Наиболее простым способом выявления неисправностей механических деталей является визуальный осмотр. В труднодоступных местах он затруднен. Разборка агрегатов для осмотра является крайне нежелательной. Поэтому для обнаружения дефектов в таких ситуациях применяют специальные оптические приборы - так называемые технические эндоскопы.

Пример применения технических эндоскопов в автосервисе - осмотр и определение технического состояния цилиндров двигателя и агрегатов трансмиссии без предварительной разборки.

Примеры применения эндоскопа

Вывернули свечу и запустили эндоскоп внутрь цилиндра. Хорошо просматриваются стенки, днище поршня, клапаны.

А вот в другом цилиндре есть клапан, с которым все ясно.

Осмотр коробки передач. Оцениваем состояние зубьев шестерен и синхронизаторов

---

Эндоскопия двигателя проводится для оценки величины износа и определения поломок в цилиндро-поршневой группе. Легко выявляются прогар и повреждение клапанов, днищ поршней, головки блока и прокладки головки блока со стороны камеры сгорания. По следам масла на стержнях и тарелках клапанов, крыше камеры сгорания, краях днища поршня определяют износ маслоотражательных колпачков, поршневых колец.

Это далеко не полный перечень примеров применений оптической эндоскопии в диагностике технического состояния автомобиля. Познакомимся с основными типами таких оптических приборов, их конструкцией и характеристиками.

Эндоскоп в переводе с греческого: endon - внутри и skopeo – рассматривать. Эндоскопы разделяются на гибкие и жесткие. Бороскоп (borescope) в иностранной литературе это либо общее название эндоскопов, либо жесткие эндоскопы. Фиброскоп, флексоскоп – англоязычные названия гибких эндоскопов от fiber - волокно, flexible – гибкий.

Жесткие эндоскопы предназначены для визуального контроля узлов, к которым возможен прямолинейный доступ (особенно, когда эндоскопический контроль запланирован на стадии проектирования изделия). Жесткие эндоскопы используют для осмотра полостей машин и механизмов, каналов и труб малого диаметра, полостей отливок, шлифованных и хонингованных отверстий.
Жесткий эндоскоп (оптическая трубка) состоит из визуальной и осветительной системы. Визуальная система состоит из линзовой, стержневой или градиентной оптики, которая заключена во внутреннюю металлическую трубку. Осветительная система состоит из оптического волокна, которое расположено между двумя металлическими трубками: наружной и внутренней.
Жесткие эндоскопы характеризуются четырьмя основными параметрами: диаметром рабочей части, длиной рабочей части, углом направления наблюдения и углом поля зрения.

Наиболее распространенные диаметры рабочей части 1.7, 2, 2.7, 4, 6, 8 и 10 миллиметров.
Длины жестких эндоскопов обычно находятся в пределах от 100 до 1000 миллиметров и изменяются с шагом 200 – 300 миллиметров.
Основные углы направления наблюдения 0, 30, 45, 75, 90, 110 градусов. Угол направления наблюдения может быть и плавно изменяемым в эндоскопах с качающейся призмой - от 30 до 110 градусов.
Угол поля зрения, как правило, варьируется от 50 до 90 градусов. При этом необходимо учитывать, что увеличение поля зрения приводит к уменьшению детализации, т.е. можно видеть много и мелко или мало и крупно. Основное преимущество жестких эндоскопов – высокая разрешающая способность до 25 линий на миллиметр.

Не всегда возможен прямой доступ к объекту или сам объект имеет сложную геометрию. В этом случае для визуального контроля применяют гибкие эндоскопы.
В гибких эндоскопах визуальная система и система передачи света состоят из волоконной оптики, смонтированных внутри гибкой трубки. Канал для передачи изображения представляет собой линзовый объектив, который строит изображение исследуемого объекта на торце кабеля для передачи изображения. Далее изображение передается с его помощью. Кабель передачи изображения состоит из большого числа волокон, толщина которых 10-12 микрон. Расположение торцов волокон на входе кабеля точно соответствует расположению на выходе. Изображение, полученное на конце кабеля, рассматривается через окуляр.
Канал для передачи света представляет собой светорассеивающюю линзу, вклеенную в головку прибора, световолоконный жгут с нерегулярно уложенными волокнами. Конец световолоконного жгута вмонтирован в специальный наконечник, подключающийся к осветителю. Гибкие эндоскопы имеют управляемый дистальный конец, изгибающийся в одной или двух плоскостях. Как правило, это определяется диаметром рабочей части. Обычно в эндоскопах малого диаметра (6 мм и менее) изгиб осуществляется в одной плоскости, а в более крупных – в двух. В эндоскопах угол изгиба бывает от 90 до 180 градусов.
Эндоскопы могут иметь канал для гибкого инструмента, при необходимости осуществления манипуляций, например захвата предметов, взятия пробы и т.д.
Основным недостатком гибких эндоскопов является более низкая разрешающая способность по сравнению с жесткими.
Обычно гибкие эндоскопы имеют герметичную маслобензостойкую рабочую часть с покрытием из нержавеющей стали.

Гибкие волоконно-оптические эндоскопы имеют ряд недостатков, наиболее существенные из которых невысокая разрешающая способность и ограничения по длине, определяемые волокном передачи изображения. Видеоскопы лишены этих недостатков. Гибкие видеоскопы отличаются от волоконно-оптических визуальной системой.
Канал для передачи изображения представляет собой линзовый объектив, который строит изображение исследуемого объекта на ПЗС-матрице. Далее, изображение передается по электрическому кабелю в виде электрических сигналов в электронный блок преобразования видео сигнала и выводится на видеомонитор. Во всем остальном видеоскопы подобны волоконно-оптическим эндоскопам.
Основные достоинства видеоскопов:

Дополнительную информацию о технических эндоскопах, их применении в сфере автодиагностики, а также о приобретении подобного оборудования можно получить, связавшись с авторами этой страницы по электронной почте. Адрес для переписки: m.arkh@paloma.spbu.ru

В заключение заметим, что применение оптических методов для диагностики автомобильных двигателей не ограничивается оптическими эндоскопами. Специальные системы позволяют заглянуть внутрь каждого цилиндра работающего двигателя и наблюдать во времени за ходом процесса сгорания топлива. Световое излучение, возникающее при сгорании топлива в цилиндрах, несет огромное количество диагностической информации. Его регистрация и соответствующая обработка позволяют сделать вывод об степени изношенности механических деталей, нарушениях в работе систем управления двигателем, степени их оптимальнсти настройки конкретного экземпляря двигателя. Почитать о разработке оптико-электронной системы диагностики, основанной на прямом оптическом контроле сгорания топлива можно в цилиндрах двигателя можно здесь..

Материал взят здесь: http://www.autodiagnos.com.ua/Diagnos/optik.htm