Надежность и долговечность автомобиля факторы влияющие на надежность и долговечность
Лекция по ТО и ремонту
лекция по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей тема:(понятие о надежности)
Просмотр содержимого документа
«Лекция по ТО и ремонту»
Понятия надежности и долговечности
Факторы, определяющие надежность и долговечность автомобильного транспорта.
Понятия надежности и долговечности
Надежность автомобиля – это свойство автомобиля сохранять эксплуатационно-технические качества и безотказно выполнять свои функции при эксплуатации на протяжении установленного заводом-изготовителем срока.
От надежности автомобиля зависит эффективность его технической эксплуатации.
Надежность включает в себя следующие составляющие:
Оценивается следующими показателями:
Вероятность безотказной работы;
Средний срок службы до отказа;
Интенсивность отказов (для невосстанавливаемых деталей);
Параметр потока отказов (для восстанавливаемых деталей).
Долговечность – это свойство автомобиля сохранять работоспособность до наступления предельного состояния. Повышению долговечности автомобиля способствует своевременное проведение ТО и ремонта.
Оценивается следующими показателями:
Средний ресурс (срок службы);
Гамма-процентный ресурс (ресурс, который пройдет изделие с вероятностью γ%);
Вероятность достижения предельного состояния.
Ремонтопригодность – это свойство автомобиля, определяющее его приспособленность к предупреждению, выявлению и устранению отказов и неисправностей путем проведения ТО и ремонта.
Оценивается следующими показателями:
Средняя продолжительность и трудоемкость ТО и ремонта;
Вероятность выполнения какого-либо вида ТО или ремонта в заданное время;
Гамма-процентное время выполнения какого-либо вида ТО или ремонта в заданное время.
Сохраняемость – это свойство автомобиля сохранять исправное и работоспособное состояние в течение срока эксплуатации, хранения и транспортировки. Характеризуется средним и гамма-процентным сроком сохраняемости.
Факторы, определяющие надежность и долговечность автомобильного транспорта.
Совокупность факторов, при которых используется автомобильный транспорт, влияет на режим работы агрегатов и деталей, ускоряя или замедляя интенсивность изменения параметров их технического состояния.
Факторы, определяющие надежность и долговечность автомобиля представлены в следующей схеме:
Надёжность.
Люди часто говорят «надёжная машина» или «не надёжная машина». А что же такое «надёжность», давайте разберемся.
Согласно сухим строкам определения из БСЭ, надёжность – это комплексное свойство технического объекта (прибора, устройства, машины, системы); состоит в его способности выполнять заданные функции, сохраняя свои основные характеристики (при определенных условиях эксплуатации) в установленных пределах. Надежность охватывает безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Показатели надежности — вероятность безотказной работы, наработка на отказ, технический ресурс, срок службы и др.
Как видно, надёжность зависит от как минимум четырёх самых важных составляющих. А именно:
Безотказность — это свойство автомобиля или его составной части сохранять работоспособность в течение определенного времени или пробега без вынужденных перерывов для устранения отказов.
Определение показателей безотказности позволяет прогнозировать выход автомобиля и его составных частей из строя и планировать расход запасных частей, а также оптимизировать периодичность и номенклатуру работ по его техническому обслуживанию и ремонту.
Долговечность — это свойство автомобиля или его составной части сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. К основным показателям долговечности относятся следующие. Определение показателей долговечности позволяет нормировать ресурсы и сроки службы автомобилей и их агрегатов.
Ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность) — это свойство автомобиля или и его составной части, заключающееся в приспособленности его к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.
Сохраняемость — это свойство автомобиля или его составной части сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортирования. Срок сохраняемости — это календарная продолжительность хранения и (или) транспортирования автомобиля или его составной части, в течение которой сохраняются значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в установленных пределах.
На графике изображен процесс износа детали/деталей механизма.
Участок 1 – это так называемый период приработки, когда изменяется геометрия поверхностей трения и физико-механические свойства поверхностных слоёв материала. Это как раз те первые тысячи километров, которые надо проехать спокойно, не давя на «гашетку», чтобы детали нормально и постепенно прирабатывались, обеспечивая постоянность уменьшения силы трения, температуры и интенсивности изнашивания.
Если не дать механизму время приработаться, то, как сами понимаете, не приработанные детали будут испытывать повышенные импульсные механические нагрузки, что не скажется положительно на продолжительности их дальнейшей работы.
Участок 2 – это период эксплуатации механизма, когда износ постоянен. Длина этого участка отчасти зависит от режимов, в которых производилась приработка и по большей части еще и от качества исполнения деталей механизма.
Не буду оригинальным и скажу, что у иномарок, как правило, зона 2 длиннее, чем у тазиков
Участок 3. Под конец своей жизни детали механизма испытывают повышенный прогрессирующий износ. В этот период обычно говорят, что машина «начала сыпаться». То есть начинают ломаться с некоторой периодичностью все механизмы машины по очереди.
Так вот для чего я всё это рассказал:
Многие люди, владея какое-то время одними и теми же моделями машины, рассказывают диаметрально противоположные вещи про неё. Один говорит, что за N лет не было ни одной поломки, «только масло менял». А другой будет рассказывать, что машина – полное барахло, только в гараже и стояла. Так вот просто машины им достались на разных точках участка 2.
Один эксплуатировал машину в пределах второго участка, а второму не повезло – машина перешла за границу второго участка и начала «сыпаться». И что самое обидное – ничего в данном случае сделать нельзя. Можно менять агрегаты по кругу, а они будут ломаться снова и снова.
В комментах можно пообсуждать, какие машины надёжнее. То есть у кого зона два подлиннее 🙂
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.
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.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ АВТОМОБИЛЕЙ
Надежность и долговечность автомобиля можно существенно повысить за счет усовершенствования конструкции как агрегатов и систем, так и всего автомобиля в целом, а также качества материалов деталей и технологии их производства и сборки. Большое влияние на интенсивность изменения технического состояния оказывают также качество горючего и смазочных материалов и условия эксплуатации, включая квалификацию водителя и правильную организацию и выполнение обслуживания и ремонта.
Рассмотрим несколько примеров влияния вышеуказанных факторов.
Новизна конструкции современных автомобилей, их агрегатов, узлов и систем, по сравнению с устаревшими моделями, позволяет порой в несколько раз повысить надежность и ресурс пробега. Это и широкое применение блоков цилиндров со сменными гильзами, и внедрение в производство короткоходных двигателей со сниженными динамическими нагрузками, использование гасителей крутильных колебаний, внедрение закрытой системы вентиляции картера двигателя, позволяющее уменьшить разжижение масла и выброс в атмосферу углеводородов и одновременно повышающее экономичность двигателя.
Применение любых новых конструкторских решений в современных автомобилях — это постоянный прогресс, направленный на повышение надежности, безотказности и экономичности; уменьшение вредного воздействия на окружающую среду; удобство управления и снижение расходов на обслуживание и ремонт.
Несомненно, что качество материала и технология производства также оказывают влияние на повышение надежности автомобилей, что выражается в выборе для каждой конкретной детали оптимального материала и улучшение его физико-химических свойств с помощью самых современных способов, включая термическую обработку, цементацию, закалку токами высокой частоты, хромирование и т. д.
Существенную роль будет играет и качество смазочных материалов. Так, например, для обеспечения жидкостного трения с минимальным износом деталей за счет образования в узле трения стабильного масляного клина, масло должно обладать определенной вязкостью и маслянистостью (способность молекул масла адсорбироваться или «прилипать» к поверхностям трения). А с учетом различных температурных режимов работы, масло должно обладать, по возможности, и большой стабильностью вязкости. Иначе при низких температурах будет затруднено поступление масла в узлы трения, увеличится сопротивление провертыванию коленчатого вала двигателя при пуске, а при высоких температурах такое масло, наоборот, не сможет обеспечить необходимую толщину масляного слоя. Высокая вязкость вызывает большие гидравлические потери в агрегатах трансмиссии. В таких случаях при низких температурах автомобиль буквально не может тронуться с места.
Свою долю в процесс изнашивания и другие негативные явления вносит качество топлива, применяемого в автомобилях.
На надежность и долговечность оказывают большое влияние и другие факторы условий эксплуатации, как например, режим работы автомобилей на линии.
Переменный режим работы (с большим количеством разгонов, остановок, торможений т. д.), приводит к ускоренному износу агрегатов и систем автомобилей. Естественно, что и дорожные условия характеризующиеся состоянием дорожного полотна, величиной уклонов и подъемов, радиусами закруглений, оказывают на автомобиль аналогичное влияние. Например, износ накладок тормозных колодок в горной местности возрастает в некоторых случаях в 8—10 раз. При эксплуатации автомобилей большое влияние на долговечность оказывает качество вождения (квалификаци водителя). Правильные приемы вождения позволяют существенно экономить топливо, снижать износ шин и т. д.
Не меньшее влияние на все вышеперечисленные аспекты по повышению надежности, экономичности автомобилей оказывает правильное и своевременное проведение технического обслуживания и ремонта, которые имеют своей целью уменьшение интенсивности изнашивания узлов и деталей; восстановление утраченной работоспособности и приведение в норму различных параметров работы автомобиля; своевременное выявление неисправностей, в том числе грозящих привести к аварийным ситуациям по техническим причинам; поддержание внешнего состояния автомобилей и т. д.
Несвоевременная замена загрязненных масел в агрегатах или применение сортов масел, не предусмотренных техническими условиями, приводит к резкому повышению интенсивности изнашивания и даже к аварийным поломкам — заклиниванию валов, поломкам зубьев шестерен и т. д.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Проектирование и расчет автомобиля
Показатели надежности автомобиля
Надежность это свойство автомобиля сохранять параметры (динамические, экономические и другие) в заданных пределах и заданных условиях эксплуатации в течении установленного срока.
Высокая надежность есть обязательным требованием для автомобилей вышедших из ремонта.
Показатели надежности автомобиля зависят от условий производства и эксплуатации.
К производственным условиям, снижающим надежность автомобиля и его агрегатов, можно отнести:
— некачественные материалы и изделия, поступающие на автомобильный завод от смежных предприятий;
— замена материала, назначенного для изготовления деталей, материалом плохого качества;
— необоснованное нарушение технологических процессов по изготовлению деталей;
— недостаточный контроль на отдельных операциях, неудовлетворительные испытания;
— неблагоприятные условия труда рабочих.
Эксплуатационные факторы влияющие на надежность автомобиля:
— качество горюче-смазочных материалов
Надежность характеризуется вероятностью исправной работы в течении времени, которая определяется по формуле:
— число вышедших из строя изделий за время испытания.
Вероятность Pc исправной работы сложной системы равна произведению вероятностей исправной работы ее элементов:
Желательно добиться такой надежности при которой необходимость в ремонте деталей и узлов до конца амортизационного срока автомобиля отпадает.
Повышение надежности и износостойкости деталей осуществляется за счет применения материалов повышенной прочности и выносливости, улучшения поверхностной обработки, существенного повышения антикоррозионных свойств металла, разработки конструкций, снижающих величины пиковых нагрузок.
Оценка эксплуатационной надежности автомобиля и его агрегатов может быть выполнена при дорожных испытаниях.
К недостаткам последних относится длительность и высокая стоимость проведения испытаний, а также невозможность обеспечить одинаковые условия работы при повторных испытаниях.
Весьма перспективными стоит признать лабораторные испытания агрегатов с программированием по заданным нагрузочным режимам, что позволит решать ряд вопросов надежности и долговечности автомобиля и его агрегатов.