Устройство автомобилей
Один из гениальнейших выводов: «Автомобиль придумали умные люди для того, чтобы сделать веселее и красочнее жизнь менее умных людей. » С этим сложно не согласиться. Осталось только уточнить, — каким должен быть автомобиль, чтобы всеобъемлюще удовлетворять потребностям и любым прихотям своих потенциальных владельцев-эксплуататоров?
Для того, чтобы разобраться в этих незатейливых, на первый взгляд вопросах, необходимо изучить хотя бы основы теории автомобиля.
Приступим?
При эксплуатации автомобиль является частью системы «автомобиль-водитель-дорога-окружающая среда», и его свойства проявляются во взаимодействии с элементами этой системы. Поэтому значение определенного эксплуатационного свойства в оценке качества или эффективности использования автомобиля зависит от условий, в которых это свойство проявляется, т. е. от условий эксплуатации.
Условия эксплуатации определяются дорожными, транспортными и природно-климатическими условиями.
Дорожные условия характеризуются планом и профилем дороги, рельефом местности, видом и качеством дорожного покрытия, интенсивностью движения, различными помехами, режимами движения.
К транспортным условиям относятся: вид груза, объем перевозок, расстояние перевозок, способ погрузки и выгрузки, организация перевозок, условия хранения, техническое обслуживание и ремонт автотранспортного средства.
Природно-климатические условия определяются особенностью климатических зон, в которых эксплуатируется автомобиль (умеренная, холодная, жаркая, высокогорная).
Эксплуатационные свойства автомобиля – это комплекс свойство, определяющих степень его приспособленности к эксплуатации в качестве транспортного средства.
Эксплуатационные свойства автомобиля можно разделить на группы свойств, которые обеспечивают:
- движение
- тягово-скоростные и тормозные свойства;
- топливную экономичность;
- управляемость;
- устойчивость;
- маневренность;
- плавность хода;
- проходимость.
Эти свойства в решающей степени зависят от конструкции автомобиля и его составных элементов – двигателя, шасси, кузова.
Требования, предъявляемые к конструкции автомобиля
К конструкции автомобиля предъявляются производственные, эксплуатационные, потребительские требования и требования безопасности.
Производственные требования – соответствие конструкции автомобиля технологическим возможностям завода-производителя и современным технологиям машиностроения, низкий расход материалов для изготовления, приемлемая трудоемкость и себестоимость изготовления.
Иными словами, в эту группу требований входят свойства, удовлетворяющие практическим возможностям изготовить данный автомобиль на современном этапе научно-технического прогресса с учетом приемлемой товарной стоимости полученного изделия. Очевидно, что эти требования предъявляются, в первую очередь, изготовителями автомобиля.
Эксплуатационные требования – низкий расход топлива (топливная экономичность), курсовая устойчивость, управляемость, проходимость, плавность хода, маневренность, технологичность обслуживания и ремонта, невысокая себестоимость транспортных работ (перевозок).
Потребительские требования – низкая стоимость самого автомобиля и его эксплуатации, безотказность и ремонтопригодность, безопасность, комфортабельность, легкость управления.
Эксплуатационные и потребительские требования предъявляется, в первую очередь, пользователями автомобиля, для которых перечисленные свойства определяют рациональность и удобство его эксплуатации.
Требования безопасности включают в себя активную, пассивную, послеаварийную и экологическую безопасность автомобиля.
Активная безопасность автомобиля – это свойство снижать вероятность возникновения дорожно-транспортного происшествия (ДТП) при эксплуатации. Она закладывается в конструкцию автомобиля и проявляется при движении и в аварийной ситуации.
Этот вид безопасности характеризуется обзорностью, уровнем совершенства сигнализации, освещения дороги, эргономичностью рабочего места водителя, маневренностью, устойчивостью, управляемостью, скоростными и тормозными свойствами автомобиля.
Пассивная безопасность автомобиля – это его свойство снижать уровень тяжести последствий ДТП, если оно, все-таки, имело место.
Пассивную безопасность обеспечивают мероприятия, направленные на снижение травматизма водителя и пассажиров, направленные на снижение травматизма водителя и пассажиров, организации сохранности груза, снижение травматизма людей, находящихся вне автомобиля при ДТП.
Послеаварийная безопасность автомобиля – это его способность снизить тяжесть последствий аварии. Она зависит от наличия медицинской аптечки и огнетушителя, возможности быстрой эвакуации пострадавших из автомобиля и т. п.
Экологическая безопасность автомобиля определяется степенью вредного влияния на окружающую среду при его эксплуатации.
Требования безопасности определяются ГОСТами, требованиями ЕЭК ООН и должны учитывать не только при конструировании транспортного средства, но и контролироваться при его эксплуатации.
Различные требования безопасности нередко противоречат друг другу, поэтому реализовывать их в полной мере невозможно. Поэтому процесс конструирования автомобиля основан на принятии компромиссных решений, которые обеспечивают потимальнео сочетание различных свойств транспортного средства, отвечающих его назначению и предъявляемым к нему требованиям.
Автомобили имеют ограничения:
- по габаритным размерам;
- по массе;
- по осевой нагрузке на дорогу.
Эти ограничения учитываются при строительстве автомобильных дорог и дорожных сооружений (мостов, тоннелей и т. п.).
Следует отметить, что в настоящее время перечисленные требования, предъявляемые к автомобилям, эксплуатируемым на дорогах России, несколько отличаются от аналогичных требований, предъявляемых за рубежом.
Так, максимальная ширина одиночного автомобиля не должна превышать 2,5 метра в России, но за рубежом допускается 2,6 метра; высота, соответственно, 3,8 м в России, и 3,6…4,15 м за рубежом; допустимая длина автомобиля в России – 12 метров, за рубежом – 10…12,2 м (в зависимости от числа осей).
Какие эксплуатационные свойства автомобиля зависят от трансмиссии и ее технического состояния
К современному автомобилю, состоящему из большого числа сложных механизмов и узлов, предъявляется много эксплуатационных требований. Поэтому оценка автомобиля, находящегося в эксплуатации, производится по комплексу эксплуатационных свойств, которые характеризуют эффективность и удобство его использования.
Эксплуатационными свойствами автомобиля являются: динамичность, топливная экономичность, управляемость, устойчивость, проходимость, плавность хода, долговечность, надежность и приспособленность автомобиля к техническому обслуживанию и ремонту.
Динамичностью автомобиля называют его способность перевозить груз с максимально возможной средней скоростью. Динамичность автомобиля зависит от его тяговых и тормозных свойств.
Тяговые свойства автомобиля характеризуются возможностью его движения с максимальной скоростью, максимальным ускорением и преодолением максимальных подъемов. Они зависят от мощности двигателя, передаточного отношения в трансмиссии, массы автомобиля и ряда других конструктивных особенностей автомобиля.
Тормозные свойства автомобиля характеризуются длиной тормозного пути или величиной максимального замедления. Они зависят от типа и состояния тормозной системы и типа и состояния протектора шин автомобиля.
Топливная экономичность характеризует свойство автомобиля расходовать определенное количество топлива на каждую единицу выполненной транспортной работы (или пробега).
Затраты на топливо составляют значительную часть общей себестоимости перевозок на автомобиле. Чем меньше расходует автомобиль топлива, тем меньше себестоимость перевозок.
Топливная экономичность зависит от конструкции автомобиля, качества топлива и смазочных материалов, условий эксплуатации, технического состояния автомобиля, квалификации водителя.
Под управляемостью автомобиля понимают его свойство сохранять прямолинейное направление движения и направление движения, заданное рулевым управлением, от чего во многом зависит безопасность движения автомобиля.
На управляемость автомобиля влияют конструкция рулевого механизма и рулевого привода, расположение центра тяжести, автомобиля и конструкция подвески и шин (боковая эластичность шин).
Устойчивость автомобиля характеризуется его свойством противостоять опрокидыванию, заносу и скольжению.
В связи с возрастающими скоростями движения современных автомобилей это свойство приобретает все большее значение для обеспечения безопасности движения.
Устойчивость автомобиля зависит от его конструкции (расположение центра тяжести, колея, база) и боковой эластичности шин.
Проходимость автомобиля — это свойство автомобиля работать в трудных дорожных условиях и по бездорожью. Чем лучше проходимость автомобиля, тем выше его средняя скорость движения и производительность.
Проходимость зависит от числа ведущих осей, величины дорожных просветов под низшими точками автомобиля, переднего и заднего углов проходимости; распределения массы по осям; размера и типа шин; габаритных размеров.
Плавность хода автомобиля характеризуется возможностью движения по дорогам различной ровности с минимальными колебаниями кузова.
Плавность хода автомобиля в большой степени влияет на утомляемость водителя и пассажиров, на сохранность грузов. От плавности хода во многом зависит средняя скорость движения автомобиля. В связи с большим разнообразием дорог в нашей стране плавность хода отечественных автомобилей имеет особенно большое значение.
Плавность хода зависит от упругости рессор и шин, действия амортизаторов, распределения массы автомобиля по его длине.
Долговечность автомобиля — это его способность продолжительное время работать до появления предельно допустимых износов деталей и механизмов, которые вызывают необходимость прекращения его эксплуатации.
Общий срок службы автомобиля измеряется в годах работы или тысячах километров пробега от начала эксплуатации до капитального ремонта.
Основными факторами, влияющими на долговечность автомобиля, являются конструкция автомобиля, качество материалов и технология производства, качество применяемых эксплуатационных материалов, условия эксплуатации, качество технического обслуживания и ремонта, мастерство вождения.
Надежность автомобиля характеризуется возможностью его безотказной работы без поломок и других неисправностей.
Надежность автомобиля в большой степени зависит от правильного и своевременного технического обслуживания и систематического наблюдения за состоянием и регулировкой механизмов автомобиля, а также от конструкции автомобиля и его узлов, технологии их изготовления и сборки.
Приспосабливаемость автомобиля к техническому обслуживанию и ремонту — свойство, которое характеризует простоту и удобство технического обслуживания и ремонта. Оно определяется доступностью точек смазки и регулировки, а также возможностью быстрого и легкого выполнения операций; возможностью быстрого и легкого снятия и установки агрегатов автомобиля и простотой их разборки и сборки; унификацией и взаимозаменяемостью деталей и агрегатов; периодичностью выполнения операций технического обслуживания.
Теория и конструкция автомобиля. Кленников В. М., Кленников Е. В. — 1967
- Температура каплепадения масел
- В каких пределах находится плотность бензина
- Кинематическая вязкость масла
- Газогенератор расчет
- Троит двигатель из за бензина
- Расчет электродвигателя
- Сила сцепления колес с дорогой
Идёт загрузка.
Изучение эксплуатационных свойств автомобиля по масштабной модели
Трунов, В. В. Изучение эксплуатационных свойств автомобиля по масштабной модели / В. В. Трунов, Э. И. Алиев. — Текст : непосредственный // Молодой ученый. — 2017. — № 21.1 (155.1). — С. 56-58. — URL: https://moluch.ru/archive/155/44240/ (дата обращения: 02.11.2023).
При освоении образовательной программы высшего образования по направлению подготовки 23.03.03 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов» студенты изучают дисциплину «Конструкция и эксплуатационные свойства транспортных и транспортно-технологических машин и оборудования».
Основными задачами изучения дисциплины являются:
— изучение особенностей конструкции транспортных и транспортно-технологических машин, состоящих из систем, механизмов и агрегатов;
— получение знаний методов определения, оценки и способов улучшения эксплуатационных свойств автомобильной техники;
— приобретение знаний и навыков в области теории, анализа и оценки конструкций различных автомобилей, и их механизмов, обеспечивающие возможность успешного управления в различных сферах современного автомобильного бизнеса.
Для решения этих задач студенты изучают конструкцию автомобиля и его эксплуатационные свойства. Эксплуатационные свойства автомобиля включают следующие:
1) Тягово — скоростными свойствами называют — совокупность свойств, определяющих возможные по характеристикам двигателя или сцепления колес с дорогой, диапазоны изменения скоростей движения и предельные интенсивности разгона автомобиля при его работе в тяговом режиме в различных дорожных условиях [1]. Тягово-скоростные свойства имеют важное значение при эксплуатации автомобиля, так как от них во многом зависят его средняя скорость движения и производительность. При благоприятных тягово-скоростных свойствах возрастает средняя скорость, уменьшаются затраты времени на перевозку грузов и пассажиров, а также повышается производительность автомобиля.
2) Тормозные свойства – это совокупность свойств, определяющих максимальное замедление автомобиля при его движении в различных дорожных условиях в тормозном режиме, предельные значения внешних сил, при действии которых заторможенный автомобиль надежно удерживается на месте или имеет необходимые минимальные установившиеся скорости при движении под уклон. От эффективности торможения зависят два важных качества автомобиля: безопасность и производительность. Потребность в торможении возникает в случае необходимости снизить скорость движения; остановить автомобиль; предотвратить превышение скорости; удержать транспортное средство в неподвижном состоянии на стоянке; повысить маневренность машины за счет подтормаживания борта [3].
3) Топливная экономичность — это совокупность свойств, определяющих расходы топлива при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации [3]. Из параметров, характеризующих мощностные показатели автомобиля, в центре внимания длительное время оставались максимальная скорость и время разгона. Ощутимый рост цен на топливо привел к тому, что особое внимание стали уделять расходу топлива. При разработке нового автомобиля одной из важнейших целей является получение малого расхода топлива.
4) Управляемость – это свойство управляемого водителем автомобиля сохранять в процессе движения заданное направление движения или изменять его в соответствии с воздействием на рулевое управление. Во время движения автомобиля очень важно, чтобы управляемые колеса не поворачивались произвольно и водителю не нужно было бы затрачивать усилия для удержания колес при движении прямо [1].
5) Поворачиваемость – это свойство автомобиля отклоняться от направления движения, заданного положением рулевого управления, вследствие бокового убода колес. Одной из наиболее важных характеристик всегда была поворачиваемость автомобиля. Смысл термина предполагает уровень сопротивляемости автомобиля выполнению маневра поворота. Чем выше характеристика, тем меньше усилий необходимо для изменения траектории движения машины. Если использовать технически точные определения, то это зависимость глубины входа в поворот от приложенной боковой силы, приложенной к колесам [2].
6) Маневренность – это свойство автомобиля поворачиваться на минимальной площади и вписываться в габариты дороги. Маневренность характеризует удобство использования автомобиля и легкость управления им при необходимости движения и выполнения поворотов и разворотов в стесненных условиях, а также проходимость автомобиля при движении по грунтовым дорогам с крутыми поворотами, по пересеченной местности и через лес [3]. От маневренности автомобилей зависят размеры необходимых площадок в местах погрузки и выгрузки, а иногда и затраты времени на выполнение этих операций, требуемая ширина проездов в гаражах, на площадках для стоянки и в зонах обслуживания.
7) Устойчивость — свойство автомобиля сохранять направление движения и противодействовать силам, стремящимся вызвать его занос и опрокидывание. Особенно высокие требования к устойчивости предъявляются при работе автомобиля на скользких дорогах и при движении с большими скоростями [1].
8) Плавность хода — это совокупность свойств, обеспечивающих ограничение в пределах установленных норм вибронагруженности водителя, пассажиров, грузов и элементов шасси и кузова. Плавность хода является важным эксплуатационным качеством, оказывающим влияние на самочувствие человека (пассажиров), сохранность перевозимых грузов, безопасность движения, долговечность машины [2]. Плавность хода зависит от характера и величины возмущающих сил, вызывающих колебания, общей компоновки машины и отдельных ее конструктивных особенностей, главным образом от системы подрессоривания, а также от мастерства вождения [3].
9) Проходимость — это способность автомобиля перевозить как можно с большей средней скоростью, грузы, пассажиров и специальное оборудование в ухудшенных дорожных условиях, по бездорожью и при преодолении различных препятствий [1]. Все автомобили должны в значительной мере обладать хорошей проходимостью, а для машин, которые систематически работают в трудных дорожных условиях, такое свойство имеет первостепенное значение. От проходимости зависит средняя скорость движения, производительность и сохранность автомобиля, безопасность движения и другие немаловажные факторы [2].
Изучение эксплуатационных свойств – довольно сложный материал для понимания, и для того чтобы повысить усвоение материала можно разработать масштабную модель автомобиля, которая будет имитировать эксплуатационные свойства настоящего автомобиля.
В качестве двигателя можно установить шаговый электродвигатель с мотор-редуктором. Управлять данным автомобилем возможно дистанционно. Всё это можно реализовать с помощью аппаратной платформы arduino.
Arduino представляет собой прототип платформы (с открытым исходным кодом) на основе аппаратного и программного обеспечения простой в использовании. Она состоит из монтажной платы и программного обеспечение (рисунок 1).
Рис. 1-Arduino Ethernet
Таким образом считаем, что изучение такой сложной дисциплины с использованием масштабной модели в игровой форме позволит повысить качество обучения. Конечно модель можно и купить, но она не позволит изменять свойства автомобиля и исследовать влияния параметров автомобиля на эксплуатационные свойства.
- Вахламов, В. К. Автомобили: основы конструкции [Текст]: учебник / В. К. Вахламов. – 5-е изд., стер. – Москва: Издательский центр «Академия», 2010. – 528 с.– ISBN 978-5-7695-6601-3
- Вахламов, В. К. Автомобили: эксплуатационные свойства [Текст]: учебник / В. К. Вахламов. – 5-е изд., стер. – Москва: Издательский центр «Академия», 2012. – 240 с.– ISBN 978-5-7695-9044-3
- Вахламов, В. К. Автомобили: эксплуатационные свойства [Текст]: учебник / В. К. Вахламов. – 4-е изд., стер. – Москва: Издательский центр «Академия», 2012. – 380 с.– ISBN 978-5-7695-6172-6
- Рабочая программа дисциплины «Б.1.В.ОД.8 Конструкция и эксплуатационные свойства транспортных и транспортно-технологических машин, и оборудования» /сост. А.В. Спирин- Бузулук: БГТИ(филиал) ОГУ, 2014.
Основные термины (генерируются автоматически): свойство, свойство автомобиля, совокупность свойств, плавность хода, скорость движения, автомобиль, безопасность движения, затрата времени, направление движения, рулевое управление.
Похожие статьи
Техническое состояние транспортных средств и его влияние на.
Надежность автомобиля — это свойство автомобиля выполнять заданные функции, сохраняя свои эксплуатационные показатели в заданных пределах в течение требуемого отрезка
Влияние системы выпуска выхлопных газов автомобилей на безопасность движения.
Улучшение устойчивости транспортного средства с повышенным.
Устойчивостью называется совокупность свойств, определяющих критические параметры по устойчивости движения и положения транспортного средства или его звеньев.
Влияние психофизиологических особенностей водителей на.
– ошибочного действия (например, принято правильное решение провести экстренное торможение, однако водитель ошибочно нажимает на педаль управления подачей топлива, увеличивая тем самым скорость движения автомобиля).
Оценка тормозных свойств малотоннажного автопоезда
В статье приведены результаты исследования тормозных свойств одиночного автомобиля и автопоезда на его базе. Установлено влияние весовых и конструктивных параметров прицепа на показатели эффективности торможения и устойчивости движения малотоннажного автопоезда.
Методика решения задач на относительность механического.
Свойство относительности механического движения заключается в различии его характеристик по отношению к тем или иным объектам.
Применяя закон сложения скоростей, определите скорости движения автомобилей относительно: а) первого автомобиля; б).
Общий анализ надежности автомобильных трансмиссий
Современные автомобили имеют высокую энерговооруженность, что позволяет повысить среднюю скорость движения, обеспечивает безопасное выполнение обгонов.
Общий анализ неисправностей рулевого управления.
Ключевые слова: рулевое управление, техническая эксплуатация автомобилей, безотказность. Рулевое управление является одной из важнейших систем любого автомобиля, обеспечивающих безопасность дорожного движения.
Уменьшение аварийных ситуаций пассажирских автобусных.
Причем под первой понимается свойство автомобиля предотвращать ДТП (снижать их вероятность). Она проявляется в период времени, соответствующий начальной фазе ДТП (условия движения автомобиля и пешехода перед возникновением опасной ситуации).
Психологические особенности водителя, как фактор безопасности.
Безопасность движения на дорогах зависит от безотказной работы всех звеньев комплекса «водитель — автомобиль — дорога — среда». Надежность работы этого комплекса должна быть обеспечена, с одной стороны, технической надежностью автомобиля.
- Как издать спецвыпуск?
- Правила оформления статей
- Оплата и скидки
1.1.1. Основные понятия и определения качества автомобиля
Автомобили, как и все промышленные изделия, имеют ряд эксплуатационных характеристик, важнейшими из которых являются качество и надежность.
Качество — самая комплексная характеристика автомобиля, которая отражает не только его эксплуатационные показатели, такие как максимальная скорость, расход топлива, динамичность и др., но и такие, как надежность, долговечность, ремонтопригодность, безотказность и др.
Технологические показатели качества показаны на рис. 1.1 . Суть этих понятий приведена ниже. Качество нового или отремонтированного автомобиля зависит от материалов, из которых он изготовлен, соответствия стандартам по безопасности и экологии, соблюдения технологических требований при изготовлении и других факторов, которые зависят от завода-изготовителя или ремонтного предприятия.
Рис. 1.1. Технологические показатели качества автомобиля
Сохранение параметров качества автомобиля при его эксплуатации связано, прежде всего, с квалификацией водителя, выполнением требований завода-изготовителя по своевременному выполнению операций технического обслуживания и применению рекомендованных заводом эксплуатационных материалов (топлива, масел, жидкостей и других расходных материалов).
Надежностью автомобиля называется его свойство сохранять в определенный период времени нормативные значения всех параметров при выполнении требований по эксплуатации, техническому обслуживанию, хранению и транспортированию, определенные заводом-изготовителем.
Надежность — комплексное свойство, состоящее в общем случае из безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости ( рис. 1.2 ).
Рис. 1.2. Свойства, обеспечивающие надежность автомобиля
Безотказность — свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение определенного времени или наработки.
Особенно важное значение имеет безотказность для агрегатов, которые не подлежат ремонту: например, свечи зажигания или электромагнитные топливные форсунки.
Долговечность — свойство автомобиля сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.
Для ремонтируемых объектов выделяют два или более видов предельных состояний. Например, для двух видов предельных состояний требуется отправка объекта в текущий или капитальный ремонт. Третий вид предельного состояния предполагает окончательное прекращение применения объекта по назначению. На автомобиле первые два вида предельного состояния наступают, например, при отказе одного из агрегатов, а третий вид связан с выходом из строя одного или нескольких наиболее дорогих составляющих (кузова, двигателя, агрегатов трансмиссии), при котором ремонт их становится экономически нецелесообразным.
Ремонтопригодность — свойство автомобиля, заключающееся в приспособленности к поддержанию и восстановлению работоспособного состояния при проведении технического обслуживания и ремонта.
Под ремонтоспособностью подразумевается, прежде всего, доступность агрегатов при проведении их ремонта, малая трудоемкость сборки-разборки, невысокая стоимость запасных частей.
Сохраняемость — свойство автомобиля сохранять в заданных пределах значения параметров, характеризующих способность автомобиля выполнять требуемые функции, в течение и после хранения и транспортирования.
В процессе хранения и транспортирования автомобиль подвергается неблагоприятным воздействиям: например, колебаниям температуры, действию влажного воздуха, вибрациям и т. п. В результате после хранения и транспортирования объект может оказаться в неработоспособном и даже в предельном состоянии. Сохраняемость автомобиля характеризуется его способностью противостоять отрицательному влиянию условий.
1.1.2. Понятия о неисправности и отказах автомобиля
В процессе эксплуатации автомобиля происходит его изнашивание, в результате которого могут возникать неисправности и отказы в его работе. При этом используется ряд терминов и понятий, которые характеризуют эти процессы.
Исправным называется состояние автомобиля, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и конструкторской документации. При этом автомобиль отвечает также и требованиям технического состояния правил дорожного движения и может эксплуатироваться без ограничений.
Неисправным называется состояние автомобиля, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и конструкторской документации. При этом автомобиль, как правило, не соответствует каким-то из требований технического состояния правил дорожного движения и может двигаться с определенными ограничениями только до ремонтной службы или перемещаться на буксире или на эвакуаторе.
Работоспособным называется состояние автомобиля, при котором значения всех его параметров соответствуют основным требованиям нормативно-технической и конструкторской документации.
Работоспособный автомобиль, в отличие от исправного, должен удовлетворять лишь тем требованиям документации, выполнение которых обеспечивает нормальное его использование, т. е. отвечать требованиям правил дорожного движения. Работоспособный автомобиль может быть неисправным, например, если он не удовлетворяет эстетическим требованиям, но ухудшение внешнего вида автомобиля не препятствует его эксплуатации.
Неработоспособным называется состояние автомобиля, при котором значение хотя бы одного его параметра не соответствует требованиям нормативно-технической и конструкторской документации. При неработоспособном состоянии автомобиль, в отличие от неисправного, полностью теряет способность к самостоятельному передвижению из-за выхода из строя одного из агрегатов или группы агрегатов.
Предельным называется такое состояние автомобиля, при котором его дальнейшая эксплуатация недопустима или нецелесообразна, или восстановление его работоспособного состояния невозможно (нецелесообразно).
Критерий предельного состояния — это признак или совокупность признаков предельного состояния автомобиля, установленных нормативно-технической и конструкторской документацией. С понятием предельного состояния автомобиля и критерием его износа тесно связано понятие амортизационного срока.
Амортизационный срок — это экономически оправданный период эксплуатации автомобиля, в который происходит полное погашение стоимости автомобиля за счет амортизационных отчислений, которые, в свою очередь, определяются годовой нормой амортизации, в зависимости от типа автомобиля с учетом его морального износа, условий эксплуатации и других факторов.
Дефект (повреждение) — это событие, заключающееся в нарушении исправного состояния автомобиля при сохранении его общей работоспособности. Например, царапина или вмятина на кузове автомобиля.
Отказ — это событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния автомобиля. Например, разрыв тормозного шланга или разряд аккумуляторной батареи, при котором запуск двигателя невозможен.
Критерий отказа — это признак или совокупность признаков нарушения работоспособного состояния автомобиля, установленных нормативно-технической и конструкторской документацией. Критерии отказов следует отличать от критериев повреждений. Под критериями повреждений понимают признаки или совокупность признаков неисправного, но работоспособного состояния автомобиля. Отказы бывают по характеру возникновения постепенные и внезапные. Постепенные отказы характеризуются монотонным изменением параметров технического состояния автомобиля (например, износ, усталостные разрушения и т. п.). Внезапные отказы характеризуются скачкообразным изменением параметра технического состояния автомобиля (например, отказ по причине превышения допустимого уровня нагрузки).
Причинами отказа выступают явления, процессы, события и состояния, вызвавшие возникновение отказа автомобиля.
Отказы бывают конструктивные, технологические и эксплуатационные:
- конструктивные отказы автомобиля возникают вследствие нарушения установленных правил и (или) норм конструирования автомобиля. Например, было установлено, что значительная доля блоков и головок цилиндров, поступающих в капитальный ремонт, является полностью неремонтопригодной из-за размораживания двигателей. В связи с этим был предложен один из способов предотвращения либо резкого уменьшения такого вида разрушений путем установки предохранительных заглушек;
- технологические отказы являются следствием нарушения или несовершенства процесса изготовления, ремонта или технического обслуживания автомобиля;
- эксплуатационные отказы вызваны нарушением правил эксплуатации автомобиля.
Последствия отказа — это явления, процессы, события и состояния, обусловленные возникновением отказа автомобиля. По влиянию на работоспособность изделия отказ может быть частичным и полным. При частичном отказе автомобиль перестает выполнять какую-либо одну (или несколько) из своих основных функций, продолжая при этом работать и выполнять остальные функции (например, отказ одной из спиралей ламп ближнего и дальнего света). Полный отказ характеризуется невозможностью дальнейшей эксплуатации автомобиля.
Критичность отказа — это совокупность признаков, характеризующих последствия отказа. Классификация отказов по критичности (например, по уровню прямых и косвенных потерь, связанных с наступлением отказа, или по трудоемкости восстановления после отказа) устанавливается нормативно-технической и конструкторской документацией по согласованию с заказчиком на основании технико-экономических соображений и соображений безопасности. Критерием для классификации могут служить прямые и косвенные потери, вызванные отказами, затраты труда и времени на устранение последствий отказов, возможность и целесообразность ремонта силами потребителя или необходимость ремонта изготовителем или третьей стороной, продолжительность простоев из-за возникновения отказов, степень снижения производительности при отказе, приводящем к частично неработоспособному состоянию автомобиля и т. п.
Ресурсный отказ — это отказ, в результате которого состояние автомобиля достигает предельного уровня и его дальнейший ремонт и эксплуатация становятся нецелесообразными по экономическим причинам или вопросам безопасности. Пример — одновременный отказ двигателя, трансмиссии и кузова.
Независимый отказ — это отказ, не обусловленный другими отказами.
Зависимый отказ — это отказ, обусловленный другими отказами.
Внезапный отказ — отказ, характеризующийся скачкообразным изменением значений одного или нескольких параметров автомобиля.
Постепенный отказ — отказ, возникающий в результате постепенного изменения значений одного или нескольких параметров автомобиля.
Сбой — самоустраняющийся отказ или однократный отказ, устраняемый незначительным вмешательством водителя. Например, отказ при запуске двигателя из-за окисления клейм аккумулятора.
Перемежающийся отказ — многократно возникающий самоустраняющийся отказ одного и того же характера.
Явный отказ — отказ, обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования при эксплуатации автомобиля.
Скрытый отказ — отказ, не обнаруживаемый визуально или штатными методами и средствами контроля и диагностирования, но выявляемый при проведении технического обслуживания или специальными методами диагностики.
Конструктивный отказ — отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленных правил и норм проектирования и конструирования.
Производственный отказ — отказ, возникший по причине, связанной с несовершенством или нарушением установленного процесса изготовления или ремонта агрегата (узла).
Эксплуатационный отказ — отказ, возникший по причине, связанной с нарушением установленных правил и условий эксплуатации.
Деградационный отказ — отказ, обусловленный естественными процессами старения, изнашивания, коррозии и усталости при соблюдении всех установленных правил и норм проектирования, изготовления и эксплуатации.
Все эти понятия охватывают основные технические состояния автомобиля, каждое из которых характеризуется совокупностью значений параметров, описывающих его состояние, а также качественных признаков, для которых не применяют количественные оценки. Номенклатуру этих параметров и признаков, а также пределы допустимых их изменений устанавливают в нормативно-технической и конструкторской документации.
1.1.3. Закономерности изнашивания деталей автомобиля
Агрегаты автомобиля работают в различных дорожных и климатических условиях, поэтому механизмы их подвержены значительным температурным, механическим и химическим воздействиям. Первоначальные свойства, качества и параметры машины в процессе эксплуатации изменяются — происходит изнашивание основных рабочих деталей в агрегатах автомобиля.
Изнашивание — это процесс постепенного изменения размера детали, при котором изменяются формы и состояние не всей детали, а только ее рабочих поверхностей. Результатом процесса изнашивания является износ, который обычно выражается в микрометрах и миллиметрах, но в отдельных случаях износ выражают в единицах массы (мг, г и т. д.).
Процесс изменения всех видов изнашивания при эксплуатации можно разбить на три периода.
Первый период связан с приработкой сопряжений, которая происходит при незначительном пробеге автомобиля. Этот период характеризуется довольно быстрым нарастанием износа, так как происходит сглаживание микрошероховатостей на рабочих поверхностях деталей. Окончание приработки заканчивается после обкатки нового автомобиля и характеризуется стабилизацией износа деталей (зазора между ними; и этот зазор называется номинальным).
Второй период — период нормальной эксплуатации автомобиля, длительный по времени, характеризуется малой скоростью нарастания износа деталей и называется периодом естественного изнашивания.
Темп нарастания износов зависит от многих факторов. Каждое ухудшение условий эксплуатации увеличивает темп изнашивания, тогда как проведение регулировочных работ, улучшение условий эксплуатации (свежее масло, меньшие нагрузки) снижает темп нарастания износов в данный период. Но общая закономерность изнашивания не изменится — износы будут нарастать и достигнут величин, которые еще являются допустимыми. Дальнейшая работа сопряжений в двигателе будет происходить при увеличенном зазоре, с увеличением динамических нагрузок, худшей смазыванием и, как следствие, с повышенной скоростью изнашивания деталей.
Третий период работы сопряжений деталей в агрегатах автомобиля называют периодом аварийного изнашивания. Работа сопряжений в этом периоде может привести к отказу и требует тщательного наблюдения. Износ при этом не должен превышать предельной величины. Численные значения номинального зазора (износа) задаются конструкцией агрегатов автомобиля, а допустимого и предельного — определяются теоретически из условий прочности деталей, условий смазывания и надежности сопряжений деталей.
Изнашивание деталей делят на четыре вида:
- механическое, при котором вследствие механического воздействия изменяются формы и объем трущихся частей без существенных физических и химических изменений (например, поршень двигателя);
- физико-механическое, при котором механическое изнашивание сопровождается существенными физическими изменениями (например, клапаны двигателя);
- химико-механическое, при котором механическое изнашивание сопровождается существенными химическими изменениями (коррозия и др.);
- комплексное, при котором механическое изнашивание сопровождается существенными химическими и физическими изменениями деталей.
Для безаварийной работы автомобиля необходимо систематически проверять его техническое состояние, используя методы и средства технического диагностирования.
Исправный автомобиль должен удовлетворять следующим основным требованиям:
- агрегаты автомобиля должны работать без стуков, перебоев и сильного шума;
- двигатель должен работать с минимальным содержанием токсичных вредных веществ в отработавших газах и легко запускаться;
- агрегаты автомобиля должны иметь полную герметичность;
- приборы электрооборудования должны работать без сбоев;
- тормозная система должна работать надежно и отвечать требованиям стандартов;
- рулевое управление должно работать надежно и отвечать требованиям завода-изготовителя;
- кузов автомобиля не должен иметь вмятин и разрушений.
При невыполнении этих и других требований, а также в случае отказа в работе отдельных его агрегатов автомобиль должен быть отремонтирован. В эксплуатации ремонт автомобиля подразделяют на текущий и капитальный.
Текущий ремонт автомобиля представляет собой наименьший по объему вид работ, после выполнения которых работоспособность автомобиля восстанавливается. Как правило, текущий ремонт производится без полной разборки агрегатов автомобиля и заключается в замене отдельных вышедших из строя деталей или механизмов. Например, замена ремня привода жидкостного насоса двигателя, стартера, форсунки или свечи зажигания, ламп системы электрооборудования и др. Текущий ремонт автомобиля, как правило, не является дорогостоящим и должен проводиться регулярно, по мере необходимости.
При капитальном ремонте большинство агрегатов автомобиля подвергается полной разборке, дефектации деталей, замене изношенных деталей, последующей сборке и проверке на стенде. При капитальном ремонте подлежат замене следующие детали двигателя: поршни, компрессионные и маслосъемные поршневые кольца; гильзы цилиндров (при невозможности их восстановления); вкладыши коренных и шатунных подшипников; уплотнительные манжеты; прецизионные детали топливной аппаратуры дизелей; уплотнительные прокладки.
Другие агрегаты автомобиля, такие как коробка передач, раздаточная коробка, ведущие мосты, детали подвески, электрооборудования, тормозной системы и системы рулевого управления, кузова, разбираются на детали или заменяются целиком при необходимости. Капитальный ремонт автомобиля — дорогостоящая работа, сопоставимая по стоимости со стоимостью нового автомобиля, поэтому качество его проведения должно соответствовать требованиям, близким к характеристикам нового автомобиля.