Добавить в Избранное Internet Explorer
Добавить в Закладки (для Firefox)

Не только инжектор

При перепечатках ссылка на http://injector.fotocrimea.com обязательна

Ресурс вашего автомобиля


Известная поговорка «Какой хозяин, такая и машина» относится не только к внешнему виду автомобиля, но в 
полной мере – и к его техническому состоянию. Причем, как выяснили ученые, каждый автовладелец способен 
активно влиять на техническое состояние. И не только тогда, когда что-то подошло к критической черте – 
резина, масло, шаровые опоры, воющий мост или гудящий бензонасос, – но и каждодневно, в процессе такой 
обычной и привычной безаварийной езды.

Выдающийся вклад в изучение факторов, влияющих на ресурс (т.е. долговечность) автомобиля, внесла 
отечественная автомобильная школа. Ее исследования активно внедряются в признанных автомобильных странах, 
например, в Японии. Одним из самых видных ученых, работающих в этой области, является доктор технических 
наук профессор Бажинов Алексей Васильевич, заведующий кафедрой Харьковского национального автомобильно-
дорожного университета. Именно его научные изыскания и рекомендации положены в основу настоящей статьи.

 
ДВИГАТЕЛЬ – ОСНОВНОЙ ИНДИКАТОР СОСТОЯНИЯ АВТОМОБИЛЯ
Кузов легкового автомобиля – это очень важно. Но капитальный ремонт кузова за весь период жизни автомобиля проводится в среднем не более одного раза, а остальных агрегатов – 3…4 и более раз. Поэтому затраты на агрегаты в 4 раза выше, чем на кузов и его электрооборудование. Отсюда ясно, что состояние автомобиля определяется, прежде всего, величиной износа основных сопряжений (трущихся частей) агрегатов, а не ржавым пятном на кузове. Самый наглядный пример износа сопряжения «шина-асфальт» – малая глубина протектора. При этом затраты на двигатель в 1,2 раза больше, чем затраты на все остальные агрегаты, вместе взятые – коробку передач, мосты, резину и т.д. Поэтому естественно, что именно двигатель является основным индикатором износа автомобиля, а также его остаточного ресурса, т.е. пробега до очередного капитального ремонта. Если износ двигателя принять за 100%, то на износ цилиндро-поршневой группы (ЦПГ) и кривошипно-шатунного механизма (КШМ) приходится до 80%, а на остальные сопряжения двигателя – около 20%. Поэтому главными сопряжениями двигателя являются «цилиндр-кольцо-поршень» и «шейка-вкладыш». Зная их износ, легко определить состояние как двигателя, так и автомобиля в целом. Отсюда вытекает двуединая практическая задача: · определить способы продления «жизни» этих сопряжений, · найти приемлемые методы безразборной диагностики для определения фактического состояния сопряжений и прогнозирования остаточного ресурса.
ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ИЗНОС ДВИГАТЕЛЯ
При нормальной эксплуатации двигателя главным фактором (65…80%), определяющим износ сопряжений ЦПГ и КШМ, является нагрузочно-частотный режим, т.е. нагрузка на двигатель и частота вращения коленвала. Рост нагрузки приводит к прямо пропорциональному росту износа трущихся поверхностей сопряжений. Поверхности сближаются, возрастает их давление друг на друга, усиливается зацепление микровыступов и разрушение. Ухудшаются условия смазки, ослабление масляной пленки, расширение зоны полусухого трения и повышение температуры в пятне контакта трущихся поверхностей. При увеличении частоты вращения коленвала от минимально допустимой до средней, интенсивность износа ЦПГ и КШМ сперва уменьшается, а при дальнейшем увеличении частоты вращения – снова возрастает. Причина в том, что с увеличением частоты улучшаются условия смазки, но с другой стороны, усиливается агрессивность среды, возрастают нагрузки и температура смазочного слоя. Вязкость масла на поверхности трения уменьшается, и при дальнейшем увеличении частоты отрицательные факторы превалируют над положительными. Стабильное (установившееся) увеличение в 3 раза нагрузочно-частотного режима по сравнению с оптимальным приводит к тому, что скорость износа ЦПГ возрастает в 1,7 раза, КШМ в 2,3 раза, а двигателя в целом – в 1,9 раза. Интенсивность износа двигателя от неустановившегося режима (колебаний нагрузки-частоты) возрастает в 1,3... 3,5 раза. На интенсивность износа двигателя существенное влияние оказывают технологические факторы: - качество деталей, сопряжений и сборки двигателя; - конструктивные особенности, например: · износ цилиндров со вставками меньше, чем без них; · увеличенное на 15% передаточное число главной передачи требует уменьшения скорости на 7…9%, только тогда износ будет минимальным; Важное значение имеют и такие эксплуатационные факторы: - качество масла и других автоэксплуатационных материалов изменяет скорость износа в 3…5 раз; - температура охлаждающей жидкости +300C убыстряет износ в 2…6 раз по сравнению с +800C; - электрохимическая коррозия деталей ЦПГ возрастает, если температура охлаждающей жидкости ниже +70…800C; - холодные пуски ускоряют износ двигателя в 3…4 раза, а горячие в 1,7…2,3 раза по сравнению с установившимся режимом; - уменьшение радиуса качения колеса на 10% вследствие износа протектора и уменьшения давления воздуха в шине ускоряет износ двигателя на 8…9%; - если КПД трансмиссии повысить на 10% путем исправного состояния и качественных смазок, то износ двигателя замедлится на 4…6%, и наоборот; - увеличение массы автомобиля убыстряет износ двигателя. Мастерство вождения: - низкое мастерство вождения ускоряет износ вследствие неправильного выбора нагрузочно-частотного и неустановившегося режима; - выбор увеличенной нагрузки и недостаточного крутящего момента приводит к детонации, а это может вызвать деформацию и нарушить целостность металла и температурный режим, а также прорыв отработавших газов в картер ухудшает смазочные свойства масла; - прямая передача сильнее всего замедляет износ, первая – ускоряет. Но при этом каждой передаче соответствует такой нагрузочно-частотный режим и такая скорость движения автомобиля, при которых износ двигателя и трансмиссии будет наименьший; - на малых скоростях движения скорость износа сопряжений двигателя на 1 км пути возрастает до 3,5 раз по сравнению с рекомендованной крейсерской скоростью за счет большого количества оборотов коленвала. На максимальной скорости износ быстрее в 1,5…2 раза из-за сопротивления воздуха; - при увеличенной массе автомобиля износ быстрее, чем ниже средняя техническая скорость движения, т.к. при этом уменьшается среднее эффективное давление в цилиндрах и увеличивается количество оборотов коленвала на 1 км пути. Внешние факторы, влияющие на ресурс: - запыленность ускоряет износ прямо пропорционально количеству пыли; - сопротивление воздуха: · ускоряет износ на максимальных скоростях; · прицеп высотой с автомобиль увеличивает сопротивление воздуха на 20% (например, обтекатель на грузовике на скорости более 60 км/ч замедляет износ на 10…15%); · зимой при -40°C сопротивление воздуха больше на 23%, чем при нормальной температуре, летом при +40°C – на 8% ниже; - суммарное дорожное сопротивление тем меньше, чем выше качество дорожного покрытия.
БЕЗРАЗБОРНАЯ ДИАГНОСТИКА ДВИГАТЕЛЯ
Как мы выяснили выше, износ двигателя практически полностью определяется состоянием сопряжений ЦПГ и КШМ. Вместе с тем по степени вклада в износ двигателя сопряжение «шейка-вкладыш» на 10% важнее, чем сопряжение «цилиндр-кольцо-поршень». Это ясно и по жизни: снижение компрессии менее опасно, чем снижение давления масла и задир на шейке. Но если в мировой практике автомобильного сервиса уже давно применяется немало методов безразборной диагностики ЦПГ (например, измерение компрессии), то КШМ по-прежнему диагностируется на слух и путем «вскрытия». Однако при стуках, а тем более при вскрытии уже поздно определять износ и остаточный ресурс. Ясно, что наступила необходимость капитального ремонта, т.е. износ – 100%, остаточный ресурс – 0%. Теоретически предлагается несколько апробированных методов безразборной диагностики сопряжений «шейка-вкладыш», однако они громоздки и малоприменимы на практике. Однако А.В.Бажинов путем многочисленных экспериментов математически доказал сравнительно простой и достаточно точный метод безразборного определения величины зазора в подшипниках коленвала по снижению давления масла. При этом для снижения влияния состояния маслонасоса, качества и температуры масла на точность измерений, процедура диагностики проводится сразу после замены масла при рабочей температуре двигателя и на частоте вращения коленвала, близкой к номинальной, или на тестовой, нормированной производителем. Затем по величине зазоров в сопряжении «шейка-вкладыш» независимо от показаний одометра по найденным формулам определяется фактический износ двигателя, а тем самым – и автомобиля. Фактический износ говорит о качестве эксплуатации и предыдущих ремонтов. Существует и такой простой метод – по суммарному расходу топлива с начала эксплуатации двигателя после сборки. Превышение фактического расхода над номинальным расходом – это ускоренный износ на столько же процентов.
ПРОГНОЗИРОВАНИЕ ОСТАТОЧНОГО РЕСУРСА
Определив фактический износ (пробег) двигателя в километрах, вычитаем его из полного ресурса и получаем остаточный ресурс до капитального ремонта. Это справедливо, если режим эксплуатации автомобиля останется таким же, каким он был до диагностики. При этом надо учесть, что после 1-го капитального ремонта двигатель имеет полный ресурс 90% от ресурса нового двигателя, после 2-го – 70%, после 3-го – 50%. Знание остаточного ресурса позволяет своевременно внести коррективы в режим эксплуатации и спланировать работы и затраты. Процесс безразборной диагностики КШМ и определения остаточного ресурса автоматизирован цифровым мотор-тестером безразборной диагностики КШМ .
ПРАКТИЧЕСКИЕ СОВЕТЫ АВТОЛЮБИТЕЛЯМ ПО УМЕНЬШЕНИЮ ИЗНОСА И ПРОДЛЕНИЮ РЕСУРСА
При приобретении подержанного автомобиля желательно установить его фактический пробег путем безразборной диагностики КШМ и установить количество капитальных ремонтов двигателя. При приобретении нового автомобиля желательно вести учет суммарного расхода топлива. Не следует эксплуатировать автомобиль с большими нагрузками и на пределе детонации. Не увеличивайте массу автомобиля больше установленной, избегайте предельной массы. Если автомобиль эксплуатируется с грузом, увеличьте среднюю скорость на 5…10%. Частоту вращения коленвала на всех передачах надо поддерживать оптимальной, рекомендованной изготовителем. Избегайте частого пользования пониженными передачами и неоправданных изменений нагрузочного режима и частоты вращения коленвала. Прицепами и багажниками надо пользоваться с минимальной необходимостью. Применяйте обтекатели. Старайтесь ездить на крейсерских скоростях, рекомендованных изготовителем при оптимальном и минимальном расходе топлива. Не снижайте искусственно расход топлива путем снижения оксида углерода (СО) в отработавших газах – это приведет только к росту топлива и повышенному износу вследствие нарушения температурных режимов. Не эксплуатируйте автомобиль при повышенном расходе топлива. Если повышенный расход топлива вызван неисправностью топливной системы или зажигания, отремонтируйте их. Для всех агрегатов автомобиля применяйте и своевременно меняйте только качественные масла, смазки, бензины, жидкости, фильтры. При проведении ремонтов не экономьте на нефирменных деталях – в итоге получится дороже. Старайтесь двигаться только на прогретом двигателе, после открытия термостата. Содержите систему холодного и горячего пуска в полной исправности. Не эксплуатируйте шины с предельным износом протектора и сниженным давлением воздуха. Выбирайте дороги с качественным покрытием. Ограничьте эксплуатацию автомобиля в зимнее время, а если это невозможно, выбирайте щадящие режимы. Придерживаясь этих правил, вы можете в значительной степени замедлить износ вашего автомобиля и тем самым увеличить остаточный ресурс его эксплуатации до капитального ремонта. Что же касается рекомендаций ученых для профессионалов – владельцев и руководителей автопредприятий, – то это, как говорится, другая история.

Николай Викторов


Обсудить на ФОРУМЕ "Просто инжектор"

Для перехода на главную страницу щелкните здесь



В случае чего я знаю теперь их лучшие ванны можно встретить в одном месте и сделать выбор
Copyright: "Просто Инжектор©" 2007

Rambler's Top100