Что и когда ломается в автомобиле: список, который нужно знать
Что сломается в автомобиле и при каком пробеге?
Легковой автомобиль состоит из миллионов разных запчастей, каждая из которых имеет ограниченный эксплуатационный ресурс. Поэтому важно знать, какой пробег выдерживают наиболее важные компоненты, чтобы быть готовым к ремонту, когда какая-то деталь, узел, агрегат выйдет из строя.
При этом автомобили редко похожи, даже когда выпущены в один год и под одним заводским индексом. Некоторые машины эксплуатируются без проблем долгие годы, другие ломаются уже после нескольких месяцев эксплуатации.
На долговечность отдельных компонентов влияет множество факторов: пробег, движение по городу, трассе или бездорожью, нагрузка, стиль вождения, качество используемых материалов, периодичность технического обслуживания. Тем не менее можно сделать некоторые общие выводы о долговечности комплектующих.
Критерии оценки эксплуатационного ресурса узлов, запчастей автомобилей
Нужно учесть, что средний возраст автомобиля на вторичном рынке составляет 5-8 лет. За время эксплуатации многие комплектующие практически полностью расходуют свой ресурс. Результат – необходимость вкладывать внушительные средства для устранения лавинообразно нарастающих неисправностей.
Поэтому ориентироваться в оценке износостойкости запчастей следует на относительно новые автомобили, которые эксплуатируются недолго (рассмотрены модели с пробегом 100 000-200 000 км). Представленные данные – это мнения экспертов, основанные на практическом опыте.
Когда ждать первых неисправностей
Опыт ремонта автомобилей показывает, что конструктивные дефекты проявляются очень быстро. Например, в BMW 218i двигатель «лег» через 36 000 км из-за осевого люфта вала. Citroën C4 Cactus перестал ездить, не дотянув до 34 000 км. Трансмиссия Volkswagen Golf VII DSG продержалась до 153 000 км и вышла из строя.
С другой стороны, есть Mercedes C 180 Kompressor (W204), который эксплуатируется без серьезных проблем уже 12-й год. В этом автомобиле комплект заводских тормозов выдержал 102 605 км, катализатор – 270 598 км, а рулевой механизм – 461 920 км. Такой пример подтверждает, насколько сильно влияет на долговечность способ эксплуатации. Автомобиль катался исключительно по дорогам с хорошим покрытием, поэтому прошел 500 000 км без технических катастроф.
Фактор открученного пробега
На вторичном рынке часты случаи, когда владельцы сбрасывают пробег, чтобы выгодно продать автомобиль. Результат – непрофессиональные водители указывают на форуме, что машина «посыпалась», не пройдя и 100 000 км. В действительности автомобиль уже прошел более 300 000 км, и технические проблемы – не результат ошибок разработчиков, а ожидаемая закономерность.
Поэтому приведенные ниже данные усреднены. Следует также учесть, что на автомобили не всегда устанавливаются оригинальные комплектующие, которые изнашиваются значительно быстрее.
Турбокомпрессор
Причина поломок – попадание песка, грязи, пыли в ротор, недостаток смазки, неправильная эксплуатация (например, полный газ на холодном двигателе, быстрое охлаждение после быстрой езды). Ускоряет износ агрегата непрофессиональный чип-тюнинг.
Симптомы неисправности – свист, медленный разгон, выхлопные газы синего цвета, утечка масла. Средний срок службы турбокомпрессора варьируется от 200 000 до 300 000 км. Чтобы продлить технический ресурс, специалисты рекомендуют каждые 10 000-15 000 км менять масло и придерживаться правил эксплуатации.
Поршни и цилиндры
Причина выхода из строя – отсутствие смазки, «всасывание» инородного тела (например, вихревой заслонки). Разрыв ремня ГРМ приводит к попаданию поршней в клапаны. Неисправная система охлаждения – это угроза для ГБЦ.
Симптомы отказа – высокий расход масла, двигатель издает нехарактерные звуки, выхлопные газы меняют цвет и плотность. Средний эксплуатационный ресурс составляет 200 000-250 000 км (показатель актуален для компактных мощных моторов). На больших силовых агрегатах поршни и цилиндры могут проходить большее количество километров. Чтобы максимально продлить эксплуатацию этих конструктивных элементов, эксперты рекомендуют оперативно устранять неисправности мотора.
Коробка передач
Причины поломок – утечки масла, заклинивание зубчатых колес, перегрев, ненадежные компоненты, например подшипники. Симптомы отказа – проблемы с переключением передач (шумы, удары, перескакивания), вой во время торможения двигателем. В среднем коробка передач проходит до 300 000 км. Чтобы предупредить серьезные поломки, необходимо своевременно менять масло. Лить нужно подходящие по параметрам образцы.
Неисправности блока управления двигателем
Причины поломок – попадание влаги, замыкания, окисление контактов, неисправный регулятор, неправильная сборка хомута. Симптомы неисправностей – постоянно загорается индикатор ошибок, двигатель работает со сбоями и трудно заводится.
Средний эксплуатационный ресурс элемента определить невозможно, так как часты случаи, когда электроника выходит из строя уже через несколько десятков тысяч километров пробега. Эксперты рекомендуют периодически проводить диагностику, при необходимости – калибровку рабочих параметров. Профилактика сэкономит средства на дорогостоящей замене блока управления двигателем.
Сцепление
Причины выхода из строя – неправильная эксплуатация (например, нажатие педали при парковке/на светофоре), непрофессиональный чип-тюнинг (увеличение крутящего момента).
Симптомы поломки – проскальзывание сцепления (после нажатия на акселератор обороты увеличиваются, а скорость нет), при переключении передач появляются рывки, затрудненное переключение передач, воющий звук коробки передач. При правильной эксплуатации ресурс сцепления может составить от 150 000 до 250 000 км. Стиль вождения оказывает серьезное влияние на этот параметр.
Клапан рециркуляции отработавших газов, или EGR
Функция этого элемента заключается в откачке определенного количества выхлопных газов в коллектор. Основная причина выхода из строя – загрязнение сажей и маслом. К этому приводит негерметичный воздухозаборник, неисправный двигатель. Поломка клапана EGR проявляется в рывках во время движения, падении мощности, проблемном запуске мотора.
Срок эксплуатации клапана определяется степенью износа силового агрегата, особенностями использования автомобиля (ездит он по хорошим дорогам или по разбитым проселкам). Так, EGR способен проработать от 100 000 до 250 000 км. Эксперты рекомендуют периодически чистить клапан, чтобы максимально продлить срок его работы.
Водяной насос, или помпа
Ломается из-за износа крыльчатки, разрушения подшипников вала. Использование неподходящей охлаждающей жидкости ускоряет износ насоса. О неисправности сообщает шум, который появляется в приводе ГРМ, частые перегревы мотора, утечки охладителя. При крайнем износе агрегат заклинивает. Работает помпа в среднем от 100 000 до 200 000 км. Опытные механики рекомендуют своевременно менять насос, чтобы избежать серьезных повреждений силового агрегата.
Сажевый фильтр
Быстро изнашивается в результате неисправностей мотора (в выхлопных газах содержится больше сажи), увеличенный расход масла, неисправные форсунки. Частые поездки на короткие расстояния и непрофессиональный тюнинг также ускоряют износ сажевого фильтра.
О проблемах с этим элементом сообщает индикатор на приборной панели, снижение мощности, повышение расхода моторного масла. В среднем сажевый фильтр проходит от 150 000 до 300 000 км. Если он поддается регенерации, стоит воспользоваться этой функцией.
Компрессор кондиционера
Причины неисправности – разгерметизация системы (линии, сам компрессор, конденсатор), приводящая к потере охлаждающей жидкости и заклиниванию компрессора. Примечание: незначительные потери охлаждающей жидкости являются нормальными, поэтому систему следует регулярно обслуживать и проверять. Проблема может быть в приводе компрессора, например в обрыве ремня.
Симптомы неисправности – кондиционер плохо или вообще не охлаждает, слышен шум. Компрессор не включается, на корпусе видны жирные пятна. Средняя техническая выносливость агрегата – 200 000 км. Специалисты рекомендуют постоянно эксплуатировать кондиционер и регулярно проводить его обслуживание.
Генератор
К сбоям в работе приводят неисправности сцепления, привода ремня, изношенные щетки, неисправность регулятора напряжения. В некоторых моделях автомобилей, которые выпускались 10 лет назад, генератор расположен в месте, где подвергается воздействию внешних факторов, особенно воды. В этом случае треснувший корпус генератора является нормой.
Симптомы поломок – отсутствие зарядки, приглушенное освещение салона. Генератор выдерживает 100 000-200 000 км. Механики не советуют экономить на ремонте этого элемента.
Стартер
Причины неисправности – эксплуатационный износ, а также слишком продолжительное прокручивание, когда двигатель не запускается. Стартеры в автомобилях, оборудованных системой «старт-стоп», усилены, но, с другой стороны, чувствительны к условиям эксплуатации.
Признаки сбоя – после поворота ключа ничего не происходит или слышны только щелчки реле. Может также случиться так, что стартер поворачивает вал, но делает это слишком медленно, и силовой агрегат не запускается. Эксплуатационный ресурс – 150 000-250 000 км. Специалисты рекомендуют не затягивать с ремонтом агрегата.
Амортизаторы
Причины неисправности – механические повреждения, износ, ошибки при установке. Амортизаторы быстрее изнашиваются в автомобилях, которые часто буксируют прицепы или ездят с полной нагрузкой.
Признаки неисправности – протечки/жирные пятна на корпусе амортизатора. Стук при преодолении неровностей. Если на автомобиль установлены амортизаторы с электронной регулировкой силы демпфирования, загорается индикатор. Если изношены верхние опоры стойки МакФерсон, при повороте руля слышен скрип. Амортизаторы проходят от 80 000 до 200 000 км. Механики рекомендуют своевременно менять эти элементы подвески.
Тормозная система
Причины сбоев в работе – износ, перегрев, заклинивший суппорт, посторонние предметы между диском и блоком, неправильная установка, проезд с нагретыми дисками через воду. О проблемах с тормозной системой сообщает увеличенный тормозной путь, биение руля, свист и скрип. Если элементы оснащены датчиками износа, то при появлении неисправностей загорается индикатор.
Средняя долговечность зависит от стиля вождения и от того, ездит машина по городу или по дороге. В среднем тормозная система проходит без сбоев от 50 000 до 150 000 км. Недопустимо ездить с неисправными тормозами, поэтому тут важен своевременный ремонт.
Заключение
Эксплуатационный ресурс основных комплектующих автомобиля зависит в большей степени от особенностей эксплуатации. Важный фактор – качество запчастей. Продлевает ресурс многих конструктивных элементов своевременное проведение технического обслуживания. Но их замены не удастся избежать, вопрос только – когда.
Самые надежные двигатели на вторичке: рейтинг от специалистов
Выбор в пользу того или иного автомобиля на вторичке часто упирается не только в вопросы юридической «чистоты», но и в ресурс основных узлов и агрегатов. И если общее состояние кузова, а также исправность салонного оборудования еще можно оценить самостоятельно при осмотре автомобиля, то разобраться в состоянии технической начинки, в частности силовых агрегатов, без специальной подготовки гораздо сложнее.
По словам Олега Амирова, основателя компании AutoExpert и президента «Союза автоэкспертов и оценщиков», на сегодняшний день тенденции в индустрии таковы, что эффективность ДВС выходит на первый план, а такие качества как безотказность, неприхотливость в обслуживании, высокий ресурс и ремонтопригодность становятся вторичными.
Тем не менее, есть целый ряд двигателей, которые отличаются высокой надежностью. И при самостоятельном подборе подержанного автомобиля к моделям с такими моторами стоит присмотреться в первую очередь. Особенно если из-за ограниченного бюджета приходится выбирать на вторичке варианты с пробегами более 100-150 тыс. км.
Рядные «четверки» до 2 литров
Среди малолитражных бензиновых двигателей рабочим объемом до 2 л, которые применяются на самых популярных моделях B- и С-класса, а также компактных кроссоверах, особое доверие вызывают атмосферные агрегаты Renault.
Одним из наиболее надежных считается мотор K4M рабочим объемом 1.6 л или 1598 куб. см. Этот 16-клапанный двигатель с двумя распределительными валами для впускных и выпускных клапанов производился как с регулятором фаз и выдавал 115 л.с., так и без него, развивая 102 л.с. Мотор обладает высокой надежностью и без серьезных поломок может пробежать до 350-450 тысяч километров.
«Это выносливый мотор с хорошим ресурсом. В его основе: простая конструкция и старые проверенные технологии. Так что при надлежащем обслуживании он прослужит долго», — рассказал Autonews автоэксперт и член «Союза автоэкспертов и оценщиков» Виталий Пуняков.
Этот двигатель ставили на: Renault Logan, Sandero, Duster, Fluence, а также Nissan Almera, Tiida и некоторые другие модели концерна Renault-Nissan.
Еще один надежный вариант — это 1,6-литровый атмосферный мотор CWVA от Volkswagen Group. Двигатель отдачей 110 л.с. пришел на смену прежнему 105-сильному агрегату схожего объема, однако был построен на основе нового блока семейства двигателей EA211, к которому также относится двигатель 1,4 TSI. В отличие от предшественника, он обзавелся ременным приводом вместо цепного, став значительно тише.
«Несмотря на свою технологичность и высокую экономичность, этот мотор достаточно простой по своей конструкции и не боится длительных нагрузок, — отмечает основатель компании AutoExpert и президент «Союза автоэкспертов и оценщиков» Олег Амиров. — При надлежащем обслуживании даже после пробегов в 150–200 тыс. км он едва ли доставит серьезные хлопоты владельцу».
Двигатель CWVA устанавливался и продолжает применяться на большом числе моделей Volkswagen Groupe, однако на нашем рынке среди наиболее популярных машин с таким мотором можно назвать Volkswagen Polo и Jetta, Skoda Rapid и Octavia, а также несколько других соплатформенных моделей.
Среди атмосферных «четверок» объемом 1,8 и 2,0 л также стоит отметить двигатели Toyota, которые используются на моделях Corolla, Avensis, Camry и RAV4.
«Кроме того, достаточно выносливыми агрегатами считаются двухлитровые моторы серии F4R от Renault, которые устанавливаются на Duster, Kaptur и Nissan Terrano, — рассказал независимый автоэксперт Виталий Пуняков. — Их ресурс также может значительно превышать 200 тыс. км пробега».
По словам Пунякова, к этому списку можно также добавить двухлитровый ниссановский агрегат с внутрезаводским индексом MR20DD, который ставился на Qashqai и X-Trail. Он тоже обладает достаточно высоким ресурсом.
Впрочем, все эксперты отмечают, что для любого мотора важно в первую очередь правильное и своевременное обслуживание. И рекомендации для них, в целом, одинаковые: при послегарантийном обслуживании следует сократить межсервисный интервал до 8 000 км, а также использовать качественные масла и расходники.
Бензиновые «шестерки»
Среди шестицилиндровых двигателей эксперты в первую очередь отмечают бензиновые двигатели серии GR от Toyota. По словам Олега Амирова, у них есть некоторые слабые места, но если за ними следить, то ресурс этих моторов значительно превысит порог в 200—250 тыс. км пробега.
В остальном большинство автоэкспертов сходятся во мнении и считают агрегат серии GR одним из самых надежных шестицилиндровых моторов на вторичном авторынке. Этот двигатель можно встретить на разных поколениях Toyota Camry и Highlander, а также на многих моделях Lexus, включая популярный кроссовер RX.
Помимо японского агрегата неплохо себя проявляют и корейские силовые установки. «У концерна Kia-Hyundai тоже есть старый и достаточно прожорливый, но вместе с тем очень надежный бензиновый мотор серии G6D, который стоит на больших седанах и крупных кроссоверах от этих марок, рассказывает Autonews.ru автоэксперт и член «Союза автоэкспертов и оценщиков» Виталий Пуняков. По его словам, с мотором Hyundai схожи по характеристикам также двигатели Nissan серии VQ, которые при повышенном топливном аппетите также отличаются высокой надежностью. Найти его можно под капотом крупных моделей Nissan и Infiniti.
Кроме того, по мнению экспертов, неплохой надежностью обладают рядно-смещенные моторы серии VR6 от VAG, которые ставились на VW Touareg, Passat, Phaeton, а также на некоторые автомобили марок Skoda, Audi и Porsche.
«Каких-то фатальных болячек у этих двигателей нет, однако должное и своевременное обслуживание этих моторов будет не самым дешевым. Но только в этом случае они способны долго не ломаться и радовать своих владельцев» — подвел итог Пуняков.
Крепкие турбодизели и бензиновые V8
Среди дизельных двигателей особым почетом у экспертов по подбору автомобилей с пробегом пользуются моторы серии D4H от Kia-Hyundai, которыми комплектовали кроссоверы Kia Sorento и Hyundai Santa Fe.
«Они отличаются неприхотливостью и высокой надежностью, но вместе с тем нужно внимательно следить за топливной системой этого мотора. Качественное дизельное топливо — залог длительной и беспроблемной эксплуатации этого агрегата», — рассказал Autonews.ru основатель компании AutoExpert и президент «Союза автоэкспертов и оценщиков» Олег Амиров.
Репутация достаточно надежных агрегатов есть также у турбодизелей BMW. Они славятся высокой топливной экономичностью и хорошим ресурсом. Уходящие в прошлое моторы серии N57 объемом 3,0 л еще можно встретить на довольно свежих моделях, но и пришедший ему на смену B47 объемом 2.0 л демонстрирует высокую надежность. Единственный важный нюанс, на котором стоит заострить внимание, заключается в том, что содержать эти моторы не очень-то и дешево.
Также, по словам Олега Амирова, важно понимать, что у всех современных дизельных моторов очень чувствительная топливная аппаратура, и если залить плохую солярку, то каким бы ресурсным и надежным не был мотор, все равно можно попасть на дорогостоящий ремонт.
Впрочем, до сих пор есть агрегаты, для которых качество горючего — все еще не столь критично. Так, эталон надежности — это дизельные моторы V8 серии VD, а также 8-цилиндровые бензиновые двигатели серии UR от Toyota. Если за автомобилями с такими силовыми установками был надлежащий уход, то можно смело покупать такие машины даже с пробегом свыше 200-250 тыс. км. Среди моделей с этими агрегатами значатся внедорожники Toyota Land Cruiser, а также Lexus LS и LX.
Кроме того, практические все американские атмосферники со схемой V8 достаточно неприхотливы и надежны, но с топливной экономичностью у этих моторов дела обстоят не очень. Тем не менее крупные V8 от General Motors под капотами Chevrolet Tahoe и Cadillac Escalade, а также моторы серии HEMI от концерна Chrysler под капотами моделей Jeep и Dodge при достаточно высоком топливом аппетите обладают весьма надежной конструкцией с высоким ресурсом.
Ресурс узлов и агрегатов автомобиля
На начальной стадии создания автомобиля (проектирование и конструирование) оценку его ресурса осуществляют в основном по результатам конструкторских расчетов и статистических данных об его аналогах. Прогнозируемый при этом ресурс является заданной величиной, соответствующей некоторой вероятности, с которой ресурс должен быть реализован в эксплуатации.
В реальных условиях эксплуатации ресурс автомобиля из-за воздействия на него множества случайных факторов варьирует в довольно широких пределах (рис. 1) и характеризуется дифференциальной функцией распределения наработок до предельного состояния f(t). Поэтому на стадии проектирования в качестве прогнозируемого ресурса в технической документации указывается некоторый средний ресурс tср – математическое ожидание наработки автомобиля до предельного состояния Yпр.
Предельного состояния автомобиль достигает в момент пересечения реализацией Y(t) уровня Yпр, устанавливаемого нормативно-технической документацией. Фактические моменты достижения объектами этого состояния могут существенно различаться в зависимости от их индивидуальных свойств и условий эксплуатации. Поэтому ресурс объекта следует считать случайной величиной, он может быть описан только вероятностными моделями. В качестве такой модели обычно используется плотность распределения наработок объекта до предельного состояния. В этом случае теоретическое значение среднего ресурса автомобиля от начала его эксплуатации до его списания может быть определено из выражения
где f(t) – плотность распределения наработки до предельного состояния.
Рис. 1. Графическая интерпретация реализации автомобилем прогнозируемого ресурса
Для некоторых изделий, к которым предъявляются повышенные требования к безотказности, в качестве прогнозируемого ресурса может быть использован гамма-процентный ресурс tγ, т.е. значение ресурса, обеспеченного с заданной вероятностью γ. При известной функции распределения ресурса γ – процентный ресурс находится из выражения
Существенным недостатком использования в качестве прогнозируемого гамма-процентного ресурса является то, что как показывает практика, наработки реальных объектов до предельного состояния значительно выше. В результате при использовании стратегии технического обслуживания и ремонта по наработке приводит к значительному недоиспользованию заложенных в них при проектировании и производстве индивидуальных ресурсов большинства изделий.
В отличие от стадии проектирования, когда прогнозируется ресурс всей генеральной совокупности создаваемых автомобилей, прогнозирование на стадии эксплуатации выполняют для конкретных автотранспортных средств (АТС), их агрегатов и узлов. В этом случае оценивается индивидуальный остаточный ресурс объекта, т.е. возможная продолжительность его эксплуатации от момента контроля технического состояния до достижения им предельного состояния. Отличается он от ресурса тем, что в качестве начала отсчета принимается текущая наработка, до которой объект уже какое-то время эксплуатировался, и часть установленного технической документацией ресурса уже реализовал.
Достижение автомобилем предельного состояния, соответствующего исчерпанию его ресурса, сводится не только к физическому износу. Оно может быть обусловлено также влиянием факторов функционального устаревания, недопустимости дальнейшей эксплуатации по требованиям безопасности, экономичности и эффективности. Поэтому установить точные признаки и параметры, при которых состояние автомобиля следует квалифицировать как предельное, представляет довольно сложную задачу. Обычно основанием для списания автомобилей служит резкое увеличение интенсивности отказов, продолжительности простоев из-за необходимости их устранения, расходов на проведение ремонтных работ.
Для надежного прогнозирования остаточного ресурса автомобиля необходимо выполнить его полнокомплектное техническое диагностирование с использованием соответствующих средств диагностики. Это требует больших затрат, из-за чего в практике технической эксплуатации автотранспортных средств за исключением случаев, когда оцениваются единичные и дорогостоящие автомобили, не находит применения. В условиях реальной эксплуатации АТС при проведении технических обслуживаний и ремонтов чаще всего оценивается остаточный ресурс их узлов, агрегатов и механизмов.
Современные методы прогнозирования технического состояния объектов подразделяются на три основные группы.
1. Методы экспертных оценок, сущность которых сводится к обобщению, статистической обработке и анализу мнений специалистов. Эксперты обосновывают свою точку зрения на собственном опыте, литературных данных, анализе эксплуатационной надежности узлов и механизмов автомобилей и т.д.
2. Методы моделирования, базирующиеся на основных положениях теории подобия, формировании модели изучаемого объекта, проведении экспериментальных исследований и пересчете полученных показателей с модели на натуральный объект.
3. Статистические методы, из которых наиболее широкое распространение получил метод экстраполяции.
Наиболее достоверными при прогнозировании индивидуального остаточного ресурса автомобиля в условиях эксплуатации являются статистические методы, основанные на объективной оценке его технического состояния в текущий момент времени. Процесс прогнозирования с использованием статистических методов предусматривает выполнение следующих этапов:
– оценку технического состояния объекта с помощью диагностического и контрольно-измерительного оборудования;
– разработку аналитического уравнения, описывающего закономерности изменения этого состояния во времени или по наработке;
– экстраполяцию полученного уравнения и определение остаточного ресурса или сроков выполнения очередного контроля технического состояния объекта.
При прогнозировании непосредственно измерить остаточный ресурс объекта практически невозможно. Поэтому необходимо определить аналоговый диагностический параметр или комплекс таких параметров, которые адекватно отражают техническое состояние объекта и реализацию его ресурса по наработке. Для агрегатов автомобиля это могут быть параметры эффективности функционирования (мощность, крутящий момент, расход топлива и др.), геометрические параметры (люфты, зазоры) и параметры сопутствующих процессов (герметичность рабочих объемов, вибрации, физико-химический состав отработавших эксплуатационных материалов и т.д.).
Исчерпание заложенного при проектировании ресурса (наступление предельного состояния) обусловлено постепенным накоплением различных повреждений. Если не учитывать грубые ошибки при проектировании и эксплуатации, наступление предельного состояния автомобилей с некоторой условностью можно отнести к одной из двух групп:
– из-за чрезмерных износов трущихся поверхностей контактирующих деталей;
– из-за постепенного накопления в материалах конструктивных элементов рассеянных повреждений, приводящих к зарождению и развитию микроскопических трещин (усталость).
Развитие таких повреждений в материалах деталей, узлах и агрегатах в зависимости от времени или пробега носит плавный, монотонный характер, приводящий к возникновению так называемых постепенных отказов, поэтому с некоторой вероятностью может быть описано каким-либо аналитическим уравнением. Для постепенных отказов изменение параметра технического состояния конкретного изделия или среднего значения для группы изделий аналитически достаточно хорошо описывается двумя функциями:
где t – наработка изделия; yн – начальное значение параметра технического состояния; a1 – интенсивность изменения параметра технического состояния, зависящая от конструкции и условий эксплуатации; b – показатель степени, характеризующий изменение параметра y от t.
Изменение аналогового диагностического параметра по наработке для большинства узлов и агрегатов автомобиля описывается теми же функциями, что и параметры технического состояния. При прогнозировании остаточного ресурса силовой установки автомобиля, например, изменение диагностического параметра по наработке с достаточной степенью точности может быть описано степенной функцией
где Sн – начальное значение диагностического параметра; υ – интенсивность изменения диагностического параметра по наработке; t – наработка изделия; α – показатель степени, определяющий зависимость диагностического параметра S от наработки t.
Графическая интерпретация этой зависимости представлена на рис. 2.
Рис. 2. Схема определения остаточного ресурса по реализации диагностического параметра: Si, Sн, Sп – текущее, номинальное и предельное значения диагностического параметра; ti, tо, tп – текущий, остаточный и полный ресурсы соответственно
Из приведенной схемы видно, что остаточный ресурс объекта tо представляет собой разность между полным ресурсом tп, который соответствует предельному значению диагностического параметра Sп, и продолжительностью его эксплуатации, предшествующей прогнозируемому периоду ti. Полный tп и остаточный tо ресурсы объекта после наработки t, предшествующей прогнозируемому периоду, при степенной зависимости диагностического параметра по наработке определяются из выражений
где Sн, Sп – номинальное и предельное значения диагностического параметра.
Для узлов и систем автомобиля, обеспечивающих безопасность движения или оказывающих отрицательное влияние на окружающую среду, значения номинального и предельного диагностических параметров устанавливаются нормативно-технической документацией заводов-изготовителей. Это, например, зазоры в различных сопряжениях, люфты, углы установки колес, давление в цилиндрах двигателя в конце такта сжатия и т.д.
Предельные значения диагностических параметров, оценивающих техническое состояние узлов и механизмов, для которых они не установлены документацией завода-изготовителя, определяются с помощью статистического метода. Сущность метода заключается в том, что по результатам обследования представительной партии диагностируемого объекта строится гистограмма распределения оценивающих его значений диагностического параметра, аппроксимирующая ее теоретическая кривая и по заданному уровню вероятности безотказной работы P (0,85 или 0,95) находится его предельный норматив [1, 5].
Номинальное значение диагностического параметра Sн определяет исходное состояние объекта и соответствует новым, технически исправным машинам, агрегатам, узлам. Оно может быть задано техническими условиями (тормозной путь, люфт рулевого колеса, схождение и развал колес и др.) или найдено как средняя величина для данной совокупности объектов. Значения показателя α определяются опытным путем для различных сопряжений механизмов на основе обработки статистического материала и представляют собой некоторые усредненные величины для построения функции изменения диагностического параметра по наработке.
Определение остаточного ресурса рассмотрим на примере двигателя ЗМЗ-4063.10. Для оценки его технического состояния были выбраны следующие диагностические параметры: давление в конце такта сжатия; значение относительных утечек воздуха при положении поршня в ВМТ; расход картерных газов при 4000 мин‒1; значение давления в главной масляной магистрали. Использование других диагностических параметров приводит к значительному усложнению процесса диагностирования.
Нормативные значения параметров диагностирования технического состояния ЦПГ и показателя α для этих параметров
