Эксплуатационные свойства автомобиля. Самые надежные и удобные автомобили

Надежность автомобилей

Автомобиль эксплуатируется в самых различных условиях и представляет собой сложную систему, совокупность действующих элементов – сборочных единиц и деталей, обеспечивающих выполнение ее функций. Автомобиль, агрегат, механизм, деталь могут объединяться общим понятием – объект или изделие. Современный автомобиль состоит из 15-20 тыс. деталей, из которых 7-9 тыс. теряют свои первоначальные свойства при работе, причем 3-4 тыс. деталей имеют срок службы меньше, чем автомобиль в целом и являются объектами особого внимания. Из них 200-400 деталей являются критическими по надежности.

Надежность (Reliability, dependability) — это свойство автомобиля выполнять транспортную работу, сохраняя во времени или по пробегу техникоэксплуатационные показатели в требуемых пределах, соответствующих заданным режимам, условиям использования, ТО и ремонта, хранения. Составляющие надежности:

• работоспособность (performance) – состояние автомобиля, при котором он может выполнять заданные функции с параметрами, установленными требованиями технической документации;
• исправность (serviceability) — это состояние автомобиля, при котором он соответствует всем техническим требованиям, установленным нормативно-технической документацией (НТД) как в отношении основных параметров, характеризующих нормальное выполнение заданных функций, так и в отношении второстепенных параметров, характеризующих внешний вид, удобство эксплуатации и т. д. Понятие исправность шире, чем понятие работоспособность. Работоспособный объект обязан удовлетворять лишь тем требования НТД, выполнение которых обеспечивает нормальное применение объекта по назначению. Таким образом, если объект неработоспособен, то это свидетельствует о его неисправности. С другой стороны, если объект неисправен, то это не означает, что он неработоспособен;
• безотказность (Reliability, failure-free operation) – свойство автомобиля сохранять работоспособность без вынужденных перерывов в течении определенного времени;
• ремонтопригодность (Maintainability) – приспособленность автомобиля к предупреждению и устранению отказов и неисправностей путем ТО и ремонта;
• сохраняемость(storageability) – свойство автомобиля сохранять эксплуатационно-технические показатели в течении определенного времени хранения, транспортировки, эксплуатации;
• долговечность (durability) – свойство автомобиля сохранять работоспособность до предельного состояния с учетом перерывов на ТО и ремонт.

Проблема надежности механизмов стоит на первом месте в любой отрасли, т.к. необходимо эксплуатировать механизмы с минимальными затратами. Кроме того, важность проблемы состоит в массовости производства. Надежность автомобиля характеризуется комплексом качеств (рисунок 1):

Рисунок 1 – Матрица понятия «надежность автомобиля»

Под качеством продукции (the quality of the products) понимают совокупность свойств продукции, обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Совокупность свойств качества продукции оценивают показателями качества. Их подразделяют на показатели назначения, надежности, технологичности, транспортабельности, стандартизации и унификации, безопасности, эргономические, экологические, эстетические и патентно-правовые. Таким образом, надежность — один из основных показателей качества продукции. Без высокой надежности не может быть и продукции высокого качества.

Изменение технического состояния автомобилей, агрегатов и механизмов происходит под влиянием постоянно действующих причин, обусловленных работой самих механизмов, внешних условий, случайных причин (например – перегрузка автомобиля).

Для характеристики надежности автомобилей в зависимости от конструктивно-технологических и эксплуатационных факторов применяют систему показателей (критериев), позволяющих количественно оценить надежность автомобиля в целом или его элементов (таблица 1).

Надежность автомобилей зависит от условий работы. Поэтому понятие надежности тесно увязывается с условиями эксплуатации (рисунок 2).

Надежность прежде всего зависит от технического уровня заводов изготовителей автомобилей, запасных частей, материалов. Надежность — категория не только техническая, но и экономическая, учитывающая последствия отказов и неисправностей.

Рисунок 2 — Связь надежности автомобиля с окружающими условиями

Таблица 1 — Система показателей надежности автомобилей

2. Основные причины изменения технического состояния автомобилей

Основными постоянно действующими причинами изменения технического состояния автомобиля, его агрегатов и механизмов являются:

1. Изнашивание механическое, к которому относятся:

• абразивное изнашивание, которое является следствием режущего или царапающего действия твердых частиц, находящихся между поверхностями трения (тормозная колодка – барабан);
• изнашивание вследствие пластических деформаций, которое заключается в перемещении поверхностных слоев детали в направлении скольжения под действием значительных нагрузок и ведет к изменению размеров и форм без потери массы детали (деформация круглых деталей с образованием эллипса при перегрузках, неправильном управлении автомобилем и т.д.);
• изнашивание вследствие хрупкого разрушения заключается в том, что поверхностный слой металла одной из сопряженных деталей под воздействием сил трения и больших знакопеременных нагрузок уплотняется и становится хрупким, что приводит к его разрушению путем выкрашивания отдельных частиц (беговая дорожка подшипника);
• изнашивание вследствие усталости металла возникает при циклическом приложении нагрузок, превышающих предел выносливости металла детали (длительные перегрузки рессор, полуосей, рамы).

2. Изнашивание молекулярно-механическое проявляется в результате молекулярного сцепления трущихся поверхностей, происходит мгновенное сваривание и перенос металла с одной поверхности детали на другую (питтинг), может произойти разрыв граничной пленки и возникнуть сухое трение. Наблюдается во втулках валов, поршнях, особенно в процессе приработки механизмов.

3. Изнашивание коррозионно-механическое, сопровождается явлениями химического взаимодействия окружающей среды с материалом, к которому относятся:

• электрохимическое, происходит под воздействием атмосферных явлений и в жидкой фазе (внутренняя поверхность системы охлаждения, днище кузова);
• химическое (газовое или сухое) – подвергаются выпускной клапан, выпускной трубопровод, внутренняя поверхность бензопровода и т.д.

3. Влияние условий эксплуатации на изменение технического состояния автомобилей

Условия эксплуатации, при которых используются автомобили, влияют на режимы работы агрегатов и деталей, ускоряя или замедляя изменение параметров их технического состояния:

• дорожные условия определяют режим работы автомобиля и характеризуются технической категорией дороги, видом и качеством покрытия дороги, сопротивлением движению автомобиля, шириной проезжей части, подъемами-уклонами дороги, радиусами закруглений;
• условия движения характеризуются влиянием внешних факторов на режим работы автомобиля и его агрегатов (например, в городских условиях число переключений передач увеличивается в 3…5 раз, средняя частота вращения коленчатого вала увеличивается до 140%, скорость движения сокращается до 50% и т.д.);
• транспортные условия характеризуются длиной груженой ездки, коэффициентами использования пробега и грузоподъемности, родом груза;
• природно-климатические условия характеризуются температурой окружающего воздуха, влажностью, ветровой нагрузкой, уровнем солнечной радиации (при низкой температуре возрастают пусковые износы , нарушается тепловой режим двигателя);
• сезонные условия, причем более 60% всех отказов и неисправностей автомобиля приходится на весенне-осенний период эксплуатации (например, по сравнению с зимой – 100%, тормозные накладки по износу летом возрастают до 150%, весной – до 240%, осенью – до 300%);
• качество топливно-смазочных материалом, квалификация водителя автомобиля, наличие запасных частей и т.д.

4. Классификация отказов

Классификация отказов автомобиля необходима для выявления их причин и разработки мер по их предупреждению и устранению. Отказом называется полная или частичная потеря работоспособности автомобиля. Существует несколько квалификационных признаков, главными из которых сводятся к следующим:

• по влиянию на работоспособность различают отказы элементов объекта и отказы, вызывающие неисправность или отказ объекта в целом (отказ тормозной системы, рулевого управления, перегорела лампочка в салоне автомобиля и т.д.);
• по источнику возникновения отказы подразделяются на:
  • конструктивные, связанные с несовершенством конструкции автомобиля;
  • технологические, связанные с неправильной технологией изготовления детали, некачественного материала, низкой культурой производства;
  • эксплуатационные, связанные с неправильной эксплуатацией автомобиля, нарушением режима ТО и ремонта автомобилей и т.д.;
  • износовые, связанные с естественным изнашиванием и старением металлов и др. материалов;
  • по связи с отказами других элементов различают отказы:
    • зависимый, т.е. это отказ, обусловленный отказом или неисправностью других элементов (задир зеркала цилиндра ДВС из-за разрушения поршневого кольца);
    • независимый, который такой обусловленности не имеет (прокол шины на дороге);
    • постепенные отказы, возникают в результате плавного изменения параметра технического состояния автомобиля и являются следствием изнашивания деталей.

    Для постепенных отказов характерен последовательный переход из начального состояния y_н в состояние отказа y_о через ряд промежуточных состояний y₁, y₂ и т.д. (рисунок 3).

    Постепенные отказы можно предотвратить своевременным проведением технического обслуживания автомобилей и спрогнозировать.

    На постепенные отказы приходится до 70% всех отказов автомобиля.

    

    Рисунок 3 — Переход параметра технического состояния автомобиля из начального в предельное при постепенном отказе

    Постепенные отказы можно предотвратить своевременным проведением технического обслуживания автомобилей и спрогнозировать.

    На постепенные отказы приходится до 70% всех отказов автомобиля.

    — внезапные отказы, т.е. это внезапное изменение какого-либо параметра от случайного характера. Возникают в результате скачкообразного изменения технического состояния автомобиля (например, лопнула рессора из-за превышения допустимой нагрузки, рисунок 4).

    

    Рисунок 4 — Переход параметра технического состояния автомобиля из начального в предельное при внезапном отказе

    — перемежающиеся лтказы — многократно возникающие и самоустраняющиеся отказы (например, ослабление крепления электрического контакта).

    • по типу отказы подразделяются на:
      • отказы функционирования (выполнение основных функций объектом прекращается, например, поломка зубьев шестерни);
      • отказы параметрические (некоторые параметры объекта изменяются в недопустимых пределах, например, потеря точности станка).
      • случайные, обусловленные непредусмотренными перегрузками, дефектами материала, ошибками персонала или сбоями системы управления и т. п.;
      • систематические, обусловленные закономерными и неизбежными явлениями, вызывающими постепенное накопление повреждений: усталость, износ, старение, коррозия и т. п.;
      • устраняемые без потери рабочего времени — при проведении технического обслуживания;
      • устраняемые с потерей рабочего времени — при проведении текущего ремонта.

      Примечание: графически зависимости вероятности отказа и безотказности от пробега представлены на рисунке 5.

      

      Рисунок 5 — Зависимость вероятности отказа и безотказности от пробега автомобиля

      5. Режимы технического обслуживания автомобилей

      Важнейшим условием поддержания заданного уровня надежности автомобилей в условиях эксплуатации является назначение оптимальных режимов их технического обслуживания:

      • периодичности;
      • перечня операций;
      • трудоемкости операций.

      Проблема оптимизации ТО является весьма сложной. Однако, при любом рассмотрении этой проблемы необходимо учитывать надежность и готовность автомобилей и влияние на них профилактических работ. В состав профилактических работ входят:

      • контрольно-диагностические работы;
      • крепежные;
      • регулировочные;
      • по системе питания;
      • электротехнические;
      • смазочные и др.

      Контрольно-диагностические работы выполняются в обязательном порядке через определенный пробег, а все остальные работы – после таких работ. Т.е., периодичность технического обслуживания автомобилей, являющаяся основным вопросом при обосновании режимов профилактики, определяется периодичностью контрольно-диагностических работ.

      Анализ количественных характеристик эксплуатационной надежности автомобилей показывает, что в качестве критериев для определения оптимальной периодичности контрольно-диагностических работ могут быть использованы:

      • вероятность безотказной работы (R_x — определяется отношением числа изделий, работающих безотказно за наработку x,к общему числу изделий) и определяется по формуле (1)

      

      (1)

      где m_x — число изделий, отказавших за наработку;

      n – общее число изделий.

      • параметры потока отказов;
      • средняя наработка на отказ;
      • производительность автомобиля;
      • экономико-вероятностный метод и т.д.

      Режимы ТО автомобилей разрабатываются для нескольких типичных условий эксплуатации. Проверяются эти режимы в реальных условиях эксплуатации по специальным критериям:

      • по эксплуатационной надежности (определяется по среднему значению коэффициента технической готовности);
      • по трудоемкости ТО и ремонта автомобилей (определяется по хронометражу);
      • по затратам на выполнение ТО и ремонта (определяется по экспериментальным данным);
      • по экономической эффективности.

      Знание и количественная характеристика закономерностей изменения параметров технического состояния узлов, агрегатов и автомобиля в целом позволяет

      управлять работоспособностью и техническим состоянием автомобиля в целом в процессе эксплуатации. Т.е., поддерживать и восстанавливать его работоспособность. Необходимость поддержания высокого уровня работоспособности требует, чтобы большая часть отказов и неисправностей была предупреждена.

      Поэтому задача ТО состоит, главным образом, в предупреждении возникновения отказов и неисправностей, а задача ТР – в их устранении (в восстановлении работоспособности). Предупреждение отказов и неисправностей требует регламентации ТО, т.е. регулярного по плану выполнения определенных операций ТО с установленной периодичностью и трудоемкостью.

      Перечень выполняемых операций, их периодичность и трудоемкость в целом составляют режим ТО.

      На автомобильном транспорте большинства стран, также как и у нас, используется планово-предупредительная система ТО и ремонта автомобилей, судов, самолетов, тепловозов, электровозов и др.

      В соответствии с этой системой, ТО автомобилей носит предупредительный, профилактический характер и выполняется после определенной наработки (пробега) автомобилей, а ремонт выполняется по потребности (хотя и он должен планироваться, используя карту надежности автомобиля).

      6. Планово-предупредительная система технического обслуживания и ремонта автомобилей

      Принципиальные основы организации и нормативы технического обслуживания и ремонта автомобилей в нашей стране регламентируются и базируются

      «Положением по техническому обслуживанию и ремонту подвижного состава автомобильного транспорта». Этот документ является основополагающим документом по ТО и ремонту автомобилей в нашей стране, на основе которого производятся планирование и организация ТО и ремонта автомобилей, определяются ресурсы, проектируются и реконструируются АТП и разрабатывается ряд производных нормативно-технологических документов.

      «Положением…» предусматриваются: ежедневное техническое обслуживание (ЕО), первое техническое обслуживание (ТО-1), второе техническое обслуживание (ТО-2), сезонное обслуживание (СО). Эти виды обслуживания отличаются между собой периодичностью, перечнем и трудоемкостью выполняемых работ.

      • задача ЕО автомобилей – общий контроль, направленный на обеспечение безопасности дорожного движения, поддержание надлежащего внешнего вида, заправка топливо-смазочными материалами;
      • задача ТО-1 и ТО-2 автомобилей – снижение интенсивности изменения параметров технического состояния механизмов и агрегатов автомобиля, выявление и предупреждение неисправностей, защиты окружающей среды путем своевременного выполнения контрольных, смазочных, крепежных, регулировочных и других работ;
      • задача СО автомобилей – подготовка подвижного состава к эксплуатации при изменении сезона (на летний или зимний период эксплуатации). СО проводится 2 раза в год и совмещается с очередным ТО-2, с соответствующим увеличением трудоемкости. Нормативы трудоемкости СО составляют от трудоемкости ТО-2: 50% для очень холодного и очень жаркого сухого климатических районов; 30% для холодного и жаркого сухого районов; 20% — для прочих районов.

      Диагностические работы (общее диагностирование Д-1 и поэлементное углубленное диагностирование Д-2) являются технологическим элементом ТО и ремонта автомобиля и дают информацию о его техническом состоянии при выполнении соответствующих работ;

      Ремонт автомобилей в соответствии с характером и назначением работ подразделяется на текущий (ТР) и капитальный (КР):

      • текущий ремонт предназначен для устранения возникших неисправностей, а также для обеспечения установленных нормативов пробегов автомобилей и агрегатов до капитального ремонта. ТР должен обеспечивать безотказную работу отремонтированных агрегатов и узлов на пробеге, не меньшем, чем до очередного ТО-2;
      • капитальный ремонт предназначен для регламентированного восстановления потерявших работоспособность автомобилей и его агрегатов, обеспечения их ресурса до следующего КР или списания не менее 80% от норм для новых автомобилей и агрегатов.

      В системе ТО и ремонта автомобилей существует еще один вид ремонта – сопутствующий, который производится совместно с ТО-1 или ТО-2, при условии, если его трудоемкость составляет не более 15-20% от трудоемкости соответствующего вида ТО.

      Нормативы ТО и ремонта, установленные Положением, относятся к определенным условиям эксплуатации, называемым эталонными. За эталонные условия принята работа базовых автомобилей АТП со списочным составом 200-300 единиц не более чем с тремя технологически совместимыми группами, имеющих пробег с начала эксплуатации 50-75% от нормы пробега до КР, которые эксплуатируются на дорогах первой категории в умеренном климатическом районе с умеренной агрессивностью окружающей среды. При работе в иных, отличных условиях эксплуатации, изменяются безотказность и долговечность автомобилей, а также затраты на обеспечение их работоспособности. Поэтому нормативы ТО и ремонта следует корректировать посредством коэффициентов корректирования.

      Таблица 2 — Коэффициент корректирования нормативов в зависимости от условий эксплуатации – К₁

      Примечание: после определения скорректированной периодичности ТО проверяется ее кратность между видами обслуживания с учетом среднесуточного пробега с последующим округлением до целых сотен километров.

      Таблица 3 — Коэффициент корректирования нормативов в зависимости от модификации подвижного состава и особенности организации его работы – К₂

      Таблица 4 — Коэффициент корректирования нормативов в зависимости от природно-климатических условий – К₃ = К₃ × К 1 3

      Коэффициент К 1 3

      Примечание: агрессивность окружающей среды учитывается и при постоянном использовании подвижного состава для перевозки химических грузов, вызывающих интенсивную коррозию деталей.

      Таблица 5 — Коэффициенты корректирования нормативов удельной трудоемкости текущего ремонта (К₄) и продолжительности простоя в ТО и ремонте (К 1 ₄) в зависимости от пробега с начала эксплуатации

      Таблица 6 — Коэффициент корректирования нормативов трудоемкости ТО и ТР в зависимости от количества обслуживаемых и ремонтируемых автомобилей на АТП и количества технологически совместимых групп подвижного состава – К₅

      Результирующий коэффициент корректирования нормативов ТО автомобилей получается перемножением соответствующих коэффициентов, причем результирующие коэффициенты корректирования периодичности ТО и пробега до КР, км, должны быть не менее 0,5 и рассчитываются по формулам (2) и (3)

      

      —периодичность ТО (2)

      

      —пробег до КР К₃ (3)

      Трудоемкость, чел.-ч/1000 км, выполнения работ по ТО автомобилей и удельная трудоемкость, чел.−ч , текущего ремонта (ТР) автомобилей рассчитываются по формулам (4) и (5)

      

      —трудоемкость ТО К₅ (4)

      

      —трудоемкость ТР . (5)

      7. Диагностика технического состояния автомобилей

      Техническая диагностика (technical diagnostics) — отрасль знаний, изучающая признаки неисправностей автомобиля, методы, средства и алгоритмы определения его технического состояния без разборки, а также технологию и организацию использования систем диагностирования в процессах технической эксплуатации автомобилей.

      Техническим диагностированием называют процесс определения технического состояния объекта без его разборки, путем измерения величин, характеризующих его состояние и сравнения их с нормативами. Диагностирование обеспечивает систему ТО и ремонта автомобилей индивидуальной информацией об их техническом состоянии. Диагностирование автомобилей осуществляется в соответствии с алгоритмом, установленным технической документацией. Алгоритм диагностирования — это совокупность последовательных действий по определению технического состояния автомобиля.

      Комплекс, включающий средства диагностирования (к которым относятся стенды, приборы), алгоритм диагностирования и объект диагностирования (автомобиль в целом или его узлы) называется системой диагностирования.

      Возникновение потребности в объективной и достоверной информации, получаемой с помощью инструментальных методов контроля, объясняется действием на автомобильном транспорте двух важных факторов — усложнения автомобильной техники и стремления обеспечить поддержание работоспособности автомобилей в условиях низкой обеспеченности квалифицированными кадрами. Наличие в автотранспортных предприятиях (АТП) простой по конструкции автомобильной техники и небольшие размеры автохозяйств давали возможность обходиться информацией, получаемой через опытного механика субъективными методами. Однако с появлением новых моделей автомобилей усложненной конструкции и укрупнением АТП такая информация все в меньшей степени обеспечивала эффективное управление поддержанием работоспособности автомобилей.

      Для повышения эффективности ТО и ремонта автомобилей требуется индивидуальная информация о их техническом состоянии до и после ТО и ремонта. При этом необходимо, чтобы получение информации было доступным и не требовало бы разборки агрегата и больших затрат труда. Индивидуальная информация о скрытых и назревающих отказах позволяет предотвратить преждевременный или запоздалый ремонт или техническое обслуживание, а так же проконтролировать качество выполненной работы.

      • дает полную объективную и достоверную информацию;
      • дает возможность определить параметры эффективности работы автомобиля (мощность, топливную экономичность, тормозное усилие и т.д.);
      • дает возможность управлять техническим состоянием путем оптимизации режимов регламентного контроля;
      • позволяет значительно повысить качество ТО и ремонта автомобилей;
      • позволяет значительно снизить затраты на проведение ТО и ТР автомобилей.

      Диагностированием называется процесс определения технического состояния объекта без его разборки по внешним признакам путем измерения величин, характеризующих его состояние и сопоставления их с нормативами.

      Средствами диагностики служат: специальные приборы и стенды, которые подразделяются на внешние и встроенные в автомобиль. Причем, при диагностировании используют не только технические средства, но и субъективные возможности человека, его органы чувств, опыт и навык.

      При ТО и ремонте автомобилей используют 2 вида информации:

      • статическую (надежностную), которую получают путем обработки данных об отказах и неисправностях автомобилей. На основе этой информации устанавливают регламентные объемы работ ТО и ремонта автомобилей;
      • индивидуальную (диагностическую), которую получают путем непосредственного измерения параметров технического состояния данного автомобиля. На основе этой информации уточняют объемы работ применительно к данному автомобилю.

      Статическая и диагностическая информации дополняют друг друга в процессе принятия решения о направлении автомобиля на ТО или ремонт.

      Под параметрами понимается качественная и количественная мера, характеризующая состояние системы, механизма, элемента и процесса в целом. Различают структурные и диагностические параметры.

      Таблица 7 – Виды систем диагностирования

      Системы диагностирования
      Функциональная	Внешняя	Встроенная	Общая
      Тестовая		Непрерывная	Локальная
      Универсальная	Периодическая	Смешанная	Автоматизированная

      В функциональных системах диагностирование проводят в процессе работы автомобиля.

      В тестовых системах для диагностирования работу автомобиля воспроизводят на стенде.

      Универсальные системы предназначены для нескольких диагностических процессов.

      Специальные системы обеспечивают один диагностический процесс.

      В общих системах объектом диагностирования является автомобиль в целом для определения его работоспособности.

      В локальных системах объектом диагностирования является агрегат, механизм, узел, система автомобиля.

      В ручных системах управление средствами диагностирования осуществляется вручную.

      В автоматизированных системах управление осуществляется с использованием компьютеров.

      В непрерывных системах диагностирование осуществляется в процессе работы автомобиля при помощи встроенных средств (бортовых компьютеров).

      В периодических системах диагностирование осуществляется с определенной периодичностью (перед ТО-1 или ТО-1) при помощи внешних приборов и стендов.

      Во встроенных системах используются встроенные средства диагностирования;

      Во внешних системах используются внешние средства диагностирования.

      В смешанных системах диагностирования используются и встроенные (датчики) и внешние (индикаторы) средства.

      Оценку технического состояния автомобиля в прошлом (например, для выявления причины аварии) называют ретроспекцией.

      Оценка технического состояния в будущем (например, для определения срока его работоспособности) называется прогнозированием.

      Применение диагностики эффективно, если суммарные удельные затраты на ТО, ремонт и диагностику меньше суммарных удельных затрат на ТО и ремонт без диагностики

      Практика показывает, что суммарные удельные затраты на ТО и ремонт с диагностикой на 20-25% меньше суммарных удельных затрат на ТО и ремонт без диагностики.

      Возможности диагностирования автомобилей и агрегатов зависят от их контролепригодности.

      Контролепригодность — это приспособленность автомобиля к диагностическим работам, которые позволяют обеспечит достоверную информацию о техническом состоянии автомобиля при минимальных затратах труда, времени и средств.

      

      Рисунок 6 — Классификация средств диагностирования

      Внешние средства классифицируются на:

      1. Стенды, обеспечивающие:

      • диагностирование тяговых качеств автомобиля,
      • диагностирование тормозов автомобиля,
      • диагностирование ходовой части автомобиля,

      2. Переносные приборы, обеспечивающие диагностирование:

      • по изменению виброакустических параметров (КШМ и ЦПГ двигателя);
      • по периодически повторяющимся процессам или циклам (система зажигания, балансировка колес);
      • по тепловому состоянию (подшипники);
      • по герметичности рабочих процессов (ЦПГ двигателя);
      • по параметрам масла, отработавших газов (КШМ и система питания); по геометрическим параметрам (клапаны).

      Встроенные средства включают:

      1. Простейшие средства — индикаторы и датчики давления масла, температуры, давления воздуха в тормозной системе и т.д.
      2. Бортовой компьютер, позволяющий непрерывно диагностировать техническое состояние автомобиля.

      Смешанные средства включают

      1. Датчики в автомобиле,
      2. Централизованный узел съема информации,
      3. Индикацию на внешних приборах.

      8. Параметры технического состояния автомобилей

      Возможность непосредственного измерения в процессе эксплуатации физических величин или структурных параметров (износов, задиров и др.) сопряжений механизмов автомобиля без их разборки весьма ограничена. Поэтому при диагностировании пользуются косвенными признаками, которые называются диагностическими параметрами и которые отражают техническое состояние автомобиля. Диагностическими параметрами могут быть:

      • параметры рабочих процессов (мощность, тормозной путь, расход топлива и т.д.);
      • параметры сопутствующих процессов (вибрация, шум, стук и т.д.);
      • параметры геометрических величин (зазоры, люфты, биения, свободный ход и т.д.).

      Диагностические нормативы служат для количественной оценки технического состояния автомобиля, устанавливаются ГОСТами и руководящими документами. К ним относятся:

      1. начальный норматив (задается технической документацией) – соответствует величине диагностического параметра новых, технически исправных объектов. Например, оптимальный угол начальной установки момента зажигания для одной и той же модели автомобиля может отличаться от среднего значения на 3…8 0 . Практически это означает, что, используя в качестве норматива индивидуальное значение начального норматива, можно значительно повысить мощность ДВС и топливную экономичность.
      2. предельный норматив (задается требованиями ГОСТа, технической документацией) соответствует такому состоянию автомобиля, при котором его дальнейшая эксплуатация становится невозможной или нецелесообразной. Этот норматив используется для прогнозирования ресурса конкретных деталей в случае встроенного, непрерывного диагностирования.
      3. допустимый норматив – является основным диагностическим нормативом при периодическом диагностировании. На его основе ставится диагноз технического состояния и принимается решение о необходимости ремонта или регулировки.

      На основании допустимого норматива ставят диагноз состояния объекта и принимают решение о необходимости технического обслуживания и ремонта.

      Если текущее значение диагностического параметра выходит за пределы П_д, то необходимо проводить техническое обслуживание или предупредительный ремонт, так как автомобиль может выйти из строя на линии (рисунок 7).

      Объектом диагностики может быть любой агрегат, механизм, узел или автомобиль в целом. Приступая к диагностированию, необходимо выявить те узлы, которые определяют его надежность. Такой подход позволяет создать модель объекта и составить его структурно-следственную схему диагностирования, т.е. схематическое отображение важных для диагностики характеристик. Такая схема служит для выбора диагностических параметров.

      Цель постановки диагноза — выявить неисправности объекта, определить потребность в техническом обслуживании и ремонте, оценить качество выполненных работ или подтвердить пригодность диагностируемого объекта к эксплуатации.

      

      l_д — периодичность планового диагностирования, км; П — приращение параметра за межконтрольный пробег; АБ — профилактическое восстановление объекта

      Рисунок 7 — Схема формирования диагностического норматива В зависимости от задачи различают общий и локальный диагноз.

      Общий диагноз решает вопрос о соответствии или несоответствии объекта общим требованиям. При общем диагнозе используют один диагностический параметр. Общий диагноз сводится к измерению текущего параметра П и сравнения его с нормативом. При периодическом диагностировании нормативом является допустимое значение диагностического параметра П_д, а при непрерывномпредельное П_п.

      При П> П_п — необходим ремонт,

      При П_д< П< П_п — необходимо техническое обслуживание,

      При П> П_д — объект неисправен.

      Локальный диагноз — позволяет выявить конкретные неисправности. Его проводят по нескольким диагностическим параметрам. Каждый диагностический параметр связан с несколькими структурными и наоборот. Эти связи можно представить в виде структурно-следственной модели (рисунок 1.8).

      Модель позволяет выявить связи между наиболее вероятными неисправностями объекта и его диагностическими параметрами. То есть, двигаясь от диагностических параметров к вероятным неисправностям объекта ставят диагноз его технического состояния. Эти задачи решаются с помощью диагностической матрицы.

      

      Рисунок 8 — Структурно-следственная модель диагностирования (цилиндропоршневая группа двигателя как объект диагностирования)

      9. Методы диагностики

      Диагностирование является качественно новой, более совершенной формой проведения контрольных работ. От традиционных контрольных осмотров, выполняемых на АТП в основном субъективными методами с привлечением в качестве экспертов наиболее квалифицированных механиков и ремонтных рабочих, диагностирование отличается, во-первых, объективностью и достоверностью оценки технического состояния автомобилей, что достигается применением инструментальных методов проверки, во-вторых, возможностью определения выходных параметров (параметров эффективности) агрегатов и систем автомобилей (мощности, топливной экономичности, тормозных качеств и т.д.) и, втретьих, наличием условий для повышения надежности и организованности функционирования производства ТО и ремонта автомобилей за счет более эффективного оперативного управления им.

      Методы диагностики автомобилей основываются на способах замера диагностических параметров, причем тех, которые наиболее приемлемы. Выбор параметров осуществляется при помощи структурно-следственной схемы диагностирования механизма или узла. Анализируя схему, можно выбрать наиболее эффективный метод диагностирования автомобиля.

      В настоящее время наибольшее распространение получили методы:

      1. По герметичности — для оценки технического состояния цилиндропоршневой группы, рабочих объемов газораспределительного механизма, систем охлаждения и смазки, гидравлических и пневматических приводов, шин автомобилей и пр. Диагностика производится по величине компрессии, прорыву газов в картер, по утечке сжатого воздуха и т.д.
      2. По параметрам рабочих процессов — для измерения мощностных и экономических показателей двигателя и автомобиля, величине тормозного пути и т.д. Диагностика заключается в имитации условий и режимов работы автомобилей. 3.По геометрическим величинам — для оценки технического состояния редукторов, рулевого управления, шкворневых соединений, подшипников и др. Особенности этой диагностики состоят в том, что она применяется при неработающих механизмах. Позволяет замерить люфты, зазоры, смещения и пр.
      3. По тепловому состоянию — для диагностирования сопряжений по скорости и температуре нагрева. Диагностика применяется для механизмов, которые не получают тепло от внешнего источника (задний мост и т.д.). В этом случае определяется выделенное тепло при заданном скоростном и нагрузочном режимах.
      4. По колебательным процессам — по шумам и вибрациям, для общей оценки технического состояния ДВС, ГРМ, КШМ, трансмиссии автомобиля. Данный метод диагностирования является одним из перспективных, т.к. можно получить виброграмму на экране осциллографа и долее сравнить ее с эталоном.
      5. По составу отработавших газов и топливосмазочных материалов — для общей оценки систем питания и смазки, для определения продуктов износа в моторном масле.

      При диагностировании производится спектральный анализ масла для определения концентрации в нем продуктов износа. По составу отработавших газов можно судить о состоянии топливной системы, клапанах, ТНВД дизеля и т.д.

      Таким образом, диагностика служит не только для получения оперативной информации о техническом состоянии автомобиля и его систем, с выявлением конкретных причин неисправностей, но и для прогнозирования возможного ресурса пробега без проведения дополнительных технических воздействий и ремонта. Поэтому внедрение диагностики в производство, помимо вышеуказанных положительных моментов, позволяет планировать оптимальные объемы работ по обслуживанию и ремонту автомобилей, что значительно экономит средства, производственные ресурсы и т.д.

      Диагностирование осуществляется либо в процессе работы самого автомобиля, его агрегатов и систем на заданных нагрузочных, скоростных и тепловых режимах (функциональное диагностирование), либо при использовании внешних приводных устройств (роликовых стендов, подкатных и переносных приспособлений), с помощью которых на автомобиль подаются тестовые воздействия (тестовое диагностирование). Эти воздействия должны обеспечивать получение максимальной информации о техническом состоянии автомобиля при оптимальных трудовых и материальных затратах.

      Например, мощностные показатели автомобиля проверяют на режиме максимального крутящего момента, экономические показатели на режиме, соответствующем реализации контрольного расхода топлива, т.е. при наиболее экономичной скорости и при нагрузочном режиме, имитирующем движение автомобиля по ровному горизонтальному отрезку пути с асфальтобетонным покрытием. Тормозные качества проверяют при таких скоростях и нагрузках, которые позволяют надежно выявить основные неисправности тормозной системы автомобиля.

      Эксплуатационные свойства автомобиля. Самые надежные и удобные автомобили

      

      Автомобиль уже давно перестал быть роскошью. Сегодня производятся сотни различных марок и моделей транспорта. Цены на авто отличаются как в меньшую, так и в большую сторону, но широкое распространение получили компактные кроссоверы, а также седаны и хэтчбеки В и С-класса. Никому не хочется проводить много времени в сервисах и на сайтах в поисках редких запчастей, поэтому существует неофициальный рейтинг самого надежного и экономичного транспорта.

      Эксплуатационные свойства автомобиля

      Эксплуатационные свойства показывают, насколько эффективно можно использовать конкретный автомобиль в определенной ситуации. Зная свойства авто, можно заранее предположить, как поведет себя механизм в определенных условиях (например, город, трасса или бездорожье).

      К таким свойствам относятся:

      • динамичность;
      • топливная экономичность;
      • управляемость;
      • устойчивость;
      • проходимость;
      • плавность хода;
      • надежность и долговечность.

      Подбирать автомобиль нужно с учетом условий, в которых он будет использоваться. По предпочтениям российских покупателей и отзывам уже можно определить, какие машины признаны самыми надежными и удобными для эксплуатации.

      

      Новая Toyota Corolla

      Заслужила звание самого народного автомобиля среди автолюбителей. Год выпуска зависит от количества денежных единиц у покупателя. Новая машина не потребует вмешательства в ходовую часть и двигатель на протяжении долгих лет. Автовладельцу следует лишь проходить ТО строго по регламенту и заправлять бензин в проверенных местах. Никаких особых указаний по эксплуатации нет, «Королла» хорошо заводится в морозные дни и с комфортом перевозит водителя и пассажиров по городу и трассе.

      К плюсам можно отнести:

      • Современный и презентабельный внешний вид.
      • Неприхотливость силовых агрегатов.
      • Комфортные настройки шасси.
      • Современный удобный салон.
      • Наличие электронных систем и помощников.
      • Вместительный багажник.
      • Ликвидность при продаже на вторичном рынке.

      Из минусов автолюбители выделяют высокую стоимость при покупке, а также небольшую нехватку тяговых свойств у двигателя.

      Эксплуатационные свойства автомобиля ничем не выделяются. Тормоза имеют показатели чуть ниже среднего, подвеска в меру мягкая, шумоизоляция, как и у всех японских седанов C-класса.

      Цена за автомобиль начинается с отметки в 800 000 рублей и заканчивается на 1 100 000 рублей в зависимости от выбранной комплектации.

      

      Corolla с пробегом

      Не каждый автовладелец может потянуть стоимость покупки нового транспорта. Подержанный экземпляр сохраняет отличный внешний вид благодаря качественному металлу кузовных деталей и головной оптики. Также нет никаких нареканий к двигателю и коробке, но подвеске стоит уделить особое внимание.

      Амортизаторы потребуют замены на новые при пробеге около 100-120 тысяч километров, шаровые выйдут из строя примерно на этом же рубеже. Оригинальные сайлентблоки не стучат даже на 150 000 км, однако уже начинают покрываться микротрещинами. Тормозные диски следует заменить на 90 000 пробега.

      Стоимость запчастей на «Тойоту» не опустошит кошелек автовладельца, а благодаря наличию дубликатов и оригинальных деталей практически в любом магазине ремонт не затянется на долгие месяцы.

      Двигатель и трансмиссия исправно работают даже на больших пробегах при своевременной замене масел, фильтров и дополнительных расходников.

      Цены на авто с пробегом снижаются с каждым годом, но к «Королле» это не относится. Нередко автовладельцы продают подержанный автомобиль даже за большую сумму спустя несколько лет эксплуатации.

      

      Новый Nissan Almera

      Прямой конкурент «Королле» по классу и стоимости. Автовладельцы выбирают «Альмеру» за приятный внешний вид и простоту в эксплуатации. Новый автомобиль радует большим багажником, просторным салоном и энергоемкой подвеской. Двигатель также не вызывает нареканий, но требует качественный 95 бензин.

      Эксплуатационные свойства автомобиля отличаются цепкими тормозами и резкой реакцией на рулевое колесо. Водители также отмечают легкий запуск в мороз и качественную систему отопления салона. Двигатель не может похвастаться гоночным ускорением, но для спокойного передвижения его вполне хватает.

      Новую «Альмеру» зачастую можно встретить в таксопарках, это говорит о надежности силовых установок и шасси. При своевременном прохождении ТО двигатель и коробка не доставят проблем. Единственным недостатком может стать появление «рыжиков» на задних арках при эксплуатации в регионах с химическими реагентами в зимнее время.

      Передняя и задняя оптика отлично справляются со всеми задачами и не мутнеют даже после 100 000 км пробега. Подвеска потребует первого вмешательства только после 120 000 км. Запчасти продаются повсеместно и за доступную цену.

      Приобрести «Ниссан» в средней комплектации у официального дилера можно за 760 000 рублей.

      

      Новый Ford Focus III

      Новый «Фокус» обладает самым ярким внешним видом и хорошей шумоизоляцией. Производитель поставляет комплектации с разными силовыми установками на выбор. Автовладельцы отмечают уверенную управляемость на дороге и энергоемкую подвеску.

      Тормозные свойства автомобиля находятся на высоком уровне. Система оснащается не только ABS, но и ESP. В отличие от японских автомобилей, Ford может похвастаться большим диаметром тормозного диска и резким подхватом даже при легком нажатии на педаль.

      • Современный внешний вид.
      • Энергоемкая подвеска с удачными настройками.
      • Широкая линейка двигателей.
      • Хорошая шумоизоляция.
      • Качественные материалы отделки салона.
      • Вместительный багажник.
      • Оцинковка арок и порогов кузова.
      • Наличие современных электронных систем.
      • Возможность выбора разных типов кузова.

      Из минусов автовладельцы отмечают низкую ликвидность на вторичном рынке и маленький дорожный просвет. Также недостатком является ограниченное количество места в салоне, массивная центральная консоль мешает водителю и пассажирам комфортно расположиться в длинной поездке.

      Стоимость нового «Фокуса» в базовой комплектации составит 802 000 рублей.

      

      Компактные кроссоверы

      Автомобили в России нередко выбирают из-за наличия высокого клиренса и полного привода. Класс компактных кроссоверов получил широкое распространение за счет сбалансированных ходовых качеств и внешнего вида.

      Эксплуатационные свойства автомобиля являются важным параметром при ежедневном использовании транспорта. Автовладельцы нередко отдают предпочтение в пользу тяговитого двигателя и мощных тормозов, нежели наличию люка или мощной аудиосистемы.

      Renault Duster

      Кроссовер оснащается передним и полным приводом. Доступен для покупки с механической или автоматической трансмиссией. Автовладельцы отмечают мягкий ход подвески и неприхотливые двигатели. Мощности 2-литрового мотора вполне хватает для городских и загородных поездок.

      Большой клиренс и система полного привода позволяют без труда проезжать по отдаленным лесным дорогам. Автовладельцы отмечают высокие тяговые свойства автомобилей с механической коробкой передач.

      • Вместительный салон.
      • Надежная система полного привода.
      • Неприхотливые силовые установки.
      • Уверенный запуск в мороз.
      • Крепкие бампера.
      • Наличие электронных систем.

      К минусам часто относят спорный внешний вид и качество сборки. Зазоры нередко отличаются, а замок капота может стучать даже в новой машине без пробега. Вместимость багажника — тоже не самая сильная сторона кроссовера.

      Подвеска потребует серьезного вмешательства не раньше 140 000 км, а вот двигатель нуждается только в своевременной смене масла и расходных материалов.

      Приобрести кроссовер с полным приводом и механикой можно за 809 000 рублей.

      

      Hyundai ix35

      Стоимость корейского автомобиля немного выше «Дастера». Кроссовер предлагает более красивый и удобный салон с приятными материалами отделки и ортопедическими креслами.

      Эксплуатационные свойства автомобиля могут похвастаться более цепкими тормозами и уверенной реакцией на рулевое управление. Автоматическая коробка передач работает без нареканий, а двигатель динамично передвигает кроссовер по городу или трассе.

      Интерьер выполнен в современном стиле, а материалы отделки не уступают по качеству более дорогим авто. Кроссовер не сильно теряет в цене при продаже на вторичном рынке и сохраняет достойный внешний вид даже при серьезных пробегах.

      Слабой стороной является шасси. Амортизаторы имеют короткий ход и нередко пробиваются при наезде в ямы или неровности. Первое вмешательство в подвеску при небрежном вождении может потребоваться уже на 60 000 км.

      К минусам также можно отнести низкие свесы бамперов. Штурмовать резкие подъемы и спуски в поездке на рыбалку не получится.

      Стоимость средней комплектации автомобиля находится в рамках 1 300 000 рублей.

      

      Какие еще автомобили стоит рассмотреть при покупке

      Автомобили в России эксплуатируются в более жестких условиях, чем в Европе. Поэтому стоит уделять внимание своевременному обслуживанию и прохождению ТО.

      Не стоит приобретать редкие автомобили, стоимость запчастей и отсутствие их в магазинах могут сыграть злую шутку в процессе эксплуатации.

      

      К дешевым в эксплуатации и с хорошим уровнем надежности можно также отнести авто:

      • Hyundai Solaris;
      • Hyundai Creta;
      • Mazda 3;
      • Kia Ceed;
      • Kia Rio;
      • Renault Logan;
      • Toyota Auris;
      • Toyota Rav4;
      • Volkswagen Polo.

      Какой автомобиль самый надежный и экономичный, зависит от условий эксплуатации, но традиционно первые строчки занимают японские марки.

      Эксплуатационные свойства автомобиля

      

      Назначением автомобиля является транспортировка грузов, пассажиров или специального оборудования из пунктов отправления в пункт назначения, а свойства автомобиля, определяющие средние скорости транспортировки, расходы топлива, связанные с транспортировкой, безопасность движения автомобилей, выполняющих свои производственные функции, возможность движения по дорогам различного качества, а иногда и без дорог, и называются его эксплуатационными свойствами.

      

      Таким образом, эксплуатационные свойства АТС – это группа свойств, определяющих степень его приспособленности к эксплуатации в качестве специфического (наземного, колесного, безрельсового) транспортного средства по перевозке грузов, пассажиров или специального оборудования.

      Автомобиль может выполнять свои функции, если он находится в работоспособном состоянии, т. е. когда значения всех его параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической или конструкторской документации.

      Для оценки эксплуатационных свойств АТС используют показатели и измерители. Показатель – это параметр, характеризующий какое-либо свойство изделия (автомобиля). Измеритель – это конкретная величина, позволяющая производить количественную оценку, т.

      

      е. указывает численное значение показателя.

      В данном курсе изучаются показатели, измерители и их нормативные значения только эксплуатационных свойств АТС. Зная показатели и измерители, можно анализировать потенциальные возможности автомобиля и оценивать влияние его конструктивных параметров и эксплуатационных факторов на эксплуатационные свойства.

      Эксплуатационные свойства АТС можно разделить на следующие более мелкие группы свойств, характеризующие движение автомобиля: тягово-скоростные, топливные и тормозные свойства, управляемость, устойчивость, маневренность, плавность хода и проходимость.

      

      Скоростными свойствами называют совокупность свойств, определяющих возможные но характеристике двигателя или сцеплению ведущих колес с дорогой диапазоны изменения скоростей, ускорений и предельных углов подъема в различных условиях эксплуатации.

      Топливные свойства, или, точнее, топливная экономичность АТС определяет его способность минимально расходовать топливо в заданных (стандартизованных) условиях движения.

      Тормозные свойства – это способность АТС быстро снижать скорость движения вплоть до полной остановки, сохранять заданную скорость движения на затяжных спусках и оставаться неподвижным на стоянке на уклоне или при действии каких-либо возмущающих сил.

      

      Управляемость – это свойство АТС, определяющее его способность изменять направление движения в соответствии с воздействиями водителя на органы управления.

      Устойчивость – это свойство АТС, определяющее его способность сохранять заданные параметры движения или положения. То есть способность противостоять внешним возмущающим силам, вызывающим его отклонение от заданного направления движения или положения.

      Маневренность – это способность АТС изменять свое положение на ограниченной площади без переменного использования заднего и переднего ходов.

      

      Плавность хода – это способность АТС уменьшать воздействие от механических колебаний на водителя, пассажиров, перевозимые грузы и элементы автомобиля при движении но неровным дорогам.

      Проходимость – это свойство АТС, определяющее его способность двигаться в тяжелых дорожных условиях, в том числе по грунтам с повышенным сопротивлением движению и малым коэффициентом сцепления, и преодолевать искусственные и естественные препятствия без вспомогательных средств.

      Для суждения о возможности использования того или иного АТС в заданных условиях эксплуатации выработан ряд показателей, позволяющих объективно оценить соответствие существующей или перспективной конструкции автомобиля предъявляемым требованиям. В качестве основного показателя, характеризующего эффективность использования АТС, применяют относительные затраты на перевозку 1 т груза или одного пассажира. Эти показатели зависят не только от конструкции автомобиля, но и от ряда других факторов: дорожных условий, уровня организации перевозок, технического обслуживания и ремонта.

      

      Показателем, более тесно связанным с конструкцией автомобиля и достаточно полно характеризующим эффективность его использования, является производительность АТС. Производительность определяется грузоподъемностью или пассажировместимостыо автомобиля и средней технической скоростью движения.

      Знание эксплуатационных свойств автотранспортного средства инженером по технической эксплуатации автомобилей позволит ему выбрать оптимальные методы поддержания потенциальных эксплуатационных свойств, т. е. свойств, заложенных в конструкцию автомобиля при его проектировании и производстве, и восстановления их в процессе ремонта.

      Инженер по организации перевозок и управления на автомобильном транспорте, зная потенциальные возможности конкретного автомобиля и умея анализировать влияние его конструктивных параметров и эксплуатационных факторов на показатели производительности, сумеет выбрать такие АТС, которые наилучшим образом будут соответствовать характеристикам перевозимого груза и условиям перевозок и помогут ему разрабатывать оптимальную стратегию перевозок.

      

      Инженер по организации дорожного движения, зная эксплуатационные свойства АТС, может правильнее организовать движение на дорогах различных категорий с учетом погодно- климатических условий, снижая вероятность возникновения аварийных ситуаций, вводя определенные ограничения на параметры движения в соответствии со свойствами автомобилей, а также требовать от дорожных служб соблюдения тех или иных мероприятий по поддержанию дорожного покрытия и коммуникаций в соответствующем состоянии.

      Задача теории автомобиля состоит в раскрытии механизма преобразования динамической системой управляющих и возмутающих воздействий в выходные характеристики. Аналитически строго из-за сложности задачи это не всегда удается сделать, тогда производится упрощение модели вплоть до задач статики.

      Все эксплуатационные свойства АТС связаны с тем или иным видом движения: прямолинейным, криволинейным, ускоряющимся, замедляющимся, с колебаниями. Расчетным путем оценка того или иного эксплуатационного свойства может быть осуществлена только в результате решения уравнений, описывающих соответствующее движение. Поэтому теорию автомобиля можно определить как науку о законах его движения.

      

      Page 2

      Поскольку автомобиль является частью системы «автомобиль- водитель-дорога-среда», то его свойства проявляются только во взаимодействии с элементами этой системы. Поэтому значимость определенного эксплуатационного свойства в оценке качества или эффективности применения автомобиля зависит от условий, в которых это свойство проявляется, т. е.

      от условий эксплуатации. Условия эксплуатации автомобилей в целом определяются дорожными, транспортными и природно-климатическими.

      Дорожные условия характеризуются элементами профиля и плана дорог, рельефом местности, видом и ровностью дорожного покрытия, интенсивностью движения, помехами движению, стабильностью дорожного состояния, режимами движения.

      

      Транспорт ные условия характеризуются видом груза и его свойствами, объемом перевозок, партионностью отправок, расстоянием перевозок, способами погрузки и вьпрузки, режимами работы, видами маршрутов и организации перевозок, условиями хранения, технического обслуживания и ремонта автомобилей.

      Природно-климатические условия характеризуются температурой окружающего воздуха, атмосферным давлением, скоростью и направлением ветра, количеством атмосферных осадков, влажностью и запыленностью воздуха, продолжительностью холодного периода и т. п. и делятся в зависимости от зон на зоны умеренного, холодного, жаркого и высокогорного климата.

      На эксплуатационные свойства автомобилей в наибольшей степени оказывают влияние дорожные условия. В силу значительного разнообразия они могут быть классифицированы по различным признакам.

      

      Все дороги общего пользования в России в зависимости от возможной пропускной способности, расчетной скорости движения, типа покрытия, числа и ширины полос движения, наибольшего продольного уклона, наименьших радиусов поворота и т. п. в соответствии со СНиГ1 2.

      05. 02-85 делятся на пять категорий.

      К дорогам 1-4-й категорий относятся дороги с покрытиями, к дорогам 5-й категории – грунтовые.

      

      В зависимости от прочности покрытий на дорогах общего пользования допускают нагрузку на одну ось до 100 кН (дороги 1—4-й категорий) и до 60 кН (дороги 5-й категории), на сдвоенную тележку – до 180 кН (дороги l^t-й категорий) и до 110 кН (дороги 5-й категории).

      Дорожные условия подразделяются, кроме того, на магистральные (магистрально-холмистые), горные (горно-холмистые) и городские (пригородные). В этом случае классификационными признаками являются статистические характеристики продольного профиля дороги и режимы движения автомобиля.

      К факторам, влияющим на среднюю скорость движения – один из основных параметров автомобиля, определяющих его производительность – следует отнести интенсивность движения, ограничения скорости движения, число пересечений с другими дорогами и число полос движения.

      

      Однако каждый конкретный маршрут в значительной степени индивидуален и может состоять из участков, характеризующихся разными дорожными условиями, на которых режимы движения могут существенно различаться. Существенно отличаются и весьма специфичны условия эксплуатации автомобилей-самосвалов, работающих с заездом в карьер, автомобилей, работающих в крупных городах с интенсивным движением и частыми остановками, автомобилей, перевозящих грузы, требующих пониженных скоростей движения, и т. п.

      Транспортные условия определяются, в основном, специализацией автомобиля, его конструктивными параметрами и эксплуатационными свойствами. Партионность груза определяет оптимальную грузоподъемность, а его объемная масса – объем грузовой платформы автомобиля. То есть транспортные условия эксплуатации определяют тип и модификацию применяемого подвижного состава, а также такие показатели эффективности использования автомобилей, как коэффициенты использования грузоподъемности и пробега, себестоимость перевозок и др.

      Природно-климатические условия в нашей стране подразделяются на несколько климатических зон – умеренного климата, холодного климата, жаркого и высокогорного климата. Основной характеристикой климатической зоны, существенно влияющей на эксплуатационные свойства автомобилей, является температура окружающего воздуха. Изменение атмосферных условий оказывает влияние на работу двигателя, трансмиссии, шин, что приводит к изменению эксплуатационных свойств автомобиля.

      

      Нормативные значения оценочных параметров, приводимые в справочной литературе, даны для новых автомобилей и стандартных условий эксплуатации (температура окружающего воздуха +25 °С, атмосферное давление 750 мм рт. ст. , дорога – прямолинейная, горизонтальная с цементобетонным или асфальтобетонным ровным покрытием).

      Существенное отклонение температуры окружающего воздуха от стандартного значения (+25 °С) как в сторону понижения, так и в сторону повышения вызывает нарушение нормального теплового режима двигателя (95… 100 °С) и, как следствие, – ухудшение показателей тягово-скоростных свойств и увеличение расхода топлива.

      Понижение температуры воздуха в сильной степени влияет на увеличение сопротивления шин и уменьшение КПД трансмиссии, что приводит к увеличению расхода топлива.

      

      При работе автомобилей в высокогорных условиях происходит снижение мощности двигателя вследствие уменьшения коэффициента наполнения цилиндров. В результате средняя скорость движения грузовых автомобилей в горных условиях примерно на40…50 ниже, а расход топлива на 10… 15 выше, чем на равнинной местности.

      В общем случае автомобили используются в разных климатических зонах, значительно отличающихся значениями климатических факторов. Например, средняя годовая температура воздуха в нашей стране имеет весьма широкий диапазон значений от +16,8 °С (жаркий сухой район) до -16,6 °С (холодный район), средняя влажность воздуха изменяется от 20 % (жаркий сухой район) до 80 % и более (умеренно влажный район). Даже внутри одного и того же климатического района значения климатических факторов в течение года изменяются в широких пределах. Так, в умеренно климатическом районе (Москва) средняя суточная температура в течение года колеблется от +30 °С до -30 °С, а в очень холодном (Якутск) – от +30 °С до -60 °С.

      Вес перечисленное свидетельствует о важности и необходимости учета влияния условий эксплуатации на эксплуатационные свойства автомобилей с целью наиболее правильного выбора типа и марки автомобиля при перевозке грузов и пассажиров.

      

      Page 3

      Отдельные вопросы теории эксплуатационных свойств автомобиля начали развиваться почти сразу же после создания первых автомобилей. Еще в начале XX века в США начал выходить специальный автомобильный журнал, в котором печатались статьи по отдельным вопросам теории движения автомобилей. Специалисты в области теории автомобилей появились в различных странах к 1920-м годам. Наиболее крупными специалистами того времени можно считать Кайма в Германии, Сенсо де Ляво и Жульена во Франции.

      В России одним из первых на вопросы, связанные с законом движения автомобиля, обратил внимание Н. Е. Жуковский.

      Первая из его работ – статья «Теория прибора инженера Ромейко- Гурко», связанная с изучением явлений, происходящих при качении жестко связанных колес, имеющих неодинаковые диаметры, опубликованная в 1905 г. В дальнейшем Н. Е.

      Вопросам движения на повороте в 20-х годах XX в. были посвящены работы В. П.

      Ветчинкина, Б. Е. Млодзиевского, А.

      

      Оформление теории эксплуатационных свойств автомобиля (теории автомобиля) как науки впервые было выполнено в Советском Союзе Е. А. Чудаковым в 1923-1928 гг.

      Следует отметить, что в США первый систематизированный курс теории автомобиля был опубликован Я. Табореком только в 1957 г.

      В дальнейшем как общий курс теории автомобилей, так и отдельные его направления развивались и развиваются многочисленными учениками Е. А. Чудакова: Г.

      

      В. Зимелевым, А. Н.

      Островцевым, Б. С. Фалькевичем, Н.

      Я. Яковлевым, В. А.

      

      Ила- рионовым, Н. А. Бухариным, Я.

      М. Певзнером, Р. В.

      Page 4

      Скоростными свойствами (СС) АТС называют совокупность свойств, определяющих возможные по характеристике двигателя или сцеплению ведущих колес с дорогой диапазоны изменения скоростей, ускорений и предельных углов подъема в различных условиях эксплуатации.

      

      Тягово-скоростные свойства АТС оценивают, сравнивая их показатели со значениями, принятыми в качестве базовых (стандартных), или с аналогичными показателями других автомобилей. Показатели тягово-скоростных свойств могут определяться расчетным путем или экспериментально. Задача определения тягово-скоросгных свойств расчетным путем может быть выполнена двояко:

      • • определением показателей СС по заданным конструктивным параметрам автомобиля в конкретных дорожных условиях. Этот метод называют анализом или проверочным тяговым расчетом автомобиля;
      • • определением конструктивных параметров автомобиля, обеспечивающих получение заданных СС в заданных дорожных условиях. Этот метод называют синтезом или проектировочным тяговым расчетом автомобиля.

      Проверочный тяговый расчет и экспериментальное определение СС можно проводить не только для новых автомобилей, но и для автомобилей, находящихся в эксплуатации. В этом случае оценка их технического состояния или качества определяется по степени соответствия показателей нормируемым или паспортным, указываемым в технической характеристике автомобиля заво дом-изготовителем.

      Эксплуатационные свойства автомобиля оцениваются с помо­щью их измерителей и показателей. Измерителем эксплуатационного свойства называется едини­ца измерения, характеризующая это свойство с качественной сто­роны (например, скорость движения автомобиля).

      

      Показателем эксплуатационного свойства называется число, определяющее величину измерителя этого свойства, его количе­ство (например, значение максимальной скорости автомобиля). Измерители и показатели эксплуатационных свойств автомо­биля устанавливаются ГОСТами, стандартами и другими норма­тивными документами. Для определения показателей эксплуата­ционных свойств проводят испытания автомобиля.

      1.3. Эксплуатационные свойства и конструкция автомобиля

      Эксплуатационные свойства, обеспечивающие движение авто­мобиля, существенно зависят от конструкции и технического со­стояния автомобиля, его систем и механизмов. Чем совершеннее конструкция автомобиля и лучше его техническое состояние, тем выше эксплуатационные свойства автомобиля. Поэтому автомо­биль, его системы и механизмы конструируют таким образом, чтобы он имел определенные эксплуатационные свойства, Рис. 1.2 Связь эксплуатационных свойств с системами и механизмами автомобиля требу­емые для заданных условий эксплуатации и обеспечивающие его эффективное использование.

      На рис. 1.2 показана связь эксплуатационных свойств с теми системами и механизмами автомобиля, конструкция и техничес­кое состояние которых оказывают наибольшее влияние на эти свой­ства.

      1.4. Условия эксплуатации автомобиля

      Свойства автомобиля, представленные на рис. 1.1, наиболее полно проявляются в условиях эксплуатации. Условиями эксплуатации автомобиля называются условия, в которых осуществляются перевозки пассажиров, грузов, специ­ального оборудования и которые характеризуются различными внешними факторами.

      К условиям эксплуатации относятся дорожные, транспортные и природно-климатические условия.

      Дорожные условия эксплуатации характеризуются рельефом местности, продольным профилем дороги и извилистостью в плане, шириной проезжей части, числом полос движения, ровнос­тью и прочностью дорожного покрытия, стабильностью состоя­ния дороги, интенсивностью, режимом и видом движения, а так­же помехами.

      

      Основой дорожных условий эксплуатации являются дороги, которые по назначению подразделяются на дороги общего пользо­вания, автомагистрали, внутрихозяйственные (сельские) и город­ские (улицы). Дорожные условия эксплуатации оказывают наи­большее влияние на эксплуатационные свойства автомобиля.

      Транспортные условия эксплуатации характеризуются видом и количеством перевозимых грузов, дальностью перевозок, спосо­бами погрузки и выгрузки грузов, режимом работы, видом марш­рутов, условиями хранения, техническим обслуживанием и ре­монтом автомобиля.

      Транспортные условия эксплуатации определяют специализа­цию автомобиля, которая обеспечивает максимальную приспо­собленность к перевозке определенного вида груза. Природно-климатические условия эксплуатации характеризуют­ся температурой окружающего воздуха, атмосферным давлением и осадками (туман, дождь, снег).

      

      Территория России включает в себя в основном зоны умерен­ного и холодного климата. В зоне умеренного климата сосредото­чена наибольшая часть подвижного состава автомобильного транс­порта страны. Все автомобили общего назначения и специализи­рованный подвижной состав приспособлены к перевозкам в этой зоне.

      В зоне холодного климата зимой температура опускается до -50°С и ниже, а продолжительность зимнего периода со снежным по­кровом в отдельных районах с суровым климатом составляет 200 — 280 дней в году. Для этой зоны должны выпускаться специальные автомобили в северном исполнении: с морозостойкими шинами, легко запускаемыми при низких температурах двигателями и т. п.

      Министерство образования и науки РФ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого Кафедра “Автомобильный транспорт” ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЕЙ Дисциплина для направления подготовки дипломированного специалиста Специальность 190601.65 «Автомобили и автомобильное хозяйство» Курс лекций

      

      Разработал Доцент кафедры АТ

      _____________ Н. Н. Заводов.

      “ ____ “ _____________ 2011 г. Оглавление.

      Введение………………………………………………………………………..4 Вопрос 1. АТС и его эксплуатационные свойства……………………4 Вопрос 2. Условия эксплуатации АТС………………………………….6Тема 2. Тягово-скоростные свойства АТС (ТСС АТС7 Вопрос 3. Оценочные показатели ТСС…………………………………7 Вопрос 4. Силы, действующие на АТС…………………………………9 Вопрос 5. Характеристики двигателя…………………………………10 Вопрос 6. Мощность, подводимая к ведущим колесам………………12 Вопрос 7. Потери в трансмиссии……………………………………….12Тема 3. Кинематика и динамика автомобильного колеса……………….12 Вопрос 8. Радиусы колеса………………………………………………..13 Вопрос 9. Скорость и ускорение АТС…………………………………14 Вопрос 10. Динамика автомобильного колеса………………………..14 Вопрос 11. Режимы качения колеса……………………………………16 Вопрос 12. Движение колеса по деформируемой дороге…………….17 Вопрос 13. Причины потерь мощности, связанные с качением…..18 Вопрос 14. Влияние эксплуатационных и конструктивных фак- торов на величину к-та сопротивления качению…………………………19 Вопрос 15. Предельные случаи качения колеса. К-т сцепления…..21 Вопрос 16. Влияние эксплуатационных и конструктивных факторов на величину к-та сцепления…………………………………….22Тема 4. Силы сопротивления движению…………………………………..23 Вопрос 17. Силы сопротивления дороги………………………………23 Вопрос 18 Аэродинамика АТС………………………………………….24 Вопрос 19. Сила сцепления. Возможность движения……………….26 Вопрос 20. Уравнение движения АТС…………………………………27 Вопрос 21. Методы решения уравнений силового и мощностного балансов………………………………………………………………………28 Вопрос 22. Графики силового и мощностного балансов……………28 Вопрос 23. Динамический фактор и динамическая характеристика……………………………………………………………..29 Вопрос 24. Динамический паспорт…………………………………….30 Вопрос 26. Приемистость АТС. Путь и время разгона……………..32 Вопрос 27. Нормальные реакции, действующие на колеса каждой оси……………………………………………………………………………..34 Тема 5. Тормозные свойства………………………………………………..35 Вопрос 28. Тормозные системы и оценочные параметры…………35 Вопрос 29. Виды испытаний ТС и тормозной путь…………………37 Вопрос 30. Теоретическое определение замедления и тормозного пути…………………………………………………………………………..38 Вопрос 31. Служебное торможение…………………………………….39 Вопрос 32. Оптимальное распределение тормозных сил…………..40 Тема 6. Топливная экономичность АТС………………………………….42 Вопрос 33. Оценочные показатели……………………………………42 Вопрос 34. Уравнение расхода топлива………………………………43 Вопрос 35. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на топливную экономичность…………………………………44 Тема 7. Управляемость АТС45 Вопрос 36. Общие положения.Оценочные показатели управляемости……………………………………………………………….45 Вопрос 37. Увод автомобильного колеса……………………………..49 Вопрос 38. Кинематика поворота автомобиля………………………51 Вопрос 39. Силы, действующие на автомобиль при повороте…….52 Вопрос 40. Круговое движение и переходные процессы…54 Вопрос 41. Условие управляемости АТС……………………………………….55 Вопрос 42. Стабилизация управляемых колес………………………55 Вопрос 43. Колебания управляемых колес…………………………..56 Тема 8. Устойчивость АТС…57 Вопрос 45. Общие положения.Оценочные показатели устойчивости…………………………………………………………………57 Вопрос 46. Критические показатели по скольжению……………….58 Вопрос 47. Критические параметры движения по опрокидыванию………………………………………………………………60 Вопрос 48. К-т поперечной устойчивости…………………………….61 Вопрос 49. Курсовая устойчивость и действие внешних сил……….62 Вопрос 50. Система курсовой устойчивости …………………………………63 Тема 9. Маневренность……………………………………………………..63 Вопрос 51. Оценочные показатели…………………………………….66 Тема 10. Плавность хода………………………………………………….68 Вопрос 52. Основные положения. Оценочные показатели …………..68 Вопрос 53. Автомобиль – как колебательная система………………69 Тема 11. Проходимость……………………………………………………71 Вопрос 54. Общие положения ……………………………………………………….71 Вопрос 55. Оценка профильной проходимости………………………72 Вопрос 56. Оценка опорно-тяговой проходимости…………………..74 Вопрос 57. Влияние конструктивных и эксплуатационных факторов на проходимость75 Эксплуатационные свойства автомобиля.

      Введение Изучение эксплуатационных свойств направлено на приобретение знаний основных свойств автомобиля и необходимых навыков их оценки применительно к конкретным дорожным условиям.

      Эффективность работы автомобиля определяется совместным влиянием всей совокупности эксплуатационных свойств автомобиля, в которой основными являются следующие: тягово-скоростные, тормозные, топливная экономичность, устойчивость, управляемость, плавность хода и проходимость.

      

      Эти свойства изучаются по отдельности в определенной последовательности. Вместе с тем они тесно взаимосвязаны друг с другом и изменение одного свойства приводит к изменению других. При этом улучшение одних свойств может привести к ухудшению других.

      Поэтому особое значение приобретает поиск оптимальных решений, как при проектировании автомобиля, так и при выборе режимов его движения в различных условиях эксплуатации. Измерители и показатели перечисленных эксплуатационных средств устанавливаются и определяются на основе закономерностей движения автомобиля.

      Возможность движения, само движение и его характер обусловлены взаимодействием колес автомобиля с поверхностью качения.

      

      Тяговые свойства автомобиля — совокупность свойств, определяющих возможные по характеристикам двигателя или сцепления ведущих колес с дорогой, диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона автомобиля при его работе на тяговом режиме в различных дорожных условиях.

      Тяговым режимом считается режим работы двигателя, при котором от двигателя к ведущим колесам подводится мощность, достаточная для преодоления сопротивления движению. Чем тяжелее дорожные условия, тем меньше диапазон возможных скоростей и меньше возможность ускорения. В некоторых условиях, называемых предельными, диапазон скоростей снижается до одного значения. При более тяжелых условиях движение невозможно.

      Динамичность — свойство автомобиля перевозить грузы и пассажиров с максимально возможной средней скоростью. Чем выше динамичность автомобиля, тем больше его производительность. Динамичность автомобиля во многом зависит от его тяговых и тормозных свойств.

      

      Топливная экономичность — свойство автомобиля рационально использовать энергию топлива при выполнении единицы транспортной работы.

      Снижение расходов топлива транспортными средствами является важнейшей задачей. От того, насколько экономичен автомобиль, зависит себестоимость автоперевозок. Управляемость — способность автомобиля сохранять заданное направление движения или изменять его при воздействии водителя на рулевое управление автомобиля.

      Управляемость заивисит от конструкции автомобиля, технического состояния рулевого управления, подвески и шин, а также условий окружающей среды. Устойчивость — свойство автомобиля сохранять направление движения и противодействовать силам, стремящимся увести в сторону или опрокинуть автомобиль.

      

      Управляемость и устойчивость тесно связаны друг с другом. Устойчивость вместе с управляемостью и тормозной динамичностью автомобиля обусловливают безопасность движения.

      Проходимость — свойство автомобиля свободно двигаться по плохим (разбитым, размокшим) дорогам и пересеченной местности, преодолевая естественные и искусственные препятствия (канавы, рвы, пороги) без вспомогательных устройств и посторонней помощи.

      Проходимость является одним из основных эксплуатационных свойств, определяющих эффективность использования данного транспортного средства. Этим качеством должны обладать автомобили всех типов, но в зависимости от их назначения — в различной степени.

      

      Автомобили обычной проходимости предназначены для движения по шоссейным и грунтовым дорогам. К ним относятся автомобили обшетранспортного назначения колесной формулой 4×2 или 6×4 с обычными тороидными или низкопрофильными шинами и не блокируемыми дифференциалами.

      К автомобилям повышенной проходимости относятся автомобили колесной формулой 4×4, 6×4, 6×6 и т. д. с широкопрофильными шинами, шинами регулируемого давления воздуха, с частично или полностью блокируемыми дифференциалами. К автомобилям высокой проходимости относятся полноприводные автомобили с шинами сверхнизкого давления, арочными шинами или пневмокатками Эти автомобили могут быть плавающими и работать в особо тяжелых климатических условиях, например на севере.

      Плавность хода — свойство автомобиля двигаться по дорогам и местности с заданными скоростями без толчков и колебаний кузова, которые могут нарушить нормальную работу механизмов автомобиля, оказывать вредное влияние на водителя и пассажиров.

      

      Выступы и впадины от 100 м до 10 см называют микропрофилем дороги, который является основной причиной колебаний автомобиля на подвеске. Мелкие неровности дорожной поверхности менее 10 см называются шероховатостью. Они могут создать высокочастотные вибрации отдельных элементов шасси и кузова автомобиля и высокий уровень шума как внутри кузова, так и вокруг машины.

      Надежность — свойство автомобиля безотказно перевозить грузы и пассажиров в течение определенного срока и без ухудшения основных эксплуатационных показателей автотранспортного средства.

      Надежность — это совокупность свойств, которая может включать в себя безотказность, долговечность и ремонтопригодность объекта.

      

      Безотказность — свойство автомобиля (двигателя) сохранять работоспособность в течение определенного интервала времени или пробега определенной величины.

      Долговечность — свойство автомобиля сохранять работоспособность до определенного времени, когда установлено проведение технического обслуживания и ремонта автотранспортного средства.

      Ремонтопригодность — приспособленность автомобиля к предупреждению, обнаружению и устранению неисправностей и отказов.

      Источник https://extxe.com/16003/nadezhnost-avtomobilej/

      Источник https://fb.ru/article/409512/ekspluatatsionnyie-svoystva-avtomobilya-samyie-nadejnyie-i-udobnyie-avtomobili

      Источник https://znayavto.ru/drugoe/ekspluatatsionnye-svojstva-avtomobilya/

      Похожие записи:

      1. Кто несет ответственность за безопасное движение ТС, оборудованных спецсигналами
      2. Техника без опасности: простые правила самостоятельного ремонта без травм
      3. Рисунки по теме ПДД в детских садах – безопасность глазами детей
      4. Правила безопасности в автомобиле, поезде. Соблюдение правил безопасности в автомобиле
      Рекомендуется к прочтению  Как уберечься от пожара в автомобиле