ОСНОВЫ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ТЕМА 6 КАЧЕСТВО, НАДЁЖНОСТЬ И ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА АВТОМОБИЛЯ В.Ф. ЮХИМЕНКО

Качество, надёжность и технико- эксплуатационные свойства автомобиля Об изделии, материале, оказываемой услуге обычно судят по их качеству. Качество изделия (автомобиля, агрегата, детали) или материала (топлива, масла и пр.), как правило, изменяется в процессе эксплуатации в результате изменения самого изделия или материала и его составных элементов. Например, расход топлива при перевозке зависит не только от условий эксплуатации или конструкции автомобиля, но и от текущего состояния системы питания и зажигания автомобиля, из­носа цилиндропоршневой группы, изменения углов установки передних колес и т.д.

Поэтому очень важные для технической эксплуатации понятия качества, надежности, технического состояния автомобилей необходимо рассматривать во взаимосвязи, т.е. комплексно оценивать их влияние на реализацию целей автомобильного транспорта и его технической эксплуатации по схеме: техническое состояние работоспособность надежность качество цели. Качество - это совокупность свойств, определяющих степень пригодности автомобиля, технологического оборудования, агрегата, детали, материала к выполнению заданных функций при их использовании по назначению, т.е. к эксплуатации.

Качество складывается из свойств (рис. 3.1). Каждое свойство характеризуется одним или несколькими параметрами, которые могут принимать при эксплуатации различные количественные значения, называемые показателями. При анализе или оценке качества последовательно рассматривают следующие цепочки: при оценке и испытании изделий: показатели – – параметры – свойства - качество; при предъявлении требований к изделиям: качество – свойства – параметры - показатели.

Примеры развертывания показателей четырех свойств качества приведены на рис Так, одним из параметров топливной экономичности автомобиля (свой­ство) является контрольный расход топлива, количественное значение которого для конкретной модели (показатель) составляет 7 л/100 км.

Обычно рассматривают технико- эксплуатационные свойства (ТЭС) автомобилей, главными из которых являются: масса и габариты; грузоподъемность; вместимость; маневренность; проходимость; безопасность; экологичность; динамичность (тягово-скоростная); производительность; экономичность надежность; топливная экономичность; цена и др.

Технико-эксплуатационные свойства закладываются при проектировании и производстве; реализуются (в разной степени!) при производстве и в эксплуатации.

При этом потребителя интересуют два главных показателя ТЭС (рис. 3.2): начальный уровень П к 1 и стабильность в процессе эксплуатации, т.е. изменение свойств, описываемое функцией, где / - наработка с начала эксплуатации. Стабильные ТЭС, П к (t) = const прак­тически не изменяются в течение всего срока службы изделия (габаритные и весовые показатели, грузоподъемность, вместимость и др.). Нестабильные ТЭС, const ухудшаются в процессе работы и по мере старения автомобиля или агрегата. Это,например, производительность, затраты на обеспечение работоспособности, ин­тенсивность использования автомобиля и др. (табл. 3.1, рис. 3.3). В значительной степени стабильность ТЭС автомобилей определяется их надежностью.

6.1 Надёжность автомобилей Надежность - это свойство любого изделия, в том числе и автомобиля, сохранять по наработке (времени, пробегу) в заданных пределах показатели всех параметров, определяющих способность выполнения изделием требуемой функции. Иногда говорят, что надежность - это качество изделия, развернутое во времени. Надежность является сложным свойством, которое в зависимости от назначения изделия и условий его применения включает в себя безотказность, долговечность, сохраняемость и ремонтопригодность.

Безотказность - это свойство автомобиля непрерывно сохранять работоспособность в течение определенной наработки (времени или пробега). Для оценки безотказности применяются: вероятность безотказной работы; средняя наработка до отказа и между отказами; интенсивность отказов для невосстанавливаемых изделий; параметр потока отказов для восстанавливаемых изделий. Применительно к автомобилю обычно рассматривают безотказность в течение смены (она особенно важна), в течение заданной наработки (например, для междугородных или международных перевозок) или между очередными видами ТО. В последнем случае показатели безотказности характеризуют эффективность и качество ТО.

Долговечность - свойство автомобиля сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе проведения работ по поддержанию (ТО) и восстановлению (ремонту) работоспособности. К основным показателям долговечности относятся: средний ресурс и средний срок службы; гамма-процентный ресурс и гамма- процентный срок службы; вероятность достижения предельного состояния. При определении надежности эти показатели обычно рассматриваются как для отдельных деталей, так и для агрегатов и автомобилей в целом.

Для деталей указанные показатели определяются при проведении их ремонта или, что реже, при списании деталей. Для агрегатов определяются ресурсы до ремонта и между ремонтами. Для автомобилей, кроме ресурсов до ремонта, определяются и нормируются, как правило, сроки службы до их списания. Ремонтопригодность (эксплуатационная технологичность) - свойство автомобиля, заключающееся в его приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений, поддержанию и восстановлению работоспособного состояния путем проведения ТО и ремонта. Основными показателями ремонтопригодности являются средние продолжительность и трудоемкость выполнения операций ТО и ремонта, которые применяются при нормировании и сравнении различных автомобилей.

Определяются также вероятность выполнения операций (вида) ТО и ремонта в заданное время и гамма-процентное время выполнения операции (вида) ТО или ремонта. Эти показатели необходимы для опреде­ления возможности проведения операций в заданное (или лимитированное) время. Для характеристики ремонтопригодности используется ряд частных показателей, определяющих влияние конструктивных особенностей автомобиля на трудоемкость и продолжительность его обслуживания или ремонта. К ним относятся, например, абсолютное или относительное количество мест (точек) обслуживания на автомобиле (агрегате и т.д.) и их доступность, а также трудоемкость снятия узлов, агрегатов и деталей, число видов применяемых эксплуатационных материалов, номенклатура необходимого оборудования и инструмента и др.

Сохраняемость - свойство автомобиля сохранять значения показателей безот­казности, долговечности и ремонтопригодности в течение и после хранения и транспортирования. Сохраняемость характеризуется средним и гамма-процентными сроками сохраняемости изделий. На автомобильном транспорте эти показатели применяются: для автомобилей - при длительном их хранении (консервации), транспортировании; для материалов (масел, жидкостей, красок) и некоторых видов изделий (шин, аккумуляторных батарей и др.) при их кратковременном и длительном хранении.

Для изделий, отказы которых представляют угрозу для людей, персонала и окружающей среды, применяются также понятия «безопасность» и «живучесть». Безопасность - это свойство изделия не создавать или минимизировать угрозу для жизни и здоровья людей, а также окружающей среды. Для автомобиля типич­ной является дорожная и экологическая безопасность. Под живучестью или отказоустойчивостью (fail-safe property) понимается свойство изделия и системы его эксплуатации противостоять критическому разви­тию ситуации в момент и после возникновения отказа. Для характеристики отказоустойчивости в системе оператор-изделие в международных документах применяется термин fool-proof property (дословно «дуракоустойчивость»).

Сочетание свойств безотказности и ремонтопригодности характеризуется готовностью изделия (availability). Имея отчетные данные или ведя наблюдения за изделиями (деталями, агрегатами, автомобилями), можно дать вероятностную характеристику свойствам надежности, а также оценить закономерности изменения технического состояния. Эти характеристики необходимы для решения практических вопросов организации ТО и ремонта автомобилей, в частности для определения нормативов технической эксплуатации. Оценка ТЭС по интервалам пробега в течение всего срока работы автомобиля характеризует темп его старения (табл. 3.2)

6.2 Реализуемые показатели качества автомобилей Для количественной характеристики стабильности ТЭС используются реали­зуемые показатели качества автомобиля и парка. 1. Реализуемый показатель качества автомобиля - среднее значение опреде­ленного показателя за заданную наработку (t или l): Где - сумма показателей качества по группам наработки j; rij- число групп.

Например, реализуемый показатель качества «пробег за рабочий день автомо­биля-такси» (см. табл. 3.2), определяющий размер выручки, при общей наработке с начала эксплуатации 150 тыс. км составляет Л к (150) = 86%, т.е. по сравнению с автомобилем, имеющим наработку до 50 тыс. км (100%), снижается на 14%. При увеличении общей наработки до 350 тыс. км этот показатель еще ниже: Л к (350) = 66%.

Обобщающим показателем качества является изменение рыночной цены по мере старения изделия. Например, средняя рыночная цена автомобилей ВАЗ по сравнению с новым автомобилем (100%) составляет по годам с начала эксплуатации: 2-й год - 88%; 4-й - 74%; 6-й - 61%; 8-й - 53%; 10-й-44%; 12-й -37%; 14-й- 32%. Этот показатель используется при определении момента замены автомобиля на новый или подержанный, но имеющий меньшую наработку с начала эксплуатации. Таким образом, можно управлять реализуемым показателем качества автомобиля в эксплуатации, приобретая автомобили с более высокими начальными значениями показателей качества (см. рис.3.2,а), более стабильными в эксплуатации (см. рис. 3.2,6) и изменяя сроки их службы (см. рис. 3.2,в).

3. Примеры определения реализуемых показателей качества. Автомобиль. Показатель - годовые затраты на обслуживание и ремонт (см. табл. 3.1). За 12 лет: П К (t = 12) = 185% по отношению к новому автомобилю П К (1) = 100%. За 8 лет: Рекомендуемая классификация отказов приведена в табл. 3.4.

Главное внимание специалистов ИТС должно быть уделено анализу и предупреждению следующих отказов и неисправностей: 1.1, 2.3, 3.1, 4.1, 5.1, 5.2, 6.2, 7.1, При производственном учете отказов и неисправностей автомобилей реко­мендуется кодировать признаки отказов для последующего анализа и принятия мер. Данные табл. 3.5 свидетельствуют, что реально влияет на надежность автомобиля ограниченная номенклатура критических по надежности деталей, лимитирующих безотказность, дорожную и экологическую безопасность. Как следствие, такая же неравномерность наблюдается и по номенклатуре необходимых при устранении отказов и неисправностей запасных частей, которые делятся на три группы: А, В, С (рис. 3.6). Например, на 20% необходимой номен­клатуры запасных частей (группа А) приходится более 65% общих расходов на запасные части. Это так называемые быстроизнашиваемые детали.

6.3 Классификация отказов и неисправностей автомобилей Для предупреждения отказов и неисправностей, а также выявления их источников, предъявления претензий и рекламаций изготовителю необходимо знать причины и механизмы возникновения и проявления отказов, а также их влияние на надежность и работоспособность автомобиля в целом, т.е. на его способность выполнять транспортный процесс (табл. 3.4, 3.5).

Контрольные вопросы Из каких свойств складывается качество автомобиля? Какие обычно рассматривают технико- эксплуатационные свойства? Что такое надёжность автомобиля? Что означает реализуемый показатель качества? как классифицируется отказы неисправности?