Современные бороскопы также называют видеоэндоскопами, поскольку в них используется датчик изображения. Они способствуют повышению эффективности и получению более достоверных результатов научных исследований в автомобильной промышленности.
Например, в Институте перспективных двигательных установок для автомобилей (IAAPS) инженеры используют специализированное бороскопическое оборудование производства Olympus для визуального контроля двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и других подсистем трансмиссии в рамках своих исследовательских и испытательных проектов.
Д-р Эндрю Льюис (Andrew Lewis), главный инженер IAAPS, и д-р Карл Гилес (Karl Giles), старший инженер IAAPS, недавно встретились со мной, чтобы обсудить ключевые преимущества и важность использования бороскопов при исследованиях и разработке автомобильных двигателей. Привожу нашу беседу.
Вопрос: Расскажите нам о партнерстве между IAAPS и компанией Olympus (теперь EVIDENT).
Эндрю Льюис: Все началось с обычных отношений между поставщиком и клиентом. Мы использовали оборудование визуального контроля от другой компании. Оно было не таким передовым с технической точки зрения, и мы получали изображения очень плохого качества. Один из наших клиентов по автомобилям порекомендовал нам Olympus. Мы пользуемся их бороскопами с ноября 2020 года.
Мы тесно сотрудничаем с Баярдом и командой Olympus, чтобы понять, как правильно использовать систему и как получать наиболее достоверные результаты исследований и контроля. Для сотрудников Olympus, в свою очередь, целесообразно посмотреть, как исследовательский центр, такой как IAAPS, использует бороскоп их производства в небольших замкнутых пространствах, например, камерах сгорания двигателей легковых автомобилей. Это очень плодотворное партнерство.
Вопрос: Как бороскопический контроль используется в IAAPS в рамках исследовательских проектов?
Эндрю Льюис: Бороскоп — это оптический прибор, предназначенный для дистанционного визуального контроля узких, труднодоступных полостей. Он состоит из узкого гибкого зонда с поворачивающейся головкой на одном конце, в котором размещены объектив и датчик изображения, и пульта дистанционного управления для управления дистальным концом. Бороскоп — очень функциональный прибор; пользователь может установить различные передние или боковые линзы в зависимости от требований контроля.
Диаметр нашего устройства — 4 мм, поэтому мы можем осмотреть самые труднодоступные места внутри двигателя. Характер нашей работы предполагает расширение границ возможностей двигателя, поэтому нередко что-то ломается или изнашивается быстрее, чем обычно. Бороскоп Olympus позволяет нам видеть, что происходит внутри двигателя, и выявлять любые повреждения или признаки износа до того, как произойдет внезапный полный отказ.
Карл Гилес: Мы используем бороскоп в основном для плановой проверки двигателей внутреннего сгорания. Бороскопы довольно часто применяют для этой цели в электроэнергетике и авиации, но в других сферах двигатели редко проверяют таким образом. Двигатели, над которыми мы работаем, в разы меньше используемых в электроэнергетике моделей, что значительно усложняет получение нужных снимков, поскольку приходится работать в гораздо более ограниченном пространстве.
Помимо камер сгорания бензиновых и дизельных двигателей, мы применяем бороскоп для осмотра турбокомпрессоров, систем доочистки дизельных двигателей, а также поддона и нагревательных элементов нашей новой одноцилиндровой установки — в общем, всех участков, куда трудно добраться без значительной разборки.
Видеоэндоскоп IPLEX™ GX/GT компании Olympus
Вопрос: Каковы преимущества бороскопного оборудования?
Карл Гилес: За счет использования бороскопов мы получаем много полезной информации. По результатам контроля мы принимаем меры для устранения определенных нежелательных эффектов, предотвращаем их усугубление, а также определяем, тесты каких типов нужно провести впоследствии. По сути, эти приборы помогают нам выявлять проблемы на ранней стадии и предпринимать корректирующие действия до того, как что-то сломается. Качество изображения превосходно, и нам никогда не казалось, что требуется более высокое разрешение. Кроме того, комплект аксессуаров довольно обширен, хотя на деле для работы нам хватает минимального набора.
Эндрю Льюис: Контроль с помощью бороскопа обеспечивает наглядность для наших исследований, что очень важно и может помочь ответить на вопрос, почему данные результатов испытаний на первый взгляд не сходятся или почему имеют место определенные явления, которых мы не ожидали. Всегда есть визуальные доказательства, которые помогают лучше понять полученные результаты. Без них мы можем только смотреть на цифры, поступающие с датчиков температуры, давления и так далее. А возможность использовать бороскоп предоставляет нам изображения и помогает интерпретировать результаты.
Кроме того, мы добиваемся значительного повышения эффективности и экономии затрат, используя данный тип внутреннего контроля. Возьмем типичный вариант применения — осмотр внутренних поверхностей камеры сгорания. Без бороскопа пришлось бы снимать переднюю часть двигателя, разбирать все системы, снимать головку блока цилиндров и т.д. При самом быстром выполнении этих действий — с помощью специальных инструментов — и затем сборки двигателя на все уйдет два дня. Это означает два дня простоя двигателя. А если использовать бороскоп, осмотр внутренних частей займет не больше часа. Таким образом, экономится огромное количество времени по сравнению с двумя днями простоя, при котором нужные результаты могут быть и не получены.
Вопрос: Чем эти партнерские отношения выгодны для Olympus?
Баярд Моралес: Для нас самое интересное — посмотреть, как бороскопическое оборудование для осмотра двигателей используется в исследовательской среде, такой как в IAAPS. Мы получаем возможность узнать, что работает по назначению, а что нет, и внести соответствующие изменения. В целом идея бороскопа очень проста: осмотреть часть механизма, не разбирая его. Но благодаря этому прибору исследователи получают много ценной информации в ходе исследований.
Olympus далеко не единственный поставщик такого оборудования, но я считаю, что наша компания — лидер в этом сегменте рынка. Мы стремимся к совершенствованию и тесно сотрудничаем с нашими клиентами, чтобы они могли максимально эффективно использовать наше оборудование. Мы уделяем особое внимание качеству изображения, ведь наши клиенты должны иметь возможность получать визуальные материалы высокого разрешения, позволяющие «заглянуть внутрь» и принять решение на основе увиденного. Так что эти отношения с инженерами IAAPS и их отзывы чрезвычайно ценны для нас.
Вопрос: В результате совместной работы IAAPS и Olympus будет составлено руководство по передовым методам работы. Можете рассказать о нем подробнее?
Баярд Моралес (Bayard Morales): Я понял, что, когда мы начали поставлять комплекты IAAPS, подробного руководства по использованию бороскопа в соответствующей области применения не было. Сотрудники IAAPS обладают экспертными знаниями о двигателях, а у нас есть ноу-хау в отношении бороскопов, поэтому мы подумали, что было бы неплохо начать работу над руководством по передовым методам работы.
Я приехал в центр IAAPS на полдня, чтобы посмотреть, как инженеры используют оборудование на практике, сделал видеозаписи и заметки, которые лягут в основу краткого руководства. Моей первоначальной целью было обучение моих коллег. Но оказалось, что для IAAPS руководство тоже будет полезным, поскольку с помощью него все новые сотрудники смогут быстро освоиться с оборудованием, поэтому данный документ будет предназначен для общего пользования двумя организациями.
Карл Гилес: Сейчас у нас нет официальных инструкций, опытные сотрудники просто показывают, как выполнять те или иные действия, поэтому было бы здорово иметь руководство или ресурс, на который мы могли бы ссылаться при обучении наших коллег. Мы получали очень хорошие отзывы от наших клиентов касательно результатов проверок и четкости наших фотографий, что, безусловно, является заслугой Olympus и их оборудования, а также Баярда, который помогал нам. Я уверен, что руководство по передовым методам работы еще больше поспособствует качеству работы, и мы сможем продолжать наращивать возможности.
Энди Льюис: Скажу прямо, для покупки бороскопа требуются значительные средства, и вряд ли кто-то захочет использовать его неправильно, ведь ремонт может стоить очень дорого. Существует множество факторов, которые необходимо учитывать для обеспечения безопасной работы бороскопа (например, температура двигателя), поэтому иметь всю нужную информацию в одном месте было бы очень полезно.
Изображение клапанов крупным планом, полученное с помощью бороскопа Olympus
Обзорное изображение поршня, полученное с помощью бороскопа Olympus
Вопрос: Останутся ли актуальными проверки с помощью бороскопов в свете тенденции к использованию электрических двигателей?
Карл Гилес: Да, думаю, что останутся. Компоненты силового агрегата, такие как коробки передач и трансмиссии, вряд ли будут существенно различаться, независимо от того, двигатель какого типа приводит их в действие: электромотор или ДВС. В исследовательской среде, такой как у нас, всегда будет полезно иметь возможность проверять подобные подсистемы, не разбирая их. Наш опыт использования бороскопа в этом качестве невелик, но я думаю, что спрос будет расти, поскольку мы наблюдаем увеличение объемов проектной работы по системам электрифицированной трансмиссии на новом объекте IAAPS.
Энди Льюис: Да, без трансмиссии не обойтись. Даже если двигатели внутреннего сгорания останутся в прошлом, в электрических машинах все равно будут работать коробки передач и трансмиссии, а значит, будет действовать требование о проверках внутренних частей. В отношении электрических машин контроль с помощью бороскопа может проводиться в виде физического осмотра внутренней части двигателя, например, для проверки обмоток на наличие признаков теплового повреждения.
С увеличением мощности электродвигателей для них потребуется более сложное управление температурным режимом с помощью встроенных каналов для охлаждения и т.п. В рамках осмотра в этом случае может проводиться контроль на наличие остатков охлаждающей жидкости, образовавшихся в результате утечки, или на утечки масла внутри двигателя. Всегда будет необходимость заглянуть внутрь оборудования, не нарушая его целостность. Таким образом, вы можете быть уверены, что то, что вы видите, не является результатом процесса разборки. Чем на большее количество вопросов вы найдете ответ, не нарушая целостность всей системы, тем лучше.
В настоящее время все стремятся добиться продуктивности, а стоимость эксплуатации силового агрегата очень высока. День на разборку и сборку — это огромные расходы. Если это происходит каждую неделю, по причине поломки и проверки компонентов, расходы возрастают. Сократите время контроля до получаса за счет помещения камеры в оборудование, и бороскопы окупятся за пару недель использования.
Инновации в исследованиях и испытаниях в автомобильной промышленности за счет бороскопов
Группы специалистов по исследованиям и разработкам в автомобильной промышленности стремятся ускорить темпы внедрения инноваций и продвигать отрасль вперед. В этой беседе объясняется, как современные бороскопы могут способствовать проведению исследований в автомобильной промышленности благодаря высококачественным изображениям и эффективным проверкам.
Материал скопирован с разрешения IAAPS. Посмотреть оригинальный материал здесь.
См. также
Безопасность и скорость: использование видеоэндоскопа для осмотра сверхзвукового автомобиля
Брошюра: промышленные видеоэндоскопы IPLEX GX/GT
IPLEX GX/GT: Быстрый и надежный контроль качества автокомпонентов
Связаться с нами
