2594
.pdfВероятность безотказной работы часового механизма представлена на рис. 6.
Рис. 6. Вероятность безотказной работы часового механизма
Начало отказов часового механизма наблюдается при пробеге 125 тыс. км, при котором обнаруживаются максимальный механический износ элементов часового механизма. Очевидно, этот пробег нужно считать пороговым для планового периодического часового механизма.
Выводы:
1.При эксплуатации тахографа в жестких условиях (низкая температура окружающего воздуха, высокая запыленность, вибрации) возникают отказы тахографа, устраняемые ремонтами. Большое количество отказов приходится на одометр (55%) и механическую плату (31%).
2.Часть поломок возникает в результате неправильной эксплуатации прибора, вмешательства водителя в работу прибора с целью изменении регистрационных данных. В результате наблюдаются поломки одометра и перьев самописцев тахографа.
3.Пробег 75-125 тыс. км. Является плановым для проведения профилактического ремонта (замены) наиболее часто выходящих из строя элементов – одометра и муфты обгона.
4.Техническая документация по проведению ремонта тахографа отсутствует и требует разработки.
Библиографический список
1.Кузнецов Е. С. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для ву-зов. - 3-е изд., перераб. и доп. / Е. С. Кузнецов, В. П. Воронов, А. П Болдин и др.; Под ред. Е. С. Кузнецова / Издательство: М.: Транспорт, 1991. - 413 с.
2.Острейковский В. А.Теория надежности / Издательство: Высшая школа 2003 г. 463 стр.
3.РД 37.001.247-92 Установка тахографа на автотранспортном средстве. Методы проверки.
4.Шейнин. А. М. Методы выявления и поддержания надежности автомобилей в эксплуатации: учеб. пособие / А. М. Шейнин; Ред. Г. В. Крамаренко ; МАДИ. - М. :
Транспорт, 1968. - 98 c.
250
УДК 621.439:629.114.5
АНАЛИЗ НАДЕЖНОСТИ ЭЛЕМЕНТОВ ГАЗОБАЛЛОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ ЧЕТВЕРТОГО ПОКОЛЕНИЯ
Д.А. Фоменко, аспирант Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
Автомобильное газобаллонное оборудование (ГБО) различается по поколениям:
1.Системы с вакуумно–механическим управлением, которые устанавливают на бензиновые карбюраторные, а также на инжекторные автомобили. Здесь используются вакуумные газовые редукторы. Также отсутствует электронное управление составом топливно-воздушной смеси.
2.Механические системы, дополненные электронным дозирующим устройством, работающим по принципу обратной связи с датчиком содержания кислорода в отработавших газах. Они устанавливаются на автомобили, оснащенные инжекторными двигателями, с лямбда-зондом и каталитическим нейтрализатором отработавших газов.
3.Системы, где газ подаётся во впускной коллектор в непосредственной близости к впускному клапану цилиндра. Между редуктором, который подаёт избыточное давление, и штуцерамиклапанами, установленными во впускном коллекторе, имеется форсунка, которая обеспечивает правильную дозировку газа во впускной коллектор. Переключением режимов и поддержанием правильной подачи газо-воздушной смеси занимается электронный блок управления, на который поступают необходимые сигналы со штатных датчиков двигателя.
4.Системы с распределенным синхронизированным впрыском газа. Отдельное электронное управление подачей газа для каждого цилиндра. Так же предусмотрено электронное управление составом топливновоздушной смеси. В отличие от систем предыдущего поколения, в ГБО четвертого поколения использует форсунки, которые устанавливаются на впускном коллекторе непосредственно у впускного клапана каждого цилиндра. Именно ГБО четвертого поколения является наиболее совершенной системой.
Не смотря на все преимущества ГБО четвертого поколения перед предыдущими, при эксплуатации возникают неисправности его элементов, что нарушает работу двигателя (таблица 1,2).
Цель работы: Определить периодичность технического обслуживания (ТО) и замены элементов ГБО четвертого поколения.
251
Была сделана выборка пятидесяти автомобилей при сборе и обработке статистической информации [1] на ООО «ГазАвтоСервис» после монтажа комплекта ГБО и последующего его технического обслуживания. Элементы ГБО, приходилось заменять (либо ремонтировать) намного раньше, чем заявлено заводом изготовителем.
Таблица 1
Причины неисправностей элементов ГБО и способы их устранения
Неисправности и причины |
|
Метод устранения |
Двигатель неустойчиво работает на холостом ходу |
||
Неисправны газовые форсунки |
|
Заменить плунжеры, либо уплотнительные |
|
кольца, проверить на открывание |
|
|
|
|
Не корректная регулировка газовых |
|
Отрегулировать зазор плунжеров |
форсунок |
|
|
|
|
|
Двигатель не развивает полной мощности |
|
|
Неисправны газовые форсунки |
|
Заменить плунжеры, либо уплотнительные |
|
кольца, проверить на открывание |
|
|
|
|
Пониженное давление газа на выходе из |
|
Разобрать, промыть редуктор, при |
|
необходимости заменить диафрагмы, |
|
редукторе |
|
|
|
отрегулировать |
|
|
|
|
Засорен фильтр газа в редукторе |
|
Заменить фильтр |
Засорен фильтр тонкой очистки газа |
|
Заменить фильтр |
Двигатель не переходит на питание газом после достижения «температуры |
||
перехода», обозначенной программой |
|
|
Неисправен датчик температуры редуктора |
|
Проверить электрическую цепь на разрыв, |
|
при необходимости заменить датчик |
|
Не исправен датчик температуры газа |
|
Заменить датчик |
Не исправен датчик давления газа |
|
Заменить датчик |
Повышенный расход газа |
|
|
|
|
Разобрать, промыть редуктор, при |
Не исправен редуктор |
|
необходимости заменить диафрагмы, |
|
|
отрегулировать |
Не исправны газовые форсунки |
|
Заменить плунжеры, либо уплотнительные |
|
кольца, проверить на открывание |
|
|
|
|
Повышенное давление на выходе газа из |
|
Отрегулировать с помощью регулировоч- |
редуктора |
|
ного винта на редукторе до номинального |
Провал при резком открытии дроссельной заслонки |
||
Пониженное давление газа на выходе из |
|
Отрегулировать с помощью регулировоч- |
редукторе |
|
ного винта на редукторе до номинального |
Засорен фильтр газа в редукторе |
|
Заменить фильтр |
Засорен фильтр тонкой очистки газа |
|
Заменить фильтр |
Не исправны газовые форсунки |
|
Заменить плунжеры, либо уплотнительные |
|
кольца, проверить на открывание форсунки |
|
|
|
|
Двигатель самопроизвольно переходит на питание бензином |
||
Неисправен датчик температуры редуктора |
|
Заменить датчик |
Не исправен датчик температуры газа |
|
Заменить датчик |
Не исправен датчик давления газа |
|
Заменить датчик |
252 |
|
Это происходит по разным причинам:
-низкое качество газа;
-суровые климатические условия;
-некорректная настройка ЭБУ;
-не квалифицированная установка и т.д.
Таблица 2
Отказы элементов ГБО и их последствия
|
|
Пробег до ТО или |
|
|
|
|
замены, |
|
|
№ |
Элементы ГБО |
заявленный |
Последствия |
|
|
|
заводом- |
|
|
|
|
изготовителем, км |
|
|
|
|
|
Двигатель неустойчиво работает на |
|
|
Газовые |
|
холостом ходу |
|
1 |
55000 |
Двигатель не развивает полной мощности |
||
форсунки |
Повышенный расход газа |
|||
|
|
|
Провал при резком открытии дроссельной |
|
|
|
|
заслонки |
|
2 |
Фильтр газа |
75000 |
Двигатель не развивает полной мощности |
|
Провал при резком открытии дроссельной |
||||
|
в редукторе |
|||
|
|
заслонки |
||
|
|
|
||
3 |
Фильтр тонкой |
15000 |
Двигатель не развивает полной мощности |
|
Провал при резком открытии дроссельной |
||||
очистки газа |
||||
|
|
|
заслонки |
|
|
|
|
Двигатель не переходит на питание газом |
|
4 |
Датчик |
60000 |
после достижения температуры «перехода», |
|
обозначенной программой |
||||
|
давления газа |
|||
|
|
Двигатель самопроизвольно переходит на |
||
|
|
|
||
|
|
|
питание бензином |
|
|
|
|
Двигатель самопроизвольно переходит на |
|
5 |
Датчик |
45000 |
питание бензином |
|
|
температуры |
Двигатель не переходит на питание газом |
||
|
газа |
|
после достижения температуры «перехода», |
|
|
|
|
обозначенной программой |
Согласно полученной статистической информации определим плановую замену и ТО элементов ГБО до момента отказа. Периодичность плановой замены и ТО определяем по методу допустимого уровня безотказности [2]. Этот метод основан на выборе такой рациональной периодичности, при которой вероятность отказа элемента не превышает заранее заданной величины. Значение вероятности безотказной работы (Rд) принимаем 0,85. Определенная таким образом периодичность меньше средней наработки на отказ и связана с ней следующим образом:
L=βL ,
253
где β – коэффициент рациональной периодичности, учитывающий величину и характер вариации наработки на отказ, а также принятую допустимую вероятность безотказной работы.
Влияние Rд на β зависит от коэффициента вариации (V), согласно [2] при V=0,2 коэффициент рациональной периодичности (β)=0,80 (таблица 3).
|
Плановая периодичность замены и ТО элементов ГБО |
Таблица 3 |
|||||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Среднее |
|
|
|
|
|
|
Пробег до ТО |
значение |
Среднее |
Коэф- |
|
Периодичност |
|
|
или замены, |
пробега до |
|
ь |
||
Элементы |
|
заявленный |
наработки |
квадратич- |
нт |
|
плановой |
ГБО |
|
заводом изго- |
на отказ |
ное откло- |
вариац |
|
замены и ТО |
|
|
товителем, км. |
|
нение. |
ии. |
|
(L), км. |
|
|
(L), км. |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Газовые |
|
55000 |
51345 |
2640 |
0,17 |
|
43700 |
форсунки |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Фильтр газа в |
|
75000 |
70410 |
2652 |
0,18 |
|
60548 |
редукторе |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Фильтр тонкой |
15000 |
11970 |
1785 |
0,23 |
|
10345 |
|
очистки газа |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Датчик |
|
60000 |
55045 |
3318 |
0,16 |
|
46400 |
давления газа |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Датчик |
|
|
|
|
|
|
|
температуры |
|
45000 |
40519 |
2959 |
0,2 |
|
32584 |
газа |
|
|
|
|
|
|
|
Полученные результаты при определении плановой замены и ТО округляем в меньшую сторону до значения пробега кратного 10000 км.
Таким образом, с помощью сбора статистической информации и применения метода допустимого уровня безотказности и измерения случайных величин была определена плановая замена элементов ГБО четвертого поколения:
1.Фильтр тонкой очистки газа, 10000 км;
2.Датчик температуры газа, 30000 км;
3.Газовые форсунки, 40000 км;
4.Датчик давления газа 40000 км;
5.Фильтр газа в редукторе 60000 км.
Библиографический список
1.Крамаренко Г.В. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов.-2-е изд., перераб. и доп.-М.: Транспорт,1983.-488 с.
2.Палий И.А. Прикладная статистика: Учеб. пособие для вузовМосква: 2004. – 176 с.
254
СЕКЦИЯ6 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕРАБОЧИХПРОЦЕССОВ
ИКОНСТРУКЦИИ ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
ИИХ СИСТЕМ
УДК 534.44:621.892
СМАЗОЧНЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ДОБАВКАМИ ДЛЯ УЗЛОВ ТРЕНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ
Г.А. Голощапов, инженер; Д.А. Цуркан, соискатель; В.И. Лиошенко, канд. техн. наук, доц., В.А. Володарец Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
Актуальность работы. В процессе эксплуатации узлы трения машин подвергаются воздействию неблагоприятных факторов, таких как перепады температур, воздействию влаги, вибрации, абразивных сред. Эти условия оказывают непосредственное влияние на их работоспособность. Особенно это характерно для работы узлов трения с знакопеременными нагрузками. Большегрузные автомобили нашли широкое применение как для перевозки различных грузов, так и в качестве базовых для различных передвижных смесительных установок, которые широко используются в дорожном строительстве.
Узлы трения таких машин работают в условиях повышенной запылённости при контакте с абразивными средами, подвергаясь интенсивному изнашиванию, то улучшение противоизносных свойств смазочных материалов является актуальной задачей.
Исследованиями смазочных материалов, выполненными на четырехшариковых машинах трения (ЧШМ) в условиях точечного контакта показана возможность улучшения противоизносных свойств смазок за счет изменения их состава в условиях абразивного изнашивания. Однако, таких работ мало, результаты полученные авторами противоречивы. В немалой степени это обусловлено отсутствием приборов и объективных методов оценки противоизносных свойств смазочных материалов.
ЧШМ с точечным контактом не моделируют условия работы большинства узлов трения (контакт по линии или плоскости), а поэтому полученные с их помощью оценки свойств смазочных материалов в значительной мере условны и требуют уточнения. Это связанно прежде всего с тем, что испытания смазочных материалов проводится в объёме в условиях гидродинамического режима смазки, что в большей степени характерно для работы жидких масел. По этому результаты испытаний
255
пластичных смазок, а особенно с различными добавками искажаются наличием гидродинамического режима. В таких условиях производить оценку противоизносных свойств пластичных смазок в зависимости от их состава становится практически невозможно.
Целью данной работы является повышение срока службы большегрузных автомобилей типа КамАЗ за счёт применения смазочных материалов способных снижать абразивный износ поверхностей трения.
Вэтой связи были поставлены следующие задачи:
−разработать прибор и метод оценки на нём способности смазочных материалов снижать абразивный износ поверхностей в условиях граничного трения за счёт изменения их состава;
−изучить влияние на противоизносные свойства товарных смазок при абразивном изнашивании добавок различной физико-химической природы на этом приборе.
−разработать рекомендации по применению смазок с улучшенными противоизносными свойствами в узлах трения автомобилей КамАЗ.
Практические результаты. Разработан трёхшариковый трибометр и метод оценки на нём противоизносных свойств смазочных материалов.
Проведённые испытания смазок с различными добавками позволили выявить наиболее эффективные из них по снижению абразивного изнашивания поверхностей. В табл. 1 приведены основные результаты выбора добавок. Установлено, что смесь порошков Мо S2 и графиты в сочетании 1:1 в количестве 15% масс, эффективно снижает абразивный износ поверхностей. Сочетание этой смеси с 3% масс присадки ТКФ (трикрезилфосфат) синергетически усиливает противоизносный эффект порошков и наилучшим образом снижает абразивное изнашивание поверхностей трения.
На основании регрессионного анализа полученных результатов предложены уравнения для прогнозирования величины износа поверхностей в зависимости от состава смазки.
Уравнения регрессии. y=27,215-0,689x y=24,495-0,422x y=24,849-0,578x
где: x - MoS ; x - графит; x - MoS+ графит (1:1).
Практическая ценность. С целью практической реализации полученных результатов были проведены испытания смазки литол-24 с добавкой композиции 15% порошка MoS в сочетании с 3% масс присадки трикрезилфосфат в узлах трения передней подвески рессор, шкворней поворотных кулаков автобетоносмесителя марки СБ-92В-2 на базе автомобиля КамАЗ. Пробег автомобиля составил 45000 км.
256
Таблица 1
Влияниеорганическихсоединенийиихкомпозицийспорошкообразнымидобавками на противоизносные свойства смазки литол-24
в присутствии абразива (кварц 20-25 мкм)
Состав образцов |
h, мкм |
Коэффицие |
Ra, мкм |
|
|
|
нт трения |
До |
После |
|
|
|
испытания |
испытания |
Литол-24 |
27,93 |
0,133 |
0,521 |
0,440 |
Литол-24 + 3% добавки: |
|
|
|
|
ТКФ |
22,43 |
0,141 |
0,529 |
0,375 |
Хлорэф-40 |
21,56 |
0,104 |
0,535 |
0,364 |
ДФ-11 |
25,38 |
0,112 |
0,526 |
0,387 |
ЛЗ-318 |
19,98 |
0,112 |
0,535 |
0,390 |
этиленгликоль, 4% |
14,31 |
0,133 |
0,546 |
0,410 |
То же + 3%ТКФ + 15% |
|
|
|
|
добавки в виде порошков: |
|
|
|
|
MoS2 |
13,61 |
0,175 |
0,529 |
0,388 |
Графит |
14,05 |
0,154 |
0,550 |
0,378 |
MoS2 + графит (1:1) |
15,93 |
0,175 |
0,522 |
0,390 |
То же + 3% хлореф-40 + 15% |
|
|
|
|
добавки в виде порошков: |
|
|
|
|
MoS2 |
|
|
|
|
Графит |
17,86 |
0,133 |
0,528 |
0,376 |
MoS2 + графит (1:1) |
20,55 |
0,133 |
0,553 |
0,370 |
То же + 3% ДФ-11 + 15% |
12,42 |
0,133 |
0,534 |
0,350 |
добавки в виде порошков: |
|
|
|
|
MoS2 |
21,60 |
0,125 |
0,550 |
0,397 |
Графит |
21,77 |
0,112 |
0,534 |
0,382 |
MoS2 + графит (1:1) |
21,26 |
0,133 |
0,530 |
0,390 |
За время проведения испытаний по заправке узлов трения смазкой литол-24 ТО проводилось через 5000 км, а при заправке узлов трения смазкой литол-24 с упомянутыми добавками 15% MoS + 3% ТКФ через 10000 км. После окончания испытаний была проведена разборка узлов трения с опытной смазкой и смазкой литол-24 без добавок, их дефектация и микрометраж.
Анализ результатов измерений показал, что применение добавок в смазке литол-24 способствует снижению износа рабочих поверхностей шкворня на 35-40%, бронзовой втулки на 30-35%, пальцев подвески передней рессоры до 40-45%. Применение смазки литол-24 с добавками позволяет получить экономический эффект за счёт увеличения периодичности замены смазки литол-24 с добавками в 2 раза, сокращения затрат на проведение ТО, а так же повышения срока службы деталей узлов трения базового автомобиля типа КамАЗ.
257
Библиографический список
1.Шейман Е.А. Абразивный износ. Обзор американской печати./ Трение и износ −2005,№1(26). С.100-110.
2.Умаров И.К., Вайншток В.В. Влияние пластичных смазок на абразивный износ поверхностей трения – «Химия и технология топлив и масел»,1985.№5. С.17-19.
3.Заславский, Ю.С. Трибология смазочных материалов/ Ю.С. Заславский – М.:Химия,1991.-300с.
4.Фукс, И.Г. Добавки к пластичным смазки/ И.Г. Фукс. М.:Химия,1982.-248с.
УДК 665.76
ПРЕИМУЩЕСТВА УНИФИКАЦИИ ПРИМЕНЯЕМЫХ МОТОРНЫХ МАСЕЛ СТРОИТЕЛЬНЫХ И ДОРОЖНЫХ МАШИН ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ В УСЛОВИЯХ НИЗКИХ ТЕМПЕРАТУР
С.В. Дорошенко, соискатель Сибирская государственная автомобильно-дорожная академия
Эксплуатация техники при отрицательных температурах, характеризуется значительным изменением свойств конструкционных и эксплуатационных материалов. При низкой температуре окружающего воздуха вязкость масла повышается, затрудняется его прокачиваемость по каналам системы смазки [1]. Вязкость может возрасти на столько, что при обычном давлении, которое развивает масляный насос, масло не будет прокачиваться, или будет поступать к узлам смазки в недостаточном количестве. Условия смазки становятся особенно тяжёлыми во время прогрева после пуска холодного двигателя.
Анализ данных служб эксплуатации дорожного ремонтностроительного предприятия г. Сургута за 11 месяцев 2007г показывает, что пик отказов двигателей СДМ приходится именно на зимние месяцы эксплуатации (рисунок 1).
Что подтверждает существенное влияние отрицательных температур на эксплуатационную надежность СДМ.
Эксплуатация двигателей на пониженных тепловых режимах приводит к низкотемпературному осадкообразованию в моторных маслах, что является результатом низкой агрегатной устойчивости присадок, окислов азота, продуктов неполного сгорания топлива и окисления масла под влиянием накапливающейся воды (рисунок 2). При этом в состав осадка входят не только продукты окисления масла и топлива, но и разложившиеся присадки [4]. Интенсивность протекания процесса осадкообразования в значительной степени зависит от коллоидной стабильности моторных масел, от их деэмульгирующей способности.
258