вивчити причини зносу автомобіля і методи його зменшення, ознайомитись з умовами, в яких відбувається експлуатація автомобіля.

Технічна експлуатація автомобілів

Розділ 1. Основи технічної експлуатації рухомого складу

автомобільного транспорту.

Тема 1.1 Надійність і технічний стан автомобілів на підприємстві.

1.1.1 Визначення понять: якість, надійність і безвідказність автомобіля.

1.1.2 Причини зносу автомобілів.

Самостійно:

1.1.3 Умови експлуатації автомобілів.

Мета заняття: ознайомитися з поняттями якість, надійність, безвідказність,

вивчити причини зносу автомобіля і методи його зменшення, ознайомитись з умовами, в яких відбувається експлуатація автомобіля.

1.1.1 Більшість завдань, що вирішуються технічною експлуатацією автомобілів, пов'язана з поняттям якості виробу або матеріалу, тобто автомобіля, агрегату, деталі, технологічного устаткування, експлуатаційних матеріалів при їх функціонуванні або використанні в певних умовах експлуатації.

Якість - це сукупність властивостей, що визначають міру придатності виробу або матеріалу до виконання заданих функцій при використанні за призначенням. Властивість характеризується одним або декількома показниками, які можуть набувати різних кількісних значень. Схема поняття якості представлена на мал. 1.1

Рис. 1.1 - Схема поняття якості

Наприклад, одним з показників довговічності (властивість) автомобіля є ресурс до капітального ремонту (показник), що становить для автомобіля МАЗ- 5335 320 тис. км (значення показника). Показники більшості властивостей, що визначають якість автомобілів, наприклад економічності, безпеки, динамічності, продуктивності, комфортабельності та ін. змінюються в процесі роботи (старіння) автомобілів (таблиця.1.1). Ці властивості можна підтримувати і відновлювати, тобто управляти ними за умови знання закономірностей їх зміни.

Слід зазначити, що група властивостей може об'єднуватися в одну комплексну властивість. Так, надійність є комплексною властивістю, що складається з таких властивостей, як безвідмовність, довговічність, ремонтопридатність і сохраняемость і характеризує зміну показників якості автомобіля в часі (чи по пробігу).

Таблиця 1.1 - Зміна показників якості автомобіля в часі

Надійність - це комплексна властивість об'єкта, що полягає в здатності зберігати в часі у встановлених межах значення усіх параметрів, що характеризують можливість виконувати необхідні функції в заданих режимах і умовах застосування, технічного обслуговування, ремонту, зберігання і транспортування. Надійність визначає можливість ефективного використання автомобілів, трудових і матеріальних витрат.

Безвідмовність - це властивість автомобіля безперервно зберігати працездатність протягом певного часу або пробігу.

Вірогідність безвідмовної роботи R(l) за напрацювання (l) визначається (мал. 1.2) відношенням числа випадків безвідмовної роботи до загального числа даних випадків (п) :

(1.1)

де m(l) - число виробів, що відмовили, за напрацювання l.

Вірогідність відмови F(l) є протилежною R(l) подією (мал. 1.2) і рівна

(1.2)

а) б)

де R(l)( - допустима вірогідність безвідмовної роботи;

, lo - середній пробіг повністю і пробіг при допустимій вірогідності безвідмовної роботи R(l)(.

Рис 1.2 Інтегральна (а) і диференціальна (б) функції розподілу

Щільність вірогідності (малюнок 1.2) відмови (диференціальна функція, закон розподілу випадкової величини) - вірогідність відмови за мале напрацювання, рівна

(1.3)

Величини R(l), F(l) і f(l) використовують для призначення гарантійного пробігу, часу виконання робіт ТЕ і Р, визначення кількості запасних частин і так далі

Довговічність - властивість автомобіля зберігати працездатність до настання граничного стану при встановленій системі проведення робіт ТЕ і Р. Під граничним розуміється такий стан, коли застосування виробу має бути припинене по економічній доцільності або умовам безпеки. Тривалість роботи виробу, виміряна в годиннику або кілометрах пробігу, називається напрацюванням, а напрацювання до граничного стану - ресурсом. Для автомобіля або агрегату ресурсом є пробіг до капітального ремонту або до його списання, якщо не передбачений капітальний ремонт.

Ремонтопридатність - властивість автомобіля, що полягає в його пристосованості до попередження і виявлення відмов і несправностей, по підтримці і відновленню працездатного стану шляхом проведення ТЕ і Р.

Показником ремонтопридатності є середній час усунення відмови елементу (агрегату, вузла і так далі), наприклад, середній час заміни двигуна автомобіля ГАЗ- 3307.

(1.4)

де п - кількість усунених відмов i -го елементу;

ti - час усунення i -ої відмови.

Зберігаємість - властивість автомобіля безперервно зберігати справний і працездатний стан протягом і після зберігання і транспортування. Зберігаємість характеризується середнім терміном збереження виробу.

Найважливішим комплексним показником надійності є коефіцієнт технічної готовності, що є відношенням часу перебування автомобіля в працездатному стані (Др) до суми його і часу простою в ТЕ і Р (ДТО, Р)

(1.5)

Будь-який технічний пристрій (автомобіль, агрегат та ін.) можна представити як впорядковану структуру пов'язаних між собою і взаємодіючих елементів. Зв'язки і взаємодія між елементами визначаються їх геометричними розмірами, механічними, електричними, хімічними та ін. величинами, які обумовлюють працездатність технічного пристрою і називаються параметрами технічного стану. Вони можуть бути виміряні відповідними фізичними величинами (лінійними, електричними і так далі). В процесі експлуатації виробу параметри змінюються від номінальних значень до граничних, обумовлюваних техніко-економічною доцільністю подальшого використання виробу. Різниці між поточним і номінальним або граничним значеннями визначають відповідно до його справність і залишковий ресурс. Сукупність відхилень параметрів технічного стану виробу, що визначають рівень його працездатності і справності, називається технічним станом.

Якщо виріб задовольняє усім вимогам нормативно-технічної документації, то він справний, якщо не задовольняє хоч би одному - несправний.

Якщо вимогам не відповідає один або декілька параметрів, що характеризують здатність автомобіля виконувати задані функції - здійснювати транспортну роботу - то він буде непрацездатний, якщо усі параметри відповідають - працездатний. Таким чином, залежно від технічного стану виріб може бути: справним і працездатним, несправним і працездатним, несправним і непрацездатним.

Подія, що припиняє працездатність виробу, називається відмовою. Прикладом відмови є фара, у якої перегоріла спіраль лампи. Тут має місце відмова і самої лампи.

1.1.2 З причин виникнення відмови бувають конструктивні (недосконалість конструкції виробу), виробничі (недосконалість технології, неякісний матеріал і так далі) і експлуатаційні (неякісне ТО або ПР і так далі).

По впливу на працездатність об'єкта розрізняють відмови його елементів і відмови, що викликають несправність або відмову об'єкта в цілому.

По зв'язку з відмовами інших елементів розрізняють залежні і незалежні відмови. Залежною називається відмова, обумовлена відмовою або несправністю інших елементів виробу.

По характеру виникнення і можливості прогнозування розрізняють поступові і раптові відмови. Поступові відмови виникають в результаті плавної зміни показників технічного стану, найчастіше внаслідок зношування. Вони складають від 40 до 70% усіх відмов.

По частоті виникнення (напрацюванню) розрізняють відмови з малим напрацюванням (3-4 тис. км), середнім (до 12-16 тис. км) і великим (понад 12-16 тис. км). Слід мати на увазі, що напрацювання між відмовами істотно скорочуються при збільшенні пробігу автомобіля з початку експлуатації (таблиця.1.2).

По трудомісткості усунення відмови можна розділити на ті, що вимагають малу (до 2 люд-год), середню (2-4 люд-год) і велику (понад 4 люд-год) трудомісткість відновлення автомобіля

По впливу на втрати робочого часу автомобіля відмови підрозділяють на ті, що усуваються без втрати робочого часу, тобто при ТО або в неробочий (міжзмінний) час, і відмови, що усуваються з втратою робочого часу.

Таблиця 1.2 - Зміна показників роботи автобуса великого класу залежно від пробігу з початку експлуатації, %

Основні причини зміни техниче-ского стану приведені в таблиці.1.3.

Таблиця 1.3 - Розподіл причин відмов для вантажного автомобіля і автобуса при пробігу 100 тис. км (у відсотках)

Зношування - це процес відділення матеріалу з поверхні твердого тіла і (чи) збільшення залишкової деформації при терті, що проявляється в поступовій зміні розмірів і (чи) форми тіла. Результат зношування, визначуваний у встановлених одиницях, називається зносом. При експлуатації оцінку зносу здійснюють методами з розбиранням сполучень (мікрометраж та ін.) і без розбирання (діагностування та ін.).

Основна характеристика зношування, його інтенсивність, що представляє відношення зносу h до шляху тертя l, за який стався цей знос

. (1.6)

Основна причина зношування - тертя - явище опору відносному переміщенню, що виникає між двома тілами в зонах зіткнення поверхонь по дотичних до них. Види тертя класифікують: по наявності руху - спокою і руху; по характеру відносного руху ( кочення, ковзання, кочення з прослизанням; по наявності мастильного матеріалу ( без і з мастильним матеріалом).

У типовій схемі закономірність зношування зв'язаної пари подібна до кривої 1 (мал. 1.3). Тут є період прироблення I, період сталого зношування II і період прогресивного зношування III.

Малюнок 1.3 Типова закономірність зношування

З характеру кривих зношування (мал. 1.3) видно можливості підвищення ресурсу деталей при номинальном проміжку Ун і заданій величині гранично допустимого проміжку Уп : по-перше, за рахунок зменшення проміжку кінця прироблення (період 1), по-друге, за рахунок зниження інтенсивності зношування деталей спряження (період II), в третіх, виключаючи необгрунтоване розбирання сполучення (крива 2), що знижує пробіг на (lр. Підвищення ресурсу деталей (зниження інтенсивності зношування) досягається дотриманням правил обкатки автомобіля (зміна масла, виключення граничних швидкостей і навантажень та ін.), своєчасним і якісним проведенням ТЕ і Р (ТЕ через необхідні пробіги, в повному об'ємі, застосовуючи технологічне устаткування і так далі), грамотною експлуатацією автомобіля на лінії (висока кваліфікація водія і його зацікавленість в справному стані автомобіля, оптимальні режими руху, якісні експлуатаційні матеріали і так далі).

Виділяють наступні види зношування : механічне - абразивне, при фретинг-корозії, при заїданні, гидрогазоабразивное, ерозійне, кавітація і втомне; корозійно-механічне ( окислювальне і при фреттинг-коррозии; при дії електричного струму - електроерозійне

Пластичні деформації і руйнування пов'язані з досягненням або перевищенням меж плинності або міцності відповідно у в'язких (сталь) або крихких (чавун) матеріалів.

Втомні руйнування виникають при циклічному додатку навантажень, що перевищують межу витривалості металу деталі. При цьому відбуваються поступове накопичення і зростання втомних тріщин, вантаження, що приводять при певному числі циклів, до втомного руйнування деталей.

Корозія (це процес руйнування матеріалу внаслідок агресивної дії середовища на деталі, металу, що призводить до окислення, і, як наслідок, до зменшення міцності і зміни зовнішнього вигляду. Зовнішня ознака корозії - наліт на поверхні металу (бурий - чорні метали; зелений - мідь; білий - алюміній).

Старіння (це зміна показників технічного стану деталей і експлуатаційних матеріалів під дією зовнішнього середовища. Так, гумотехнічні вироби втрачають міцність і еластичність в результаті окислення, термічної дії (нагрів, охолодження), хімічної дії масла, палива і рідин, а також сонячної радіації і вологості. Скло тьмяніє, лакофарбне покриття втрачає блиск, дерево розтріскується і гниє, пластмаса деформується і так далі

Великий вплив на інтенсивність зміни технічного стану чинять наступні чинники: досконалість конструкції виробу, якість матеріалів і технологія виробництва, якість експлуатаційних матеріалів, умови експлуатації.

Вдосконаленням конструкції автомобіля можна понизити зношування його деталей і значно підвищити надійність і довговічність автомобіля. Наприклад, повітряний інерційно-масляний фільтр пропускає до 1.2% пилу, збільшуючи ресурс двигуна більш, ніж в 2 рази. Пропуск пилу при застосуванні сухих фільтрів складає 0,1.0,2%, що ще значніше збільшує ресурс.

Якість матеріалу, його механічна і термічна обробка чинять вплив на знос і ресурс деталей. Наприклад, для підвищення зносостійкості циліндрів двигунів застосовують короткі вставні гільзи з легованого чавуну, що має високу корозійну стійкість, що дозволяє зменшити знос циліндрів в 2.2,5 разу.

Якість матеріалів оцінюється сукупністю фізико-хімічних показників, що характеризують їх експлуатаційні властивості. Наприклад, основними показниками бензинів є: фракційний склад, детонаційна стійкість, корозійна агресивність, схильність до утворення відкладень і наявність механічних домішок.

1.1.3 Умови експлуатації автомобілів визначають режим роботи; дорожні умови; умови руху; транспортні умови (умови перевезення); природно-кліматичні і сезонні умови; агресивність довкілля; кваліфікація водіїв; якість ТО і ПР, умови зберігання. Режим роботи характеризується поєднанням швидкостей руху і навантажень і може бути постійним і змінним. Змінний режим збільшує знос деталей і витрату палива. Дорожні умови визначають режим роботи автомобіля. Умови руху характеризуються впливом зовнішніх чинників на режим руху і, отже, на режим роботи автомобіля і його агрегатів. Умови перевезення (транспортні умови) разом з швидкістю руху характеризуються завдовжки навантаженої їзди, коефіцієнтом використання пробігу, коефіцієнтом використання вантажопідйомності, використанням причепів, родом вантажу, що перевозиться, умовами вантаження і вивантаження, особливістю організації роботи. Природно-кліматичні умови характеризуються температурою навколишнього повітря, вологістю, вітровим навантаженням, рівнем сонячної радіації та ін. Вони впливають на теплових і інші режими роботи агрегатів і відповідно на зміну їх технічного со-стояния. Сезонні умови пов'язані з коливаннями температури навколишнього повітря (мал. 1.4), зміною дорожніх умов, кількості пилу і вологи за часом роки, що впливає на інтенсивність зміни параметрів технічного стану автомобілів.

Агресивність довкілля пов'язана з підвищеною корозійною активністю повітря, властивою ряду прибережних морських районів, і агресивністю деяких вантажів.

Рис. 1.4 Вплив температури навколишнього повітря на питому кількість відмов автомобіля

Кваліфікація водіїв визначається мірою наближення реальних режимів роботи автомобіля до оптимальних і призводить до скорочення числа відмов і збільшення ресурсів агрегатів. Якість технічного обслуговування і ремонту впливає на зміну технічного стану, економічність і безпеку руху. Наприклад, при зниженні тиску в шинах на 20% їх пробіг зменшується на 25%. До 30% автомобілів поступають в ремонт із-за неякісного виконання ТО. Унаслідок неякісного ремонту відбуваються близько 20% відмов. Умови зберігання повинні забезпечувати найменшу негативну дію довкілля на автомобіль.

Контрольні запитання:

1. Що таке якість виробу?

2. Що таке надійність обєкта?

3. Що таке безвідмовність автомобіля?

4. Що теке ремонтопридатність автомобіля?

5. Що таке зберігаємість автомобіля?

6. Що визначає технічний стан автомобіля?

7. Яким може бути автомобіль в залежності від його технічного стану?

8. Що таке відмова складової частини машини?

9. Як класифікуються відмови по трудомісткості їх усунення?

10. Що таке зношування деталей?

11. Яка основна причина зношування?

12. Які є види зношування?

13. Якими засобами можна добитись зменшення зношування?

14. Чим визначаються умови експлуатації автомобілів?

Перелік посилань:

1. Коваленко Н.А. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебное пособие.- Минск: Новое знание. 2008. – 352 с. С8-18.

2. Лудченко О. А. Технiчна експлуатацiя i обслуговування автомобiлiв:

Texнoлoгiя: підручник. К.: Вища ШК., 2007. 527 с. С10-52.