Теория надежности автомобилей

Теория надежности автомобилей

Основные понятия и определения. Качеством любой машины, в том числе и автомобиля, называют совокупность свойств, определяющих степень пригодности ее для использования по назначению. Качество автомобиля обусловливается такими свойствами, как динамичность, топливная экономичность, управляемость, проходимость, приспособленность к техническому обслуживанию и ремонту.

В зависимости от типа и назначения автомобиля, конкретных условий эксплуатации требования к его свойствам не одинаковы и могут изменяться в широких пределах. Возможность реализации свойств, заложенных в конструкцию любого автомобиля, в большой степени определяется его надежностью. Надежность является одним из важнейших свойств автомобиля, от которой зависит эффективность использования автомобиля по назначению.

Надежность автомобиля — свойство выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого времени или требуемой наработки. Наработка автомобиля (объем работы) обычно измеряется в километрах пробега или тонно-километрах. В отдельных случаях наработка автомобиля может измеряться в часах. В дальнейшем под термином наработка мы будем понимать пробег автомобиля в километрах. Следовательно, надежность — это мера способности автомобиля работать без поломок и преждевременного износа деталей, нарушения регулировок механизмов и систему. е. работать без остановок по техническим неисправностям.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Надежность автомобиля в широком смысле обусловливается его безотказностью, ремонтопригодностью, сохраняемостью, а также долговечностью его агрегатов, узлов и деталей.

Безотказность автомобиля — свойство сохранять работоспособность в течение некоторого пробега без вынужденных перерывов. Показателями безотказности автомобиля могут служить, например, вероятность безотказной работы, наработки на отказ, параметр потока отказов, коэффициент готовности.

Автомобиль является восстанавливаемой системой, может многократно подвергаться различным видам технического обслуживания и ремонтам, т. е. он ремонтопригодный.

Ремонтопригодность — свойство, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технических обслуживаний и ремонтов. В зависимости от уровня ремонтопригодности автомобиля изменяется продолжительность простоя при техническом обслуживании и ремонте, а также трудоемкость этих работ. Показателями ремонтопригодности автомобиля могут служить, например, вероятность выполнения ремонта в заданное время, удельная трудоемкость и средняя стоимость технического обслуживания.

Сохраняемость — свойство автомобиля сохранять обусловленные эксплуатационные показатели в течение и после срока хранения и транспортирования, установленного в технической документации. Сохраняемостью определяются целесообразные сроки хранения и консервации автомобилей, а также допустимые расстояния (время) транспортирования, после которых автомобиль остается пригодным к дальнейшей эксплуатации без ремонта. Показателем сохраняемости может служить, например, средний срок сохранности.

Сохраняемость автомобиля зависит от качества его изготовления, интенсивности протекания в его элементах необратимых процессов (старения, коррозии), внешних факторов (температуры и влажности воздуха, агрессивности среды, солнечной радиации). На срок сохраняемости большое влияние оказывает качество консервации и обслуживания автомобиля в процессе хранения, а также свойство применяемых эксплуатационных материалов.

Долговечность автомобиля — свойство сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технических обслуживаний и ремонтов. Предельное состояние автомобиля может определяться по износу его базовых и основных деталей, по условиям безопасности движения, по изменению эксплуатационных свойств и оговаривается в технической документации. Наиболее часто предельное состояние автомобиля определяют по экономическим показателям.

Показателями долговечности автомобиля могут служить, например, ресурс (пробег автомобиля или его агрегата до предельного состояния, оговоренного в технической документации) или срок службы (календарная продолжительность эксплуатации автомобиля до предельного состояния, оговоренного в технической документации). В практике эксплуатации автомобилей основным показателем долговечности автомобиля (агрегата) принимают средний пробег до первого капитального ремонта. В этом случае очень важно точно оговорить понятие «капитальный ремонт» применительно к автомобилю или агрегату (узлу).

Работоспособность автомобиля — состояние, при котором он может выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации.

Надежность автомобиля закладывается при его проектировании и доводке опытного образца, обеспечивается в процессе производства и как одно из важнейших эксплуатационных свойств проявляется и поддерживается в процессе эксплуатации. Исходя из этого, следует рассматривать конструктивную, производственную и эксплуатационную надежность автомобиля. По мере развития и совершенствования методов расчетов, конструирования и технологии производства автомобилей, внедрения научно обоснованных методов технической эксплуатации, эксплуатационная надежность автомобиля по своему уровню будет приближаться к конструктивной надежности.

Надежность автомобиля не остается постоянной в течение всего срока службы. По мере изнашивания деталей, накопления в них необратимых процессов (усталостных явлений, износа, коррозии) увеличивается вероятность появления неисправностей и отказов. Новые автомобили всегда имеют более высокую надежность по сравнению с автомобилями, имеющими большой пробег или прошедшими капитальный ремонт.

Основная задача рациональной технической эксплуатации автомобиля заключается прежде всего в том, чтобы как можно дольше сохранить заложенную в нем надежность.

Фундаментальным понятием в теории надежности является понятие отказа.

Отказ автомобиля —это событие, заключающееся в нарушении работоспособности. Отказ может произойти вследствие разрушения, деформации или износа деталей, нарушения регулировок механизмов или систем, прекращения подачи топлива, смазки или такого изменения рабочих характеристик автомобиля (потеря мощности, перерасход смазки, большой тормозной путь и др.) или его элементов, когда они выходят за пределы допустимых норм, оговоренных техническими условиями.

Необходимо различать также понятие неисправность автомобиля (или его элемента) — состояние, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований технической документации. Различают неисправности, не приводящие к отказам (разрушение окраски кузова автомобиля, вмятины в кабине и другие), и неисправности (и их сочетания), вызывающие отказы.

Для того чтобы точно определить понятие отказ и зафиксировать все случаи отказов, необходимо точно сформулировать понятие нормального функционирования автомобиля (обусловить пределы допустимого изменения рабочих характеристик автомобиля в целом и его отдельных элементов с учетом требований эксплуатации).

В зависимости от поставленной исследователем задачи отказы автомобиля можно классифицировать по различным признакам. Для анализа физической природы отказов, их взаимосвязи для разработки мер по их прогнозированию отказы целесообразно классифицировать по следующим признакам: по их взаимосвязи — на зависимые, т. е. возникшие в результате отказа других элементов, и независимые. При анализе эксплуатационной надежности автомобиля главное внимание следует уделять первопричинам, обусловливающим возникновение зависимых отказов. Поток зависимых отказов в процессе эксплуатации свидетельствует о несовершенстве выбранной структурной схемы сложных элементов автомобиля.

По последствиям отказы делятся на опасные и безопасные. Опасные отказы — это такие, возникновение которых представляет опасность для жизни или здоровья людей, обслуживающих или пользующихся автомобилем. Опасные отказы могут возникать в механизмах управления автомобиля (рулевом управлении, тормозах).

По характеру изменения состояния автомобиля (агрегата, механизма) отказы могут быть внезапные или постепенные. Такое деление отказов является условным. Внезапные отказы в большинстве случаев являются следствием постепенного качественного изменения физико-механических свойств материалов, но скрытого от наблюдателя до момента внешнего их проявления.

Для разработки мероприятий по повышению надежности автомобилей важное значение имеет классификация отказов по причинам их возникновения. По этой классификации отказы делятся на конструкционные, технологические, эксплуатационные и износные, обусловленные старением элементов.

Конструкционные отказы обусловливаются несовершенными методами конструирования автомобиля или его элементов, ошибками и просчетами, допущенными конструктором. Эти отказы могут появляться, когда не учитываются «пиковые» (случайные) нагрузки, величина которых значительно превышает эксплуатационные нагрузки, на которые рассчитан автомобиль. Проявляются конструкционные отказы преимущественно в первые периоды эксплуатации автомобиля, однако они могут возникнуть и на более поздней стадии эксплуатации. Характерной особенностью этих отказов является то, что они присущи по месту и времени всем экземплярам данной системы (элемента).

Технологические отказы имеют в своей основе неправильно назначенные технологические процессы изготовления деталей или являются следствием нарушения принятой технологии сборки, регулировки, приработки или испытания автомобиля (агрегатов) неправильно выбранные материалы, нестабильность их свойств. Они проявляются на самой ранней стадии эксплуатации автомобиля.

Эксплуатационные отказы возникают в случае нарушения установленных правил технической эксплуатации автомобиля, а также при несоответствии конструкции автомобиля условиям внешней среды и заданным режимам работы.

Износные отказы обусловлены старением системы и возникают в результате постепенного накапливания в элементах необратимых изменений (рекристаллизация металла, коррозия, усталостные явления, изменения формы деталей и т. д.). Износные отказы возникают вследствие совместного действия нескольких причин, поэтому важно установить главную причину возникновения отказа и устранить ее.

Если при испытании новой машины произошел отказ, следовательно, на стадии проектирования уровень прочности не был скоординирован с уровнем нагрузки. Поэтому нужно хорошо знать внешние условия работы машины, нагрузки, воспринимаемые машиной, амплитуды их рассеивания и пр. При таком подходе к пониманию отказов надежность можно определить как свойство машины (элемента) непрерывно сохранять работоспособность в определенных условиях эксплуатации в течение заданного периода времени.

Надежность автомобиля оценивается вероятностными, численными характеристиками, которые могут быть получены на основании математической обработки достаточной статистической информации.

Теория надежности автомобиля является разделом общей теории надежности машин и развивается на базе теории вероятностей и математической статистики, В ряде разделов теории надежности широкое применение получают методы теории информации, теории массового обслуживания, линейного и нелинейного программирования и др.

«При решении задач теория надежности использует результаты исследований физических и химических процессов, лежащих в основе явлений, связанных с потерей качества».

Непрерывное совершенствование техники, усложнение функций, выполняемых машинами и техническими системами, ведет к усложнению и самих машин. Чем сложнее машина, тем, при прочих равных условиях, она менее надежна. Для снятия этого противоречия в теории надежности разрабатываются методы создания надежных машин и систем путем разервирования, выбора оптимальной структурной и функциональной схем, рациональных методов и приемов технической эксплуатации и ремонта.

Применительно к автомобилю задачи теории надежности состоят в том, чтобы устанавливать и изучать количественные характеристики надежности, закономерности возникновения отказов, методы анализа и прогнозирования отказов, методику испытания и математической обработки статистических показателен.

Для специалистов, занимающихся технической эксплуатацией автомобиля, теория надежности дает методы, позволяющие определять вероятность безотказной работы автомобиля в заданном интервале пробега, научно обосновывать оптимальные режимы технического обслуживания, рассчитывать оптимальную потребность в запасных частях и ремонтно-технических средствах для поддержания надежности автомобилей на заданном уровне, нормировать и управлять межремонтными пробегами.

Основные показатели, характеризующие надежность автомобиля. Надежность автомобиля зависит от большого количества конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов и поэтому не может быть оценена однозначно. Для оценки надежности автомобиля применяют систему показателей (критериев), позволяющих оценивать надежность всего автомобиля или его элементов в численных значениях. Критерии надежности могут оцениваться теоретическими (точными) и статистическими (приближенными) уравнениями.

Неизбежные колебания качества материалов, производственных факторов и условий эксплуатации приводят к разбросу свойств, характеризующих надежность автомобиля. Вследствие этого критерии надежности рассматривают как вероятностные статистические величины, основанные на достаточной информации. Надежность автомобиля в.значительной степени зависит от комплекса условий эксплуатации, поэтому численные значения критериев надежности имеют смысл лишь в том случае, когда они определены для конкретных (оговоренных) условий эксплуатации.

При рассмотрении вопросов надежности автомобиля будем пользоваться терминами «элемент» и «система». Под словом «элемент» будем понимать не только неразложимую часть системы (деталь), но и любое устройство (узел, агрегат), надежность которого исследуется независимо от надежности составляющих его частей. Автомобиль можно рассматривать как систему, состоящую из отдельных элементов (деталь, узел, агрегат). В то же время агрегат можно рассматривать как систему, состоящую из узлов и деталей.

Все элементы автомобиля разделяют на два класса:
— ремонтируемые (восстанавливаемые), работоспособность которых восстанавливается после возникновения отказов;
— перемонтируемые (невосстанавливаемые), работоспособность которых после возникновения отказа не может быть восстановлена.

Типичными неремонтируемыми деталями автомобиля являются поршневые кольца, тонкостенные вкладыши коленчатого вала, пружины клапанов, детали подвески, фрикционные накладки тормозов и сцепления, подшипники качения, прецизионные детали топливной аппаратуры дизелей, запальные свечи, медно-асбестовые и резиновые прокладки и др

Типичными ремонтируемыми деталями автомобиля можно назвать блок и гильзы цилиндров, коленчатый вал, направляющие втулки клапанов, клапаны, тормозные барабаны, балку передней оси, раму и др.

В зависимости от класса элемента к нему могут применяться те или иные критерии надежности. Игнорирование этого положения может привести к серьезным ошибкам в оценке надежности.

Наработка автомобиля до отказа (в часах или километрах пробега) является случайной непрерывной величиной. В то же время количество отказов автомобиля за фиксированный действительный пробег является случайной дискретной (прерывной) величиной.

Исчерпывающей характеристикой случайной величины является закон распределения, устанавливающий связь между возможными ее значениями и соответствующими им вероятностями.

Для дискретной случайной величины закон распределения задается в. виде ряда распределения. Универсальной характеристикой как дискретных, так и непрерывных случайных величин является функция распределения.

Определение среднего ресурса ремонтируемого элемента автомобиля и средней наработки до первого отказа производится по таким же уравнениям, как и для неремонтируемых элементов.

Кроме перечисленных показателей надежности, могут применяться и другие — в зависимости от поставленной задачи, от устройства и назначения элемента.

Для оценки ремонтопригодности автомобиля принимают такие показатели, как удельные трудовые затраты, связанные с устранением отказов (т. е. затраты, отнесенные к километрам пробега автомобиля), удельные стоимостные затраты (расход запасных частей и материалов на километр пробега) и др.

Надежность автомобиля и ее основные характеристики

Надежность автомобиля — это свойство автомобиля выполнять заданные функции, сохраняя значения установленных эксплу­атационных показателей в пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения автомобиля и условий его эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в отдельности или определенное сочетание этих свойств как для автомобиля, так и для его агрегатов (систем, узлов и деталей), направленным на выполнение автомобилем рабочих функций с установленными показателями в течение ресурса до капитального ремонта.

Надежность автомобиля не остается постоянной в течение всего срока его службы. По мере изнашивания деталей, механизмов и агрегатов надежность уменьшается, так как вероятность выхода из строя деталей увеличивается. Новые автомобили всегда более надежны по сравнению с автомобилями, имеющими большой пробег или прошедшими капитальный ремонт. Следовательно, заданная степень надежности автомобиля рассматривается в связи с опреде­ленным пробегом. Надежность зависит также и от того, в каких условиях работает автомобиль.

При работе, например, на дорогах с твердым усовершенствован­ным покрытием надежность автомобиля больше, чем при работе по бездорожью. Надежность летом всегда выше, чем зимой, при прочих равных условиях. Поэтому, понятие «надежность автомобиля» тесно увязывается с условиями его эксплуатации. Надежность агрегатов и узлов определяется главным образом долговечностью деталей. Поэтому прежде всего необходимо широкое экспериментальное исследование, выявляющее детали, критические по надежности.

Современная наука и техника в области автомобилестроения позволяют обеспечивать ресурс основных агрегатов, в том числе двигателя до капитального ремонта и более, намного увеличивать наработку на отказ других агрегатов и механизмов. Повышение надежности автомобилей, обеспечение удобного доступа к обслужи­ваемым агрегатам и узлам, их совершенствование для облегчения обслуживания и ремонта, уменьшение количества точек смазки, увеличение периодичности технического обслуживания позволяют сократить простои автомобилей в техническом обслуживании и ремонте и тем самым повысить их производительность.

Читайте также:  Советы автомобилистам

Автомобиль, как правило, рассчитывается на длительную работу. Разностойкость сопряжений агрегатов автомобиля требует периоди­ческих остановок для его обслуживания и замены наименее стойких деталей. Поэтому необходимо стремиться к тому, чтобы эти остановки были реже и требовали минимальных трудовых и матери­альных затрат. Следовательно, надежность должна содержать не только вероятность безотказной работы в течение заданного времени, но и показатели, характеризующие выполнение работ по техниче­скому обслуживанию и ремонту в кратчайшие сроки с минимальными трудовыми и материальными затратами.

Уменьшить объем работ по техническому обслуживанию и ремонту и их трудоемкость можно либо за счет увеличения долго­вечности деталей, либо за счет приспособления конструкции автомобиля и его агрегатов к быстрой замене износившихся сопря­жений и узлов, т. е. за счет улучшения ремонтопригодности, либо за счет одновременного улучшения показателей долговечности и ремонтопригодности.

Долговечность деталей, узлов и агрегатов и ремонтопригодность конструкции автомобиля — это два мощных рычага, с помощью которых можно повысить его надежность на стадии проектирования и в процессе модернизации.

Проблема надежности обеспечивается на четырех основных этапах:

  • определение исходных требований к качеству новой модели с учетом уровня современной техники, имеющихся аналогов, конъюнктуры рынка и интересов потребителей
  • проектирование, т. е. разработка конструкторской документации, выполнение комплекс­ных стендовых и дорожных испытаний
  • производство
  • работа с потребителями (сбор информации о всех отказах и неисправностях, возникающих в процессе эксплуатации, упрощение и снижение трудоемкости технического обслуживания и ремонтных работ, обеспечение запасными частями)

При конструировании автомобилей должно соблюдаться правило, чем меньше ожидаемая долговечность той или иной детали сопряжения, тем большей ремонтопригодностью должна обладать конструкция автомобиля. Поэтому надежность автомобиля — кате­гория не только техническая, но и экономическая. Она должна отражать затраты общественно необходимого труда на создание автомобиля и поддержание его в работоспособном состоянии в процессе эксплуатации. Надежность зависит прежде всего от уровня технического оснащения завода-изготовителя, заводов — пocпоставщиков сырья, качества материалов, полуфабрикатов и готовых деталей. Решение сложных проблем надежности современных автомобилей невозможно без глубокого теоретического изучения физико-химических процессов, вызывающих износ и поломку деталей, и разработки на этой базе соответствующих практических рекомендации по конструированию, производству и эксплуатации автомобилей.

Принятые на серийное производство автомобили в течение всего времени нахождения их на производстве подвергаются заводами-изготовителями конструктивному улучшению с целью повышения качества и эксплуатационных показателей. Качество изготовления автомобиля определяется техническим и технологическим уровнями производства, квалификацией персонала, применяемыми материалами и уровнем организационно-управленческого регулирования производства. В условиях серийного и массового производства из­готовить бездефектные автомобили практически невозможно, потому что всегда имеются случайные факторы, которые являются причиной появления дефектов. Такими факторами могут быть погрешности технологического оборудования, инструмента, приспособлений, режимов обработки, материалов (например, неоднородность структу­ры), настройки измерительных средств. Таким образом, дефекты и неисправности новых автомобилей — объективная закономерность их производства. Проведение же сплошного контроля качества автомобилей, сходящих с конвейера заводов, практически невозможно и экономически нецелесообразно. Поэтому для определения показателей надежности необходимо осуществлять систематическое наблюдение за работой автомобилей в различных условиях эксплуа­тации в течение всего гарантийного и межремонтного пробегов. В этих целях, а также для отработки обоснованных нормативов по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей, наиболее по­лноотвечающих условиям эксплуатации в различных географиче­ских и климатических зонах страны, организуется опытная эксплуатация автомобилей.

Термины надежности

Исправность — это состояние автомобиля, при котором он соответствует всем тех­ническим требованиям, установленным нормативно-технической до­кументацией как в отношении основных параметров, характери­зующих нормальное выполнение заданных функций, так ив отношении второстепенных параметров, характеризующих внешний вид, удобство эксплуатации и т. д.

Неисправность — это состояние автомобиля, при котором он в данный момент времени не удовлетворяет хотя бы одному из тре­бований, установленных нормативно-технической документацией.

Работоспособность — это состояние автомобиля, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией.

Значит, между работоспособностью и исправностью существует очень важное различие: исправность предполагает, что выполняются все требования, относящиеся как к основным, так и к второстепенным параметрам, установленным нормативно-технической документацией. Работоспособность характеризует только требования, относящиеся к основным параметрам. Требования, относящиеся к второстепенным параметрам, могут не выполняться. Так, например, автомобиль остается работоспособным, когда у него повреждены лакокрасочные или антикоррозионные покрытия, сгорела лампочка освещения щитка приборов и т.д.

Отказ и его виды

Отказ автомобиля можно также определить как полную или частичную утрату им работоспособности.

Полный отказ — это отказ, лишающий автомобиль подвижности.

Частичный отказ — это снижение эксплуатационных качества автомобиля.

Неисправности, устраняемые водителем в пути с помощью ин­дивидуального комплекта ЗИП и за время проведения ежедневного технического обслуживания, и неисправности, не влияющие на ра­ботоспособность автомобиля, в отказы не включаются.

В зависимости от причины появления отказы подразделяются на заводские и эксплуатационные.

Заводские отказы — это отказы, появившиеся по вине завода — изготовителя автомобиля. Они подразделяются на конструктивные и производственные.

Эксплуатационные отказы — это отказы, обусловленные нарушением правил эксплуатации и внешними воздействиями, не свойст­венными нормальной эксплуатации. Эксплуатационные отказы и неисправности при оценке надежности автомобиля не учитываются.

Отказы и неисправности, учитываемые при оценке надежности автомобиля, могут значительно отличаться по степени влияния на его работоспособность и сложности их устранения. Поэтому необходимо их классифицировать и по этим признакам.

По признаку «степень влияния на работоспособность» отказы и неисправности распределяются на три группы:

  • лишающие автомобиль подвижности
  • снижающие эксплуатационные качества
  • не влияющие на работоспособность автомобиля

К группе лишающих автомобиль подвижности относятся отказы, без устранения которых дальнейшее его использование невозможно (отсутствие подачи топлива, поломка буксирного крюка тягача и др.) или недопустимо (отсутствие давления в системе смазки двигателя, отказ тормозов и т. п.).

Неисправности этой группы являются полными отказами автомобиля. Их появление вызывает необходимость восстанавливать автомобиль на месте выхода из строя или буксировать в автотранс­портное предприятие.

К группе отказов, снижающих эксплуатационные качества, относятся отказы и неисправности, ухудшающие такие показатели, как время подготовки к движению, средняя скорость движения, грузоподъемность, проходимость, расход ГСМ и т. д., но допускающие использование автомобиля по назначению в течение некоторого времени.

К группе неисправностей, не влияющих на работоспособность, относятся неисправности, не ухудшающие основные характеристики автомобиля, не создающие неудобства при его эксплуатации и ус­транение которых может быть отложено до очередного номерного технического обслуживания (незначительные подтекания смазочного материала через уплотнения, трещины элементов облицовки, от­слоение лакокрасочных покрытий и т. п.).

Отказы как случайные события могут быть независимыми и зависимыми. Независимый отказ — это отказ, который не приводит к отказу других элементов автомобиля. Отказ, проявившийся в результате отказа других элементов, называется зависимым. Отказ может быть внезапным, если повреждения агрегатов автомобиля наступают мгновенно, и постепенным, в результате длительного, постепенного изменения параметров элементов (усталость металла, изнашивание поверхности и пр.).

Характеристики надежности

Сравнение надежности новых и капитально отремонтированных автомобилей, работающих в одинаковых условиях, может дать объективную оценку качества ремонта.

Количественные характеристики надежности одномарочных ав­томобилей, полученные различными автотранспортными предприя­тиями, но работающих в одинаковых условиях, являются достаточно точными характеристиками уровня технической эксплуатации автомобилей в конкретном автотранспортном предприятии.

Анализ характеристик надежности автомобилей позволяет выя­вить узкие места в организации и технологии технического обслу­живания и ремонта. Эти данные могут быть использованы для обоснованных заявок на запасные части и материалы.

Для характеристики надежности автомобиля в зависимости от конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов принимают систему критериев, позволяющих оценивать надежность всего автомобиля или отдельных его элементов в числовых пока­зателях. Только в этом случае можно сравнивать надежность различных марок и моделей автомобилей и вести работу по повышению их надежности.

Для обеспечения надежности автомобилей необходимо, чтобы показатели надежности задавались в техническом задании на про­ектирование и контролировались при разработке конструкции, из­готовлении и эксплуатации. Следовательно, для каждого типа автомобилей в зависимости от условий их эксплуатации должны уста­навливаться некоторая совокупность показателей надежности, значения и методы их количественной оценки.

Надежность автомобиля характеризуется четырьмя свойствами:

  • безотказностью
  • ремонтопригодностью
  • долговечностью
  • сохраняемостью

Безотказность — свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Количественно оно оценивается вероятностью безотказной работы, средней наработкой до отказа, интенсивностью отказов, средней наработкой на отказ и параметром потока отказов.

Ремонтопригодность — свойство автомобиля, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстанов­лению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Количественно оно оценивается средним временем восстановле­ния, средней удельной трудоемкостью технического обслуживания и текущего ремонта, вероятностью восстановления работоспособности в заданное коэффициентом готовности, коэффициентом технического использования время и коэффициентом сложности отказов.

При сравнительной оценке различных типов автомобилей необходимо иметь в виду, что время их простоя в связи с проведением технического обслуживания или ремонта зависит от уровня орга­низации этих работ, их технического оснащения, квалификации персонала и ряда других факторов эксплуатационного характера.

Долговечность — свойство автомобиля сохранять работоспособ­ное состояние до наступления предельного состояния при установ­ленной системе технического обслуживания и ремонта.

Безотказность и долговечность — свойства автомобиля сохранять работоспособное состояние. Но безотказность — свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособное состояние, а долговеч­ность — свойство автомобиля длительно сохранять работоспособное состояние с необходимыми перерывами для технического обслужи­вания и ремонта.

Определение долговечности автомобилей, агрегатов, деталей должно осуществляться на стадии проектирования одновременно с оп­ределением эксплуатационных затрат на их техническое содержание.

Количественно долговечность оценивается средним ресурсом автомобиля до капитального ремонта, средней наработкой на отказ автомобиля за пробег до капитального ремонта, средней наработкой до капитального ремонта основного агрегата, гамма-процентным ресурсом.

Каждая новая модель автомобиля должна быть более совершенной по сравнению с предыдущей и соответствовать лучшим мировым образцам. Совершенство в данном случае определяется снижением суммарных удельных затрат на изготовление и техническое содер­жание, а также структурой этих затрат, т. е. возможным снижением доли затрат в эксплуатации. Одновременно определяются показатели долговечности, которые имеют, как правило, тенденцию к увеличению.

Долговечность автомобилей повышается в результате совершен­ствования их конструкции, технологии изготовления и улучшения организации технической эксплуатации.

Сохраняемость — свойство автомобиля сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортирования.

Основным показателем сохраняемости автомобилей должна быть вероятность сохранения безотказности. Этот показатель характеризует готовность автомобилей к немедленному выполнению транс­портной работы после определенного срока хранения.

Показателем сохраняемости является также средний срок сохра­няемости автомобилей при длительном хранении.

Перечисленные свойства отражают потенциальные возможности конструкции автомобиля. Они формируются при проектировании и производстве, являются внутренними причинами, от которых зависит степень надежности автомобиля.

Топ-5 самых надежных автомобилей — мы учли всё!

Какие автомобили из числа продающихся на российском рынке самые надежные? Никаких домыслов — только чистая статистика.

У каждого из нас свой рейтинг надежности, основанный на личном опыте, рассказах родственников-друзей-знакомых, прочитанном и увиденном в интернете. Кто-то уверен, что самые надежные — японские машины, другой убеждает, что «японцы», напротив, сдали позиции и сейчас «рулят корейцы», а над ними посмеивается «эксперт», считающий, что лучше «немцев» ничего не было, нет и не будет. После недолгого раздумья каждый назовет «самую надежную» марку. А напрягшись — еще и модель.

Однако все это — лишь личное мнение. Более авторитетное мнение — это страховые и статистические агентства, крупные автоиздания, изучающие надежность автомобилей по собственным методикам и регулярно публикующие отчеты в виде рейтингов. Наиболее популярные — TÜV Report; DEKRA Used Car Report; ADAC Car Reliability Ratings; Warranty Direct Reliability Index. Top-100 UK Cars; Consumer Reports: 10 Most Reliable Cars; Consumer Reports: 30 Best Used Cars; J.D. Power and Associates Dependability Study. Это германские, британские и американские источники.

Составители рейтингов не только опрашивают владельцев автомобилей разных лет выпуска, но и анализируют отзывные кампании, страховые случаи, сервисную историю каждой машины. Например, германская ассоциация технического надзора (TUV) год за годом собирает данные по десяти миллионам автомобилей, и каждая машина оценивается по сотне параметров. У другой германской инспекции автомобилей (DEKRA) выборка в полтора раза больше. В автомобильном клубе ADAC 18 миллионов членов из разных стран Европы. Это огромный массив данных, который позволяет выявить, кроме всего прочего, реальный процент поломок (неисправностей).

Приходится сопоставлять доступные рейтинги и исключать модели, не продающиеся в России. Оставшиеся можно по пальцам пересчитать — поэтому мы и не делим их на классы. Да, понятно, что некоторые из них отличаются от европейских и тем более американских версий, так что говорим об общем уровне надежности, независимо от места производства и рынка.

Мы учитываем, что у нас, в России, особенные условия эксплуатации. И мы помним слова Уинстона Черчилля о трех видах лжи (ложь, наглая ложь и статистика). Поэтому полученный рейтинг носит не только информационный, но и развлекательный характер.

Надёжность — свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования (www.wikipedia.org)

5-е и 4-е места. Honda CR-V и Toyota RAV4

Японские кроссоверы — лучший ответ «диванным экспертам», уверяющим, что «японки уже не те». Вечные конкуренты Honda CR-V и Toyota RAV4 неизменно занимают неплохие места в рейтингах надежности — обычно не среди лидеров, а где-то в серединке. Так, в свежем рейтинге TUV Honda CR-V стоит на 21-м месте с 4% поломок на 43 тысячи километров. У Toyota RAV4 точно такой же процент поломок на 35 тысяч, и кроссовер находится на 23-й строчке. В британском рейтинге Top 100 UK Cars обе модели фигурируют в середине рейтинга, и здесь у Honda CR-V уровень надежности выше, чем у Toyota RAV4.

А в рейтинге What Car? в классе SUV эти конкуренты, напротив, вышли в лидеры, поменявшись местами. На первом месте — RAV4 c 99,5% надежности, на втором — бензиновый CR-V 2012–2018 годов с 98,7%. В любом случае и тот, и другой достойны внимания в качестве кандидатов на приобретение. А чтобы не разочароваться во всех рейтингах надежности разом, не поскупитесь на тщательную всестороннюю диагностику приглянувшегося автомобиля.

3-е место. Audi Q3

В рейтинге TUV кроссовер Audi занимает пятую строчку с удивительно низким процентом поломок — 2,9% на 44 тысячи км. В прошлом году модель Q3 была первой в рейтинге J.D.Power and Associates в классе компактных премиальных кроссоверов. Это делает Q3 привлекательной покупкой (если у вас есть минимум 2,3 миллиона на такой автомобиль). Неплохие позиции Audi Q3 занимает и в рейтинге What Car? — третье место в классе семейных SUV. Но здесь требуется уточнение: речь об автомобилях с бензиновыми двигателями. Вариант с дизелем оказался лишь на 15-м месте. Впрочем, это у нас и так экзотика.

Читайте также:  Технические характеристики автоматических коробок передач

2-е место. Lexus GX

Долгожитель рейтингов надежности — среднеразмерный премиальный внедорожник Lexus GX, «брат» Toyota Land Cruiser Prado с бензиновым V8. Его называют лидером и J.D. Power and Associates, и Consumer Reports, отмечая, что он заметно опережает ближайших конкурентов. Да и сама марка лидирует в американских рейтингах надежности девятый год подряд. Кстати, в актуальном рейтинге J.D. Power за ней следует Porsche. А в том же классе за GX идет RX. Еще один Lexus, ES, лидирует среди компактных премиальных автомобилей.

Увы, в нашей стране внедорожник с почти 300-сильным двигателем, с ценой под 5 миллионов, мало кому по карману. А те, кто ездят на таких в России, скорее всего, подтвердят слова американских коллег. Интересно, окажется ли столь же надежным новое поколение внедорожника, которое недавно начали продавать в России? Как говорится, время покажет. Скорее всего — да, так как основные агрегаты у автомобиля остались теми же.

1-е место. Porsche 911

В рейтинге TUV германский спорткар занимает первую строчку с 2,5% поломок при среднем пробеге в 26 тысяч километров. Да, немного для трех лет. Но, во-первых, мало кто даже в Германии ездит на Porsche ежедневно, а во-вторых, 911-е приобретают явно не для «овощной» езды, и при такой нагрузке пробег можно смело умножать втрое.

Что особенно важно: 911-й занимает первые строчки рейтингов надежности далеко не первый год. Но еще важнее то, что эта модель лидирует в рейтинге и среди более возрастных машин: от 4 до 5 лет, от 6 до 7 лет, от 8 до 9 лет, от 10 до 11 лет. Так что если когда-нибудь накопите на такой Порше, покупайте его хоть десятилетним. Тем более что владельцы этой модели практически никогда не экономят на техобслуживании — что также положительно влияет на рейтинг надежности. Вернее — является залогом лидирующих позиций, наряду с качеством комплектующих, сборки, и после инженерных решений, обеспечивающих надежность.

А в рейтинге Top 100 UK Cars Porsche 911 997 заслужил низкую оценку — из-за стоимости ремонта, которая, как считают англичане, влияет на восприятие автомобиля в качестве надежного или ненадежного. И часто ломающийся, но простой и дешевый в ремонте автомобиль может казаться достаточно надежным — то есть долго сохраняющим свои свойства, главное из которых — способность ездить. Как говорится, у каждого своя правда.

  • Все, что нужно знать про отзывные кампании, собрано тут.

Тема 1.1 НАДЕЖНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

Раздел 1 ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ПОДВИЖНОГО СОСТАВА АВТОМОБИЛЬНОГО ТРАНСПОРТА

Тема 1.1 НАДЕЖНОСТЬ АВТОМОБИЛЯ

1.1.1 Понятие «надежность» в технике

Теория надежности автомобилей является составной частью общей теории надежности техники и основывается на следую­щем положении: для любого технического объекта надеж­ность — свойство данного объекта выполнять заданные ему функции, сохраняя при этом свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого промежутка времени или требуемой наработки.

Надежность автомобиля — свойство сохранять в течение требуемого времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих его способность выполнять необ­ходимые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспорти­рования.

Надежность является комплексным свойством и включает в себя безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохра­няемость.

Безотказность — свойство автомобиля и его составных частей сохранять работоспособность в течение определенного времени или пробега без вынужденных перерывов в заданных условиях эксплуатации.

К основным показателям безотказности относится вероят­ность безотказной работы — вероятность того, что в пределах за­данной наработки не возникнет отказ.

Наработка — объем выполненной автомобилем работы, вы­ражаемый в километрах (пробега) или продолжительность его работы, измеряемая в часах.

Средняя наработка до отказа — математическое ожидание на­работки автомобиля до первого отказа.

Гамма — процентная наработка до отказа — наработка, в те­чение которой отказ автомобиля или его составной части не воз­никнет с заданной вероятностью, выраженной в процентах.

Средняя наработка на отказ — отношение наработки к мате­матическому ожиданию числа его отказов в течение этой нара­ботки.

Долговечность — свойство автомобиля сохранять работоспо­собность до наступления предельного состояния при установ­ленной системе технического обслуживания и ремонта.

Исправность — состояние автомобиля, при котором его пара­метры соответствуют всем техническим требованиям и автомо­биль не имеет отказов.

Работоспособность — состояние автомобиля, при котором его параметры характеризующие его способность выполнять задан­ные функции, находятся в заданных пределах, т. е. автомобиль работоспособен, если он может перевозить пассажиров и грузы без угрозы безопасности движения

Переход автомобиля в неисправное, но работоспособное со­стояние называется повреждением (нарушение исправного со­стояния), а в неработоспособное состояние — отказом (наруше­ние работоспособного состояния).

Ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность) — свойство автомобиля в его приспособленности к предупрежде­нию, обнаружению и устранению причин и последствий отка­зов, путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

К основным показателям ремонтопригодности относятся
средняя продолжительность и средняя трудоемкость выполнения
технического обслуживания или ремонта автомобиля.

Предельным состоянием называют такое состояние автомоби­ля, при котором дальнейшее его использование по назначению недопустимо, или экономически нецелесообразно.

Приспособленность — свойство автомобиля противостоять вредным воздействиям окружающей среды и способность к вос­становлению своих технических параметров.

Сохраняемость — свойство автомобиля сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодно­сти в течение заданного времени после хранения и (или) транс­портировки.

Комплексными показателями надежности автомобиля явля­ются коэффициенты технической готовности и использования.

Коэффициент технической готовности — вероятность нахож­дения автомобиля в работоспособном состоянии в любой мо­мент времени, кроме планируемого, когда его использование по назначению не предусмотрено.

Коэффициент технической готовности рассчитывается по формуле

где lсс — среднесуточный пробег автомобиля; Дор — продолжи­тельность простоя автомобиля при ТО-2 и TP на 1000 км про­бега; К’4 — коэффициент корректирования продолжительности простоя при техническом обслуживании (ТО) и ремонте в зави­симости от пробега автомобиля с начала эксплуатации; Дкр — продолжительность простоя автомобиля на капитальном ремон­те; l,крср — принятая к расчету средневзвешенная величина меж­ремонтного пробега капитального ремонта.

В настоящее время автомобили практически не ставятся на капитальный ремонт и Дор = 0, тогда

Коэффициент технического использования — отношение вре­мени пребывания автомобиля в работоспособном состоянии за определенный период эксплуатации к сумме математических ожиданий интервалов времени его пребывания в работоспособном состоянии, простоев, обусловленных техническим обслужи­ванием и ремонтами за тот же период эксплуатации.

Коэффициент технического использования рассчитывается по формуле

где Дрг — число дней работы автомобилей на линии в году; Дкг — число календарных дней в году.

1.1.2. Отказы и неисправности автомобиля
и их классификация

Отказ автомобиля, связанный с его техническим состоянием, фиксируется в следующих случаях:

1.1.3. Требования к техническому состоянию
автотранспортных средств, влияние его технического
состояния на безопасность движения

Перечень неисправностей и условий, при которых запреща­ется эксплуатация транспортных средств, устанавливается на фе­деральном уровне.

ГОСТ 25478—91 «Автотранспортные средства. Требования к техническому состоянию по условиям безопасности движения. Методы проверки» определяет следующие неисправности авто­транспортных средств, их систем, агрегатов, узлов и элементов и условия, при которых запрещается их эксплуатация:

1.При дорожных испытаниях не обеспечиваются нормы эф­фективной рабочей тормозной системы, определяемые значе­ниями таких параметров, как тормозной путь и установившееся замедление.

2.Нарушена герметичность гидравлического тормозного привода.

3.Нарушена герметичность пневматического и пневмогидравлического тормозных приводов, что вызывает падение давле­ния воздуха при неработающем двигателе более чем на 0,05 МПа за 15 мин после полного приведения их в действие.

4.Не работает манометр пневматического или пневмогид-равлического тормозного привода.

5.Стояночная тормозная система не обеспечивает непод­вижное состояние:

• транспортных средств с полной нагрузкой на уклоне до 16 % включительно;

• легковых автомобилей и автобусов в снаряженном состоя­нии на уклоне до 23 % включительно;

• автопоездов в снаряженном состоянии на уклоне до 31 % включительно.

1.Суммарный люфт в рулевом управлении превышает 10° — для легковых автомобилей и созданных на их базе автобусов, 20° — для прочих автобусов и 25° — для грузовых автомобилей.

2.Имеются не предусмотренные конструкцией перемещения деталей и узлов, резьбовые соединения не затянуты или не за­фиксированы установленным способом.

3.Неисправен или отсутствует предусмотренный конструк­цией усилитель рулевого управления.

Внешние световые приборы

1. Число, тип, цвет, расположение и режим работы внешних световых приборов не соответствуют требованиям конструкции транспортного средства.

Стеклоочистители и стеклоомыватели ветрового стекла

1.Не работают в установленном режиме стеклоочистители.

2.Не работают стеклоомыватели.

1. Шины легковых автомобилей имеют остаточную высоту
рисунка протектора менее 1,6 мм, грузовых автомобилей —
1 мм, автобусов — 2 мм, мотоциклов и мопедов — 0,8 мм.

Примечание. Для прицепов устанавливаются нормы остаточной высоты ри­сунка протектора шин, аналогичные нормам для шин транспортных средств — тягачей.

2.Шины имеют местные повреждения (пробои, прорезы, разрывы), обнажающие корд, а также расслоение каркаса, от­слоение протектора и боковины.

3.Отсутствует болт (гайка) крепления или имеются трещины диска и ободьев колес.

4.Шины по размеру или допустимой нагрузке не соответст­вуют данной модели транспортного средства.

5.На одну ось автобуса или прицепа к нему установлены диагональные шины совместно с радиальными шинами или шины с различным типом рисунка протектора.

1.Содержание вредных веществ в отработавших газах и их дымность превышают величины, установленные ГОСТ 17.2.2.03-87 и ГОСТ 21393-75.

2.Нарушена герметичность системы питания.

3.Неисправна система выпуска отработавших газов.

Прочие элементы конструкции

1.Отсутствуют предусмотренные конструкцией транспортно-m средства зеркала заднего обзора, стекла.

2.Не работает звуковой сигнализатор.

3.Установлены дополнительные предметы или нанесены по­крытия, ограничивающие обзорность с места водителя, ухуд­шающие прозрачность стекол, создающие возможность травми­рования участников дорожного движения.

Примечание. На верхней части ветрового стекла автомобилей и автобусов могут прикрепляться прозрачные цветные пленки. Разрешается применять тонированные стекла промышленного изготовления (кроме зеркальных), светопроницаемость которых соответствует требованиям ГОСТ 5727—88. Допускается применять шторки на окнах автобусов, а также жалюзи и шторки на задних стеклах легковых автомобилей при наличии с обеих сторон наружных зеркал зад­него обзора.

4. Не работают предусмотренные конструкцией замки дверей
кузова или кабины, запоры бортов грузовой платформы, горловины цистерн и пробки топливных баков, механизм регулировки положения сиденья водителя, аварийные выходы и устройства, приводящие их в действие, привод управления дверьми, спидометр, тахограф, противоугонные устройства, устройства обогрева
и обдува стекол.

5.Отсутствуют предусмотренные конструкцией заднее за­щитное устройство, грязезащитные фартуки и брызговики.

6.Неисправны тягово-сцепное и опорно-сцепное устройства нпача и прицепного звена, а также отсутствуют или неисправны предусмотренные страховочные тросы (цепи). Имеются зазоры в соединении рамы мотоцикла с рамой бокового прицепа.

• на автобусе, легковом и грузовом автомобилях, колесных тракторах аптечка, огнетушитель, знак аварийной останов­ки (мигающий красный фонарь);

• на грузовых автомобилях с разрешенной максимальной массой свыше 3,5 т и автобусах с разрешенной максималь­ной массой свыше 5 т противооткатные упоры (не менее двух);

• на мотоцикле с боковым прицепом аптечка, знак аварий­ной остановки (мигающий красный фонарь).

8.На транспортных средствах, не принадлежащих оператив­ным и специальным службам, используются проблесковые маяч­ки, звуковые сигналы с чередованием тонов и цветографические схемы, предусмотренные ГОСТ Р 50574—93.

9.Отсутствуют ремни безопасности, если их установка пре­дусмотрена конструкцией транспортного средства.

10.Ремни безопасности неработоспособны или имеют види­мые надрывы на лямке.

11.Регистрационный знак транспортного средства не отвеча­ет требованиям стандарта.

12.Отсутствуют предусмотренные конструкцией или уста­новлены без согласования с предприятием-изготовителем транс­портного средства или иной уполномоченной на то организаци­ей дополнительные элементы тормозных систем, рулевого управления и иных узлов и агрегатов.

1.1.4. Причины изменения технического состояния автомобиля

Классификация видов изнашивания и их характеристика

Надежность и долговечность автомобиля

Техническое обслуживание автотранспорта

Качество и надежность автомобиля.

Качество – совокупность свойств продукции, определяющих ее пригодность для использования по назначению. Эти свойства изделия обычно проявляются в процессе его эксплуатации, т.е. способности сохранять установленные показатели в течение возможно более длительного времени.

Основными свойствами, определяющими качество автомобиля и качество его ремонта, являются:

– эксплуатационные и потребительские свойства;

– надежность и долговечность;

– эстетические и эргономические показатели;

– степень стандартизации и унификации узлов автомобиля.

Вследствие этого потребительским спросом на рынке пользуются автомобили с высокими эксплуатационными показателями паспортных данных, такими как мощность, скорость, расход топлива и т.д. Кроме того, на спрос оказывает влияние свойство технологичности при техническом обслуживании и ремонте автомобиля. Проявляется свойство в том, что быстроизнашиваемые и часто заменяемые стандартные узлы и детали располагаются в автомобиле в местах, легкодоступных для их замены с использованием стандартных приспособлений и инструмента, например, замена масляного фильтра, воздушного фильтра, свеч и т.д.

Наиболее важным свойством качества является надежность. Под надежностью понимают способность автомобиля сохранять свои эксплуатационные свойства в течение определенного времени и в определенных условиях. При изменении условий эксплуатации меняется и надежность автомобиля, так, автомобили иностранных марок не всегда показывают такую же надежность на дорогах России по сравнению с зарубежными данными.

Необходимо отметить, что надежность тесно связана с трудозатратами на техническое обслуживание и ремонт. Обычно стоимость запасных частей значительно превышает стоимость самих автомобилей.

Характеризуется надежность рядом признаков и свойств, основными из которых являются работоспособность, безотказность, долговечность и ремонтопригодность.

Работоспособность.

Под работоспособностью понимают техническое состояние автомобиля, при котором в данный момент времени он соответствует всем требованиям, установленным лишь для основных параметров, характеризующих нормальное выполнение заданных функций. Например, если на автомобиле не горят фары, он считается работоспособным, так как способен выполнять свои функции в дневное время, однако автомобиль в данный момент считается неисправным.

В течение эксплуатации любого автомобиля его работоспособность не остается постоянной и зависит от времени работы.

Систематическое и своевременное проведение технического обслуживания и мелких ремонтов в процессе эксплуатации автомобиля обеспечивают в течение длительного времени нормальную работоспособность в соответствии с паспортными режимами.

Однако вследствие механических, химических, электрохимических и электрических воздействий происходит потеря работоспособности и ее восстановление за счет технического обслуживания и мелкого ремонта становится невозможным. Возникает необходимость остановки автомобиля на первый капитальный ремонт. Правильное и своевременное определение этого момента очень важно, так как дальнейшая эксплуатация по истечении времени вызывает резкое катастрофическое падение работоспособности.

После проведения первого капитального ремонта цикл изменения работоспособности повторяется. Число капитальных ремонтов определяется конструкцией автомобиля и задается нормативными данными.

Работоспособность автомобилей снижается чаще всего из-за увеличения зазоров, изменения размеров деталей, качества и свойств металла трущихся поверхностей деталей.

Постепенное изменение размеров, формы и свойств поверхностных слоев материала детали при трении называется изнашиванием, результат процесса изнашивания – износ. В процессе эксплуатации различают износ нормальный и аварийный.

Читайте также:  Система подушки безопасности

Нормальный износ имеет место при соблюдении всех параметров режима работы автомобиля.

Резкое увеличение скорости износа во время приработки связывается со сглаживанием неровностей трущихся поверхностей после механической обработки и образованием определенного микрорельефа поверхностного слоя. На втором периоде эксплуатации после формирования микрорельефа на поверхности трения скорость изнашивания деталей стабилизируется, и этот период характеризует нормальную работу узлов автомобиля.

При длительной эксплуатации автомобиля величина износа растет и через определенное время приобретает аварийное критическое значение. Дальнейшая эксплуатация автомобиля должна быть прекращена, так как в результате аварийного износа резко увеличиваются зазоры в сопряжениях, появляются удары, стуки, которые вызывают разрушение отдельных частей и узлов, и их последующий ремонт становится невозможным.

Данный характер изнашивания справедлив почти для всех видов физического износа.

Под физическим износом понимают изменения формы, размеров деталей, устанавливаемые визуально или путем измерений при проведении технического обслуживания и ремонта.

Другим видом изнашивания может быть моральный износ, который определяется отставанием оборудования от уровня новой передовой техники и технологии. Признаками морального износа являются низкие работоспособность, эксплуатационные и потребительские свойства автомобилей. Обычно они подлежат замене новыми конструкциями или марками, если отсутствует возможность их модернизации.

Безотказность – свойство изделия сохранять работоспособность в течение периода наработки без вынужденных перерывов.

Наработка на отказ – время работы до первого отказа. Под отказом понимают событие, после которого автомобиль полностью или частично утрачивает свои функции. По своему характеру отказы делят на постепенные и случайные.

Постепенным называется отказ, который может быть предсказан в процессе эксплуатации автомобиля. Сюда относятся забивка фильтров, износ шеек коленчатого вала, износ тормозных накладок и т. д., ориентировочное время работы которых обычно известно. Устранение таких отказов производится при планируемых техническом обслуживании или ремонте машин.

Случайным называется отказ, характер и причина появления которого неизвестны, такие отказы прогнозируются на основании теории вероятности и обычно учитываются временем на гарантийный ремонт. Устранение случайных отказов производится заводом-изготовителем, если отказ произошел во время гарантийного срока. Длительность гарантийного срока определяется наработкой на отказ и для различных агрегатов она разная.

Ремонтопригодность – свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению неплановых отказов или неисправностей путем проведения технического обслуживания или ремонта. Расположение узлов на агрегатах и агрегатов на автомобиле должно обеспечивать свободный доступ к ним и хорошую видимость. Оно позволяет оценивать реальное состояние деталей и дает большую вероятность выявления неисправностей на стадии технического обслуживания.

Оценивается ремонтопригодность средним временем восстановления технического состояния автомобиля при неплановом ремонте из-за вынужденного отказа. Ремонтопригодность влияет на коэффициент технического использования автомобилей, характеризующий количество автомобилей, находящихся на линии.

Долговечность.

Под долговечностью понимают свойство изделия сохранять работоспособность в определенных режимах и условиях эксплуатации до разрушения или другого предельного состояния с учетом остановки на ремонт, например, долговечность коленчатого вала автомобиля определяется временем от начала его работы до выбраковки с учетом восстановления размеров при выполнении ремонтных работ.

Долговечность машин закладывается на стадии конструирования и зависит от конструкции, применяемых материалов, защитных покрытий и других факторов.

Расчетная величина долговечности обеспечивается на стадии производства и зависит от применяемых видов обработки (механической, термической, химико-термической), технического уровня и состояния станочного парка, режимов обкатки и др.

Однако заложенная величина долговечности реализуется в процессе эксплуатации автомобиля и определяется большим количеством факторов, таких как качество технического обслуживания и ремонта, квалификация обслуживающего персонала, воздействие окружающей среды. Долговечность деталей и узлов, установленных на машину в процессе ремонта, должна быть не ниже замененных и при этом обеспечены те же условия работы. Например, при ремонте системы смазки двигателя при замене масла перед установкой масляного фильтра той же конструкции из системы удаляются продукты износа путем ее промывки по соответствующей технологии.

На долговечность деталей оказывает влияние квалификация как обслуживающего персонала, так и ремонтных предприятий. Чем выше квалификация, тем качество ремонта будет выше.

Таким образом, обеспечение долговечности деталей и узлов при выполнении ремонтных работ носит комплексный характер и требует проведения целого ряда организационно-технических работ.

Повышение надежности.

Государственными стандартами предусматривается несколько методов повышения надежности машин, из которых, применительно к ремонту автомобилей, рекомендуются три:

– замена ненадежных элементов на более надежные;

– создание нагруженного резерва в системе;

– повышение долговечности деталей за счет использования более современных технологий ремонта.

При выполнении ремонтных работ очень часто производится замена изношенных деталей и узлов на новые. Здесь важно, чтобы новые детали имели больший срок службы, чем применявшиеся ранее. Этот вариант не всегда возможен, так как новые элементы стоят намного дороже, и нужно провести предварительный экономический анализ, чтобы, например, установка на автомобиль нового, более совершенного двигателя оказалась экономически выгодной.

Под нагруженным резервом понимают случай, когда несколько элементов системы работают в одном рабочем режиме и выполняют одну и ту же функцию. Отказ одного элемента не вызывает отказа всей системы, поскольку его функции выполняют другие элементы, хотя с некоторой перегрузкой, в этом и состоит понятие резерва. Примером может служить тормозная система автомобиля – наиболее низкой надежностью обладают те марки машин, у которых тормозная система каждого колеса запитана от одной центральной. Отказ тормозной системы любого из колес приводит к отказу всей тормозной системы, резерв имеет место только при работе ручного тормоза.

Легковые автомобили многих модификаций имеют раздельную тормозную систему на задние и передние колеса. Надежность такой системы намного выше, так как отказ одной части тормозной системы не приведет к полному ее отказу.

Еще более высокую надежность имеют автомобили с индивидуальной тормозной системой к каждому колесу.

Повышение долговечности деталей за счет использования современных технологий при выполнении ремонтных работ способствует росту надежности машин, например, при окончательной обработке внутренней поверхности цилиндров вместо хонингования используется финишная антифрикционная безабразивная обработка, которая повышает долговечность более чем на 30%.

Практически для всех деталей, подлежащих ремонту, с учетом их формы, размеров, физико-механических свойств и т. д. имеются экономически выгодные технологии. Окончательный выбор остается за ремонтными предприятиями в зависимости от их возможностей.

Ограничение долговечности деталей автомобилей определяется процессами их изнашивания или поломки. Причины появления предельного износа или поломки по своей сути являются причинами остановки на ремонт. Поэтому, прежде чем приступить к замене изношенной или разрушенной детали, необходимо четко знать причину отказа, в этом состоит залог качественного и своевременного выполнения ремонтных работ.

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9777 – | 7480 – или читать все.

Лекции 1. Основы теории надежности и износы машин и аппаратов

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ГРОЗНЕННСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НЕФТЯНОЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Имени академика М.Д. Миллионщикова

КУРС ЛЕКЦИЙ

по дисциплине

«Организация ремонтных работ промышленного оборудования»

Семестр

Для специальности

Монтаж и техническая эксплуатация промышленного

Оборудования» (по отраслям)

ТЕМА 2.1 ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ И ДОЛГОВЕЧНОСТИ ПРОМЫШЛЕННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Лекции 1. Основы теории надежности и износы машин и аппаратов

Основной задачей промышленности является увеличение производства и повышение качества, надежности и долговечности продукции.

Качество продукции все больше становится одной из центральных проблем. Экономическая сущность этой проблемы заключается в том, что повышение качества изделий предопределяет лучшее использование производственных мощностей, экономию сырья, материалов, топлива и энергии и в конечном итоге – повышение производительности труда.

Повышение качества продукции – одна из главных задач плановых органов, хозяйственных организаций и предприятий. Для ее решения необходимо прежде всего повысить роль государственных стандартов. Понятия «стандарт» и «качество» сливаются сейчас воедино. Это – объективное следствие усложнения техники и технологии, коренного изменения материальной основы производства, необходимости резко повысить надежность каждого элемента современной машины или прибора.

Наша страна располагает всем необходимым, чтобы выпускать изделия только высокого качества: богатейшими природными ресурсами, развитой материально-технической базой, у нас имеются квалифицированные специалисты и выдающиеся ученые. На промышленных предприятиях проводится проверка уровня качества важнейших изделий и намечены сроки их улучшения, внедрения новых технологических процессов и материалов. Это позволит повысить качество продукции до уровня лучших образцов, предлагаемых на мировом рынке. Значительное количество изделий уже теперь выпускается с увеличенными гарантийными сроками. Государственные стандарты приводятся в соответствие с требованиями технического прогресса и повысить их роль в улучшении качества продукции.

Сложность и многообразие современной экономики, разветвленная взаимосвязь между отраслями производства, а также плановая структура ведения народного хозяйства – объективные факторы, заставляющие непрерывно совершенствовать методы управления промышленностью. Не случайно, поэтому широко обсуждаются вопросы совершенствования экономики, проблемы автоматизации управления народным хозяйством с применением математических методов и современной вычислительной техники, комплексной автоматизации производства. Обеспечение высокого качества продукции не в меньшей степени является научной проблемой.

Вопрос о качестве продукции нельзя рассматривать только как потребительскую категорию. Качество — это главное условие технического прогресса и самое эффективное средство дальнейшего укрепления экономики. Общеизвестно, что современная техника, представляющая собой сложнейшие автоматические системы, становится мертвой, если хоть один из элементов этой системы недоброкачествен. Известно также, какие огромные затраты влечет за собой недостаточный ресурс изделий, какие убытки несет народное хозяйство из-за низкого качества полимерных материалов, большой усадки тканей, низкой стойкости инструмента, недостаточной точности станков. Если проанализировать факторы, которые оказывают прямое или косвенное влияние на качество продукции, то окажется, что перечень их очень велик. Но среди них есть определяющие, без которых проблема не может быть не только решена, но и поставлена.

У нас в стране борьба за качество продукции, направлена на совершенствование технологии и средств производства, улучшение организационных форм работы промышленности, на обеспечение бездефектного проектирования и изготовления продукции, повышение квалификации кадров и на многие другие стороны деятельности. Влияние этих факторов, безусловно, велико. Однако качество изделия, в конечном счете, не может быть обеспечено, если нет исходных материалов с заданными свойствами и если нет средств для оценки качественных показателей, если невозможно с необходимой точностью определить, т. е. измерить, какими качественными характеристиками обладают исходный материал, промежуточные продукты и, наконец, само изделие. «Наука начинается там, где начинается измерение», — эти слова принадлежат Д. И. Менделееву.

Для регулирования качества продукции создана программа государственного планирования уровня качества продукции. Свойства материалов и веществ должны не только отвечать назначению, но быть стабильными, узаконенными, то есть стандартными. Только в этом случае они могут быть применены для создания изделий высокого качества. Однако изготовление изделий высокого качества должно быть экономически целесообразно, для чего необходимо изыскивать методы определения оптимального качества. Если следовать принятой аналогии управления качеством с кибернетическими системами регулирования, то важной составной частью этих систем является информация.

Информация о качестве – это результаты измерений, определений и испытаний. Поэтому становится совершенно очевидной роль измерительной техники и средств контроля в создании действенной системы управления качеством продукции. Первым и главным требованием, которое предъявляется к измерительной технике – это единство всех измерений, основанное на единстве применяемых мер. Второе условие, обеспечивающее действенность контроля качества продукции, это полное обеспечение измерительной техникой необходимой точности всех звеньев производства, т. е. всех тех точек, в которых должна быть получена измерительная информация о качестве продукции.

Комитет стандартов, мер и измерительных приборов стал научно-технической государственной службой, обеспечивающей не только единство мер, но и измерений. В республиках и важнейших промышленных центрах нашей страны созданы центральные лаборатории рабочих эталонов и высшей

Теория надежности рассматривает обобщенные объекты: изделия, элементы и системы, которые могут быть восстанавливаемыми и невосстанавливаемыми. Основные понятия, термины и определения регламентируются ГОСТ 27.002–83 «Надежность в технике. Термины и определения». Надежность характеризуется основными состояниями, событиями и свойствами.

Состояния изделий, систем и элементов: работоспособное, неработоспособное, исправное и неисправное. Работоспособность – состояние изделия, при котором оно способно выполнять заданные функции нормально с параметрами, заданными технической документацией.

Исправность – это состояние изделия, удовлетворяющее как основным, так и вспомогательным требованиям. Несоответствие изделия хотя бы одному требованию документации называют неисправностью, которая может приводить или не приводить к отказу изделия. К понятию «событие» относят повреждение и отказ, вызывающие переход объекта из одного состояния в другое. Повреждением называют событие нарушения исправности при сохранении работоспособного состояния.

Отказ– событие полной или частичной утраты работоспособности.

Различают отказы функционирования, т. е. приведшие к прекращению

выполнения изделием своих функций, и отказы параметрические, т. е. приведшие к изменению некоторых параметров объекта в недопустимых пределах (потеря точности станка, снижение давления и подачи насоса, компрессора и т. д.).

Причины отказов могут быть случайными и систематическими.

Систематические отказы появляются вследствие закономерных явлений: усталостных повреждений, коррозии, трения и износа – под воздействием среды, температур, времени и т. д.

Случайные отказы появляются вследствие нештатных перегрузок, дефектов материала и погрешностей изготовления, не обнаруженных при контроле.

Отказы различают: по характеру проявления и развития:

Ø внезапные (от перегрузок, заедания и т. д.);

Ø постепенные по развитию и внезапные по проявлению (короткие замыкания из-за старения изоляции, усталостные разрушения);

Ø постепенные (из-за износа, старения, коррозии, залипания);

Ø по причинам возникновения:

Ø конструктивные, технологические и эксплуатационные;

Ø по физической природе:

Ø связанные с разрушением деталей объемным и поверхностным (поломки, выкрашивание, износ, коррозия);

Ø не связанные с разрушением (засорение каналов подачи и отвода топлива, смазки, рабочей жидкости, ослабление соединений, загрязнение контактов и т. д.);

Ø по последствиям:

Ø легкие (легко устранимые);

Ø средние (не вызывают разрушения других узлов);

Ø тяжелые отказы (с вторичными разрушениями, травмами, жертвами);

Ø по возможности дальнейшего использования:

Ø полные отказы (исключают работу до их устранения);

Ø не полные (допускают работу с понижением параметров – скорости, мощности, нагрузки и т. д.);

Ø по сложности устранения:

Ø отказы, устраняемые в периоды технического обслуживания, текущих и капитальных ремонтов;

Ø по месту устранения:

Ø в эксплуатационных условиях;

Ø в стационарных условиях;

Ø по времени возникновения:

Ø при нормальной эксплуатации;

Надежность объектов характеризуется сочетанием свойств безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Безотказность – свойство непрерывно сохранять работоспособность в течение некоторого определенного времени работы или наработки.

Долговечность – свойство объекта длительно сохранять работоспособность в течении некоторого определенного времени работы или наработки.

Ремонтопригодность – свойство изделия к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и повреждений, поддержанию и восстановлению работоспособности путем технических обслуживаний и ремонтов.

Сохраняемость – свойство объекта сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности после хранения и

Ссылка на основную публикацию