Лекция № 3 влияние условий эксплуатации на эффективность работы транспортных средств

Взаимодействие системы "машина-человек" с элементами условий эксплуатации. АТС работают под постоянным управлением человека. Поэтому качество их работы зависит не только от характеристик и технического состояния автомобиля, но и от правильности действий оператора (водителя). Значит, нельзя отрывать работу машины от работы человека, их надо рассматривать как единую систему. Эта система функционирует в меняющихся реальных условиях окружающей среды, которые по-разному влияют на режим движения, эффективность и техническое состояние АТС.

Рис. 4. Взаимодействие системы «человек-машина» с элементами

условий эксплуатации

Любая машина рассчитана на работу в каких-то условиях окружающей среды. Каждый из факторов этой среды влияет на эффективность работы машины, ее техсостояние и долговечность. Есть машины, которые работают в стабильных условиях: компьютеры в помещении, станки на заводе и т. п. ТС, в отличие от них, работают под открытым небом, в разную погоду, на разном рельефе местности, в разных климатических зонах, на разных дорогах, в условиях разной интенсивности использования и разной культуры эксплуатации. Это нужно учитывать при планировании их эксплуатации: разный суточный пробег, значит, разная выработка, разный доход, разный расход топлива, масел, шин, гидравлической и охлаждающей жидкости, аккумуляторной кислоты; придется чаще или реже обслуживать и ремонтировать ТС, расходовать больше или меньше запчастей, электродов, металла для ремонта и т. д. Все это необходимо знать организатору транспортного процесса и коммерческому менеджеру автотранспортного предприятия (АТП).

Остановимся немного подробнее на отдельных группах факторов, определяющих условия эксплуатации автомобиля (рис. 4).

Дорожные условия – это характер дороги и ее состояние. Характер дороги определяется ее начертанием в плане (рис. 5), продольным профилем (рис. 6), высотой над уровнем моря (ВНУМ), типом покрытия. Эти условия можно назвать постоянными. Переменным является состояние дороги: покрытие изношенное или разбитое, влажное, грязное, со снегом и льдом и т. п.

Постоянные и переменные факторы влияют на технологические возможности машины и себестоимость ее работы. При большом числе поворотов или уклонов падает средняя техническая скорость, возрастает доля неустановившихся режимов (разгон, накат, торможение двигателем и рабочими

Рис. 5. Пример начертания дороги в плане (топографическая карта участка дороги Харьков-Красноград-Перещепино и схема автополигона НИЦИАМТ в г. Дмитров)

Рис. 6. Пример продольного профиля дороги (замеры приемником GPS)

Рис. 7. Серпантина на горной дороге (Китай)

Рис. 8. Дорога по обрыву

Рис. 9. Дорога по эстакаде

тормозами). На подъемах и при разгоне резко возрастает нагрузка на двигатель, увеличивается расход топлива. Соответственно возрастают выбросы вредных веществ.

Транспортные условия – это интенсивность движения транспорта на данном участке дороги (она отражает и все прочие факторы, влияющие на скорость транспортного потока – светофоры, перекрестки и т.п.).

Дорожные и транспортные условия определяют скорость машины, т. е. ее производительность, и режим работы ее агрегатов, от которого зависит износ и работоспособность ДТС. На хорошей дороге автомобиль движется на прямой передаче при умеренной нагрузке. В более сложных условиях приходится переходить на пониженные передачи, и двигатель совершает большее суммарное число оборотов, да еще и при большей нагрузке, т. е. при большем среднем давлении газов в цилиндрах. При том же пробеге двигатель отрабатывает больше, трансмиссия испытывает большие нагрузки, сильнее нагружены подвеска, рама, кузов, рулевое управление. Чем сложнее рельеф, тем сильнее действуют эти факторы.

Важную роль играет характер и состояние покрытия: чем оно хуже, тем больше трясет машину, так что приходится снижать скорость.

Если дорога проходит высоко в горах (рис. 7, 8, 9), она очень извилиста, узка, опасна – а кроме того, из-за высоты нарушается нормальная работа системы питания двигателя (из-за пониженного атмосферного давления и температуры), что приводит к снижению динамики и экономичности автомобиля и увеличению износа двигателя. Скорость снижается в среднем на 20 – 23 %, расход топлива возрастает на 15-25%.

Неблагоприятно влияет большая интенсивность движения ( рис. 10) и работа в больших городах со сложной планировкой и отсутствием скоростных магистралей и развязок в разных уровнях. Даже просто на шоссе при повышении интенсивности движения до 2000 авт./сутки техническая скорость снижается почти в 2 раза.

Рис. 10. Различная интенсивность движения

Атмосферно-климатические условия также влияют на функциональные показатели и техсостояние машины. При низкой температуре повышается вязкость топлива, загустевает смазка, снижается емкость аккумуляторных батарей; из-за этого затрудняется пуск двигателя, происходит его переохлаждение и замерзание воды в системе охлаждения, увеличивается износ. В целом падает мощность, а из-за нее – приемистость автомобиля, т.е. темп набора скорости, и средняя скорость. При высокой температуре двигатель перегревается, закипает охлаждающая жидкость, снижается мощность и увеличивается расход топлива, труднее работать водителю. Приходится периодически останавливать машину для естественного охлаждения двигателя, что резко снижает эксплуатационную скорость.

От длительных дождей затрудняется движение по грунтовым дорогам, а на шоссе возрастает опасность скольжения и заноса, что вынуждает переходить на пониженные передачи и снижать скорость.

Культура эксплуатации и материально-техническая база. Искусство водителя и ремонтника – важнейший фактор, обеспечивающий нормальную работу и долговечность машины. В хороших руках машина работает долго и без поломок, в плохих – стоит. Искусство управления автомобилем сильно влияет на показатели работы – производительность, расход топлива, износ узлов. Умелый водитель, не "гоняя" машину, добивается более высоких технических скоростей (на 15…20 %), повышенного пробега до капитального ремонта (на 40…50 %), безопасности движения и снижения расхода топлива на 20…30 %.

Сильно сказывается на производительности и долговечности машин оснащенность АТП. Применение современных методов и средств технического обслуживания и ремонта (ТОР) позволяет резко сократить простои автомобилей в обслуживании и ремонте и лучше использовать подвижной состав, но, с другой стороны, увеличивает себестоимость ТОР, а потому по карману только крупным АТП. Правильный выход – кооперация и централизация ТОР.

Рис.11. Зоны ТО и ремонта легковых автомобилей

В любых условиях необходимо наличие опытных специалистов и рабочих. Опытный "дядя Вася" в гараже порой стоит больше, чем любое оборудование. Весьма важно постоянное обучение и повышение квалификации кадров, правильная система оплаты труда: когда отдельные автомобили закреплены за конкретными ремонтниками и работа последних оплачивается в зависимости от выработки автомобилей, техническое состояние парка резко улучшается. Очень влияет на производительность и долговечность машин качество топлива и эксплуатационных материалов. Все это, вместе взятое, составляет разные стороны культуры эксплуатации.