XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

В настоящее время высокими темпами развивается автомобилестроение, особенно двигателестроение. Современные инженеры при проектировании силовых агрегатов решают актуальные задачи по снижению уровня вредных выбросов, уменьшению расхода топлива, стремятся как можно больше повысить коэффициент полезного действия двигателей внутреннего сгорания, но не всегда эти решения повышают ремонтопригодность узлов и агрегатов.

Ремонтопригодность – свойство изделия, заключающееся в его приспособленности к предупреждению, обнаружению и устранению отказов и неисправностей путем проведения технического обслуживания и ремонта. Ремонтопригодность изделий является одним из свойств надежности наряду со свойствами безотказности, сохраняемости и долговечности [1].

У автопроизводителей сохраняется тенденция внедрения конструктивных решений, снижающих надежность двигателей, производители тем самым, подталкивают автоперевозчиков к приобретению нового транспорта, взамен старого выработавшего свой ресурс.

Актуальность темы в том, что ограничены возможности автотранспортных предприятий проводить ремонт двигателей своими силами, ввиду необходимости приобретения дорогостоящего оборудования и привлечения высококвалифицированного персонала - это вынуждает выполнять ремонта в дилерских центрах, что не всегда возможно ввиду того, что не развита сеть дилерских центров, особенного в условиях Сибири и Дальнего Востока.

Так, на смену двигателей КамАЗ серии 740.622, пришли более современные Cummins ISBe, выпускаемые предприятием «КАММИНЗ КАМА». Диапазон мощности российских четырех и шестицилиндровых Cummins ISBe составляет от 140 до 300 л. с. и от 550 до 1100 Н.м. крутящего момента. До 80 % выпускаемых дизелей - это рядные шестицилиндровые двигатели, устанавливаемые на различные модификации автомобилей КАМАЗ и автобусы НЕФАЗ.

По сравнению с двигателями КамАЗ серии 740.622, у двигателей Cummins ISBe, есть ряд конструктивных особенностей каких, как: негильзованный блок цилиндров, в нем нет ни «сухих», ни «мокрых» гильз, двигатель не подвержен кавитации, и вода никогда не потечет в поддон; в четырехклапанной чугунной головке блока нет сменных направляющих втулок клапанов, посадочное отверстие для каждого клапана засверлено прямо в соответствующей отливке головки, что не практично с точки зрения ремонта [2].

Кроме того, самой главной особенностью конструкции двигателей Cummins – это уменьшение количества деталей в двигателе. Так, например: в головку блока встроены корпус термостата, водяной байпасный канал и впускной коллектор, что приводит к невозможности ремонта, при выходе из строя одной из перечисленных деталей, и, потребуется крупноузловая замена головки блока цилиндров, что экономически не выгодно при эксплуатации.

Если на двигателях КамАЗ гильза заменялась комплектом гильза-поршень [3], то на двигателях Cummins, в случае ремонта, предусмотрено увеличение диаметра поршня на 0,5 мм, под расточенный и отхонингованный блок цилиндров. Если понадобится увеличивать диаметр цилиндра для устранения сверхнормативной выработки или задиров и повреждений, то появится необходимость растачивать блок под установку ремонтной сухой гильзы, такая гильза поставляется Cummins, но после установки гильзы, ее необходимо растачивать и хонинговать в номинальный размер. Известно, что твердость поверхности цилиндра вполне обеспечит и увеличение 1,0 под второй ремонт, и прочность блока от этого не пострадает. У коленчатого вала Cummins есть четыре ремонтных размера шеек, через каждые 0,25 мм.

Учитывая различные факторы, влияющие на периодичность ремонта двигателей, такие как: перегрев, низкое качество топлива и моторного масла, довольно большой объемом контрафактных запасных частей на рынке и интенсивная эксплуатация в условиях низких температур, тяжелых дорожных условиях, ремонт двигателя может потребоваться на пробеге 200-250 тыс. км. [4].

На автотранспортном предприятии со средним количеством техники нецелесообразно приобретение дорогостоящего оборудования для расточки и хонинговки. Для ремонта двигателя, появляется необходимость обращений в сторонние ремонтные организации. Это, в свою очередь, влечет существенные материальные затраты не только на транспортировку автомобиля до ремонтного предприятия и ремонт двигателя, но и недополучение прибыли из-за простоя техники.

На данный момент, для оптимизации затрат перевозчика на ремонт двигателя, предприятием «КАММИНЗ КАМА» производится продажа сервисных ремонтных двигателей в двух комплектациях: Short block–это «подсобранный» блок с коленчатым валом, шатунами, поршнями, кольцами и поршневыми пальцами; Long block это почти полностью собранный двигатель, без маховика, навесного и электрооборудования.

Таким образом, на ремонтопригодность и надежность современных двигателей оказывает влияние множество различных факторов, которые не были заложены при проектировании силового агрегата. Тем самым, значительно снижается ресурс двигателя и требуется сокращение периодичности выполнения ремонтных работ. Обеспечение технологичности в ремонте элементов может быть более эффективным, если проектируемая машина и ее элементы имеют прототипы с накопленным опытом ремонта [5]. Анализ опыта ремонта позволяет установить примеры удачных и неудачных конструктивных решений, а также технологичности при ремонте.

Список литературы

Заяц Ю.А.Основы теории надежности: учебник / Ю.А.Заяц. – Рязань : РВВДКУ, – 2013 г. – 277 с. – ил .

CUMMINS двигатели ISBe4.5, ISBe6.7 с системой Common Rail. Серия "Профессионал". Каталог расходных запасных частей. Характерные неисправности. Руководство по ремонту и техническому обслуживанию. - М.: Легион-Автодата, 2018 г.- 198 с.: ил.

Руководство по эксплуатации и техническому обслуживанию автомобилей КамАЗ [Текст]. – Машиностроение – 1986г. - 380с.

Русинов П.А. Дизели Cummins ISBe: качество, ресурс и ремонт [Электронныйресурс] URL:https://reis.zr.ru/article/avtobaza/uzly-i-agregaty/ dizeli_cummins_agregaty/ (дата обращения 19.01.2020 г.).

Авраменко В.И К вопросу о методах оценки ремонтопригодности машин/ Максимов В.А. // Современные подходы к решению инженерных и управленческих задач: сборник материалов IX Международной научно-технической конференции (29 марта 2019 г.) / под общ. ред.
Ю.А. Будорагина. – Рязань: РВВДКУ, 2019 – 200 с.