Действующей на автомобильном транспорте системой технического обслуживания и ремонта подвижного состава предусмотрено сочетание двух стратегий: профилактической (предупреждение отказов) и ремонтной (устранение отказов)

Система поддержания работоспособности автомобилей предусматривает определенный порядок производства технических обслуживаний (ТО), выполнения текущих ремонтов (ТР) и капитальных ремонтов (КР). Эта система регламентируется «Положением о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта», принятым Минавтотрансом РСФСР в 1984 г.

В настоящее время в стране сложилась следующая система поддержания работоспособности автомобилей: техническое обслуживание силами транспортных предприятий, текущие ремонты силами транспортных предприятий, капитальные (главным образом полнокомплектные) ремонты силами специализированных независимых ремонтных заводов.

Высокая стоимость капитальных ремонтов (порядка 0,9 от стоимости изготовления) и их низкое качество (порядка 0,4 от ресурса новых машин) породили поиски другой системы поддержания работоспособности машин. Для автомобилей КамАЗ сложилась следующая система поддержания работоспособности: техническое обслуживание силами транспортных предприятий, текущие ремонты силами транспортных предприятий, капитальный ремонт автомобильных агрегатов на ремонтных заводах фирмы. Частично капитальные ремонты агрегатов выполняются независимыми ремонтными предприятиями.

Количество автомобилей КамАЗ в автотранспортных предприятиях находися в широких пределах от 1 до 250. Основная масса АТП имеет до 10 автомобилей КамАЗ (20-30%). До 50 автомобилей КамАЗ имеет 65-75% АТП. При такой концентрации машин в хозяйствах выполнить качественно операции ТО невозможно, так как основой качества при проведении ТО является специализация. Трудоемкость ТО-1 составляет 3,4 чел. час, ТО-2 – 6,5 чел. час. При годовом пробеге автомобиля 50 тыс. км потребуется 12,5 ТО-1 и 4 ТО-2. Действительный фонд времени рабочего 1850 час. Следовательно, при наличии 5 специализированных рабочих на линииТО-1 в автохозяйстве должно быть не менее 200 автомобилей КамАЗ. Этого же количества достаточно для специализации 6 рабочих на линии ТО-2 (работы по ТО-1 входят в ТО-2). Указанные расчеты совпадают с данными НИИАТ (для организации поточного ТО необходимо не менее 200 машин) [15]. Текущие ремонты автомобилей в условиях автотранспортных предприятий осуществляется двух видов: 1 – заявочные текущие ремонты, связанные с устранением внезапных отказов; 2 – плановые (углубленные) текущие ремонты, связанные с заменой одного или нескольких агрегатов.

Плановые текущие (предупредительные) ремонты автомобильных агрегатов предусматривают неполную разборку агрегата с заменой некоторых деталей для частичного восстановления работоспособности агрегата [ 10, 54, 82, 84, 86, 96, 100, 102, 111, 113, 139-146, 180, 234, 309].

В целом при сложившейся в стране стратегии поддержания работоспособности грузовых автомобилей затраты на ТО и ТР достигают 75% затрат, связанных с изготовлением автомобиля. Низкая результативность фирменной системы в области ТО и ТР доказываются, в частности, низкими пробегами агрегатов до капитального ремонта (ресурс двигателя  в среднем 200 тыс. км, то есть столько же и даже меньше, чем у автомобилей, не имеющих фирменного обслуживания).

Капитальные ремонты при сложившейся в стране системе ТО и ТР выполняются специализированными независимыми предприятиями, дающими низкое качество ремонта (порядка 40% от первичного ресурса) при затратах, близких к затратам на производство новой машины или агрегата. Стратегия подержания работоспособности автомобиля непосредственно влияет на эффективность его использования и на расход запасных частей. Подержание работоспособности парка постоянными ремонтами, в том числе капитальными, снижает производительность автомобилей. В стране установилась закономерность снижения производительности и увеличения трудоемкости ТО и ТР и себестоимости перевозок парка автомобилей в зависимости от срока эксплуатации [11, 12, 113]. К пробегу 350-400 тыс. км удельная трудоемкость ремонта возрастает в 7 раз, удельные затраты на запасные части в 19 раз, себестоимость перевозок в 2,4 раза и производительность снижается в 2,6 раза по отношению к показателям в интервале пробега 0-50тыс. км.

Согласно этим данным эксплуатация автомобилей после пробега 400-500 тыс. км становится убыточной. Иные результаты получены грузовыми транспортными компаниями США, работающими в аналогичных условиях (табл. 1.48) [196].

Таблица 1.48

Удельные затраты в зависимости от возраста автомобиля

Очевидно, подобное распределение затрат заставляет транспортные компании менять подвижной состав через 3-7 лет эксплуатации. При этом следует оговориться, что 42% крупных компаний поддерживают работоспособность парка только за счет фирменных услуг и не имеют даже собственных мастерских и что коэффициент выпуска автомобилей на линию составляет 0,99. На отечественных предприятиях общего пользования этот коэффициент колеблется от 0,63 до 0,85, а на ведомственных предприятиях – значительно меньше.

Необходимо также заметить, что в США капитальный ремонт агрегатов грузовых автомобилей выполняется в небольших объемах для 8,5 - 9% агрегатов. Значительное место занимает восстановление изношенных деталей (до 25% от общего потребления запасных частей).

Отсюда следует:

§ сложившаяся в стране система поддержания работоспособности автомобильного парка: техническое обслуживание силами автопредприятий – текущие ремонты силами автопредприятий – капитальные ремонты силами специализированных независимых предприятий – является недостаточно эффективной;

§ при сложившейся концентрации парка автомобилей КамАЗ в транспортных предприятиях изменить сложившуюся практику нарушений режимов технического обслуживания при выполнении ТО-1, ТО-2, СО силами предприятий реальной возможности нет;

§ существующая практика текущих ремонтов – при возникновении внезапных отказов автомобильных агрегатов – является затратной, и тем более, чем дольше используется автомобиль или агрегат.

Следовательно, необходимо совершенствовать систему ТО и Р в сторону повышения доли профилактической стратегии на основе диагностирования и современных технологий восстановления деталей.

Выводы и задачи работы

Таким образом, проведенный литературный обзор и анализ практических данных позволяет сделать выводы.

1. По причине естественного износа деталей в первый капитальный ремонт поступает 44,36% двигателей КамАЗ-740, в повторный 31,51% , остальные поступают с аварийными повреждениями, значительная часть из которых (36 – 59%) эксплуатировались с нарушением правил эксплуатации. По основным дефектам аварийного характера для двигателей в межремонтный период в 1,62 раза выше, чем в доремонтный. В среднем вторичный ресурс составляет 58% первичного, особенно низкий вторичный ресурс по двигателем с проворачиванием вкладышей, обрывом шатунов и шатунных болтов, поломкой коленчатого вала; рассеивание вторичного ресурса в среднем в 1,32 раза больше, чем первичного. Для повышения межремонтных пробегов двигателей, необходимо повышать уровень их технической эксплуатации, совершенствовать технологию и качество ремонта, а также совершенствовать системы смазки и очистки масла и воздуха.

2. Основными дефектами коленчатого вала двигателей КамАЗ-740, поступивших в капитальный ремонт, являются: деформация (биение) выше допустимого значения – 69%, задир шеек из-за проворачивания вкладышей – 22%, ослабление посадки, смятие штифтов и разрушение резьбовых отверстий под болты крепления маховика – 19%, трещины на шейках – 7%. Из этих валов неремонтопригодными являются 16%. Это говорит о значительных резервах повышения его ресурса как за счет совершенствования конструкции и технологии его изготовления, так и различных вариантов технологии его восстановления на ремонтных предприятиях.

3. Анализ разрушений коленчатого вала в эксплуатации показал, что разрушение в подавляющем большинстве происходят при доминирующем влиянии изгиба в плоскости кривошипа; наиболее опасным является сочетание дефектов задир и трещин, задир и подрез галтели; конструкция полости грязесборника существенно ослабляет шатунные шейки и требует дополнительного рассмотрения с целью ее совершенствования или устранения.

4. Значительная доля отказов по двигателям КамАЗ-Евро приходится на турбокомпрессор – 26%, что обусловлено повышенной теплонапряженностью корпуса подшипника из-за нерационального подвода и отвода смазочного материала и недостаточной тепловой изоляции корпуса.

5. Значительная доля дефектов двигателя приходится на блок цилиндров и цилиндропоршневую группу – 22-24%. Основными дефектами здесь являются: трещины блока – 25%; повышенный износ гильз цилиндров – 39%; трещины на днище поршня – 20%. Это также свидетельствует о резервах совершенствования их смазывания, охлаждения, очистки воздуха.

6. Анализ используемых на двигателях смазочных систем показал резервы их совершенствования как по основным элементам (насос, клапаны, фильтры, теплообменники), так и по распределению масла по потребителям.

7. Один из наиболее частых дефектов коленчатого вала – проворачивание шатунных вкладышей, зачастую объясняют действием абразивных частиц и биметаллическим эффектом. Однако данные по распределению отложений в полостях шатунных шеек опровергают эти гипотезы. Недостаточно изучено изменение условий подачи масла к подшипникам в процессе эксплуатации и деформации шатунных вкладышей.

8. Характерной особенностью изнашивания деталей цилиндропоршневой группы двигателей КамАЗ является большая неравномерность по номерам цилиндров. Наибольший износ наблюдается по 1 и 5 цилиндрам. Он в 2,5 – 4,4 раза по гильзам и в 6 – 10 раз по верхним компрессорным кольцам превышает износ деталей по остальным цилиндрам. Это во многом обусловлено несовершенством впускного коллектора и всего впускного тракта.

9. Сложившаяся система ТО и ремонта двигателей КамАЗ в основном базируется на стратегии устранения пропущенных отказов, которая в 6 – 12 раз дороже профилактической стратегии. Во многом это обусловлено низкой концентрацией автомобилей КамАЗ в предприятиях и недостаточной сетью специализированных автоцентров и ремонтных предприятий, а также недостатком методов и средств диагностирования, рациональных технологий восстановления деталей.

Для достижения поставленной цели сформулированы следующие задачи работы:

1. Провести теоретические исследования изменения условий смазки, очистки и напряженно-деформированного состояния основных элементов дизеля в процессе эксплуатации (смазочная система, подшипники коленчатого вала, цилиндропоршневая группа, турбокомпрессор);

2. Разработать методы контроля масляного потока к сопряжениям двигателя, геометрических и тепловых параметров деталей в процессе лабораторных и стендовых испытаний двигателей;

3. Обосновать мероприятия по совершенствованию процессов смазки, и снижению напряженно-деформированного состояния, очистки основных элементов дизеля (масляный насос, клапаны, фильтры очистки масла и воздуха, подвод масла к шатунным подшипникам, условия монтажа вкладышей, подшипниковый узел и теплоизоляция турбокомпрессора);

4. Разработать способы контроля и профилактики систем смазки и очистки основных элементов дизеля в процессе эксплуатации (способы и нормативы диагностирования, ремонта, технологий восстановления);

5. Дать технико-экономическую оценку эффективности практических рекомендаций настоящего исследования.