ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЯ 1.1. ТЕОРИЯ НАДЕЖНОСТИ АВТОМОБИЛЯ vt надежностью автомобиля следует понимать его свойства сохранять эксплуатационнотехнические качества и безотказно выполнять свои функции при эксплуатации на протяжении установленного заводом-изготовителем (или нормативного) пробега. Надежность — это комплексное свойство автомобиля, и оно подразделяется на более простые составляющие: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Основным критерием надежности является отказ, т. е. полная или частичная потеря работоспособности автомобилем из-за недопустимых отклонений показателей эксплуатационно-технических качеств, а под безотказностью понимают свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособность в течение нормативного пробега или наработки в часах. Под долговечностью автомобиля следует понимать срок безотказной работы с момента выпуска до предельного состояния, когда дальнейшая эксплуатация может привести к нарушению требований безопасности движения, резкому снижению эффективности эксплуатации, повышенному загрязнению окружающей среды и недопустимо большим затратам на восстановление работоспособности. Ремонтопригодность заключается в легкости предупреждения и обнаружения неисправностей и устранения их путем проведения ТО и ремонта. Она характеризуется временем простоя в ТО и ремонте, трудоемкостью и затратами на их проведение, включая стоимость запасных частей. Под сохраняемостью обычно имеют в виду свойство автомобиля сохранять исправное и работоспособное состояние не только в процессе эксплуатации, но и в течение всего возможного периода хранения (включая консервацию) или транспортирования. При этом помимо технического состояния основных агрегатов и систем, большое внимание должно уделяться состоянию кузовов, рам и кабин, которые наиболее подвержены воздействию агрессивных атмосферных факторов. Основной причиной, влияющей на надежность, является изнашивание деталей, узлов, агрегатов и систем автомобиля, выражающееся в разрушении поверхностей сопряженных деталей, в нарушении их первоначальных геометрических форм, объема, веса и т.д. Изнашивание деталей может быть естественным (при соблюдении всех правил технической эксплуатации) и преждевременным (при нарушении этих правил). Возможны также и аварийные поломки, зависящие от конструкции, качества применяемых материалов и их механической и термической обработки, различных заводских дефектов и т. д.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ АВТОМОБИЛЕЙ Надежность и долговечность автомобиля можно существенно повысить за счет усовершенствованияконструкции как агрегатов и систем, так и всего автомобиля в целом, а также качества материалов деталей и технологии их производства и сборки. Большое влияние на интенсивность изменения технического состояния оказывают также качество горючего и смазочных материалов условия эксплуатации, включая квалификацию водителя и правильную организацию и выполнение обслуживания и ремонта. Рассмотрим несколько примеров влияния вышеуказанных факторов. Новизна конструкции современных автомобилей, их агрегатов, узлов и систем, по сравнению устаревшими моделями, позволяет порой в несколько раз повысить надежность и ресурс проэега. Это и широкое применение блоков цилиндров со сменными гильзами, и внедрение в производство короткоходных двигателей со сниженными динамическими нагрузками, использование гасителей крутильных колебаний, внедрение закрытой системы вентиляции картера двигателя, позволяющее уменьшить разжижение масла и выброс в атмосферу углеводородов и одновременно повышающее экономичность двигателя. Внедрение всевозможных фильтров с повышенной степенью очистки позволяет снизить износы различных систем и деталей в 1,5—3 раза. Безотказность такой важнейшей системы автомобиля, как тормоза резко возрастает за счет использования раздельного привода и двухконтурных приводов. Применение любых новых конструкторских решений в современных автомобилях — это постоянный прогресс, направленный на повышение надежности, безотказности и экономичности; уменьшение вредного воздействия на окружающую среду; удобство управления и снижение расходов на обслуживание и ремонт. Несомненно, что качество материала и технология производства также оказывают существенное влияние на уменьшение износа и повышение надежности автомобилей, что выражается в выборе для каждой конкретной детали оптимального материала и улучшение его физико-химических свойств с помощью самых современных способов, включая термическую обработку, цементацию, закалку токами высокой частоты, хромирование и т. д. Большой эффект дает использование легких сплавов на алюминиевой и магниевой основе — это позволяет не только снизить массу, но и улучшить температурные режимы работы за счет высокой теплопроводности этих материалов, одновременно обладающих и коррозионной стойкостью (поршни, головки блока, картеры агрегатов и т. д.). Все шире внедряются детали из пластмассы, которые за счет хороших антифрикционных свойств могут работать практически без смазки. Различные научные исследования и практика показали, что очень рационально использование определенных сочетаний материалов деталей в сопряжениях. Например, прекрасно сочетаются такие пары трения, как закаленная сталь и алюминиевый сплав, закаленная сталь и чугун, электролитический хром и чугун, чугун с алюминиевым сплавом. Но на долговечность пар трения одновременно оказывает большое влияние качество и точность изготовления деталей, которые должны обеспечивать должный уровень прилегания рабочих поверхностей и стабильность необходимых зазоров в сопряжении. Помимо улучшения микрогеометрии поверхностей (уменьшения шероховатости) путем полирования, притирки, нанесения на поверхности деталей специальных приработочных покрытий и т.д., постоянно уменьшаются допуски на отклонения размеров наиболее ответственных деталей. Каково бы ни было качество сопряженных деталей, с учетом процессов, происходящих в узлах трения, рассмотренных выше, существенную роль будет играть и качество смазочных материалов. Так, например, для обеспечения жидкостного трения с минимальным износом деталей за счет образования в узле трения стабильного масляного клина, масло должно обладать определенной вязкостью и маслянистостью (способность молекул масла адсорбироваться или «прилипать» к поверхностям трения). А с учетом различных температурных режимов работы, масло должно обладать, по возможности, и большой стабильностью вязкости. Иначе при низких температурах будет затруднено поступление масла.