Метрологическое обеспечение технической эксплуатации и автосервиса автомобилей

Управление качеством технологических процессов технической эксплуатации автомобилей и автосервиса осуществляется на основе измерительной информации, получаемой из разных источников (результаты диагностики, опрос водителя, прямые и косвенные измерения параметров автомобиля, его узлов, агрегатов и деталей и т.д.). При этом качество информации определяется уровнем метрологического обеспечения процессов ее получения, в том числе с помощью измерительной техники.

Измерительная техника на современном этапе развития общества рассматривается как одна из основ экономии ресурсов, повышения качества выпускаемой продукции, ее обслуживания и решения различных социальных задач. Это особенно актуально по отношению к автомобильному транспорту, который является источником повышенной опасности.

Специалисты, занимающиеся метрологическим обеспечением автотранспорта, должны знать виды и методы измерений и обработки их результатов.

При обслуживании и ремонте автомобилей используют различные средства измерения, имеющие нормированные метрологические характеристики, при этом приборы, не имеющие нормированных метрологических характеристик, называют индикаторами.

В соответствии со стандартом различают следующие виды средств измерений:

Ø меры (гири, калибры, эталонные образцы, линейки и т.д.), использующиеся для сравнения;

Ø измерительные преобразователи (термопары, усилители сигнала, различные преобразователи, например, преобразователи неэлектрических величин в электрические и т.д.);

Ø измерительные приборы – показывающие (аналоговые и цифровые) и регистрирующие;

Ø измерительные установки (комплекс средств измерений и вспомогательных устройств, расположенных на одном рабочем месте;

Ø измерительные установки (комплекс средств измерений и вспомогательных устройств, расположенных в разных местах и соединенных каналами связи).

Для количественной оценки результатов измерений используется понятие «погрешность измерений» (чем ниже погрешность, тем точнее измерение). Оценка погрешности измерений – один из важнейших показателей ее объективности. Количество факторов, влияющих на точность измерений, достаточно велико, а для характеристики точности измерений обычно используют абсолютную, относительную и приведенную погрешности. В качестве же истинного значения х _И при многократных измерениях чаще всего выступает среднее арифметическое значение :

Величина х, полученная при измерении, является случайным приближением к х _И, и для оценки ее возможных отклонений от х _И определяют среднее квадратичное отклонение:

Погрешность измерения параметров технического состояния автомобилей, в основном, определяется погрешностью используемых для этого измерительных средств. В инструкциях по эксплуатации средств измерений эта погрешность нормируется в относительной или приведенной форме. Со временем точность прибора может изменяться в связи со старением и износом его элементов. В связи с этим для определения истинной погрешности прибора и приведения ее в норму метрологическими службами сервисного предприятия организуется поверка прибора на специализированных предприятиях по ремонту средств измерения.

Наличие погрешности измерений при ТО и ремонте автомобилей приводит к появлению ошибок при проведении контрольно-диагностических операций. Эти ошибки называют по-разному (риск поставщика или риск заказчика, ложной тревогой, ложным отказом или ложным отбоем). В любом случае это приводит с одной стороны к появлению вероятности Р₁ браковки годного изделия (ошибка 1‑го рода), а, с другой стороны, - вероятности Р₂ признания бракованного автомобиля годным (ошибка 2-го рода).

Тогда достоверность контроля Д, характеризующая вероятность принятия верного решения по результатам измерения, или степень объективности контрольно-измерительной процедуры можно оценить как

Экономические потери от ошибок первого рода при контроле конкретного параметра определяются по формуле:

где N – количество контролируемых автомобилей по заданному параметру, З_ИСПР ‑ неоправданные затраты на исправление последствий ошибочного контроля.

Например, при контроле углов развала колес автомобиля на оптико-механических стендах значение Р₁ = 0,036. Если принять стоимость регулировочных работ равной 100 рублей, а количество диагностируемых автомобилей в течение года 1000 штук, то потери составят 3500 рублей.

Если диагностируются автомобили клиентов, то они платят СТО за ненужные регулировки, которые могут даже ухудшить состояние автомобиля.

Если предприятие контролирует собственный подвижный состав, то ошибка первого рода приводит к неоправданным затратам на разборочно-сборочные работы, дополнительные измерения, от простоя техники, к снижению коэффициента использования техники.

Например, если автомобиль перед выходом на линию из парка проходит контроль по пяти параметрам, а ошибка первого рода по каждому из них возникает с вероятностью Р_1i = 0,1, то вероятность невыхода автомобиля на линию составляет:

Это значит, что 41 % автомобилей должны быть задержаны в парке для устранения несуществующих неисправностей.

Нужно также учесть, что любая разборочно-сборочная операция снижает срок службы узла до 20 %. Это также говорит о том, что необходимо стараться снижать ошибки первого рода для повышения ресурса работы автомобиля.

Ущерб от пропуска неисправности в результате ошибок второго рода связан с простоем транспортного средства на линии, либо, что особенно нежелательно, с возможностью появления аварийной ситуации (ДТП), а также с ухудшением экологического состояния окружающей среды из-за повышенного выброса токсичных веществ. Ошибки второго рода при контроле двигателя, к тому же, приводят к повышенному расходу топлива.

Потери от ошибок второго рода определяются как:

- для СТО - ,

- для клиентов -

где - - доля автомобилей, отказавших у клиентов во время гарантийного срока;

- З_ГАР – стоимость гарантийного обслуживания по данному параметру;

- - доля автомобилей, отказавших после истечения гарантийного срока;

- З_ПОТР – затраты клиентов на устранение неисправностей.

Например, при определении значения угла опережения момента зажигания с помощью аналогового мотор-тестера с относительной погрешностью измерения 3 % вероятность Р₂ = 0,12. С учетом стоимости этой операции 70 рублей, значения = 0,5 (каждый второй клиент обращался за дополнительными регулировками в гарантийные сроки) и при N = 1000, потери СТО могут составить 4200 рублей в год. А клиент, помимо затрат на самостоятельное устранение неисправностей, может затратить на 10-15 % больше средств на топливо.

В целом экономическим показателем эффективности метрологического обеспечения может служить эффект от сокращения потерь от ошибок при контрольно-диагностических операциях с учетом на внедрение и проведение метрологических работ. Очевидно, что каждому предприятию, проводящему ТО и ТР необходимо искать оптимальное сочетание затрат на приобретение и эксплуатацию измерительной техники и средств диагностирования и результатов из применения.

Организационную основу метрологического обеспечения технической эксплуатации и сервиса автотранспорта составляют метрологические службы, входящие в систему Госстандарта РФ. В настоящее время таких самостоятельных служб даже на крупных автотранспортных предприятиях и предприятиях сервиса практически не осталось, в связи с чем реально метрологическое обеспечение осуществляется с использованием услуг региональных центров метрологии и стандартизации (ЦСМ).

Значительную долю из общего объема работ по метрологическому обеспечению составляет поверка средств измерений, которая является основной формой государственного метрологического контроля и надзора за средствами измерений (СИ).

На автомобильном транспорте виды средств измерений, подвергаемые поверке, определяются в соответствии с перечнем услуг по ТО и Р автомобилей, подлежащих обязательной сертификации. К таким услугам относятся, например, контрольно-диагностические, смазочно-заправочные работы, регулировка топливной аппаратуры и углов установки передних колес, различные виды ремонта и т.д.

В соответствии с ГОСТ 25478-91 «Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию по условиям безопасности движения. Методы поверки» поверке подлежат также средства измерений, применяемые при следующих работах:

Ø проверка эффективности торможения и устойчивости автомобиля при торможении;

Ø проверка рулевого управления;

Ø проверка внешних световых приборов;

Ø проверка шин и колес;

Ø проверка двигателей и его систем;

Ø определение скорости движения;

Ø контроль параметров окружающей среды.

Поверка СИ производится органами Госстандарта и юридическими лицами, аккредитованными на право поверки. Работы осуществляются физическим лицом, аттестованным в качестве поверителя в порядке, установленным Правилами 50.2.012-94 «ГСИ. Порядок аттестации поверителей средств измерений».

Ответственным за метрологическое обеспечение на АТП и СТО необходимо знать, что средства измерений могут подвергаться первичной, периодической, внеочередной и инспекционной поверке.

Первичной поверке подвергаются все средства, прошедшие государственные испытания и внесенные в государственный реестр, при выпуске из производства и ремонта или ввозимые по экспорту.

При покупке средств измерений, особенно сложного диагностического оборудования необходимо убедиться в проведении первичной поверке на заводе-изготовителе.

Наиболее часто средства измерений подвергаются периодической поверке. Периодичность поверки указывается в документации, прилагаемой к измерительному прибору. Место поверки выбирает пользователь, исходя из экономических соображений и возможности транспортировки поверяемого прибора или эталонов, которыми он поверяется.

Внеочередные поверки производятся в следующих случаях:

- при повреждении знака поверительного клейма, а также в случае утраты свидетельства о поверке;

- при вводе в эксплуатацию средств измерений после длительного хранения, более одного межповерочного интервала;

- при проведении вынужденной повторной юстировки или настройки, при известном или предполагаемом ударном воздействии на средство измерения или при его неудовлетворительной работе.

Инспекционные поверки производятся для выявления пригодности к применению СИ при осуществлении государственного метрологического надзора. Их, как правило, проводят не в полном объеме, предусмотренном технической документацией.

Методика поверки, как правило, указывается в техническом паспорте на прибор. Если в результате поверки прибор признается годным, в его паспорте вносится соответствующее клеймо и выдается «Свидетельство о поверке». В противном случае оттиск поверительного клейма «гасится», «Свидетельство о поверке» аннулируется, и выписывается извещение о непригодности или делается соответствующая запись в технической документации.

Средства измерений, используемые на предприятии, которые не подлежат поверке в соответствии с Законом РФ «Об обеспечении единства средств измерений», должны подвергаться калибровке собственными силами по правилам Российской системы калибровки.

Большую проблему в настоящее время составляет организация ремонта специализированного автомобильного измерительного оборудования и средств технической диагностики (СТД). Если простые универсальные средства измерений (манометры, микрометры, динамометры и т.д.) ремонтируются в ЦСМ и на заводах-изготовителях, то такие приборы как мотор-тестеры, тормозные и балансировочные стенды ремонтировать часто просто негде. В связи с этим желательно приобретать СТД, изготавливаемое на территориально близком предприятии, и одновременно с приобретением СТД заключать договора на его обслуживание.

Содержание СТД, так же как и содержание автотранспорта, требует проведения различных видов ТО и ремонтов.

Оказываемые СТО услуги должны быть сертифицированы, и одним из условий сертификации является создание на СТО требуемого уровня метрологического обеспечения при предоставлении услуг, оговоренные в рекомендациях ВНИИМС МИ 2455-98 «Основные требования к метрологическому обеспечению при предоставлении по техническому обслуживанию и ремонту автотранспортных средств». Согласно этому документу юридические лица, осуществляющие предоставление услуг, должны создавать в обязательном порядке метрологическую службу или назначать лицо, ответственное за метрологическое обеспечение.