техника транспорта обслуживание и ремонт

Легковые автомобили и автобусы направляются в капитальный ремонт при необходимости капитального ремонта кузова. Грузовые автомобили – при необходимости капитального ремонта рамы, кабины, а также не менее трех основных агрегатов автомобиля в любом их сочетании. К основным агрегатам относятся: двигатель, коробка передач, раздаточная коробка, ведущий мост (передний, задний, средний), передняя ось и рулевой механизм.

Одной из основных тенденций в области капитального ремонта является замена ремонта полнокомплектных грузовых автомобилей на агрегатный метод ремонта, при котором агрегаты, требующие капитального (в ряде случаев и текущего) ремонта, меняются на АТП на исправные. Для капитального ремонта регламентируются ресурс агрегата и автомобиля до первого и последующих капитальных ремонтов и продолжительность ремонта (в днях).

Автомобили ремонтируют индивидуальным или агрегатным методом.

При индивидуальном методе, снятые с автомобиля агрегаты после ремонта устанавливают на тот же автомобиль, при этом, время простоя автомобиля в ремонте увеличивается на период времени ремонта его агрегатов. Этот метод применяется при отсутствии оборотного фонда агрегатов, разнотипном составе парка, небольших размерах АТП и отдаленности его от ремонтной базы.

Сущность агрегатного ремонта – неисправные узлы, агрегаты, детали и приборы заменяют исправными, взятыми из оборотного фонда. Агрегаты заменяют в межсезонное время или в плановое время простоя автомобиля во втором техническом обслуживании (ТО-2). Для этого, в зоне текущего ремонта или ТО-2 организуют посты, оборудованные приспособлениями и механизмами для снятия и установки агрегатов и их транспортирование внутри АТП. Агрегаты, требующие капремонта, направляют на авторемонтные заводы, где их обменивают на отремонтированные. Текущий ремонт агрегата выполняют на АТП или авторемонтных мастерских.

При агрегатном ремонте сокращаются простои в ремонте, повышается техническая готовность парка, увеличивается срок службы агрегатов, т.к. их капитально ремонтируют только в случаях действительной необходимости, отдаляется потребность в капремонте.

Грузовые и специализированные автомобили могут иметь первую и вторую комплектности, легковые автомобили и двигатели – первую комплектность.

Автомобили первой комплектности – это полнокомплектные автомобили с кузовами, кабинами, платформами и со всеми составными частями, аппаратурой, приборами, арматурой и деталями, предусмотренными конструкцией конкретного автомобиля, включая запасное колесо.

Автомобили второй комплектности – это автомобили первой комплектности, но без платформы, металлического кузова, фургона, специального оборудования и деталей их крепления к шасси.

Двигатель первой комплектности – это двигатель в сборе, включая компрессор, вентилятор, насос гидроусилителей рулевого управления, сцепление, приборы системы питания, охлаждения, смазки, электрооборудования, выпуска газов (без глушителя и приемной трубы).

181

Различают конструктивные, производственные и эксплуатационные дефекты. Конструктивные и производственные дефекты возникают в результате ошибок, допущенных при конструировании, изготовлении и ремонте автомобиля. Эксплуатационные дефекты являются следствием естественного

изнашивания или неправильного технического обслуживания автомобиля. Естественное изнашивание происходит в результате трения и усталости

поверхностного слоя материала. Различают три группы изнашивания: механическое, молекулярно-механическое и коррозионно-механическое.

Механическое изнашивание.

Его подразделяют на абразивное, пластическое, деформирование, хрупкое разрушение, усталостное изнашивание.

Абразивное изнашивание возникает в результате режущего или царапающего действия твердых частиц (пыли, продуктов износа), попадающих между трущимися поверхностями. Примером такого изнашивания является изнашивание деталей цилиндропоршневой группы, сочленений рулевых тяг, шкворней.

Пластическая деформация происходит под действием значительных нагрузок на детали и сопровождается изменением их размеров без потери массы. Примером такого вида изнашивания является смещение антифрикционного слоя в подшипниках скольжения.

Хрупкое разрушение наблюдается на деталях, подверженных ударным нагрузкам. Например, на рабочих поверхностях головок клапанов и беговых дорожках подшипников качения происходит наклеп на поверхности, а затем отслаивание частиц металла.

Усталостное изнашивание возникает при трении качения и наблюдается на рабочих поверхностях подшипников качения и на зубьях шестерен. Повторнопеременные нагрузки и высокие удельные давления в контакте вызывают появление микротрещин, отслаивание частичек металла и образование впадин на рабочих поверхностях.

Молекулярно-механическое изнашивание происходит в результате молекулярного сцепления материалов, трущихся поверхностей сопряженных деталей. При относительном перемещении деталей неровности поверхностей пластически деформируются, возникают местные контакты (схватывания) на трущихся поверхностях и разрушения их с отделением частиц металла или налипанием их на поверхности трения. Такое изнашивание наблюдается в процессе приработки механизмов и обкатки автомобиля. Оно может привести к задиру и заеданию деталей (поршневых колец, гильз цилиндров, подшипников коленчатого вала).

Коррозионно-механическое изнашивание возникает при сочетании коррозии и механического изнашивания. Коррозией называется разрушение металлов, вызываемое электрохимическим или химическим воздействием внешней среды (кислорода, газов).

Электрохимическая коррозия возникает на стыках и на поверхности металлов из-за их неоднородности. Атмосферной электрохимической коррозии

182

подвержены днища кузовов, внутренние поверхности крыльев, неокрашенные металлические детали.

К газовой химической коррозии относится, например, окисление рабочих поверхностей выпускных клапанов и их седел с образованием раковин.

Коррозионно-механическое изнашивание проявляется в виде окисления и отслаивания поверхностных слоев металла. Оно наблюдается в деталях ЦПГ двигателя на которые воздействуют кислоты, содержащиеся в нефтепродуктах или образующиеся при работе двигателя.

Размер износа зависит от конструкции механизма и условий работы деталей, материала из которых изготовлены детали, их механической и термической обработки, наличия и качества смазочных материалов, качества сборки и регулировки механизмов, приборов и агрегатов, своевременности и качества выполнения ТО, условий эксплуатации, приемов вождения автомобилей и других причин.

С увеличением пробега автомобиля износ и зазор между сопряженными деталями увеличиваются. Нарастание износа в различных сопряжениях (поршеньгильза цилиндров, вкладыши-шейки коленчатого вала и др.) –неодинаково, т.к. неодинаковы износостойкость деталей и условия их работы.

8.2.4. Технологический процесс капитального ремонта автомобилей

Технологический процесс капитального ремонта предусматривает три основных этапа:

первый – разборочные, моечно-очистительные процессы, дефектоскопию деталей;

второй – процессы по восстановлению деталей и узлов; третий – сборочные процессы, включающие приработку агрегатов и

испытание автомобилей.

Особенности технологического процесса авторемонта по сравнению с производством следующие: процесс ремонта начинается с разборки автомобиля; процесс производства – с изготовления заготовок деталей. При ремонте обязательной операцией является дефектоскопия деталей, на заводе такой операции нет. При ремонте сборка происходит из деталей ранее работавших в узлах и агрегатах (восстановленные или оказавшиеся годными), но они отличаются от новых из которых собираются автомобили на заводе. Рассмотрим технологическую цепочку капитального ремонта.

Прием автомобиля в ремонт. Разборочные работы.

Мойка, обезжиривание деталей и удаление отложений. Удаление нагара.

Дефектоскопия деталей. Сортировка деталей.

Восстановление деталей ремонтными размерами.

Восстановление деталей постановкой дополнительных ремонтных деталей.

183

Прием автомобиля в ремонт.

Автомобили, сдаваемые в капитальный ремонт, должны передвигаться своим ходом. В ремонт автомобили принимаются в соответствии с существующими Едиными техническими условиями на сдачу в капитальный ремонт и выдачу из капитального ремонта автомобилей, агрегатов и узлов. В этих технических условиях указывается, что автомобиль должен быть комплектным, а детали должны иметь только естественный износ. Замена деталей перед отправкой автомобиля или агрегата в ремонт не допускается. При сдаче автомобиля в капремонт необходимо иметь наряд на ремонт, справу о техническом состоянии автомобиля, паспорт для автомобиля и двигателей ранее подвергавшихся капремонту, техпаспорт автомобиля. По результатам приема составляют приемосдаточный акт.

Разборочные работы.

Перед разборкой автомобиль моют горячей водой под давлением до 1,5…2,0 МПа. Это обеспечивает надлежащие условия последующих работ по демонтажу агрегатов и узлов. После этого выполняют очистительные операции. Так, разборку агрегатов производят после наружной очистки и обезжиривания с выпариванием острым паром емкостей для масла двигателя, коробки передач и т.д. Подразборка агрегатов производится на тупиковых постах, полная разборка производится как на тупиковых постах, так и на поточных линиях в зависимости от сложности агрегата. Количество повторно используемых деталей при восстановлении автомобилей и производительность рабочих на разборочных операциях в значительной степени определяется технологичностью конструкции автомобиля, т.е. его приспособленностью к разборочным операциям.

Мойка, обезжиривание деталей и удаление отложений.

На агрегатах и деталях могут быть следующие виды отложений: дорожная промасленная пыль и грязь, жировая пленка, накипь и нагар. Для обезжиривания деталей применяют различные растворы. После обезжиривания детали ополаскивают горячей водой, что предохраняет их от коррозии. Имеются в широком ассортименте синтетические поверхностные моющие средства, которые не вызывают коррозии черных и цветных металлов, не оказывают вредного воздействия на кожу и одежду, поэтому детали после их обезжиривания не нуждаются в ополаскивании. Процесс обезжиривания ведется при невысоких температурах. Для обезжиривания используют такие вещества как сульфонол, керосин и бензин с последующей промывкой жидким маслом (веретенным).

Для мойки и обезжиривания деталей применяют различные моечные установки и машины. Последние бывают однокамерными, в которых мойка производится только раствором, и многокамерными, в которых детали обмывают раствором, ополаскивают горячей водой, а иногда обдувают воздухом.

184

Удаление нагара.

Нагар откладывается на ряде деталей двигателя: на стенках камер сгорания, на тарелках клапанов, во впускном и выпускном трубопроводе и др. Нагар образуется вследствие неполного сгорания топлива и масла.

Для удаления нагара применяют щелочные растворы. Детали, имеющие нагар, погружают в ванну с температурой раствора 80 – 90 С на 40 – 60 мин. Часто для очистки деталей от нагара применяют косточковую крошку. Установка, используемая для этой цели, по принципу действия аналогична пескоструйной. Широко также используется ультразвуковая мойка, в результате которой детали как обезжириваются, так и очищаются от нагара. Под влиянием ультразвуковых колебаний в жидкости возникают кавитационные пузырьки, разрушение которых сопровождается мощными гидравлическими ударами. В результате этого молекулярные силы сцепления жировых загрязнений с металлом обрабатываемой детали ослабевают и они отрываются от ее поверхности. Жировые загрязнения превращаются в эмульсию, уносимую моющим раствором.

Удаление накипи.

В состав накипи могут входить карбонат кальция (СаСО3) и магния (МgCO2), гипс (СаSO4) и силикаты с большим содержанием окиси кремния (SiO2). Количество отлагающейся накипи зависит от жесткости применяемой воды, пробега автомобиля, режима работы двигателя, а также от того, как часто добавляют или заменяют воду. Присутствующие в воде растворенные бикарбонаты кальция и магния при их нагревании превращаются в нерастворимые карбонаты, которые вместе с другими минеральными солями и ржавчиной от коррозии деталей системы охлаждения образует плотный слой накипи, обладающей низкой теплопроводностью. Наблюдается перегрев стенок цилиндра и ухудшается рабочий процесс.

Отложение накипи и образование шлама способствует более интенсивной коррозии металла деталей охлаждения. Для удаления накипи применяют щелочные или кислотные растворы. Для стальных и чугунных деталей применяют растворы соляной кислоты с концентрацией 5…10%, ингибированные техническим уротропином (3…4 г/л) с температурой 60 С.

Для снятия накипи с деталей из алюминиевых сплавов применяют 6- процентный раствор молочной кислоты с температурой 30 – 40 С. Для предохранения деталей от коррозии их промывают в растворе хромпика концентрации 0,5 – 1,0%.

Дефектоскопия деталей.

Дефектоскопия – методика и способы обнаружения дефектов деталей без нарушения их целостности. Дефекты деталей классифицируют в зависимости от причин их появления последующим их признакам: дефекты, вызванные недостатком конструкции детали; дефекты, связанные с нарушением технологии изготовления; дефекты, появляющиеся вследствие недостатков технологического

185

процесса изготовления детали; дефекты в результате естественного изнашивания; дефекты, возникающие из-за нарушений инструкции по эксплуатации автомобиля; дефекты аварийного характера.

Недостатком конструкции могут быть: выбор материала, несоответствующего условиям работы детали, назначение размеров не соответствующих нагрузочным режимам, неправильный выбор сопряжений, термообработки, покрытий, смазки и т.д.

Нарушениями технологии изготовления деталей могут быть: неправильная замена материала, отклонение от предусмотренных посадок сопрягаемых мест, нарушение термообработка и т.д.

Недостатком технологии изготовления является операция старения с целью снятия внутренних напряжений при отливке или штамповки, отсутствие операции старения корпусных деталей и т.д.

Естественный износ сопрягаемых мест деталей является изменение первоначальных размеров сопрягаемых поверхностей. Примерами нарушений инструкции по эксплуатации автомобилей является работа с недопустимыми перегрузками, когда действуют нагрузки, превосходящие расчетные.

Дефекты аварийного характера появляются из-за внутренних пороков или усталости материала детали. Дефектоскопию деталей производят согласно Техническим условиям, разрабатываемым для всех без исключения деталей. ТУ на дефектоскопию содержат эскиз детали с указанием номера, материала и термообработки. В них также указывают перечень дефектов при наличии которых деталь выбраковывают.

В зависимости от конструкции и назначения деталей дефектовка может быть произведена путем внешнего осмотра, испытания на специальных установках, замера геометрических размеров при помощи мерительных инструментов и приборов.

Дефектоскопия внешним осмотром.

Все без исключения детали поступившие на дефектоскопию подвергаются внешнему осмотру при котором определяются трещины, изломы, раковины, вмятины, срыв граней, резьбы и др. Ответственные и сложные детали помимо осмотра проверяют на специальных установках. Так, блоки и головки цилиндров проверяют на герметичность путем опрессовки на гидравлической установке.

Радиаторы и топливные баки проверяют на герметичность,		погружая их в
воду и нагнетая внутрь воздух под избыточным давлением до		0,5 кг/см2. По
появлению пузырьков обнаруживаются дефекты	герметичности		радиатора.
Скрытные трещины могут быть обнаружены	различными		средствами:

рентгеновскими	установками,		магнитными	или	ультразвуковыми
дефектоскопами,	применением		флуоресцирующей	жидкости и		источника
ультрафиолетового	света.	В	авторемонтном	производстве		получил
			186

распространение способ магнитной дефектоскопии, как простой, точный и не требующий сложного оборудования.

Если через деталь проникает магнитный поток, то при наличии трещин, раковин, нарушающих магнитную проницаемость металла, направление магнитного потока будет искажаться, причем форма и направление искажения соответствует форме и размерам дефекта (можно с помощью магнитного порошка).

Помимо стационарных, имеются передвижные и переносные дефектоскопы.

Дефектоскопия проверкой геометрических размеров.

Коробление плоскостей проверяют на контрольных плитах при помощи щупов. Изгибы и скручивания стержней балок и валов проверяют шаблонами мерительными инструментами на приспособлениях.

Схема для проверки шатуна на изгиб следующая: чугунная станина, каретка, в верхнюю головку шатуна вставляют палец, в нижнюю – центратор. Устанавливают шатун в приборе так, чтобы он лежал на наклонных призмах зажимов, а оправка центратора – на призмах каретки. Подводя призмы каретки до соприкосновения с оправкой центратора, определяют наличие изгиба и скручивания посредством щупов.

Для контроля размеров и относительного расположения изнашивающихся поверхностей деталей применяют скобы, пробки, шаблоны, штихмасы, штангенциркули, микрометры, индикаторы и др.

В Технических условиях (ТУ) на дефектоскопию приводятся номинальные, предельные и допустимые размеры детали, зазоры и натяги в сопряжениях. По результатам специально поставленных исследований и обобщения опыта эксплуатации, которые обосновывают величины предельных и допустимых износов, выявляют причины повреждений и исследуют рациональные способы восстановления деталей.

Предельным называется такой износ детали, до достижения которого сопряжение, узел, агрегат работают нормально.

Допустимым называется такой износ детали, при котором она без восстановления может прослужить до следующего капитального ремонта автомобиля. Необходимо, чтобы величина этого износа не влияла на показатели работы автомобиля, который должен без повреждений проработать в течение межремонтного цикла. Интенсивность износа трущихся поверхностей деталей не одинакова во времени работы автомобиля. На рис. 46 приведены кривые, характеризующие износ двух сопряженных поверхностей, работающих в условиях трения скольжения.

187

Зазор между	с	Деталь 1		3
деталями,			2
	е
мм
		1
	a
	0			L3
	b	L1	L2		Пробег
					автомобиля, км
	f	11
	d		21
				31
		Деталь 2

Рис. 46. Износ деталей автомобиля в процессе эксплуатации

Здесь ab – номинальный зазор в сопряжении, предусмотренный рабочими чертежами деталей. В первый период эксплуатации автомобиля в течение пробега L1 происходит интенсивный износ деталей вследствие приработки трущихся поверхностей (точки 1 и 11).

После того, как сопряженные поверхности приработались, интенсивность износа уменьшается и наступает период работы, в течение которого зазор в сопряжении увеличивается постепенно вследствие нормального износа трущихся поверхностей.

После пробега L3 зазор между деталями становится настолько большим (точки 3 и 31), что появляются дополнительные динамические нагрузки на детали, приводящие в свою очередь, к прогрессирующему возрастанию износа и дальнейшему увеличению зазора между деталями. Зазор cd является предельным, при котором работа сопряжения становится опасной, так как может наступить разрушение детали и отказ автомобиля в работе.

Износы деталей, соответствующие предельному зазору и равные отрезкам ac для детали №1 и bd для детали №2, является предельными износами.

Техническими условиями на дефектоскопию деталей предусматриваются допустимые износы ае и bf (точки 2 и 21), при наличии которых детали признаются годными для дальнейшей эксплуатации в течение следующего межремонтного цикла автомобиля. Последний должен быть меньшим или равным пробегу, равному разности L3- L2 . Следовательно, при определении допустимого износа должны быть известны: межремонтный цикл автомобиля, величина предельного износа и соответствующий этому износу пробег L3, т.е. интенсивность износа.

Сортировка деталей.

188

В результате дефектоскопии все детали сортируют на три группы: годные, требующие ремонта и непригодные. Каждую группу маркируют краской определенного цвета. Годные детали направляют на комплектацию агрегатов, требующих ремонта, в соответствующие цехи для ремонта, а негодные детали – в утиль.

На все детали, прошедшие контроль, составляют дефектовочную ведомость, в которой указывают общее количество одноименных деталей, а также количество годных, требующих ремонта и негодных деталей.

Коэффициент сменности определяют по формуле ήсм =

	ремонта ήp=	n	р	,
		n

n	n
n

, а коэффициент

где n – общее количество продефектованных деталей одного наименования;

nn- количество негодных деталей (из общего количества продефектованных деталей);

np - количество деталей, требующих ремонта (из общего количества продефектованных деталей).

Анализ дефектовочных ведомостей и получаемых из них коэффициентов сменности и ремонта, а также наблюдение за износом отдельных деталей, изучение характера и причин появления дефектов имеют большое значение для конструкторов автомобилей.

На основании изучения износов деталей какого-либо агрегата можно построить кривые износов для ряда деталей на одном и том же графике (рис. 46), из которого видно насколько удачно сконструирован агрегат в отношении срока службы его отдельных деталей.

Требованием эксплуатации к конструкции агрегата является примерно равная износостойкость его деталей. Желательно, чтобы кривые протекания износов всех деталей главного агрегата укладывались в возможно более узкую зону диаграммы (она заштрихована).

В этом случае после истечения ремонтного цикла все детали данного агрегата будут нуждаться в ремонте одновременно, в период же межремонтного пробега агрегат будет работать надежно.

Детали, подлежащие восстановлению, направляют в соответствующие производственные цехи. В зависимости от сложности детали и характера ее дефекта стоимость восстановления находится в пределах 3…30% стоимости новой детали. При этом, чем сложнее и дороже деталь, тем ниже относительная стоимость ее восстановления. Следовательно, восстановление деталей экономически оправдано.

189

	предельный износ
износ,		2	3
	1
мм
			4
			5
			пробег агрегата, км

Рис. 47. Примерная диаграмма интенсивности износа различных деталей одного и того же агрегата

Дефекты деталей делятся на три основные группы:

-естественные износы, при которых происходят изменения геометрической формы и размеров сопрягаемых поверхностей деталей;

-механические повреждения (деформации, трещины, обломы, выкрашивания, надиры, пробоины);

-повреждения антикоррозионных покрытий и коррозия металла деталей.

Основным назначением восстановления каждой детали является восстановление ее механической прочности, посадок в сопрягаемых поверхностях, износостойкости и антикоррозионной стойкости в целях обеспечения надежной работы в течение всего межремонтного срока службы автомобиля.

Восстановление посадок сопрягаемых поверхностей деталей в авторемонтном производстве осуществляется как путем полного восстановления первоначальных размеров изношенных мест детали наращиванием на эти детали металла или пластмассы, так и путем получения механической обработкой заданных ремонтных размеров для каждой из сопрягаемых поверхностей. На рис. 51 приведена классификация способов восстановления деталей, применяемых в современном авторемонтном производстве.

190