АНАЛИЗ СТРАТЕГИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ АВТОМОБИЛЕЙ

Категория: Транспорт.

В процессе эксплуатации легкового автомобиля происходит изменение технического состояния его систем и агрегатов, основными причинами которого являются различные виды изнашивания: плас тическая деформация, усталостное и температурное разрушение, фреттинг-коррозия [1–5]. Это может привести к полной или частичной потере работоспособности агрегата, узла или детали автомобиля, то есть к его отказу или неисправности [6]. В процессе эксплуатации возникают отказы и неисправности, странение которых осуществляется за счет проведения профилактических и ремонтных работ, а также за счет восстановления их работоспособности с одновременным повышением эксплуатационной долговечности. Профилактические работы призваны поддерживать изделие в работоспособном состоянии и предупреждать возникновение отказа, а ремонтные направлены на восстановление работоспособности в результате его возникновения. При проведении ремонтных работ возможно использование ремонтных комплектов для повышения эксплуатационной долговечности неравнонадежных узлов автомобилей.

Всю возможную совокупность наиболее типичных отказов и неисправностей автомобиля по характеру можно подразделить на две группы: профилактируемые и непрофилактируемые [7–9]. К последним относятся отказы и неисправности, которые либо невозможно предвидеть (внезапные отказы – 27–39% [10]), либо нецелесообразно предотвращать по экономическим или иным причинам.

Диагностирование передней и задней подвески, колес и шин проводят при контрольном выезде, обращая внимание на способность автомобиля сохранять прямолинейное направление движения, на скрипы, стуки и шум подвесок, работу пружин и телескопических стоек (амортизаторов), вибрацию кузова, обусловленную дисбалансом колес. При визуальном контроле обращают внимание на состояние элементов передней и задней подвески, их резиновых и резинометаллических шарниров, втулок и подушек, а также состояние защитных чехлов шаровых пальцев. Механические повреждения и деформация деталей, а также течь жидкости из стоек (амортизаторов) не допускаются.

Анализ надежности передней и задней подвески переднеприводных автомобилей ВАЗ семейства «Самара» (по данным В. В. Савельева) [6] показал, что значительная доля отказов ее элементов (~90%) приходится на телескопические стойки, верхние и шаровые опоры, задние амортизаторы, а также подшипники ступиц колес (табл. 1).

Таблица 1 – Распределение повторяемости отказов основных элементов передней и задней подвески переднеприводных автомобилей ВАЗ семейства «Самара» и трудоемкость их устранения

На долю телескопических стоек и задних амортизаторов приходится 25,8 и 17,2% отказов (табл. 1). Причиной отказа стойки или амортизатора является стук в передней (задней) подвеске, проявляющийся как шум при езде по неровным дорогам, вызванный утечкой жидкости из резервуара. Течь стойки (амортизатора) прежде всего обусловлена износом (разрушением) сальника штока и износом хромового покрытия штока, а также попаданием на уплотнительные кромки сальника посторонних частиц, усадкой или повреждением уплотнительного кольца резервуара. Нарушение работоспособности телескопической стойки и амортизатора также может быть вызвано недостаточным сопротивлением при ходе отбоя вследствие негерметичности клапана отбоя или перепускного (впускного) клапана, а также недостаточным уплотнением поршневого сопряжения в результате повреждения деталей. При этом возможны отсутствие затухания колебаний кузова, вызванных неровностями дороги, и неэффективная работа подвески в целом. Для задних амортизаторов характерный дефект – обрыв проушины, на который приходится 10–15% [6]. Кроме того, возможен разрыв сайлент-блока заднего амортизатора в результате возникновения напряжения в резине сайлент-блока, возникающего при изменении нагрузки на автомобиль, а также в результате разнонаправленных усилий, возникающих на неровностях дороги. Техническое состояние стоек (амортизаторов) оценивается субъективно или на стендах [11, 12], причем проверка амортизаторов может осуществляться как со снятием их с автомобиля, так и непосредственно на автомобиле (без снятия). В последнем случае перед их диагностированием необходимо убедиться в исправности пружины подвесок, резиновых втулок и резинометаллических шарниров, состояние которых может существенно повлиять на достоверность характеристик амортизаторов. Верхняя опора телескопической стойки снабжена резиновым демпфирующим элементом и упорным подшипником для возможности осуществления поворота передних колес. Потеря упругости резинового демпфера и/или износ подшипника верхней опоры телескопической стойки (5,9% отказов) также приводят к появлению стука в передней подвеске. Как правило, подшипник верхней опоры изнашивается неравномерно – «выработка», а также вмятины от шариков на дорожках качения присутствуют на тех участках, на которых они постоянно находятся при движении автомобиля. Поэтому если при прямолинейном движении имеет место стук, который пропадает при повороте автомобиля, есть основание подозревать неисправность подшипника верхней опоры телескопической стойки.

Периодический стук в передней или задней подвеске движущегося автомобиля может означать износ втулок амортизаторов или стоек стабилизатора поперечной устойчивости, изнашивание в шарнирных соединениях, а также ослабление крепежных соединений.

Отклонение (увод) автомобиля при скорости 50–90 км/ч в сторону свидетельствует о неправильной установке углов передних колес или дисбалансе колеса. Как правило, автомобиль уводит в сторону большего «развала» колес либо в сторону колеса, имеющего меньший продоль ный угол наклона оси поворота. Внешними проявлениями неправильной установки колес являются неравномерный износ протектора шин, их «визг» на крутых поворотах, а также увеличение усилия, прикладываемого к рулевому колесу при повороте. Результаты исследований [6] надежности автомобилей ВАЗ показывают, что неисправности подвесок, колес и шин, а также нарушение углов установки передних колес приводят к повышению эксплуатационных расходов на топливо и шины на 20–30%.

По статистике сервисных станций, ресурс штатных амортизаторов в зависимости от условий эксплуатации автомобиля и манеры вождения его владельца составляет не более 70 тыс. км (рис. 1). В автомобиле различные группы деталей и узлов не равнонадежны, одни из них ходят весь эксплуатационный ремонтный цикл, другие – часть его, а третьи работают совсем недолго по сравнению со сроком службы всего автомобиля. Перед заводами ставится задача увеличения равнонадежности деталей и узлов автомобилей. В эксплуатационный период возникает потребность в разного рода услугах, в том числе и тюнинге – внешнем, внутреннем (интерьер), чип-тюнинге, мотор-тюнинге. Функциональный тюнинг [13] предназначен для того, чтобы приблизить равнонадежность различных деталей и узлов, которую конструкторы не обеспечили на стадии проектирования, например у турбокомпрессоров, карданных шарниров, амортизаторов и т. д. Функциональный тюнинг предполагает также применение ремонтных комплектов в узлах и агрегатах автомобилей для восстановления их работоспособности, а зачастую и повышения их эксплуатационной долговечности.

В особо сложных случаях, например при эксплуатации полноприводного автомобиля ВАЗ, в карданном шарнире, работающем в колебательном режиме с малыми амплитудами и большими нормальными нагрузками, на рабочих поверхностях чашки и шипа крестовины образуются вмятины от игл, называемые ложным бринеллированием, и дальнейшая эксплуатация становится невозможной и опасной. Проблема надежности и износостойкости подшипников для возвратно-вращательного (колебательного) режима не решается [14].

ЛИТЕРАТУРА

1. Прохоров Б. В., Костенков В. Л., Чванов А. И. Автомобиль ВАЗ-2108, 2109 и их модификации: технология технического обслуживания и ремонта. – 2-е изд., перераб. и доп. – Тольятти : ИТЦ АвтоВАЗ техобслуживание, 1989. – 578 с.
2. Смирнов В. Л., Прохоров Ю. С., Боюр В. С. Автомобили ВАЗ. Двигатели и их системы. Тех нология технического обслуживания и ремонта. – Н. Новгород : АТИС, 2002. – 83 с.
3. Ишханян С. П., Васильев А. П. Автомобили ВАЗ. Способы устранения возможных неисправ ностей. – 4-е изд., перераб. и доп. – Тольятти : ИТЦ АвтоВАЗ техобслуживание, 2002. – 218 с.
4. Смирнов В. Л., Прохоров Ю. С., Боюр В. С. Автомобили ВАЗ. Технология ремонта узлов и агрегатов. – Тольятти : Би-График, 2003. – 208 с.
5. Звягин А. А., Кислюк Р. Д., Егоров А. Б. Автомобили ВАЗ (надежность и обслуживание). – 2-е изд., стереотип. – М. : Металлургия, 1982. – 232 с.
6. Савельев В. В. Совершенствование автосервиса интенсификацией профилактической стратегии: На примере переднеприводных автомобилей ВАЗ : автореф. дис. ... канд. техн. наук. – Волгоград, 2005. – 16 с.
7. Волгин В. В. Автомобильный дилер: практическое пособие по маркетингу и менеджменту сервиса и запасных частей. – М. : Ось-89, 1997. – 221 с.
8. Авдонькин Ф. Н. Изменение технического состояния автомобиля в процессе эксплуатации. – Саратов : Изд-во Саратовского гос. ун-та, 1973. – 191 с.
9. Авдонькин Ф. Н. Основы методики инженерного эксперимента. – Саратов : Изд-во Саратовского гос. ун-та, 1975. – 121 с.
10. Авдонькин Ф. Н. Текущий ремонт автомобилей. – М. : Транспорт, 1978. – 269 с.
11. Авдонькин Ф. Н. Теоретические основы технической эксплуатации автомобилей. – Саратов : Изд-во Са ратовского гос. ун-та, 1981. – 288 с.
12. Харазов А. М. Диагностическое обеспечение технического обслуживания и ремонта автомобилей. – М. : Высшая школа, 1990. – 208 с.
13. Денисов А. С., Басков В. Н., Якубович И. А., Шафеев Д. Р. Надежность автомобильных двигателей в условиях сурового климата и потенциал функционального тюнинга // Научное обозрение. – 2015. – № 4. – С. 91–99.
14. Виноградов А. В. Повышение качества подшипников на основе формирования рациональных физико-механических свойств контактных поверхностных слоев применением триботехнических методов при финишной обработке : дис. ... д-ра техн. наук. – Саратов, 2008. – 370 с.

Метки: Транспорт

• Назад
• Вперед