Конструктивные факторы влияющие на надежность и долговечность автомобиля
Конструктивные факторы влияющие на надежность и долговечность автомобиля
Развитие отечественного автомобилестроения характеризуется непрерывным совершенствованием качества автомобилей и, прежде всего, повышением их надежности и долговечности. При проектировании автомобиля необходимо учитывать требования надежности, начиная от выбора функциональной схемы и заканчивая конструктивным оформлением каждого узла и детали. Конструкция автомобиля должна быть относительно простой с минимальным количеством элементов. С точки зрения теории надежности автомобиль представляет сложную систему с последовательным соединением элементов (исключение составляют тормозная система и мосты в многоосных автомобилях при раздельном их приводе, которые соединены параллельно), в которой отказ любого элемента является необходимым и достаточным условием отказа автомобиля в целом.
Одним из эффективных методов повышения надежности систем является резервирование, для которого характерно параллельное соединение элементов.
При параллельном соединении отказ системы происходит лишь при отказе всех входящих в нее элементов.
В этом случае вероятность безотказной работы системы выше вероятности безотказной работы самого ненадежного элемента. Однако, резервирование механических систем применяется ограниченно.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
При проектировании автомобиля необходимо стремиться к тому, чтобы изнашивание сопряжений не оказывало влияния (или оказывало самое незначительное влияние) на надежность функционирования всего автомобиля (агрегата).
Рис. 1. Зависимости надежности Р сложной системы от количества п последовательно соединенных элементов.
Необходимо широко реализовать принципы равнодолговеч-ности и равнонадежности элементов автомобиля. При невозможности соблюдения этого условия необходимо стремиться к тому, чтобы были соблюдены краткие сроки замены при ремонте агрегатов, а в агрегате — узлов и основных деталей.
Повышение надежности автомобиля может быть достигнуто применением унифицированных и стандартных узлов и деталей, которые хорошо отработаны и показали высокую надежность в типичных условиях работы.
Большое количество типоразмеров крепежных деталей, устанавливаемых на современных автомобилях, и малая их стабильность, широкая номенклатура применяемых смазочных материалов и разные периодичности выполнения смазочных работ затрудняют механизацию и автоматизацию работ по техническому обслуживанию и ремонту автомобилей, увеличивают трудоемкость этих работ. К ряду смазочных и регулировочных точек автомобиля очень плохой доступ; во многих случаях усложнено снятие и постановка агрегатов, узлов и механизмов.
Важными конструктивными факторами, влияющими на надежность и долговечность автомобиля и его элементов, являются:
1) форма и размер деталей, от которых зависят удельные давления на их поверхности, концентрация напряжений, ударная и усталостная прочность металла;
2) жесткость конструкции, т.
е. способность деталей, особенно базовых и основных, незначительно деформироваться под воздействием воспринимаемых ими эксплуатационных нагрузок;
4) правильный выбор посадок, обеспечивающих надежную работу подвижных и неподвижных сопряжений.
Автомобильный двигатель является в настоящее время наименее долговечным и надежным агрегатом автомобиля. Ресурс двигателя до капитального ремонта составляет примерно 60— 70% от ресурса автомобиля, а расходы на поддержание его в работоспособном состоянии — 20—22% от расходов по всему автомобилю.
В современных конструкциях автомобильных двигателей большое внимание уделяется надежности работы системы смазки. Это обусловливается тем, что внезапное прекращение подачи смазки к трущимся поверхностям деталей может вызвать такие поломки и износы, для устранения которых потребуются большие затраты времени и средств. Поэтому масляные насосы автомобильных двигателей имеют значительно большую производительность, чем это необходимо для нормальной работы.
В конструкциях некоторых двигателей сетка плавающего маслоприемника масляного насоса выполнена выпуклой, 0 небольшим отверстием в средней части (рис. 2). Такая конструкция сетки повышает надежность поступления масла к насосу и предохраняет двигатель от порчи при загрязнении сетки маслоприемника.
Для снижения температуры масла и замедления процессов его старения применяется вентиляция картера, масляные радиаторы, а также совершенная очистка масла в процессе работы. На всех отечественных двигателях применена двойная фильтрация картерного масла с помощью фильтров предварительной и тонкой очистки масла, В качестве фильтров тонкой очистки масла широкое применение получили центрифуги с гидрореактивным приводом (двигатели ЗИЛ, Заволжского завода, ЯМЗ и др.
Большое внимание уделяется стабилизации температурного режима, от которого зависит темп и характер изнашивания двигателя. С этой целью на всех отечественных автомобильных двигателях применяются термостаты в системе охлаждения и регулируемые жалюзи радиатора. В последнее время начинают применяться термостаты с твердым наполнителем (смесь церезина с медным порошком), обеспечивающим более надежную и долговечную работу термостата (двигатели ЗИЛ-130).
Рис. 2. Схема плавающего маслоприемника маслонасоса: а — детали маслоприемника; б —схема работы с чистой сеткой; в — схема работы с засоренной сеткой.
Для повышения долговечности и надежности кривошипно-шатунного механизма применяют двухслойные и трехслойные тонкостенные прецизионные вкладыши коленчатого вала, обладающие высокой усталостной прочностью и высокой теплопроводностью.
Облегчение пуска двигателя в условиях низких температур и снижение пусковых износов достигается путем применения индивидуальных пусковых подогревателей, стартеров повышенной мощности, карбюраторов с переменным сечением диффузора и пр.
Повышение долговечности и надежности сцеплений достигается применением высококачественных фрикционных материалов для накладок, тщательной балансировки ведущей и ведомой частей, постановки демпферов крутильных колебаний ведомых дисков и др. На автомобиле ГАЗ-5ЭА сцепление установлено в литом, алюминиевом картере, что улучшает охлаждение его при работе.
Надежность и долговечность коробок передач повышается за счет увеличения жесткости опор и валов, применения специальной коррекции зубьев шестерен, шестерен с косыми и спиральными зубьями, принудительной смазки подшипников, установки синхронизаторов, обеспечивающих безударное переключение передач.
Для уменьшения загрязнения масла продуктами износа пробки сливных отверстий картеров коробок передач снабжаются магнитными уловителями.
Повышение надежности карданных валов достигается правильным выбором типоразмеров игольчатых подшипников, крестовин, герметизацией подшипников, точной динамической балансировкой валов и рациональной их смазкой.
Для повышения безопасности движения большое внимание уделяется повышению надежности тормозов и рулевого управления. Эта работа идет по пути изыскания новых фрикционных материалов тормозных накладок, повышения срока службы тормозных механизмов без регулировки, а также систематического контроля тормозных качеств автомобиля в процессе эксплуатации с помощью специальных установок и приборов.
Важное значение для безопасности движения автомобиля имеют свойства фрикционных материалов, применяемых для тормозных колодок. При высоких скоростях движения или тяжелых условиях температура тормозных барабанов может достигнуть 450—500 °С. С повышением температуры коэффициент трения фрикционного материала падает, а эффективность действия тормозов уменьшается; при этом увеличивается тормозной путь, что может явиться причиной дорожного происшествия.
Новые фрикционные материалы, осваиваемые промышленностью (с металлокерамическими вставками), обеспечивают постоянную величину коэффициента трения при нагреве до высокой температуры и малую величину линейного износа.
На ряде зарубежных автомобилей большой грузоподъемности и автобусах, помимо ручного и ножного тормозов, устанавливается дополнительный, третий тормоз в виде фрикционного диска с жидкостным охлаждением электрического устройства.
Для повышения эффективности действия тормозов и уменьшения их износа в автомобилях МАЗ-500 тормозные накладки крепятся к колодкам пустотелыми (трубчатыми) заклепками. Грязь и песок, находящиеся между барабаном и фрикционными накладками, выталкиваются внутрь барабана, чем предохраняются их поверхности от интенсивного изнашивания.
Читать далее: Технологические факторы влияющие на надежность и долговечность автомобиля
Технологические факторы влияющие на надежность и долговечность автомобиля
Технологические факторы влияющие на надежность и долговечность автомобиля
Большое влияние на надежность автомобиля оказывает стабильность крепежных соединений (способность крепежных деталей длительно сохранять предварительную затяжку в условиях действия эксплуатационных нагрузок), которая достигается изготовлением деталей из высококачественных сталей, повышением точности обработки, применением различных стопорящих устройств (стопорные шайбы, приклеивание деталей, различные фиксаторы и др.
).
На автомобилях МАЗ-500 для ответственных соединений (фланцев карданного вала, ведущей шестерни редуктора заднего моста и др.) применяются болты, изготовленные из легированных сталей и термически обработанные.
На автомобильных заводах широко применяются шаблоны и кондукторы для сборки узлов, механизмов и систем (обкатка и проверка их перед поступлением на сборку), ключи с регламентированной затяжкой сопряжений и др.
Рекламные предложения на основе ваших интересов:
Дополнительные материалы по теме:
Важное значение в деле повышения надежности автомобилей имеет рациональная организация на автозаводах технического контроля, который исключает возможность поступления на сборку некачественных деталей.
С этой целью применяются ультразвуковая, магнитная и гамма-дефектоскопия деталей. В последнее время на автомобильных заводах внедряются индуктивные дефектоскопы для объективного неразрушающего контроля деталей с использованием вихревых токов.
Таким методом проверяют шатуны двигателей, шатунные болты, вал рулевой сошки, валы коробки передач.
Для производства деталей автомобилей широко применяются специальные чугуны и сплавы, легированные стали, металлокерамика, пластмассы и др.
На двигателе 3M3-53 блок цилиндров отлит из алюминиевого сплава АЛ-4 заодно с верхней частью картера. Цилиндры двигателя выполнены в виде легкосъемных мокрых гильз из серого чугуна СЧ 24-44. Гильзы в верхней части имеют запрессованные вставки из антикоррозийного чугуна типа нерезист (длина вставки — 50 мм, толщина стенки — 2 мм).
Аналогичные вставки применены в гильзах двигателей ЗИЛ-130, ГАЗ-21 «Волга», «Москвич» и др. Применение таких вставок дало возможность повысить долговечность цилиндров в 2— 3 раза. Головки блока цилиндров многих двигателей (ЗИЛ-130, 3M3-53, ГАЗ-21 и др.) отлиты из алюминиевого сплава—силумина, что обеспечивает повышение степени сжатия двигателей при бездетонационном сгорании.
Клапаны современных автомобильных двигателей изготовлены из легированной жаростойкой стали.
Повышение срока службы клапанов обеспечивается также наплавкой рабочих фасок жаростойким сплавом ВХН-1 и хромированием стержней. На двигателях ЗИЛ-130 применен механизм вращения выпускных клапанов вокруг своей оси со скоростью’ 30 об/мин. Вследствие этого клапан равномерно прирабатывается к своему седлу, что повышает его герметичность. Увеличение срока службы головок блока и клапанов достигается также за счет постановки вставных седел клапанов из жаропрочного сплава высокой твердости.
Износостойкость деталей зависит от чистоты обработки трущихся поверхностей. Еще недавно считали, что чем выше чистота обработки поверхностей, тем прочнее масляная пленка и тем меньше такая поверхность склонна к задирам, коррозии и износу. Однако более поздние исследования показали, что чистота поверхностей после приработки зависит не от их начального состояния, а только от условий изнашивания. При этом слишком грубые поверхности становятся чистыми, а слишком чистые — более грубыми. Наименьшее изнашивание трущихся поверхностей получается при их оптимальной шероховатости для данных условий работы.
Изменение условий изнашивания вызывает изменение оптимальной шероховатости поверхности.
Значительное влияние на начальный износ поверхностей деталей оказывает способность их быстро прирабатываться. С этой целью применяется, электролитическое покрытие трущихся поверхностей деталей оловом, свинцом, медью, железом, а также фосфатирование и оксидирование их. Электролитическому лужению подвергаются поршневые кольца (кроме верхнего) двигателей ГАЗ, ЗМЗ, ЗИЛ и др.
На заводах автотракторостроения применяются поверхностная закалка шеек коленчатых валов нагревом токами высокой частоты. Исследования показали, что высокочастотная закалка увеличивает срок службы шатунных и коренных шеек в 3— 5 раз. Высокочастотной закалке подвергаются также ось блока шестерен промежуточного вала, фланцы крепления карданного вала, вал сошки руля, пальцы рессор, распределительные валы, зубчатые венцы маховика, валики масляного насоса, валы компрессоров и др.
В новых конструкциях двигателей стальные коленчатые валы заменяются литыми из магниевого чугуна.
Такие валы значительно дешевле стальных и более просты в производстве. Для направляющих втулок клапанов и других деталей применяются металлокерамические сплавы.
Обработка рессорных листов дробью повышает срок службы рессор автомобилей. Кроме листов рессор, дробеструйной обработке подвергаются пружины клапанов, пружины независимой подвески переднего моста и другие детали.
Повышение твердости и износостойкости целого ряда деталей автомобиля достигается путем их цементации, азотирования и цианирования.
Значительное развитие получают прогрессивные методы заготовок и изготовление деталей: литье в оболочковые формы и по выплавляемым моделям, литье в постоянные формы, точная поковка и штамповка деталей, холодное выдавливание деталей, накатывание зубьев шестерен и др.
Читать далее: Влияние качества эксплуатационных материалов на надежность и долговечность автомобиля
Какие факторы влияют на стоимость вашего подержанного автомобиля?
Какова стоимость вашего подержанного автомобиля?
По данным Edmunds.
com, автомобильного онлайн-сайта, ежегодно продается около 40 миллионов подержанных автомобилей. Компании, отслеживающие эти продажи, предоставляют бесценный ресурс — подробную информацию о том, что продается и по какой цене. Это цифры, которые должен знать каждый, кто хочет купить или продать подержанный автомобиль, чтобы быть уверенным, что он заключает выгодную или, по крайней мере, честную сделку.
Ключевые Takeaways:
- Существуют различные источники, которые помогут вам узнать стоимость вашего подержанного автомобиля; тремя популярными источниками являются Kelley Blue Book (kbb.com), Национальная ассоциация автомобильных дилеров и Edmunds.
- На стоимость вашего автомобиля влияют различные факторы, такие как пробег, состояние, местонахождение и цвет автомобиля.
- Персонализация автомобиля часто негативно сказывается на его стоимости, поскольку тенденции постоянно меняются, а симпатии и антипатии у всех разные.
Как оценить стоимость подержанного автомобиля
Kelley Blue Book (kbb.
com) является наиболее авторитетным ресурсом ценообразования. Он отслеживает тысячи покупок новых и подержанных автомобилей в неделю, отслеживая потребительские продажи, оптовые аукционы, на которых дилеры покупают и продают автомобили, продажи независимыми и франчайзинговыми дилерами и другие транзакции. Национальная ассоциация автомобильных дилеров — еще один отличный источник информации о ценах и покупках, как и Эдмундс. Цены немного различаются между тремя источниками, поскольку они извлекают разные данные и используют разные алгоритмы для определения ценности.
Инвестопедия / Элисон Чинкота
Пробег и состояние
Короче говоря, основными факторами, влияющими на цену подержанного автомобиля, являются пробег и состояние. Параметры, расположение и цвет также играют роль.
«По мере увеличения пробега увеличивается и износ, — сказал Алек Гутьеррес, директор по управлению продуктами Cox Automotive Inc. с пробегом 30 000 миль».
Состояние более субъективно, чем пробег — кто-то, продающий надежный, безаварийный автомобиль с царапинами на краске и поверхностной ржавчиной, может описать его как отличное, тогда как большинство покупателей могут назвать его хорошим в среднем — но это так же важно, как пробег в оценке стоимости.
«Хотя состояние тесно связано с пробегом, они не связаны напрямую», — сказал Гутьеррес. «Даже транспортное средство с небольшим пробегом может подвергаться большему износу, чем его справедливая доля, что негативно влияет на стоимость. Автомобили с порванными кожаными сиденьями, неработающим электронным оборудованием, царапинами или вмятинами или другими подобными проблемами не будут пользоваться большим спросом и, следовательно, негативно скажутся на их стоимости».
Местонахождение транспортного средства также может играть роль, в зависимости от рассматриваемого транспортного средства. Семейные седаны средней ценовой категории популярны везде, но в некоторых областях лучше работают специализированные автомобили. Кабриолеты и спортивные автомобили имеют более высокие цены на побережье и в более теплом климате, отметил Гутьеррес, что полноприводные грузовики и внедорожники лучше всего себя чувствуют на северо-востоке, Среднем Западе и в других районах, где выпадает много снега.
Опции и дополнения
«Варианты могут быть действительно удачными или нет, но некоторые из них, как правило, работают лучше, чем другие, — это дизельные двигатели, полный привод и панорамные люки», — сказал Гутьеррес.
Филип Рид, синдицированный обозреватель NerdWallet, отметил, что заводская аудиосистема премиум-класса и кожаные сиденья также добавят ценности.
Кроме того, есть функции, которые влияют на цену автомобиля только в его отсутствие, например, кондиционер, электрические стеклоподъемники и дверные замки. Это были заслуживающие внимания варианты в прошлые десятилетия, но теперь они широко распространены.
Автоматические трансмиссии (или те, которые работают аналогично, например, с двойным сцеплением или бесступенчатой трансмиссией) также попадают в эту категорию с одной оговоркой. Подержанные спортивные автомобили, такие как Nissan 370Z, могут стоить больше с механической коробкой передач, потому что покупатели таких автомобилей готовы отказаться от удобства ради дополнительного участия водителя.
Персонализация автомобилей может повредить ценности
Варианты вторичного рынка, такие как большие колеса, стереодинамики или задние спойлеры, редко добавляют ценность, а на самом деле могут ее снизить.
С модификациями послепродажного обслуживания «покупатели не знают, насколько хорошо была сделана работа», — сказал Рид. Кроме того, версия автомобиля первоначального владельца может отличаться от мейнстрима (например, убрать чехлы на сиденья с принтом под зебру, фальшивый козырек на капоте и угольно-черный оттенок окон, если вы хотите быстро продать).
И последнее соображение: цвет кузова. Это не оказывает большого влияния на цену, но более распространенные цвета — синий, серый металлик и серебристый — продаются быстрее, чем более смелые цвета, такие как коричневый, оранжевый или фиолетовый.
Особые соображения при оценке подержанного автомобиля
Многие факторы влияют на стоимость подержанного автомобиля, но пробег и состояние являются наиболее важными. После этого параметры, местоположение и цвет становятся влияющими факторами. Однако эти правила не абсолютны; то, что справедливо для спортивного автомобиля с ручным переключением передач, может быть неприменимым для семейного грузовика.
Corvette с коробкой для слякоти — это печально, по крайней мере, для автолюбителя. Но и минивэн с механической коробкой передач (такие раньше были) так же бессмысленны.
Анализ надежности автомобилей на основе периодических технических испытаний
NASA/ADS
Анализ надежности автомобиля на основе периодических технических испытаний
- Дзедзяк, Павел ;
- Щепаньски, Томаш ;
- Невчас, Анджей ;
- Сленжак, Марчин
Аннотация
В данной статье представлены результаты анализа данных с 500 постов контроля транспортных средств о периодических проверках легковых автомобилей в количестве 2 млн.
На основе собранных данных была подготовлена база данных транспортных средств, содержащая техническую информацию, такую как модель, масса, объем двигателя и максимальная мощность. Эта информация была обобщена с данными эксплуатации, такими как возраст автомобиля, пройденное расстояние, район, в котором автомобиль использовался наиболее часто, использование в коммерческих или личных целях, а также интенсивность эксплуатации, которая измерялась отношением километров. ездил на возрастной машине. Эта информация представляла собой набор факторов, влияющих на надежность автомобиля. Сведения о самой надежности представляли собой результаты контрольных испытаний, включающие встречающиеся дефекты и их значимость. Возникающие дефекты были кодифицированы, что позволило отнести их к отдельным категориям, описывающим системы автомобиля, такие как рулевое управление, торможение и вождение. При этом значимость неисправности вытекает из результата проверки: положительная (незначительные дефекты) или отрицательная (значительные дефекты).
В данной статье представлен факторный и корреляционный анализ базы данных, который оценивает, какие конструктивные и эксплуатационные факторы оказывают существенное влияние на возникновение повреждений в отдельных системах автомобиля.
- Публикация:
Открытая инженерия
- Дата публикации:
- Апрель 2021
- DOI:
- 10.1515/eng-2021-0061
- Биб-код:
- 2021OАнгл…11…61D
