Лекция №5 Долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость автомобилей

Продолжаем изучать составляющие надёжности.

Долговечность-свойство автомобиля сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе проведения ТО и ремонта. К основным показателям долговечности относятся: средний ресурс и средний срок службы, вероятность достижения предельного состояния. Эти показатели обычно рассматриваются как для отдельных деталей, так и для агрегатов, автомобилей в целом. Для автомобилей, кроме того, нормируются сроки службы до списания.
Ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность)-свойство автомобиля, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, а также поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путём проведения ТО и ремонта. Показатели ремонтопригодности: средние продолжительность и трудоёмкость выполнения операций ТО и ремонта. Частные показатели: количество мест (точек) обслуживания на автомобилк, их доступность, трудоёмкость снятия агрегатов, число марок применяемых эксплуатационных материалов, номенклатура необходимого специализированного инструмента и проч.

Сохраняемость-это свойство автомобиля сохранять показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортирования. Характеризуется средним сроком сохраняемости изделия. Применяется для автомобилей, аккумуляторов, шин, материалов. Например, для сухозаряженных аккумуляторных батарей срок сохраняемости составляет три года, причём на сухозаряженность-один год.

К комплексным показателям надёжности относят коэффициент готовности-вероятность того, что объект окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых применение объекта по назначению не предусматривается.

Кг=tраб/(tраб+tрем),

где tраб–суммарная наработка всех объектов, ч,

tрем-суммарное время простоя из-за внеплановых ремонтов,ч.

Технические направления и системы обеспечения надежности

Важнейший теоретический вопрос совершенствования ТО – выбор прогрессивного технического направления (стратегии) и систем обеспечения надежности (тактики).Здесь под системой подразумевается множество элементов (узлов, агрегатов, приборов и т.д.), понятий, норм с отношениями и связями между ними, образующих некоторую целостность и подчиненность определенному руководящему принципу. Под техническим направлением понимается долговременная идейная ориентация в данной отрасли. Исходя из целей и задач автомобильного транспорта техническое направление может быть сформулировано следующим образом: - необходима такая направленность планирования, организации управления техническими воздействиями, которая в определенных условиях работы и при заданном уровне надежности обеспечивает минимум затрат на поддержание автомобилей в исправном состоянии. Инструментом реализации технического направления является система обеспечения надежности или система технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) автомобилей. К системе ТО и Р автомобилей предъявляются следующие требования:

- обеспечение заданных уровней эксплуатационной надежности автомобилей при рациональных материальных и трудовых затратах;

- ресурсосберегающая и природоохранная направленность;

- планово-нормативный характер, позволяющий планировать и организовывать ТО и ремонт на всех уровнях;

- обязательность для всех организаций и предприятий, владеющих автомобильным транспортом, вне зависимости от ведомственной принадлежности;

- конкретность, доступность и пригодность для руководства и принятия решений всеми звеньями инженерно-технической службы автомобильного транспорта;

- стабильность основных принципов и гибкость конкретных нормативов;

- учет разнообразия условий эксплуатации автомобилей.

Как инструмент реализации технического направления можно выделить систему ТО и Р по наработке (пробегу) до отдельных видов воздействий, систему обслуживания по состоянию и смешанную систему, сочетающую элементы первых двух систем.

Суть системы по наработке: плановое техническое воздействие, включая ремонт, выполняется через определенный пробег независимо от технического состояния узла. Очевидно, данная система не может быть экономичной, поскольку часть ресурса узла не используется. Тем не менее, данная система получила широкое распространение в отраслях, где от аварий технических средств зависят жизни людей, либо аварии приносят большие народно-хозяйственные издержки (авиация, химическая промышленность, атомная энергетика). На автомобильном транспорте элементы этой системы применяются для узлов, обеспечивающих безопасность движения и для некоторых других агрегатов автомобиля (например, периодическая замена фильтров, эксплуатационных жидкостей, приводных ремней и проч.элементов двигателя).

Суть системы по состоянию: техническое воздействие, включая ремонт, проводится при достижении контролируемым параметром критического состояния. Очевидно, данная система позволяет более полно использовать ресурс узла, однако она требует измерения диагностических параметров.При наличии методического обеспечения и контрольно-диагностического оборудования, система позволяет повысить среднюю наработку агрегатов без увеличения количества отказов. На Западе такая система известна под названием “Кэндишн Мониторин”.

Смешанная система в зависимости от метода установления периодичности и объема технических воздействий разделяется на среднестатистическую и диагностическую. В настоящее время в технической политике нашей страны, а также других развитых стран и фирм-производителей автомобилей преобладает среднестатистический подход.

Основой любой системы ТО и Р являются ее структура и нормативы. Структура системы определяется видами соответствующих воздействий и их числом. Нормативы включают конкретные значения периодичности воздействий, трудоемкости, перечни операций и ряд других. Перечень выполняемых операций, их периодичность и трудоемкость в целом составляют режим технического обслуживания.

Лекция №6. Действующая система технического обслуживания и текущего ремонта (ТО и ТР) автомобилей

Принципиальные основы системы изложены в докуненте «Положение о техническом обслуживании и ремонте дорожных транспортных средств автомобильного транспорта», введенном в действие Приказом №102 Министерства Транспорта Украины от 30.03.98 г.. В «Положении …» отсутствуют ссылки на научные истоки возникновения «Положения …», однако анализ содержания позволяет сделать вывод, что речь идет о планово-предупредительном принципе ТО и ТР автомобилей агрегатным методом. Все виды технических воздействий поделены на две группы: профилактические (техническое обслуживание) и ремонтные, представленные двумя видами ремонтов. Все виды технического обслуживания фактически делятся также на две группы: разовые и периодические (регулярные). Периодические виды обслуживания выполняются через определённый пробег или время работы. Ремонт выполняется по потребности после появления соответствующих отказов или неисправностей, а также по плану через определённый пробег(предупредительный ремонт).

Разовых ТО в «Положении …» предусмотрено четыре: подготовка к продаже, ТО в период обкатки, ТО во время консервации дорожных транспортных средств (ДТС), ТО и ремонт налинии.

Подготовка к продаже осуществляется торговой организацией сцелью введения ДТС в эксплуатацию. Осуществляется за счет производителя и по его требованиям к перечню и объёму операций ТО. Обычно это снятие с консервации, очистка, регулирование, заправка, смазка, проверка комплектности и работоспособности.

Перечень и объём работ ТО в период обкатки ДТС устанавливается заводом-изготовителем. Оставшиеся два вида разовых ТО призводятся в соответствии с требованиями владельцев ДТС и под их ответственность.

Все регулярные виды ТО по периодичности, перечню и трудоёмкости выполняемых работ делятся на следующие виды: ежедневное обслуживание (ЕО), первое техническое обслуживание (ТО-1), второе техническое обслуживание (ТО-2), сезонное обслеживание

(СО). Периодичность проведения ЕО, ТО-1, ТО-2 представлена в таблице 1.

Таблица 1

Тип ДТС	Периодичность видов ТО, км
ЕО	ТО-1	ТО-2
Автомобили легковые, автобусы	Один раз в рабочие сутки независимо от количества рабочих смен
Автоьобили грузовые, автобусы на базе грузовых автомобилей или с использованием их базовых агрегатов, автомобили полноприводные, прицепы и полуприцепы

Примечание. Если определенная в таблице 1 периодичность обслуживания отличается от периодичности, определённой документацией завода-производителя, следует руководствоваться документацией завода-производителя.

ЕО проводится после работы с целью подготовки ДТС к дальнейшей эксплуатации. Оно предусматривает проверку технического состояния, выполнение работ по надлежащему внешнему виду, заправку эксплуатационными жидкостями, устранение выявленных неисправностей, санитарную обработку ДТС. При этом уборочно-моечные работы производятся по необходимости, но обязательно перед ТО и Р.

ТО-1 производится с целью обеспечения исправности узлов, влияющих на безопасность движения, а также снижения интенсивности износа за счет смазочных и очистительных работ.

ТО-2 производится с целью предупредить ремонт агрегатов автомобиля. Кроме контрольно-диагностических, крепёжных, регулировочных работ, предусматриваются также смазочные и очистительные работы (замена масла в картерах агрегатов и бачках гидроприводов).

СО осуществляется два раза в год и предназначено для подготовки автомобиля к сезонной эксплуатации. Агрегаты снимаются с автомобиля, производится предупредительный ремонт, обслуживаются системы отопления, вентиляции кузова, система пуска, аккумуляторная батарея и проч. При старшем ТО всегда выполняются все младшие ТО. В «Положении …» приведены примерные перечни операций для ТО-1, ТО-2, СО, а также трудоёмкости проведения работ этих видов обслуживаний, включая ЕО и ТР, для автомобилей различных классов. Так, для автомобилей среднего класса, характеризуемых рабочим объёмом двигателя 1,8…3,5 л и сухой массой от 1150 до 1500 кг трудоъёмкости составляют: для ЕО – 0,50 чел*ч, для ТО-1 2,9 чел*ч, для ТО-2 11,7 чел*ч, для ТР 3,2 чел*ч/1000 км.

Текущий ремонт выполняется по необходимости при наличии неисправности и предназначен для поддержания или восстановления работоспособности.

К текущему ремонту дорожных транспортных средств относятся работы, связанные с заменой не более двух базовых агрегатов (кроме кузова и рамы). Любой ремонт агрегатов есть текущий ремонт. При текущем ремонте выполняются контрольно-диагностические, разборочно-сборочные, регулировочные, слесарные, механические, медницкие, кузнечные, сварочные, жестяницкие, обойные, электротехнические, шиноремонтные и др. работы.

Капитальный ремонт выполняется по потребности по результатам диагностики и предназначен для продления срока службы дорожных транспортных средств. К капитальному ремонту относятся работы, связанные с заменой кузова для автобусов и легковых автомобилей, рамы для грузовых автомобилей или одновременной заменой не менее трех базовых агрегатов. К базовым агрегатам относятся:

-двигатель с картером сцепления в сборе;

-коробка паредач, раздаточная коробка;

-гидромеханическая передача;

-задний мост (ось);

-средний мост (ось);

-передняяось (мост);

-рулевое управление;

-кабина грузового и кузов легкового автомобиля;

-кузов автобуса;

-рама;

-подъёмное оборудование платформы автомобиля-самосвала.

«Положение –98» имеет силу законы и является обязательным для всех предприятий и организаций, владеющих транспортными средствами.

Лекция №7.”Положение...ХНАДУ”

В Университете разработано альтернативное Положение, которое называется «Положение о профилактическом обслуживании и ремонте транспортных машин». Это «Положение …» учитывает техническое состояние машин на основе диагностической информации. Вместо ЕО, ТО-1, ТО-2, ТР, каждое из которых состоит в различных соотношениях из обязательных, контрольно-диагностических, регулировочных и ремонтных работ, введены три интегральных воздействия – ОР, Д, УН (обязательные работы, диагностика, устранение неисправностей). Такая система может быть более гибкой, в ней отсутствует четкое разграничение между ТО и ТР, план работ по каждому автомобилю составляется, в основном, по результатам диагностирования. Обязательные работы делятся на ОР-1, ОР-2, диагностирование – на Д-1, Д-2. УН эквивалентно текущему ремонту. Отличительной особенностью «Положения…» является классификация условий эксплуатации, где основным критерием выбрана скорость автомобиля. В зависимости от скорости корректируются пробеги до КР, ОР-1, ОР-2, расход топлива и запчастей, выброс вредных веществ.

Нормы пробега автомобилей до капитального ремонта и периодичности обязательных работ для долгосрочного планирования составляются в километрах пробега, а для оперативного планирования-в литрах израсходованного топлива. Например, для легкового автомобиля среднего класса с рабочим объёмом от 1,8 до 3,5 л: долгосрочное планирование: Lкр=350 тыс.км; Lор-1 =5 тыс. км; Lор-2 =20 тыс км; оперативное по расходу топлива: Lкр=36,4 тыс. л; Lор-1=520 л; Lор-2=2080 л.

Организация работ по «Положению…» ХНАДУ

Организацию работ предлагается проводить по схеме, принятой для технических средств систем автоматического регулирования, рис 10. Здесь объект управления-это автомобили, датчик-станция диагностики, управляющий орган-отдел технического обслуживания и

О-объект управления, Д-датчик состояния объекта, У-управляющий орган, И-исполнительный орган.

Рис. 10. Организация работ по “Положению...” ХНАДУ

ремонта, исполнительный орган-зона устранения неисправностей. В соответствии с предлагаемой концепцией, меняется и структура технической службы. В частности, дополнительно вводится отдел технического обслуживания и ремонта, куда входят два структурных подразделения: группа планирования, организации и управления, а также группа учёта и анализа. Типовой технологический процесс осуществляется следующим образом: автомобиль поступает на плановое обслуживание ОР и далее на Д-1 или Д-2. При положительном результате диагностирования автомобиль направляется на стоянку, в противном случае-на углубленное диагностирование (Д-2) и далее на устранение неисправностей (УН).

Методы определения периодичности технических воздействий

Периодичность- это нормативная наработка (в километрах пробега или в часах работы) между двумя последовательными однородными техническими воздействиями. Представляет собой очень важный фактор режима технического обслуживания, от которого зависит коэффициент технической готовности автомобилей и себестоимость перевозок. Для определения периодичности технических воздействий используются различные подходы. Рассмотрим некоторые из них.

1. Метод по допустимому уровню безотказности. Для реализации метода необходимо знать распределение плотности вероятности отказа, рис 11.

Рис.11. К определению периодичности ТО по допустимому уровню безотказности.

Напомним, что площадь под кривой распределения равняется единице. Для представленного на рисунке закона распределения при пробеге Хср откажет половина эксплуатируемых автомобилей. Вполне понятно, что по этой причине средний пробег до отказа не может быть периодичностью обслуживания.

Из нормативных документов известно, что вероятность безотказной работы для агрегатов и узлов, обеспечивающих безопасность движения не может быть ниже Rд=0,9…0,98, а для прочих узлов и агрегатов 0,85…0,90. Такие значения можно получить при периодичности l0. Как видно из рисунка, эта периодичность значительно меньше средней наработки на отказ.

2.Метод по допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния

Принципиальные основы метода иллюстрируются рис 12. Здесь по оси абцисс нанесен пробег автомобилей, а по оси ординат-величина характерного параметра, определяющего техническое состояние узла. Для группы деталей выведено среднее значение параметра, кривая 4.

Рис!2. К определению периодичности ТО по допустимому значению и закономерности изменения параметра технического состояния

Очевидно, что по ней и по заданному допустимому значению параметра Уд можно определить среднюю наработку до отказа Xср. Как видно из рисунка, изделия, у которых интенсивность изменения параметра выше, достигают предельного состояния раньше (X1,X2,X3). Поэтому у них при пробеге Xср с вероятностью 0,5 будет зафиксирован отказ. По аналогии с первым методом, в качестве искомой периодичности технических воздействий берут пробег l0, при котором Rд не опускается ниже требуемых значений.

1. Технико-экономический метод. Основан на суммировании удельных затрат на ТО с одной стороны и на текущий ремонт с другой стороны при различных значениях периодичности технических воздействий, рис 13.

Рис. 13. Определение периодичности ТО технико-экономическим методом

Здесь по оси абцисс отложена периодичность, а по оси ординат-удельные затраты. Кривая С1 показывает изменение удельных затрат при увеличении периодичности. Удельные затраты в чел*ч/км уменьшаются, поскольку растет знаменатель дроби при почти неизменном числителе. Удельные затраты на текущий ремонт, наоборот, растут, поскольку при большой периодичности профилактических мероприятий центр тяжести усилий по поддержанию коэффициента технической готовности автопарка перемещается в аторону ремонтных мероприятий. При этом увеличиваются тяжесть и трудоёмкость ремонтов. Изменение суммарных удельных затрат на ТО и Р показано на рис.13, кривая СI+СII. Как видно из рисунка, суммарные удельные затраты имеют минимум при некотором пробеге l0, который целесообразно принять за рациональную периодичность технических воздействий.