Влияние условий эксплуатации автомобилей на показатели работы двигателей внутреннего сгорания

Туленов Айдарали Туленович,

кандидат технических наук, доцент,

Ризабек Алмасхан Темирханулы,

магистрант,

Пернебеков Сакен Садибекович,

старший преподаватель.

Кафедра транспорта, организации перевозок и движения Южно-Казахстанского государственного университета им. М. О. Ауезова.

Одной из важнейших проблем, стоящих перед автомобильным тран­спортом, является повышение экс­плуатационной надежности автомобилей. Решение этой проблемы, с одной стороны, обеспечивается авто­мобильной промышленностью за счет выпуска более надежных автомоби­лей, с другой – совершенствова­нием методов технической эксплуа­тации автомобилей. Это требует создания необходимой производ­ственной базы для поддержания по­движного состава в исправном со­стоянии, широкого применения про­грессивных и ресурсосберегающих технологических процессов ТО и ремонта, эффективных средств механи­зации, роботизации и автоматизации производственных процессов, повы­шения квалификации персонала, расширения строительства и улучше­ния качества дорог.

Требования к надежности транс­портных средств повышаются в связи с ростом скоростей и интенсивности движения, мощности, грузоподъем­ности и вместимости автомобилей, а также при усилении технологиче­ской и организационной связей авто­мобильного транспорта с обслужи­ваемыми предприятиями и другими видами транспорта.

Для решения ос­новных задач технической эксплуа­тации подвижного состава автомо­бильного транспорта необходимо изуче­ние закономерностей изменения тех­нического состояния автомобиля (аг­регата, узла, механизма) под влия­нием различных факторов в процессе его эксплуатации. Знание этих зако­номерностей необходимо для разра­ботки и эффективного применения, научно обоснованных методов и нор­мативов поддержания автомобилей в технически исправном состоянии, т. е. управления их работоспособ­ностью.

Условия эксплуатации, при кото­рых используется автомобиль, влия­ют на режимы работы агрегатов и деталей, ускоряя или замедляя изме­нение параметров их технического состояния. В разных условиях экс­плуатации реализуемые значения по­казателей надежности автомобилей будут различаться, что скажется и на показателях эффективности тех­нической эксплуатации. Учет условий эксплуатации необходим при опреде­лении потребности в ресурсах (пер­сонал, производственно-техническая база, запасные части и материалы). При эксплуатации автомобилей раз­личают: дорожные условия; условия движения; природно-климатические и сезонные условия; транспортные условия (или условия перевозки) [2].

К наиболее важным факторам условий эксплуатации, изменяющимся в широких пределах, относятся климатические и дорожные условия. Для того чтобы установить, насколько различными могут быть значения дорожных факторов, достаточно обратится к технической классификации автодорог, в соответствии с которой, каждая из пяти категории дорог характеризуется типом покрытия, шириной проезжей части, величиной продольных и поперечных уклонов и многими другими элементами. В самом общем случае автомобиль может использоваться на дорогах любой технической категории при весьма широком диапазоне значений дорожных факторов.

Наиболее простая классификация дорожных условий применяется при корректировании норм амортизационных отчислении, которые установлены для автомобилей, работающих на основных дорогах. Для автомобилей, постоянно работающих в тяжелых дорожных условиях (грунтовые и лесовозные дороги, карьеры, котлованы и временные подъездные пути), нормы амортизационных отчислений по сравнению с основными увеличены на 30%. Соответственно и срок службы всех автомобилей, работающих в этих условиях, уменьшается на такую же величину.

Климатические условия эксплуатации автомобилей характеризуются температурным режимом окружающего воздуха, атмосферным давлением, скоростью ветра, количеством атмосферных осадков, продолжительностью зимнего периода и некоторыми другими факторами.

Для оценки переменных климатических факторов применяются соответствующие параметры. Так, для описания температурного режима воздуха применяются статистические характеристики: закон распределения температур, средняя годовая температура, ее стандартное отклонение, коэффициенты асимметрии и эксцесса, абсолютный минимум и максимум температур, средняя температура самого жаркого и самого холодного месяцев, средняя продолжительность периода с определенными температурами (например, ниже -20⁰С, ниже -30⁰С и т.п.) [1].

При движении автомобиля в двигатель проникает дорожная пыль, являющаяся основной причиной абразивно-механического износа. Доля износа от проникновения пыли колеблется от 33,9 до 78 %.

Запыленность воздуха при движении автомобиля по различным дорогам может колебаться в пределах от 1 до 1000 мг/м³ и выше. В среднем, при движении автомобиля по асфальтированному шоссе содержание пыли в воздухе составляет в летних условиях примерно 15 мг/м³ , а по грунтовым дорогам до 6000 мг/м³. В двигатель ЗМЗ-53 за 8 ч непрерывного движения автомобиля при запыленности воздуха 50 мг/м³ и степени очистки воздуха воздушным фильтром 98 %, проникает примерно 13 г пыли. Установлено, что дизель КамАЗ-740 через 20 ч полностью выходит из строя по причине износа главных его элементов, если он работал на масле с добавкой 250 г пыли. Для того чтобы 250 г пыли оказались в масле двигателя, достаточно 3-4 раза дозаправить систему из грязного ведра, хранящегося в кузове автомобиля.

При работе автомобиля в карьерах с повышенной запыленностью воздуха, интенсивность изнашивания цилиндро-поршневой группы двигателей может достичь катастрофических величин. Так при работе автомобилей в Кызылординской области Казахстана три двигателя ЗИЛ-508 вышли из строя по причине полного износа деталей цилиндро-поршневой группы через 12 тыс. км пробега со средней интенсивностью изнашивания гильз цилиндров 27 мкм на каждые 1000 км пробега. В то же время в карьерах с меньшей запыленностью воздуха, несмотря на более тяжелые условия работы двигателя, интенсивность изнашивания цилиндров значительно ниже. Так, при эксплуатации автомобилей ЗИЛ-ММЗ-45085 в различных карьерах Алматинской области интенсивность изнашивания гильз цилиндров находилась в пределах 1,4-3,7 мкм на 1000 км пробега.

В целях управления реализацией ресурсов в условиях жаркого сухого климата южных регионов Республики Казахстан по выявленной информации подконтрольной эксплуатации автомобилей определены: 154 детали 18 наименований, лимитирующих надежность двигателя КамАЗ-740, имеющих средние значения ресурсов в пределах 54…329 тыс. км и коэффициент вариации , оптимальный ресурс двигателя , который принят при предельном значении  и периодичности замены моторного масла  [3].

Как показали результаты подконтрольной эксплуатации автомобилей – самосвалов КамАЗ-5511, на долю двигателя приходится 30-40% всех отказов по автомобилю, трудоемкость устранения которых составляет 40-50% трудоемкости текущего ремонта автомобиля. Поэтому для снижения затрат на поддержание работоспособности автомобиля в процессе эксплуатации необходимо наиболее полное использование заложенного при конструировании и изготовлении ресурса, в первую очередь ресурса двигателей.

Литература

1.                  ГОСТ 16350-80 Районирование и статистические параметры климатических факторов для технических целей.

2.                  Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов / Под ред. Е.С.Кузнецова. - М.: Транспорт, 1991. - 413 с.

3.                  Туленов А.Т. Совершенствование методов определения комплекса работ ТО и текущего ремонта агрегата автомобиля: Дис. … канд. техн. наук . - М., 1991.

Поступила в редакцию 27.12.2010 г.