Лекция №5 Долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость автомобилей
Продолжаем изучать составляющие надёжности.
Долговечность-свойство автомобиля сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе проведения ТО и ремонта. К основным показателям долговечности относятся: средний ресурс и средний срок службы, вероятность достижения предельного состояния. Эти показатели обычно рассматриваются как для отдельных деталей, так и для агрегатов, автомобилей в целом. Для автомобилей, кроме того, нормируются сроки службы до списания.
Ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность)-свойство автомобиля, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, а также поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путём проведения ТО и ремонта. Показатели ремонтопригодности: средние продолжительность и трудоёмкость выполнения операций ТО и ремонта. Частные показатели: количество мест (точек) обслуживания на автомобилк, их доступность, трудоёмкость снятия агрегатов, число марок применяемых эксплуатационных материалов, номенклатура необходимого специализированного инструмента и проч.
Сохраняемость-это свойство автомобиля сохранять показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортирования. Характеризуется средним сроком сохраняемости изделия. Применяется для автомобилей, аккумуляторов, шин, материалов. Например, для сухозаряженных аккумуляторных батарей срок сохраняемости составляет три года, причём на сухозаряженность-один год.
К комплексным показателям надёжности относят коэффициент готовности-вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается.
где tраб–суммарная наработка всех объектов, ч,
tрем-суммарное время простоя из-за внеплановых ремонтов,ч.
Технические направления и системы обеспечения надежности
— обеспечение заданных уровней эксплуатационной надежности автомобилей при рациональных материальных и трудовых затратах;
— ресурсосберегающая и природоохранная направленность;
— планово-нормативный характер, позволяющий планировать и организовывать ТО и ремонт на всех уровнях;
— обязательность для всех организаций и предприятий, владеющих автомобильным транспортом, вне зависимости от ведомственной принадлежности;
— конкретность, доступность и пригодность для руководства и принятия решений всеми звеньями инженерно-технической службы автомобильного транспорта;
— стабильность основных принципов и гибкость конкретных нормативов;
— учет разнообразия условий эксплуатации автомобилей.
Как инструмент реализации технического направления можно выделить систему ТО и Р по наработке (пробегу) до отдельных видов воздействий, систему обслуживания по состоянию и смешанную систему, сочетающую элементы первых двух систем.
Суть системы по состоянию: техническое воздействие, включая ремонт, проводится при достижении контролируемым параметром критического состояния. Очевидно, данная система позволяет более полно использовать ресурс узла, однако она требует измерения диагностических параметров.При наличии методического обеспечения и контрольно-диагностического оборудования, система позволяет повысить среднюю наработку агрегатов без увеличения количества отказов. На Западе такая система известна под названием “Кэндишн Мониторин”.
Смешанная система в зависимости от метода установления периодичности и объема технических воздействий разделяется на среднестатистическую и диагностическую. В настоящее время в технической политике нашей страны, а также других развитых стран и фирм-производителей автомобилей преобладает среднестатистический подход.
Основой любой системы ТО и Р являются ее структура и нормативы. Структура системы определяется видами соответствующих воздействий и их числом. Нормативы включают конкретные значения периодичности воздействий, трудоемкости, перечни операций и ряд других. Перечень выполняемых операций, их периодичность и трудоемкость в целом составляют режим технического обслуживания.
Лекция №6. Действующая система технического обслуживания и текущего ремонта (ТО и ТР) автомобилей
Принципиальные основы системы изложены в докуненте «Положение о техническом обслуживании и ремонте дорожных транспортных средств автомобильного транспорта», введенном в действие Приказом №102 Министерства Транспорта Украины от 30.03.98 г.. В «Положении …» отсутствуют ссылки на научные истоки возникновения «Положения …», однако анализ содержания позволяет сделать вывод, что речь идет о планово-предупредительном принципе ТО и ТР автомобилей агрегатным методом. Все виды технических воздействий поделены на две группы: профилактические (техническое обслуживание) и ремонтные, представленные двумя видами ремонтов. Все виды технического обслуживания фактически делятся также на две группы: разовые и периодические (регулярные). Периодические виды обслуживания выполняются через определённый пробег или время работы. Ремонт выполняется по потребности после появления соответствующих отказов или неисправностей, а также по плану через определённый пробег(предупредительный ремонт).
Разовых ТО в «Положении …» предусмотрено четыре: подготовка к продаже, ТО в период обкатки, ТО во время консервации дорожных транспортных средств (ДТС), ТО и ремонт налинии.
Подготовка к продаже осуществляется торговой организацией сцелью введения ДТС в эксплуатацию. Осуществляется за счет производителя и по его требованиям к перечню и объёму операций ТО. Обычно это снятие с консервации, очистка, регулирование, заправка, смазка, проверка комплектности и работоспособности.
Перечень и объём работ ТО в период обкатки ДТС устанавливается заводом-изготовителем. Оставшиеся два вида разовых ТО призводятся в соответствии с требованиями владельцев ДТС и под их ответственность.
Все регулярные виды ТО по периодичности, перечню и трудоёмкости выполняемых работ делятся на следующие виды: ежедневное обслуживание (ЕО), первое техническое обслуживание (ТО-1), второе техническое обслуживание (ТО-2), сезонное обслеживание
(СО). Периодичность проведения ЕО, ТО-1, ТО-2 представлена в таблице 1.
| Тип ДТС | Периодичность видов ТО, км | |
| ЕО | ТО-1 | ТО-2 |
| Автомобили легковые, автобусы | Один раз в рабочие сутки независимо от количества рабочих смен | |
| Автоьобили грузовые, автобусы на базе грузовых автомобилей или с использованием их базовых агрегатов, автомобили полноприводные, прицепы и полуприцепы |
Примечание. Если определенная в таблице 1 периодичность обслуживания отличается от периодичности, определённой документацией завода-производителя, следует руководствоваться документацией завода-производителя.
ЕО проводится после работы с целью подготовки ДТС к дальнейшей эксплуатации. Оно предусматривает проверку технического состояния, выполнение работ по надлежащему внешнему виду, заправку эксплуатационными жидкостями, устранение выявленных неисправностей, санитарную обработку ДТС. При этом уборочно-моечные работы производятся по необходимости, но обязательно перед ТО и Р.
ТО-1 производится с целью обеспечения исправности узлов, влияющих на безопасность движения, а также снижения интенсивности износа за счет смазочных и очистительных работ.
ТО-2 производится с целью предупредить ремонт агрегатов автомобиля. Кроме контрольно-диагностических, крепёжных, регулировочных работ, предусматриваются также смазочные и очистительные работы (замена масла в картерах агрегатов и бачках гидроприводов).
СО осуществляется два раза в год и предназначено для подготовки автомобиля к сезонной эксплуатации. Агрегаты снимаются с автомобиля, производится предупредительный ремонт, обслуживаются системы отопления, вентиляции кузова, система пуска, аккумуляторная батарея и проч. При старшем ТО всегда выполняются все младшие ТО. В «Положении …» приведены примерные перечни операций для ТО-1, ТО-2, СО, а также трудоёмкости проведения работ этих видов обслуживаний, включая ЕО и ТР, для автомобилей различных классов. Так, для автомобилей среднего класса, характеризуемых рабочим объёмом двигателя 1,8…3,5 л и сухой массой от 1150 до 1500 кг трудоъёмкости составляют: для ЕО – 0,50 чел*ч, для ТО-1 2,9 чел*ч, для ТО-2 11,7 чел*ч, для ТР 3,2 чел*ч/1000 км.
Текущий ремонт выполняется по необходимости при наличии неисправности и предназначен для поддержания или восстановления работоспособности.
К текущему ремонту дорожных транспортных средств относятся работы, связанные с заменой не более двух базовых агрегатов (кроме кузова и рамы). Любой ремонт агрегатов есть текущий ремонт. При текущем ремонте выполняются контрольно-диагностические, разборочно-сборочные, регулировочные, слесарные, механические, медницкие, кузнечные, сварочные, жестяницкие, обойные, электротехнические, шиноремонтные и др. работы.
Капитальный ремонт выполняется по потребности по результатам диагностики и предназначен для продления срока службы дорожных транспортных средств. К капитальному ремонту относятся работы, связанные с заменой кузова для автобусов и легковых автомобилей, рамы для грузовых автомобилей или одновременной заменой не менее трех базовых агрегатов. К базовым агрегатам относятся:
-двигатель с картером сцепления в сборе;
-коробка паредач, раздаточная коробка;
-кабина грузового и кузов легкового автомобиля;
-подъёмное оборудование платформы автомобиля-самосвала.
«Положение –98» имеет силу законы и является обязательным для всех предприятий и организаций, владеющих транспортными средствами.
Лекция №7.”Положение. ХНАДУ”
Нормы пробега автомобилей до капитального ремонта и периодичности обязательных работ для долгосрочного планирования составляются в километрах пробега, а для оперативного планирования-в литрах израсходованного топлива. Например, для легкового автомобиля среднего класса с рабочим объёмом от 1,8 до 3,5 л: долгосрочное планирование: Lкр=350 тыс.км; Lор-1 =5 тыс. км; Lор-2 =20 тыс км; оперативное по расходу топлива: Lкр=36,4 тыс. л; Lор-1=520 л; Lор-2=2080 л.
Организация работ по «Положению…» ХНАДУ
Организацию работ предлагается проводить по схеме, принятой для технических средств систем автоматического регулирования, рис 10. Здесь объект управления-это автомобили, датчик-станция диагностики, управляющий орган-отдел технического обслуживания и
О-объект управления, Д-датчик состояния объекта, У-управляющий орган, И-исполнительный орган.
Рис. 10. Организация работ по “Положению. ” ХНАДУ
ремонта, исполнительный орган-зона устранения неисправностей. В соответствии с предлагаемой концепцией, меняется и структура технической службы. В частности, дополнительно вводится отдел технического обслуживания и ремонта, куда входят два структурных подразделения: группа планирования, организации и управления, а также группа учёта и анализа. Типовой технологический процесс осуществляется следующим образом: автомобиль поступает на плановое обслуживание ОР и далее на Д-1 или Д-2. При положительном результате диагностирования автомобиль направляется на стоянку, в противном случае-на углубленное диагностирование (Д-2) и далее на устранение неисправностей (УН).
Методы определения периодичности технических воздействий
Периодичность- это нормативная наработка (в километрах пробега или в часах работы) между двумя последовательными однородными техническими воздействиями. Представляет собой очень важный фактор режима технического обслуживания, от которого зависит коэффициент технической готовности автомобилей и себестоимость перевозок. Для определения периодичности технических воздействий используются различные подходы. Рассмотрим некоторые из них.
Рис.11. К определению периодичности ТО по допустимому уровню безотказности.
Напомним, что площадь под кривой распределения равняется единице. Для представленного на рисунке закона распределения при пробеге Хср откажет половина эксплуатируемых автомобилей. Вполне понятно, что по этой причине средний пробег до отказа не может быть периодичностью обслуживания.
Из нормативных документов известно, что вероятность безотказной работы для агрегатов и узлов, обеспечивающих безопасность движения не может быть ниже Rд=0,9…0,98, а для прочих узлов и агрегатов 0,85…0,90. Такие значения можно получить при периодичности l0. Как видно из рисунка, эта периодичность значительно меньше средней наработки на отказ.
2.Метод по допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния
Принципиальные основы метода иллюстрируются рис 12. Здесь по оси абцисс нанесен пробег автомобилей, а по оси ординат-величина характерного параметра, определяющего техническое состояние узла. Для группы деталей выведено среднее значение параметра, кривая 4.
Очевидно, что по ней и по заданному допустимому значению параметра Уд можно определить среднюю наработку до отказа Xср. Как видно из рисунка, изделия, у которых интенсивность изменения параметра выше, достигают предельного состояния раньше (X1,X2,X3). Поэтому у них при пробеге Xср с вероятностью 0,5 будет зафиксирован отказ. По аналогии с первым методом, в качестве искомой периодичности технических воздействий берут пробег l0, при котором Rд не опускается ниже требуемых значений.
Рис. 13. Определение периодичности ТО технико-экономическим методом
Здесь по оси абцисс отложена периодичность, а по оси ординат-удельные затраты. Кривая С1 показывает изменение удельных затрат при увеличении периодичности. Удельные затраты в чел*ч/км уменьшаются, поскольку растет знаменатель дроби при почти неизменном числителе. Удельные затраты на текущий ремонт, наоборот, растут, поскольку при большой периодичности профилактических мероприятий центр тяжести усилий по поддержанию коэффициента технической готовности автопарка перемещается в аторону ремонтных мероприятий. При этом увеличиваются тяжесть и трудоёмкость ремонтов. Изменение суммарных удельных затрат на ТО и Р показано на рис.13, кривая СI+СII. Как видно из рисунка, суммарные удельные затраты имеют минимум при некотором пробеге l0, который целесообразно принять за рациональную периодичность технических воздействий.
Качество и надежность машин
Качество выпускаемой продукции является одним из важнейших показателей деятельности предприятия.
Качество продукции — это совокупность свойств, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением; свойство продукции — объективная особенность продукции, проявляющаяся при ее создании и использовании. Из этой формулировки следует, что не все свойства изделия имеют одинаковую значимость и входят в понятие «качество». Например, качество трактора будет определяться тяговым усилием, удельным расходом топлива, наработкой до капитального ремонта и др.
Показатели качества продукции — количественная характеристика свойств продукции, рассматриваемая применительно к определенным условиям ее создания или эксплуатации. Другими словами, показателями качества продукции являются параметры, которые характеризуют качество.
Качество автомобиля — это совокупность свойств, определяющих его способность выполнять свои функции в соответствии с требованиями. Все показатели качества автомобиля делятся на несколько групп:
Надежность автомобиля — один из важнейших показателей качества. Надежность — это свойство изделия, обеспечивающее выполнение заданных функций при сохранении эксплуатационных показателей в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки.
Наработка — продолжительность функционирования или объем работы, выполненный автомобилем, которые измеряют в часах, моточасах, гектарах, условных эталонных гектарах. При эксплуатации автомобилей различают наработку: сменную, суточную, месячную или годовую, до первого отказа, между отказами и т. п.
Отказ — нарушение работоспособности автомобиля (детали, узла и т. п.). Повреждение заключается в нарушении исправности. В соответствии с теорией надежности автомобиль может находиться в состоянии работоспособности или неработоспособности, исправности или неисправности.
Работоспособность — состояние автомобиля или сборочных единиц, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют нормативно-технической (стандарты, технические условия и т. д.) и (или) конструкторской документации (мощность двигателя, сила тяги на крюке, расход топлива и т. д.).
Неработоспособность — состояние автомобиля, при котором значение хотя бы одного заданного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации.
Исправность — состояние автомобиля, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической и (или) конструкторской документацией.
Неисправность — состояние автомобиля, при котором он не соответствует хотя бы одному из этих требований.
Понятие «исправность» шире, чем «работоспособность». Работоспособный автомобиль в отличие от исправного удовлетворяет лишь тем требованиям нормативно-технической документации, которые обеспечивают его нормальное функционирование при выполнении заданных функций. Однако автомобиль может не удовлетворять, например, требованиям, относящимся к внешнему виду (дефекты кабины, облицовки и др.). Следовательно, работоспособный автомобиль может быть неисправным, однако его повреждения не препятствуют нормальному функционированию.
Надежность автомобиля — комплексное свойство, которое характеризуется безотказностью, ремонтопригодностью, долговечностью и сохраняемостью. Каждое из указанных свойств надежности оценивается рядом технических и экономических показателей, физическая сущность и количество которых зависит от конструкции автомобиля, технологии изготовления и условий эксплуатации, качества технического обслуживания и ремонта.
Безотказность — свойство автомобиля сохранять работоспособность при эксплуатации в течение определенного времени или наработки без вынужденных перерывов. Показатели безотказности определяются опытным путем.
Ремонтопригодность — свойство автомобиля, заключающееся в приспособленности его конструкции к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонтов для поддержания и восстановления работоспособности. Другими словами, ремонтопригодность — эксплуатационно-техническое свойство автомобиля, характеризующее приспособленность его конструкции к ремонтно-обслуживающим работам (проверка технического состояния, регулировка сопряжений, устранение отказов, замена деталей и т. д.).
Долговечность — свойство автомобиля сохранять работоспособность с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта до предельного состояния, указанного в нормативно-технической документации.
Предельное состояние — состояние автомобиля, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно, либо восстановление его работоспособного или исправного состояния невозможно или нецелесообразно.
Сохраняемость — свойство автомобиля сохранять значения показателей безотказности, ремонтопригодности и долговечности в течение и после хранения и (или) транспортирования.
Для оценки надежности автомобиля или сборочной единицы используются единичные и комплексные показатели надежности.
ПО ТЕМЕ:
2 комментария к записи “ Качество и надежность машин ”
Хочу приобрести подержанный автомобиль не старше 3 лет. Основным критерием для меня является его надежность. Существует ли рейтинг автомобилей по качеству, чтобы проще было определиться?
Ежегодно рейтинг автомобилей по качеству составляется Немецкой Ассоциацией технического надзора (TÜV). Ниже приведен актуальный рейтинг авто не старше 3 лет. Как видно из таблицы, самыми надежными являются модели Mercedes-Benz GLK и Porsche 911. Хуже всего себя показали автомобили Chevrolet Captiva, Kia Sorento и Kia Sportage. Надеемся эта информация поможет Вам в выборе.
Надежность автомобилей
1. Основы теории надежности автомобилей
Автомобиль эксплуатируется в самых различных условиях и представляет собой сложную систему, совокупность действующих элементов – сборочных единиц и деталей, обеспечивающих выполнение ее функций. Автомобиль, агрегат, механизм, деталь могут объединяться общим понятием – объект или изделие. Современный автомобиль состоит из 15-20 тыс. деталей, из которых 7-9 тыс. теряют свои первоначальные свойства при работе, причем 3-4 тыс. деталей имеют срок службы меньше, чем автомобиль в целом и являются объектами особого внимания. Из них 200-400 деталей являются критическими по надежности.
Надежность (Reliability, dependability) — это свойство автомобиля выполнять транспортную работу, сохраняя во времени или по пробегу техникоэксплуатационные показатели в требуемых пределах, соответствующих заданным режимам, условиям использования, ТО и ремонта, хранения. Составляющие надежности:
Проблема надежности механизмов стоит на первом месте в любой отрасли, т.к. необходимо эксплуатировать механизмы с минимальными затратами. Кроме того, важность проблемы состоит в массовости производства. Надежность автомобиля характеризуется комплексом качеств (рисунок 1):
Рисунок 1 – Матрица понятия «надежность автомобиля»
Под качеством продукции (the quality of the products) понимают совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Совокупность свойств качества продукции оценивают показателями качества. Их подразделяют на показатели назначения, надежности, технологичности, транспортабельности, стандартизации и унификации, безопасности, эргономические, экологические, эстетические и патентно-правовые. Таким образом, надежность — один из основных показателей качества продукции. Без высокой надежности не может быть и продукции высокого качества.
Изменение технического состояния автомобилей, агрегатов и механизмов происходит под влиянием постоянно действующих причин, обусловленных работой самих механизмов, внешних условий, случайных причин (например – перегрузка автомобиля).
Для характеристики надежности автомобилей в зависимости от конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов применяют систему показателей (критериев), позволяющих количественно оценить надежность автомобиля в целом или его элементов (таблица 1).
Надежность автомобилей зависит от условий работы. Поэтому понятие надежности тесно увязывается с условиями эксплуатации (рисунок 2).
Надежность прежде всего зависит от технического уровня заводов изготовителей автомобилей, запасных частей, материалов. Надежность — категория не только техническая, но и экономическая, учитывающая последствия отказов и неисправностей.
Рисунок 2 — Связь надежности автомобиля с окружающими условиями
Таблица 1 — Система показателей надежности автомобилей
| Надежность автомобиля | Безотказность | Вероятность безотказной работы |
| Средняя наработка до отказа | ||
| Плотность вероятности отказов | ||
| Интенсивность отказов | ||
| Параметр потока отказов | ||
| Долговечность | Ресурс автомобиля | гарантийный |
| межремонтный | ||
| назначенный | ||
| оптимальный | ||
| Срок службы автомобиля | гарантийный | |
| между ремонтами | ||
| до списания | ||
| оптимальный | ||
| Ремонтопригодность | Вероятность достижения предельного состояния | |
| Коэффициент доступности к объекту ТО и ремонта | ||
| Коэффициент контролепригодности | ||
| Коэффициент легкосъемности изделия | ||
| Коэффициент взаимозаменяемости | ||
| Сохраняемость | Средний срок сохраняемости автомобиля | при транспортировке |
| при хранении |
2. Основные причины изменения технического состояния автомобилей
Основными постоянно действующими причинами изменения технического состояния автомобиля, его агрегатов и механизмов являются:
1. Изнашивание механическое, к которому относятся:
2. Изнашивание молекулярно-механическое проявляется в результате молекулярного сцепления трущихся поверхностей, происходит мгновенное сваривание и перенос металла с одной поверхности детали на другую (питтинг), может произойти разрыв граничной пленки и возникнуть сухое трение. Наблюдается во втулках валов, поршнях, особенно в процессе приработки механизмов.
3. Изнашивание коррозионно-механическое, сопровождается явлениями химического взаимодействия окружающей среды с материалом, к которому относятся:
3. Влияние условий эксплуатации на изменение технического состояния автомобилей
Условия эксплуатации, при которых используются автомобили, влияют на режимы работы агрегатов и деталей, ускоряя или замедляя изменение параметров их технического состояния:
4. Классификация отказов
Классификация отказов автомобиля необходима для выявления их причин и разработки мер по их предупреждению и устранению. Отказом называется полная или частичная потеря работоспособности автомобиля. Существует несколько квалификационных признаков, главными из которых сводятся к следующим:
Для постепенных отказов характерен последовательный переход из начального состояния yн в состояние отказа yо через ряд промежуточных состояний y1, y2 и т.д. (рисунок 3).
Постепенные отказы можно предотвратить своевременным проведением технического обслуживания автомобилей и спрогнозировать.
На постепенные отказы приходится до 70% всех отказов автомобиля.
Рисунок 3 — Переход параметра технического состояния автомобиля из начального в предельное при постепенном отказе
Постепенные отказы можно предотвратить своевременным проведением технического обслуживания автомобилей и спрогнозировать.
На постепенные отказы приходится до 70% всех отказов автомобиля.
— внезапные отказы, т.е. это внезапное изменение какого-либо параметра от случайного характера. Возникают в результате скачкообразного изменения технического состояния автомобиля (например, лопнула рессора из-за превышения допустимой нагрузки, рисунок 4).
Рисунок 4 — Переход параметра технического состояния автомобиля из начального в предельное при внезапном отказе
— перемежающиеся лтказы — многократно возникающие и самоустраняющиеся отказы (например, ослабление крепления электрического контакта).
Примечание: графически зависимости вероятности отказа и безотказности от пробега представлены на рисунке 5.
Рисунок 5 — Зависимость вероятности отказа и безотказности от пробега автомобиля
5. Режимы технического обслуживания автомобилей
Важнейшим условием поддержания заданного уровня надежности автомобилей в условиях эксплуатации является назначение оптимальных режимов их технического обслуживания:
Проблема оптимизации ТО является весьма сложной. Однако, при любом рассмотрении этой проблемы необходимо учитывать надежность и готовность автомобилей и влияние на них профилактических работ. В состав профилактических работ входят:
Контрольно-диагностические работы выполняются в обязательном порядке через определенный пробег, а все остальные работы – после таких работ. Т.е., периодичность технического обслуживания автомобилей, являющаяся основным вопросом при обосновании режимов профилактики, определяется периодичностью контрольно-диагностических работ.
Анализ количественных характеристик эксплуатационной надежности автомобилей показывает, что в качестве критериев для определения оптимальной периодичности контрольно-диагностических работ могут быть использованы:
(1)
где mx — число изделий, отказавших за наработку;
n – общее число изделий.
Режимы ТО автомобилей разрабатываются для нескольких типичных условий эксплуатации. Проверяются эти режимы в реальных условиях эксплуатации по специальным критериям:
Знание и количественная характеристика закономерностей изменения параметров технического состояния узлов, агрегатов и автомобиля в целом позволяет
управлять работоспособностью и техническим состоянием автомобиля в целом в процессе эксплуатации. Т.е., поддерживать и восстанавливать его работоспособность. Необходимость поддержания высокого уровня работоспособности требует, чтобы большая часть отказов и неисправностей была предупреждена.
Поэтому задача ТО состоит, главным образом, в предупреждении возникновения отказов и неисправностей, а задача ТР – в их устранении (в восстановлении работоспособности). Предупреждение отказов и неисправностей требует регламентации ТО, т.е. регулярного по плану выполнения определенных операций ТО с установленной периодичностью и трудоемкостью.
Перечень выполняемых операций, их периодичность и трудоемкость в целом составляют режим ТО.
На автомобильном транспорте большинства стран, также как и у нас, используется планово-предупредительная система ТО и ремонта автомобилей, судов, самолетов, тепловозов, электровозов и др.
В соответствии с этой системой, ТО автомобилей носит предупредительный, профилактический характер и выполняется после определенной наработки (пробега) автомобилей, а ремонт выполняется по потребности (хотя и он должен планироваться, используя карту надежности автомобиля).
6. Планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта автомобилей
Принципиальные основы организации и нормативы технического обслуживания и ремонта автомобилей в нашей стране регламентируются и базируются
«Положением по техническому обслуживанию и ремонту подвижного состава автомобильного транспорта». Этот документ является основополагающим документом по ТО и ремонту автомобилей в нашей стране, на основе которого производятся планирование и организация ТО и ремонта автомобилей, определяются ресурсы, проектируются и реконструируются АТП и разрабатывается ряд производных нормативно-технологических документов.
«Положением…» предусматриваются: ежедневное техническое обслуживание (ЕО), первое техническое обслуживание (ТО-1), второе техническое обслуживание (ТО-2), сезонное обслуживание (СО). Эти виды обслуживания отличаются между собой периодичностью, перечнем и трудоемкостью выполняемых работ.
Диагностические работы (общее диагностирование Д-1 и поэлементное углубленное диагностирование Д-2) являются технологическим элементом ТО и ремонта автомобиля и дают информацию о его техническом состоянии при выполнении соответствующих работ;
Ремонт автомобилей в соответствии с характером и назначением работ подразделяется на текущий (ТР) и капитальный (КР):
В системе ТО и ремонта автомобилей существует еще один вид ремонта – сопутствующий, который производится совместно с ТО-1 или ТО-2, при условии, если его трудоемкость составляет не более 15-20% от трудоемкости соответствующего вида ТО.
Нормативы ТО и ремонта, установленные Положением, относятся к определенным условиям эксплуатации, называемым эталонными. За эталонные условия принята работа базовых автомобилей АТП со списочным составом 200-300 единиц не более чем с тремя технологически совместимыми группами, имеющих пробег с начала эксплуатации 50-75% от нормы пробега до КР, которые эксплуатируются на дорогах первой категории в умеренном климатическом районе с умеренной агрессивностью окружающей среды. При работе в иных, отличных условиях эксплуатации, изменяются безотказность и долговечность автомобилей, а также затраты на обеспечение их работоспособности. Поэтому нормативы ТО и ремонта следует корректировать посредством коэффициентов корректирования.
Таблица 2 — Коэффициент корректирования нормативов в зависимости от условий эксплуатации – К1
ЭКСПЛУАТАЦИИ
Примечание: после определения скорректированной периодичности ТО проверяется ее кратность между видами обслуживания с учетом среднесуточного пробега с последующим округлением до целых сотен километров.
Таблица 3 — Коэффициент корректирования нормативов в зависимости от модификации подвижного состава и особенности организации его работы – К2
| МОДИФИКАЦИЯ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ОРГАНИЗАЦИЯ ЕГО РАБОТЫ | НОРМАТИВЫ | ||
| Трудоемкость ТО и ТР | Пробег до КР | Расход ЗЧ | |
| Базовый автомобиль | 1,00 | 1,00 | 1,00 |
| Седельные тягачи | 1,10 | 0,95 | 1,05 |
| Автомобили с одним прицепом | 1,15 | 0,90 | 1,10 |
| Автомобили с двумя прицепами | 1,20 | 0,85 | 1,20 |
| Автомобили-самосвалы при работе на плечах свыше 5 км | 1,15 | 0,85 | 1,20 |
| Автомобили-самосвалы с одним прицепом или при работе на коротких плечах до 5 км | 1,20 | 0,80 | 1,25 |
| Автомобили-самосвалы с двумя прицепами | 1,25 | 0,75 | 1,30 |
| Специализированный подвижной состав | 1,1—1,20 | — | — |
Таблица 4 — Коэффициент корректирования нормативов в зависимости от природно-климатических условий – К3 = К3 × К 1 3
| ХАРАКТЕРИСТИКА РАЙОНА | НОРМАТИВЫ | |||
| Периодичность трудоемкость ТР | Пробег до КР | Расход ЗЧ | ||
| Умеренный | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Умеренно теплый, умеренно теплый влажный, теплый влажный | 1,0 | 0,9 | 1,1 | 0,9 |
| Жаркий сухой, очень жаркий сухой | 0,9 | 1,1 | 0,9 | 1,1 |
| Умеренно холодный | 0,9 | 1,1 | 0,9 | 1,1 |
| Холодный | 0,9 | 1,2 | 0,8 | 1,25 |
| Очень холодный | 0,8 | 1,3 | 0,7 | 1,4 |
| С ВЫСОКОЙ АГРЕССИВНОСТЬЮ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ | 0,9 | 1,1 | 0,9 | 1,1 |
Примечание: агрессивность окружающей среды учитывается и при постоянном использовании подвижного состава для перевозки химических грузов, вызывающих интенсивную коррозию деталей.
Таблица 5 — Коэффициенты корректирования нормативов удельной трудоемкости текущего ремонта (К4) и продолжительности простоя в ТО и ремонте (К 1 4) в зависимости от пробега с начала эксплуатации
| ПРОБЕГ С НАЧАЛА ЭКСПЛУАТАЦИИ В ДОЛЯХ ОТ НОРМАТИВНОГО ПРОБЕГА ДО КР | АВТОМОБИЛИ | |||||
| Легковые | Автобусы | Грузовые | ||||
| К4 | К 1 4 | К4 | К 1 4 | К4 | К 1 4 | |
| До 0,25 | 0,4 | 0,7 | 0,5 | 0,7 | 0,4 | 0,7 |
| Свыше 0,25 до 0,50 | 0,7 | 0,7 | 0,8 | 0,7 | 0,7 | 0,7 |
| Свыше 0,50 до 0,75 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 | 1,0 |
| Свыше 0,75 до 1,00 | 1,4 | 1,3 | 1,3 | 1,3 | 1,2 | 1,2 |
| Свыше 1,00 до 1,25 | 1,5 | 1,4 | 1,4 | 1,4 | 1,3 | 1,3 |
| Свыше 1,25 до 1,50 | 1,6 | 1,4 | 1,5 | 1,4 | 1,4 | 1,3 |
| Свыше 1,50 до 1,75 | 2,0 | 1,4 | 1,8 | 1,4 | 1,6 | 1,3 |
| Свыше 1,75 до 2,00 | 2,2 | 1,4 | 2,1 | 1,4 | 1,9 | 1,3 |
| Свыше 2,00 | 2,5 | 1,4 | 2,5 | 1,4 | 2,1 | 1,3 |
Таблица 6 — Коэффициент корректирования нормативов трудоемкости ТО и ТР в зависимости от количества обслуживаемых и ремонтируемых автомобилей на АТП и количества технологически совместимых групп подвижного состава – К5
| КОЛИЧЕСТВО АВТОМОБИЛЕЙ, ОБСЛУЖИВАЕМЫХ И РЕМОНТИРУЕМЫХ НА АТП | КОЛИЧЕСТВО ТЕХНОЛОГИЧЕСКИ СОВМЕСТИМЫХ ГРУПП ПОДВИЖНОГО СОСТАВА | ||
| Менее трех | Три | Более трех | |
| До 100 | 1,15 | 1,20 | 1,30 |
| Свыше 100 до 200 | 1,05 | 1,10 | 1,20 |
| Свыше 200 до 300 | 0,95 | 1,00 | 1,10 |
| Свыше 300 до 600 | 0,85 | 0,90 | 1,05 |
| Свыше 600 | 0,80 | 0,85 | 0,95 |
Результирующий коэффициент корректирования нормативов ТО автомобилей получается перемножением соответствующих коэффициентов, причем результирующие коэффициенты корректирования периодичности ТО и пробега до КР, км, должны быть не менее 0,5 и рассчитываются по формулам (2) и (3)
—периодичность ТО 
(2)
—пробег до КР 
К3 (3)
—трудоемкость ТО 
К5 (4)
—трудоемкость ТР 
. (5)
7. Диагностика технического состояния автомобилей
Техническая диагностика (technical diagnostics) — отрасль знаний, изучающая признаки неисправностей автомобиля, методы, средства и алгоритмы определения его технического состояния без разборки, а также технологию и организацию использования систем диагностирования в процессах технической эксплуатации автомобилей.
Техническим диагностированием называют процесс определения технического состояния объекта без его разборки, путем измерения величин, характеризующих его состояние и сравнения их с нормативами. Диагностирование обеспечивает систему ТО и ремонта автомобилей индивидуальной информацией об их техническом состоянии. Диагностирование автомобилей осуществляется в соответствии с алгоритмом, установленным технической документацией. Алгоритм диагностирования — это совокупность последовательных действий по определению технического состояния автомобиля.
Комплекс, включающий средства диагностирования (к которым относятся стенды, приборы), алгоритм диагностирования и объект диагностирования (автомобиль в целом или его узлы) называется системой диагностирования.
Возникновение потребности в объективной и достоверной информации, получаемой с помощью инструментальных методов контроля, объясняется действием на автомобильном транспорте двух важных факторов — усложнения автомобильной техники и стремления обеспечить поддержание работоспособности автомобилей в условиях низкой обеспеченности квалифицированными кадрами. Наличие в автотранспортных предприятиях (АТП) простой по конструкции автомобильной техники и небольшие размеры автохозяйств давали возможность обходиться информацией, получаемой через опытного механика субъективными методами. Однако с появлением новых моделей автомобилей усложненной конструкции и укрупнением АТП такая информация все в меньшей степени обеспечивала эффективное управление поддержанием работоспособности автомобилей.
Для повышения эффективности ТО и ремонта автомобилей требуется индивидуальная информация о их техническом состоянии до и после ТО и ремонта. При этом необходимо, чтобы получение информации было доступным и не требовало бы разборки агрегата и больших затрат труда. Индивидуальная информация о скрытых и назревающих отказах позволяет предотвратить преждевременный или запоздалый ремонт или техническое обслуживание, а так же проконтролировать качество выполненной работы.
Диагностированием называется процесс определения технического состояния объекта без его разборки по внешним признакам путем измерения величин, характеризующих его состояние и сопоставления их с нормативами.
Средствами диагностики служат: специальные приборы и стенды, которые подразделяются на внешние и встроенные в автомобиль. Причем, при диагностировании используют не только технические средства, но и субъективные возможности человека, его органы чувств, опыт и навык.
При ТО и ремонте автомобилей используют 2 вида информации:
Статическая и диагностическая информации дополняют друг друга в процессе принятия решения о направлении автомобиля на ТО или ремонт.
Под параметрами понимается качественная и количественная мера, характеризующая состояние системы, механизма, элемента и процесса в целом. Различают структурные и диагностические параметры.
Таблица 7 – Виды систем диагностирования
| Системы диагностирования | |||
| Функциональная | Внешняя | Встроенная | Общая |
| Тестовая | Непрерывная | Локальная | |
| Универсальная | Периодическая | Смешанная | Автоматизированная |
В функциональных системах диагностирование проводят в процессе работы автомобиля.
В тестовых системах для диагностирования работу автомобиля воспроизводят на стенде.
Универсальные системы предназначены для нескольких диагностических процессов.
Специальные системы обеспечивают один диагностический процесс.
В общих системах объектом диагностирования является автомобиль в целом для определения его работоспособности.
В локальных системах объектом диагностирования является агрегат, механизм, узел, система автомобиля.
В ручных системах управление средствами диагностирования осуществляется вручную.
В автоматизированных системах управление осуществляется с использованием компьютеров.
В непрерывных системах диагностирование осуществляется в процессе работы автомобиля при помощи встроенных средств (бортовых компьютеров).
В периодических системах диагностирование осуществляется с определенной периодичностью (перед ТО-1 или ТО-1) при помощи внешних приборов и стендов.
Во встроенных системах используются встроенные средства диагностирования;
Во внешних системах используются внешние средства диагностирования.
В смешанных системах диагностирования используются и встроенные (датчики) и внешние (индикаторы) средства.
Оценку технического состояния автомобиля в прошлом (например, для выявления причины аварии) называют ретроспекцией.
Оценка технического состояния в будущем (например, для определения срока его работоспособности) называется прогнозированием.
Применение диагностики эффективно, если суммарные удельные затраты на ТО, ремонт и диагностику меньше суммарных удельных затрат на ТО и ремонт без диагностики
Практика показывает, что суммарные удельные затраты на ТО и ремонт с диагностикой на 20-25% меньше суммарных удельных затрат на ТО и ремонт без диагностики.
Возможности диагностирования автомобилей и агрегатов зависят от их контролепригодности.
Контролепригодность — это приспособленность автомобиля к диагностическим работам, которые позволяют обеспечит достоверную информацию о техническом состоянии автомобиля при минимальных затратах труда, времени и средств.
Рисунок 6 — Классификация средств диагностирования
Внешние средства классифицируются на:
1. Стенды, обеспечивающие:
2. Переносные приборы, обеспечивающие диагностирование:
Встроенные средства включают:
Смешанные средства включают
8. Параметры технического состояния автомобилей
Возможность непосредственного измерения в процессе эксплуатации физических величин или структурных параметров (износов, задиров и др.) сопряжений механизмов автомобиля без их разборки весьма ограничена. Поэтому при диагностировании пользуются косвенными признаками, которые называются диагностическими параметрами и которые отражают техническое состояние автомобиля. Диагностическими параметрами могут быть:
Диагностические нормативы служат для количественной оценки технического состояния автомобиля, устанавливаются ГОСТами и руководящими документами. К ним относятся:
На основании допустимого норматива ставят диагноз состояния объекта и принимают решение о необходимости технического обслуживания и ремонта.
Если текущее значение диагностического параметра выходит за пределы Пд, то необходимо проводить техническое обслуживание или предупредительный ремонт, так как автомобиль может выйти из строя на линии (рисунок 7).
Объектом диагностики может быть любой агрегат, механизм, узел или автомобиль в целом. Приступая к диагностированию, необходимо выявить те узлы, которые определяют его надежность. Такой подход позволяет создать модель объекта и составить его структурно-следственную схему диагностирования, т.е. схематическое отображение важных для диагностики характеристик. Такая схема служит для выбора диагностических параметров.
Цель постановки диагноза — выявить неисправности объекта, определить потребность в техническом обслуживании и ремонте, оценить качество выполненных работ или подтвердить пригодность диагностируемого объекта к эксплуатации.
lд — периодичность планового диагностирования, км; П — приращение параметра за межконтрольный пробег; АБ — профилактическое восстановление объекта
Рисунок 7 — Схема формирования диагностического норматива В зависимости от задачи различают общий и локальный диагноз.
Общий диагноз решает вопрос о соответствии или несоответствии объекта общим требованиям. При общем диагнозе используют один диагностический параметр. Общий диагноз сводится к измерению текущего параметра П и сравнения его с нормативом. При периодическом диагностировании нормативом является допустимое значение диагностического параметра Пд, а при непрерывномпредельное Пп.
При П> Пп — необходим ремонт,
Локальный диагноз — позволяет выявить конкретные неисправности. Его проводят по нескольким диагностическим параметрам. Каждый диагностический параметр связан с несколькими структурными и наоборот. Эти связи можно представить в виде структурно-следственной модели (рисунок 1.8).
Модель позволяет выявить связи между наиболее вероятными неисправностями объекта и его диагностическими параметрами. То есть, двигаясь от диагностических параметров к вероятным неисправностям объекта ставят диагноз его технического состояния. Эти задачи решаются с помощью диагностической матрицы.
Рисунок 8 — Структурно-следственная модель диагностирования (цилиндропоршневая группа двигателя как объект диагностирования)
9. Методы диагностики
Диагностирование является качественно новой, более совершенной формой проведения контрольных работ. От традиционных контрольных осмотров, выполняемых на АТП в основном субъективными методами с привлечением в качестве экспертов наиболее квалифицированных механиков и ремонтных рабочих, диагностирование отличается, во-первых, объективностью и достоверностью оценки технического состояния автомобилей, что достигается применением инструментальных методов проверки, во-вторых, возможностью определения выходных параметров (параметров эффективности) агрегатов и систем автомобилей (мощности, топливной экономичности, тормозных качеств и т.д.) и, втретьих, наличием условий для повышения надежности и организованности функционирования производства ТО и ремонта автомобилей за счет более эффективного оперативного управления им.
Методы диагностики автомобилей основываются на способах замера диагностических параметров, причем тех, которые наиболее приемлемы. Выбор параметров осуществляется при помощи структурно-следственной схемы диагностирования механизма или узла. Анализируя схему, можно выбрать наиболее эффективный метод диагностирования автомобиля.
В настоящее время наибольшее распространение получили методы:
При диагностировании производится спектральный анализ масла для определения концентрации в нем продуктов износа. По составу отработавших газов можно судить о состоянии топливной системы, клапанах, ТНВД дизеля и т.д.
Таким образом, диагностика служит не только для получения оперативной информации о техническом состоянии автомобиля и его систем, с выявлением конкретных причин неисправностей, но и для прогнозирования возможного ресурса пробега без проведения дополнительных технических воздействий и ремонта. Поэтому внедрение диагностики в производство, помимо вышеуказанных положительных моментов, позволяет планировать оптимальные объемы работ по обслуживанию и ремонту автомобилей, что значительно экономит средства, производственные ресурсы и т.д.
Диагностирование осуществляется либо в процессе работы самого автомобиля, его агрегатов и систем на заданных нагрузочных, скоростных и тепловых режимах (функциональное диагностирование), либо при использовании внешних приводных устройств (роликовых стендов, подкатных и переносных приспособлений), с помощью которых на автомобиль подаются тестовые воздействия (тестовое диагностирование). Эти воздействия должны обеспечивать получение максимальной информации о техническом состоянии автомобиля при оптимальных трудовых и материальных затратах.
Например, мощностные показатели автомобиля проверяют на режиме максимального крутящего момента, экономические показатели на режиме, соответствующем реализации контрольного расхода топлива, т.е. при наиболее экономичной скорости и при нагрузочном режиме, имитирующем движение автомобиля по ровному горизонтальному отрезку пути с асфальтобетонным покрытием. Тормозные качества проверяют при таких скоростях и нагрузках, которые позволяют надежно выявить основные неисправности тормозной системы автомобиля.
