Факторы, влияющие на надёжность 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.

Внедрение всевозможных фильтров с повышенной степенью очистки позволяет снизить износы различных систем и деталей в 1,5-3 раза. Безотказность такой важнейшей системы автомобиля, как тормоза резко возрастает за счет использования раздельного привода и двух­контурных приводов.

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 сущест­венное влияние на уменьшение износа и повышение надежности автомобилей, что выражается в выборе для каждой конкретной детали оптимального материала и улучшение его физика-хи­мических свойств с помощью самых современных способов, включая термическую обработку, цементацию, закалку токами высокой частоты, хромирование и т. д. Большой эффект дает исполь­зование легких сплавов на алюминиевой и магниевой основе - это позволяет не только снизить массу, но и улучшить температурные режимы работы за счет высокой теплопроводности этих материалов, одновременно обладающих и коррозионной стойкостью (поршни, головки блока, картеры агрегатов и т. д.). Все шире внедряются детали из пластмассы, которые за счет хороших антифрикционных свойств могут работать практически без смазки.

Различные научные исследования и практика показали, что очень рационально использование определенных сочетаний материалов деталей в сопряжениях. Например, прекрасно сочетаются такие пары трения, как закаленная сталь и алюминиевый сплав, закаленная сталь и чугун, электролити­ческий хром и чугун, чугун с алюминиевым сплавом.

Но на долговечность пар трения одновременно оказывает большое влияние качество и точ­ность изготовления деталей, которые должны обеспечивать должный уровень прилегания ра­бочих поверхностей и стабильность необходимых зазоров в сопряжении. Помимо улучшения микрогеометрии поверхностей (уменьшения шероховатости) путем полирования, притирки, нанесения на поверхности деталей специальных приработочных покрытий и т.д., постоянно уменьшаются допуски на отклонения размеров наиболее ответственных деталей.

Каково бы ни было качество сопряженных деталей, с учетом процессов, происходящих в узлах трения, рассмотренных выше, существенную роль будет играть 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.

Недостаточная противоокислительная стабильность приводит при низких температурах к обра­зованию мазеобразных отложений, а при высоких температурах - к лакообразным отложениям.

Именно поэтому в масла вводятся различные, порой очень дорогостоящие присадки позволяющие устранить вышеуказанные недостатки. К тому же срок службы высококачественных масел значи­тельно выше.

Свою долю в процесс изнашивания и другие негативные явления вносит качество топлива, применяемого в автомобилях. Для бензинов оно характеризуется фракционным составом, дето­национной стойкостью, коррозионной агрессивностью, склонностью к образованию отложений в виде лаков и смол.

Для дизельных топлив имеет большое значение его вязкость, цетановое число, отсутствие механических примесей.

Например, использование при низких температурах бензина, содержащего преимущественно тяжелые, трудноиспаримые фракции, приводит к затрудненному пуску и неполному сгоранию рабочей смеси, т.к. наибольшую эффективность дает сгорание только полностью испаренного бензина в соответствующей пропорции с кислородом воздуха. Кроме того, не сгоревшее топливо смывает смазку с зеркала цилиндров и разжижает масло в поддоне картера, что резко увеличивает износ трущихся деталей двигателя. Наличие лаков и смол в бензине при высоких температурах приводит к закоксовыванию компрессионных колец, потере ими упругости и пропуску газов, что вызывает снижение мощности двигателя и перерасход топлива.

Использование же бензина с высоким содержанием легкоиспаримых фракций при жарком климате приводит к постоянному останову двигателей из-за образования в бензопроводах паровых пробок: бензонасос не в состоянии при этом прокачивать и подавать топливо.

Поэтому в конкретных климатических условиях необходимо использовать только соответс­твующие сорта горючих и смазочных материалов.

Но помимо климатических условий 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 и т. д.), характерный как для бездорожья, так и для городов с интенсивным движением 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 (квалификация водителя). Практика показывает, что одни автомобили с трудом «дотягивают» до капитального ремонта, другие же служат по несколько лет, практически не нуждаясь в нем. К тому же, правиль­ные приемы вождения позволяют существенно экономить топливо, снижать износ шин и т. д.

Но не меньшее влияние на все вышеперечисленные аспекты по повышению надежности и 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.

Так, например, увеличение предельно допустимого зазора между накладками тормозных ко­лодок и барабаном с 0,5 до 1,0 мм приводят к увеличению тормозного пути на 20%.

Отклонение от нормы углов развала и схождения управляемых колес автомобиля и сниже­ние давления воздуха в шинах влечет за собой не только резкое сокращение срока их службы, но и повышение расхода топлива (ввиду уменьшения наката автомобиля), а также ухудшение устойчивости автомобиля на дороге на больших скоростях, что может привести к полной потере управляемости.

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.

Отклонение угла опережения зажигания в двигателе от оптимального всего на несколько градусов приводит не только к падению мощности двигателя на 10-20% и соответствующему увеличению расхода топлива, но и значительно затрудняет пуск холодного двигателя, а при ра­боте приводит к его перегреву, что в свою очередь влечет за собой целый ряд негативных явлений. Однако даже приведенные примеры не исчерпывают всего многообразия влияния качества ТО и ремонта на надежность автомобиля и безопасность его движения.

Тема 8.3. Планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта автомобилей

В Российской Федерации принята планово-предупредительная система технического обслу­живания и ремонта автомобилей, основные положения которой сформулированы и закреплены в «Положении о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта». В нем приведен перечень предусмотренных видов обслуживания и ремонта и операций по ним, даны нормативы межремонтных пробегов, трудоемкости на выполнение различных видов работ, нормы простоя в ТО и ремонте, поправочные коэффициенты на различные нормативы (К1- К5) в зависимости от конкретных условий эксплуатации и т.д.

Сущностью планово-предупредительной системы является принудительная (по плану) поста­новка автомобилей, прошедших нормативный пробег, в соответствующий вид технического обслу­живания, в целях предупреждения повышенной интенсивности изнашивания и восстановления утраченной работоспособности узлов, агрегатов и систем. «Положением» предусматривается:

1. Ежедневное обслуживание ЕО

2. Техническое обслуживание № 1 ТО-1

3. Техническое обслуживание № 2 ТО-2

4. Сезонное обслуживание СО

5. Текущий ремонт ТР

6. Капитальный ремонт КР

Эти виды обслуживания отличаются друг от друга перечнем и трудоемкостью выполняемых операций и, естественно, периодичностью, нормативы которой приведены в виде таблицы.

Таблица 8.1

Типы автомобилей	Периодичность ТО, км
ТО-1	ТО-2
Легковые Грузовые Автобусы

Ежедневное обслуживание (ЕО) включает в себя проведение контрольного осмотра (в первую очередь по узлам, механизмам и системам, влияющим на безопасность движения), уборочно-мо­ечных операций (проводимых по потребности, с учетом санитарных и эстетических требований и условий эксплуатации) и дозаправочных работ (при необходимости доливка масла в двигатель, охлаждающей жидкости, подкачка шин и т. д.)

Примечание. Мойку автомобилей, включая тщательную мойку низа и двигателя, проводят также перед постановкой автомобилей в очередное ТО или текущий ремонт.

Техническое обслуживание № 1 (TO-1) предназначено для поддержания автомобилей в тех­нически исправном состоянии, выявления и предупреждения отказов и неисправностей, а также снижения интенсивности изнашивания деталей, узлов и механизмов путем проведения установ­ленного комплекса работ:

· контрольных смотровых и диагностических;

· крепежно-регулировочных;

· смазочно-очистительных;

· электротехнических;

• арматурных и других видов работ.

Трудоемкость работ по TO-1 невелика - для легковых автомобилей в среднем 2,5-4,5 человеко­часа (чел.-ч), для грузовых - 2,5-6,5 чел.-ч, в зависимости от класса и грузоподъемности, т.е. установленная трудоемкость, например, в 3,2 чел.-ч означает, что один рабочий за 3,2 ч должен выполнить весь утвержденный перечень операций и объем работ по автомобилю. Но, учитывая, что обслуживание автомобиля обычно проводят несколько рабочих различных специальностей, зачастую на поточных линиях, состоящих из 3-4 специализированных постов, время простоя автомобиля на каждом составляет порой всего лишь 5-10 мин. Вполне естественно, что за такой короткий промежуток времени можно произвести лишь несложные регулировочные работы, ус­транить различные подтекания (негерметичность), произвести крепежные работы и т. д. С точки зрения возможного ремонта допустима лишь замена (при необходимости), деталей крепежа и отдельных легкодоступных деталей и элементов (например, электрических лампочек, приводных ремней и т. д.). С учетом вышеизложенного и незначительного времени простоя в ТО-1 его проводят по Положению в межсменное время, т.е. автомобиль в этот день с эксплуатации не снимается.

Техническое обслуживание № 2 (ТО-2) имеет то же назначение, что и ТО-1, но проводится в большем объеме - с углубленной проверкой параметров работоспособности автомобиля (и не только в целях выявления различных неисправностей, но и для определения возможного ресурса пробега без проведения текущего ремонта по ходу дальнейшей эксплуатации автомобиля), а также устранением обнаруженных неисправностей путем замены неисправных легкодоступных деталей и даже узлов (не допускается лишь замена основных агрегатов). Причем замена деталей и узлов не считается обслуживанием - этот процесс при ТО-2 называется сопутствующим ремонтом (СР), и на него отводится дополнительная трудоемкость. Трудоемкость ТО-2 уже значительно выше и составляет в среднем 10-15 чел.-ч. для легковых автомобилей и 10-20 чел.-ч для грузовиков и автобусов. Поэтому для проведения такого объема работ автомобили по "Положению" снимаются с эксплуатации на линии сроком до одних суток. 3а это время автомобиль должен быть подготовлен по техническому состоянию так, чтобы гарантировалась его надежная, безаварийная работа, по возможности без постановки на текущий ремонт до следующего ТО- 2.

Примечание. При выявлении крупных неисправностей, которые не могут быть устранены в ходе работ при TO-1 или ТО-2 (даже путем проведения сопутствующего ремонта при ТО-2) сразу же оформляется документация на постановку автомобиля в зону текущего ремонта, например для ремонта или замены основных агрегатов автомобиля, включая двигатель, коробку перемены передач, мосты и т.д.

Сезонное обслуживание (СО) проводится два раза в год, весной и осенью, и предназначено для подготовки автомобилей к эксплуатации с учетом предстоящих изменений климатических условий. Его совмещают обычно с очередным проведением ТО-2 и выполняют на тех же постах те же рабочие, но с увеличением нормативной трудоемкости в связи с проведением дополнительных операций. В некоторых АТП при совмещении СО с ТО-2 хотя бы один раз в году про водят работы в еще боль­шем объеме - с принудительным снятием с автомобиля различных узлов в целях их тщательной проверки на стендах и приборах, обслуживания и текущего ремонта в соответствующих вспомогательных цехах (моторном, агрегатном, карбюраторном, электротехническом и т.д.)

Текущий ремонт (ТР) автомобилей в АТП производится по потребности, выявляемой води­телем в процессе эксплуатации, при ежедневных контрольных осмотрах механиками (при воз­вращении автомобилей с линии), а также в процессе проведения ТО-1 и ТО-2 при обнаружении сверхобъемных работ.

В целях повышения коэффициента технической готовности парка (а т. г.) ТР стараются по воз­можности проводить в межсменное время, обычно в вечернее и ночное. Исключение составляют трудоемкие работы по замене крупных агрегатов, их следует проводить в дневную смену - наиболее благоприятную для работы; к тому же в это время функционирует основной склад и склад агрегатов. Проводят ТР в специально отведенных зонах, на подъемниках или осмотровых канавах, преимущес­твенно на постах тупикового типа. Поточный метод при проведении ТР не приемлем ввиду слишком большой разницы как по объему, так и по видам работ в каждом конкретном случае про ведения ТР. ДЛЯ уменьшения простоя автомобилей в ТР все большее распространение находит использование специализированных постов, предназначенных для выполнения конкретных трудоемких работ с применением соответствующего современного высокопроизводительного оборудования, а также внедрение агрегатного метода ремонта, когда вместо неисправного узла или агрегата сразу же ставят на автомобиль заранее отремонтированный - из оборотного фонда.

Капитальный ремонт (КР) автомобилей и агрегатов производится в основном на специализи­рованных ремонтных предприятиях - авторемонтных заводах (АР3) с полной разборкой автомо­биля на отдельные узлы и агрегаты, а тех в свою очередь на отдельные детали. После тщательной мойки и очистки проводится их дефектовка и сортировка - часть выбраковывается и заменяется новыми, часть идет на восстановление. После комплектации выполняют сборку, испытания и об­катку, после чего узлы и агрегаты идут на главный конвейер сборки автомобилей. Доставляются автомобили и отдельные агрегаты на АР3 централизованно, по заранее утвержденному для каж­дого АТП план-графику в полной комплектации. Направляются автомобили в КР по потребности, на основании специального акта, подписываемого главным инженером АТП, после тщательного анализа технического состояния автомобиля.

Однако непременным условием для постановки в КР является нормативный пробег, который должен быть пройден автомобилем. Для легковых автомобилей Горьковского автоза­вода он составляет 300 тыс. км, для грузовых - 250 тыс. км, для автомобилей ЗИЛ последнего поколения - 300 тыс. км.

Рациональным и экономически обоснованным считается направление на АРЗ грузовых автомоби­лей, у которых в КР нуждается рама, кабина и не менее двух-трех основных агрегатов. Обоснованием для постановки в КР легковых автомобилей и автобусов в первую очередь служит необходимость КР кузова. Практика показала, что качество ремонта на АРЗ и дальнейшая эксплуатация автомо­билей после КР не удовлетворяют современным требованиям при сравнительно больших затратах на его проведение. Организация авторемонтных заводов была вынужденной мерой на определенном этапе развития народного хозяйства. В настоящий момент имеется тенденция к сокращению КР автомобилей на АРЗ и перепрофилирование их на КР отдельных агрегатов и узлов.

Примечание. В крупных АТП, имеющих современно оснащенную производственную базу, частично производят КР отдельных агрегатов собственными силами.

В новых экономических условиях рыночных отношений в результате акционирования и при­ватизации бывших АТП, с полной или частичной передачей в частную собственность общей инф­раструктуры автотранспорта РФ части подвижного состава, а также изменения самого характера перевозок потребовались поиски оптимальных решений эффективности работы автотранспорта в целом и подразделений ремонтной службы. Многие указания, требования к организации АТП, нормативные данные и т.п. безвозвратно устарели, поэтому многие заводы-изготовители и уп­равленческие структуры в самих АТП в различных регионах (преобразованные сейчас, в порядке эксперимента, в единый комплекс многофункционального назначения ТЭА) получили большую самостоятельность в вопросах организации управления, выборе наиболее рациональных (в зави­симости от региона) нормативных показателей межремонтных пробегов, объемов и трудоемкости различных видов ТО и ремонта автомобилей.

Например, отдельные заводы-изготовители рекомендуют более рациональные интервалы пробегов для планового обслуживания автомобилей, изменяют общепринятые названия видов ТО или вводят дополнительные виды обслуживания (например, в период обкатки автомобилей) в соответствии с клас­сификацией видов обслуживания ряда зарубежных стран. Горьковский автомобильный завод пред­лагает повысить норму пробега до ТО-1 (для 3-ей категории эксплуатации) до 8 тысяч километров для автомобилей «Волга" и семейства микроавтобусов типа «Газель" (включая и модификацию в грузовом исполнении) и, соответственно, до ТО-2 - до 16 тысяч километров. Камский завод предлагает ввести для автомобилей «КамАЗ" сервисное обслуживание через первые 1000 км пробега - «Сервис А", через 4000 км - «Сервис Б"; вместо «ТО-1" ввести название «Сервис 1", вместо сезонного обслуживания «СО" (проводимого на постах зоны ТО-2) - «Сервис С" т.д. Аналогичную инициативу начинают проявлять и другие заводы-изготовители, стремясь к мировым стандартам.