Техническая диагностика автомобилей в современных условиях

Р. Ю. Зарипов






ТЕХНИЧЕСКАЯ ДИАГНОСТИКА АВТОМОБИЛЕЙ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ

Учебное пособие
















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2026

УДК 629.3.08
ББК 39.33

      3-34



Рецензенты:
кандидат технических наук, заведующий кафедрой «Транспортная техника и технологии» КазАТУ им. С. Сейфуллина (Астана, Казахстан) Балгабеков Т. К.;
доктор технических наук, профессор Торайгырова университета (Павлодар, Казахстан) Нуржауов А.; доктор технических наук, профессор Рижского технического университета (Рига, Латвия) Гаврилов П. Л.









     Зарипов, Р. Ю.

3-34 Техническая диагностика автомобилей в современных условиях : учебное пособие / Р. Ю. Зарипов. - Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2026. - 188 с. : ил., табл.

         ISBN978-5-9729-3148-4


           Рассмотрены методы технической диагностики автомобилей, диагностические и структурные параметры, оборудование и инструменты для проведения диагностики, системы самодиагностики и контроля технического состояния. Большое внимание уделено электронным компонентам, датчикам и приборам для проведения ремонтно-диагностических работ. Приведено девять лабораторно-практических работ по основным темам.
           Для обучающихся по образовательным программам высшего образования: 1-370105 «Городской электрический транспорт» (Республика Беларусь); 23.05.01 «Наземные транспортно-технологические средства», 23.03.03 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» (Российская Федерация); 6B07161 «Транспортная инженерия и авто-троника»; 6B07103 «Транспорт, транспортная техника и технологии», 6B11301 «Организация перевозок, движения и эксплуатация транспорта», 7М07104 «Транспорт, транспортная техника и технологии», 07161300 «Техническое обслуживание, ремонт и эксплуатация автомобильного транспорта» (Республика Казахстан).


УДК 629.3.08
                                                                                 ББК 39.33






ISBN 978-5-9729-3148-4

© Зарипов Р. Ю., 2026
      © Издательство «Инфра-Инженерия», 2026
                              © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2026

            Введение



    Диагностика или выявление неисправностей является фундаментальной частью работы автомеханика. Предмет диагностики не относится к отдельным областям транспортного средства.
    Диагностический навык состоит из двух частей - знания системы и умения применять диагностику.
    Знания, необходимые для точной диагностики, состоят из двух частей:
    -  понимание системы, в которой существует проблема;
    -  умение применять логическую диагностическую процедуру.
    Также важно четко понимать эти определения:
    -      симптом(ы) - то, что замечает пользователь/оператор/специалист по ремонту системы (транспортного средства или чего-либо еще);
    -      неисправность(и) - ошибка(и) в системе, приводящая к появлению симп-тома(ов);
    -  первопричина(ы) - причина(ы) неисправности.
    Если система работает не в оптимальном режиме, то ее следует починить. Вот тут-то и пригодятся навыки диагностики и другие навыки. Необходимо распознать, что что-то работает неправильно, применив свои знания о системе, а затем применив эти знания в дальнейшем и объединив их с навыками диагностики, чтобы иметь возможность выяснить причину.
    В основных главах этого учебного пособия дается базовое описание систем автомобиля, за которым следуют наиболее подходящие методы диагностики для этой области. Большую часть занимает анализ датчиков, систем и оборудования по компьютерной диагностике. Также приведены примеры схем поиска неисправностей. Основными источниками информации о конкретном транспортном средстве или системе является информация производителя, учебники и пособия, каталоги оборудования.
    В НАО «Торайгыров университет» в рамках проектного обучения разрабатывается различное учебное диагностическое оборудование при участии студентов и магистрантов. В дальнейшем на данном оборудовании проводятся ремонтно-диагностические операции. В учебном пособии рассмотрено некоторое из них. Теоретический материал подкрепляется лабораторно-практическими работами и тестовыми заданиями.

Теоретические основы диагностирования




        1.1. Основные термины и определения в диагностике

    Слово «диагностика» происходит от древнегреческого слова «diagnosis», что означает «определение». Это определение природы и причины чего-либо. Диагностика используется во многих различных дисциплинах, но все они используют логику, анализ и опыт для определения причинно-следственных связей. В автомобилестроении диагностика обычно используется для определения причин симптомов и решения проблем.
    Общие принципы и методы диагностики могут быть применены к любой системе, физической или иной.
    Техническое состояние - характеристика одного или нескольких параметров вагона в определенный момент времени, изменяющихся в процессе эксплуатации, и стандартных параметров, установленных нормативно-технической документацией (НТД).
    Износ - изменение параметра (размеров, формы, массы или состояния поверхности) изделия вследствие разрушения (изнашивания) поверхностного слоя изделия при трении. Следует отметить, что изнашивание - это процесс, а износ - это уже результат.
    Различают четыре вида технического состояния вагонов и их узлов:
    -  исправный;
    -  неисправный;
    -  работоспособный;
    -  неработоспособный.
    Неисправным состоянием мы можем считать любое отклонение от установленных значений.
    Техническим состоянием считаем степень пригодности вагона применяться по своему назначению. Выделяют три вида: диагноз, прогноз и генезис.
    Диагноз (от греч. «диагнозис» - определение) - оценка техсостояния вагона или его элементов на данный момент времени.
    Прогнозирование (от греч. «прогнозис» - предвидение) - техсостояние, в котором вагон будет через определенный период эксплуатации.
    Генезис (происхождение) - установление техсостояния вагона в предыдущий момент времени, в котором произошли изменения.
    Объект диагностирования - узел вагона и его составные части, подлежащие проверке.

    В процессе диагностики (от греч. diagnosis - распознавание, определение) устанавливается диагноз, т. е. определяется состояние больного (медицинская диагностика) или технической системы (техническая диагностика).
    Техническая диагностика - отрасль науки, которая изучает и устанавливает признаки неисправностей машин, механизмов.
    Диагностирование - это процесс определения технического состояния машины безразборными методами для получения заключения (диагноза).
    Заключение о техническом состоянии машины (узла, агрегата), осуществляемое на основе анализа параметров технического состояния объектов диагностирования, называется техническим диагнозом.
    Исправность - состояние объекта, при котором он удовлетворяет всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.
    Работоспособность - состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической и конструкторской документации. Таким образом, объект может быть работоспособен, но неисправен (например, помятое крыло у автомобиля не мешает ему выполнять транспортные и другие работы).
    Техническое состояние машины (узла, агрегата) оценивается параметрами, которые подразделяются на структурные и диагностические.
    Структурный параметр - физическая величина, непосредственно характеризующая техническое состояние (работоспособность) машины (например, размеры сопряженных деталей и зазоры между ними); ее определяют прямыми замерами.
    Диагностический параметр - физическая величина, косвенно характеризующая состояние машины (например, количество прорывающихся в картер газов, мощность двигателя, угар масла, стуки и т. д.); ее контролируют при помощи средств диагностики. Диагностические параметры отражают изменение структурных.
    Количественной мерой параметров состояния (структурных и диагностических) являются их значения, которые могут быть номинальными, допустимыми, предельными и текущими.
    Номинальное значение параметра - значение, определяемое функциональным значением параметра и служащее началом отсчета отклонений. Номинальное значение наблюдается у новых и капитально отремонтированных составных частей.
    Допустимое значение (отклонение) параметра - граничное его значение, при котором составную часть машины после контроля допускают к эксплуатации без операций технического обслуживания или ремонта. Это значение приводят в технической документации на обслуживание и ремонт машин. При допустимом значении параметра составная часть машины надежно работает до следующего планового контроля.
    Предельное значение параметра - наибольшее или наименьшее значение параметра, которое может иметь работоспособная составная часть. При этом дальнейшая эксплуатация составной части или машины в целом без проведения

ремонта недопустима из-за резкого увеличения интенсивности изнашивания сопряжений, чрезмерного снижения экономичности машины или нарушения требований безопасности.
    Текущее значение параметра - значение параметра в каждый конкретный момент времени.
    Предельные значения параметров состояния в зависимости от того, на основании каких критериев (признаков) они устанавливаются, делятся на три группы:
    -  технические;
    -  технико-экономические;
    -  технологические (качественные).
    Технические критерии (признаки) характеризуют предельное состояние составных частей, когда они не могут больше выполнять свои функции по техническим причинам (например, предельное увеличение шага цепи (свыше 40 % номинального значения) приводит к ее проскальзыванию на звездочках и спаданию) или когда дальнейшая эксплуатация объекта приведет к аварийному отказу (например, работа при предельном давлении масла в магистрали приводит к выходу дизеля из строя).
    Технико-экономические критерии, характеризующие предельное состояние, указывают на снижение эффективности использования объекта вследствие изменения технического состояния (например, при предельном износе ЦПГ угар картерного масла увеличивается более чем на 3,5 %, что указывает на нецелесообразность работы на таком двигателе).
    Технологические критерии характеризуют резкое ухудшение качества выполнения работ по причине предельного состояния рабочих органов машин.
    Ресурс - объем работ (наработка), выполняемый машиной до предельных значений основных параметров.
    Среди структурных параметров различают ресурсные и функциональные.
    Ресурсный параметр - такой параметр, изменение которого сверх предельного значения приводит к потере работоспособности узла (агрегата), машины в результате исчерпания ресурса или возникновения критического дефекта. Восстановить работоспособность можно только ремонтом или заменой отказавшего узла.
    Функциональный параметр - параметр, изменение которого сверх допустимого значения приводит к потере работоспособности в результате изменения показателей технической характеристики объекта. Восстановить работоспособность в этом случае возможно регулировкой механизмов и систем при ТО или другими воздействиями.


        1.2. Характеристика процесса диагностирования

    Изменение технического состояния является основной причиной для развития системы диагностики и ремонта автомобилей. Основными группами причин изменения технического состояния элементов (рисунок 1.1) являются конструктивные, технологические и эксплуатационные.

Рисунок 1.1 - Причины изменения технического состояния

    Основными задачами технического диагностирования являются:
    -      установление вида и объема работ по ТО машины после выполнения ею определенной наработки;
    -      определение остаточного ресурса машины и степени ее готовности к выполнению механизированных работ;
    -      осуществление контроля качества профилактических операций при проведении ТО;
    -      выявление причин и характера неисправностей, возникающих в процессе использования машины.
    Методы диагностирования классифицируют в зависимости от характера и физической сущности распознаваемых признаков и измеряемых параметров технического состояния объектов (рисунок 1.2).
    Методы диагностирования подразделяют на две группы: органолептические (субъективные) и инструментальные (объективные).

Методы диагностирования



        Задачи диагностирования

Поиск дефектов

       Резким работы объекта

Органолептический

Инструментальный

Прогнозирование работоспособности

Объекты диагностирования

Периодичность диагностирования

Проверка правильности функционирования

Диагностические средства

Диагностические параметры

Проверка работоспособности

По структурным параметрам

По параметрам сопутствующих процессов

По параметрам рабочих процессов

I
При неустано-вившемся режиме

  ----1
При стато-динамическом режиме

I----При неработающем объекте

При установившемся режиме

Используемый физический процесс

процессе

процессе

Рисунок 1.2 - Методы диагностирования

        Скорость протекания физического процесса




    Органолептические методы диагностирования включают в себя обслуживание, осмотр, проверку осязанием и обонянием.
    Обслуживанием выявляют места и характер ненормальных стуков, шумов, перебоев в работе двигателя, отказов в трансмиссии и ходовой системе (по скрежету и шуму), неплотность (по шуму прорывающегося воздуха) и т. п.
    Осмотром устанавливают места подтекания воды, масла, топлива, цвет отработавших газов, дымление из сапуна, биение вращающихся частей, натяжение цепных передач ит.п.

    Осязанием определяют места и степень ненормального нагрева, биения, вибрации деталей, вязкость, липкость жидкости и т. п.
    Обонянием (по характерному запаху) выявляют отказ муфты сцепления, течь топлива, электролита и др.
    Инструментальные, или объективные, методы применяют для измерения и контроля всех параметров технического состояния, используя при этом диагностические средства.
    По назначению методы диагностирования подразделяются на функциональные, предназначенные для измерения параметров состояния, характеризующих функциональные свойства составных частей и агрегатов, и ресурсные, предназначенные для определения остаточного ресурса диагностируемых узлов и агрегатов машины.
    По физическому принципу выделяют следующие методы диагностирования: энергетический, пневмогидравлический, тепловой, виброакустический, спектрографический, магнитоэлектрический, оптический и некоторые другие. Каждый метод предназначен для контроля физического процесса и основан на применении определенного явления. Физический процесс характеризуется изменением физической величины во времени. В основе энергетического принципа (процесса) лежит сила (мощность); пневмогидравлического - давление; теплового - температура; виброакустического - амплитуда колебаний на определенных частотах и т. д.
    По характеру измерения параметров методы диагностирования машин подразделяются на прямые и косвенные.
    Прямые методы основаны на непосредственном измерении структурных параметров технического состояния: зазоров в подшипниках, прогиба цепных и ременных передач, размеров деталей и т. д.
    Косвенные методы диагностирования основаны на определении структурных параметров технического состояния агрегатов машин по косвенным (диагностическим) параметрам при установке датчика или диагностического устройства снаружи агрегата без разборки механизмов машины. К косвенным параметрам относятся физические величины, характеризующие техническое состояние механизмов, систем и агрегатов машин: давление (перепад давления) и температура (перепад температуры) рабочего тела в системе, расход газа, топлива, масла, вибрация составных частей машин, ускорение при разгоне двигателя и др.

Средства диагностирования машин

Степень автоматизации измерений

Неавтоматизированные (механизированные)

АвтоматизиАвтоматические

Назначение

Индикаторы, устройства,                Мощностные,   Диагностируемые 
  приборы или их ком-     Специаль-     тормозные   и прогностирующие
 плекты для измерения    ная оснастка   и другие         системы     
 отдельных параметров    и инструмент    стенды     (машино-тестеры) 
     или их групп                                                    

Характер конструкции

мические

статистические и динаРисунок 1.3 - Классификация средств диагностирования