Перечислите факторы влияющие на надежность автомобиля кратко
Обновлено: 02.07.2024
Надежность сложных систем зависит от разнообразных факторов, раздельное и комплексное изучение которых необходимо, поскольку без раскрытия физической природы отказов затруднительно выбрать наиболее подходящие направления работ по обеспечению и повышению надежности как отдельных видов оборудования, так и систем в целом.
Все множество факторов, влияющих на оборудование сложных систем, принято классифицировать по области их действия (рисунок 2).
Рисунок 2. Классификация факторов по области действия
В зависимости от вида оборудования классификация факторов, влияющих на надежность, может несколько видоизменяться. Например, для такого специфического оборудования, как АСУ, классификацию факторов можно представить в виде, приведенном на рисунке 3.
К конструктивным факторам относятся:
– выбор структурной и функциональной схем, способов резервирования и контроля;
– определение материалов и комплектующих элементов;
– выбор режимов и условий работы элементов в системе;
– назначение требований к допускам на технологические характеристики элементов;
– выбор установок и защит на технологические параметры установки;
– учет психофизиологических особенностей операторов;
– разработка эксплутационной документации и др.
При проектировании и конструировании объекта закладывается его надежность.
К производственным факторам (технологическим факторам производства, монтажа и наладки оборудования систем) относятся следующие:
– входной контроль качества материалов и элементов, получаемых от предприятий-поставщиков (смежников);
– организация технологического процесса изготовления оборудования;
– контроль качества продукции на всех этапах технологического процесса (точность выполнения заданной формы и размеров, обеспечение прочностных, электрических, магнитных и других характеристик объектов, обеспечение требуемой шероховатости обработанной поверхности, прочности соединений и т.п.);
– обеспечение качества, контроль монтажа и наладки оборудования систем;
– условия работы на производстве и др.
При производстве (изготовлении) объекта обеспечивается его надежность.
Эксплуатационные факторы. К эксплуатационным относятся факторы, которые появляются вне сферы проектирования и производства объектов. По характеру воздействия на объект эксплуатационные факторы можно подразделить на объективные (воздействия внешней среды) и субъективные (воздействие обслуживающего персонала). Объективные факторы, оказывающие влияние на надежность объектов, можно классифицировать на две группы: внешние и внутренние факторы.
К внешним факторамотносятся воздействия, обусловленные внешней средой и условиями применения. Это, прежде всего, климатические факторы (низкие и высокие температуры, влажность, солнечная радиация), механические воздействия (вибрация, удары), электромагнитное и радиационное излучения, агрессивная среда и др. Внутренние факторы связаны с изменением параметров объектов и конструкционных материалов: старением, износом, коррозией. Эти изменения происходят с течением времени под влиянием внешних факторов. Необходимо отметить, что в действительности все перечисленные факторы влияют на надежность объекта в комплексе.
Из климатических факторов наиболее существенно на объекты влияют солнечная радиация, низкие и высокие температуры воздуха, влажность воздуха, скорость ветра, туманы, метели, пыльные бури и т.п. Изменения свойств материалов также зависят от интенсивности и продолжительности воздействия перечисленных факторов и их наиболее неблагоприятного сочетания. Воздействие климатических факторов вызывает определенного вида отказы, интенсифицирует потоки отказов, возникающих в результате случайных перегрузок, усталостных явлений в металле, действия сил трения, несовершенства структурной схемы объекта и др. Так, насосно-компрессорное оборудование находится в основном в закрытых помещениях, и поэтому действие на него климатических факторов и атмосферных явлений ограничено. Однако большая часть технологического оборудования предприятий добычи, транспорта и переработки нефти эксплуатируется на открытом воздухе и в негерметизированных помещениях и подвержено воздействию климатических факторов и атмосферных явлений. Для такого вида оборудования влияние климатических факторов показано на рисунке 4. Меры защиты от неблагоприятного воздействия климатических факторов, атмосферных влияний и других объективных факторов должны приниматься на этапах проектирования и конструирования объектов.
Рисунок 4 – Схема комплексного влияния основных климатических факторов и атмосферных явлений на надежность объектов
Под субъективными эксплуатационными факторами, влияющими на надежность объектов, понимается:
– квалификация обслуживающего персонала;
– обученность обслуживающего персонала;
– организация и качество технического обслуживания и регламентных работ;
– методы и способы организации эксплуатации объектов;
Повышение эксплуатационной надежности, обусловленной влиянием на нее человека, осуществляется в двух направлениях:
1) приспособления техники к психофизиологическим особенностям человека-оператора в процессе ее проектирования (рациональное расположение приборов, кнопок, рычагов, стрелок, индикаторов, выбор освещенности, ограничение шума, учет требований к быстроте реакции человека, к объему его памяти и т.д.);
2) приспособления человека к техническим требованиям машины (отбор операторов, тренировка и обучение их выполнению операций обслуживания).
Расчеты систем на надежность занимают одно из центральных мест в теории и практике надежности. Рассчитать систему на надежность — это значит определить одну или несколько характеристик надежности. Расчеты надежности производят на различных этапах разработки, создания и эксплуатации объектов. Многочисленные цели расчетов привели к большому их разнообразию. Выбор метода расчета надежности системы зависит от ряда факторов. Основными из них являются:
– этап разработки системы;
– характер отказов элементов в системе;
– способ соединения элементов в системе;
– вид закона распределений времени безотказной работы;
– режим работы элементов системы;
– способ анализа объекта;
– класс системы и др.
Обоснование безопасности машины на проектной стадии.
На этапе проектирования расчет надежности производится с целью прогнозирования (предсказания) ожидаемой надежности проектируемого объекта. Такое прогнозирование необходимо для обоснования предполагаемого проекта объекта, а также для решения организационно-технических вопросов: выбора оптимального варианта структуры; способа резервирования; глубины и методов контроля; периодичности и объема профилактики; количества запасных частей; обоснования требований к надежности элементов системы. Поэтому на этапе проектирования выполняют следующие расчеты надежности:
– расчет норм надежности (распределение требований к надежности элементов системы);
– ориентировочный расчет надежности;
– окончательный (полный) расчет надежности.
Если на этапе проектирования изготавливают опытные экземпляры объекта, то производится оценка надежности по результатам испытаний.
На этапе создания и эксплуатации расчеты надежности проводят по результатам испытаний и эксплуатации. Такие расчеты носят, как правило, характер констатации. Результаты расчетов в этом случае показывают, какой надежностью обладали объекты, прошедшие испытания или используемые в некоторых условиях эксплуатации. На основании этих расчетов разрабатывают меры по повышению надежности, определяют слабые места объектов, дают оценки надежности объекта и влияний на нее отдельных факторов.
По характеру отказов элементов системы различают методы расчета надежности при внезапных, постепенных и перемежающихся отказах, а по способу соединения элементов в системе — расчет надежности при основном и резервном соединении элементов.
В зависимости от вида закона распределения времени безотказной работы применяют расчеты надежности при экспоненциальном, нормальном, вейбулловском и других законах распределения.
Режим работы объекта существенно влияет на выбор методов расчета надежности, которые в этом случае учитывают непрерывность действия (насосы, системы управления и защиты, тепловыделяющие сборки, турбины, генераторы и т.д.), периодичность действия (задвижки, клапаны, ЭВМ, если они не выполняют функций управления, элементы системы аварийного расхолаживания и др.), одноразовое и многократное использование элементов объекта.
По признаку восстанавливаемости объекта методы расчета можно разделить на методы расчета восстанавливаемых и невосстанавливаемых объектов. При этом может учитываться глубина и периодичность контроля объектов.
Ремонтопригодность и расходы на содержание.
Россия – страна мастеровых людей с ограниченным достатком. Когда мы в начале 90-х показывали немцам отремонтированные бензонасосы, вырезанные из паронита прокладки головки блоков, сделанные в НАМИ поршни для Мерседесов и БМВ, переделанные из отечественных, диски сцепления и колодки и даже карбюраторы, они забывали от удивления немецкий язык и переходили на международный. Правда и машины были проще — Мерседес W123, Опель Кадет, Гольф 2 и т.д. Да и стоили они 3-4 тысячи долларов. Сейчас ситуация с большой скоростью движется в направлении западных подходов к автомобилям, но, к сожалению, доходы населения за этой скоростью не успевают. Это приводит к тому, что жаждущим комфорта и опций россиянам с малыми доходами, начинают активно предлагать, то, от чего на западе давно отказались. Недорогие бюджетные автомобили по той причине и недорогие, что экономия коснулась не только качества материалов и технологий, но возможностей легко и не дорого менять изношенные детали. Когда человек покупает новый автомобиль и на малый период времени, это не играет особой роли. Но когда покупается подержанный автомобиль, ремонтопригодность выходит на первое место даже по отношению к надежности. Можно привести пример очень надежных автомобилей Хонда или Субару и менее надежных Опель. На первых годах жизни число отказов Опель может оказаться больше, но наступает период плановых замен, да и наши ямы, бензин и погода раньше времени приводят к неизбежным отказам любого, самого надежного автомобиля. И тогда оказывается, что устранить три отказа в год Опеля, гораздо дешевле, чем один на Субару. Ремонт таких престижных во всем мире автомобилей, как Ягуар, Ровер, СААБ и ряда других настолько сложен и дорог, что подержанные автомобили этих марок в нашей стране практически не имеют спроса. Но чем дальше движется прогресс, тем больше требований выдвигаются к автомобилям и, прежде всего, к комфорту, а за это надо расплачиваться. Многие сейчас радуются, как дети, что в недорогом бюджетном автомобиле им предоставляют кучу опций, включая климат-контроль, подушки, АКПП, АВS и многое другое. В БМВ система климат-контроля стоит 4800 евро, что составляет примерно 7-10% стоимости автомобиля, АКПП стоит около 8 тыс. евро. В результате, стоимость климата и АКПП в БМВ стоит как средний "кореец", в котором тоже есть и климат и АКПП. Так из чего же они сделаны, как будут служить и можно ли их ремонтировать в случае поломки?
Эксплуатационные свойства и качество автомобилей
Эксплуатационные свойства автомобилей – мощность, экономичность, токсичность, динамичность, грузоподъемность, пассажировместимость, комфортабельность, эргономичность и другие.
Основное эксплуатационное свойство – надежность автомобиля в целом.
Свойство надежности является комплексным и включает в себя четыре базовых свойства (что изучается в учебном курсе “Основы эксплуатационной надежности”).
Безотказность – это свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособность в течение определенного времени или пробега. Для оценки безотказности применяются следующие основные показатели: вероятность безотказной работы; вероятность отказа; плотности вероятности безотказной работы; средняя наработка до отказа; средняя наработка на отказ; интенсивность отказов; параметр потока отказов, ведущая функция потока отказов.
Долговечность – свойство автомобиля сохранять работоспособность до наступления предельного состояния, при установленной системе проведения работ ТО и ремонта. Можно еще отметить, что теоретически в течение очень длительного периода времени можно сохранять в рабочем состоянии практически любой автомобиль, в том числе и самый ненадежный, но далеко не всегда это выгодно по финансовым соображениям. Если взять автомобиль, рыночная цена которого резко падает и достигла того уровня, когда она делается соизмеримой с ремонтом двигателя, коробки или кузова после аварии, то в случае возникновения необходимости такого ремонта, проще машину продать на запчасти. Это является основной причиной того, что старых автомобилей известных марок на дорогах полно, причем часто в возрасте за 20 лет, а старый Фиат, Ровер, Форд и корейский автомобиль старше 5-7 лет встретить уже трудно, не говоря уже про 10 и более лет. Для оценки безотказности применяют следующие основные показатели: средний ресурс и средний срок службы; гамма-процентный ресурс и гамма-процентный срок службы. К базовым терминам долговечности автомобиля относятся: Наработка – продолжительность работы автомобиля или его КЭ. Ресурс – суммарная наработка автомобиля или его КЭ от начала эксплуатации или её возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние. Срок службы – календарная продолжительность от начала эксплуатации автомобиля (его КЭ) или её возобновления после ремонта до перехода в предельное состояние.
Ремонтопригодность или эксплуатационная технологичность – свойство автомобиля, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов (повреждений) и поддержанию (восстановлению) работоспособного (исправного) состояния путем проведения ТО и ремонтов. Для оценки ремонтопригодности применяют основные показатели: вероятность восстановления; гамма-процентное время восстановления; среднее время восстановления; интенсивность восстановления; средняя трудоемкость восстановления. Для характеристики ремонтопригодности автомобилей и его КЭ используется еще частные относительные показатели – легкосъемность и доступность.
Сохраняемость – свойство автомобиля сохранять показатели безотказности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения или транспортирования. Для оценки сохраняемости применяют следующие основные показатели: средний срок сохраняемости и гамма-процентный срок сохраняемости. На АТ эти показатели применяют для автомобилей при длительном их хранении (консервации), транспортировании; для материалов (масел, технических жидкостей, лакокрасочных покрытий и некоторых видов изделий и запасных частей – в первую очередь шин и аккумуляторных батарей) — при их хранении.
Состояние автомобиля
Нас часто спрашивают, какие значения мы вкладываем в понятия, которыми пользуемся, давая оценку состоянию того или иного автомобиля. Имеет смысл понимать, что все это достаточно условно, но то, что мы в ДЭКСе понимаем под общепринятыми терминами оценки, выглядит примерно так:
1. Отличное состояние предусматривает отсутствие недостатков в агрегатах и внешнем виде. Оно характерно для практически новых автомобилей, либо тех, за которыми хозяин ухаживает в такой степени, что ни одна царапина, ни один люфт или иной недостаток не остается на машине и устраняется без экономии на качестве.
2. Хорошее состояние отличается от отличного возможностью накапливания некоторого количества недостатков, которые ни в какой степени не влияют на работоспособность машины. Это могут быть мелкие царапины или сколы, начальный люфт в соединениях и износ основных агрегатов на уровне не более 30%, т.е. на стенках цилиндров могут быть некоторые потертости и даже в камере может быть незначительное количества масла, НО НЕ ЧЕРЕЗ КОЛЬЦА, а через ножки клапанов в силу старения маслосъемных колпачков.
3. Приличное состояние — это тот случай, когда для приведения автомобиля в хорошее состояние требуются вложения после покупки в сумме НЕ БОЛЕЕ 10% стоимости машины.
Факторы, определяющие надежность и долговечность автомобильного транспорта.
Понятия надежности и долговечности
Надежность автомобиля – это свойство автомобиля сохранять эксплуатационно-технические качества и безотказно выполнять свои функции при эксплуатации на протяжении установленного заводом-изготовителем срока.
От надежности автомобиля зависит эффективность его технической эксплуатации.
Надежность включает в себя следующие составляющие:
Безотказность - это свойство автомобиля сохранять работоспособность в течение определенного времени или пробега.
Оценивается следующими показателями:
Вероятность безотказной работы;
Средний срок службы до отказа;
Интенсивность отказов (для невосстанавливаемых деталей);
Параметр потока отказов (для восстанавливаемых деталей).
Долговечность – это свойство автомобиля сохранять работоспособность до наступления предельного состояния. Повышению долговечности автомобиля способствует своевременное проведение ТО и ремонта.
Оценивается следующими показателями:
Средний ресурс (срок службы);
Гамма-процентный ресурс (ресурс, который пройдет изделие с вероятностью γ%);
Вероятность достижения предельного состояния.
Ремонтопригодность – это свойство автомобиля, определяющее его приспособленность к предупреждению, выявлению и устранению отказов и неисправностей путем проведения ТО и ремонта.
Оценивается следующими показателями:
Средняя продолжительность и трудоемкость ТО и ремонта;
Вероятность выполнения какого-либо вида ТО или ремонта в заданное время;
Гамма-процентное время выполнения какого-либо вида ТО или ремонта в заданное время.
Сохраняемость – это свойство автомобиля сохранять исправное и работоспособное состояние в течение срока эксплуатации, хранения и транспортировки. Характеризуется средним и гамма-процентным сроком сохраняемости.
Факторы, определяющие надежность и долговечность автомобильного транспорта.
Совокупность факторов, при которых используется автомобильный транспорт, влияет на режим работы агрегатов и деталей, ускоряя или замедляя интенсивность изменения параметров их технического состояния.
Факторы, определяющие надежность и долговечность автомобиля представлены в следующей схеме:
Степень реализации надежности машин в процессе их эксплуатации во многом зависит от ряда эксплуатационных факторов. Наиболее существенные из них – качество эксплуатационных материалов, климатические условия и условия производства работ.
Качество эксплуатационных материаловвлияет на надежность и работу машин. К основным эксплуатационным материалам относятся топливо, масла, трансмиссионные смазки, а также гидравлические и охлаждающие жидкости. Необходимо соответствие конструкции машины режиму ее работы и государственному стандарту. Нарушение этого требования служит причиной существенного изменения надежности машины в процессе эксплуатации.
Дизельное топливо должно обладать определенной испаряемостью и вязкостью, иметь определенное цетановое число, а также не содержать серы и механических примесей. С ростом температуры испарения дизельного топлива увеличивается интенсивность износа деталей двигателей. Повышение вязкости топлива ухудшает его распыл, процесс смесеобразования и сгорания, а также увеличивает скорость изнашивания прецизионных пар топливной аппаратуры. При слишком низком цетановом числе понижается воспламеняемость топлива и возрастает жесткость работы двигателя, что сопровождается высокими нагрузками и скоростью изнашивания его деталей. Излишне высокое цетановое число повышает расход топлива, увеличивает давление на выпуске и приводит к образованию нагара. Механические примеси значительно увеличивают скорость изнашивания деталей двигателя и особенно прецизионных нар топливной аппаратуры.
Карбюраторное топливо должно обладать определенной испаряемостью, детонационной стойкостью и не иметь посторонних примесей.
Испаряемость бензина определяется его фракционным составом. Характерными точками фракционного состава бензина служит температура испарения 10, 50 и 90% топлива. Температурой испарения. 10% топлива определяется возможность легкого пуска двигателя. Чем она ниже, тем легче пуск холодного двигателя. Если эта температура меньше 60°С, то образуются паровые пробки в топливопроводах, а также засоряется кристалликами льда карбюратор. Температура испарения 50% топлива характеризует продолжительность прогрева двигателя после его пуска. Чем она выше, тем больше затраты времени на прогрев. Температура испарения 90% топлива обусловливает получение соответствующей мощности и экономичности двигателя. От нее также зависит скорость изнашивания деталей цилиндропоршневой группы. Это связано с разжижением смазки и смывом масляной пленки со стенок цилиндров неиспарившейся частью бензина.
Детонационная стойкость бензина должна соответствовать конструктивным данным двигателя и обеспечивать бездетонационный режим работы. При возникновении детонации возрастают динамические нагрузки на детали цилиндропоршневой группы, резко повышается температура и ухудшается смазывание деталей. В результате этого значительно увеличивается скорость изнашивания деталей двигателя, снижаются мощность и экономичность.
Механические примеси в бензине засоряют дозирующие устройства карбюратора и повышают скорость изнашивания деталей шатунно–поршневой группы.
Смазочные материалы должны защищать трущиеся поверхности от износа и смазываемые поверхности от коррозии, создавать необходимые условия их трения, отводить тепло из зоны трения.
К числу основных эксплуатационных свойств моторных масел относятся вязкостные, моющие и противокоррозионные. Также необходимо отсутствие механических примесей и воды.
Вязкость масла влияет на износ сопряженных деталей. При использовании масел с низкой вязкостью уменьшается толщина масляного слоя, что приводит к возникновению граничного трения, повышению температуры и увеличению скорости изнашивания поверхностей трения. Масла с повышенной вязкостью увеличивают сопротивление трению, ухудшают прокачивание по трубопроводам и каналам, что вызывает недостаток масла в зазорах трущихся пар, резко повышают температуру и увеличивают скорости изнашивания сопряженных поверхностей.
Применение моторных масел с низкими противокоррозионными свойствами, а также с наличием механических примесей и воды повышает скорость изнашивания поверхностей трения.
Эксплуатационные свойства трансмиссионных масел определяются вязкостно–температурными и противоизносными свойствами. Использование масел с высокой или низкой вязкостью может вызвать интенсивный износ деталей трансмиссии на протяжении всего периода их эксплуатации.
Гидравлическая жидкость обладает определенными вязкостно–температурными и противоизносными свойствами, а также не имеет загрязнений. Применение жидкостей с высокой или низкой вязкостью приводит к увеличению скорости изнашивания деталей гидропривода и нарушению его работы. Особенно большое влияние на надежность гидропривода оказывают загрязнения. Они способствуют образованию стойкой пены в жидкости, которая служит причиной неисправностей и отказов гидропривода. Посторонние частицы неорганического происхождения (кварц, гранит и др.) вызывают интенсивное абразивное изнашивание деталей гидропривода, а металлические частицы (продукты износа или подобные им загрязнения) – образование растворимого в жидкости мыла, что способствует возникновению устойчивой эмульсии. В результате значительно снижается вязкость жидкости, увеличивается ее утечка в насосах, распределителях и в уплотнениях, а также ухудшаются смазывающие свойства жидкости, что повышает скорость изнашивания деталей гидропривода.
Охлаждающие жидкости характеризуются определенной прозрачностью, жесткостью, минерализацией, щелочностью, кислотностью и окисляемостью. В качестве охлаждающей жидкости применяются антифризы и вода.
Применение жидкостей с низкой температурой замерзания (антифризов).При их использовании в двигателях, оборудованных электронагревательными устройствами и предпусковыми подогревателями, подготовка машин к работе значительно упрощается.
Низкозамерзающие жидкости в основном готовят из этиленгликоля. Его смешивают с водой в разных соотношениях и получают смеси с низкими температурами замерзания.
Этиленгликоль гигроскопичен и при хранении может поглощать до 60% воды по объему. С изменением концентрации этиленгликоля в водных растворах меняется плотность смеси, по которой определяют возможную температуру замерзания (табл. 2.4)
Читайте также: