисправности. Также тепловизионное измерение может выполняться с целью предотвращения самовозгорания от контакта выхлопной трубы с другими деталями корпуса автомобиля [3].
Извесно, что система выпуска отработавших газов подвергается строгой проверки экологичности. Некоторые газы значительно влияют на глобальное потепление, поэтому существуют строгие нормы, регулирующие процессы контроля, документирования, использования и отчетности в отношении системы выпуска отработавших газов автотранспортных средств. Тепловизор позволяет определить место утечки. На рисунке 2 продемонстрирована утечка промежуточной трубы системы выпуска отработавших газов автотранспортного средства с помощью ИК изображения.
Рис. 2. ИК изображение промежуточной трубы системы выпуска отработавших газов автотранспортного средства
Помимо высокой тепловой нагрузке система подвержена множественным загрязнениям от нагара, который из цилиндров двигателя внутреннего сгорания скапливаются в элементах системы. Диагностический параметром, который может быть свидетельствовать о загрязненной выхлопной системе — это повышенный расход топлива. Причиной данного дефекта может служить загрязнение глушителя системы. Для классической проверки необходимо произвести демонтаж и монтаж глушителя. При внедрении телевизионного контроля демонтаж не понадобится. На рисунке 3 продемонстрировано ИК изображение глушителя.
Рис. 3. ИК изображение глушителя системы выпуска отработавших газов автотранспортного средства
На рисунке 3 выявлены локальные перегревы, которые свидетельствуют о малой проходимости.
Таким образом, можно сделать вывод, что тепловизионная диагностика системы выпуска отработавших газов автотранспортного средства выполняет поставленные задачи, определяя основные неисправности без разборо-сборочных работ.
Литература:
- Д. А. Нестерук, В. П. Вавилов,Тепловой контроль и диагностика. Учебное пособие для подготовки специалистов I, II, III уровня. — Томск:, 2007. — 104 с.
- Medical infrared imaging. Edited by Nicholas A. Diakides, Joseph D. Bronzino. CRC Press, Taylor & Francis Group. Boca Raton, U. S. A. 2008. 450 p
- Тепловизионная экспертиз автомобиля: сайт Фатко Константина Александровича. [Электронный ресурс]. URL: http://teplovizor55.ru (дата обращения: 25.05.2019).
