Причины досрочного износа или повреждения двигателя автомобиля. Причины износа деталей

В этой статье мы рассмотрим три наиболее типичные причины повреждений компонентов двигателей и опишем ситуации, которые приводят к возникновению поломок. Наиболее частыми причинами повреждений можно назвать абразивный износ двигателя из-за грязи, гидравлический удар и повышенный расход масла.

Абразивный износ двигателя

Абразивный износ является результатом царапаю­щих или режущих воздействий твердых частиц сопряженных деталей, а также результатом попадания на поверхность деталей пыли, внесенной воздухом или привнесенной со смазкой. Чаще всего абразивный износ двигателя проявляется в виде повышенного расхода масла.

Исследование поврежденных деталей выявляет различный характер повреждений:

• на юбке поршня образуется широкое матовое пятно контакта как со стороны наибольшей боковой нагрузки, так и с противоположной стороны;
• отмечается износ профиля обработки на юбке поршня;
• на юбке поршня, поршневых кольцах, стенке или гильзе цилиндра образуются тонкие борозды по ходу движения;
• поршневые кольца и их канавки имеют износ по высоте;
• на поршневых кольцах отмечается увеличенный тепловой зазор, кромки колец становятся чрезвычайно острыми;
• изнашиваются рабочие кромки маслосъемного кольца;
• поршневой палец имеет борозды волнообразного профиля;
• абразивный износ оставляет свои следы и на других деталях, например, на стержне клапана.
• При повреждениях, причиной которых является абразивный износ, можно выделить несколько разновидностей дефектов:
• Если поврежден только один цилиндр и первое поршневое кольцо изношено значительно сильнее, чем третье, тогда загрязнения попадают в камеру сгорания через систему впуска цилиндра, то есть сверху. Причиной этого является или разгерметизация, или грязевые отложения, которые не были удалены до начала ремонтных работ.
• Если поврежденными являются несколько цилиндров или все цилиндры и первое поршневое кольцо изношено значительно сильнее, чем третье, тогда загрязнения попадают в камеру сгорания через общую систему впуска всех цилиндров. Причины такой ситуации объяс­няются разгерметизацией и/или разрушенным или же отсутствующим воздушным фильтром.
• Если третье поршневое кольцо изношено значительно сильнее, чем первое, тогда следует исходить из того, что грязным является моторное масло. Загрязнение масла происходит или по той причине, что не была осуществлена очистка картера двигателя, и/или из-за грязного отделителя масляного тумана.

Устранение дефектов и профилактика заключается в проверке системы впуска на герметичность, проверке и замене воздушного фильтра, перед монтажом следует очистить от загрязнений картер двигателя, а также всасывающие трубы. В ходе ремонтных работ следует соблюдать чистоту.

Гидравлический удар

Гидравлический удар представляет собой мощный источник энергии. И эта энергия может оказывать сокрушительное воздействие на многие компоненты двигателя: поршень разрушается или деформируется, шатун выгибается или ломается, перемычка поршневого кольца поврежденного поршня имеет признаки статического излома, поршневой палец ломается.

Причиной этого дефекта является жидкость (вода или топливо), попавшая в камеру сгорания. Поскольку ни вода, ни топливо не подвержены сжатию, при гидравлическом ударе происходит резкое силовое воздействие на поршень, поршневой палец, шатун, головку цилиндра, картер двигателя, подшипники и коленчатый вал.

Слишком много жидкости может оказаться в камере сгорания по следующим причинам: вода попадает в камеру сгорания через систему впуска (например, при проезде по поверхности, залитой водой); вода оказывается в камере сгорания по причине дефектных прокладок. Вследствие неисправной инжекторной форсунки в камеру сгорания попадает слишком много топлива.

Повышенный расход масла

Небольшой расход масла является нормальным явлением. Он колеблется в зависимости от типа двигателя и режима его эксплуатации. Если же нормы расхода масла, предписанные производителем, превышаются, тогда можно говорить о таком понятии, как повышенный расход масла. Возможные причины повышенного расхода:

• По причине разгерметизации турбонагнетателя. Линия циркуляции масла в системе турбонагнетателя засорена или закоксована. Из-за возрастающего по этой причине давления в масляном контуре масло выдавливается из турбонагнетателя во всасывающий канал и в газовыпускную систему.
• В камеру сгорания масло попадает с топливом, например, вследствие износа топливного насоса высокого давления, смазка которого обычно осуществляется через масляный контур двигателя.
• Негерметичная система впуска позволяет частицам грязи попадать в камеру сгорания, что ведет к ее повышенному износу.
• При неправильно отрегулированном выступе поршня возможны удары поршня по головке цилиндра. Вследствие этого возникают колебания, оказывающие воздействие на топливные форсунки. Форсунка при этом перестает закрываться полностью, поэтому в камеру сгорания попадает слишком много топлива, и наступает передозировка топлива.
• Масло выработало свой ресурс. Следствием превышенных интервалов замены масла яв­ляются засоры и/или разрушение фильтрующей бумаги, в результате чего в масляном контуре начинает циркулировать неочищенное масло.
• Изогнутые или перекрученные шатуны приводят к нарушению движения поршня, что влечет за собой нарушение необходимой герметизации камеры сгорания. В наиболее критических случаях возможно возникновение насосного действия поршневых колец. При этом масло активно подается в камеру сгорания.
• Если поршневые кольца сломаны, перекошены или неправильно установлены, то эти обстоятельства могут привести к недостаточной герметизации между камерой сгорания и картером двигателя. Вследствие такого нарушения герметизации масло может попасть в камеру сгорания.
• Болты головки цилиндра затянуты неправильно. Это может привести к деформациям, а значит и к нарушению герметичности масляного контура.
• По причине изношенных поршней, поршневых колец и контактной поверхности цилиндра увеличивается объем прорывных газов. И это ведет к избыточному давлению в картере двигателя. При слишком высоком давлении возможно выдавливание масляного тумана через вентиляцию картера двигателя в камеры сгорания.
• Вследствие слишком высокого уровня масла коленчатый вал погружается в масляную ванну, что ведет к образованию масляного тумана. А если масло слишком старое или некачественное, то возможно образование и масляной пены. Тогда масляный туман и пена вместе с прорывными газами попадают через вентиляцию двигателя во всасывающий канал, а значит и в камеры сгорания.
• При сбоях в процессе сгорания возможен перелив топлива. Вследствие разбавления масла топливом многократно усиливается износ поршней, поршневых колец и рабочей поверхности цилиндров.
• При перекосе цилиндра, например, из-за старых и/или неверно затянутых болтов головки цилиндра, поршневые кольца теряют способность необходимой герметизации между камерой сгорания и картером двигателя. Таким образом, масляный туман может попасть в камеру сгорания. При особенно сильных деформациях возможно даже появление насосного действия поршневых колец, то есть такой ситуации, когда масло просто закачивается в камеру сгорания.
• Некачественная обработка цилиндра с плохим хонингованием его рабочей поверхности мешает процессу удержания масла. Это ведет к существенному повышению износа таких сопряженных деталей как поршни, поршневые кольца и рабочие поверхности цилиндров, а, следовательно, и к недостаточной герметизации картера двигателя. При использовании засоренных или затертых хонинговальных головок происходит образование графитного слоя на рабочей поверхности цилиндра. То есть возникает так называемая изолирующая рубашка. Она значительно сокращает маслосъемный потенциал, что ведет к повышенному износу, прежде всего, при холодном старте.

Кузов автомобиля открыт для разнообразных воздействий в большей степени, чем какая-либо другая его часть, поэтому и изнашивается быстрее. Повреждения кузова или его износ – одна из распространенных причин обращения в автосервис. Масштабный кузовной ремонт, включающий в себя стапельные, арматурные и малярные работы, могут выполнить только специалисты в условиях СТО, где есть все необходимое оборудование, а незначительные повреждения можно устранить самостоятельно.

Кузов автомобиля открыт для разнообразных воздействий в большей степени, чем какая-либо другая его часть, поэтому и изнашивается быстрее. Повреждения кузова или его износ – одна из распространенных причин обращения в автосервис. Масштабный кузовной ремонт , включающий в себя стапельные, арматурные и малярные работы, могут выполнить только специалисты в условиях СТО, где есть все необходимое оборудование, а незначительные повреждения можно устранить самостоятельно.

Причины повреждений кузова

Повреждения и износ кузова вызывают разные причины:

• технологические и конструкционные повреждения связаны с нарушением технологии обработки металла кузова, проведения покрасочных работ, низким качеством сборки, недостаточно жестким креплением деталей, недоработками в конструкции;
• эксплуатационные повреждения и естественный износ связаны с напряжением, статическими и динамическими нагрузками, которым подвергаются элементы кузова в процессе эксплуатации. В частности, это повреждения, связанные с усталостью металла, высокочастотными вибрациями рабочих узлов;
• аварийные повреждения возникают при авариях, ДТП, столкновениях;
• значительная часть повреждений является следствием неправильного ухода за транспортным средством, хранения его в неблагоприятных условиях, эти же причины приводят к ускоренному износу.

Основные факторы, приводящие к повреждениям:

• коррозия – окисление и разрушение металла. Ее могут вызывать как атмосферные осадки, влажный воздух и конденсат, так и химически агрессивные вещества – растворы электролитов, антигололедные реагенты, содержащиеся в атмосфере выбросы. Контакт металлических деталей с деталями из других материалов тоже может приводить к коррозии. Особенно ей подвержены труднодоступные участки, зазоры, загибы кромок, которые сложно тщательно просушить, проветрить и очистить;
• абразивный износ – воздействие на кузов твердых частиц, содержащихся в загрязненном воздухе или попадающих на него с дорожного покрытия. Абразивный износ ускоряет процесс коррозии;
• контактное трение дверей, крыльев и других соприкасающихся между собой металлических деталей;
• вибрация, приводящая к появлению трещин, разрушению сварных соединений.

Езда по дорогам с плохим покрытием, буграми и выбоинами, сопровождающаяся толчками, ударами, вибрацией, – одна из основных причин повреждений кузова. Если хранить автомобиль под открытым небом или в сыром и холодном гараже, подолгу не мыть или не вытирать насухо после мытья, не обрабатывать защитными составами, ездить в агрессивной манере, неаккуратно, вероятность повреждений и ускоренного износа повышается.

По статистике, в ДТП чаще всего страдает передняя часть автомобильного кузова, повреждения задней области встречаются реже, и меньше всего фиксируется повреждений боковых областей. Масштабы аварийных повреждение прямо пропорциональны скорости столкнувшихся объектов. При столкновении выделяется кинетическая энергия, пока она полностью не погасится, будет развиваться цепная реакция, вызывающая повреждения и разрушения кузовных деталей.

Виды износов и повреждений

Кузов подвержен разнообразным повреждениям, возникающим вследствие одного из перечисленных выше факторов или их комбинации:

• деформации кузовных деталей – вмятины, складки, перекосы. Серьезные деформации кузова приводят к сдвигу отдельных деталей, чрезмерным вибрациям, излишней нагрузке на ходовую часть, нарушению устойчивости автомобиля;
• наиболее серьезные деформации – это перекосы, приводящие к изменению геометрии кузова. В результате меняются форма и размеры дверных и оконных проемов, каркаса салона, крышки багажника. Двери и окна заклинивает или, наоборот, они провисают;
• смещение лонжеронов – еще одно проявление нарушений геометрии;
• в местах соединений стоек автомобиля с кузовом вследствие ударов, вибрации, неправильной балансировки колес могут появляться трещины. Трещины также образуются на брызговике, распорке, кожухе карданного вала, лонжеронах, в местах крепления сидений, амортизаторов, распорки, кронштейнов рессор и топливного бака;
• нередко разрушаются сварные соединения в других местах, особенно точки и швы, подверженные наиболее высоким нагрузкам – соединения распорки с лонжероном, брызговика с аркой;
• крепежные детали кузова – болты, гайки, гайкодержатели – могут обрываться. Если эти повреждения сразу не устранить, они приведут к более масштабным проблемам;
• неплотное прилегание отдельных деталей кузова приводит к стукам и скрипам при статической нагрузке и движении;
• вследствие механических повреждений и воздействия агрессивных веществ разрушается лакокрасочное и антикоррозионное покрытие.

Даже косметические повреждения кузова таят опасность: если царапина затронула антикоррозионное покрытие, коррозия быстро начнет распространяться. Коррозия может быть поверхностной, охватывающей большую площадь, и местной, распространяющейся вглубь. Последняя более опасна, поскольку приводит к коррозионной хрупкости металла.

Изменения геометрии кузова, перекосы, трещины деталей и разрушения сварных соединений могут привести к ухудшению управляемости автомобиля и спровоцировать аварийные ситуации. Поэтому кузовные повреждения любой природы (коррозионные, механические) и масштаба нужно устранять как можно скорее.

Способы устранения повреждений кузова

При наличии механических повреждений по возможности восстанавливается исходная форма поврежденной детали, если она не подлежит восстановлению, то ее заменяют новой.

Самая простая категория ремонта – устранение наружных повреждений обшивки, не затронувших каркас салона, подрамник. Если вследствие деформаций кузова изменились расстояния между точками крепления основных узлов, необходимо восстанавливать геометрию. Не всегда это возможно, иногда повреждения настолько масштабные, что рентабельнее и безопаснее заменить кузов целиком. Ремонт обойдется дешевле, если заказать подходящий кузов с разборки в хорошем состоянии.

Основные методы и приемы кузовного ремонта:

• предварительное черновое выравнивание – выколотка;
• окончательное выравнивание – рихтовка;
• устранение образовавшихся в ходе рихтовки пузырей путем нагрева металла горелкой или аппаратом точечной сварки с последующим охлаждением;
• напайка – заделка вмятин оловянным припоем, устранение излишков напильником и полирование. Применяется, если вмятина небольшая, а демонтировать деталь для проведения выколотки и рихтовки затруднительно;
• шпатлевание небольших вмятин с последующим опиливанием и полировкой шпатлевки. Обычно шпатлевка наносится в несколько слоев;
• вытяжка пустотелых деталей с помощью специального инструмента – гвоздодера. К очищенной вмятине привариваются цилиндрические стержни, напоминающие формой гвозди, затем их тянут гвоздодером, используя как рычаг;
• сварка трещин;
• выпрямление перекосов с помощью силового оборудования;
• малярные работы.

Для устранения поверхностных деформаций необходимо удалить слой краски и мастики, полностью освободив место утяжки. Глубокие вмятины выравнивают постепенно, от краев к центру. Если в зону повреждения попали детали разной жесткости, начинают с более жестких. Если образовалась складка, начинают с ее выравнивания. Под выпрямляемую поверхность подставляют наковаленку нужного профиля. Съемные элементы лучше рихтовать на верстаке.

Для выпрямления перекосов необходимо силовое оборудование – домкрат, гидравлический угольник с удлинителями, вставками и цепями. Цепи должны крепиться под прямым углом к поврежденной зоне, чтоб правка выполнялась в направлении, противоположном деформации. Растяжка начинается с минимального хода, затем усилие плавно увеличивается.

После правки может сохраняться остаточное напряжение, которое при движении автомобиля передается на втулки и амортизаторы и нередко приводит к их отрыву. Чтоб этого избежать, правка кузова со значительными деформациями должна производиться при снятых механических агрегатах. Если вследствие деформации доступ к ним ограничен, нужно выполнить предварительную правку, не снимая этих агрегатов. Растяжение рекомендуется сопровождать выстукиванием складок. После завершения правки весь выпрямленный участок выстукивается рихтовочным молотком через деревянную прокладку для снятия внутреннего напряжения.

Безрамный кузов, в котором основание не отсоединяется от остова, можно отремонтировать только в сервисном центре на особом оборудовании с жесткой базой. Покраску тоже лучше осуществлять в специальной покрасочной камере, нельзя ее выполнять на открытом воздухе, поскольку на свежую краску сразу налипнет пыль и мошка. Если лакокрасочные работы осуществляются в гараже, нужно предварительно сделать там уборку.

Перед покраской кузов лучше разобрать на отдельные детали для лучшего прокрашивания труднодоступных участков. Тщательно зачищаются от коррозии поврежденные участки, грунтуются кислотным грунтом. Вся окрашиваемая поверхность шлифуется машинкой или вручную с помощью наждачной бумаги, обезжиривается, обрабатывается из пульверизатора акриловой грунтовкой. После высыхания грунта поверхность еще раз шлифуется. Обычно наносится три слоя краски, ее вязкость с каждым слоем уменьшается.

Помимо неизбежных в процессе эксплуатации повреждений кузова автомобиля и его естественного износа возможны аварийные и связанные с неправильным уходом повреждения, ускоренный износ. Любые повреждения кузова необходимо устранять как можно быстрее, поскольку они могут спровоцировать цепочку новых неисправностей. Работу по рихтовке вмятин можно выполнить в гараже своими руками, а при серьезных нарушениях кузовной геометрии лучше обращаться в сервис, где есть необходимое силовое оборудование.

То, что двигатель - сердце автомобиля понятно каждому, и естественным является желание каждого автолюбителя продлить ему жизнь. Отказы двигателя происходят, как в связи с тем, что в двигателе, что-либо засорилось или разрегулировалось, так и вследствие износа. Последнее имеет гораздо более тяжёлые последствия. Но износ, как правило, не наступает внезапно и по отдельным проявлениям можно установить, что двигатель, как бы перешёл ту грань, которая отделяет естественный износ, сопутствующий любой, нормальной эксплуатации от интенсивного, при котором происходит быстрое и необратимое разрушение двигателя.

Основными причинами, преждевременного износа являются:

1. «Сухое трение» в контактных парах сопрягающихся деталей

Это в свою очередь происходит от того, что масляная плёнка, которая всегда должна разъединять всё множество точек трения, которыми соприкасаются друг с другом, движущиеся детали, выдавливается и в этих точках тут же начинается лавинообразное разрушение металла. Кроме того, резкое увеличения температуры в зоне «сухого трения» приводит к разогреву металла и изменению его свойств, что в свою очередь будет причиной дальнейшего, ещё более резкого разрушения, даже, если первопричина устранена. Попросту говоря, двигатель оказывается безвозвратно «запорот». Кстати, в этой ситуации у многих возникает сильное желание побыстрее продать автомобиль за умеренную цену.

Каковы же основные причины, приводящие к «сухому трению»? Их всего две. Это или слишком большое удельное давление в местах трения от избыточных зазоров или резких динамических нагрузок, приводящих к пробиванию масляной плёнки, либо «масляное голодание» из-за проблем в системе смазки.

2. Перегрев двигателя

Каждый год с наступлением теплых дней многие автолюбители встречают на дороге с поднятыми капотами, из под которых валит пар. Вместе с тем не все понимают, насколько опасны для двигателя даже кратковременные перегревы. Остановимся на этом подробнее. Наиболее уязвимым местом с точки зрения перегрева является цилиндро – поршневая группа. Поддержание нужных температурных режимов обеспечивается охлаждающей жидкостью, которая должна непрерывно отводить тепло из зоны прогрева в радиатор. Выделяемое в камере сгорания тепло, при прекращении теплоотвода, способно за несколько секунд поднять температуру в камере сгорания в несколько раз. При этом поршневые кольца, в силу их меньшей массы и геометрии расширяются быстрее стенок цилиндров и превращаются в своеобразный режущий инструмент, который оставляет на стенках цилиндров глубокие надиры.

Сами же кольца от перегрева теряют свою упругость, в результате чего двигатель теряет мощность, начинает расходовать масло и без капитального ремонта от этой беды избавится уже не удается. По нашим наблюдениям даже разовый перегрев двигателя никогда не остается без последствий. И даже кратковременный перегрев, если и не вызовет выше описанных последствий, то уж маслосъёмные колпачки скорее всего после этого придётся менять. Именно по этой причине при покупке автомобиля целесообразнее спрашивать не о том, какой у него пробег, а о том, не перегревался ли двигатель. Особенно это касается автомобилей, у которых двигатели существенно форсированы и имеют более напряжённые температурные режимы.

Характерной ошибкой многих наших автолюбителей является желание дотянуть до дома, несмотря на то, что стрелка температуры двигается к красной зоне. Но не нужно забывать, что датчик температуры чаще всего находится в зоне радиатора. Теперь представим себе, что по одной из многочисленных причин движение охлаждающей жидкости замедлилось или вообще прекратилось. В этом случае, в каналах омывающих цилиндры немедленно образуется паровая пробка и температура за несколько секунд достигает критических значений, в то время, как стрелка только начинает двигаться в право. Ещё хуже дело обстоит у автомобилей, имеющих только индикацию в виде лампочки.

Отдельной причиной многих перегревов является влияние кондиционера. Во первых, на пути потока воздуха, охлаждающего радиатор двигателя появляется дополнительный радиатор, этот поток сильно нагревающий. Во вторых, при включенном кондиционере двигатель получает достаточно высокую дополнительную нагрузку. И в третьих, всё это резко усугубляется при работе двигателя на холостых оборотах, когда скорость циркуляции охлаждающей жидкости минимальна, а доля мощности отбираемой кондиционером от двигателя в этом режиме приближается к 50%. При этом охлаждение радиаторов обеспечивается только электрическим вентилятором, также создающем дополнительную нагрузку. Не удивительно, что очень часто при проверках престижных автомобилей, мы обнаруживаем следы повышенного износа двигателя при малых пробегах. Причиной этого скорее всего являлось то, что когда вельможный владелец автомобиля в жаркую погоду прохлаждался в офисе, оборудованном кондиционером, его шофёр часами делал то же самое в его машине.

Как же в практическом плане избежать подобных явлений и тем самым продлить ресурс двигателя? Если Вы купили новый автомобиль, то всё просто - выполняйте требование инструкций. Если же автомобиль поддержанный, то принципиальным образом важны мельчайшие подробности, свидетельствующие о том, как автомобиль эксплуатировался до Вас и какова степень его износа на сегодняшний день. По нашей статистике, после в ходе «предпродажных» экспертиз, не менее 60% потенциальных покупателей от покупки данного автомобиля отказываться именно по результатам проверки двигателя.

Многие надеются в таких ситуациях на помощь специальных присадок. Здесь надо быть крайне осторожным и использовать их как сильнодействующие лекарства только по предписанию специалистов. Многолетнее изучение этого вопроса позволяет сделать вывод, что использование некоторых присадок в профилактических целях может очень плохо кончиться, а с другой стороны целевое использование некоторых присадок по «хорошо разведанной цели», даёт положительный результат.

В заключение хотелось бы дать владельцам поддержанных автомобилей несколько рекомендаций, которые могли бы предотвратить преждевременный выход его из строя:

1.Не успокаивайтесь до тех пор, пока не установите наверняка истинные причины таких проявлений, как расход тосола и масла, а также посторонних звуков из двигателя, и уж тем более любых признаков снижения давления масла.

2. Ни при каких обстоятельствах не допускайте даже кратковременной работы двигателя при приближении стрелки указателя температуры к красной зоне. Система индикации температуры обладает инерцией около 3-5 минут, за которые стоимость ущерба Вашему автомобилю может в несколько раз превысить стоимость эвакуатора или буксировщика.

3. Наибольшие нагрузки, а соответственно и износ приходиться на шатунно- поршневую группу двигателя при резких разгонах, поэтому в удовольствии стартовать с пробуксовкой могут себе не отказывать только владельцы относительно свежих и достаточно мощных автомобилей.

Основной вопрос этой статьи - а не приводит ли езда на низких оборотах к преждевременному износу мотора? И, какие режимы самые «износообразующие»...
Постановка экспертных испытаний, в целом, понятна. Двигатель – один и тот же: ВАЗовский «восьмиклапанник». Стенд, аппаратура, бензин и несколько канистр масла – каждый цикл испытаний требует его замены. Задача простая – надо «проехать» одно и тоже расстояние, с одной скоростью, но используя различные режимы работы двигателя. На разных передачах…
Как этого достичь? Ехать можно на одной и той же скорости, поддерживая обороты двигателя и 1500, и 2500, и даже 4000 об/мин. Чем выше обороты – тем ниже передача, важно, чтобы мощность, выдаваемая мотором, была бы одинакова. На стенде это сделать просто – крутящий момент измеряем по динамометру, обороты известны – следовательно, и мощность знаем. «Скорость» множим на моточасы, которые мы тоже фиксируем – вот вам и пробег.
С износом сложнее – придется каждый раз, после наработки двигателя на фиксированном режиме заданного времени, мотор разбирать и взвешивать основные детали, образующие узлы трения, это вкладыши подшипников и поршневые кольца. Плюс к тому – дополнительный промежуточный контроль, который будем проводить, определяя содержание продуктов износа в пробах масла. Нашли хром – стало быть, изнашиваются первые поршневые кольца; обнаружили железо – цилиндры и шейки вала; появилось олово – оно определит скорость износа вкладышей подшипников (поскольку входит в состав антифрикционного слоя); алюминий – следствие износа поршней и подшипников распределительного вала.
Двигатель отработал на заданных постоянных режимах с примерно одинаковой мощностью по 50 моточасов на каждом. Немного для ресурса, но мы получаем скорости износа, а дальше простой экстраполяцией оцениваем и примерный ресурс мотора. При этом обороты двигателя на циклах испытаний меняли от 1200 до 4000, то есть больше, чем в три раза. А потом нагрузку на мотор увеличили – и еще раз прогнали цикл. А потом – еще… Получилась объемистая таблица, где для каждой точки режима была записана своя скорость износа, причем разделенная по узлам – подшипникам и кольцам.

Так меняется средняя скорость износа первых поршневых колец двигателя при изменении режима работы

«Черные зоны» активного износа обнаружились сразу. Самые серьезные - когда на малые обороты накладывается большая нагрузка, и с высокой температурой масла. Скорость износа в таком режиме максимальна – как для подшипников, так и поршневых колец с цилиндрами. У двигателистов эта область называется зоной буксировочных режимов .
С ростом оборотов зона износа сразу стала уменьшаться и где-то при 1800 об/мин – исчезла. Все узлы трения «всплыли» на масляные пленки, прямой контакт между поверхностями деталей исчез – и с ним и скорость износа обратилась практически в ноль. Но надо понимать, что ноль скорости износа на графиках, не означает, что его нет, просто износ на этих режимах меньше погрешности измерения. На практике, конечно, не совсем так. Микрочастицы пыли, продуктов износа, сажи, проскочившие масляный фильтр, дадут какой-то износ и здесь.

А так – вкладышей шатунных подшипников

С увеличением частоты вращения коленчатого вала, зона износа снова начинает появляться и расти. В нашем случае – уже где-то с режимов 3800 об/мин при большой нагрузке, и дальше – прогрессирует. Причем, здесь износ подшипников и поршневых колец с цилиндрами ведет себя по-разному. Быстрее всего высокие обороты начинают чувствовать подшипники коленчатого вала. Почему? Дело в том, что с ростом оборотов резко увеличиваются нагрузки на подшипники – давление инерционных сил от оборотов зависит в квадрате. А вот кольца свой износ снова получают с больших частот вращения – где-то с 4500 об/мин, и там это связано в основном с ростом температуры масла.
Где же наиболее благоприятная зона эксплуатации мотора? У испытанных нами вазовских «восьмерок» (неважно, карбюраторных или впрысковых, восьми- или шестнадцатиклапанных), зона оптимальных оборотов, при которых мотор способен воспринимать любые нагрузки без какого-либо ущерба для себя, составляет примерно 2000…3000 об/мин. Тут мы учитываем, что исходное состояние двигателя может быть разным, да и моторные масла – тоже… Принцип простой – чем больше изношен двигатель, тем выше нижняя и тем ниже верхняя границы зон безызносной работы. Чем выше вязкость масла, тем с более низких оборотов можно безопасно грузить мотор. Но точных цифр нет – очень это индивидуально.
А как это соотнести с моторами другой размерности? Тут есть одна зацепка… В принципе, узлы трения мотора чувствуют не обороты, а линейные скорости перемещения поверхностей деталей. Есть такой параметр мотора – средняя скорость движения поршня , это произведение хода поршня на частоту вращения коленчатого вала, деленное на тридцать. Тот диапазон, который мы получили, примерно соответствует средним скоростям поршня 5…7 м/с. Это значит, что для «длинноходовых» двигателей, которых ход поршня больше диаметра, зона оптимальных режимов сместится в область более низких оборотов. Отсюда – и их «эластичность». У «коротокоходных» зона оптимальных режимов сместится в область более высоких оборотов.
Кстати, именно этот диапазон изменения средних скоростей поршня обычно закладывают для определения основных зон эксплуатации двигателей с большими ресурсами. Судовых дизелей, дизель-генераторов и т.д.
Так что – берите свою размерность, выполните элементарные действия, и приблизительно получите свой диапазон безопасных оборотов. Но это так, приблизительно…
А в целом, вывод понятен. Мотору вредны как низкооборотные режимы с тяжелыми нагрузками, так и экстремальные обороты. Александр Шабанов

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

• Введение
• 1.1 Абразивное изнашивание
• 1.2 Усталостное изнашивание
• 1.3 Изнашивание при заедании
• Заключение

Введение

В процессе эксплуатации автомобиля в результате воздействия на него целого ряда факторов (воздействие нагрузок, вибраций, влаги, воздушных потоков, абразивных частиц при попадании на автомобиль пыли и грязи, температурных воздействий и т. п.) происходит необратимое ухудшение его технического состояния, связанное с изнашиванием и повреждением его деталей, а также изменением ряда их свойств (упругости, пластичности и др.). изнашивание гидроэрозионный абразивный

Изменение технического состояния автомобиля обусловлено работой его узлов и механизмов, воздействием внешних условий и хранения автомобиля, а также случайными факторами. К случайным факторам относятся скрытые дефекты деталей автомобиля, перегрузки конструкции и т. п.

Основными постоянно действующими причинами изменения технического состояния автомобиля при его эксплуатации являлся изнашивание, пластические деформации, усталостные разрушения, коррозия, а также физико-химические изменения материала деталей (старение).

1. Виды разрушения металлических поверхностей

Чтобы эффективно управлять процессами изменения технического состояния машин и обосновывать мероприятия, направленные на снижение интенсивности изнашивания деталей машин, следует в каждом конкретном случае определять вид изнашивания поверхностей. Для этого необходимо задать следующие характеристики: тип относительного перемещения поверхностей (схему фрикционного контакта); характер промежуточной среды (вид смазочного материала или рабочей жидкости); основной механизм изнашивания.

В сопряжениях машин существуют четыре типа относительного перемещения рабочих поверхностей деталей: скольжение, качение, удар, осцилляция (перемещение, имеющее характер относительных колебаний с амплитудой в среднем 0,02-0,05 мм).

По виду промежуточной среды различают изнашивание при трении без смазочного материала, при трении со смазочным материалом, при трении с абразивным материалом. В зависимости от свойств материалов деталей, смазочного или абразивного материала, а также от их количественного соотношения в сопряжениях в процессе работы возникают разрушения поверхностей различных видов.

Изнашивание разделяют на следующие виды: механическое (абразивное, гидро и газоабразивное, эрозионное, гидро и газоэрозионное, кавитационное, усталостное, изнашивание при заедании, изнашивание при фреттинге); коррозионно-механическое (окислительное, изнашивание при фреттинг-коррозии); изнашивание при действии электрического тока (электроэрозионное).

Механическое изнашивание возникает в результате механических воздействий на поверхность трения.

Коррозионно-механическое изнашивание является следствием механического воздействия, сопровождаемого химическим и (или) электрическим взаимодействием материала со средой.

Электроэрозионным называют эрозионное изнашивание поверхности в результате воздействия разрядов при прохождении электрического тока. В машинах этот вид изнашивания встречается в элементах электрооборудования в генераторах, электромоторах, а также в электромагнитных пускателях.

В реальных условиях работы сопряжений машин наблюдаются одновременно несколько видов изнашивания. Однако, как правило, удается установить ведущий вид изнашивания, лимитирующий долговечность деталей, и отделить его от остальных, сопутствующих видов разрушения поверхностей, которые незначительно влияют на работоспособность сопряжения.

Механизм основного вида изнашивания определяют путем изучения изношенных поверхностей. Наблюдая характер проявления износа поверхностей трения (наличие царапин, трещин, следов выкрашивания, разрушение пленки оксидов) и зная показатели свойств материалов деталей и смазочного материала, а также данные о наличии и характере абразива, интенсивности изнашивания и режиме работы сопряжения, можно достаточно полно обосновать заключение о виде изнашивания сопряжения и разработать мероприятия по повышению долговечности машины.

1.1 Абразивное изнашивание

Абразивным называют механическое изнашивание материала в результате в основном режущего или царапающего действия на него абразивных частиц, находящихся в свободном или закрепленном состоянии. Абразивные частицы, обладая более высокой, чем металл, твердостью, разрушают поверхность деталей и резко увеличивают их износ. Этот вид изнашивания является одним из наиболее распространенных. В дорожных машинах более 60 % случаев износа имеют абразивный характер. Такое изнашивание встречается в деталях шкворневых соединений, открытых подшипниках скольжения, деталях рабочих органов дорожных машин, деталях ходовых частей и др.

Основным источником попадания абразивных частиц в сопряжения машин является окружающая среда. В 1 м3 воздуха содержится от 0,04 до 5 г пыли, на 60...80 % состоящей из взвешенных частиц минералов. Большинство частиц имеют размеры d = 5... 120 мкм, т.е. соизмеримы с зазорами в сопряжениях дорожных машин. Основные составляющие пыли: диоксид кремния SiО2, оксид железа Fe2О3, соединения Al, Са, Mg, Na и других элементов.

При определении вида изнашивания элементов машин необходимо отличать от гидро- и газоабразивного изнашивания эрозионное, гидрогазоэрозионное и кавитационное изнашивание.

Эрозионным называют механическое изнашивание поверхности в результате воздействия потока жидкости и (или) газа.

Гидроэрозионное (газоэрозионное) изнашивание - это эрозионное изнашивание в результате воздействия потока жидкости (газа).

Кавитационным называется гидроэрозионное изнашивание при движении твердого тела относительно жидкости, при котором пузырьки газа захлопываются вблизи поверхности, что создает местное повышение давления или температуры. Изнашивание этого вида наиболее часто встречается в элементах трубопроводов и в коллекторах при отсутствии абразивных частиц в рабочей жидкости или газе. Для дорожных и строительных машин эрозионные виды изнашивания не характерны.

1.2 Усталостное изнашивание

Усталостным называется механическое изнашивание в результате усталостного разрушения при повторном деформировании микрообъемов материала поверхностного слоя. Такое изнашивание наблюдается в большинстве сопряжений дорожных машин в качестве сопутствующего вида изнашивания. Оно возникает как при трении качения, так и при трении скольжения.

Процесс усталостного изнашивания обычно связан с многократно повторяющимися циклами напряжений в контакте качения или скольжения. В процессе взаимодействия поверхностей в их верхних слоях возникают поля напряжений. Схема распределения напряжений при контакте цилиндра с плоскостью, рассчитанная методом конечных элементов. В процессе трения на рабочей поверхности деталей возникают максимальные напряжения сжатия, а по глубине материала детали распространяются направленные касательные напряжения т с максимумом на некотором расстоянии от точки контакта.

Интенсивность усталостного изнашивания определяется следующими факторами: наличие остаточных напряжений и поверхностных концентраторов напряжений (оксидов и других крупных включений, дислокаций); качество поверхности (микропрофиль, загрязнения, вмятины, царапины, задиры); распределение нагрузки в сопряжении (упругие деформации, перекос деталей, зазор); вид трения (качения, скольжения или качения с проскальзыванием); наличие и тип смазочного материала.

Существуют две модели процесса усталостного изнашивания материала. Большое распространение в настоящее время получила теория усталостного изнашивания, разработанная группой ученых под руководством И.В. Крагельского. Согласно этой теории частицы износа с поверхности трения могут отделяться и без внедрения микровыступов одной детали в поверхностные слои другой детали сопряжения. Изнашивание может происходить вследствие усталости микрообъемов материала, возникающей под действием многократных сжимающих и растягивающих усилий.

Усталостное изнашивание наиболее часто наблюдается в условиях высоких контактных нагрузок при одновременном качении и проскальзывании одной поверхности по другой. В таких условиях работают, например, зубчатые колеса, тяжело нагруженные шестерни и подшипники качения, зубчатые венцы. Усталостное изнашивание рабочих поверхностей деталей сопровождается повышением уровня шума и вибрации по мере увеличения износа.

Усталостное изнашивание материала может быть умеренным и прогрессирующим. Обычное умеренное изнашивание для большинства пар трения не является опасным, и детали, имеющие усталостные повреждения, могут использоваться длительное время. Прогрессирующее изнашивание возникает при высоких контактных напряжениях, сопровождается интенсивным разрушением поверхности и может привести к поломке деталей (например, зуба шестерни).

При интенсивном абразивном изнашивании рабочих поверхностей их разрушение происходит быстрее, чем образование усталостных трещин, поэтому, как правило, в таких случаях питтинг не наблюдается.

Усталостное изнашивание также проявляется и при взаимодействии деталей из эластомерных материалов. Упругие свойства этих материалов позволяют воспроизводить шероховатость противолежащей твердой поверхности в процессе скольжения, что, в свою очередь, приводит к многократному циклическому нагружению материала. Если выступы неровностей твердой поверхности имеют закругленную форму и не вызывают абразивного изнашивания, то повреждение может возникнуть в подповерхностных слоях эластомера под действием повторяющихся напряжений сжатия, растяжения и знакопеременных касательных напряжений. Этот усталостный механизм вызывает изнашивание относительно малой интенсивности, которая существенно возрастает при действии циклических напряжений в течение длительного времени.

1.3 Изнашивание при заедании

Изнашивание при заедании происходит в результате схватывания, глубинного вырывания материала, переноса его с одной поверхности трения на другую и воздействия возникших неровностей на сопряженную поверхность. Изнашивание этого вида является одним из наиболее опасных и разрушительных. Оно сопровождается прочным соединением контактирующих участков поверхностей трения. В процессе трения относительное перемещение поверхностей приводит к вырыву частиц металла одной поверхности и наволакиванию их на другую более твердую поверхность.

В механизме изнашивания при заедании важную роль играет атомно-молекулярное взаимодействие материалов деталей, возникающее при сближении поверхностей. В отличие от изнашивания других видов, для которых требуется определенное время на развитие процесса и накопление разрушительных повреждений, при заедании разрушение поверхности наступает достаточно быстро и приводит к тяжелым формам повреждений (задиры и раковины).

Процесс образования металлических связей зависит от свойств сопряженных поверхностей (их природы, твердости), а также от методов их обработки. При наличии оксидных пленок на поверхности металлов процесс заедания зависит также от свойств этих оксидов. Защитные пленки, прочно соединяющиеся с основным металлом и способные быстро восстанавливаться при разрушении, препятствуют схватыванию металлов.

Изнашивание при заедании металлов происходит вследствие нарушения правила положительного градиента механических свойств по глубине в условиях трения без смазочного материала или при недостаточном его количестве. При трении качения в условиях граничной смазки также наблюдается изнашивание, вызванное схватыванием материалов и заеданием. Схватывание происходит при местном разрыве смазочной пленки и установлении металлического контакта. Это возможно не только при прекращении подачи смазочного материала, но и вследствие общей перегрузки сопряжения, резкого повышения температуры масла в поверхностных слоях, местных температурных вспышек и т.д.

Изнашивание при заедании чаще всего встречается в зубчатых зацеплениях. По способности противостоять заеданию в одних и тех же условиях нагружения зубчатые передачи всех типов можно расположить в следующем порядке: цилиндрические передачи с внутренним и внешним зацеплением; конические передачи с прямыми, косыми и спиральными зубьями; гипоидные и винтовые передачи, имеющие самую низкую противозадирную стойкость. Это объясняется тем, что у гипоидных и винтовых передач наибольшее скольжение зубьев отмечается в зацеплении. Изнашивание при заедании встречается также в шариковых и роликовых подшипниках, в тяжело нагруженных опорах качения.

1.4 Коррозионно-механическое изнашивание

Коррозионно-механическое изнашивание характеризуется процессом трения материала, вступившего в химическое взаимодействие со средой. При этом на поверхности металла образуются новые, менее прочные химические соединения, которые в процессе работы сопряжения удаляются с продуктами изнашивания. К коррозионно-механическому изнашиванию относят окислительное изнашивание и изнашивание при фреттинг-коррозии.

Окислительным называют изнашивание, при котором основное влияние на разрушение поверхности оказывает химическая реакция материала с кислородом или окисляющей окружающей средой. Оно возникает при трении качения со смазочным материалом или без него. Скорость окислительного изнашивания невелика и составляет 0,05...0,011 мкм/ч. Процесс активизируется с повышением температуры, особенно во влажной среде.

Изнашиванием при фреттинг-коррозии называется коррозионно-механическое изнашивание соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях. Этот вид изнашивания отличается от изнашивания при фреттинге механического изнашивания соприкасающихся тел при малых колебательных относительных перемещениях. Основное отличие заключается в том, что изнашивание при фреттинге происходит в отсутствие окисляющей окружающей среды без проявления химической реакции материалов деталей и продуктов изнашивания с кислородом. Учитывая это, нетрудно провести аналогию в механизмах развития изнашивания при фреттинге и фреттинг-коррозии.

Изнашивание при фреттинге и фреттинг-коррозии обычно происходит на сопряженных поверхностях валов с напрессованными на них дисками колес, муфтами и кольцами подшипников качения; на осях и ступицах колес; на опорных поверхностях пружин; на затянутых стыках, пригнанных поверхностях шпонок и пазов; на опорах двигателей и редукторов. Необходимым условием возникновения фреттинг-коррозии является относительное проскальзывание сопряженных поверхностей, которое может быть вызвано вибрацией, возвратно-поступательным перемещением, периодическим изгибом или скручиванием сопряженных деталей. Фреттинг-процесс сопровождается схватыванием, окислением, коррозией и усталостным разрушением микрообъемов.

В результате фреттинг-коррозии предел выносливости поверхности уменьшается в 3-6 раз. На поверхностях деталей в местах сопряжений образуются натиры, налипания металла, вырывы, раковины, а также поверхностные микротрещины. Отличительным признаком износа вследствие фреттинг-коррозии является наличие на поверхностях трения раковин, в которых сосредоточены спрессованные оксиды, имеющие специфическую окраску. В отличие от изнашивания других видов при фреттинг-коррозии продукты изнашивания в основной своей массе не могут выйти из зоны контакта рабочих поверхностей деталей.

Изнашивание при фреттинг-коррозии влечет за собой нарушение размерной точности соединения (если часть продуктов изнашивания находит выход из зоны контакта) либо заедание и заклинивание разъемных соединений (если продукты изнашивания остаются в зоне трения). Для фреттинг-коррозии характерны низкая скорость (около 3 мм/с) относительного перемещения поверхностей и путь (0,025 мм) трения, эквивалентный амплитуде колебаний, при частоте колебаний до 30 Гц и выше; локализация повреждений поверхности на площадках действительного контакта вследствие малых относительных смещений; активное окисление

При взаимодействии эластомерных материалов с металлическими деталями также наблюдается явление схватывания. Эластомер изнашивается, если коэффициент трения между ним и твердой поверхностью достаточно велик, а прочность эластомера на разрыв мала. Если поверхностные слои материала находятся в состоянии максимальной деформации, то в направлении, перпендикулярном к направлению скольжения, появляется царапина или небольшая трещина. Далее происходит постепенное вырывание части упругого материала эластомера, находящегося в состоянии схватывания с твердой поверхностью. При этом слой эластомера, отделяемый от поверхности, скручивается в ролик и образует частицу износа. Интенсивность изнашивания эластомера в этом случае существенно зависит от температуры, нагрузки и вида смазочного материала. Подбирая смазочный материал с учетом внешних условий и упругих свойств эластомера, можно полностью исключить этот вид изнашивания.

Процесс изнашивания при фреггинг-коррозии в условиях трения без смазочного материала можно разделить на три этапа.

Первый этап сопровождается разрушением выступов и оксидных пленок вследствие циклически повторяющихся колебательных относительных перемещений контактирующих поверхностей под действием высоких нагрузок. Происходят процессы упрочнения материалов и пластического деформирования выступов микронеровностей, вызывающие сближение поверхностей. Сближение поверхностей вызывает молекулярное взаимодействие и схватывание металла в отдельных точках контакта. Разрушение вследствие усталости выступов и узлов схватывания порождает продукты изнашивания, часть которых окисляется. Для этого этапа характерен повышенный износ с монотонно убывающей скоростью изнашивания.

На втором этапе в поверхностных слоях накапливаются усталостные повреждения. В зоне трения формируется коррозионно-активная среда под действием кислорода воздуха и влаги. Между поверхностями создается электролитическая среда, интенсифицирующая процесс окисления металлических поверхностей и их коррозионное разрушение. Для этого этапа характерны стабилизация процесса изнашивания, уменьшение скорости изнашивания по сравнению со скоростью изнашивания на первом этапе.

На третьем этапе вследствие усталостных коррозионных процессов разупрочненные поверхностные слои металлов начинают интенсивно разрушаться с постепенно возрастающей скоростью. Процесс имеет коррозионно-усталостный характер разрушения.

Интенсивность разрушения поверхностей при фретгинг-коррозии зависит от амплитуды и частоты колебаний, нагрузки, свойств материалов деталей и окружающей среды.

2. Основные причины износов и повреждений кузовов

Износ и повреждения кузовов могут быть вызваны различными причинами. В зависимости от причины возникновения неисправности делятся на эксплуатационные, конструктивные, технологические и возникающие из-за неправильного хранения и ухода за кузовом.

В процессе эксплуатации элементы и узлы кузова испытывают динамические нагрузки напряжениям от изгиба в вертикальной плоскости и скручивания, нагрузки от собственной массы, массы груза и пассажиров.

Износу кузова и его узлов способствуют также значительные напряжения, которые возникают в результате колебания кузова не только при движении его по неровностям и возможных толчков и ударов при наезде на эти неровности, но и вследствие работы двигателя и погрешностей в балансировке вращающихся узлов шасси автомобиля (в особенности карданных валов), а также в результате смещения центра тяжести в продольном и поперечном направлениях.

Нагрузки могут быть восприняты кузовом полностью, если автомобиль не имеет рамы шасси, или частично при установке кузова на раму.

Исследования показали, что переменные по величине напряжения действуют на элементы кузова в процессе эксплуатации автомобиля. Эти напряжения вызывают накопление усталости и приводят к усталостным разрушениям. Усталостные разрушения начинаются в районе накопления напряжений.

В кузовах автомобилей, поступающих в капитальный ремонт, встречаются две основные группы повреждений и неисправностей: повреждения, появляющиеся в результате нарастания изменений в состоянии кузова.

К ним относится естественный износ, возникающий в процессе нормальной технической эксплуатации автомобиля, вследствие постоянного или периодического воздействия на кузов таких факторов, как коррозия, трение, загнивание деревянных деталей, упругие и пластические деформации и др..; неисправности, появление которых связано с действием человека и являются следствием конструктивных недоработок, заводских недоделок, нарушения норм ухода за кузовом и правил технической эксплуатации (в том числе и аварийные), некачественного ремонта кузовов.

Кроме нормального физического износа, при эксплуатации автомобиля в тяжелых условиях или в результате нарушения норм ухода и профилактики может возникнуть ускоренный износ, а также разрушение отдельных частей кузова.

Характерными видами износа и повреждений кузова в процессе эксплуатации автомобиля являются коррозия металла, возникающая на поверхности корпуса под действием химических или электромеханических воздействий; нарушение плотности заклепочных и сварных соединений, трещины и разрывы; деформация (вмятины, перекосы, прогибы, коробление, выпучины).

Коррозия -- основной вид износа металлического корпуса кузова.

В металлических деталях кузова чаще всего встречается электрохимический тип коррозии, при котором происходит взаимодействие металла с раствором электролита, адсорбируемого из воздуха, и которая появляется в результате как прямого попадания влаги на незащищенные металлические поверхности кузова, так и в результате образования конденсата в его межобшивочном пространстве (между внутренними и наружными панелями дверей, бортов, крыши и т.д.). Особенно сильно развивается коррозия в местах, труднодоступных для осмотра и очистки в небольших зазорах, а также в отбортовках и загибах кромок, где периодически попадающая в них влага может сохраняться длительное время.

Так, в колесных нишах может собираться грязь, соль и влага, стимулирующие процесс развития коррозии; днище кузова недостаточно стойко к воздействию факторов, возбуждающих коррозию. На скорость коррозии большое влияние оказывает состав атмосферы, ее загрязненность различными примесями (выбросами промышленных предприятий, такими, как двуокись серы, образующаяся в результате сжигания топлива; хлористый аммоний, попадающий в атмосферу вследствие испарения морей и океанов; твердые частицы в виде пыли), а также температура окружающей среды и др. Твердые частицы, содержащиеся в атмосфере или попадающие на поверхность кузова с полотна дороги, вызывают также абразивный износ металлической поверхности кузова. С повышением температуры скорость коррозии возрастает (в особенности при наличии в атмосфере агрессивных примесей и содержания влаги).

Зимние покрытия дорог солью для удаления снега и льда, а также работа автомобиля на морских побережьях приводят к увеличению коррозии автомобиля.

Коррозионные разрушения в кузове встречаются также в результате контакта стальных деталей с деталями, изготовленными из некоторых других материалов (дюралюминия, каучуков, содержащих сернистые соединения, пластмассовыми на основе фенольных смол и другими, а также в результате контакта металла с деталями, изготовленными из очень влажного пиломатериала, содержащего заметное количество органических кислот (муравьиную и др.).

Так, исследования показали, что при контакте стали с поли-изобутиленом скорость коррозии металла в сутки составляет 20 мг/м2, а при контакте этой же стали с силиконовым каучуком -- 321 мг/м2 в сутки.

Этот вид коррозии наблюдается в местах постановки различных резиновых уплотнителей, в местах прилегания к кузову хромированных декоративных деталей (ободков фар и т. д.).

К появлению коррозии на поверхности деталей кузова приводит также контактное трение, имеющее место при одновременном воздействии коррозионной среды и трения, при колебательном перемещении двух поверхностей металла относительно друг друга в коррозионной среде. Этим видом коррозии подвержены двери по периметру, крылья в местах присоединения их к корпусу болтами и другие металлические части кузова.

При окраске автомобилей может иметь место загрязнение тщательно подготовленных к окраске поверхностей кузова влажными руками и загрязненным воздухом. Это при недостаточно качественном покрытии также приводит к коррозии кузова.

Процесс коррозии кузовов происходит либо равномерно на значительной площади (поверхностная коррозия представлена на рисунке 1), либо разъедание идет в толщу металла, образуя глубокие местные разрушения -- раковины, пятна в отдельных точках поверхности металла (точечная коррозия показана на рисунке 2).

Рисунок 1 - Поверхностная коррозия на крыле автомобиля.

Рисунок 2 - точечная коррозия на автомобиле.

Сплошная коррозия менее опасна, чем местная, которая приводит к разрушению металлических частей кузова, утрате ими прочности к резкому снижению предела коррозионной усталости и к коррозионной хрупкости, характерной для облицовки кузова.

В зависимости от условий работы, способствующих возникновению коррозии, детали и узлы кузова могут быть подразделены на имеющие открытые поверхности, обращенные к полотну дороги (низ пола, крылья, арки колеса, пороги дверей, низ облицовки радиатора), на имеющие поверхности, которые находятся в пределах объема кузова (каркас, багажник, верх пола), и на имеющие поверхности, которые образуют закрытый изолированный объем (скрытые части каркаса, низ наружной облицовки дверей и др.).

Трещины корпуса возникают при ударе вследствие нарушения технологии обработки металла корпуса (ударная многократная обработка стали в холодном состоянии), плохого качества сборки при изготовлении или ремонте кузова (значительные механические усилия при соединении деталей), в результате применения низкого качества стали, влияния усталости металла и коррозии с последующей механической нагрузкой, дефектов сборки узлов и деталей, а также недостаточно прочной конструкции узла.

Трещины могут образовываться в любой части или детали металлического корпуса, но наиболее часто -- в местах, подверженных вибрации.

На рисунке 3 показаны основные повреждения кузова на примере автомобиля ГАЗ - 24.

Рисунок 3 - Повреждения, встречающиеся в кузове автомобиля ГАЗ-24 «Волга»

1 -- трещины на брызговике; 2 -- нарушение сварного соединения распорки или брыз говика с лонжероном рамы; 3 -- трещины на распорке; 4 -- трещины на панели передка и брызговиках передних колес; 5 трещины на стойках ветрового окна; 6 -- глубокие вмятины на панели стойки ветрового окна; 7 -- перекос проема ветрового окна; 8 -- отрыв кронштейна переднего сиденья; 9 -- трещины на кожухе основания кузова; 10 -- нарушение сварных соединений деталей кузова; 11 -- погнутость водосточного желоба; 12 -- вмятины на наружных панелях, закрытых деталями с внутренней стороны, неровности оставшиеся после правки или рихтовки-13 -- местная коррозия в нижней части заднего окна; 14 -- отрыв стоек задка в местах крепления или трещины на стойках; 15 и 16 -- местные коррозии ручья крышки багажника; 17 -- отрыв кронштейна замка багажника; 18 -- местная коррозия в задней части основания кузова; 19 -- вмятины на нижней панели задка кузова в местах крепления задних фонарей; 20 -- местная коррозия в нижней части брызговика- 21 -- налет коррозии и другие мелкие механические повреждения; 22 -- местная коррозия арки колеса; 23 -- погнутость брызговика заднего крыла; 24 -- нарушение сварного.шва в соединении брызговика с аркой; 25, 32 -- трещины на основании в местах крепления сидений; 26 -- местная коррозия на стойке задней двери и на основании кузова. захватывающая усилитель заднего лонжерона; 27 -- трещины на основании кузова в местах крепления кронштейнов задних рессор и другие; 28 -- вмятины на панели стойки и погнутость центральной стойки; 29 -- отрыв держателей пластин фиксатора и петли двери кузова; 30 -- местная коррозия в нижней части средней стойки боковины; 31 -- местная коррозия и трещины лонжеронов основания кузова; 33 -- перекосы дверных проемов кузовов; 34 -- сплошная коррозия порогов основания; 35 -- вмятины на лонжеронах основания кузова (возможны разрывы); 36 -- срыв резьбы на пластинах крепления фиксатора и петель двери; 37 -- отрыв крышки фиксатора двери; 38 -- вмятины (возможно с разрывами) на панели боковины кузова; 39 -- местная коррозия в нижней части передней стойки; 40 -- нарушение антикоррозионного покрытия; 41 -- отрыв гай-кодержатслей; 42 --погнутость поперечины № 1; 43 -- трещины на щитке передка в местах крепления распорки; 44 -- отрыв кронштейна крепления передка буфера; 45 -- трещины на щитке радиатора; 46 -- местная коррозия на раскосе усилителя; 47 -- трещины в местах крепления лонжерона; 48 -- ослабление заклепочного соединения кронштейна; 49 -- выработка отверстий под палец серьги рессоры и переднего кронштейна крепления задней рессоры; 50 -- отрыв усилителя лонжерона основания кузова; 51 -- износ отверстия крепления амортизатора; 52 -- трещины в местах крепления кронштейнов топливного бака; 53 -- вмятины с острыми углами или разрывами на нижней панели; 54 -- сплошная коррозия на нижней панели задка; 55 -- трещины в местах крепления амортизаторов; 56 -- трещины на кожухе карданного вала

Разрушения сварных соединений в узлах, детали которых соединены точечной сваркой, а также в сплошных сварных швах кузова могут произойти из-за некачественной сварки или воздействия коррозии и внешних сил: вибрации корпуса под действием динамических нагрузок, неравномерного распределения грузов при погрузке и выгрузке кузовов.

Данные разрушения представлены на рисунке 4.

Рисунок 4 - Разрушение сварных соединений под воздействием коррозии

Износ в результате трения встречается в деталях арматуры, осях и отверстиях петель, обивке, в отверстиях заклепочных и болтовых соединений.

Вмятины и выпучины в панелях, а также прогибы и перекосы в кузове появляются вследствие остаточной деформации при ударе или некачественно выполненных работ (сборки, ремонта и т. п.).

Концентрация напряжений в соединениях отдельных элементов корпуса в проемах для дверей, окон, а также на стыках элементов большой и малой жесткости может служить причиной разрушения деталей, если они не усилены.

В конструкциях кузовов обычно предусматриваются необходимые жесткие связи, усиления отдельных участков дополнительными деталями, выдавливанием ребер жесткости.

Однако в процессе длительной эксплуатации кузова и в процессе его ремонта могут выявиться отдельные слабые звенья в корпусе кузова, которые требуют усиления или изменения конструкции узлов во избежание появления вторичных поломок.

Заключение

На изменение технического состояния автомобиля существенное влияние оказывают условия эксплуатации: дорожные условия (техническая категория дороги, вид и качество дорожного покрытия, уклоны, подъемы спуски, радиусы закруглений дорога), условия движения (интенсивное городское движение, движение по загородным дорогам), климатические условия (температура окружающего воздуха, влажность, ветровые нагрузки, солнечная радиация), сезонные условия (пыль летом, грязь и влага осенью и весной), агрессивность окружающей среды (морской воздух, соль на дороге в зимнее время, усиливающие коррозию), а также транспортные условия (загрузка автомобиля).

В результате выполнения реферата были изучены основные виды разрушений кузова автомобиля автомобиля.

К ним относятся такие разрушения как усталостное изнашивание и коррозионно- механическое изнашивание.

Для уменьшения коррозии деталей автомобиля и в первую очередь кузова необходимо поддерживать их чистоту, осуществлять своевременный уход за лакокрасочным покрытием и его восстановление, производить противокоррозионную обработку скрытых полостей кузова и других подверженных коррозии деталей.

Для предотвращения усталостных разрушений и пластических деформаций следует строго соблюдать правила эксплуатации автомобиля, избегая его работы на предельных режимах и с перегрузками.

Список использованных источников

1 Основы работоспособности технических систем учеб. для вузов В.А. Зорин Академия, 2009. - 206 с.

2 Надежность транспортных средств "Основы теории надежности и диагностики" / В. И. Рассоха. - Оренбург: Изд-во ОГУ, 2000. - 100 с.

3 Надежность мобильных машин / К.В. Щурин; М-во образования и науки Рос. Федерации.: ОГУ, 2010. - 586 с.

4 Повышение долговечности транспортных машин: учеб. пособие для вузов / В. А. Бондаренко [и др.]. - М. : Машиностроение, 1999. - 144 с.

5 Основы теории надежности автотранспортных средств: учеб.-метод. рук. для студентов заоч. формы обучения специальностей "150200, 230100" / В. И. Рассоха. - Оренбург: ОГУ, 2000. - 36 с.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Методы формирования системы технического осмотра (ТО) и ремонта. Износ и изнашивание сопряженных деталей. Классификация видов изнашивания. Коэффициент технической готовности как основной показатель работы службы АТП. Экономико-вероятностный метод ТО.

контрольная работа , добавлен 08.04.2010


Конструкция колесной пары. Типы колесных пар и их основные размеры. Анализ износов и повреждений колесных пар и причины их образования. Неисправности цельнокатаных колес. Производственный процесс ремонта. Участок приемки отремонтированных колесных пар.

курсовая работа , добавлен 10.04.2012


Производственная характеристика депо. Структура, состав, производственная характеристика ремонтного отделения или участка. Схема расположения оборудования ремонтного отделения. Детали и узлы электроподвижного состава. Устранение износов и повреждений.

отчет по практике , добавлен 07.01.2014


Теория изнашивания. Демонтаж и монтаж машин в условиях эксплуатации. Оборудование, применяемое при монтажно-демонтажных работах. Порядок регистрации тракторов при постановке на учёт и снятии с учёта. Составление годового плана техобслуживания и ремонта.

контрольная работа , добавлен 15.04.2009


Параметры рабочего тела и количество горючей смеси. Процесс впуска, сжатия и сгорания. Индикаторные параметры рабочего тела. Основные параметры и литраж двигателя автомобиля. Расчет поршневого кольца карбюраторного двигателя. Расчет поршневого пальца.

курсовая работа , добавлен 15.03.2012


Дефекты кузовов и кабин. Технологический процесс ремонта кузовов и кабин. Ремонт неметаллических деталей кузовов. Качество ремонта автомобилей. Незначительные прогибы на пологих лекальных поверхностях, видимые при боковом освещении. Вмятины.

курсовая работа , добавлен 04.05.2004


Износ поверхностного слоя, изменение свойств материала, формы, размеров и веса детали. Технологический процесс ремонта машин в сельском хозяйстве. Восстановление гильзы цилиндра двигателя автомобиля ЗИЛ-130, с применением передовых форм и методов ремонта.

курсовая работа , добавлен 24.03.2010


Формирование вариационного ряда значений износов вала сцепления трактора. Составление статистического ряда износов, определение опытной и накопленной вероятности. Построение графиков, гистограммы и полигона опытного распределения значений износа.

контрольная работа , добавлен 11.01.2014


Сведения об устройстве современных автомобильных кузовов. Кузова легковых автомобилей. Предназначение, строение и работа. Особенности эксплуатации. Структура технологического процесса ремонта кузовов. Основные неисправности. Элементы и приспособления.

дипломная работа , добавлен 31.07.2008


Принципы организации технического обслуживания и ремонта машин, технология их проведения, разработка мероприятий по совершенствованию. Технологический процесс приема и выдачи автомобиля УАЗ-469 и ЗМЗ-402, процесс разборки на узлы и детали данных машин.