Выписка из государственного образовательного стандарта

Индекс	Наименование дисциплин и их основные разделы	Всего часов
СД.01	Основы работоспособности технических систем Законы, отражающие изменение и прекращение работоспособности транспортных средств, их физическая сущность; понятия об отказах и неисправностях; характеристики восстановления, их получение и практическое применение; методы обеспечения безотказной работы систем; технические и технико-экономические критерии оценки и прогнозирования; методы оценки эксплуатационной надежности и предъявление требований к промышленности; система и нормативы технического обслуживания и ремонта в отрасли.

Тема1. Изменение технического состояния автомобилей в процессе их эксплуатации Классификация условий работы автомобилей. Дорожные показатели, показатели транспортных условий, атмосферно- климатические условия эксплуатации, уровень квалификации водителя. Необходимо рассмотреть модель влияния внешних условий на систему «Автомобиль-водитель». Уяснить каким образом, и от каких показателей зависит износ двигателя (автомобиля). Обратите внимание на влияние нагрузки, скорости, оборотов двигателя и других условий работы на работоспособность и надежность автомобилей Литература: [1, c. 362-384], [6, c. 6-30]. Вопросы для самопроверки: 1. Перечислить условия работы автомобильных двигателей согласно классификации 2. Какие показатели входят в дорожные условия? Дать характеристику единицы измерения дорожных показателей: Hq, i%, S, . 3. Охарактеризовать показатели транспортных условий. 4. Охарактеризовать показатели атмосферно- климатических условий: температуру, влажность, запылённость. Единицы измерения. 5. Охарактеризовать показатели условий эксплуатации: Тн, , , , уровень квалификации водителя. 6. Изобразить и пояснить модель влияния внешних условий на систему «Автомобиль-водитель». Перечислить от каких показателей зависит износ двигателя (автомобиля). 7. Пояснить график износа в зависимости от нагрузки Р, числа оборотов n. 8. Каким образом дорожные и транспортные условия и показатели Hq, i%, S, , I влияют на скорость автомобиля V и на износ? 9. Пояснить влияние атмосферно-климатических условий: понижение и повышение температуру, повышение влажности и запылённости на износ двигателя. 10. Пояснить влияние показателей условий и культуры эксплуатации на износ (ресурс) двигателя. 11. Влияние на износ качества топлива. Требования к дизельным и бензиновым топливам. Основные показатели топлив. 12. Влияние на износ качества моторного масла, и требования к маслам. Характеристики масел. Требования к жидкостям системы охлаждения.

Тема2. Физические основы надежности машин Необходимо знать определения таким понятиям как отказ, повреждение и разрушение. Рассмотреть виды разрушений, химическое воздействие, химическую и электрохимическую коррозию. Отличие электрохимического разрушения металлических поверхностей (коррозия). Теории трения и изнашивания. Понятие об изнашивании и износе. Рассмотреть классификацию видов изнашивания и физическую сущность каждого вида. Классификация видов трения. Характеристика и закономерности изнашивания. Факторы, влияющие на интенсивность изнашивания. Обратить внимание на возможные пути уменьшения интенсивности механического истирания, абразивного изнашивания, коррозии. Предельные и допустимые износы деталей и соединений. Критерии и методы обоснования предельного состояния деталей, агрегатов машин. Литература: [1, c. 18-26], [6, c. 31-42]. Вопросы для самопроверки: 1. Дать определение понятиям отказ, повреждение и разрушение. Охарактеризовать отдельные виды деформаций и разрушений при физическом воздействии. 2. Охарактеризовать физическую сущность двух видов коррозии. Пояснить химическую реакцию газовой коррозии. Показать на рисунках и охарактеризовать различные виды коррозийного разрушения. 3. Химическое воздействие. Химическая и электрохимическая коррозия. Перечислить различные виды коррозии. 4. Какие виды разрушений и в каких элементах конструкции возникают в результате физического и химического износа? 5. Перечислить виды трения. Охарактеризовать виды трения по способу движения. 6. Охарактеризовать виды трения по способу смазывания. 7. Классификация видов изнашивания. Охарактеризовать механическое изнашивание. 8. Охарактеризовать коррозионное, коррозионно-механическое и электрокоррозионное изнашивание. 9. Показатели изнашивания: J, мкм; ; и их единицы измерения. Графические характеристики периодов протекания эксплуатационного износа. 10. Дифференциальные и интегральные способы оценки износа.

Тема3. Показатели надёжности. Функциональные и вероятностно-статистические подходы оценки надёжности. Необходимо рассмотреть классификацию отказов, физическую и вероятностную модели отказов. Основные показатели надежности. Обратить внимание на особенности показателей надежности для восстанавливаемых и невосстанавливаемых изделий. Функциональные и вероятностно-статистические подходы оценки надёжности. Наиболее применяемые при расчетах являются показатели безотказности для не восстанавливаемых объектов Интегральные и дифференциальные формы закона распределения времени работы изделия до отказа. Определение долговечности ремонтопригодности и сохраняемости и их основные показатели. Особенное внимание уделить комплексным показателям готовности. Литература: [1, c. 23-26; 47-57], [6, c. 42-47]. Вопросы для самопроверки: 1. Классификация отказов. Физическая и вероятностная модели отказов(показать на графике). 2. Перечислить основные показатели надёжности. Функциональные и вероятностно-статистические подходы оценки надёжности. 3. Дать определение безотказности. Показатели безотказности для не восстанавливаемых объектов: . 4. Дать определение долговечности ремонтопригодности и сохраняемости. Основные показатели долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. 5. Комплексные показатели готовности.

Тема4. Статистические и функциональные методы определения параметров и причин отказов. Статистические параметры распределения. Среднее арифметическое, мода, медиана, математическое ожидание. Необходимо рассмотреть перечисленные параметры при статистических методах обработки информации. Определение мер рассеивания в параметрахраспределения случайных величин в зависимости от точности получения информации. Показатели надежности как случайные величины. Дискретные и непрерывные случайные величины. Сбор статистической информации о надежности объектов. Методика обработки полной информации. Математические методы расчетов показателей надежности. Порядок задания законов распределения функциями распределения. Дискретная, интегральная и дифференциальная функция распределения и их физическая сущность. Статистические и функциональные методы определения параметров и причин отказов. Литература: [1, c. 29-39], [6, c. 42-47]. Вопросы для самопроверки: 1. Случайные величины. Дискретные и непрерывные случайные величины.   2. Математические методы расчетов показателей надежности. Частота m, частость W и вероятность события P. 3. Распределение случайных величин, закон распределения случайных величин. Представление распределения случайных величин. 4. Статистические и функциональные методы определения параметров и причин отказов. 5. Порядок задания законов распределения функциями распределения. 6. Порядок задания законов распределения функциями распределения. Дискретная и интегральная функции распределения. 7. Порядок задания законов распределения функциями распределения. Дифференциальная функция распределения и ее физическая сущность. 8. Статистические параметры распределения. Среднее арифметическое X , мода Mo, медиана Me и математическое ожидание MX. 9. Меры рассеивания в параметрах распределения случайных величин. Размах R, дисперсия S2, среднее квадратическое отклонение б, коэффициент вариации V.

Тема5. Основные виды законов распределения случайных величин для сервиса и технической эксплуатации автомобилей. Функции законов распределения. Нормальный закон распределения Гаусса (ЗНР), экспоненциальный закон распределения (ЭЗР), закон распределения Вейбулла (ЗРВ). Использование основных законов распределения для оценки надежности невосстанавливаемых и восстанавливаемых объектов. Литература: [6, c. 47-51; 58-73]. Вопросы для самопроверки: 1. Основные виды законов распределения случайных величин для сервиса и технической эксплуатации автомобилей. Функции законов распределения. 2. Основные виды законов распределения случайных величин. Какие виды событий описывает нормальный закон распределения Гаусса (ЗНР)? 3. Основные виды законов распределения случайных величин. Какие виды событий описывает экспоненциальный закон распределения (ЭЗР)? 4. Основные виды законов распределения случайных величин. Какие виды событий описывает закон распределения Вейбулла (ЗРВ)? Уметь пояснять графики.

Тема6. Технические направления организации технического обслуживания на автопредприятии и методы их реализации. Показатели безотказности для восстанавливаемых объектов. Изменение показателей безотказности невосстанавливаемых и восстанавливаемых объектов в процессе эксплуатации. Технические направления организации технического обслуживания на автопредприятии и методы их реализации. Методы определения периодичности контроля. Структурная схема способов технического обслуживания. Действующая система технического обслуживания (ТО). Виды ТО и ремонта. Система технического обслуживания по фактическому техническому состоянию. Виды работ при этом обслуживании. Техническая диагностика. Назначение и виды диагностики Литература[1, c. 39-44; 76-89], [6, c. 57-61; 51-56; 62-80]. Вопросы для самопроверки: 1. Основные показатели надежности. Перечислить показатели безотказности для восстанавливаемых объектов. 2. Как изменяются показатели безотказности невосстанавливаемых и восстанавливаемых объектов в процессе эксплуатации (пояснить на графике)? 3. Какие технические направления организации технического обслуживания используются на автопредприятиях и методы их реализации? 4. Методы определения периодичности контроля. Структурная схема способов технического обслуживания. 5. Охарактеризовать действующую систему технического обслуживания (ТО). Виды ТО и ремонта. 6. Охарактеризовать систему технического обслуживания по фактическому техническому состоянию. Виды работ при этом обслуживании. 7. Техническая диагностика. Назначение и виды диагностики. 8. Требования к диагностическим параметрам. Какие средства диагностики используются на современных автопредприятиях?

Тема7. Информационное обеспечение методов управления техническими системами Необходимо уяснить каким образом положения теории управления можно использовать при организации управления автопредприятием. Энтропия как мера неопределенности при получении информации о техническом состоянии. Свойства энтропии. Связь энтропии и функций надежности. Методика определения периодичности контроля. Методы прогнозирования остаточного ресурса. Требования к информации при отыскании оптимальных режимов диагностирования Методы эксплуатации при отыскании оптимальных режимов диагностирования Литература: [1, c. 99-102], [6, c. 58-61; 55-57; 73-81].   Вопросы для самопроверки: 1. Изобразить и пояснить схемы управления объектом и управления автопредприятием. 2. Какая информация должна быть при отыскании оптимальных режимов диагностирования? 3. Изобразить и пояснить схему организации периодичности обслуживания с применением диагностики. 4. Какими способами определяют оптимальные режимы диагностирования?

Тема8. Диагностика в системе технического обслуживания и ремонта автомобиля Необходимо отметить, что в зависимости от вида диагностики выбираются средства диагностики. При разработке методов и средств диагностики необходимо учитывать требования к диагностическим параметрам. Определение оптимальных режимов диагностирования. Метод принудительного диагностирования применяется при организации технического обслуживания по фактическому состоянию. В качестве критериев выбора оптимальной периодичности применяются коэффициент оптимальности и коэффициент относительных затрат. Из рассмотренных методов наиболее практичными являются графические методы определения периодичности диагностирования для различных законов распределения. Наиболее просто его можно применить для экспоненциального законов. График периодичности диагностирования с учетом категорий транспорта могут составляться на автопредприятии. Литература: [1, c. 168-173], [6, c. 73-80]. Вопросы для самопроверки: 1. В чем заключается метод принудительного диагностирования? 2. Дать определение и пояснить физический смысл коэффициента оптимальности и коэффициента относительных затрат. 3. Графические методы определения периодичности диагностирования. Пояснить порядок определения периодичности диагностирования по графику нормального закона распределения. 4. Пояснить порядок определения периодичности диагностирования по графику экспоненциального закона распределения. 5. Пояснить график периодичности диагностирования с учетом категорий транспорта.

Тема9. Требование к техническому диагностированию автомобиля в процессе его эксплуатации. Диагностирование в системе технического обслуживания. Диагностирование автомобиля в целом. Диагностические параметры. Условия проведения ходовых испытаний. Типы испытательных стендов. Основные, конструктивные элементы испытательных стендов. Виды стендовых испытаний. Принцип действия нагрузочных устройств. Построение алгоритма диагностирования. Литература: [1, c. 174-176], [6, c. 90-96]. Вопросы для самопроверки: 1. Каким образом диагностика входит в систему технического обслуживания? 2. Каким образом, и в каких условиях проводятся ходовые испытания? 3. Типы испытательных стендов. Какие основные, конструктивные элементы входят в испытательные стенды? 4. Перечислить виды стендовых испытаний. Охарактеризовать принцип действия нагрузочных устройств. 5. Этапы проведения диагностирования двигателя.

Тема10. Оценка изменения основных показателей двигателя на стендах и в условиях эксплуатации Стендовая и безстендовая диагностика двигателя. Определение мощности двигателя по тяговым усилиям на стенде тяговых качеств (СТК), по скоростным характеристикам, по площади индикаторной диаграмме при индицировании двигателя. Измерение мощности двигателя безстендовыми методами. Метод отключения цилиндров. Метод оценки влияния инерции масс путем измерения интенсивности ускорения коленвала от минимальной до максимальной частоты. Акустические методы диагностирования при оценке показателей рабочего процесса двигателя. Литература: [1, c. 174-185], [6, c. 158-166]. Вопросы для самопроверки: 1. Какими основными показателями оценивается техническое состояние двигателя? Определение мощности двигателя по скоростным характеристикам. 2. Порядок определения мощности по индикаторной диаграмме. 3. Определение мощности методом отключения цилиндров. Парциальный и дифференциальный методы. 4. Методы определения мощности по ускорению коленчатого вала. 5. Каким показателем оценивается экономичность двигателя?. Какие системы, элементы и параметры влияют на расход топлива (экономичность) двигателя? 6. Как влияет увеличение и уменьшение угла опережения впрыска топлива на мощность и расход топлива (экономичность) двигателя?   7. Методика определения мощности и удельного эффективного расхода топлива по индикаторной диаграмме.

Тема11. Диагностирование основных элементов конструкции двигателя и его систем. Диагностирование ЦПГ и ГРМ Определение герметичности камеры сгорания путем измерения компрессии в цилиндрах, по составу и давления картерных газов, по угару масла, по пульсациям давления отработавших газов на выпуске, по разряжению на впуске, по утечкам сжатого воздуха, впускаемого в камеру сгорания. Диагностирование КШМ и ГРМ виброакустическими методами. Импульсный метод в вибродиагностике. Диагностика по частотным характеристикам акустических сигналов. Диагностирование систем двигателя Диагностирование систем воздухозабора и газовыхлопа, системы охлаждения и системы смазки, системы питания и системы топливоподачи дизельного двигателя. Регулировочные работы после проведения диагностирования. Литература: [1, c. 174-185], [6, c. 166-180]. Вопросы для самопроверки: 1. Охарактеризовать способы оценки технического состояния элементов цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) двигателя с помощью пневматического прибора(пневмотестера). 2. Охарактеризовать способы оценки технического состояния элементов цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) двигателя с помощью компрессометра. 3. Охарактеризовать способы оценки технического состояния элементов цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) двигателя по пульсациям давления во впускном и выпускном трубопрводах. 4. Охарактеризовать способы оценки технического состояния элементов цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) двигателя по параметрам пульсаций и анализу состава картерных газов. Тема12. Диагностирование и регулировочные работы по агрегатам и механизмам трансмиссии, механизмам управления и ходовой части автомобиля. Признаки неисправности сцепления. Оценка технического состояния коробки передач, редукторов. Диагностирование гидромеханических передач. Диагностирование и регулировочные работы ходовой части автомобиля Контроль технического состояния лонжеронов, поперечин рам, упругости в рессорах, пружинах. Проверка правильности установки управляемых колес и мостов. Технология испытания проверки и регулировки оборудование, приборы и стенды. Диагностирование и регулировочные работы по механизмам управления Характерные неисправности рулевого управления (РУ). Диагностирование РУ. Технология диагностирования тормозных систем. Перечень характерных неисправностей и условий, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств Литература: [1, c. 174-185], [6, c. 118-158]. Вопросы для самопроверки: 1. Перечислить основные признаки неисправности сцепления. 2. По каким признакам можно оценить техническое состояние коробки передач, редукторов. 3. По каким признакам можно диагностировать гидромеханические передачи. 4. Поясните, как осуществляется контроль технического состояния лонжеронов, поперечин рам, упругости в рессорах, пружинах. 5. Перечислить характерные неисправности рулевого управления (РУ). 6. Назовите порядок диагностирования РУ. 7. Перечислить характерные неисправности и условия, при которых запрещается эксплуатация транспортных средств

Контрольные работы

При выполнении контрольной работы студенты вырабатывают навык самостоятельного применения для практических расчетов знания, полученные при изучении дисциплины «Основы теории надежности и диагностики», учатся практическому освоению методики математической обработки опытных значений показателя надежности, для получения количественных оценок, а также умению анализировать полученные результаты. Одновременно студент должен научиться пользоваться нормативными документами (гостами) и рекомендуемыми справочными материалами с тем, чтобы уметь в дальнейшем правильно выбрать материал при курсовом и дипломном проектировании.

Контрольная работа по курсу «Основы теории надёжности и диагностики» состоит из следующих разделов:

4.1 Составление вариационного ряда исходной информации.

4.2 Составление статистического ряда исходной информации.

4.3 Определение числовых характеристик распределения случайной величины.

4.4 Выбор теоретического закона распределения и построение интегральной функции.

4.5 Определение доверительных границ рассеивания среднего значения и относительной ошибки расчета характеристик полного ресурса.

4.6 Построение дифференциальной функции теоретического закон распределения

Пояснительная записка к контрольной работе должна содержать результаты расчётов по всем разделам с необходимыми пояснениями и список использованной литературы. Рекомендуемый объём пояснительной записки – 20-25 листов формата А4.

Графическая часть работы состоит из трех листов формата А4.

Лист 1. Графическое построение гистограммы и полигоны распределения показателя надежности.

Лист 2. Кривая накопленных опытных вероятностей и интегральная функция ЗРВ полного ресурса двигателя.

Лист 3. График дифференциальной функции теоретического закона распределения.