Контроль іспиту на надійність.

Іспити і контроль надійності.

Види іспитів.

До типових стендових іспитів автомобілів, регламентованим Державним стандартом, відносяться приймальні, контрольні і на безвідмовність. Існують, також іспиту на, сохраняємість, ремонтопридатність і довговічність. Усі ці види іспитів і являють собою іспиту на надійність.

Іспиту на сохраняємість передбачають оцінку різних способів консервації двигуна в умовах і протягом, часу, передбачених технічною документацією. Сохраняємість двигунів, їхнього вузлів і деталей прискореними стендовими і полігонними іспитами не виявляється, тому що довжина цих іспитів істотно менше термінів тривалого збереження двигунів. У подібних випадках звертаються до спеціальних прискорених іспитів у камерах штучного клімату з застосуванням необхідних хімічних речовин.

Іспиту на ремонтопридатність призначені для встановлення показників цієї властивості надійності і виконуються по розділах технічного обслуговування, поточних ремонтів і капітального ремонту. При таких іспитах, проведених шляхом імітації і спостережень, визначаються трудомісткість, тривалість і вартість усунення відмовлень двигуна. У ході іспитів перевіряється, наприклад, чи достатні намічені операції для забезпечення працездатності елементів двигуна, чи правильно обрана періодичність технічного обслуговування і т.д.

Іспиту на довговічність підрозділяються на безмоторні стендові іспити вузлів і деталей, лабораторно-стендові іспити двигунів, полігонні, дорожньо-лабораторні й експлуатаційні. Переваги двох перших видів перед іншими полягають у меншому розсіюванні зносів, у можливості відтворення будь-яких режимів роботи двигунів, у високої порівняності результатів іспитів і, нарешті, в оперативності оцінки ефективності заходів, розроблювальних у напрямку підвищення довговічності двигунів.

Для проведення іспиті автомобілів на надійність для можливості наступної оцінки величини і характеру зносів і виявлення причин відмовлень виробляються виміри деталей (мікрометрування) чи визначення їхньої ваги. Для цільових іспитів на зносостійкість виконується мікро- і макропрофілєграфування поверхонь, використовується нарізування лунок і ряд інших методів.

Усім видам іспиті двигунів і в тому числі іспитам на надійність передує їхня підготовка до сприйняття робочих навантажень. Така підготовка зводиться до здійснення приробляння їхніх вузлів і детальний двигуна. Початкове приробляння в умовах виробництва є заключною технологічною операцією, чи виготовлення ремонту автомобільних двигунів і виконується шляхом стендового обкатування. Призначення її зводиться до деякого загладжування мікронерівностей поверхонь тертя, промиванню двигуна від абразивних часток, що залишилися, і первісних продуктів зносу, до перевірки герметичності ущільнень і відповідності іншим вимогам технічних умов.

Другим етапом підготовки двигуна до сприйняття робочих навантажень є завершальне приробляння його деталей і сполученні в початковий період експлуатації автомобіля. У процесі завершальної приробляння знижуються хвилястість і макронерівності поверхонь і стабілізуються зазори в сполучених деталях. При перевантаженні двигуна на етапі завершальної приробляння можливе виникнення задирів і передчасного зносу поверхонь тертя деталей.

Плани іспитів.

1.1 Спостереження в умовах експлуатації являють собою' процес, що забезпечує одержання достовірної інформації про надійність об'єктів, що спостерігаються.

1.2 Ціль планування спостережень полягає у визначенні необхідного обсягу спостережень для одержання оцінок показників надійності з заданою точністю і вірогідністю.

1.3 Планування спостережень передбачає вибір об'єктів і планів спостережень, умов експлуатації, і режимів роботи виробів.

 

Термін	Визначення
1. План іспитів [ NUT ]* План [ NUT ]	План іспитів, відповідно до якого одночасно випробують N об'єктів, що відмовили під час іспитів об'єкти не відновлюють і не заміняють, іспиту припиняють після закінчення часу, чи іспитів наробітку Т для кожного об'єкта, що невідмовив.
2. План іспитів [ NUr ] План [ NUr ]	План іспитів, відповідно до якого випробують одночасно N об'єктів, що відмовили під час іспитів об'єкти не відновлюють і не заміняють, іспиту припиняють, коли число об'єктів, що відмовили, досягло r. Примітка. При r=N маємо план [ NUT ].
3. План іспитів [ NU(r,T) ] План [ NU(r,T) ]	План іспитів, відповідно до якого одночасно випробують N об'єктів, що відмовили під час іспитів об'єкти не відновлюють і не заміняють, іспиту припиняють, коли число об'єктів, що відмовили, досягло r чи при витіканні часу чи іспиті наробітку Т кожного об'єкта, що невідмовив, у залежності від того, яке з цих умов виконано раніше
4. План іспитів [ NRT ] План [ NRT ]	План іспитів, відповідно до якого одночасно починають іспиту N об'єктів, що відмовили під час іспитів об'єкти заміняють новими, іспиту припиняють при витіканні часу чи іспитів наробітку Т для кожної з N позицій. Примітка. Кожний з N об'єктів займає визначену позицію (стенд, іспитову площадку і т.д.), стосовно до якої надалі обчислюється тривалість іспитів Т незалежно від замін об'єктів, що відмовили на даній позиції
5. План іспитів [ NMS ] План [ NMS ]	План іспитів, відповідно до якого одночасно випробують N об'єктів, після кожного відмовлення об'єкт відновлюють, кожен об'єкт випробують до витікання часу чи іспитів наробітку Т
6. План іспиті [ NUS ] План [ NUS ]	План іспитів, відповідно до якого чи послідовно одночасно випробують N об'єктів; об'єкти, що відмовили в час іспитів, не відновлюють і не заміняють; за сумарним часом чи іспитів наробітку і числу відмовлень і будь-який момент приймають рішення про приймання, бракування чи продовження іспитів. Іспиту припиняють рішенням про чи приймання бракуванні.
7. План іспитів [ NRS ] План [ NRS ]	План іспитів, відповідно до якого чи послідовно одночасно випробують N об'єктів, що відмовили під час іспитів об'єкти заміняють новими; за сумарним часом чи іспитів наробітку і числу відмовлень у будь-який момент приймають рішення про приймання, бракування чи продовження іспитів; іспиту припиняють рішенням про чи приймання бракуванні.
8. План іспитів [ NMS ] План [ NMS ]	План іспитів, відповідно до якого чи послідовно одночасно випробують N об'єктів; після кожного відмовлення об'єкт відновлюють; за сумарним часом чи іспитів наробітку і числу відмовлень у будь-який момент приймають рішення про приймання, бракування чи продовження іспитів; іспиту припиняють рішенням про чи приймання бракуванні.

 

*Букви U, R, M у позначеннях планів іспитів указують ступінь і характер відновлення об'єктів:

U – невідновлювані і незамінні при іспитах у випадку відмовлення;

R – відновлювані, але замінні при іспитах у випадку відмовлення;

М – відновлювані при іспитах у випадку відмовлення;

N – обсяг вибірки;

Т – час чи іспиті наробіток;

r – число чи відмовлень об'єктів, що відмовили;

Т_Σ – сумарний час чи іспитів сумарний наробіток;

S – ухвалення рішення при послідовних іспитах.

 

Контроль іспиту на надійність.

По результатах контрольних іспитів показники надійності не визначаються, а встановлюється лише, що вони не нижче деякого значення.

Застосовують дорожні і стендові іспити автомобілів і їхніх вузлів. Дорожні поділяються на експлуатаційні, полігонні і спеціальні і проводяться на машині в цілому. Стендові проводяться на агрегатах і деталях і призначені для оцінки статичної міцності й опору утоми деталей, а також зносостійкості сполученні.

Експлуатаційні іспити, проведені в експериментально-виробничих автогосподарствах, дають найбільше об'єктивну інформацію про надійність автомобіля, але вони характерні великою тривалістю. Тому в даний час оцінку довговічності машини одержують головним чином за допомогою іспитів, тривалість яких істотно скорочена в порівнянні з експлуатаційними іспитами через жорсткість режимів навантаження вузлів.

Полігонні іспити проводять на полігоні. До складу споруджень полігона входять кільцева швидкісна бетонна дорога, пряма дорога для динамометричних іспитів, кільцева ґрунтова дорога, дорога з бруковим покриттям, спеціальні іспитові дороги. До останнього відносяться дорога зі змінними нерівностями для іспиту підвіски і несущих систем (рами кузова) на опір утоми; дорога з вибитим бруковим покриттям, з великими і дрібними нерівностями заданого профілю для іспиті автомобіля на плавність ходу; дорога з короткими хвилями типу «пральна дошка» для іспиту підвіски і рульового керування.

Іспиту автомобіля на безвідмовність і довговічність при пробігу 250 тис. км. проводяться прискорено протягом часу, деяким перевищуючої півроку замість 7...8 років при експлуатаційних спостереженнях.

Варто мати на увазі, що стендові й інші лабораторні іспити є лише моделюванням дійсної роботи двигуна. Вони зручні тим, що дозволяють прискорити проведення досліджень і створити умови для виявлення яких-небудь окремих явищ, що цікавлять випробувача: теплових, міцністних, зносних і т.п. Однак в остаточному підсумку комплексна перевірка двигуна в умовах звичайної експлуатації дає найбільш достовірні результати. Така перевірка проводиться шляхом організації підконтрольної експлуатації. З цією метою в різних, кліматичних зонах країни вибираються опорні автотранспортні підприємства (АТП), що мають достатню кількість автомобілів даної моделі.

 

Прискорені іспити.

 

Складність сучасних машин і механізмів обумовлює дуже високі вимоги до їхньої надійності. Відомо, що чим складніше машина, чим з більшого числа комплектуючих виробів вона складається, тим сутужніше забезпечити її надійність. Міри, якими розташовує при цьому конструктор, бувають недостатніми через обставини, що випливають з умов експлуатації машин, і тоді єдиним виходом з положення представляється застосування високонадійних елементів. В умовах серійного виробництва, коли різноманіття факторів, що впливають на надійність виробів, що випускаються, не піддається достатньому контролю, гарантію високої надійності можуть дати тільки безпосередні іспити продукції.

Сучасні машини і механізми, а також їхні окремі вузли й агрегати характеризуються значною жорсткістю вимог у частині їхньої надійності. Як правило, міжремонтні терміни служби більшості виробів досягають (6–9)·10³ ч, унаслідок чого проведення звичайних іспитів є недоцільним. Тому в даний час широко застосовуються методи прискорених іспитів на надійність.

Широке поширення одержали прискорені іспити на абразивно-механічне зношування з застосуванням абразивного пилу. Для імітації цього виду зношування подача пилу в циліндри здійснюється безупинно за допомогою встановлюваних на впуску ежекційних пилодозаторів, а запилення картерної олії виробляється періодично. Інтенсифікація абразивного зносу здійснюється роботою двигунів без повітряочисника і без фільтрації олії, що, як показали дослідження, не змінює характеру розподілу зносу.

Аналізом результатів іспитів установлена відповідність абразивного зносу гільз циліндрів у період іспитів зі зносом при пробігу автомобілів в умовах середньої смуги в зимовий і літній час: ГАЗ-52-04 у середньому 55–65 тис. км., автомобілів «Волга» 110–120 тис. км і ГАЗ-53 порядку 70–80 тис. км.

В даний час за методикою прискорених стендових іспитів автомобільних двигунів на абразивне зношування випущені керівні технічні матеріали. Методика прискорених іспитів на молекулярно-механічне зношування створювалася виходячи з того, що в реальних умовах роботи двигунів зі збільшенням швидкості ковзання при підвищених навантаженнях зростає імовірність виникнення схоплювання і задирів поверхонь деталей. В особливого ступеня це відноситься до робочих поверхонь гільз циліндрів, поршневих кілець і спідниць поршнів, що зв'язано з погіршенням при цих умовах тепловіддачі, зі збільшенням прориву газів через поршневі кільця і зі змиванням паливною емульсією масляної плівки.

Для штучного відтворення схоплювання поверхонь двигуни випробуються на підвищених швидкісних режимах при максимальному навантаженні, з не цілком приробленими деталями й в умовах деякого їхнього перегріву (наприклад, недостатня інтенсивність обдува двигунів повітряного охолодження при іспитах).

Методика прискорених іспитів на корозійно-механічне зношування призначена для оцінки корозійної стійкості деталей, багато в чому залежній від теплового режиму їхньої роботи. Методика прискорених іспитів тому повинна імітувати експлуатаційні умови, що сприяють несприятливим для роботи двигуна тепловим режимам.

У швидкохідному двигуні «крапка роси» виникає при температурі стінок циліндрів, рівної 90°С. При більш низьких температурах відбувається конденсація водяних пар на стінці гільзи циліндра, що із продуктами згоряння утворять різні кислоти. У більшості випадків деталі циліндропоршневої групи при роботі двигуна з низькою температурою охолодної води зношуються в 2–3 рази швидше, ніж при роботі при нормальному тепловому режимі.

В даний час методика прискорених іспитів деталей карбюраторних двигунів на зношування узаконена керівними технічними матеріалами.

Особливе значення в комплексі різних видів стендових іспитів займають прискорені іспити на наробіток до граничного стану. Це зв'язано з тим, що близько 40–60% всіх автомобільних двигунів надходить на авторемонтні підприємства для капітального чи ремонту передчасно, чи з таким запізненням, коли доброякісний їхній ремонт практично вже неможливий. Викладене визначається відсутністю дотепер об'єктивних методів і засобів оцінки граничного технічного стану двигунів.

Задачею таких іспитів є встановлення кількісних показників, що характеризують граничний стан двигуна, тобто оцінку його довговічності.

В основу цієї методики покладене застосування прискорених іспитів двигунів на абразивне зношування до настання граничного зношування, тобто до досягнення граничних величин зносів деталей і граничних значень оціночних показників: чаду олії, прориву газів у картер, зниження потужності, падіння тиску олії в магістралі, зміни складу газів, що відробили.

По отриманим даним по зносах деталей і величинам оцінних параметрів будуються криві динаміки зношування деталей і зовнішніх показників технічного стану двигунів.

Усі перераховані види прискорених стендових іспитів знаходять застосування не тільки для нових, але також і для капітально відремонтованих двигунів. Останні, однак, мають потребу в більш ретельній підготовці до сприйняття експлуатаційних навантажень, тому що ремонтні підприємства поки ще не забезпечують тієї технологічної культури у виготовленні і зборці деталей, що досягнута в умовах крупносерійного і масового виробництва нових двигунів.

Прискорення полігонних і дорожньо-лабораторних іспитів звичайно досягається тими ж шляхами, що і при стендових іспитах, однак результати дорожніх іспитів дають більше розсіювання зносів і інших показників, вимагають більшої витрати часу, чим прискорені стендові іспити.