1. Значение автомобильного транспорта в стране. Необходимость организации его эффективной работы.

В России с ее огромной территорией именно транспорт объединяет в единый комплекс буквально все отрасли экономики. Автомобильный транспорт обслуживает строительство крупнейших промышленных, гражданских и гидротехнических сооружений. За автотранспортом утвердилась ведущая роль в работах на строительстве с учетом его мобильности и возможности доставки строительных грузов непосредственно к месту работ на грузовых машинах.

Основным перевозчиком продукции сельского хозяйства к железнодорожным станциям и водным пристаням является автомобиль. Большинство товаров и продуктов розничной торговли, включая сеть общественного питания, перевозятся автомобильным транспортом. Значительную долю в грузообороте автомобильного транспорта составляют перевозки различных видов топлива для промышленности и бытовых нужд.

Интенсивно развиваются пассажирские автомобильные перевозки. К преимуществам городского автобусного транспорта относятся хорошая маневренность, быстрота ввода его в действие и др. Автобусные перевозки имеют очевидные преимущества перед железнодорожными по себестоимости и удельным капиталовложениям в подвижной состав (отнесенным к 1 пассажиро-км) при сравнительно небольших расстояниях перевозок (в пределах 300 км). В некоторых случаях даже при наличии параллельной железной дороги организация автобусного движения оказывается рациональной на маршрутах большой протяженности.

Наряду с отмеченными преимуществами автомобильный транспорт имеет некоторые более низкие технико-экономические показатели по сравнению с железнодорожным и водным транспортом. Один из существенных его недостатков - низкий уровень производительности труда работников, что является следствием малой грузоподъемности единицы подвижного состава автомобильного транспорта. Поэтому на автомобильном транспорте значительную долю в себестоимости перевозок составляют расходы на заработную плату водителей и ремонтно-обслуживающих рабочих. На автомобильном транспорте значительно выше затраты на топливо из-за больших мощностей двигателей (на единицу подвижного состава) и высокой стоимости бензина и дизельного топлива.

Стоимость подвижного состава автомобильного транспорта, приходящаяся на 1 т грузоподъемности, в несколько раз выше, чем на речном или железнодорожном транспорте. Следовательно, для осуществления перевозок автомобильным транспортом на единицу перевозочной работы (при одинаковом среднем расстоянии перевозок) требуется больше капиталовложений, чем на железнодорожном или водном виде транспорта.

Автомобили, число которых неуклонно растет, оказывают вредное, а подчас губительное воздействие на окружающую среду. Ежегодно во всем мире автомобили выделяют в воздух миллионы тонн различных веществ, в той или иной мере токсичных, уносят в результате аварий сотни тысяч человеческих жизней, делают миллионы людей калеками.

Таковы факторы, без учета которых нельзя дать сколько-нибудь достоверный прогноз развития автомобильного парка на ближайшее будущее.

Для России с ее значительными континентальными пространствами, суровым климатом и крупными перевозками грузов на большие расстояния первостепенное значение имеют всепогодные виды наземного транспорта, отличающиеся наименьшими удельными издержками грузоперевозок, большой пропускной способностью и высокими скоростями.

В настоящее время автомобильный транспорт является наиболее массовым и удобным видом транспорта, обладающий большой маневренностью, хорошей проходимостью и приспособленностью для работы в различных климатических и географических условиях. Он является эффективным средством для перевозок грузов и пассажиров. Автомобильная промышленность систематически работает над улучшением технологических процессов обеспечения работоспособности с целью обеспечения безотказности, долговечности и улучшению технического состояния автомобильного транспорта.

Научная новизна заключается в следующем: основы применения технологических процессов; современных легковых и грузовых автомобилей; рассмотрение основных схем применения объектов исследования в обеспечении работоспособности современного автомобиля; перспективы развития и пути решения проблем объектов исследования; оценка эффективности использования перспективных технологических процессов обеспечения работоспособности современных легковых и грузовых автомобилях; перспективы адаптирования технологических процессов к применению в реальном масштабе времени; перспективы совершенствования объектов исследования в направлении облегчения технического обслуживания и ремонта.

2. Понятие о техническом состоянии и работоспособности автомобиля.

Автотранспортное средство может выполнять транспортную работу, если оно технически исправно и находится в работоспособном состоянии. Если подвижной состав находится в неисправном состоянии, то с помощью его невозможно проделать транспортную работу, соответственно доход не будет получен. Именно поэтому очень важно грамотно организовать эксплуатацию подвижного состава. Работоспособное состояние – состояние автомобиля, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствуют требованиям нормативно-технической документации. Работоспособность автомобиля зависит от его надежнос­ти — сложного свойства, которое в зависимости от назначения автомобиля и условий его эксплуатации состоит из сочетаний свойств безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости.

Грамотная эксплуатация автомобильного транспорта - это сочетание методов и способов деятельности, направленных на эффективное использование, обеспечение работоспособности, экономичности, дорожной и экологической безопасности автомобильного транспорта.

Техническое состояние автомобиля (агрегата, узла) определяется совокупностью изменяющихся свойств его элементов, характеризуемых текущим значением конструктивных элементов. Текущие значения конструктивных элементов связывают с наработкой.

Наработка автотранспортного средства - продолжительность его работы, измеряемая в единицах пробега (км), времени (часы), числом циклов.

Наработку различают:

• с начала эксплуатации автотранспортного средства;

• до определенного состояния автотранспортного средства;

• до определенного интервала.

По мере увеличения наработки параметры технического состояния изменяются от номинальных значений. Наступает момент, когда дальнейшая эксплуатация изделия по техническим, конструктивным, экономическим и другим причинам недопустима. Соответствующие предельно-допустимые величины устанавливаются законодательными, нормативно-техническими документами.

Основные виды причин изменений конструктивных параметров и технического состояния транспортного средства следующие:

• нагружение элементов;

• перемещение элементов относительно друг друга;

• воздействие тепловой, электрической энергии;

• воздействие химических компонентов;

• воздействие условий внешней среды и др.

Формы изменений конструктивных параметров во времени:

• изнашивание;

• коррозия;

• пластические деформации;

• усталостные разрушения;

• температурные разрушения;

• старение и др.

Рассмотрим формы изменений конструктивных параметров более подробно. Изнашивание — это процесс разрушения и отделения материала с поверхности детали и накопления ее остаточной деформации при трении, проявляющийся в постепенном изменении размеров и формы деталей. Результат изнашивания, определяемый в установленных единицах, называется износом, который может быть линейным, массовым, объемным.

В практике технической эксплуатации автомобильного транспорта выделяют абразивное, усталостное, окислительное, коррозионно-эрозионное, электроэрозионное изнашивание.

Абразивное изнашивание — следствие режущего, царапающего действия поверхностей трения и твердых частиц, находящихся между ними. Эти частицы попадая в виде песка, пыли, продуктов износа между трущимися поверхностями или в смазочные материалы узлов трения, резко увеличивают износ (на автомобильном транспорте — кривошипно-шатунный механизм, механизмы коробок переключения передач, шкворневые соединения).

Эрозионное изнашивание происходит в результате воздействия на поверхность потока жидкости, газа или твердых частиц (на автомобильном транспорте — крыльчатка водяного насоса, тарелки выпускных клапанов двигателя).

Усталостное изнашивание — поверхностный слой материала в результате трения и циклической нагрузки становится хрупким и разрушается, в результате обнажая лежащий под ним менее хрупкий материал, образуя трещины и ямки выкрашивания (на автомобильном транспорте — шестерни коробок переключения передач, подшипники).

Изнашивание при заедании — результат схватывания , глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности на другую. Это приводит к образованию глубоких борозд, наростов оплавлений, задирам заклиниванию, и разрушению механизмов (на автомобильном транспорте — заклинивание коленчатого вала, поршня и т. д.).

Окислительное изнашивание — результат сочетания механического изнашивания и агрессивного воздействия среды, под действием которой на поверхности трения образуются непрочные пленки окислов. При механическом трении эти пленки снимаются, а обнажающиеся поверхности опять окисляются (на автомобильном транспорте — механизмы тормозной системы, рулевого управления и т. д.)

Электроэрозионное изнашивание — эрозионное изнашивание поверхности в результате действия разряда при прохождении электрического тока (на автомобильном транспорте — свечи зажигания).

Пластические деформации — достижение или превышение предела текучести, прочности соответственно у вязких или хрупких материалов.

Усталостные разрушения при циклическом приложении нагрузок, превышающих предел выносливости металла детали. При таком виде износа происходит постепенное накопление и рост усталостных трещин, приводящие в конечном итоге к усталостному разрушению детали.

Коррозия — результат агрессивного воздействия среды на детали, приводящего к окислению металла и, как следствие, к уменьшению прочности и ухудшению внешнего вида. Самыми распространенными агентами внешней среды, вызывающими коррозию, являются соль и другие химические вещества, которыми ведут обработку дорог в зимний период, а так же другие химические элементы, содержащиеся в воде, земле и т. д. Коррозия, как правило, в первую очередь поражает самую дорогостоящую часть транспортного средства — кузов, кабину. Такой коррозионный износ сопровождается и абразивным износом, в результате воздействия на автомобиль частиц песка и гравия при движении автомобиля.

Старение — изменение технического состояния деталей и эксплуатационных материалов под действием внешней среды (на автомобильном транспорте — резинотехнические изделия теряют прочность и эластичность в результате окисления, термического и химического воздействия, влажности).

3. Основные причины изменения технического состояния автомобиля.

Основными причинами возникновения неисправностей автомобиля являются: – изнашивание трущихся поверхностей (абразивное, усталостное, коррозионное, молекулярное); – деформации и поломки деталей; – нарушение посадки или соосности деталей; – обгорание рабочих поверхностей деталей двигателя из-за превышения его допустимого теплового режима; – образование накипи в системе охлаждения, нагара в камере сгорания (стенки головки цилиндров, днище поршня, головки клапанов); – отложение смолистых веществ во всасывающем трубопроводе карбюраторного двигателя при применении некачественного топлива; применение топлив и смазочных материалов, не отвечающих требованиям нормативно-технических документов, с содержанием в них механических примесей. К вредным процессам, основным причинам возникнове­ния неисправности автомобиля, относят изнашивание трущихся поверхностей, усталость металла, внутренние напряжения в деталях, различные виды коррозии, старения, обгорание рабо­чих поверхностей деталей двигателя из-за превышения его до­пустимого теплового режима, образование накипи в системе охлаждения, нагара в камере сгорания, который может образо­вываться на стенках головки блока цилиндров, на днище пор­шня, головках клапанов; применение топливных и смазочных материалов, не отвечающих требованиям нормативно-техни­ческих документов, с содержанием в них механических приме­сей, температурное влияние окружающей среды и т.д.

4. Основные виды изнашиваемости.

Изнашивание является процессом постепенного измене­ния размеров, формы и состояния поверхности детали, про­исходящего при трении. Результат изнашивания, определяе­мый в установленных единицах, называется износом. Износ может быть естественным, ускоренным и аварийным. Есте­ственный износ появляется в результате трения, действия вы­соких температур и нагрузок при нормальных условиях эксплу­атации. Величина износа в этом случае нарастает медленно, и продолжительная работа автомобиля происходит без особого нарушения рабочих характеристик.

  Износы ускоренные и аварийные возникают в результа­те некачественного технического обслуживания и ремонта ав­томобилей, низкого качества материалов, применяемых для изготовления агрегатов автомобиля, а также из-за недорабо­ток в конструкции автомобиля.

При ускоренных и аварийных износах процесс изнаши­вания происходит быстро, он сопровождается разрушением деталей и другими неисправностями, при которых дальней­шая эксплуатация автомобиля становится невозможной.

  Выделяют несколько видов изнашивания:

•абразивное,

• усталостное,

• эрозионное,

• изнашивание при заедании, фретинг-коррозии и фретинге. Изнашивание при фретинге, абразивное, эрозионное

и усталостное относят к механическому виду изнашивания, а окислительное и при фретинг-коррозии — к коррозионно-

механическому.

  Абразивное изнашивание является следствием режущего или царапающего действия твердых частиц, находящихся меж­ду поверхностями трения. Эти частицы попадают в виде пыли, песка между трущимися деталями, например, тормозными накладками колодок и барабанами, и резко увеличивают их износ. В кривошипно-шатунном механизме и ряде других в ка­честве абразивных частиц служат сами продукты изнашивания, отделившиеся от трущихся деталей.

  Усталостное изнашивание происходит из-за того, что твердый поверхностный слой материала детали в результате трения и нагрузок становится хрупким и выкрашивается, об­нажая лежащий под ним менее твердый и изношенный слой. Такое изнашивание случается на зубьях шестерен, зубчатых колес, на беговых дорожках колец подшипников качения. Уста­лостные разрушения возникают при циклическом приложе­нии нагрузок, превышающих предел выносливости металла детали. Происходит постепенное накопление трещин, что при­водит к усталостному разрушению детали.

  Эрозионное изнашивание наблюдается в результате воз­действия потока жидкости или газа. На автомобиле такое изнашивание происходит на рабочих поверхностях тарелок выпускных клапанов двигателя и жиклерах карбюратора.

  Изнашивание при заедании происходит в результате вы­рывания материала деталей и переноса его с одной поверхно­сти на другую. Это приводит к появлению задиров на рабочих поверхностях деталей, их заклиниванию и разрушению.

  Изнашивание при фретинге является механическим из­нашиванием соприкасающихся деталей при малых колебатель­ных движениях. Если при этом агрессивно действует среда, то происходит изнашивание при фретинг-коррозии. Такое изна­шивание может происходить, например, в местах контакта вкла­дышей шеек коленчатого вала и постели в картере и крышке.

  Электроэрозионное изнашивание проявляется в измене­нии поверхностей деталей в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока, например, между элек­тродами свечей зажигания.