Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ состояния вопроса 12
1.1.Проблемы, связанные с потреблением моторного масла на автомобильном транспорте 12
1.2. Основные компоненты расхода моторного масла 16
1.3.Влияние основных факторов на интенсивность расходования моторного масла 20
1.3.1. Классификации факторов, влияющих на расход моторного масла 20
1.3.2. Влияние технического состояния на интенсивность расходования моторного масла 21
1.3.3. Влияние температуры окружающего воздуха 23
1.3.4. Режим работы двигателя 24
1.4.Система снабжения ресурсами на автомобильном транспорте 26
1.4.1. Факторы, влияющие на потребность в ресурсах 26
1.4.2. Система нормирования расхода моторного масла 29
1.4.3. Методы планирования потребности в моторном масле 30
1.4.4. Методы управления запасами 34
1.5.Выводы. Задачи исследований 36
2. Аналитические исследования 39
2.1.Общая методика исследований 39
2.2.Обоснование цели исследований. Формирование целевой функции 41
2.3.Отбор факторов, влияющих на интенсивность расходования моторного масла 44
2.4. Идентификация изучаемой системы 49
2.5.Закономерности, формирующие расход моторного масла при эксплуатации автомобилей 54
2.6.Модель влияния температуры воздуха на интенсивность расходования моторного масла 57
2.7.Модель влияния наработки с начала эксплуатации двигателя на интенсивность расходования моторного масла 59
2.8.Модель влияния скорости движения автомобиля на интенсивность расходования моторного масла 60
2.9.Многофакторная модель влияния условий эксплуатации на интенсивность расходования моторного масла 64
2.10.Имитационная модель изучаемой системы 68
2.11.Выводы по разделу 2 71
3. Экспериментальные исследования 72
3.1.Цель и задачи экспериментальных исследований 72
3.2.Оценка сезонной вариации потребности в моторном масле 73
3.2.1. Методика оценки значимости сезонной вариации расхода моторного масла 73
3.2.2. Методика сбора исходных данных для оценки сезонной вариации показателей потребления моторного масла 75
3.2.3. Планирование эксперимента по оценке значимости сезонной вариации показателей потребления моторного масла 76
3.2.4. Результаты эксперимента по оценке сезонной вариации показателей, формирующих потребность в моторном масле 78
3.3.Связь расхода моторного масла с расходом топлива 83
3.3.1. Методика экспериментальных исследований связи расхода моторного масла с расходом топлива 83
3.3.2. Результаты экспериментальных исследований связи расхода моторного масла с расходом топлива 84
3.4.Отбор факторов, влияющих на расход моторного масла 87
3.4.1. Методика отбора факторов, влияющих на расход моторного масла 87
3.4.2. Проверка гипотезы о влиянии наработки двигателя на интенсивность расходования моторного масла 88
3.4.3. Проверка гипотезы о влиянии температуры воздуха на интенсивность расходования моторного масла 89
3.4.4. Проверка гипотезы о влиянии средней технической скорости движения автомобиля на интенсивность расходования моторного масла 91
3.5.Проверка гипотез о виде математических моделей влияния факторов на интенсивность расходования моторного масла 93
3.5.1. Методика проверки гипотез 93
3.5.2. Проверка гипотез о виде математической модели влияния наработки на интенсивность расходования моторного масла 93
3.5.3. Проверка гипотез о виде математической модели влияния температуры воздуха на интенсивность расходования моторного масла 95
3.5.4. Проверка гипотез о виде математической модели влияния средней технической скорости движения автомобиля на интенсивность расходования моторного масла 100
3.6.Проверка гипотез о виде многофакторной математической модели влияния температуры воздуха, наработки двигателя и средней технической скорости на интенсивность расходования моторного масла 102
3.6.1. Методика измерения расхода моторного масла 102
3.6.2. Оценка погрешности измерений 104
3.6.1. План эксперимента 107
3.6.2. Определение численных значений параметров многофакторной математической модели 109
3.6.3. Проверка гипотезы о значимости факторов, влияющих на интенсивность расходования моторного масла 111
3.6.4. Оценка адекватности многофакторной математической модели 113
3.7.Выводы по разделу 3 117
4. Использование результатов исследований и их эффективность 119
4.1.Методологические вопросы использования результатов исследований 119
4.1.1. Частные случаи при формировании целевой функции 119
4.1.2. Размер страхового запаса моторного масла 121
4.2. Методика нормирования расхода моторного масла с учетом вариации условий эксплуатации автомобилей 123
4.3.Методика планирования потребности в моторном масле с учетом вариации условий эксплуатации автомобилей 128
4.4.Программное обеспечение для моделирования расхода масла 130
4.5.Оценка эффекта от использования результатов исследований 136
4.6.Выводы по разделу 4 141
Основные результаты и выводы 143
Литература 145
Публикации автора, в которых изложены основные результаты диссертационных исследований 155
Приложение 1 159
Приложение 2 165
Приложение 3 177
Приложение 4 179
Приложение 5 181
Приложение 6 182
Приложение 7 183
Приложение 8 187
Приложение 9 189
- Основные компоненты расхода моторного масла
- Идентификация изучаемой системы
- Результаты эксперимента по оценке сезонной вариации показателей, формирующих потребность в моторном масле
- Методика нормирования расхода моторного масла с учетом вариации условий эксплуатации автомобилей
Введение к работе
Актуальность темы. Моторные масла играют важную роль в обеспечении долговечности и эффективности автомобилей. От качества масел и периодичности их замены зависит ресурс двигателей. Поэтому от правильного подбора и своевременной поставки моторных масел зависят затраты на техническое обслуживание (ТО) и ремонт (Р).
Используемая в настоящее время система нормирования расхода моторного масла предусматривает определение планового расхода в долях от количества израсходованного топлива. Наряду с достоинством такой системы, заключающемся в ее простоте, она имеет и ряд недостатков. В частности, недостаточно учитывается влияние условий эксплуатации на расход масла. Кроме того, некоторые факторы по-разному влияют на расход топлива и расход масла. В результате расчетный расход масла, определённый по действующей методике, может существенно отличаться от фактического. Это ведет к увеличению запасов масла или его недостатку. Соответственно увеличиваются затраты на приобретение, хранение масла или снижается долговечность двигателей, растут затраты на ремонт.
Степень разработанности темы. Для большей части территории нашей страны характерно существенное изменение климатических условий в течение года. Так, в Западной Сибири температура воздуха может изменяться от – 60 С до +35 С. Установлено, что температура окружающей среды влияет на температуру охлаждающей жидкости и температуру масла в поддоне картера, вызывая изменение его вязкости. Эти процессы вызывают значительную вариацию интенсивности расходования масла. Полученные разными авторами результаты изучения этой зависимости противоречивы, иногда взаимоисключающие.
Планирование расхода масла на замену осуществляется исходя из производственной программы по ТО. При этом не учитывается, что в связи с вариацией в течение года интенсивности эксплуатации автомобилей поток требований на ТО меняется по времени, вызывая изменение потребности в масле.
Таким образом, существует требующая решения актуальная проблема планирования потребности в моторном масле с учетом вариации условий эксплуатации и уменьшения на этой основе стоимости оборотных фондов.
Исследования по теме диссертации выполнялись при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ в рамках государственного задания высшим учебным заведениям и научным организациям в сфере научной деятельности, тема «Повышение эффективности функционирования нефтегазодобывающих предприятий на основе совершенствования организации транспортно-технологического обслуживания» (2014–2016 гг.).
Объект исследования – процесс формирования потребности автотранспортных предприятий в моторном масле при переменных условиях эксплуатации.
Предмет исследования – закономерности формирования потребности автотранспортных предприятий в моторном масле, учитывающие влияния температуры воздуха, средней технической скорости автомобиля и наработки двига-3
теля (на примере автомобилей Урал-4320).
Область исследований соответствует паспорту научной специальности 05.22.10 – Эксплуатация автомобильного транспорта: «2. Оптимизация планирования, организации и управления перевозками пассажиров и грузов, технического обслуживания, ремонта и сервиса автомобилей, использования программно-целевых и логистических принципов. 9. Эксплуатационная надежность автомобилей, агрегатов и систем. 11. Закономерности изменения технического состояния автомобилей и агрегатов, технологического оборудования с целью совершенствования систем технического обслуживания и ремонта, определения нормативов технической эксплуатации, рациональных сроков службы автомобилей».
Целью работы является повышение эффективности использования автомобилей путем разработки методики корректирования норм расхода моторного масла и совершенствования планирования потребности в нем автотранспортных предприятий с учетом вариации интенсивности и условий эксплуатации.
Задачи исследования:
-
установить факторы, влияющие на интенсивность расходования моторного масла;
-
установить закономерности, формирующие расход моторного масла при эксплуатации автомобилей;
-
разработать математические модели влияния основных факторов на интенсивность расходования моторного масла;
-
разработать имитационную модель формирования расхода моторного масла при эксплуатации автомобилей;
-
разработать методику планирования потребности автотранспортных предприятий в моторном масле с учетом условий эксплуатации автомобилей и оценить ее эффективность.
Научную новизну определяют положения, выносимые на защиту:
-
выявленные факторы, влияющие на интенсивность расходования моторного масла, в число которых входит не только наработка двигателя с начала эксплуатации, но и меняющиеся сезонно температура воздуха, средняя техническая скорость автомобилей;
-
установленные закономерности, формирующие расход моторного масла по компонентам при эксплуатации автомобилей, учитывающие влияние неравномерности интенсивности эксплуатации на вариацию потребности в заменах, а также изменения температуры воздуха и средней технической скорости автомобилей на вариацию потребности в доливах масла;
-
разработанные однофакторные математические модели влияния перечисленных факторов на интенсивность расходования моторного масла, а также многофакторная модель, учитывающая их совместное влияние;
-
разработанная имитационная модель формирования расхода моторного масла при эксплуатации автомобилей, позволяющая определять расход масла автомобилями при эксплуатации в переменных условиях, а также планировать периодичности и объемы поставок.
Теоретическая и практическая значимость работы. Теоретическая значимость заключается в установлении закономерностей и разработке моделей формирования расхода моторного масла при эксплуатации автомобилей в переменных условиях. Практическая значимость заключается в разработке методики планирования потребности автотранспортных предприятий в моторном масле с учетом вариации условий эксплуатации и уменьшение на этой основе стоимости оборотных фондов.
Методология и методы исследований. В качестве общей методологии исследований выбран системный подход. В основе методологии теоретических исследований лежит логический метод. В теоретических и экспериментальных исследованиях использовались анализ и синтез, гипотетический метод, корреляционно-регрессионный анализ, имитационное моделирование, активный имитационный и пассивный натурный эксперименты.
Степень достоверности результатов. Достоверность результатов обеспечена корректным построением математических моделей, проверкой их адекватности исследуемому процессу. Сформулированные в диссертации научные положения, выводы и рекомендации основаны на теоретических исследованиях и подтверждены достаточным объемом экспериментальных данных, обработанных по корректным методикам.
Апробация результатов. Основные результаты исследований обсуждались и получили одобрение на научно-практических конференциях: международных – «Проблемы функционирования систем транспорта» (Тюмень, 2013, 2014, 2015, 2016 гг.), «Транспортные и транспортно-технологические системы» (Тюмень, 2013, 2014, 2015, 2017 гг.), «Нефть и газ Западной Сибири» (Тюмень, 2013 г.), «Проблемы и перспективы развития автомобильного транспорта» (Курган, 2013 г.), «Наземные транспортно-технологические комплексы и средства» (Тюмень, 2017 г.), всероссийских – «Сервис автомобилей и технологических машин» (Тюмень, 2011, 2014 гг.), «Реновация машин и оборудования» (Уфа, 2017 г.).
Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены в Управлении технологического транспорта и специальной техники ООО «Газпром добыча Ноябрьск» и используются в учебном процессе ТИУ.
Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 24 статьях, в том числе 5 – в рецензируемых изданиях из «Перечня …» ВАК, получено свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех разделов, основных результатов и выводов, списка литературы (164 наименования), 9 приложений (33 страницы). Объем диссертации составляет 191 страница (в том числе 52 таблицы и 61 иллюстрация).
Основные компоненты расхода моторного масла
Моторные масла играют важную роль в работе двигателей внутреннего сгорания, обеспечивая [23, 121]:
– снижение трения и интенсивности изнашивания деталей двигателя путем формирования на их поверхностях прочной масляной пленки;
– уплотнение зазоров в сопряжениях ЦПГ;
– охлаждение деталей, удаление продуктов изнашивания из зон трения;
– защиту поверхностей деталей от коррозии;
– предотвращение отложений в виде нагаров, лаков, зольных отложений.
Для выполнения этих функций моторные масла обладают рядом следующих свойств: вязкостно-температурные; противоизносные; моющие; диспергирующие; антиокислительные; антикоррозийные; энергосберегающие [23, 24, 32, 44, 80, 121]. Эти свойства определяют ресурс двигателя и расход моторного масла, формируя эффективность использования автомобилей.
Расход масла двигателем складывается из двух компонент: расход на замену (слив) при плановом техническом обслуживании (ТО) и ремонте (Р); расход в процессе работы двигателя.
Вторая компонента складывается из следующих составляющих:
– утечки масла из двигателя наружу через негерметичные соединения [510, 16, 18, 45, 65, 92, 101, 128];
– угар, вызванный попаданием масла в камеру сгорания через зазор между поршнем и гильзой, а также между стеблем клапана и втулкой, испарение со стенок гильзы цилиндра [7, 8, 9, 13, 16, 18, 21, 22, 25, 33, 41, 42, 45, 62, 63, 70, 71, 82, 83, 84, 85, 86, 89, 90,91, 99, 125, 125, 128, 133, 135];
– испарение масла из картера двигателя, расход через систему вентиляции картера [23, 45, 65, 85, 101]; – расход масла турбокомпрессором и пневмокомпрессором (при наличии) [77, 82, 96].
Расход масла на замену определяется:
– объемом масляного картера;
– периодичностью замены;
– интенсивностью эксплуатации автомобилей.
С позиций сферы эксплуатации объем картера для автомобиля данной марки и модели – величина постоянная. При создании новых двигателей необходимо учитывать, что при снижении объема масла интенсивность его старения ускоряется, возрастает интенсивность нагарообразования и изнашивания двигателя. При увеличении емкости картера растет количество масла, сливаемого при замене [23].
Периодичность замены масла зависит от совершенства конструкции двигателя (рабочий процесс, системы очистки и охлаждения масла), от качества масла, а также от условий эксплуатации автомобилей. Замена масла – одна из операций технического обслуживания. Ее периодичность определяется заводом-изготовителем автомобиля и корректируется с учетом условий эксплуатации. Например, в соответствие с Положением о ТО и Р подвижного состава автомобильного транспорта [112] периодичность ТО корректируется в зависимости от категории условий эксплуатации и климатического региона. В исследованиях Петелина А.А. предлагается корректировать периодичность замены масла в зависимости от сезонных условий [110]. В работах Ефимова В.В. [49] разработана методика корректирования срока службы масла для специальных автомобилей.
Таким образом, поскольку периодичность ТО зависит от условий эксплуатации, от них зависит и расход масла на замену.
Интенсивность эксплуатации автомобилей зависит от рада факторов. Для определенного предприятия со сложившимся набором заказчиков интенсивность эксплуатации определяется тремя компонентами [48, 57]:
l = lc+lТ+lp,
где 1с - изменение средней интенсивности эксплуатации за относительно продолжительный период времени (тренд); 1т- периодическая (сезонная) компонента; 1Р - случайная компонента.
Трендовая компонента зависит от пробега с начала эксплуатации автомобилей: из-за увеличения потока отказов с увеличением наработки возрастает время простоя автомобиля в ремонте, и интенсивность эксплуатации снижается. Так, по данным Щетина В.А. и соавторов [131], изменение среднего годового пробега автомобилей КАМАЗ по времени описывается моделью:
Ьг= 78 .ехр(-0,0484 -Т).
Периодическое или сезонное изменение интенсивности эксплуатации связано с сезонным изменением объемов работ в промышленности, сельском хозяйстве, строительстве, сезонностью отпусков водителей, изменением в течение года условий эксплуатации автомобилей, прежде всего, дорожных условий [48, 57]. Для описания периодической компоненты предложено использовать гармонический ряд с числом гармоник от 2 до 5 [57]:
lT=llhCos(m(kTik)),
где к - номер гармоники; g - количество гармоник; k - полуамплитуда к-й гармоники; m - интервал (в градусах) между 71 и 71+1; 7к - начальная фаза колебания (в месяцах).
Например, по данным Аникеева В.В., изменение средних месячных ин-тенсивностей эксплуатации описывается моделью [12]: / = 2,49 +1,54 Cos (30 (Т - 2,07)) + 0,62 Cos (30 (Т -11,18)) + 0,29 Cos (30 (Т - 5,37)). По данным Довбни Б.Е., случайная компонента интенсивности эксплуатации в 65 % случаев описывается законом Вейбулла, в 22 % случаев –экспо-ненциальным, нормальным и логнормальным – в 11 % случаев, ТР-законом – в 2% случаев [57].
Таким образом, учитывая, что расход масла на замену зависит от интенсивности эксплуатации, необходимо отметить изменение потребности в масле по закономерностям, близким к соответствующим компонентам интенсивности эксплуатации.
Вторую компоненту расхода масла – расход в процессе работы двигателя, можно разбить на две составляющие: расход вне двигателя (утечки через негерметичные соединения) и расход внутри двигателя (угар, испарение).
Совершенствование конструкций двигателей, материалов и конструкций сальников позволило в настоящее время существенно снизить первую составляющую. Кроме того, в соответствие с технологией ТО автомобилей подтекание моторного масла и других специальных жидкостей из агрегатов не допускается [4].
Таким образом, более подробно необходимо рассмотреть вторую составляющую – расход внутри двигателя, поскольку она имеет наибольшее значение.
Потери масла на испарения, по данным Лебедева Б.О [92, с. 11], зависят в основном от температуры масла в картере и могут быть существенно снижены использованием специального холодильника.
Идентификация изучаемой системы
Основная идея диссертационной работы состоит в том, что предлагается при планировании потребности в моторном масле учитывать вариацию условий и интенсивности эксплуатации автомобилей в течение всего года. Пред полагается, что сезонные условия влияют на интенсивность процессов изменения технического состояния и расходования моторного масла, в результате чего увеличиваются запасы масла или его количество оказывается недостаточным, и автомобили работают с выработавшим ресурс маслом. Это ведет к снижению долговечности двигателей и увеличению затрат на ремонт.
В этой связи целью проводимых исследований является повышение эффективности использования автомобилей путем разработки методики корректирования норм расхода моторного масла и совершенствования планирования потребности в нем с учетом вариации интенсивности и условий эксплуатации.
Первый этап исследований по решению обозначенной проблемы посвящен определению структуры изучаемой системы (рис. 2.4).
Вход в систему – время, поскольку расход масла, потребность в нем и поставки планируются по времени.
По времени меняются условия и интенсивность эксплуатации автомобилей [57, 115, 118]. Кроме того, интенсивность эксплуатации зависит от условий эксплуатации. В частности, осадки ведут к снижению скорости движения и, соответственно, интенсивности эксплуатации автомобилей.
От интенсивности эксплуатации зависит приращение наработки и ее значение к определенному моменту времени.
Условия эксплуатации и наработка автомобиля определяют режим работы и техническое состояние двигателя, которые, в свою очередь, формируют интенсивность расходования моторного масла на долив (угар).
Наработка автомобилей за определённый период времени определяет количество технических обслуживаний и соответствующее количество замен масла, а интенсивность расходования масла и наработка – количество случаев долива масла. В совокупности замены и доливы формируют суммарный расход масла.
Для обеспечения потребности в моторном масле определяется объем и периодичность поставки. При этом возможна реализация двух стратегий поставки: 1 – с фиксированным объемом и переменной периодичностью поставки; 2 – с фиксированной периодичностью и переменным объемом. От периодичности и объема поставки зависит объем запаса. Все эти три показателя определяют затраты на приобретение, хранение масла и суммарные затраты.
Выход исследуемой системы – суммарные затраты на приобретение и хранение масла.
Далее исследуемую систему необходимо идентифицировать по основным признакам [58].
По происхождению рассматриваемая система является искусственной, поскольку создана не природой, а людьми.
Рассматриваемая система иерархически является частично подсистемой системы обеспечения работоспособности (замена масла при ТО, обеспечение исправности путем долива масла), а также частично и подсистемой материально-технического снабжения предприятия (поставки и хранение масла).
Исследуемая система имеет связи с окружением, в частности, через условия эксплуатации, поэтому она является открытой.
Состояние системы меняется во времени (вход системы – время), поэтому она относится к динамическим системам.
Характер функционирования системы – стохастический, так как можно прогнозировать ее состояние только с определенной вероятностью.
По типу элементов рассматриваемая система – смешанная, как с абстрактными элементами, например, интенсивность эксплуатации, так и с конкретными, например, объем запаса масла.
По характеру связи выхода и входа система – секвентивная, так как выход – затраты на приобретение и хранение масла – зависит от входа (времени), а также от внутренних факторов – периодичность и объем поставок.
По сложности структуры рассматриваемую систему можно определить как сложную.
На основе структуры изучаемой системы можно разработать имитационную модель процесса потребления моторного масла, позволяющую прогнозировать изменение потребности в масле в зависимости от факторов, меняющихся во времени, а также затраты на его приобретение и хранение по времени. Такая модель позволит оптимизировать объемы и периодичности поставки моторного масла.
Параметризация системы выполнена в виде таблицы (табл. 2.1), в которой приведен перечень и описание элементов изучаемой системы.
Результаты эксперимента по оценке сезонной вариации показателей, формирующих потребность в моторном масле
В эксперименте участвовали автомобили шести марок и моделей: Урал-4320 – 111 ед., КАМАЗ-43118 – 33 ед., ГАЗ-3302 – 129 ед., ГАЗ-2705 – 282 ед., УАЗ-3909 – 332 ед., Volkswagen Multivan – 159 ед.
Эксперимент можно охарактеризовать как пассивный, заключающийся в сборе информации о фактических значениях показателей, формирующих потребность в моторном масле.
Эксперимент заключался в обработке базы данных ОАО «Сургутнефтегаз» путем отбора информации о моментах проведения технических воздействий на автомобили указанных выше марок и моделей, в том числе – о доли-вах масла в двигатели. Данные сгруппированы по месяцам. Результаты эксперимента представлены в приложении 1.
При обработке экспериментальных данных рассчитаны средние месячные значения количества технических обслуживаний, количества доливов, а также объемов долитого масла. Для обеспечения возможности их сравнительного анализа значения переведены в относительные величины (в долях от средних по году месячных значений). Результаты приведены в графическом виде в приложении 2, пример графика приведён на рис. 3.6.
Далее выполнен гармонический анализ временных рядов значений показателей, формирующих расход моторного масла автомобилями. Результаты представлены в приложении 2. Фрагмент результатов приведен в табл. 3.2. Сводные результаты по первым гармоникам представлены в табл. 3.3.
Представленный в последней таблице показатели позволяют оценивать величину и периодичность колебаний расхода масла на долив: – полуамплитуда колебания – показывает максимальное относительное отклонение от среднего значения, причем период зависит от номера гармоники: для первой гармоники – один год; для второй – года; …; – начальная фаза – время в месяцах, соответствующее максимальному значению гармоники; r2 – коэффициент детерминации для линеаризованной гармоники, показывающий долю влияния данной гармоники в изменении рассматриваемого показателя; r – коэффициент корреляции для линеаризованной гармоники, характеризующий тесноту линейной связи времени и изменений рассматриваемого показателя с периодичностью, соответствующей номеру гармоники; tr – статистика Стьюдента для коэффициента корреляции; t0,95 – табличное значение статистики Стьюдента для вероятности 0,95 и числа степеней свободы, равного 10.
Графики линеаризованных гармоник приведены в приложении 2, пример графика для первой гармоники представлен на рис. 3,7, пример графика гармонической модели – на рис. 3.8.
Анализ данных из табл. 3.3 свидетельствует, что для всех рассматриваемых случаев t-статистика Стьюдента превышает табличное значение для вероятности 0,95. Например, для автомобилей Урал-4320 коэффициент корреляции для первой гармоники составил 0,6434, t-статистика – 2,66 превышает табличное значение для вероятности 0,95 – 2,23. Аналогично для автомобилей Volkswagen Multivan: r = 0,6924, tr = 3,03 t0,95 = 2,23.
Таким образом, гипотеза о существенном изменении в течение года расхода моторного масла подтверждается.
Следующий вопрос, решаемый в данном эксперименте, это определение величины максимальных отклонений рассматриваемых показателей от средних значений. Для этого по каждому из трех рассматриваемых показателей рассчитывался коэффициент неравномерности, равный отношению максимального за год значения к среднегодовому значению.
Результаты расчетов приведены в табл. 3.4.
Анализ полученных результатов показал, что для количества замен масла в двигателях коэффициент неравномерности изменяется в пределах от 1,21 (ГАЗ-2705 и УАЗ-3909) до 1,54 (Урал-4320).
Коэффициент неравномерности количества случаев долива масла изменяется в пределах от 1,12 (Урал-4320) до 1,62 (ГАЗ-3302).
Коэффициент неравномерности объемов доливаемого масла составляет от 1,29 (Урал-4320) до 1,74 (УАЗ-3909).
Таким образом, объемы заменяемого и доливаемого масла существенно изменяются в течение года.
Методика нормирования расхода моторного масла с учетом вариации условий эксплуатации автомобилей
Нормы расхода моторного масла необходимы для решения следующих задач.
1. Планирование потребности в моторном масле.
2. Оперативное управление расходом моторного масла.
3. Оценка технического состояния двигателей автомобилей.
Для решения первой задачи необходимо знать интенсивность и условия эксплуатации автомобилей в предстоящий период, а также соответствующую им интенсивность расходования масла.
При решении второй задачи сравниваются фактический и нормативные расходы моторного масла в данных условиях. Если фактический расход существенно превышает нормативный, то выясняются причины, вызвавшие это превышение, и реализуются мероприятия по снижению расхода.
Третья задача также предусматривает сравнение фактического и нормативного расхода моторного масла. Если в разных условиях фактический расход значительно превосходит нормативный, то автомобиль необходимо направить на диагностику с целью установления причин повышенного расхода и определения необходимых технических воздействий для восстановления исправности.
При планировании расхода масла необходимо знать средние интенсивности расходования в данных условиях. Их можно рассчитать по многофакторной модели, полученной в данных исследованиях. Для упрощения расчетов можно использовать таблицы со средними нормативными интенсивностями (табл. 4.1) или номограммы (рис. 4.2).
При решении второй и третей задач необходимы предельные значения интенсивности расходования масла, которые отделяют значительные (существенные) от незначительных (несущественных) отклонений. Учитывая случайную природу процесса расходования моторного масла, а также нормальное распределение интенсивностей расходования моторного масла (раздел 3.6.1) с коэффициентом вариации 1 =0,14, определим предельное значение из выражения:
7пР. = 7„(1 + VqtP), где qH - нормативная средняя интенсивность расходования моторного масла, л/1000 км;
tP - статистика Стьюдента для вероятности P.
В табл. 4.2 приведены нормативные предельные интенсивности расходования моторного масла, соответствующие вероятности 0,80 (tP = 1,28).
Интенсивность расходования масла рассчитывается по формуле:
Чі-и = Т , (л/тыс. км),
где Vi- Vi- объемы масла в картере двигателя при предыдущем и текущем измерении уровня, л;
Li_1, Li - показания одометра автомобиля при предыдущем и текущем измерении уровня масла в картере двигателя, тыс. км.
Объемы моторного масла в двигателе определяются измерением текущего уровня относительно нижней метки щупа с использованием табл. 4.3.