Тема лекции 3 Надежность автомобилей

3.1 Общие положения

Под надежностью автомоби­ля понимается его свойство сохранять во времени или в течение некоторой наработки в установленных пределах значения всех параметров, характери­зующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Надежность в зависимости от на­значения автомобиля и условий его эксплуатации включает следующие свойства: безотказность, долговеч­ность, ремонтопригодность и сохраня­емость.

Безотказность - свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение не­которого времени или некоторой нара­ботки. Безотказностью автомобиль должен обладать как в период его эксплуатации, так и в периоды хране­ния и транспортирования.

Долговечность - это свойство автомобиля сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Ремонтопригодность заключается в приспособленности автомобиля к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Сохраняемость - это свойство автомобиля сохранять значения показателей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и (или) транспортирования.

Указанные свойства автомобиля оцениваются соответствующими показателями, которые рассматриваются в специальном курсе, поэтому в данном курсе будут рассматриваться пути повышения надежности автомобиля.

Автомобиль относится к таким из­делиям, которые не сохраняют работо­способное состояние до наступления предельного, т. е. его безотказность меньше наработки, соответствующей долговечности.

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособного состоя­ния объекта. Следует различать отказ и повреждение. Последнее заключает­ся в нарушении исправного состояния объекта при сохранении работоспособ­ного. Переход объекта из одного состоя­ния в другое обычно происходит вследствие повреждения или отказа.

При проведении анализа отказов необходимо учитывать все факторы, приводящие к нарушению работоспо­собности автомобиля.

Все причины отказов и неисправностей могут быть отнесены к одной из сле­дующих трех основных групп: кон­струкционного характера, производственно-технологического, эксплуата­ционного.

Типичными ошибками конструиро­вания являются: недостаточная защи­щенность узлов трения; наличие кон­центратов напряжений; неверное пред­ставление о характере распределения напряжений; неправильный расчет не­сущей способности; неадекватность расчетной модели; неправильный выбор материалов и др.

Дефекты производственно-техноло­гического характера являются наибо­лее распространенными, их число в значительной степени зависит от точ­ности выполнения технологического процесса, организации производства, состояния производственной дисципли­ны и эффективности контроля.

Основными причинами отказов и повреждений эксплуатационного характера являются:

- нарушение правил эксплуатации автомобилей;

- перегрузки и непредвиденные на­грузки;

- непра­вильное техническое обслуживание.

3.2 Пути повышения надежности автомобиля

Создание автомобиля с высокой на­дежностью может быть обеспечено при комплексном подходе к решению этой задачи на всех этапах «жизненного цикла» автомобиля: при его конструи­ровании, изготовлении и эксплуатации.

Ведущая роль в обеспечении на­дежности автомобиля принадлежит конструктору и достигается следу­ющим способами:

- использованием наиболее рацио­нальных принципиальных и компоновочных схем всего изделия, обеспечива­ющих благоприятные условия для ра­боты отдельных узлов, агрегатов и систем автомобилей;

- применением метода агрегати­рования, с помощью которого созда­ется единый типовой ряд автомобилей различного назначения из унифицированных узлов;

- упрощением конструкции авто­мобиля, применением минимального числа деталей и конструктивных эле­ментов;

- обеспечением безотказности от­дельных систем автомобилей в некоторых случаях за счет частичного резер­вирования элементов схемы;

- обеспечением высокой прочности деталей без увеличения их массы,

повышением износостойкости деталей, учитывая то, что именно недостаточная износостойкость обусло­вливает наступление предельного состояния;

- исключением или максимальным уменьшением концентрации напряже­ний в наиболее нагруженных и ответ­ственных деталях автомобиля;

- обеспечением возможности высоких циклических и динамических нагрузок для ряда деталей двигателя, трансмиссии и ходовой ча­сти автомобилей;

- исключением возможности рез­кого возрастания нагрузок в трансмиссии автомобилей и ходовой части, смягчением их за счет применения гидромеханических передач, демпферных устройств, эластичных подвесок и др.;

- обеспечением необходимой жесткости деталей за счет целесообразных их форм и рационального распо­ложения опор;

- выбором конструктивных реше­ний, обеспечивающих сборку деталей только в определенном положении, если иное положение может привести к их поломке или снижению надежно­сти;

- обеспечением надежной затяжки резьбовых соединений;

- предупреждением коррозии де­талей за счет обеспечения эффективной антикоррозионной защиты;

- созданием необходимых усло­вий для оптимальных температурных режимов работы деталей трансмиссии;

- широким использованием кон­струкций лучших аналогичных отечественных и зарубежных автомобилей, а также машин смежных отраслей про­мышленности;

- обеспечением эффективной очи­стки воздуха, топлива и масла;

- созданием условий для локали­зации отказа, с тем чтобы его последствия были минимальными;

- совершенствованием эксплуата­ционной технологичности, улучшением приспособленности конструкций авто­мобиля, агрегата или узла к выполне­нию с наименьшей трудоемкостью не­обходимых операций по предупрежде­нию (техническое обслуживание) и устранению (ремонт) неисправностей и отказов с целью поддержания надеж­ности автомобиля в данных условиях эксплуатации.

Надежность автомобиля в значи­тельной степени зависит от качества изготовления деталей. На стадии про­изводства автомобиля использование прогрессивных технологических про­цессов создает условия не только для стабильного и бездефектного изготов­ления деталей и сборочных единиц в соответствии с требованиями конструк­торской документации, но и способствует повышению их долговечности.

При проектировании необходимо устанавливать соответствующие функ­циональному назначению детали или сборочной единицы рациональные квалитеты (классы) точности и чистоту обработки, предельные отклонения формы и расположения поверхностей.

Литература: 2[32-52]

Контрольные вопросы:

1) Что понимается под надежностью автомобиля?

2) Какими свойствами характеризуется надежность автомобиля?

3) Назовите типичные ошибки конструирования, снижающие надежность автомобиля.

4) Какими способами должен руководствоваться конструктор при проектировании автомобиля для повышения его надежности?

5) Назовите пути повышения надежности автомобиля производственного характера.