Содержание к диссертации
Стр.
ВВЕДЕНИЕ 6
ГЛАВА I. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ
ИССЛЕДОВАНИЯ &
Особенности эксплуатации и обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев &
Значение корректирования периодичности технического обслуживания ^
Методы определения и корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей... W
Выводы. Цели и задачи исследования #г
ГЛАВА 2. МЕТРОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТОДИКИ КОРРЕКТИРОВАНИЯ
ПЕРИОДИЧНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
АВТОМОБИЛЕЙ ИЦВДБИДУАЛЫШХ ВЛАДЕЛЬЦЕВ *6
Методика исследований 5
Выбор агрегатов и систем для корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев 25"
Оценка необходимой точности измерения диагностических параметров ^
Определение информативности диагностических параметров ^2
Определение достоверности диагностической информации и оценка вероятностных ошибок диагностирования ^
Стр.
ГЛАВА 3. ЭКСПЕШМЕНТАЯЬБЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ . 6%
Методика исследований &>
Система информационного обеспечения экспериментальных исследований &
Обработка экспериментальных данных 49
Разработка технологического процесса контроля технического состояния M2I40 комплектом K-5I6 для диагностики легковых автомобилей *&
ПАВА 4. МЕТОДИКА КОРРЕКТИРОВАНИЕ ПЕРИОДИЧНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ АВТОМОБИЛЕЙ ИНДИВИДУАЛЬНЫХ ВЛАДЕЛЬЦЕВ В ЗАВИСИМОСТИ
ОТ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ Определение интервала корректирования периодичности технического обслуживания &? Анализ результатов экспериментальных исследований и выбор диагностических параметров для корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев &9 Построение регрессионной модели, характеризующей техническое состояние автомобиля 9 Разработка методики корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев 5& Оценка экономического эффекта корректирования периодичности технического обслуживания -Ш Стр. СШСОК ЖТКРАТУШ Ш ПРИЛОЖЕНИЯ Ml Введение к работе В течение целого ряда лет в работах, посвященных технической эксплуатации автомобилей, все чаще и чаще поднимается вопрос об определении и корректировании периодичности ТО автомобилей по их техническому состоянию, а не по наработке. Решение этой проблемы позволило бы воплотить в жизнь идею технического обслуживания автомобилей, применительно к каждому конкретному автомобилю в зависимости от его технического состояния, определяемого по результатам диагностирования. Поэтому особое внимание необходимо обратить на совершенствование методов обеспечения работоспособности автомобиля на основе изучения закономерностей изменения его технического состояния. В этом неоценимую услугу может оказать правильное и хорошо обоснованное использование СТД, основанное на методике, которая позволила бы учесть техническое состояние каждого конкретного автомобиля, спрогнозировать его изменение, а также скорректировать сроки технического обслуживания. Существенные отличия в проведении ТО автомобилей индивидуальных владельцев, о которых будем подробно рассказано в соответствующей главе, постоянное увеличение парка этих автомобилей, большая его изношенность, продолжительные сроки эксплуатации, слабая проработка вопроса корректирования периодичности ТО автомобилей индивидуальных владельцев в научно--исследовательских работах определяют необходимость дальнейшего развития исследований в области контроля технического состояния и корректирования сроков ТО автомобилей индивидуальных владельцев. * Целью настоящей работы является корректирование периодичности технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев на основе контроля их технического состояния. Для достижения поставленной цели в работе были определены и решены следующие задачи: разработаны математические модели изменения значений основных диагностических параметров в процессе эксплуатации; определена информативность и достоверность диагностических параметров, применяемых для определения технического состояния автомобиля ; определены предельно-допустимые значения диагностических параметров, измеряемых комплектом К-5Г6 ; разработана регрессионная модель взаимосвязи диагностических параметров, характеризующих техническое состояние автомобиля с его пробегом; разработана методика контроля технического состояния и корректирования периодичности ТО отдельных автомобилей ; проведена экспериментальная проверка разработанной методики, оценка практической значимости и экономического эф* фекта. Научная новизна работы заключается: в разработке методики контроля технического состояния и корректирования сроков технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев; в построении математических моделей изменения значений основных диагностических параметров в процессе эксплуатации ; в применении коэффициента интенсивности использования автомобиля при корректировании периодичности ТО автомобилей индивидуальных владельцев ; & - в проведении теоретических и экспериментальных исследо Практическая ценность работы проявляется в том, что: - разработанная методика контроля технического состояния Основные положения работы и практические рекомендации докладывались и обсуждались на 16, 17 и 18 областных научно-технических конференциях НИИ и НовГУ (1992, 1993, 1994 гг. г.Новгород), Всесоюзном научно-техническом семинаре "Диагностика, повышение эффективности, экономичности и долговечности двигателей" (г.Пушкин). По теме диссертации опубликовано 7 работ, из них 2 отчета ВИР. Основным положением, выносимым на защиту, является: - методика контроля технического состояния и корректиро ГЛІША І. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЙ ВОПРОСА. ЦЕПЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ І.І. Особенности эксплуатации и обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев Решение проблемы технического обслуживания автомобилей, принадлежащих индивидуальным владельцам, существенно отличается от ТО и ТР автомобилей общего пользования и ведомственного /l23/ , так как автомобиль, будь то грузовой или легковой, находится у владельца, у которого либо нет, либо имеются в ограниченной степени материальные средства и трудовые навыки для обслуживания и ремонта своего автомобиля. Стоит оговориться, что все вышесказанное в большей мере относится к гражданам, эксплуатирующим легковые автомобили, что же касается грузовых, то их зачастую приобретают люди уже имеющие достаточный опыт в обращении с автомобилем. Единственное, что может вызвать у них трудности, так это определение наиболее оптимальной периодичности ТО автомобиля, которая в наибольшей мере соответствует его техническому состоянию. И хотя предлагаемая в этой работе методика корректирования периодичности ТО рассчитана на легковые автомобили, основные принципы ее применимы и для грузовых автомобилей как индивидуальных владельцев, так и автомобилей общественного пользования. Можно, кроме уже перечисленных, назвать еще ряд отличий в условиях ТО и эксплуатации автомобилей, принадлежащих частным лицам,от государственных, а именно, для государственного автомобильного транспорта, в отличие от индивидуального, картина эксплуатации характеризуется единством, т.е. автомобильный парк и производственно-техническая база представляют собой единое автотранспортное предприятие, которое к тому же располагает квалифицированными кадрами водителей [123]. Квалификация водителей-профессионалов зачастую оказывается просто намного выше квалификации водителя-частника, что в значительной мере может также объяснить повышенные износы автомобилей индивидуальных владельцев, многие из которых руководствуются в эксплуатации автомобиля принципом "ездить пока не сломается". В обобщенном виде все основные отличия сведены в табл.1.1. Поэтому особое внимание необходимо обратить на совершенствование методов обеспечения работоспособности автомобиля индивидуального владельца, на основе изучения закономерностей изменения его технического состояния. В этом неоценимую услугу может оказать правильное использование СТД, основанное на методике, которая позволила бы учесть техническое состояние каждого конкретного автомобиля, спрогнозировать его изменение, а также скорректировать периодичность технического обслуживания. Таблица I.I Сравнительный анализ условий эксплуатации и обслуживания автомобилей общего и индивидуального пользования Легковые автомобили Легковые автомобили индивидуального пользования общего пользования Сходства Объект эксплуатации и обслуживания - легковой автомобиль. Система обслуживания - планово-предупредительная, предусматри- вакщая периодическое обслуживание автомобилей. I I. Сходство частичное, так как для автомобилей индивидуального пользования обязательность планово-предупредительного обслуживания (по талонам сервисных книжек) распространяется только на период заводских гарантий. Продолжение табл.1 Л I 2 Различия и эксплуатации Большинство автомобилей хранится в утепленных гаражах или крытых стоянках. С странность гарантируется. Автомобили эксплуатируются круглый год в среднем равномерно интенсивно. Условия и режимы эксплуатации определяются специалистами -эксплуатационниками. I. Условия хранения и Большая часть парка не имеет утепленных стоянок. Хранение часто бесконтрольно. Интенсивность эксплуатации имеет сезонный характер со спадом в зимнее время. Условия эксплуатации (климатические и дорожные) разнообразны и ее режимы часто не могут быть скорректированы из-за некомпетентности владельцев в этих вопросах. 2. Система обслуживания ТО и ТР в большинстве случаев осуществляется на СТОА на основе заявки владельца. Допускается самообслуживание. СТОА не имеет определенной сферы обслуживания и закрепленной клиентуры. Планово-предупредительная система обслуживания рекомендует и частично регламентирует владельцам периодичность ТО, но не предусматривает их ответственность за несоблюдение этих указаний. ТО и ТР осуществляется силами АТП или на договорных началах на БЦТО в установленном порядке о За автообслуживающим подразделением АТП закреплено строго определенное количество конкретных автомобилей. Планово-предупредительная система носит предупредительный характер и предусматривает ответственность АТП за своевременность выполнения ТО. Проведение ТО планируется и строго выполняется. Вышеперечисленные отличия в проведении ТО и эксплуатации автомобилей индивидуальных владельцев, постоянное увеличение парка, большая его изношенность, продолжительные сроки эксплуатации, слабая проработка вопроса корректирования периодичности ТО в научно-исследовательских работах определяют необходимость дальнейшего развития исследований в области контроля технического состояния и корректирования периодичности ТО автомобилей индивидуальных владельцев. 1.2. Значение корректирования периодичности технического обслуживания За весь период эксплуатации автомобиля ("жизненный цикл") затраты на техническое обслуживание и ремонт превосходят первоначальную стоимость автомобиля в среднем в 4 раза j_68j . Поэтому все более актуальной становится проблема снижения затрат на содержание автомобиля. Особую роль при этом играет правильный выбор периодичности технического обслуживания. Так по данным некоторых авторов средняя периодичность ТР меняется в 2,5 раза /40/ в зависимости от периодичности и качества проведения работ по ТО. Исследования, проведенные в БИИАТ /57/, показали, что одним из важнейших факторов, оказывающих влияние на формирование затрат на техническое содержание автомобиля, кроме условий эксплуатации, квалификации обслуживающего персонала, является фактор "система и организация технического обслуживания и ремонта", который включает в себя ряд как бы подфакторов: степень выполнения рекомендаций системы ; обоснованность и эффективность системы ТО и ТР ; уровень организации и управления ТО и ТР, обеспечение технологической документацией и т.д. Из анализа этих исследований видно, что выбор рациональных сроков ТО имеет очень важное значение в формировании затрат на содержание автомобиля. Вместе с тем необходимо также отметить, что периодичность обслуживания разрабатывается для всей совокупности автомобилей одной марки, поэтому может быть не оптимальной для конкретного автомобиля, техническое состояние которого сложилось под влиянием определенных условий эксплуатации. Поэтому становится очевидной необходимость корректировки режимов ТО для каждого конкретного автомобиля, сохраняя при этом профилактический принцип технического обслуживания. Еще в 1929 г. нормативы по обслуживанию и ремонту автомобилей, разработанные Е.АЛудаковым, Е.Р.Бриллингом, А.В.Кузнецовым и др. предусматривали корректирование трудоемкости ТО [55j . В 1933 году была принята система планово-предупредительных ремонтов. С этого момента начинаются широкие исследования с целью установления фактической потребности автомобилей в профилактике и уточнении сроков технического обслуживания. Действующее "Положение..." /88 / предусматривает корректирование периодически в зависимости от условий эксплуатации, кроме того предусматривается ряд коэффициентов для корректирования трудоемкости текущего ремонта. Рекомендованные методы позволяют назначать более рациональную периодичность технического обслуживания. Последние годы характеризуются не только резким увеличением числа автомобилей в частном пользовании граждан, но и вместе с тем широкими исследованиями в области технической эксплуатации автомобилей, которые начались даже несколько раньше всплеска "частной автомобилизации", и подготовили хорошую теоретическую основу для работ в области корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев [l25,67ДО,11,15,22,23,25,26,27 и др-J. В результате этих исследований разработаны основные принципы технического обслуживания автомобилей J_59j : периодичность ТО устанавливается в зависимости от условий эксплуатации, типа и конструкции автомобиля ; имеется право корректировать сроки ТО в соответствии с конкретными условиями ; основным методом корректирования периодичности ТО является учет условий эксплуатации. Решением проблемы разработки рациональных сроков ТО и методов их корректирования занимается целый ряд научно-исследовательских институтов, таких как НИЙАТ, ГОСШТН, НАМИ, ЦЗМй АН, а такжа ряд высших учебных заведений МДЩ, ХАДИ, КАДИ и др. По данной проблеме выполнено немало исследовательских работ, среди которых можно отметить работы Г.В.Крамаренко, Е.С. Кузнецова, Н.Я.Говорущенко, І.В.Мирошникова, М.В.Михлина, Ф.Н. Авдонькина, А.А.Лудченко, Н.М.Старовойтова, А.Г.Сергеева, A.M. Харазова, С.В.Шушика и др. [22,23,29,32,48,49,50,55,56,57 и др/у Эти работы, как правило, содержат исследования факторов, влияющих на техническое состояние машин, закономерностей его формирования, а также методы оценки технического состояния, но подавляющее большинство исследовательских работ направлено на исследование вопросов технической эксплуатации автомобилей общественного пользования, а вопросы корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев остаются как бы немного в стороне, хотя они обладают целым рядом особенностей, о которых уже было сказано выше. Попытаемся проанализировать уже имеющийся опыт разработки &~ рациональных сроков ТО и вопросы их корректирования. При изложении результатов анализа сохранены условные обозначения величин, принятые авторами соответствующих работ. 1.3. Методы определения и корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей К настоящему времени уже разработан целый ряд методов определения и корректирования периодичности технического обслуживания. Наиболее известными являются: метод аналогий и уточнений, по изменению внешнего вида агрегатов и узлов автомобилей, по закономерности изменения и допустимому значению параметров технического состояния агрегатов, узлов и соединений, по допустимому уровню безотказности, по удельным затратам на ТО и ТР (технико-экономический метод), по удельным затратам на ТО и ТР и доверительному уровню вероятности (экономико-вероятностный метод) /_59 / . Некоторые из этих методов после соответствующих преобразований применяются для корректировки периодичности технического обслуживания. Технико-экономический метод определения оптимальной периодичности обслуживания, разработанной доктором технических наук Крамаренко Г.В., основан на оценке удельных затрат на техническое обслуживание и ремонт автомобиля. Удельные затраты при этом определяются по формуле /57,58/ : где ^ - суммарная удельная стоимость ТО и ТР. С-- (1.2) L-TO І6> Ґ - & где ^7j - удельная стоимость технического обслуживания; (Zj - удельная стоимость ремонта; Д - затраты на операции ТО ; Р^ - затраты на ремонт узла, агрегата, механизма ; т - пробег между обслуживаниями ; і_і - пробег между ремонтами. Если известна функциональная связь между периодичностью обслуживания ^ и межремонтным пробегом L, - Ц> (LypJ , то оптимальная периодичность определяется по формуле: l?Zo' Б соответствии с этим методом, оптимальным считается режим, при котором затраты средств, материалов на ТО и ТР, отнесенных к единице пробега или транспортной работы минимальны. Технико-экономический метод нашел широкое применение при обосновании оптимальной периодичности технического обслуживания /б7__/. Экономико-вероятностный метод определения периодичности технического обслуживания доктора технических наук Кузнецова Е.С. одновременно учитывает экономические, технические и вероятностные критерии процесса технической эксплуатации /59 7. Периодичность воздействий устанавливается из условия, что определенному соотношению стоимостных затрат при выполнении ремонтных операций принудительно или соответственно по потребности, при данных законах распределения, соответствует только одна оптимальная периодичность и уровень вероятности безотказ- ной работы, при которых суммарные удельные затраты на ТО и ТР будут минимальны. Экономико-вероятностный метод широко применяется при определении оптимальных режимов обслуживания узлов и механизмов автомобилей, кроме того предпосылки, вытекающие из этого метода, используются при корректировании режимов диагностических работ. Рассмотренные методы предназначены для определения режимов ТО автомобилей, имеющих какое-то среднее техническое состояние и эксплуатирующихся в определенных условиях. Для того чтобы учесть конкретные условия эксплуатации и техническое состояние конкретных автомобилей разработан еще целый ряд методов. Одним из основных в этой группе методов является метод корректирования в зависимости от условий эксплуатации. Он рекомендуется действующим "Положением о техническом обслуживании и ремонте легковых автомобилей" I 88/. Доктором технических наук А.М.Шейниным предложен метод корректирования периодичности ТО, заключающийся в дифференцировании ее по периодам эксплуатации, т.е. в зависимости от "возраста" автомобиля /125 /. Доктором технических наук НД.Говорущенко разработан метод корректирования периодичности ТО с учетом дорожных условий, "возраста", типа подвижного состава /267. В работе /III / описан метод корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей в зависимости от интенсивности эксплуатации, характеризуемой среднегодовыми пробегами. Метод корректирования, разработанный в КАДИ /э5 /, предполагает учет интенсивности эксплуатации и "возраста" автомобиля. i& Все рассмотренные методы основаны на косвенном учете технического состояния автомобилей, поэтому наибольший интерес представляют методы, учитывающие непосредственно техническое состояние автомобиля, которые несомненно являются более перспективными. При этом корректирование в зависимости от условий эксплуатации не исключается. К подобного рода методам относится способ корректировки периодичности технического обслуживания по удельным и суммарным расходам топлива 1II4J . Однако данный метод пока не нашел широкого применения. Возможной причиной этого явилось то обстоятельство, что расход топлива зависит не только от общего технического состояния, но и от состояния систем питания и зажигания и при корректировка может быть назначена нерациональная периодичность из-за неисправности этих систем. В развитии метода определения периодичности ТО по допустимому уровню безотказности, был разработан метод корректирования по уровню безотказной работы J I /. Использование рассмотренных методов позволяет назначить более рациональную периодичность технического обслуживания, поскольку корректирование ведется на основании информации о техническом состоянии конкретных автомобилей. Г.5. Выводы. Цели и задачи исследования Таким образом, анализ состояния вопроса показал, что рекомендованный "Положением" и применяемый в настоящее время метод корректирования периодичности ТО в зависимости от условий эксплуатации не всегда обеспечивает назначение рациональных сроков обслуживания. Это происходит из-за того, что не учитывается ряд весомых факторов, влияющих на техническое состояние автомобилей, а увеличение числа учитываемых факторов затруднительно из-за сложности выявления и оценки их влияния на техническое состояние автомобилей. Учитывая указанные недостатки методов корректирования, базирующихся на учете факторов, рядом авторов разработаны методы, основанные на учете технического состояния автомобилей. Однако они используют лишь ограниченную информацию о техническом состоянии автомобиля: суммарный и удельные расходы топлива, параметр потока отказов отдельных агрегатов, субъективное мнение владельца о техническом состоянии автомобиля и т.п., что не позволяет достаточно объективно оценить техническое состояние автомобилей и назначить соответствующие ему сроки обслуживания. Кроме того, эти способы затруднительно применить к автомобилям индивидуальных владельцев, так как все они требуют достаточно большого количества информации об изменении технического состояния автомобиля, а кроме того необходимо обеспечить строго индивидуальный подход к каждому конкретному автомобилю, чего не могут обеспечить рассмотренные способы. Поэтому в настоящей работе исследована методика контроля по состоянию и корректирования периодичности ТО автомобилей индивидуальных владельцев, которая позволяет на основании показателя оценки технического состояния, определяемого по результатам диагностирования, корректировать периодичность ТО отдельного автомобиля в зависимости от его технического состояния. В качестве такого показателя предполагается использовать коэффициент интенсивности эксплуатации автомобиля, определяемый по результатам диагностирования. Введение именно этого коэффициента обуславливается тем обстоятельством, что на его основании можно учитывать индивидуальные особенности автомобиля и вести корректирование периодичности ТО применительно к конкретному автомобилю. Реализация подобного подхода становится возможной в связи с широким использованием средств технической диагностики и вычислительной техники. Целью настоящей работы является: корректирование периодичности технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев на основе контроля их технического состояния. Для достижения указанной цели решались следующие задачи: исследование процессов изменения технического состояния автомобиля; определение информативности и достоверности диагностических параметров, применяемых для определения технического состояния автомобиля; определение конкретных границ предельно-допустимых значений диагностических параметров ; исследование взаимосвязей различных диагностических параметров ; разработка методики контроля технического состояния и корректирования периодичности ТО отдельных автомобилей ; внедрение методики контроля технического состояния и корректирования периодичности ТО автомобилей индивидуальных владельцев; оценка экономического эффекта корректирования сроков ТО в зависимости от технического состояния автомобиля. Ограничения, накладываемые техническими и организационными аспектами, учитывались при разработке предлагаемой методики. Эти ограничения заключаются в разрешающей способности диагностических средств и допустимых пределах возможного корректирования. Для реализации поставленной цели и решения выдвинутых задач выполнены исследования, структурная схема которых представлена на рис.1.1. На первом этапе исследований, на основании исходных данных проводился выбор агрегатов, определяющих сроки проведения технического обслуживания. После этого теоретически и экспериментально исследовались диагностические параметры, которые характеризуют техническое состояние выбранных агрегатов. Для этого были проведены расчеты информативности диагностических параметров, вероятности ненужных воздействий и вероятности отказа на линии, а также достоверности диагностирования. Все расчеты проводились применительно к диагностическому комплекту K-6I6. На основании проведенных исследований при помощи метода априорного ранжирования был определен ряд параметров, которые можно использовать при создании методики корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей. Производился также анализ взаимосвязи между диагностическими параметрами, определяющими техническое состояние: автомобиля. Установленные зависимости были использованы при разработке методики корректирования периодичности технического обслуживания. На основании результатов теоретических и экспериментальных исследований была разработана, а затем внедрена методика корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев в зависимости от их технического состояния на основе коэффициента интенсивности использования автомобиля. Разработка методики корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев. Анализ состояния вопроса. Постановка цели и задачи исследований, Теоретические исследования Экспериментальные исследования. Выбор агрегатов и систем, определяющих техническое состояние автомобиля. Сбор исходных данных. Определение информативности диагностических параметров, характеризующих техническое состояние агрегатов и систем автомобиля. Определение достоверности диагностирования автомобиля. Проведение эксперимента и сбор статистической информации . Исследование взаимосвязи диагностических параметров. Обработка статистической информации. Разработка методики корректирования периодичности технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев. Разработка алгоритма и технологического процесса диагностирования автомобилей. Пракическая апробация методики корректирования сроков ТО. Выводы. Рис. I.I. Структурная схема общей методики исследований. На последнем этапе исследований проводилась практическая апробация разработанных рекомендаций и формулировались выводы. Частные методики теоретических и экспериментальных исследований приведены в соответствующих главах. *ч
ВЫВОДЫ ^
ваний информативности диагностических параметров комплекта
К-5І6, вероятностных ошибок и достоверности диагностирования
данным комплектом.
и корректирования периодичности ТО позволяет обеспечить строго
индивидуальный подход к каждому конкретному автомобилю и наз
начать периодичность технического обслуживания в соответствии
с его техническим состоянием.
вания периодичности ТО автомобилей индивидуальных владельцев.2 —Похожие диссертации на Корректирование периодичности технического обслуживания автомобилей индивидуальных владельцев на основе контроля их технического состояния
