X Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2018

Надежность автомобилей определяется их долговечностью, безотказностью и ремонтопригодностью. Исследования вопросов надежности автомобилей важно для разработки мероприятий по повышению ресурса при создании или в процессе совершенствования конструкции в сфере производства и для обеспечения эффективного использования автомобиля при минимальных затратах и оптимальных режимах профилактики и ремонта в сфере эксплуатации.

Целью исследования эксплуатационной надежности является разработка рекомендаций по повышению надежности автомобилей и снижению затрат на техническую эксплуатацию. При этом ставятся следующие задачи:

– определить наиболее характерные отказы и причины их возникновения;

– разработать рекомендации по повышению эксплуатационной надежности и снижению простоев автомобилей;

– разработать требования к конструкции автомобилей, способствующих повышению их надежности.

В соответствии с решаемыми задачами принятая методика предусматривает изучение вопросов, характеризующих надежность автомобилей.

Сбор информации об отказах и неисправностях автомобилей их агрегатов и систем в процессе эксплуатации осуществляется с использованием стандартизированных методов сбора данных об эксплуатации надежности.

Сбор информации об отказах и неисправностях подконтрольных автомобилей осуществлялся непосредственно на сервисном предприятии.

Состав автомобильного парка сервисного предприятия многомарочный, распределение парка по маркам автомобилей представлено в таблице 1.

Таблица 1 – Состав парка

Марка автомобиля	Количество	Марка автомобиля	Количество
МАЗ-543403-220	29	КРАЗ-64431	33
МАЗ-641808-220-011	2	КАМАЗ-43118	21
МАЗ-6317Х9-465-000	21	КАМАЗ-65225	15
КРАЗ-64372-044	21	УСТ 5453 Урал 55571	86
КРАЗ-64372-041	32	УСТ 5453 Урал 43204-78	8
MAN TGX 18.440	2	Volvo FH 13ID8499	1
MAN TGX 26.400	2	SCANIA R500 CB6X4	3
КРАЗ-6233М6	12

Структура производственного помещения и распределение площадей предприятия приведены в таблице 2.

Таблица 2 – Распределение площадей предприятия

Наименование производственного помещения	Площадь, м2
Главный производственный корпус	5084
Корпус для текущего ремонта прицепов	864
Сварочный участок	72
Шиномонтажный участок	228

Исследования проводились для Республики Коми. Автомобили эксплуатируются на дорогах преимущественно с асфальтобетонным покрытием различного качества. Лето – холодное, максимальная температура может достигать 25ºС, перепад температур дня и ночи достигает 10ºС. Зимой редки оттепели с плюсовыми температурами.

Интенсивность эксплуатации парка характеризуется следующими показателями: среднесуточный пробег автомобилей в среднем составляет 265 км.

В качестве отказов зарегистрированы все неисправности, определяющие невозможность эксплуатации автомобиля. Не рассматривались отказы и неисправности прицепного подвижного состава, кузовов и шин, а также неисправности, устраняемые водителями во время работы на линии без замены каких-либо узлов или деталей. Указанные допущения снижают достоверность информации об отказах автомобилей: однако принятие их вызвано сложностью сбора информации об отказах автомобилей в период длительной аренды автомобилей другими организациями.

Показатели надежности определялись по следующим выражениям:

Наработка на отказ:

, (1)

где – пробег j-го автомобиля между (i-1) и i-м отказом;

– число отказов j-го автомобиля;

N – число автомобилей.

Средний параметр потока отказов

, (2)

где – число отказов j-го автомобиля;

– пробег j-го автомобиля за период наблюдений, тыс. км.

При определении показателей надежности сделаны следующие допущения:

– при определении наработки на отказ из рассмотрения исключались автомобили, информация об отказах которых была неполной в случаях длительного командирования автомобилей в другие организации;

– наработка на первый отказ определялась только по автомобилям, эксплуатация которых началась в период наблюдения.

Отказы двигателя.

Отказы механизмов двигателя со сцеплением и компрессором составляют 24,5 %. Наиболее часты отказы деталей кривошипно-шатунного механизма (7,7 %). Износы шатунных вкладышей, зазоры шатунных шеек коленчатого вала, обрыв шатуна, вызывающий разрушение блока цилиндров. Другими наиболее частыми отказами являются разрушение, прогар прокладки головки цилиндра (7,1 %), порыв ремня вентилятора (2,6 %). Кроме того, зарегистрированы отказы: заклинивание поршня, залегание поршневых колец, прогар, обрыв клапанов, разрушение выпускного коллектора. Наиболее часты отказы в начальный период эксплуатации (0-80 тыс. км) и на интервале 160-200 тыс. км.

Отказы системы питания двигателя составляют 14, 2 % отказов автомобиля. Как показало исследование наиболее часты отказы распылителей (8,4 %) – это закоксовывание и износ, ухудшающие распыление топлива и отказы ТНВД (5,2 %) – низкое давление и износ муфты. Зарегистрировано разрушение перегородок в топливном баке. Наиболее часты отказы системы на интервале пробега 120…200 тыс. км.

Отказами системы смазки являются разрушение масляного радиатора, неисправность указателя давления масла. Они составляют около 2 % отказов автомобилей.

Отказы системы охлаждения составляют 5,8 % отказов автомобилей. Наиболее часто выходит из строя топливный насос. Основными причинами являются течь жидкости через уплотнители. Зарегистрированы заводские дефекты: плохая затяжка и стопоренные крепления крыльчатки, отсутствие стопорной шайбы. Другие отказы системы: течь радиатора, неисправность указателя температуры. Отказы по двигателю в целом составляют 46,5 % отказов автомобилей. Двигатель является агрегатом, в значительной степени лимитирующем надежность автомобиля.

Отказы коробки передач с делителем.

Отказов механизма коробки передач с делителем за весь период наблюдения зарегистрировано не было. По агрегату в целом наблюдались отказы пневматического клапана делителя коробки передач. Они составляют 3,8 % отказов по автомобилям.

Отказы переднего моста.

Отказы переднего моста составляют 1,9 %. Основными неисправностями являются износ опорных площадок ступицы переднего моста и трещины в ступицах.

Отказы среднего моста и межосевого дифференциала.

Отказы агрегата составляют 9,7 % отказов по автомобилям. Из них течь масла через сальники ступиц составляет 4,5 %, течь масла через сальники ведущей шестерни – 1,9 %, износ и разрушение шестерни главной передачи – 1,9 %. Зарегистрированы также отказы: разрушение межосевого дифференциала и ступиц колес.

Отказы заднего моста.

Отказы заднего моста составляют 4,5 % отказов по автомобилям. Наиболее часто регистрировалась течь масла через сальники ступиц – 2,6 %. Среди других отказов – износ опорных площадок ступиц, течь масла через уплотнения ведущей шестерни.

Отказы карданной передачи.

Отказы карданной передачи составляют 1,9 % отказов по автомобилям. Среди них износ крестовины, разрушения подшипников, срез шпилек. Отказы карданной передачи являются, как правило, следствием неисправностей редукторов заднего и среднего мостов.

Отказы тормозной системы.

Отказы тормозной системы составляют 17,4 % отказов по автомобилям. Подавляющее большинство из них (14,2 %) составляют отказы пневмооборудования тормозной системы и только 3,2 % составляют отказы тормозных накладок и следствие их износа.

Отказы системы электрооборудования.

Отказы системы электрооборудования составляют 6,5 % отказов по автомобилям.

Неисправности кабины.

Неисправности кабины составляют 7,7 % отказов по автомобилям. Наиболее частыми являются отказы стеклоочистителя и разрушения лобовых стекол.

Прочие отказы представляют отказы передней и задней подвески, рулевого управления, карданной передачи. Они составляют 1,9 % отказов автомобилей.

При рассмотрении различных агрегатов отмечались отказы пневматического оборудования, а при рассмотрении мостов – колесные ступицы. Отказы по пробегу приборов пневматического оборудования составляют 22,6 % отказов по автомобилям. Наиболее часто наблюдались отказы крана управления тормозами прицепа, крана управления делителем КПП, стеклоочистителя.

Отказы ступиц, общее количество составляет более 10 % отказов по автомобилям. Наиболее часто наблюдались течь масла через сальники ступиц среднего и заднего мостов.

Выявлены показатели надежности автомобилей КАМАЗ-43118, из которой видно, что наибольшее число отказов приходится на двигатель и его системы – 46,5 %, затем на тормозную систему – 17,4 %, средний мост – 9,7 %, кабину – 7,7 %, систему электрооборудования – 6,5 %. Без учета отказов шин средний параметр потока отказов за период наблюдения составил 0,0467 отказов на тыс. км пробега, наработка на отказ составила 21,185 тыс. км/отказ.

Анализ отказов показал, что агрегатом, лимитирующим надежность автомобиля семейства КАМАЗ, является двигатель и его системы, отказы которых составляют 46,5 %. Отказы других агрегатов и систем составляют: для тормозной системы – 17,4 %, среднего моста – 9,7 %, кабины – 7,7 %, системы электрооборудования – 6,5 % отказов автомобиля.

Причем, практически не наблюдались отказы рулевого управления, передней и задней подвески автомобиля. Невысокую надежность имеют приборы пневмооборудования и колесных ступиц.

В процессе наблюдений имели место отказы, связанные с нарушением технологии при изготовлении деталей, которые приводили к дорожно-транспортным происшествиям. Например, наблюдались для случая разрушения реактивных штанг, в результате которых произошло опрокидывание автомобилей. По нашему мнению имеют место ряд конструктивных недоработок, которые снижают надежность автомобилей в эксплуатации. Среди них можно отметить ступицы передних и задних колес, рессоры. На ступицах переднего колеса возникают трещины на ребрах жесткости, на всех ступицах быстро изнашиваются опорные площадки, вследствие чего происходит недостаточно прочное закрепление колес. Наблюдались разрушения башмака задней подвески вследствие наличия литейной раковины в детали.

По результатам проведенных наблюдений можно сформулировать рекомендации для сервисного предприятия и автозавода.

С целью уменьшения простоев автомобилей вследствие их технической неисправности в условиях неполного и несвоевременного обеспечения запасными частями и агрегатами организовать:

– текущий ремонт приборов пневмооборудования;

– ремонт и проверку приборов питания.

С целью повышения надежности автомобилей семейства КАМАЗ рекомендуется:

– усилить конструкцию колес, ступиц и межколесных дисков;

– повысить надежность приборов пневмооборудования;

– увеличить прочность реактивных штанг;

– улучшить ремонтопригодность масляных радиаторов (алюминиевых трубок);

– повысить надежность стеклоочистителей (устранить коррозию деталей).

Библиографический список:

1. Бурмистров, В. А. Основы технической эксплуатации и ремонта машин в лесном комплексе [Текст] : монография / А. В. Бурмистров. - Воронеж: ИД «Воронежский университет», 2011. - 160 с.

2. Скрыпников, А. В. Повышение качества и эффективности технической эксплуатации автотранспортных средств по результатам исследований их эксплуатационной надёжности с применением методов имитационного моделирования [Текст]: монография / А. В. Скрыпников, Е. В. Кондрашова, С. В. Дорохин, А. В. Бурмистров. — Воронеж: Истоки, 2013. — 356 с. (16,2/4,1).

3. Бурмистров, В. А. Исследование взаимосвязи диагностических признаков различных способов тестового диагностирования РВД [Текст] / В.А. Бурмистров, А. И. Павлов // Сборник научных трудов: материалы научно- технической конференции (17-20 апреля 2012 г.): в 3 ч.; ч. 11 / под ред. Н. Д. Цхадая. - Ухта: УГТУ, 2012. - С. 133 – 136.

Код для цитирования: Скопировать