Обоснование периодичности предупредительных ремонтов автомобильных ДВС с целью сокращения эксплуатационных затрат

• Автор: Слитников, Константин Леонидович
• Шифр специальности: 05.22.10
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 145 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДВС В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
1.1 Анализ вариантов поддержания работоспособности двигателей
в России и за рубежом
1.2 Изменение технического состояния ДВС в процессе эксплуатации
1.3 Анализ подходов к планированию эксплуатационноремонтных циклов двигателей
1.4 Выводы и задачи исследования
2 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ УПРАВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКИМ СОСТОЯНИЕМ ДВС
2.1 Исследование методов определения периодичности ремонтов
за срок службы ДВС и обоснование критерия оптимальности
2.2 Планирование эксплуатационно-ремонтных циклов ДВС сиспользованием теории многоуровневых иерархических систем
2.3 Моделирование восстановления работоспособности ДВС графическим методом
2.4 Аналитическое обоснование параметра диагностирования и разработка устройства для оценки технического состояния цилиндропоршневой группы
2.5 Выводы
3 МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ И АНАЛИЗ ЕЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
3.1 Цель экспериментального исследования
3.2 Оценка значимости удельных затрат на технические обслуживания и ремонты ДВС и статистических данных

3.3 Обоснование периодичности предупредительных ремонтов за срок службы ДВС
3.4 Обоснование базы данных показателей технического
состояния ДВС перед предупредительными и капитальным ремонтами
3.5 Выводы
4 ПЛАНИРОВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННО-РЕМОНТНЫХ ЦИКЛОВ ДВС ПРОВЕДЕНИЕМ ПРЕДУПРЕДИТЕЛЬНЫХ РЕМОНТОВ
4.1 Формирование эксплуатационно-ремонтных циклов ДВС с предупредительными ремонтами
4.2 Применение теории многоуровневых иерархических систем
для планирования эксплуатационно-ремонтных циклов
4.3 Обоснование последовательности операций ПР ДВС и оценка влияния факторов на диагностическую информацию
4.4Выводы
5 ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
5.1 Разработка алгоритма, технологического процесса ПР и периодичности диагностирования ДВС (на примере ДВС КамАЗ-740.11-240)..
5.2 Рекомендуемая периодичность ПР за весь срок службы ДВС с учетом эксплуатационных затрат
5.3 Экономическая эффективность результатов исследования
5.4 Основные выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
Приложение А. Операционная карта проведения
предупредительного ремонта
Приложение Б. Акты внедрения результатов исследования

ВВЕДЕНИЕ
В настоящее время на автомобильном транспорте принята плановопредупредительная система технического обслуживания и ремонта (ТО и Р), согласно которой с целью предупреждения отказов проводят только операции ТО, а текущий ремонт (ТР) планируется в удельных единицах. Периодичность ремонтных воздействий не планируется, так как момент наступления отказа считается случайным. Стратегия ожидания отказа значительно увеличивает затраты на обеспечение работоспособности, так как затраты на предупреждение отказа автомобиля в пять раз ниже, чем на его устранение [1]. Себестоимость автомобильных перевозок зависит от качества проведения ТО и ТР, ведь на их долю приходится до 15% [2], а от качества их проведения зависит до 45% [3] себестоимости.
Разработке основных принципов обеспечения работоспособности автомобилей и их агрегатов в процессе эксплуатации на основе исследования их надежности посвящены работы Ф.Н. Авдонькина, В.Н. Баскова, М.Н. Бедняка, Г.В. Веденяпина, И.Н. Величкина, Н.Я. Говорущенко, М.А. Григорьева, И.Б. Гурвича, И.К. Данилова, A.C. Денисова, В.А. Донецкого, И.Е. Дюмина, Н.С. Ждановского, Е.А. Индикта, Е.Е. Канарчука, Г.В. Крамаренко, Е.С. Кузнецова,
B.C. Лукинского, Л.В. Мирошникова, В.М. Михлина, A.B. Николаенко, A.C. Проникова, A.A. Ревина, Л.Г. Резника, Р.В. Ротенберга, А.И. Селиванова,
А.М. Шейнина, С.В. Шумика, H.H. Якунина и других авторов.
Анализ статистических данных по надежности автомобилей, колесных и гусеничных машин сельскохозяйственного назначения показывает, что определенная номенклатура отказов и замен деталей повторяется. Особенно это относится к двигателям, в меньшей степени коробкам передач и ведущим мостам, на которые в сумме приходится до 75% затрат на запасные части, простоев и трудоемкости устранения отказов [4-7].
Закономерность повторения отказов свидетельствует о возможности спланировать значительную часть ТР не только по трудоемкости, но и перио-

ние геометрической формы, неравномерность износа шейки по поверхности трения, овальность гильз цилиндров. А если и указывают предельную величину изменения геометрической формы, то как вспомогательный параметр. С изменением геометрической формы деталей резко сокращается долговечность сопряжения. Например, увеличение некруглости [130-135] шейки в 2 раза снизило время работы вкладыша до начала разрушения в 8 раз. По мере увеличения некруглости срок службы вкладыша уменьшается по степенной зависимости, причем показатель степени больше единицы. Зависимости пробега до замены вкладышей подшипников коленчатого вала и гильз цилиндров от пробега автомобиля с начала эксплуатации экспоненциальные. Эти данные получены в процессе эксплуатации деталей ДВС, устанавливаемых на автомобили семейства КамАЗ.
Предельное состояние ДВС следует определять по экономическому критерию, в зависимости от затрат на замену вкладышей с учетом трудовых затрат и их стоимости. Величина изменения геометрической формы шейки коленчатого вала и гильзы, при которой дальнейшая замена вкладышей и поршневых колец экономически не целесообразна (затраты на единицу пробега минимальные), и будет предельной. Так как при замене шатунных вкладышей производят замену и поршневых колец из-за повышенного расхода масла и утечки газов в картер, то трудовые затраты на их замену и стоимость нужно учитывать суммарно. При таком подходе затраты будут минимальными при предельном состоянии цилиндров и шатунных шеек коленчатого вала. По технико-экономическому критерию можно установить целесообразное число замен деталей до снятия агрегата в ремонт. Решение производить количество замену можно принять только на основе анализа изменения затрат на единицу пробега в процессе эксплуатации. Чтобы установить, при каком состоянии шатунной шейки дальнейшая замена шатунных вкладышей нецелесообразна, необходимо знать изменения состояния шеек в зависимости от пробега. Зависимость конусности и эллипсности, как и износ шеек, от пробега автомобиля экспоненциальная [59-61]. Для двигателя КамАЗ-740 предельный износ ша-