Методы определения периодичности ТО

1. По допустимому уровню безотказности. Метод основан на выборе такой рациональной периодичности, при которой вероятность отказа элемента F не превышает заранее заданной величины, называемой риском (рис. 1).

Рис. 1. Метод определения периодичности ТО по допустимому уровню безотказности

R_д — допустимая вероятность безотказной работы;

х_i — наработка на отказ;

F — риск;

l₀ — периодичность ТО.

Определенная таким образом периодичность ТО значительно меньше средней наработки на отказ

2. По допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния. Изменение параметра Y у группы автомобилей происходит по-разному (рис. 3.2). В среднем для этой группы тенденция изменения параметра характеризуется кривой Y. По этой кривой и допустимому значению параметра Yg можно определить среднюю наработку , когда в среднем вся совокупность изделий достигает допустимого значения параметра технологического состояния.

Рис. 2. Метод определения периодичности ТО по допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния.

Этой средней наработке соответствует средняя интенсивность изменения параметра технического состояния. При этом те изделия, у которых интенсивность изменения параметра выше средней (1, 2, 3), достигают предельного состояния значительно раньше. Следовательно, для этих изделий при назначенной периодичности с заданной вероятностью будет зафиксирован отказ.

Подобная система обслуживания нерациональна, поэтому назначают такую периодичность, при которой вероятность отказа не будет превышать заданной величины риска. Этот случай соответствует большей, чем средняя, интенсивности изменения параметра технического состояния, называемой максимально допустимой.

Этот метод применяется для объектов с явно фиксируемым изменением параметра технического состояния. Это большинство изнашиваемых узлов, механизмов, соединений, техническое состояние которых поддерживается с помощью регулировочных работ (тормоза, клапанный механизм и др.).

3. Технико-экономический метод. Метод сводится к определению суммарных затрат на ТО и ремонт и их минимизации. Минимальным затратам соответствует оптимальная периодичность технического обслуживания l0 (рис. 3).

Увеличение периодичности ТО, как правило, приводит к сокращению ресурса детали или агрегата и росту удельных затрат на ремонту.

Рис. 3. Технико-экономический метод определения периодичности ТО

В данном случае оптимальное решение соответствует минимуму удельных затрат.

Определение минимума целевой функции и оптимальной периодичности ТО производится графически или аналитически.

Если при назначении уровня риска учитывать потери, связанные с дорожными происшествиями, то технико-экономический метод применим для определения оптимальных периодичностей операций, влияющих на безопасность движения.

12. Классификация методов диагностирования автомобилей.

Субъективные методы. В основе этих методов лежат способы определения технического состояния автомобиля по выходным параметрам динамических процессов. Однако получение, анализ информации, а также принятие решения о техническом состоянии производится с помощью органов чувств человека, что приводит, естественно, к погрешностям.

Наибольшее распространение получили такие субъективные методы: визуальный, прослушивание работы механизма, путем ощупывания механизма, заключение о техническом состоянии на основании логического мышления.

Визуальный метод дает возможность обнаружить следующие неисправности: нарушение уплотнений, дефекты трубопроводов, соединительных шлангов и приспособлений — по течи топлива, масла, охлаждающей жидкости; трещины банки аккумуляторной батареи — по течи электролита; неполноту сгорания топлива — по дымности отработавших газов; износ деталей цилиндро-поршневой группы или позднее начало подачи топлива — по голубоватому цвету отработавших газов; качество картерного масла — по цвету масляного пятна, наносимого на фильтровальную бумагу; попадание воды и топлива в камеру сгорания — по белому дыму отработавших газов; подтекание форсунок — по повышению уровня масла в поддоне картера двигателя и много других.

Прослушивание работы механизмов дает возможность обнаружить такие неисправности: увеличенный зазор между клапанами и коромыслами механизма газораспределения — по стукам в зоне клапанного механизма; большой износ шатунных и коренных подшипников — по стукам в соответствующих зонах кривошипно-шатунного механизма при изменении частоты вращения коленчатого вала; чрезмерное опережение или запаздывание впрыска топлива — по характеру выхлопа (при раннем впрыске — "жесткая работа", при позднем — "мягкая"); неплотности посадки клапанов газораспределения — по характерному свисту и шипению при прокручивании вручную коленчатого вала; неисправности сцепления автомобиля — по шуму и стукам при переключении передачи и др.

Методом ощупывания можно определить неисправности: ослабление креплений — по относительному перемещению деталей; неисправности отдельных механизмов и деталей — по чрезмерному их нагреву; неисправности рулевого механизма — по толчкам на рулевом колесе и др.

На основании логического мышления можно сделать заключение о таких неисправностях: падение мощности двигателя — автомобиль не "тянет"; неисправности топливной аппаратуры — затруднен пуск двигателя; неисправности системы охлаждения — двигатель перегревается и др.

Объективные методы. Они основываются на измерении и анализе информации о действительном техническом состоянии элементов автомобиля с помощью специальных контрольно-диагностических средств и принятии решения с помощью специально разработанных алгоритмов диагноза. Применение тех или иных методов существенно зависит от тех целей, которые решаются в процессе технической подготовки автомобилей. Однако, в связи с усложнением конструкции автомобиля, повышенным требованиям к их эксплуатационным качествам, интенсивностью их использования, все большее применение находят объективные методы диагностирования.

К объективным методам относят диагностирование: по структурным параметрам, по герметичности рабочих объемов, по выходным параметрам рабочих процессов, по изменению виброакустических параметров, по параметрам периодически повторяющихся процессов или циклов, по составу картерного масла и отработавших газов.

К методам и средствам объективного диагностирования предъявляются следующие требования: достоверность измерений диагностических параметров, надежность применяемых средств измерений, технологичность и экономичность методов. Достоверность измерений характеризуется точностью, воспроизводимостью, надежностью, чувствительностью, долговечностью и ремонтопригодностью контрольно--диагностических средств. Технологичность характеризуется сложностью, трудоемкостью, универсальностью процессов диагностирования. Экономичность определяется стоимостью контрольно-диагностических средств, затратами на их эксплуатацию и эффективностью их применения. Особое внимание при проектировании и создании средств диагностирования следует уделять вопросам снижения металлоемкости, энергоемкости и эксплуатационных затрат.

Диагностирование по структурным параметрам основано на измерении величины этих параметров или зазоров, определяющих взаимное расположение деталей и механизмов. Проводят такое диагностирование в случае, когда измерить эти параметры можно без разборки сопряжений трущихся деталей.

Структурными параметрами могут быть: зазоры в подшипниковых узлах, в клапанах механизма, в кривошипно-шатунной и поршневой группе двигателя, в шкворневом соединении колесного узла, в рулевом управлении, углы установки передних колес и др.

Диагностирование по структурным параметрам производится с помощью измерительных инструментов: щупов, линеек, штангенциркуля, нутромеров, индикатора часового типа, отвесов, а также специальных устройств. Например, в ГосНИТИ разработан специальный способ измерения зазоров в сопряжениях кривошипно-шатунного механизма двигателя при помощи индикатора часового типа с использованием компрессорно-вакуумной установки. Измерительное устройство устанавливают вместо форсунки и, создавая в надпоршневом пространстве поочередно давление и разрежение, перемещают поршень на величину суммарного зазора в верхней головке шатуна и шатунном подшипнике. Зазор фиксируется индикатором.

Преимущество этого метода — точные диагнозы, простота средств измерения, а недостатком — большая трудоемкость, малая технологичность.

Диагностирование по параметрам герметичности рабочих объемов заключается в обнаружении и количественной оценке утечек газов или жидкостей из рабочих объемов, узлов и механизмов автомобиля. К таким рабочим объемам относятся: камера сгорания, герметичность которой зависит от состояния цилиндропоршневой группы и клапанов газораспределения; система охлаждения; система питания двигателя; шины; гидравлические и пневматические приборы и механизмы.

В качестве диагностических параметров могут быть использованы: компрессия двигателя, прорыв газов в картер, разрежение во впускном трубопроводе, утечка сжатого воздуха из цилиндра, угар масла, деформация каркаса шины, давление топлива в плунжерной паре при пусковой частоте вращения коленчатого вала и др.

Диагностирование по параметрам герметичности рабочих объемов проводят с помощью таких приборов: компрессометра, прибора К-69 и его модификаций, расходомера прорыва газов в картер КИ-4887-1, компрессографа, манометра, вакуумметра, пневматических калибров и других специальных устройств.

Диагностирование по параметрам рабочих процессов: тормозному пути, замедлению автомобиля, тормозным усилиям и их разности на колесах каждой оси, времени срабатывания привода тормозных механизмов, силе нажатия на тормозную педаль, скорости нарастания и спада тормозных усилий, боковым усилиям и моментам в пятке контакта шины с опорной поверхностью, амплитудно-фазовым параметрам давления отработавших газов, пульсациям давления в топливопроводах высокого давления, пульсациям воздуха и газов во впускном и выпускном коллекторах, силе тяги на ведущих колесах, времени и пути разгона в заданном интервале скоростей, контрольном расходе топлива, сопротивлению механизмов трансмиссии и др.

Методы диагностирования по параметрам рабочих процессов дают обширную информацию о техническом состоянии автомобиля. Эти методы широко применяются в АТП. Они дают возможность оценить основные эксплуатационные качества автомобиля: тормозные, мощностные, топливную экономичность, устойчивость и управляемость, надежность, удобство использования.

По определению рабочих параметров создано большое количество контрольно-диагностических средств. К ним относятся: стенды для определения тяговых качеств автомобиля типа К-424, СТК-2М, КИ-4856; стенды для определения тормозных качеств автомобиля типа К-208, ТС-1, КИ-4998; стенды для проверки ходовых качеств автомобилей, деселерометры, динамометр-люфтомер К-402 для проверки рулевого управления автомобиля; стенды площадочные для проверки амортизаторов по колебаниям неподрессоренных масс, прибор ИМД-2 СибИМЭ для измерения мощности двигателя и др.

Диагностирование по изменению виброакустических параметров происходит следующим образом. Во время функционирования любого механизма движение отдельных деталей сопровождается их соударениями. В результате этого по механизму распространяются упругие колебания, вызывающие определенные структурные шумы. В процессе изнашивания деталей изменяется величина структурных параметров, что ведет к изменению параметров шума и вибрации механизма в целом. Это физическое ' свойство и используют при диагностировании механизмов.

Диагностирование по периодически повторяющимся рабочим процессам или циклам заключается в следующем. Рабочие процессы выпуска, сжатия, сгорания и впуска, изменение давления во впускных топливных трубопроводах высокого давления, системы зажигания и другие часто повторяются.

Так как закономерности изменения параметров рабочих процессов на всех периодах идентичны, то для диагностирования достаточно изучить параметры одного цикла. Для этого с помощью специальных преобразователей параметры одного цикла разворачивают во времени, задерживают его и выводят на регистрирующий или показывающий прибор.

Наибольшее распространение этот метод получил для диагностирования системы зажигания двигателя по характерным осциллограммам напряжений в первичной и вторичной цепях. Специальные устройства позволяют в осциллографе зафиксировать процессы, протекающие в первичной и вторичной цепях системы зажигания за время между последовательными искровыми разрядами в цилиндрах, на электроннолучевой трубке для визуального исследования. Участки осциллограмм несут информацию о неисправностях системы зажигания. По осциллограмме первичного напряжения непосредственно измеряют угол замкнутого состояния контактов, который характеризует величину зазора. По напряжению искрового разряда осциллограммы вторичного напряжения определяют состояние зазора свечи. Сравнивая полученные осциллограммы с эталонными, выявляют характерные неисправности проверяемой системы зажигания.

Диагностирования угла опережения зажигания, балансировки автомобильных колес производится с помощью стробоскопических устройств. Принцип работы этих устройств состоит в том, что если в строго определенные моменты времени относительно угла поворота вращающиеся детали освещать коротким импульсом света, то вследствие физиологической инерции зрения деталь будет казаться неподвижной.

Диагностирование по составу картерного масла производится путем анализа проб масла картера двигателя с целью определения количественного содержания продуктов износа деталей, загрязнений и примесей, попавших в масло. Концентрации железа, алюминия, кремния, хрома, меди, свинца, олова и других элементов в масле позволяют судить о скорости изнашивания деталей. По изменению концентрации железа в масле можно судить о скорости изнашивания гильзы цилиндров, шеек коленчатого вала, поршневых колец. По изменению концентрации алюминия можно судить о скорости изнашивания поршней и других деталей. Содержание почвенной пыли характеризует состояние воздушных фильтров и всего тракта подачи воздуха в цилиндр двигателя.

Для количественного определения элементов износа в работавшем масле существует ряд методов: спектрального анализа, колориметрические, индукционные, радиоактивные и др.

Наибольшее распространение получил спектральный метод. Он основан на определении содержания продуктов в пробе масла по характерным для каждого элемента спектрам, получаемым при сжигании этой пробы масла в зоне электрического разряда.

Диагностирование двигателя по составу отработавших газов имеет важное значение, так как оно направлено в первую очередь на снижение загрязнений окружающей среды оксидами углерода, азота и несгоревшими углеводородами. Используемые в настоящее время методы анализа позволяют получать весьма точную количественную оценку компонентов, содержащихся в отработавших газах.

На основании данных о количественном составе отработавших газов можно получить информацию о процессе работы двигателя: установить степень полноты сгорания, обусловленную физическими и химическими факторами; оценить качество процессов образования смеси и газообмена; установить влияние различных факторов на протекание процесса сгорания с целью эффективного воздействия на отдельные его стадии.

Для анализа отработавших газов применяют методы, основанные на использовании химических и физических свойств отдельных веществ, входящих в состав газовых смесей. К числу химических методов анализа относятся метод Орса и колориметрический метод. К физическим методам относятся методы, основанные на использовании физических свойств исследуемых газов: поглощение инфракрасного или ультрафиолетового излучения исследуемой средой; теплопроводности газов; ионизация при сгорании углеводородов в пламени водородной горелки.

Измерительные приборы для определения состава отработавших газов можно классифицировать так: приборы для периодических или непрерывных измерений компонентов, поступающих непосредственно на прибор; приборы для периодических измерений компонентов газов, подаваемых в прибор из емкостей, ранее наполненных отработавшими газами.

Известны и другие методы диагностики, но они по различным причинам имеют пока ограниченное применение.

13. Определение трудоемкости технического обслуживания и ремонта в АТП; составляющие компоненты норм трудоемкости.

Нормативы ТО-1 и ТО-2 не включают трудоемкость ЕО, СО, ТР. Трудоемкость дополнительных работ СО составляет к трудоемкости ТО-2 50 % для очень холодного климата, 30 % для зоны холодного климата и 20 % для прочих условий. Общие нормативы не учитывают трудовых затрат на вспомогательные работы, которые устанавливаются в пределах 20—30 % к суммарной трудоемкости ТО и ТР (меньший процент принимается для крупных предприятий, а больший для средних и мелких). В состав вспомогательных работ входят: обслуживание и ремонт оборудования и инструментов; транспортные и погрузочно-разгрузочные работы, связанные с обслуживанием и ремонтом подвижного состава; перегон автомобилей внутри предприятий, хранение, приемка и выдача материальных ценностей, уборка производственных и служебных помещений и др.

Исходные нормативы уточняются во второй части Положения по семейству автомобилей и корректируются с учетом условий эксплуатации.

Категория условий эксплуатации автомобилей характеризуется дорожным покрытием, типом рельефа местности, по которой пролегает дорога, и условиями движения.

Определено шесть типов (материалов) дорожного покрытия:

Д₁ — цементобетон, асфальтобетон, брусчатка, мозаика;

Д₂—битумоминеральные смеси (щебень или гравий, обработанные битумом);

Д₃ — щебень (гравий) без обработки, дегтебетон;

Д₄—булыжник, колотый камень, грунт и малопрочный камень, обработанные вяжущими материалами, зимники;

Д₅ — грунт, укрепленный или улучшенный местными материалами, лежневые и бревенчатые покрытия;

Д₆ — естественные грунтовые дороги, временные внутрикарьерные и отвальные дороги, подъездные пути, не имеющие твердого покрытия.

Тип рельефа местности определяется высотой (в метрах) над уровнем моря: равнинный — до 200, слабохолмистый — свыше 200 до 300, холмистый — свыше 300 и 1000, гористый — свыше 1000 до 2000 и горный свыше 2000.