|
Н.А. Коваленко В.П. Аобах Н.В. Вепринцев
Техническая эксплуатация автомобилей
Допущено Министерством образования Республики Белар в качестве учебного пособия для учащихся специальности «Техническая эксплуатация автомобилей» учреждений, обеспечивающих получение среднего специального обра:
УДК629.331.08(075.32) ББК 39.33-08я722 К56
Серия основана в 2007 году
Рецензенты:
цикловая комиссия специальных автомобильных дисциплин Бобруйского государственного автотранспортного колледжа:
кандидат технических наук, профессор кафедры t ♦ Техническая эксплуатация автомобилей» Белорусского национального технического университета ЕЛ. Савич
Коваленко, Н. А.
К56 Техническая эксплуатация автомобилей: учеб. пособие / Н.А. Коваленко, В.П. Лобах, Н.В. Вепринцев. — Минск: Новое знание, 2008. — 352 е.: ил. — (Профессиональноеобразование).
ISBN 978-985-475-265-5.
Рассмотрены все вопросы курса. Подробно описано современное состояние технической эксплуатации автомобилей (оборудование, технология, организация и управление на автотранспортных предприятиях и предприятиях автосервиса, их проектирование, материально- техническое обеспечение, экология и др.). Значительное количество иллюстраций (рисунки, схемы, графики) существенно облегчает усвоение материала.
ISBN 978-985-475-265-5 |
Для учащихся автотранспортных специальностей профессионально- технических и средних специальных учебных заведений. Может быть полезно студентам высших учебных заведений, а также работникам автотранспортных предприятий и автолюбителям.
УДК 629.331.08(075.32) ББК 39.33-08я722
©Коваленко Н.А., Лобах В.П., Вепринцев Н.В., 2008 ©Оформление. ООО «Новое знание», 2008
От авторов
В последние годы численность дорожно-транспортных средств заметно увеличилась, что в целом способствует повышению качества жизни населения и полному удовлетворению экономики страны в перевозках. В то же время интенсивный рост парка автомобилей предполагает своевременное решение ряда проблем: поддержание в работоспособном состоянии, создание необходимых условий эксплуатации и хранения, обеспечение требуемого уровня безопасности, экономичности и экологичности перевозок.
Все эти проблемы полностью или частично решаются грамотной технической эксплуатацией автомобилей.
В связи с этим в данном учебном пособии рассмотрены основные вопросы курса «Техническая эксплуатация автомобилей»:
• формирование системы технического обслуживания и текущего ремонта агрегатов и систем автомобиля;
• организация технологического процесса и управление им;
• материально-техническое обеспечение и экономия ресурсов;
• организация хранения автомобилей, запасных частей и материалов;
• влияние автомобильного транспорта на окружающую среду;
• основы проектирования автотранспортных предприятий и предприятий автосервиса.
Изучение и усвоение этих вопросов будет способствовать формированию у будущих специалистов профессиональных знаний и навыков в области технической эксплуатации автомобилей, позволит им грамотно принимать решения и осуществлять мероприятия по повышению эффективности работы автомобильного транспорта.
Данное пособие может быть полезно и для работников автотранспортных предприятий и предприятий автосервиса.
Авторы выражают искреннюю благодарность рецензентам за ценные замечания и советы по улучшению содержания книги.
ВВЕДЕНИЕ
ж________________________________________________
Техническая эксплуатация автомобилей — это комплекс организационных и технических мероприятий, обеспечивающих поддержание работоспособного состояния транспортных средств. Автомобили представляют собой сложную техническую систему, поэтому эти мероприятия в первую очередь определяются их устройством, конструктивными особенностями и такими показателями надежности, как безотказность, долговечность, эксплуатационная технологичность и сохраняемость. С учетом этого формируется система технического обслуживания и ремонта, разрабатываются организация и технология выполнения работ для одного автомобиля и их совокупности, проектируется и создается производственно-техническая база предприятий автомобильного транспорта, подбирается необходимое технологическое оборудование и др.
Техническая эксплуатация автомобилей реализуется при соответствующей организации через технологический процесс, который является частью общего производственного процесса на автотранспортном предприятии или станции технического обслуживания. Поэтому техническая эксплуатация автомобилей включает действия по изменению и последующему определению технического состояния объекта производства — автомобиля.
Технологический процесс, в свою очередь, состоит из технологических операций, направленных на поддержание внешнего вида автомобиля и обеспечение его работоспособности путем проведения профилактических и ремонтных работ. Многообразие выполняемых по автомобилям работ требует привлечения рабочих различной квалификации и профессий, специализированного оборудования и инструмента, специальных и универсальных рабочих постов и линий, зон и производственных участков.
Построение и организация технологического процесса должны соответствовать критерию оптимальности, т.е. обеспечивать заданный уровень производительности и надежности транспортных средств для конкретных условий эксплуатации при рациональном использовании трудовых и материальных ресурсов.
Причем все работы должны проводиться с соблюдением требований правил по охране труда.
Качественное выполнение работ по обслуживанию и ремонту автомобиля возможно лишь на основе информации о е^о техническом состоянии, которую дает диагностирование. Кроме того, диагностирование инструментально обеспечивает проведение регулировочных работт оценивает экономические, экологические и другие параметры автомобиля, его соответствие требованиям правил дорожного движения. Следовательно, должны разрабатываться методы и средства для оценки вида технического состояния и поиска места отказа.
Таким образом, техническая эксплуатация автомобилей призвана рассматривать все эти вопросы как обособленно, так и во взаимосвязи, являясь фундаментом для проведения технической, экономической, экологической и социальной политики на предприятиях автомобильного транспорта. Перспективным направлением совершенствования технической эксплуатации автомобилей представляется создание централизованных, специализированных и кооперированных производств для выполнения работ по техническому обслуживанию и ремонту.
ESI ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ
ЭКСПЛУАТАЦИИ ДОРОЖНЫХ ТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВ
Надежность и техническое состояние автомобилей
Большинство задач, решаемых технической эксплуатацией, связано с понятием качества изделия или материала, т.е. автомобиля, агрегата, детали, технологического оборудования, эксплуатационных материалов при их функционировании или использовании в определенных условиях эксплуатации.
Качество — это совокупность свойств, определяющих степень пригодности изделия или материала к выполнению заданных функций при использовании по назначению. Свойство характеризуется одним или несколькими показателями, которые могут принимать различные количественные значения.
Например, одним из показателей долговечности (свойство) автомобиля является ресурс до капитального ремонта (показатель), составляющий для автомобиля ГАЗ-3307 300 тыс. км (значение показателя). Показатели большинства свойств, определяющих качество автомобилей, например экономичности, безопасности, динамичности, производительности, комфортабельности и др., изменяются в процессе работы (старения) автомобилей (табл. 1.1). Эти свойства можно поддерживать и восстанавливать, т.е. управлять ими при условии знания закономерностей их изменения.
Следует отметить, что группа свойств может объединяться в одно комплексное свойство. Например, надежность является комплексным свойством, состоящим из таких свойств, как безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость, и характеризует изменение показателей качества автомобиля во времени (или по пробегу).
Таблица 1.1 Изменение показателей качества автомобиля во времени
|
Надежность — это комплексное свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих возможность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования. Надежность определяет возможность эффективного использования автомобилей, трудовых и материальных ресурсов.
Безотказность — это свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособность в течение определенного времени или пробега. Она характеризуется вероятностями отказа, безотказной работы и др.
Вероятность безотказной работы R(l) за наработку (Z) определяется (рис. 1.1, а) отношением числа случаев безотказной работы к общему числу рассматриваемых случаев п:
m=n-nm=1_m®t
п п
где т(1) — число отказавших изделий за наработку I.
Вероятность отказа F(l) является противоположным R(l) событием и равна
п
Плотность вероятности отказа f(l) (дифференциальная функция, закон распределения случайной величины) (рис. 1.1,6), т.е. вероятность отказа за малую наработку, равна
d I п
Величины R(l), F(l) и f(l) используют для назначения гарантийного пробега, времени выполнения работ по техническому обслуживанию (ТО) и ремонту (Р), для определения количества запасных частей и т.д.
Рис. J Л. Интегральная (а) и дифференциальная (б) функции распределения: R(l)a — допустимая вероятность безотказной работы; 1,10 — средний пробег до отказа и пробег при допустимой вероятности безотказной работы Щ1)а |
Долговечность — свойство автомобиля сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе проведения работ ТО и Р. Под предельным понимается такое состояние, когда применение изделия должно быть прекращено по экономической нецелесообразности или условиям безопасности. Продолжительность работы изделия, измеренная в часах или километрах пробега, называется наработкой, а наработка до предельного состояния — ресурсом. Для автомобиля или агрегата ресурсом является пробег до капитального ремонта или до его списания, если не предусмотрен капитальный ремонт.
Ремонтопригодность — свойство автомобиля, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению отказов и неисправностей, по поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения ТО и Р.
Показателем ремонтопригодности является среднее время устранения отказа элемента (агрегата, узла и т.д.), например, среднее время замены двигателя автомобиля, которое вычисляется по формуле
1 " ni
где п — количество устраненных отказов i-ro элемента; ti — время устранения i-ro отказа.
Сохраняемость — свойство автомобиля непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние в течение и после хранения и транспортирования, которое характеризуется средним сроком сохранности изделия.
Важнейшим комплексным показателем надежности является коэффициент технической готовности (оц.), представляющий собой отношение времени пребывания автомобиля в работоспособном состоянии (Др) к сумме его и времени простоя в ТО и Р (Дто,р):
Др+Дто,р'
Любое техническое устройство (автомобиль, агрегат и др.) можно представить как упорядоченную структуру связанных между собой и взаимодействующих элементов. Связи и взаимодействие между элементами определяются их геометрическими размерами, механическими, электрическими, химическими и другими величинами, которые обусловливают работоспособность технического устройства и называются параметрами технического состояния. Они могут быть измерены соответствующими физическими величинами (линейными, электрическими и т.д.). В процессе эксплуатации изделия параметры изменяются от номинальных значений до предельных, обусловливаемых технико-экономической целесообразностью дальнейшего использования изделия. Разности между текущим и номинальным или предельным значениями определяют соответственно его исправность и остаточный ресурс. Совокупность отклонений параметров технического состояния изделия, определяющих уровень его работоспособности и исправности, называется техническим состоянием.
Если изделие удовлетворяет всем требованиям нормативно- технической документации, то оно исправно, если не удовлетворяет хотя бы одному — неисправно.
Если требованиям не соответствует один или несколько параметров, характеризующих способность автомобиля выполнять заданные функции — совершать транспортную работу, то автомобиль будет неработоспособен, если все параметры соответствуют — работоспособен. Таким образом, в зависимости от технического состояния изделие может быть: исправно и работоспособно, неисправно и работоспособно, неисправно и неработоспособно.
Событие, прекращающее работоспособность изделия, называется отказом. Существует следующая классификация отказов.
По причинам возникновения отказы бывают конструктивные (несовершенство конструкции изделия), производственные (несовершенство технологии, некачественный материал и т.д.) и эксплуатационные (некачественное ТО или Р и т.д.).
По влиянию на работоспособность объекта различают отказы его элементов и отказы, вызывающие неисправность или отказ объекта в целом.
По связи с отказами других элементов различают зависимые, которые обусловлены отказом или неисправностью других элементов изделия, и независимые отказы.
По характеру (закономерности) возникновения и возможности прогнозирования различают постепенные и внезапные отказы. Постепенные отказы возникают в результате плавного изменения показателей технического состояния, чаще всего вследствие изнашивания. Они составляют от 40 до 70 % всех отказов.
По частоте возникновения (наработке) различают отказы с малой наработкой (3...4 тыс. км), средней (до 12...16 тыс. км) и большой (свыше 12...16 тыс. км). Следует иметь в виду, что наработки между отказами существенно сокращаются при увеличении пробега автомобиля с начала эксплуатации (табл. 1.2).
По трудоемкости устранения отказы можно разделить на требующие малую (до 2 чел-ч), среднюю (2...4 чел-ч) и большую (свыше 4 чел-ч) трудоемкость восстановления автомобиля.
По влиянию на потери рабочего времени автомобиля отказы подразделяют на устраняемые без потери рабочего времени, т. е. при ТО или в нерабочее (межсменное) время, и отказы, устраняемые с потерей рабочего времени.
Таблица 1.2 Изменение показателей работы автобуса большого класса в зависимости от пробега с начала эксплуатации, %
|
Основные причины изменения технического состояния приведены в табл. 1.3.
Таблица 1.3 Распределение причин отказов для грузового автомобиля и автобуса при пробеге 100 тыс. км, %
|
Изнашивание — это процесс отделения материала от поверхности твердого тела и(или) увеличения остаточной деформации при трении, проявляющейся в постепенном изменении размеров и(или) формы тела. Результат изнашивания, определяемый в установленных единицах, называется износом. При эксплуатации оценку износа проводят методами с разборкой сопряжений (микрометраж и др.) и без разборки (диагностирование и др.).
Основная характеристика изнашивания — его интенсивность (J), представляющая отношение износа Л к пути трения I, на котором произошел этот износ:
Основной причиной изнашивания является трение — явление сопротивления относительному перемещению, возникающего между двумя телами в зонах соприкосновения поверхностей по касательным к ним. Виды трения классифицируют:
• по наличию движения (покой и движение);
• характеру относительного движения (качение, скольжение, качение с проскальзыванием);
• наличию смазочного материала (со смазочным материалом и без него).
В типовой схеме закономерность изнашивания сопряженной пары подобна кривой 1 (рис. 1.2). Здесь имеется период приработки I, период установившегося изнашивания II и период прогрессивного изнашивания III.
Из характера кривых изнашивания видны возможности повышения ресурса деталей при номинальном зазоре Ун и заданной величине предельно допустимого зазора Уп: во-первых, за счет уменьшения зазора конца приработки (период I), во-вторых, за счет снижения интенсивности изнашивания деталей сопряжения (период II), в-третьих, исключая необоснованную разборку сопряжения (кривая 2), что снижает пробег на А1р Повышение ресурса деталей (снижение интенсивности изнашивания) достигается соблюдением правил обкатки автомобиля (смена масла, исключение предельных скоростей и нагрузок и др.), своевременным и качественным проведением ТО и Р (ТО через необходимые пробеги, в полном объеме, применяя технологическое оборудование и т.д.), грамотной эксплуатацией автомобиля на линии (высокая квалификация водителя и его заинтересованность в исправном состоянии автомобиля, оптимальные режимы движения, качественные эксплуатационные материалы и т.д.).
Выделяют следующие виды изнашивания: механическое (абразивное, при фреттинге, при заедании, гидрогазоабра- зивное, эрозионное, кавитационное и усталостное); коррозион- но-механическое (окислительное, при фреттинг-коррозии); при действии электрического тока (электроэрозионное).
Пластические деформации и разрушения связаны с достижением или превышением пределов текучести или прочности соответственно у вязких (сталь) или хрупких (чугун) материалов.
Усталостные разрушения возникают при циклическом приложении нагрузок, превышающих предел выносливости металла детали. При этом происходит постепенное накопление и рост усталостных трещин, которые приводят при определенном числе циклов нагружения к усталостному разрушению деталей.
Коррозия — это процесс разрушения материала вследствие агрессивного воздействия среды на детали, в результате которого происходит окисление металла, затем уменьшается прочность и изменяется внешний вид. Внешний признак коррозии — налет на поверхности металла (черные металлы — бурый, медь — зеленый, алюминий — белый).
Старение — это изменение показателей технического состояния деталей и эксплуатационных материалов под действием внешней среды. Так, резинотехнические изделия теряют прочность и эластичность в результате окисления, термического воздействия (нагрев, охлаждение), химического воздействия масла, топлива и жидкостей, а также солнечной радиации и влажности. Стекло тускнеет, лакокрасочное покрытие теряет блеск, Дерево растрескивается и гниет, пластмасса деформируется и т.д.
Большое влияние на интенсивность изменения технического состояния оказывают такие факторы, как совершенство конструкции автомобиля, качество материалов и технология производства, качество эксплуатационных материалов, условия эксплуатации.
Совершенствованием конструкции автомобиля можно снизить изнашивание его деталей и значительно повысить надежность и долговечность. Например, воздушный инерционно- масляный фильтр пропускает до 1...2 % пыли, увеличивая ресурс двигателя более чем в 2 раза. Пропуск пыли при применении сухих фильтров составляет 0,1—0,2 %, что еще значительнее увеличивает ресурс.
Качество материалов и технология их производства (механическая и термическая обработка) оказывают влияние на износ и ресурс деталей. Например, для повышения износостойкости цилиндров двигателей применяют короткие вставные гильзы из легированного чугуна, обладающего высокой коррозионной стойкостью, что позволяет уменьшить износ цилиндров в 2—2,5 раза.
Качество эксплуатационных материалов оценивается совокупностью физико-химических показателей, характеризующих их эксплуатационные свойства. Например, основными показателями бензинов являются фракционный состав, детонационная стойкость, коррозионная агрессивность, склонность к образованию отложений и наличие механических примесей.
Условия эксплуатации автомобилей определяются режимом работы, дорожными условиями, условиями движения, условиями перевозки (транспортными условиями), природно-климатическими и сезонными условиями, агрессивностью окружающей среды, квалификацией водителей, качеством ТО и Р, условиями хранения. Режим работы характеризуется сочетанием скоростей движения и нагрузок и может быть постоянным и переменным. Переменный режим увеличивает износ деталей и расход топлива. Дорожные условия определяют режим работы автомобиля. Условия движения характеризуются влиянием внешних факторов на режим движения и, следовательно, на режим работы автомобиля и его агрегатов. Условия перевозки (транспортные условия) наряду со скоростью движения характеризуются длиной груженой ездки, коэффициентом использования пробега, коэффициентом использования грузоподъемности, использованием
прицепов, родом перевозимого груза, условиями погрузки и выгрузки, особенностью организации работы. Природно-климатические условия характеризуются температурой окружающего воздуха, влажностью, ветровой нагрузкой, уровнем солнечной радиации и др. Они влияют на тепловые и другие режимы работы агрегатов и соответственно на изменение их технического состояния. Сезонные условия связаны с колебаниями температуры окружающего воздуха (рис. 1.3), изменением дорожных условий, количества пыли и влаги по времени года, что влияет на интенсивность изменения параметров технического состояния автомобилей и число отказов на 1000 км пробега (и>).
I------ 1----------------------------------------------------------------------
w, отказ/1000 км
1,0
0,8 0,6 0,4 0,2 0
-25 -20 -15 -10 -5 0 5 10 15 t, °С
Рис. 1.3. Влияние температуры окружающего воздуха на удельное количество отказов автомобиля
Агрессивность окружающей среды связана с цовышенной коррозионной активностью воздуха, свойственной ряду прибрежных морских районов, и агрессивностью некоторых грузов.
Квалификация водителей определяется степенью приближения реальных режимов работы автомобиля к оптимальным и приводит к сокращению числа отказов и увеличению ресурсов агрегатов.
Качество ТО и Р влияет на изменение технического состояния, экономичность и безопасность движения. Например, при снижении давления в шинах на 20 % их пробег уменьшается на
25 %. До 30 % автомобилей поступает в ремонт из-за некачественного выполнения ТО. По причине некачественного ремонта происходит около 20 % отказов. Условия хранения должны обеспечивать наименьшее отрицательное воздействие окружающей среды на автомобиль.
Система технического обслуживания и ремонта дорожных транспортных средств
Знание количественных и качественных характеристик закономерностей изменения параметров технического состояния автомобилей и их элементов позволяет управлять их работоспособностью и техническим состоянием. На практике это реализуется путем выполнения двух видов воздействий: технического обслуживания и ремонта.
Назначением технического обслуживания (ТО) является поддержание работоспособности автомобиля мероприятиями, снижающими темп изнашивания сопряженных деталей (например, смазкой), а также предупреждающими внезапные отказы в работе отдельных узлов, механизмов и агрегатов (путем диагностических, регулировочных, крепежных и других работ), обеспечивающими экономию эксплуатационных материалов и уменьшающими отрицательное воздействие на окружающую среду. Таким образом, ТО автомобиля представляет собой мероприятие профилактического характера, проводимое систематически, принудительно, через установленные периоды и включающее определенный комплекс работ.
Цель ремонта (Р) — восстановление утраченной работоспособности или исправности автомобиля путем устранения возникших отказов и неисправностей в его агрегатах, механизмах и узлах. Выполнение ремонта автомобиля организуется по потребности, при появлении отказа или обнаружении неисправности, в процессе его эксплуатации или контроля.
Формой организации ТО и Р автомобилей, отвечающей принципам плановости производства, является планово-предупреди- тел ьная система. Положениями такой системы ТО и Р являются:
• выполнение в принудительном порядке комплекса работ по ТО через установленный период (в километрах пробега);
• выполнение Р автомобиля (агрегата) по потребности, которая определяется техническим осмотром после установленного межремонтного пробега или выявляется в процессе ТО. Принципиальные основы организации и нормативы ТО и Р регламентируются «Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта» [1] .
Действующая система технического обслуживания предусматривает следующие виды ТО, отличающиеся по периодичности (табл. 1.4), перечню и трудоемкости выполняемых работ: ежедневное техническое обслуживание (ЕО), первое техническое обслуживание (ТО-1), второе техническое обслуживание (ТО-2), сезонное обслуживание (СО). V
Таблица 1.4 Периодичность ТО, тыс. км
|
Следует иметь в виду, что заводы-изготовители устанавливают свои нормативы. Например, периодичность ТО-1 и ТО-2 для автомобиля ГАЗ-33021 «ГАЗель» составляет соответственно 10 и 20 тыс. км.
Указанные нормативы установлены для 1-й категории условий эксплуатации и умеренной климатической зоны, базовой модели автомобиля, при его пробеге 50...70 % от пробега до капитального ремонта и предприятий, имеющих 150...300 единиц подвижного состава. В других случаях периодичность ТО должна быть скорректирована.
ЕО выполняется в межсменное время и включает контроль- но-осмотровые работы по механизмам управления, приборам освещения и сигнализации, кузову, кабине, уборочно-моечные и обтирочно-сушильные операции, а также заправку топливом, маслом и охлаждающей жидкостью.
ТО-1 заключается в наружном техническом осмотре всего автомобиля и выполнении в установленном объеме контрольно- диагностических, крепежных, регулировочных, смазочных, электротехнических и заправочных работ с проверкой работы двигателя, рулевого управления, тормозной системы, приборов освещения и сигнализации.
ТО-2 включает более углубленную проверку всех механизмов и приборов автомобиля (со снятием приборов питания, электрооборудования и других механизмов для их контроля и регулировки в цехах), выполнение в установленном объеме крепежных, регулировочных, смазочных и других работ, а также проверку действия агрегатов, механизмов и приборов в процессе их работы.
Дата добавления: 2015-08-28; просмотров: 78 | Нарушение авторских прав
<== предыдущая лекция | | | следующая лекция ==> |