Содержание к диссертации
Введение
1 Состояние вопроса и постановка задач исследования 8
1.1 Актуальность проблемы исследования 8
1.2 Анализ работ, посвященных исследованию неисправностей и отказов автомобилей при их технической эксплуатации 13
1.3 Обоснование выбора модельного ряда легкового автомобиля для исследования 18
1.4 Обоснование выбора объекта и предмета исследования 20
1.5 Анализ факторов, определяющих работоспособность электрических проводов электрооборудования легковых автомобилей 32
1.7 Выводы по первому разделу. Объект, предмет, цель и задачи исследования 34
2 Теоретическое обоснование метода определения периодичности технического обслуживания элементов системы электрооборудования 36
2.1 Анализ тактик обеспечения и поддержания в технически исправном состоянии автомобилей при технической эксплуатации 36
2.2 Выбор метода определения периодичности технического обслуживания автомобилей 37
2.3 Обоснование выбора потенциала работоспособности как выходного эксплуатационного показателя технического состояния электропроводов элементов электрооборудования АТС 45
2.4 Выводы по второму разделу 58
3 Методическое обеспечение экспериментальных исследований 60
3.1 Цель и задачи методического обеспечения экспериментальных исследований 60
3.2 Общая методика проведения экспериментального исследования 60
3.3 Частные методики проведения экспериментального исследования 63
3.3.1 Методика измерения температуры в соединении электрических проводов з
3.3.2 Методика определения технического состояния изоляции при тепловом воздействии на жилу электропровода 66
3.3.3 Методика сравнительной оценки стойкости изоляции электропровода к горению 68
3.3.4 Методика оценки работоспособности электропровода АТС при моделировании различных условий эксплуатации 71
3.3.5 Методика оценки долговечности электропровода АТС при воздействии противогололедного реагента 73
3.4 Выводы по третьему разделу 76
4 Результаты теоретических и экспериментальных исследований 77
4.1 Измерение температуры в соединении электрических проводов АТС 77
4.2 Определение технического состояния изоляции при тепловом воздействии на жилу электропровода 79
4.3 Сравнительная оценка стойкости изоляции электропровода к горению 82
4.4 Оценка работоспособности электропровода АТС при моделировании различных условий эксплуатации 84
4.5 Оценка долговечности электропровода АТС при воздействии противогололедного реагента 87
4.6 Определение периодичности ТО АТС с учетом технического состояния электрических проводов электрооборудования 88
4.7 Выводы по четвертому разделу 101
5 Комплексная оценка показателя эффективности эксплуатации легковых автомобилей 103
Основные результаты и выводы 116
Список использованных источников
- Обоснование выбора объекта и предмета исследования
- Выбор метода определения периодичности технического обслуживания автомобилей
- Методика измерения температуры в соединении электрических проводов
- Определение технического состояния изоляции при тепловом воздействии на жилу электропровода
Введение к работе
Актуальность темы. Современные автомобили оснащаются системами, обеспечивающими безопасные и комфортные условия при их эксплуатации. При этом доля агрегатов и систем автомобиля, работоспособность которых зависит от технического состояния элементов системы электрооборудования (ЭЭО), в последние годы увеличивается и достигает 30 % и более. Согласно данным официальной отечественной и зарубежной статистики, причиной 15 % дорожно-транспортных происшествий (ДТП) является техническая неисправность элементов автомобилей, причем каждое шестое ДТП происходит из-за отказов ЭЭО. В общей структуре неисправностей и отказов элементов автотранспортных средств (АТС) при эксплуатации доля отказов ЭЭО составляет не менее 16 %. Кроме того, по причине неудовлетворительного технического состояния ЭЭО происходит каждое пятое возгорание в АТС.
Одним из направлений для эффективной и безопасной эксплуатации АТС является обеспечение технически исправного состояния его элементов путем совершенствования организации технического обслуживания (ТО), что особенно актуально для ЭЭО. К таким элементам электрооборудования (ЭО), обеспечивающим работоспособность источников и потребителей электрической энергии, относятся электрические провода (ЭП). Техническое состояние ЭП оказывает влияние на эксплуатационные показатели систем АТС. Также следует отметить, что и в настоящее время электрические провода, по сравнению с другими элементами электрооборудования автомобиля, являются недостаточно исследованными при эксплуатации.
На основании изложенного, тема диссертационной работы является актуальной.
Диссертационное исследование выполнено в соответствии с научным направлением ОГУ 5.2 «Эксплуатация автомобильного транспорта» и при финансовой поддержке Минобрнауки России в рамках базовой части государственного задания на проведение НИР «Методология обеспечения качества эксплуатации автомобильного транспорта» (№ гос. регистрации 114071170053).
Объект исследования – процесс изменения технического состояния электрических проводов системы электрооборудования легковых автомобилей в эксплуатации.
Предмет исследования – изменение потенциала работоспособности электрических проводов системы электрооборудования легковых автомобилей в условиях эксплуатации.
Цель работы – повышение эффективности эксплуатации легковых автомобилей путем обоснования рациональной периодичности технического обслуживания элементов системы электрооборудования.
Задачи исследования:
1) теоретически обосновать выбор метода обеспечения технически исправного состояния электрических проводов системы электрооборудования легковых автомобилей при эксплуатации;
2) разработать математическую модель определения потенциала работоспособ
ности электрических проводов системы электрооборудования легковых автомоби
лей;
3) разработать методику определения периодичности ТО элементов системы
электрооборудования легковых автомобилей с учетом технического состояния элек
трических проводов;
4) обосновать эффективность внедрения предлагаемых мероприятий по органи
зации ТО элементов системы электрооборудования легковых автомобилей с учетом
технического состояния электрических проводов.
Методы исследования, достоверность и обоснованность результатов.
Исследования выполнены с использованием теории надежности автомобилей; теории эксплуатации автомобилей; теории вероятностей и математической статистики. Экспериментальные исследования выполнялись с использованием методик и оборудования, разработанных лично автором. Достоверность научных положений работы обуславливается методологической базой исследования, обоснованностью принятых допущений при разработке расчетных моделей, высокой сходимостью экспериментальных данных с результатами собственных теоретических исследований и данными других авторов.
Научная новизна диссертационного исследования заключается в разработке следующих положений, выносимых на защиту:
-
математическая модель определения потенциала работоспособности системы электрооборудования легковых автомобилей, отличающаяся возможностью определять техническое состояние электрических проводов по вновь введенному обобщенному показателю;
-
закономерности изменения технического состояния электрических проводов системы электрооборудования легковых автомобилей и их потенциалов работоспособности;
3) методика определения периодичности технического обслуживания элемен
тов системы электрооборудования легковых автомобилей с учетом допустимого
уровня вероятности безотказной работы.
Практическая значимость работы заключается в повышении эффективности эксплуатации легковых автомобилей путем уменьшения эксплуатационных затрат, вызванных простоями в ремонтах и ущербом от ДТП и пожаров, связанных с неисправностями и отказами электрических проводов.
Реализация результатов работы. Основные результаты работы используются: в автосервисных предприятиях города Оренбурга; в Управлении надзорной деятельности Главного управления МЧС России по Оренбургской области; в учебном процессе транспортного факультета Оренбургского государственного университета.
Апробация работы. Основные результаты работы обсуждались и получили одобрение на X и XI международных научно-практических конференциях (МНПК) «Прогрессивные технологии в транспортных системах» (Оренбург, 2011, 2013 гг.), I МНПК «Проблемы и перспективы развития автотранспортного комплекса» (Магадан, 2011.г.), VII МНПК «Проблемы качества и эксплуатации автотранспортных средств» (Пенза, 2012 г.), всероссийской научно-практической конференции (ВНПК) «Университетский комплекс как региональный центр образования, науки и
культуры» (Оренбург, 2012 г.), МНПК «Модернизация и научные исследования в транспортном комплексе» (Пермь, 2013 г.), VI ВНПК «Организация и безопасность дорожного движения» (Тюмень, 2013 г.), V МНПК «Проблемы и перспективы развития Евроазиатских транспортных систем» (Челябинск, 2013 г.), IX МНПК «Доклад научных идей – 2013» (Прага, 2013 г.), IX МНПК «Достижения высшей школы» (София, 2013 г.), МНПК «Проектирование и управление автомобильными дорогами: реформирование учебных программ в РФ. Разработка и внедрение магистерских программ в России» (Оренбург, 2014 г.), на межкафедральных научных семинарах транспортного факультета ОГУ (Оренбург, 2010-2014 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 22 научные работы, в числе которых 5 статей в рецензируемых научных изданиях из «Перечня…» ВАК.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти разделов, основных результатов и выводов, приложений. Содержание работы изложено на 148 страницах машинописного текста, включая 58 рисунков, 27 таблиц, список использованных источников из 110 наименований.
Обоснование выбора объекта и предмета исследования
Техническая эксплуатация автомобилей включает в себя этапы их эксплуатации, технического обслуживания, ремонта и хранения [39]. При этом техническая эксплуатация должна обеспечивать условия эксплуатационной безопасности и отвечать критериям дорожной и экологической безопасности.
Анализ научных теоретических и практических исследований российских и зарубежных ученых, таких как: В.П. Апсин, Е.В. Бондаренко, В.А. Гудков, Г.В. Крамаренко, Е.С. Кузнецов, В.В. Лянденбурский, В.С. Малкин, С.П. Озорнин, К. Райт, В.И. Рассоха, Д.И. Станчев, Н.Н. Якунин и др., позволил обосновать и сформировать комплекс факторов, оказывающих влияние на техническую эксплуатацию и эксплуатационную безопасность АТС [5, 11, 29, 36, 39, 41, 42, 44, 52, 70, 109].
Среди основных видов эксплуатационной безопасности автомобилей выделены такие виды безопасности, как активная, пассивная, послеаварийная и экологическая. При этом, одним из подвидов послеаварийной безопасности АТС считается пожарная безопасность. Однако, известно, что воспламенение АТС может произойти не только после аварии, но и на этапах эксплуатации, ТО, Р и хранения. Поэтому целесообразно выделить пожарную безопасность (ПБ) АТС, как отдельный вид, и дополнить разработанную проф. В.А. Гудковым и другими авторами схему методов обеспечения безопасности АТС, представленную на рис. 1.6 [29].
Для качественного анализа существует необходимость в структурированном подходе к определению причин возникновения отказов и неисправностей основных агрегатов и систем автомобилей и их последствий при технической эксплуатации. Анализ научных и практических работ [10, 29, 36, 39, 42, 82, 92, 102, 109] и результаты экспериментальных исследований отказов и неисправностей автомобилей в автосервисных предприятиях и организациях города Оренбурга показали, что значимая доля их принадлежит тормозной системе и электрооборудованию автомобилей.
Кроме того, если рассматривать наличие элементов в тормозной системе, рулевом управлении и др., которые при функционировании используют бортовую электрическую энергию, то соответственно отказы этих элементов должны быть отнесены к элементам электрооборудования, что не всегда происходит. При этом, учитывая тот факт, что доля влияния электрооборудования современного АТС на остальные элементы составляет 30 % и более [3, 8, 31, 101, 108] и эта доля увеличивается с введением новых, прогрессивных устройств и систем, в настоящее время актуальными остаются вопросы обеспечения исправного состояния элементов электрооборудования в аспекте безопасной эксплуатации.
Отказы основных элементов и систем автомобилей, несомненно, оказывают влияние на эксплуатационную безопасность. При эксплуатации АТС возможно возникновение аварийных ситуаций (ДТП и пожаров), что выделено в предыдущих материалах данной работы. При этом, несмотря на мероприятия, направленные на уменьшение количества аварийных ситуаций, выражающиеся не только в виде федеральных законов, проектов, концепций, а также действий различных общественных, профессиональных и других российских и иностранных организаций, ситуация в нашей стране коренным образом не изменяется [10, 56, 97].
В работе [71] определены неисправности и состояние основных элементов и систем автомобилей, из–за которых происходят ДТП, где выделены тормозные системы (40–50 %), внешние световые приборы и устройства обзорности дороги (25–30 %) и состояние шин (5–10 %). Проведенный анализ данных Госавтоинспекции МВД России позволил установить доли ДТП из–за технической неисправности элементов автомобилей по видам этих неисправностей (табл. 1.2). Вид неисправности АТС Доля ДТП, % Неисправность рабочей тормозной системы 32 Неисправность внешних световых приборов 20 Неисправность рулевого управления 13,6 Отсоединение колеса 4,0 Износ рисунка протектора 3,8 Несоответствие шин модели АТС 2,6 Прочие 24 Другим не менее значимым событием неблагоприятного влияния неисправного состояния элементов и систем на процесс эксплуатации АТС являются пожары. Выявлено, что до 10 % пожаров в мире связано с возгораниями автомобилей, где доля причин возгорания из–за неисправного технического состояния элементов достигает 40 % от общего числа пожаров на АТС [33, 61]. Следует отметить, что часть пожаров на автомобилях возникают при ДТП. При этом в 5 % случаях ДТП заканчиваются возгоранием автомобилей [8, 35]. Усугубляется ситуация с пожарами на автомобильном транспорте тем, что поврежденные от воспламенения автомобили в целом или его какой–либо части практически не восстанавливаются, а водители и пассажиры при несвоевременной эвакуации в большинстве случаев получают тяжелейшие увечья или погибают.
Аналогичная ситуация при ДТП наблюдается и в развитых странах. Например, в Италии, насчитывающей более 9 млн. автомобилей, ежегодно происходит 350 тыс. ДТП, из которых 0,03 % заканчиваются возгоранием автомобилей. В США в 32065 случаях были зафиксированы «тяжелые» ДТП, в которых один человек или более был ранен или погиб. Такие ДТП в 148 случаях (0,46 %) сопровождались возгоранием автомобилей [67, 68, 106].
Анализ данных статистки МЧС по АТС позволил определить основные причины возникновения пожаров на АТС и представить их на рис. 1.8.
В данном случае среди причин возникновения пожаров на автомобилях, объективно выделяются причины определяемые монтажом, эксплуатацией, техническим обслуживанием и ремонтом элементов электрооборудования автомобилей, доля которых составляет 24 %.
Из вышеописанного следует, что на техническую безопасную эксплуатацию влияет техническая исправность элементов и систем АТС. При этом, значимая доля в структуре отказов, неисправностей и причин аварийных ситуаций на АТС принадлежит обеспечению технически исправного состояния элементов электрооборудования.
Выбор метода определения периодичности технического обслуживания автомобилей
Цель методики – определение расстояния повреждения изоляции от источника теплового воздействия. Объект оценки методики – изоляция электропроводки электрооборудования АТС. Определяемые параметры – температура на поверхности изоляции электропроводки при удалении места замера от источника тепла и характеристики состояния изоляции согласно органолептическому методу. В качестве прибора для измерения температуры применяется прибор Testo 810. Описание источника теплового воздействия для проведения эксперимента. В качестве источника теплового воздействия возможно использование любого прибора, удовлетворяющего требованиям проведения эксперимента. В настоящей методике предлагается использовать электрический паяльник. Согласно нормативной документации, электропаяльник применяется для нагрева элементов деталей, проводов расплавления припоя и флюса при пайке и лужении.
Нагревательный элемент этого паяльника (нихромовая спираль в оболочке из жаропрочной изоляции – слюды или керамики) располагается вокруг медного стержня с заострённым концом («жало» паяльника). Нагревательный элемент закрыт сверху металлическим кожухом, обеспечивающим защиту этого элемента от механических воздействий.
Схема расположения элементов при проведении эксперимента представлена на рис. 3.4. Для проведения эксперимента использовалось бетонное основание, на которой располагался электрический провод.
Схема определения изменения технического состояния изоляции при тепловом воздействии на жилу электропровода АТС Проведение эксперимента осуществляется в следующей последовательности: – подготовить электропровод для проведения эксперимента (удалить слой изоляции на расстоянии 10 мм от начала электропровода); – подготовить изоляцию электропровода для проведения эксперимента (нанести риски через равные 10 мм расстояния от начала на длине 100 мм); – проверить исправность электропаяльника (убедиться в целостности изоляции, вилки и чистоте покрытий нагревательного элемента; проверить работоспособность, включив электропаяльник); – соединить струбциной электропровод и жало электропаяльника, предварительно охладив электропаяльник; – включить электропаяльник; – произвести замер температуры отмеченных рисками участков изоляции электропровода прибором Testo 810; – произвести органолептический контроль состояния изоляции электропровода (в процессе наблюдения следить за изменением состояния, цвета и т.п. изоляции, произвести контакт с изоляцией твердым предметом (например, швейной иглой) на ощущение изменения твердости изоляции от температуры, проконтролировать наличие запаха термического разложения изоляции и т.п.); – записать результаты эксперимента в таблицу и провести анализ результатов эксперимента.
Обработка результатов измерений проводится в соответствии с нормативно– технической документацией.
Цель методики – оценка стойкости различных видов изоляции электропровода к воздействию процесса горения. Объект оценки методики – изоляция электропровода. Определяемые параметры – температура на поверхности изоляции электропроводки в месте воздействия процесса горения и характеристики состояния изоляции органолептическим методом. Описание источника теплового воздействия для проведения эксперимента.
В качестве источника процесса горения возможно использование любого прибора, удовлетворяющего требованиям по данному воздействию и безопасности. В настоящей методике предлагается использовать технический фен Skil 8003AB, являющийся инструментом с нагревательным элементом мощностью 1800Вт и применяемый для обеспечения постоянной температуры в зоне горения пламени с соответствующим диапазоном. Основные элементы технического фена Skil 8003AB показаны на рис. 3.5.
Известно, что при «пробое» ЭП, т.е. при возникновении КЗ, происходит либо потеря работоспособности ЭП, либо ухудшение эксплуатационных свойств с последующей потерей работоспособности ЭП. Поэтому необходимо выявить ситуации, в которых потеря работоспособности, является наиболее вероятной. В этой связи, моделирование различных условий эксплуатации предполагает проведение эксперимента в лаборатории с исправной изоляцией без каких–либо воздействий, моделирующих условия эксплуатации; с неисправной изоляцией (например, при образовании сквозной или не сквозной трещин) без каких–либо воздействий; с исправной изоляцией с воздействием влаги, моделирующих условия эксплуатации при дожде и т.п.; с неисправной изоляцией с воздействием влаги, моделирующих условия эксплуатации при дожде и т.п.
Цель методики – анализ влияния смоделированных условий эксплуатации на работоспособность электропровода. Объект оценки методики – электропровод. Определяемый параметр – сопротивление изоляции постоянному току, которое характеризует электропроводимость диэлектрика, определяющую ток сквозной проводимости, и работоспособность электрического провода. В качестве прибора для проведения эксперимента рекомендуется использовать мегаомметр, который позволяет проводить измерение сопротивление изоляции электропровода. Схема процесса проведения эксперимента представлена на рис. 3.7. Сопротивление изоляции, измеренное при установленном напряжении, может считаться удовлетворительным, если каждая цепь с отсоединенными электроприемниками имеет сопротивление изоляции не менее соответствующего значения, приведенного в нормативно–технической документации.
Методика измерения температуры в соединении электрических проводов
В реальных условиях эксплуатации АТС воздействие противогололедного реагента во временном диапазоне не постоянно на ЭП ЭО в течение суток, недели, месяца и года. Это объясняется режимом эксплуатации и хранения автомобиля, условиями нанесения противогололедного реагента на поверхность дорожного полотна и т.п.
При этом, использование в качестве противогололедного реагента сернокислого натрия оказывает негативное влияние не только на кузовные элементы, подвеску, колеса автомобилей в условиях эксплуатации, но и снижает долговечность ЭП ЭО, находящихся в наружной части днища автомобиля и подкапотном пространстве.
На основании выше изложенного установлено, что одними из элементов, техническое состояние которых определяет работоспособность автомобиля, являются электрические провода ЭО. Соответственно в данной работе выбор пяти электрических проводов обоснован необходимостью осуществления безопасной, технической эксплуатации легкового автомобиля [97]. В этой связи, с целью исключения возникновения внезапного отказа этих ЭП необходимо разработать комплекс организационно-технических мероприятий, обеспечивающих своевременность и качество ремонтно-обслуживающих воздействий. При этом своевременность выполнения технических воздействий обеспечивается периодичностью ТО ЭЭО, а качество определяется разработкой рекомендуемых регламентных работ по ТО и Р ЭЭО.
Поэтому для определения периодичности ТО АТС с учетом технического состояния ЭП проведем поэтапную обработку результатов теоретических и эксплуатационных исследований, сформированную в разработанной методике определения периодичности ТО.
Для получения достоверных и адекватных результатов исследования ЭП ЭО АТС было определено необходимое количество измерений для каждого выбранного ЭП ЭО АТС. Рассмотрим определение необходимого расчетного количества измерений на примере проводов электропривода рулевого управления.
Для получения требуемых результатов исследования ПРУ необходимо, чтобы соблюдалось следующее условие пф пр =21, где фактическое количество измерений (гіф) должно быть не меньше расчетного количества измерений (пр). Для остальных проводов ЭО Аналогично, используя методику, приведенную свыше, находим значения необходимого количества измерений. Полученные значения представлены в табл. 4.4.
Используя данные по всем отказам автомобилей и их составных частей автосервисных предприятий города Оренбурга, были собрана статистика отказов по проводам и определена наработка до отказа выбранных для исследования проводов. Для определения причин возникновения отказов электрических проводов исследовался 161 автомобиль модельного ряда «Lada–Kalina». У этих автомобилей зафиксировано разное техническое состояние, обусловленное годом выпуска и пробегом от начала эксплуатации. В результате анализа пробегов до отказа исследуемых проводов были установлены граничные значения наработок до отказа ПРУ, ВП, ПГ, ПФБС, ПС, что представлено в табл. 4.5–4.9 (приложение А).
Использование потенциала работоспособности при разработке мероприятий по техническому обслуживанию и ремонту ЭО автомобилей позволит не только определять текущее состояние ЭП, но и прогнозировать наиболее вероятную наработку до отказа ЭП электрооборудования, используя предельное значение потенциала работоспособности. L - наработка i –го ЭП АТС, тыс. км. Данные на рис. 4.13 отражают значения практического показателя потенциала работоспособности для ПРУ АТС в зависимости от наработки. Для других ЭП закономерности изменения Пр от наработки представлены на рис. 4.14-4.17. Следовательно, применение предложенной математической модели позволит определить остаточный ресурс ЭО от наработки и основываясь на полученных данных Пр провести корректировку режимов ТО и Р ЭП ЭО АТС для автомобилей модельного ряда «Lada-Kalina». Рис. 4.13 – Закономерность изменения Пр ПРУ от наработки для автомобилей модельного ряда «Lada–Kalina»
При этом, необходимость обеспечения условий безопасного дорожного движения и надежной эксплуатации АТС предполагает корректирование наработки с учетом коэффициента рациональной периодичности fin. В результате приведения этой наработки к регламентной периодичности ТО, установленной заводом-изготовителем, повышается эффективность эксплуатации легковых автомобилей.
Определение технического состояния изоляции при тепловом воздействии на жилу электропровода
Количество ДТП и пожаров, приходящееся на легковые АТС по причине неисправности ЭП ЭО до и после внедрения предлагаемых мероприятий определяется по формулам (2.28) - (2.31). Коэффициент, учитывающий долю неисправностей и отказов /–го элемента до внедрения мероприятий принимается равным 0,5, исходя из практики определения среднего значения наработки на отказ (до отказа) соответствующей ей вероятности безотказной работы равной 0,5 и нормативного документа [19, 51]. Коэффициент, учитывающий долю неисправностей и отказов /–го элемента после внедрения мероприятий принимается равным 0,1, так как принятая допустимая вероятность безотказной работы составляет 0,9.
По данным аналитического агентства «АВТОСТАТ» средняя рыночная стоимость нового легкового за девять месяцев 2015 года составила девятьсот девяносто три тысячи рублей. Однако в работе рассматривались легковые автомобили только отечественного производства, поэтому для расчета среднегодового показателя снижения ущерба при ДТП и пожарах для легковых АТС выбрана стоимость нового АТС модельного ряда «Lada-Kalina», тогда, Са = 413000 руб. [91].
По данным автосервисных и дилерских предприятий [64], имеющих в составе производственно-технической базы кузовной и малярный участки (цеха), а также экспертных и оценочных компаний в области автотранспорта и МЧС РФ за период 2012-2015 годы средние значения коэффициентов составили Кд?п = 0,01, к„р = 0Д0.
Предполагаемый экономический эффект от предлагаемых организационно-технических мероприятий определяется, исходя из экономии финансовых средств путем снижения затрат трудовых и материальных ресурсов, за год на примере эксплуатации парка автомобилей-такси, состоящего из 100 автомобилей модельного ряда «Lada-Kalina», в условиях города Оренбурга.
Общее изменение удельных затрат при ремонтно-обслуживающих воздействиях на ЭП автомобилей определяется, как сумма изменений удельных затрат на км пробега для ЭП каждого, выбранного элемента по формуле: АЗобщ=ТА3. (5.12) Изменение удельных затрат при ремонтно-обслуживающих воздействиях на ЭП автомобилей на км пробега для каждого, выбранного элемента определяется по формуле: АЗі= ЕІ-кі1- -кі2, (5.13) где ktl - коэффициент, учитывающий число отказов /–того элемента за наработку до внедрения предлагаемых мероприятий; согласно проведенных исследований по определению средней наработки до отказа ЭП было установлено, что вероятность возникновения отказа в этом случае составляет кг = 0,5; ki2 - коэффициент, учитывающий число отказов /–того элемента за наработку после внедрения предлагаемых мероприятий. В результате расчета предельного значения потенциала работоспособности, периодичности ТО с учетом обеспечения условий безопасности дорожного движения и безотказности технически ответственных элементов, а также привидения к регламентированной заводом-изготовителем периодичности ТО ЭП было установлено, что вероятность возникновения отказа в этом случае составит к2 = ОД. При этом, коэффициент ki может принимать значение от «0» до «1», где значение коэффициента равное «0» соответствует полному отсутствию отказов элементов при определенной наработке, а значение коэффициента равное «1» соответствует отказу у всех элементов при определенной наработке.
Для проводов электропривода рулевого управления рассматриваются 3 случая. В первом случае, при неисправности одного или нескольких проводов в комплекте (жгуте) проводится замена комплекта (жгута). Во втором случае, при неисправности провода в жгуте определяют этот неисправный провод и заменяют его на новый провод. В третьем случае при неисправности заменяют участок провода (приложение Г). Табл. 5.1 – Исходные данные для определения стоимости ремонтно– обслуживающего воздействия Вид электропровода Трудоемкость, нормо–час Количество провода, м Стоимость 1 нормо–часа, руб. Цена детали, руб. Электропривода рулевого управления 0,85 0,5 300 800 Высоковольтные 0,1 0,5 300 800 Генератора 0,25 0,2 300 28,4 Фар ближнего света 0,30 5 300 6,5 Стартера 0,55 0,3 300 28,4 Средние затраты за год эксплуатации автопарка с учетом замены жгута ПРУ, ВП, ПФБС, ПГ, ПС составляют:
Таким образом, комплексный показатель эффективности эксплуатации легковых автомобилей с учетом снижения ущерба от ДТП и пожаров, а также уменьшения вероятности возникновения внезапных, непрогнозируемых отказов ЭП на АТС за счет совершенствования организации технического обслуживания элементов электрооборудования для легковых автомобилей в РФ по причине неисправности и отказа их ЭП с учетом предлагаемых к внедрению мероприятий, составит: ПА = 8177400 + 21889000 + 168835200 = 198901600 руб./год. На основании проведенных расчетов, определен комплексный показатель эффективности эксплуатации легковых автомобилей, учитывающий вероятность и количество возникновения различных аварийных ситуаций по причине соответствующих отказов и неисправностей, который свидетельствует о положительном экономическом эффекте совершенствования организации ТО ЭО.
Предполагаемый экономический эффект от внедрения предлагаемых организационно-технических мероприятий определяется, исходя из экономии финансовых средств путем снижения затрат трудовых и материальных ресурсов, за год на примере эксплуатации парка автомобилей-такси, состоящего из 100 автомобилей модельного ряда «Lada-Kalina», в условиях города Оренбурга. Для выбора метода технического воздействия при ТО был проведен сравнительный анализ трех возможных вариантов: первый, где все неисправные провода заменялись, при возможности комплектом (жгутом); второй, где каждый неисправный провод заменялся на новый провод, в том числе и в комплекте (жгуте); третий, где у каждого неисправного провода заменялся поврежденный участок (длиной 5 см).
В результате средние затраты за год эксплуатации автопарка в первом варианте равен Зг = 120000 руб., во втором - Зг = 80000 руб., в третьем -Зг = 88000 руб., что обосновывает целесообразность использования второго варианта технического воздействия при ТО.
В основу социально-экономического обоснования эффекта от внедрения предлагаемых мероприятий положен комплексный показатель эффективности эксплуатации легковых автомобилей. В данной диссертационной работе этот показатель определен, как годовой экономический эффект, исходя из снижения ущерба от ДТП и пожаров, а также уменьшения вероятности возникновения внезапных, непрогнозируемых отказов ЭП на АТС за счет совершенствования организации технического обслуживания элементов электрооборудования для легковых автомобилей в РФ. Таким образом, годовой экономический эффект с учетом предлагаемых к внедрению мероприятий для РФ составит в среднем 200 млн. руб. в год (по состоянию цен на 1 октября 2015 года).