Надежность автомобилей и их составных частей

Надежность — свойство объекта сохранять во времени в уста­новленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Под параметром понимается некоторая выходная характе­ристика детали, сопряжения, сборочной единицы или автомоби­ля в целом, в качестве которой принимается один или несколько технологических показателей качества. Выход значения параметра за границы предельного значения классифицируется как отказ, если при этом происходит нарушение работоспособного состоя­ния объекта, т.е. такого состояния, при котором значения всех параметров, характеризующих его способность выполнять задан­ные функции, соответствуют требованиям нормативно-техничес­кой и (или) конструкторской документации.

Отказы обычно разделяют на внезапные и постепенные. Вне­запные отказы характеризуются скачкообразным изменением значений одного или нескольких параметров объекта. Они проис­ходят в случайные моменты времени, которые точно прогнозиро­вать невозможно, а можно лишь характеризовать наступление или ненаступление данного события с определенной вероятностью. Постепенный отказ характеризуется плавным изменением одного или нескольких параметров объекта. Например, монотон­ное возрастание износа деталей цилиндропоршневой группы дви­гателя, снижение топливной экономичности и мощности. Разде­ление отказов на постепенные и внезапные носит условный ха­рактер. Например, постепенное изнашивание рабочих поверхнос­тей деталей коробки передач увеличивает зазоры и приводит к внезапному самовыключению передачи.

Составные части автомобилей подразделяются на ремонтируе­мые и неремонтируемые. Для первых в нормативно-технической и (или) конструкторской документации предусмотрено проведение ремонтов, а для вторых не предусмотрено.

Надежность изделий обусловливается их безотказностью, долговечностью, ремонтопригодностью и сохраняемостью.

Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять рабо­тоспособное состояние в течение некоторого времени или наработ­ки. Основными показателями безотказности являются: вероятность безотказной работы (вероятность того, что в пределах заданной наработки отказ объекта не возникает); средняя наработка на от­каз (отношение наработки восстанавливаемого объекта к средне­му значению числа его отказов в течение этой наработки); пара­метр потока отказов (отношение среднего числа отказов восста­навливаемого объекта за произвольно малую его наработку к зна­чению этой наработки).

Долговечность — свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного значения при установлен­ной системе технического обслуживания и ремонта. К основным показателям долговечности относятся: средний ресурс (например, средняя наработка до капитального ремонта, средняя наработка от капитального ремонта до списания); гамма-процентный ресурс (наработка, в течение которой объект не достигнет предельного состояния с заданной вероятностью у, выраженной в процентах) и другие показатели.

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в при­способленности к предупреждению и обнаружению причин воз­никновения отказов, повреждений; поддержанию и восстановле­нию работоспособного состояния путем проведения технического обслуживания и ремонта. Это свойство охватывает достаточно ши­рокий круг требований к конструкции автомобиля, в том числе требование ремонтной технологичности. Под ремонтной тех­нологичностью понимается такое конструктивное и техноло­гическое формирование автомобиля, при котором учтена не­обходимость обеспечения минимальных затрат труда и средств на ремонт при обеспечении назначенного ресурса за срок его службы. Сохраняемость — свойство объекта сохранять значения показа­телей безотказности, долговечности и ремонтопригодности в те­чение и после хранения и (или) транспортирования.

Система ремонта автомобилей

Техническая политика в области поддержания работоспособ­ности автомобилей основана на планово-предупредительной системе технического обслуживания и ремонта.

Плановый характер системы, с одной стороны, предусмат­ривает плановое проведение ТО, что обеспечивает предупрежде­ние непредвиденного (аварийного) отказа автомобиля и регуляр­ное получение информации о его техническом состоянии, с дру­гой — предполагает планируемые наработки агрегатов и автомо­билей до вывода их в ремонт, а также объемы работ при ремонте, что способствует повышению ритмичности работы ремонтных пред­приятий и улучшению условий их обеспечения материалами, за­пасными частями и другими видами ресурсов.

Предупредительный характер системы состоит в том, что она предполагает проведение ремонта составных частей и ав­томобиля в целом до наступления периода ускоренного изнаши­вания базовых и основных деталей. Дальнейшее использование ба­зовых и основных деталей, достигших этой стадии изнашивания, сопряжено с опасностью аварий и неизбежно приводит к увеличе­нию объемов, сложности и стоимости ремонта.

Система ремонта автомобилей представляет собой совокупность взаимодействующих средств ремонта, исполнителей, стратегии, технологии и нормативно-технической документации, обеспечи­вающих работоспособное состояние подвижного состава.

Средства ремонта включают производственно-техничес­кую базу (здания, сооружения, оборудование), размещенную на автотранспортных и специализированных предприятиях по ремонту подвижного состава. Средства ремонта характеризуются производ­ственной и организационной структурами. Производственная структура средств ремонта как системы авторемонтных предприятий (АРП) отражает их функции, размеры, специализацию и произ­водственные связи с потребителями продукции и между собой. Про­изводственная структура отдельно взятого предприятия отражает характер, функции, размеры и взаимосвязи производственно-складских подразделений. Организационная структура средств ре­монта предусматривает взаимодействие предприятий и производ­ственных подразделений в соответствии с закрепленными за ними функциями, способы оценки выполнения функций и права, обес­печивающие возможность их выполнения.

Исполнители разделяются на основных производственных и вспомогательных рабочих, инженерно-технических работников, счетно-конторский, младший обслуживающий персонал и пожарно-сторожевую охрану.

Стратегия ремонта — это система правил, однозначно определяющих выбор решения о содержании, месте и времени выполнения ремонтных работ, либо о списании автомобиля или его составной части.

Технология ремонта— это совокупность методов изме­нения технического состояния автомобилей и их составных частей в процессе ремонта.

Нормативно-техническая документация содержит принципы, определения, методы и нормы, позволяющие наибо­лее эффективно решать задачи поддержания работоспособности подвижного состава автомобильного транспорта.

Различают две основные разновидности стратегий ремонта:

по наработке, когда объем разборки изделия и дефектации его составных частей назначается единым для парка однотипных изде­лий в зависимости от наработки с начала эксплуатации или после капитального (среднего) ремонта, а перечень операций восста­новления определяется с учетом результатов дефектации состав­ных частей изделия;

по техническому состоянию, когда перечень операций, в том числе разборки, определяется по результатам диагностирования изделия перед ремонтом (предремонтного диагностирования), а также по данным о надежности этого изделия и однотипных изде­лий.

Опыт ремонта автомобилей показывает, что замена их элемен­тов по наработке не обеспечивает высокой надежности и мини­мальных затрат на поддержание работоспособности подвижного состава из-за большой вариации наработок элементов до отказа. Замена по наработке в зависимости от назначенной периодичнос­ти замены может привести либо к значительному недоиспользова­нию ресурса элемента, либо к его внезапному отказу. Избежать этого позволяет стратегия ремонта по техническому состоянию.

В зависимости от назначения, характера и объема выполняемых работ различают текущий, средний и капитальный ремонты.

Текущий ремонт (ТР) предназначен для обеспечения работоспособного состояния подвижного состава с ремонтом или заменой отдельных его агрегатов, узлов и деталей (кроме базо­вых), достигших предельного состояния. Текущий ремонт обеспе­чивает безотказную работу отремонтированных агрегатов, узлов и деталей на пробеге, не меньшем, чем до ближайшего ТО-2. Сокра­щение времени простоя автомобиля достигается применением аг­регатного метода ремонта, при котором производится замена неис­правных или требующих капитального ремонта агрегатов и узлов на исправные, взятые из оборотного фонда. Оборотный фонд со­ставных частей автомобиля может создаваться как непосредствен­но на АТП, так и в обменных пунктах, при региональных цент­ральных мастерских и ремонтных заводах.

Средний ремонт (СР) автомобилей предусматривается для слу­чаев их эксплуатации в тяжелых дорожных условиях; проводится с периодичностью более одного года. При нем могут выполняться следующие ремонтные работы: замена двигателя, достигшего предельного состояния и требующего капитального ремонта, уст­ранение неисправностей других агрегатов с заменой или ремон­том деталей, окраска кузова и другие работы, которые бы обеспе­чили восстановление исправного состояния автомобиля.

Капитальный ремонт (КР) автомобилей, агрегатов и узлов предназначен для обеспечения назначенного ресурса автомобиля и его составных частей путем восстановления их исправности и близкого к полному (не менее 80 % доремонтного) восстановле­нию ресурса и обеспечения других нормируемых свойств. При КР заменяют или восстанавливают любые узлы и детали, включая ба­зовые. Автомобили и агрегаты подвергают, как правило, не более чем одному капитальному ремонту. Базовой частью легкового ав­томобиля и автобуса является кузов, грузового автомобиля — рама. К базовым деталям агрегатов относятся: в двигателе — блок ци­линдров; в коробке передач, заднем мосту, рулевом механизме — картер; в переднем мосту — балка переднего моста или поперечина независимой подвески; в кузове или кабине — корпус; в раме — продольные балки.

Централизованный КР полнокомплектных грузовых автомо­билей недостаточно эффективен в связи с тем, что из-за малых производственных программ и универсального характера произ­водства увеличиваются транспортные затраты на доставку ре­монтного фонда и отремонтированной продукции, автомобили на длительное время отвлекаются из сферы эксплуатации. В свя­зи с этим КР полнокомплектных автомобилей должен осуществ­ляться главным образом для тех из них, которые работают в осо­бо тяжелых дорожных условиях при интенсивной эксплуатации. В этом случае КР и СР автомобилей должен быть максимально приближен к АТП и производиться с использованием готовых агрегатах, узлов и деталей, поступающих в специализированную мастерскую в порядке кооперации с соответствующих ре­монтных заводов.

Если базовая часть не нуждается в ремонте в течение назначен­ного срока службы автомобиля (агрегата) до списания, то КР про­изводить не следует, а ресурс обеспечивается путем замены комп­лектов неисправных агрегатов и узлов на исправные за счет обо­ротного фонда.

По характеру постановки на ремонт различают плановый и не­плановый ремонты.

Плановый ремонт — ремонт, постановка на который осущест­вляется в соответствии с требованиями нормативно-технической документации.

Неплановый ремонт — ремонт, постановка на который осущест­вляется без предварительного назначения. Неплановый ремонт проводится с целью устранения последствий отказов.

По регламентации выполнения предусматриваются ремонты: регламентированный и по техническому состоянию.

Регламентированный ремонт — плановый ремонт, выполняемый с периодичностью и в объеме, установленными в эксплуатацион­ной документации, независимо от технического состояния изде­лия в момент начала ремонта.

Ремонт по техническому состоянию — плановый ремонт, при котором контроль технического состояния выполняется с перио­дичностью и объемом, установленными в нормативно-техничес­кой документации, а объем и момент начала работы определяются техническим состоянием изделия.

По признаку сохранения принадлежности составных частей к ремонтируемому изделию различают необезличенный и обезли­ченный методы ремонта.

Необезличенный метод — метод ремонта, при котором сохраня­ется принадлежность восстановленных составных частей к опреде­ленному экземпляру, т. е. к тому экземпляру, к которому они при­надлежали до ремонта. При этом методе сохраняется взаимная при-работанность деталей, их первоначальная взаимосвязь, благодаря чему качество ремонта оказывается, как правило, более высоким, чем при обезличенном методе. Существенные недостатки необез­личенного метода ремонта заключаются в том, что при нем значительно усложняется организация ремонтных работ и неиз­бежно увеличивается длительность нахождения изделия в ремонте.

Обезличенный метод — метод ремонта, при котором не сохра­няется принадлежность восстановленных составных частей к опре­деленному экземпляру. Снятые с автомобилей агрегаты и узлы при этом методе заменяются заранее отремонтированными или новыми, взятыми из оборотного фонда, а неисправные агрегаты и узлы подвергаются ремонту и идут на комплектование оборотного фон­да. При обезличенном методе ремонта упрощается организация ремонтных работ и значительно сокращается длительность пребывания автомобилей и их составных частей в ремонте. Экономия времени достигается за счет того, что объекты ремонта не ожида­ют, пока будут отремонтированы снятые с них агрегаты и узлы.

Агрегатный метод - обезличенный метод текущего ремонта, при котором неисправные агрегаты заменяются новыми или зара­нее отремонтированными. Замена агрегатов может выполняться после отказа изделия или по плану.