Введение к работе
Актуальность темы. Транспорт является важнейшей отраслью народного хозяйства, обеспечивая население и хозяйствующие субъекты в перевозках. Несмотря на мировой финансово-экономический кризис, затронувший экономику России, высокая потребность в автомобильных перевозках сохраняется и вызвана ежегодным увеличением грузо- и пассажирооборота. Однако автомобилизации страны сопутствуют большие потери трудовых и материальных ресурсов, вызванные высоким уровнем дорожно-транспортной аварийности, которые сдерживают социально-экономическое развитие России.
По материалам мировой статистики основными причинами дорожно-транспортных происшествий (ДТП) являются: неправильные действия водителей, несоответствующие требованиям безопасности дороги, сложные дорожные условия, а так же технические неисправности транспортных средств. При этом около 15 % случаев ДТП от общего их числа происходят вследствие эксплуатации транспортных средств с неисправностями систем, влияющих на их активную безопасность.
Согласно статистическим данным ГИБДД по аварийности более 70% всех ДТП, возникающих по причине неисправностей автомобилей, приходятся на отказы тормозной системы (ТС), рулевого управления (РУ) и передней подвески (ПП). Предотказное состояние этих систем, характеризуемое граничными значениями параметров их технического состояния, зачастую приводит к потере устойчивости и управляемости автомобиля. Эксплуатация таких машин сопряжена с высоким риском возникновения ДТП, поэтому поддержание данных систем в технически исправном состоянии в течение всего периода эксплуатации автотранспортных средств (АТС) - одно из важнейших условий снижения аварийности.
Разработка эффективной системы оценки работоспособности транспортных средств, базирующейся на комплексном подходе к диагностированию систем безопасности автомобиля, представляется весьма актуальной задачей, так как позволит контролировать их фактическое техническое состояние и прогнозировать оставшуюся безопасную наработку.
Цель работы - разработка эффективной системы обеспечения работоспособного состояния ПП, РУ и ТС автомобилей на основе диагностической информации.
Основные задачи исследования:
произвести выбор и обоснование комплекса диагностических параметров (ДП), используемых для оценки технического состояния РУ, ПП и ТС автомобиля;
разработать математическую модель влияния параметров технического состояния каждой из систем безопасности автомобиля на величину комплексного показателя безотказности (КПБ);
исследовать эксплуатационную надежность элементов систем автомобиля, влияющих на БДД;
определить взаимосвязь выбранных ДП, используемых для оценки технического состояния РУ, ПП и ТС с вероятностью их безотказной работы в зависимости от наработки автомобиля;
сформировать алгоритмы поиска неисправностей в РУ, ПП и ТС при отклонении показателей их безотказности от допустимых значений и обосновать стратегию формирования комплекса технических воздействий при обнаружении технических неисправностей в рассматриваемых системах;
разработать методику управления техническим состоянием РУ, ПП и ТС автомобиля с возможностью прогнозирования остаточной наработки транспортного средства по условиям безопасности.
Методы исследования базировались на теории вероятности и математической статистике, экспериментальных данных по эксплуатационной надёжности ПП, РУ и ТС, стендовых испытаниях с использованием диагностического оборудования.
Предметом исследования является система обеспечения работоспособного состояния РУ, ПП и ТС в процессе эксплуатации на примере легкового автомобиля ВАЗ-21703-01-018.
Объектом исследования является РУ, ПП и ТС автомобилей.
Научная новизна работы:
предложен КПБ, используемый для оценки технического состояния РУ, ПП и ТС транспортных средств и определения возможности их допуска к эксплуатации;
разработана вероятностная модель предотказного состояния АТС, позволяющая определить КПБ и учитывающая конструктивные особенности, условия эксплуатации и технологические возможности станции технического обслуживания автомобилей (СТОА);
обоснован комплекс ДП, используемых при оценке технического состояния РУ, ПП и ТС автомобилей и предложена методика их углубленного диагностирования с расчетом КПБ, позволяющая дать объективную оценку их технического состояния;
получены математические зависимости, отражающие влияние параметров технического состояния РУ, ПП и ТС автомобилей ВАЗ-21703-01-018 на КПБ;
разработана система обеспечения работоспособности РУ, ПП и ТС автомобилей на основе диагностической информации с применением информационных технологий.
Практическую ценность представляет разработанная система обеспечения безотказности РУ, ПП и ТС автомобилей в эксплуатации с программным комплексом, внедрение которой в производство повышает надежность АТС, сокращает затраты на поддержание их в технически исправном состоянии, а так же способствует снижению дорожно-транспортной аварийности.
Реализация результатов работы. Результаты диссертации использованы в учебном процессе кафедры «Автомобильный транспорт» при изучении дисциплин «Техническая эксплуатация автомобилей», «Основы работоспособности технических систем» и «Основы теории надёжности и диагностика». Разработанная система управления техническим состоянием РУ, ПП и ТС передне-
приводных автомобилей ВАЗ внедрена в производство на СТОА Авто-Тракт ООО «М-Авто» и «Автоцентр-Владимир» ООО «Успех-Авто». Основные положения, выносимые на защиту:
вероятностная модель предотказного состояния систем автомобиля, непосредственно влияющих на безопасность движения, с использованием результатов диагностирования их технического состояния;
результаты исследований надёжности основных элементов РУ, 1111 и РУ автомобилей ВАЗ-21703-01-018 в процессе эксплуатации;
математические зависимости, отражающие влияние параметров технического состояния РУ, ПП и ТС автомобиля ВАЗ-21703-01-018 на КПБ;
методика углубленного диагностирования 1111, РУ и ТС автомобиля с расчетом КПБ, позволяющая дать объективную оценку их технического состояния и спрогнозировать остаточную наработку АТС до очередного диагностирования (Д) и технического воздействия (ТВ);
программный комплекс системы обеспечения безотказности РУ, 1111 и ТС автомобилей в эксплуатации.
Апробация работы. Основные результаты исследований докладывались и обсуждались на международных научно-практических и научно-технических конференциях: «Актуальные проблемы эксплуатации автотранспортных средств» (Владимир, 2007-2009), «Перспективы развития автосервиса, посвященной 50 - летию ВлГУ» (Владимир, 2008), «Фундаментальные и прикладные проблемы совершенствования двигателей» (Владимир, 2008 — 2010), «Проблемы эксплуатации и обслуживания транспортно-технологических машин» (Тюмень, 2009), «ЕКОВАРНА' 2010» (Болгария, Варна, 2010), научно-методических семинарах кафедры «Автомобильного транспорта» Владимирского государственного университета (2006-20011 гг.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 3 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК и 1 статья в международном сборнике докладов.
Структура и объём работы. Диссертация содержит 189 страниц основного текста с 81 иллюстрацией и 50 таблицами, состоит из введения, четырех глав, общих выводов, библиографического списка литературы, включающего 155 источников и 5 приложений.
