Как разработать участок диагностики автомобилей — полное руководство для курсовой работы

Рост автомобилизации и объемов перевозок в России напрямую влияет на экономику и безопасность общества. На долю автомобильного транспорта приходится более половины пассажирских и трех четвертей грузовых перевозок. Этот рост, решая транспортные задачи, одновременно обостряет проблему безопасности дорожного движения, которая тесно связана с техническим состоянием парка. Для поддержания автомобилей в исправном состоянии необходима своевременная и качественная диагностика, что делает проектирование современных диагностических участков на СТО и автотранспортных предприятиях критически важной задачей.

Целью данной курсовой работы является разработка комплексного участка диагностики легковых автомобилей, направленная на повышение эффективности деятельности СТО. Это решение позволит не только улучшить качество обслуживания, но и внести вклад в общую безопасность на дорогах.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие ключевые задачи:

• Провести анализ и обосновать выбор современных технологий для диагностики автомобилей.
• Выполнить технологический расчет производственной программы и параметров участка.
• Подобрать необходимое технологическое оборудование и обосновать его выбор.
• Разработать технологический процесс для выполнения одной из ключевых диагностических операций.
• Спроектировать мероприятия по обеспечению безопасности и охране труда.
• Подготовить экономическое обоснование рентабельности проекта.

1. Технологическая часть. Анализ существующих методов диагностики

В основе любого современного автосервиса лежит техническая диагностика — процесс определения технического состояния автомобиля и его агрегатов без разборки. Она оперирует такими ключевыми элементами, как диагностические признаки (шум, вибрация, параметры выхлопных газов), методы их измерения, средства контроля и алгоритмы принятия решений. Суть процесса заключается в измерении текущих параметров, их сравнении с нормативными значениями и вынесении заключения о наличии или отсутствии неисправности.

Методы диагностики эволюционировали от простых органолептических (осмотр, прослушивание) до сложных компьютерных систем. Современные автомобили оснащены электронными блоками управления (ЭБУ) и бортовыми системами самодиагностики (OBD), которые непрерывно контролируют десятки параметров. Это изменило подход к поиску неисправностей: сегодня основной инструмент диагноста — это специализированный сканер и мотор-тестер, позволяющий считывать коды ошибок и анализировать данные с датчиков в реальном времени.

Диагностика является неотъемлемой частью общей системы технического обслуживания и ремонта (ТО и ТР). Она предоставляет индивидуальную информацию о состоянии каждого конкретного автомобиля, позволяя перейти от усредненных плановых ремонтов к обслуживанию по фактическому состоянию. Это снижает затраты на ненужные операции и повышает надежность транспортного средства.

Для проектируемого участка за основу будут взяты следующие методы:

• Компьютерная диагностика электронных систем двигателя, трансмиссии, ABS и других бортовых систем.
• Инструментальный контроль тормозной системы на силовом роликовом стенде.
• Проверка параметров подвески и углов установки колес на специализированных стендах.
• Диагностика системы рулевого управления.

Этот комплексный подход обеспечивает полный охват ключевых систем автомобиля, влияющих на его безопасность и эффективность.

2. Технологический расчет производственной программы участка

Технологический расчет является инженерным ядром проекта, определяющим его масштаб и производственные характеристики. Расчет выполняется на основе исходных данных и общепринятых отраслевых нормативов.

Исходные данные для расчета:

• Тип предприятия (СТО).
• Количество обслуживаемых автомобилей (годовая производственная программа по заездам).
• Среднегодовой пробег автомобилей.
• Режим работы предприятия (количество смен, продолжительность рабочего дня).
• Нормативы трудоемкости на диагностические операции.

На основе этих данных последовательно рассчитываются ключевые параметры будущего участка:

1. Расчет годового объема работ. Определяется суммарная трудоемкость всех диагностических услуг (в человеко-часах), которые участок должен выполнить за год. Этот показатель является основой для всех последующих вычислений.
2. Расчет количества постов. Исходя из годового объема работ и фонда времени одного поста, определяется необходимое число диагностических линий или постов. Это ключевой параметр для планировки помещения.
3. Расчет численности персонала. На основе общей трудоемкости и годового фонда рабочего времени одного сотрудника рассчитывается явочная и штатная численность производственных рабочих (диагностов).
4. Расчет площади участка. Площадь определяется суммированием площадей, занимаемых постами, технологическим оборудованием, а также вспомогательных зон (проходы, проезды, рабочее место мастера), с учетом норм эргономики и техники безопасности.

Результаты этих расчетов формируют техническое задание для дальнейшего проектирования: подбора оборудования и разработки планировочного решения.

3. Подбор и технологическое обоснование оборудования

Оснащение участка — ключевой фактор, определяющий его производительность и качество услуг. Подбор оборудования производится на основе ранее рассчитанного количества постов и перечня выполняемых работ. Все оборудование делится на три основные группы.

• Основное технологическое оборудование:
  • Тормозной силовой стенд для проверки эффективности тормозных систем.
  • Стенд для проверки амортизаторов и увода автомобиля в сторону.
  • Многофункциональный мотор-тестер и системный сканер для диагностики ЭБУ.
  • Стенд для проверки и регулировки углов установки колес («сход-развал»).
  • Подъемники (четырехстоечные или ножничные).
• Вспомогательное оборудование:
  • Компрессор для обеспечения сжатым воздухом.
  • Система удаления отработавших газов.
  • Диагностический дымогенератор.
  • Установка для обслуживания систем кондиционирования.
• Организационное и офисное оборудование:
  • Металлические верстаки и инструментальные тележки.
  • Стеллажи для хранения оснастки и документации.
  • Компьютер для ведения базы данных клиентов и оформления документов.

При выборе ключевых позиций, например, тормозного стенда, проводится технико-экономическое обоснование. Сравниваются 2-3 модели от разных производителей по таким параметрам, как функциональность (допустимая нагрузка, скорость измерения), надежность, стоимость и совместимость с другим оборудованием. Выбор делается в пользу модели, предлагающей оптимальное соотношение цены и качества для решения поставленных задач.

На финальном этапе разрабатывается план размещения оборудования на рассчитанной площади. Планировка выполняется с соблюдением требований научной организации труда, норм безопасности и обеспечением удобных проездов и рабочих зон вокруг постов.

4. Организация производства и управления на участке

Эффективная работа спроектированного участка невозможна без четкой организации производственных процессов и системы управления. Организационная структура участка проста и функциональна: во главе стоит мастер участка, который осуществляет общее руководство, распределяет работу и контролирует качество. В его подчинении находятся механики-диагносты, непосредственно выполняющие работы.

Основной производственный процесс построен по следующему алгоритму:

1. Прием автомобиля у клиента, оформление предварительного заказ-наряда мастером.
2. Передача автомобиля и задания диагносту.
3. Выполнение комплекса диагностических работ в соответствии с заданием.
4. Оформление диагностической карты (дефектной ведомости) с перечнем выявленных неисправностей и рекомендациями по их устранению.
5. Передача результатов мастеру для согласования дальнейших ремонтных работ с клиентом.
6. Передача автомобиля в ремонтную зону или на пост выдачи клиенту.

Ключевую роль в управлении качеством и эффективностью играет научная организация труда (НОТ) и строгий документооборот. Основными документами являются:

• Журнал учета заявок и выполненных работ: позволяет отслеживать загрузку участка.
• Диагностическая карта: основной документ, фиксирующий техническое состояние автомобиля и служащий основанием для ремонта.
• Графики технического обслуживания оборудования: обеспечивают его бесперебойную и точную работу.

Такая система обеспечивает прозрачность процессов, повышает производительность труда и гарантирует высокое качество диагностических услуг.

5. Разработка технологического процесса диагностики термостата

Для демонстрации инженерных компетенций в рамках проекта разработан технологический процесс проверки одного из важнейших элементов системы охлаждения — термостата. Неисправность этого узла может привести к серьезным последствиям: перегреву или длительному недогреву двигателя, что влечет за собой повышенный износ деталей, увеличенный расход топлива и рост токсичности выхлопных газов.

Для точной и быстрой проверки предлагается использовать специализированную установку (стенд), разработанную в рамках проекта. Стенд представляет собой емкость с нагревательным элементом (ТЭН), цифровым термометром и механическим индикатором для контроля хода штока клапана термостата.

Технологический процесс диагностики на стенде включает следующие шаги:

1. Подготовительные работы: Слить охлаждающую жидкость и демонтировать термостат с двигателя автомобиля.
2. Установка на стенд: Закрепить термостат в специальном держателе внутри емкости стенда и подвести к его клапану шток индикатора.
3. Процесс нагрева: Заполнить емкость водой и включить нагрев. Контролировать рост температуры по цифровому термометру.
4. Контроль температуры начала открытия: Зафиксировать температуру, при которой шток клапана термостата начинает движение. Сравнить полученное значение с нормативным для данной модели автомобиля.
5. Контроль температуры полного открытия: Продолжить нагрев и зафиксировать температуру, при которой ход штока прекращается (клапан полностью открыт). Этот параметр также сравнивается с нормативом.
6. Оформление заключения: На основе сравнения фактических температур открытия с нормативными сделать вывод об исправности или неисправности термостата.

Такой подход позволяет с высокой точностью оценить работоспособность как одноклапанных, так и двухклапанных термостатов, исключая ошибки, возможные при «кустарных» методах проверки.

6. Мероприятия по охране труда и технике безопасности

Обеспечение безопасных условий труда является обязательным требованием при проектировании любого производственного объекта. На участке диагностики основными опасными и вредными производственными факторами являются:

• Электрический ток от оборудования, работающего под напряжением 220/380 В.
• Движущиеся части автомобиля и диагностических стендов.
• Токсичные выхлопные газы работающего двигателя.
• Повышенный уровень шума и вибрации.

Для нейтрализации этих факторов разработан комплекс мероприятий:

• Электробезопасность: Все оборудование должно быть надежно заземлено. В зонах работы с электроустановками используются диэлектрические коврики. Персонал проходит обязательный инструктаж и имеет соответствующую группу по электробезопасности.
• Производственная санитария: Участок оборудуется системой приточно-вытяжной вентиляции с местным отсосом отработавших газов непосредственно от выхлопной трубы автомобиля. Проектируется система комбинированного освещения (естественное и искусственное) в соответствии с нормами.
• Пожарная безопасность: Помещение оснащается порошковыми или углекислотными огнетушителями, пожарным щитом с инвентарем. Разрабатывается и вывешивается на видном месте план эвакуации при пожаре.

Весь персонал должен быть обеспечен спецодеждой (хлопчатобумажный костюм, маслобензостойкая обувь) и средствами индивидуальной защиты (СИЗ), такими как перчатки и защитные очки.

7. Экономическое обоснование проекта

Финальным этапом курсовой работы является доказательство экономической целесообразности предложенных проектных решений. Тезис заключается в том, что внедрение современного диагностического участка является экономически выгодным и окупаемым вложением для предприятия.

Доказательство строится на основе детальных финансовых расчетов:

1. Расчет капитальных вложений. Суммируются все единовременные затраты на реализацию проекта:
   • Стоимость основного и вспомогательного оборудования.
   • Затраты на доставку, монтаж и пусконаладочные работы.
   • Стоимость проектных работ.
2. Расчет годовых эксплуатационных расходов. Определяется сумма всех издержек, необходимых для функционирования участка в течение года:
   • Фонд оплаты труда (ФОТ) производственного персонала с учетом отчислений в социальные фонды.
   • Амортизационные отчисления от стоимости основных фондов (оборудования).
   • Затраты на электроэнергию, воду и другие коммунальные услуги.
   • Расходы на вспомогательные материалы и обслуживание оборудования.
3. Расчет годового дохода. Выручка рассчитывается путем умножения количества предоставляемых услуг (из производственной программы) на их рыночную стоимость.
4. Расчет себестоимости и прибыли. Из годового дохода вычитаются годовые эксплуатационные расходы, в результате чего определяется валовая и чистая прибыль проекта.

На основе этих данных рассчитываются итоговые технико-экономические показатели:

Рентабельность (%) = (Прибыль / Эксплуатационные расходы) * 100%
Срок окупаемости (лет) = Капитальные вложения / Годовая прибыль

Положительные значения прибыли, высокий уровень рентабельности и приемлемый срок окупаемости (как правило, до 3-5 лет для подобных проектов) служат однозначным выводом об экономической эффективности и инвестиционной привлекательности спроектированного участка.

В ходе выполнения курсовой работы была достигнута поставленная цель — разработан комплексный проект участка диагностики легковых автомобилей.

В рамках проекта были решены все ключевые задачи: на основе анализа современных технологий была обоснована технологическая база, выполнены инженерные расчеты производственной программы и площади, подобран полный комплект оборудования, детально проработан технологический процесс диагностики термостата, а также предложены меры по обеспечению безопасности. Финальные расчеты подтвердили экономическую состоятельность и рентабельность проекта.

Таким образом, разработанный проект представляет собой готовое техническое решение, которое при внедрении позволит значительно повысить качество технического обслуживания и эффективность работы сервисного предприятия.

Список использованной литературы

1. Аринин И.Н. Техническая эксплуатация автомобилей / Аринин И.Н., Коновалов С. И., Баженов Ю. В.. – Ростов: Феникс, 2007. – 314 с.
2. Болдин А.П. Как развиваться диагностике. – Автомобильный транспорт. 2000, №1. – С. 32-33.
3. Варнаков В. В и др. Технический сервис машин сельскохозяйственного назначения/ В. В. Варнаков, В. В. Стрельцов, В. Н. Попов, В. Ф. Карпенков – М.: Колос, 2000. – 256 с., ил.
4. ГОСТ Р 51709-2001 Автотранспортные средства. Требования безопасности к техническому состоянию и методы проверки – М.: СТАНДАРТИНФОРМ, 2008 – 40 с
5. Губертус Гюнтер Диагностика дизельных двигателей. Пер. с нем. Ю.Г. Грудского – М.: ЗАО «КЖИ «За рулем», 2004. – 176 с.
6. Дубровский И.А.. Комплексное диагностирование автобусов в условиях АТП малой и средней мощности. – В кн.: Совершенствование технической эксплуатации автомобилей. Сб. науч. тр. МАДИ. – М., 2005. – С. 44-48.
7. Напольский Г.М. Технологическое проектирование АТП и СТО: Учеб. для вузов. – М.:Транспорт,1993. – 271 с.
8. ОНТП-01-91. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприятий автомобильного транспорта – М.: Гипроавтотранс, 1991. – 184 с.
9. Правила дорожного движения РФ – М.: Третий Рим, 2013 – 66 с.
10. Савич Е.Л., Кручек А.С. Инструментальный контроль автотранспортных средств Учеб. пос. – Минск: Новое знание, 2008. – 399 с.
11. Табель технологического оборудования и специализированного инструмента для АТП, АТО и БЦТО. – М.: ЦБНТИ Минавтотранса РСФСР, 1983. – 98 с.
12. Табель технологического оборудования и специализированного инструмента для станций технического обслуживания легковых автомобилей. – М.: НИИНАвтопром, 1980. – 78 с.
13. Технический регламент о безопасности колесных транспортных средств – Утвержден постановлением Правительства Российской Федерации от 10 сентября 2009 г. N 720 – М.: СпецИнфо, 2010 – 246 с.
14. Техническое обслуживание и ремонт автомобилей: учебник для студентов учреждений сред. проф. образования / В. М. Власов [и др.]; под ред. В.М. Власова. – М.: Издательский центр «Академия», 2003. – 480 с.
15. Требования к производственно-технической базе, на основе которой осуществляется проверка технического состояния транспортных средств при государственном техническом осмотре, и персоналу, участвующему в такой проверке – М.: МВД РФ, 1999 – 16 с.
16. Токарев А.Н. Техническая эксплуатация автомобилей на маршруте. Учебное пособие. / Алт. гос. техн. ун-т им. И.И. Ползунова. — Барнаул: Изд-во АлтГТУ, 2004 – 383 с.
17. Сайт ЗАО «ГАРО-Трейд». Режим доступа http://www.garotrade.ru