автореферат диссертации по транспорту, 05.22.10, диссертация на тему:Повышение эксплуатационной надежности двигателей городских автобусов, работающих на режимах высоких тепловых нагрузок

На правах рукописи

КОРЧАЖКИН МИХАИЛ ГЕОРГИЕВИЧ

ПОВЫШЕНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ ГОРОДСКИХ АВТОБУСОВ, РАБОТАЮЩИХ НА РЕЖИМАХ ВЫСОКИХ ТЕПЛОВЫХ НАГРУЗОК

Специальность 05.22.10 - Эксплуатация автомобильного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Владимир 2005

Работа выполнена на кафедре «Автомобильный транспорт» Нижегородского государственного технического университета

Научный руководитель - кандидат технических наук, профессор

Н.А. Кузьмин

Научный консультант - кандидат технических наук, доцент

В.В. Зеленцов

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

Д.А. Соцков

- кандидат технических наук Д.Б. Алехин

Ведущая организация - Государственное предприятие Нижегородской

области «Нижегородпассажиравтотранс»

Защита диссертации состоится « У"?» АЛ О. ft 2005 г. В 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 212.025.02 при Владимирском государственном университете по адресу: 600000, г. Владимир, ул. Горького, д. 87, ауд. 211-1

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Владимирского государственного университета.

Автореферат разослан

Отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенный печатью учреждения, просим направлять по вышеуказанному адресу ученому секретарю диссертационного совета Д 212.025.02.

« 3 пащрСА Я 2005 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Д 212.025.02 доктор технических наук, профессор

С.Г. Драгомиров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Основным резервом эффективной работы автотранспортных средств (АТС) в целом является надежность их основного агрегата -двигателя внутреннего сгорания (ДВС). Одним из необходимых условий обеспечения надежности работы ДВС является оптимизация теплового состояния двигателей в целом, улучшение температурного состояния отдельных их деталей. Задача оптимизации теплового состояния ДВС является одной из ведущих при их разработке и эксплуатации. В настоящее время накоплен богатый опыт в области анализа, улучшения теплового состояния и повышения надежности ДВС на различных стадиях их жизненного цикла. Однако преобладающая часть исследований проводилась на этапах проектирования, доводки и производства ДВС, эксплуатационной же надежности двигателей (в частности, автомобильных), связанной с тепловым состоянием, посвящено незначительное количество работ.

С тепловым состоянием ДВС тесно связана проблема образования нагаров на поверхностях деталей камеры сгорания (КС), лаков и осадков - на деталях, контактирующих с моторным маслом. Отложения существенно нарушают нормальную работу двигателей. Исследования процессов их образования на поверхностях деталей автомобильных двигателей, обобщение результатов - также весьма актуальная задача.

Правильность конструкторских и технологических решений при разработке и производстве ДВС должна оцениваться по результатам подконтрольной и реальной их эксплуатации в составе АТС. Зачастую АТС эксплуатируются при условиях, когда температурное состояние деталей двигателей становится выше критического уровня, что приводит к их отказам. Например, это происходит при полной загрузке или перегрузке АТС и движении их на маршрутах с крутыми затяжными подъемами. Безусловно, такие случаи представляют собой нарушения расчетных условий эксплуатации, но, однако, бывают неизбежными. Ярким примером этого являются городские перевозки в переполненных автобусах на маршрутах с подъемами в жаркое время года. Подобные явления должны быть учтены при разработке двигателей, что к сожалению, не всегда берется в расчет. В результате в двигателях происходит закоксовывание поршневых колец, прогары прокладок головок цилиндров и прочие отказы. Проблема может быть решена путем некоторых сезонных изменении в конструкциях двигателей, корректированием периодичности и содержания технических воздействий на двигатели при их эксплуатации. Актуальность указанной проблемы не вызывает сомнений.

Цель работы - разработка технических решений для повышения безотказности и долговечности двигателей городских автобусов, работающих на режимах повышенных тепловых нагрузок.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие основные задачи:

1. Разработать классификатор отказов деталей двигателей и сопряженных систем при подконтрольной и реальной эксплуатации автомобилей.

2. Разработать программный комплекс построения статистических моделей показателей безотказности и долговечности элементов машин.

3. Построить статистические модели показателей надежности ДВС распространенных марок городских автобусов при различном их тепловом нагружении.

4. Определить эксплуатационные критерии корректирования технических воздей-

ствий на системы двигателей при движении автобусов на подъемах.

5. Разработать конструкторские мероприятия по снижению температурного состояния двигателей городских автобусов при работе с повышенными тепловыми нагрузками.

6. Исследовать температурное состояние поршней и цилиндров двигателей автобусов расчетно-экспериментальными методами.

7. Установить закономерности и построить математические модели процессов образования отложений на поверхностях деталей карбюраторных двигателей в зависимости от их температурного состояния.

8. Разработать пути практического использования результатов исследований на автопредприятиях и заводах-изготовителях автобусных двигателей.

Объект исследований - основной - двигатель ЗМЗ-5234.10, а также двигатели ЗМЗ-402.10и ЗИЛ-375ЯТ, устанавливаемые на городские автобусы.

Научная новизна ра боты заключается:

- в разработке классификатора отказов деталей двигателей автомобилей для использования в условиях реальной эксплуатации;

- в разработке программного комплекса построения статистических моделей показателей безотказности и долговечности элементов машин на основе метода максимального правдоподобия;

- в построении статистических моделей основных показателей надежности для силовых агрегатов наиболее распространенных марок городских автобусов при различном их тепловом нагружении;

- в разработке эксплуатационных критериев для движения автобусов на подъем, при превышении которых необходимо проведение упреждающего ТО двигателей;

- в комплексном анализе температурного состояния деталей двигателей ЗМЗ расчетно-экспериментальными методами, включая термометрические исследования, построение регрессионных и конечно- элементных моделей температур поршней;

- в установлении закономерностей в виде математических моделей для процессов образования отложений на поверхностях деталей карбюраторных двигателей ЗМЗ в зависимости от их температур.

Практическая ценность работы. Классификатор отказов и неисправностей деталей двигателей автомобилей пригоден для их сбора и учета при подконтрольной и реальной эксплуатации двигателей. Разработаны конструкторские решения по снижению температур теплонагруженных деталей исследуемых двигателей при работе в экстремальных тепловых условиях. Разработан методологический подход и критерии по корректированию ТО при движении автобусов на крутых подъемах и определены значения периодичности упреждающих ТО для исследуемых двигателей; получены закономерности отложений на поршнях и других деталях, контактирующих с моторным маслом, от их температурного состояния.

Реализация результатов работы. Результаты исследований внедрены в ОАО "Заволжский моторный завод", где используются при оптимизации теплового состояния вновь создаваемых и совершенствовании существующих конструкций ДВС; в предприятиях ГП НО "Нижегородпассажиравтотранс" для решения эксплуатационных задач (экономический эффект - 4400 руб. на один автобус в

год). Кроме того, результаты работы используются при подготовке инженеров автомобильных специальностей в учебном процессе НГТУ.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на Международной научно-технической конференции «Проблемы проектирования, испытаний, эксплуатации и маркетинга автотракторной техники, ДВС, транспортно-технологических комплексов и вездеходов» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2000 г.); на 8-ой Международной научно-практической конференции «Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС» (г. Владимир, ВлГУ, 2001 г.); на региональном молодежном научно-техническом форуме «Будущее технической науки Нижегородского региона» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2002 г.); на Международной научно-технической конференции «Автомобильный транспорт в XXI веке. АВТО НИ 03» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2003 г.); на научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности функционирования и развития транспорта Поволжья» (г. Н. Новгород, ВГАВТ, 2003 г.); на молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2004 г.); на Всероссийской научно-технической конференции «Транспортно-технологические машины-2004» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2004 г.), на заседаниях кафедры "Автомобильный транспорт" НГТУ (2000-2005 г.г.)

Основные положения, выносимые на защиту:

- классификатор сбора первичной информации по надежности автомобильных двигателей из условий реальной эксплуатации;

- статистические модели показателей надежности ДВС наиболее распространенных марок городских автобусов при различном их тепловом нагружении,

- критерии корректирования периодичности технических воздействий на системы двигателей городских автобусов при движении на маршрутах с подъемами, после превышения которых необходимо проведение упреждающее ТО двигателей;

- регрессионные модели температур в характерных точках поршней двигателей ЗМЗ в зависимости от частоты вращения коленчатого вала и степени открытия дроссельной заслонки;

- конечно-элементная модель температурного состояния поршней двигателей ЗМЗ-5234.10 на режиме максимального теплового нагружения;

- закономерности процессов образования отложений на деталях карбюраторных двигателей ЗМЗ от их температурного состояния, соответствующие математические модели;

- экономическая эффективность внедрения разработанных технических решений.

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в шестнадцати публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Объем диссертационной работы составляет 150 страниц текста, 27 таблиц, 50 рисунков, списка литературы из 170 наименований и 6 приложений.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Во введении обоснована актуальность темы, излагаются цель, задачи и методы исследования, приведено научное и практическое значение работы.

В первой главе рассматривается современное состояние вопроса, изучением которого в разное время занимались Ф.Н. Авдонькин, И.Н. Аринин, Ю.В. Баженов, Н.С. Захаров, Г.Н. Злотин, М.А. Григорьев, И.Б. Гурвич, Н.А. Иващенко, Г.В. Крамаренко, А.И. Кубарев, Е.С. Кузнецов, Н.А. Кузьмин, B.C. Лукинский, П.Э. Сыркин, Ф.А. Цхай, НД. Чайнов и другие.

Анализ выполненных исследований показал, что:

- отсутствует эффективный классификатор отказов автомобильных ДВС в эксплуатации, недостаточное количество научных исследований посвящено изучению надежности двигателей, обусловленной уровнем их теплового состояния;

- для разработки статистических моделей показателей эксплуатационной надежности машин и их составляющих элементов наиболее эффективен метод максимального правдоподобия;

- двигатели АТС, зачастую, работают на тепловых режимах, значительно превышающих допустимые пределы, что требует доработок их конструкций или корректировок технических воздействий в процессе эксплуатации;

- при анализе температурного состояния деталей ДВС на этапе их проектирования, доводки и эксплуатации целесообразно использовать методы математического моделирования (наиболее эффективный - метод конечных элементов), с получением исходной информации экспериментальным путем;

- недостаточно изучена связь теплового состояния деталей ДВС с процессами образования отложений на их поверхностях. Отсутствуют соответствующие закономерности и математические модели.

Во второй главе для построения статистических моделей показателей надежности двигателей городских автобусов в реальной эксплуатации усовершенствована методика сбора первичной информации с разработкой классификатора отказов автобусов.

В работе за базовую была принята методика сбора первичной информации по надежности из подконтрольной эксплуатации Управления конструкторско-экспериментальных работ (УКЭР) ГАЗ. При разработке схемы оборота информации об отказах элементов автомобилей в реальной эксплуатации (в данном исследовании двигателей городских автобусов) учитывалось требование ее пригодности для использования на автопредприятиях и формирования выборок первичной информации по надежности для построения статистических моделей. Оборот информации об отказах и способах их устранения осуществляется по схеме (рис. 1).

отказах устранении отказав

Рис. 1. Схема обращения информации об отказах и способах их устранения Для обеспечения возможности систематизации информации об отказах и ее дальнейшей обработки в функционирование схемы (рис.1) необходимо включить классификацию отказов (их кодирование). При разработке классификатора

(табл.1) отказы учитывались укрупнено, исходя из их значимости, т.е. в классификатор включались лишь значительные отказы, которые приводят к потере работоспособности и длительным простоям, и фиксируются в технической документации АТП. Ряд отказов устраняется водительским персоналом на линии, при ЕО или в межсменное время и объективно не отражаются в документах.

Таблица 1.

Фрагмент классификатора отказов двигателей автобусов

Код отказа Название отказа * Врфи ремонта, час.

10 РЕМОНТ ДВИГАТЕЛЯ

10001 СТУК КЛАПАНОВ ДВИГ. СЛЕВА 0,50

10005 ОТКАЗ ГОЛОВКИ БЛОКА (ЛЕВОЙ) 3,89

По результатам анализа основных методов определения показателей надежности был разработан программный комплекс «Expert» построения статистических моделей безотказности и долговечности на основе метода максимального правдоподобия. Для достоверной оценки надежности необходимо располагать достаточным количеством образцов для испытаний. При изучении аналогичных исследований выявлено, что распределение отказов автомобильных двигателей в большинстве случаев подчиняется нормальному закону. Это позволяет более точно определить объем выборки при известном уровне доверительной вероятности (/S) и величине коэффициенте вариации v. Минимально необходимое количество образцов для испытаний (N) при нормальном законе распределения случайной величины определяется:

где if- коэффициент, зависящий от Д е-точность (ошибка) вычисления.

Существуют таблицы объемов испытаний и выборок в зависимости от наиболее часто применимых значений s, v и р. В результате были определены объемы испытаний исследуемых двигателей. На всех автобусах ПАЗ-3205 и ГАЗ-322123 наблюдению подвергались новые двигатели, что позволило принять коэффициент v - 0,25. На автобусах ЛиАЗ-677 все двигатели подвергались ремонтам (коэффициент вариации v = 0,30). Для анализа эксплуатационной надежности испытаниям необходимо подвергнуть по 19 автобусов ПАЗ-3205 и ГАЗ-322123, 26 автобусов ЛиАЗ-677. В процессе исследований возможен преждевременный выход из строя объектов, поэтому испытаниям подвергались по 20 автобусов ПАЗ-3205 и ГАЗ-322123, 30 - ЛиАЗ-677.

Информация об отказах автобусов собиралась на протяжении двух лет в пассажирских автопредприятиях г. Н. Новгорода. Исследования возникновения отказов городских автобусов каждой марки проводилось в три основных этапа - анализ отказов по автобусу в целом; анализ отказов и построение их статистических моделей для наименее надежного агрегата.

В результате построена диаграмма отказов автобусов ПАЗ-3205 (рис. 2). Наибольшее количество отказов приходится на двигатель, который оказывает превалирующее влияние на эксплуатационную надежность автобусов ПАЗ-3205.

Рнс.2. Диаграмма распределения отказов автобусов ПАЗ-3205 по подсистемам В свою очередь, при анализе отказов двигателей, они разбивались по системам и механизмам: кривошипно-шатунный механизм (КШМ), с входящими в него деталями цилиндропоршневой группы (ЦПГ); система охлаждения; система зажигания; газораспределительный механизм (ГРМ); система питания.

По полученным результатам построена диаграмма распределения отказов двигателей автобусов ПАЗ-3205 работающих в г. Н.Новгороде (рис.3). Отказы,

системы имеханизмы двигателя РисЗ. Диаграмма распределения отказов двигателей автобусов ПАЗ-3205

Наибольшее количество отказов приходится на КШМ с деталями ЦПГ. Данная тенденция распределения отказов усугубляется в летний период, когда температура окружающего воздуха повышается. Чаще появляются такие отказы, как прогар прокладки головки блока цилиндров, задир их зеркал, закоксовывание поршневых колец, изменение тепловых зазоров клапанов в ГРМ, реже - прогорание днищ поршней, образование в системе топливоподачи паровых пробок, растрескивание гильз цилиндров. Условно назовем эти отказы «тепловыми». Необходимо отметить, на данном этапе исследовались автобусы, работающие на равнинных маршрутах без значительных подъемов.

Дальнейшие исследования эксплуатационной надежности двигателей автобусов ПАЗ-3205 проводились с использованием статистического моделирования и разработанного программного комплекса. Исходная информация получена из экспериментальных наблюдений за отказами при непроведении ТО-2 двигателей. Выявлено, что отказы двигателей автобусов подчиняются нормальному закону распределения (рис.4). Математические модели полученного теоретического закона распределения отказов двигателей автобусов ПАЗ имеют вид для плотности распределения отказов/(х) и вероятности отказов ¥(х):

Рис.4. Теоретическое распределение отказов двигателей автобусов ПАЗ- 3205 Аналогичные исследования были проведены с автобусами ЛиАЗ-677 и ГАЗ-322123. Для них также характерно преобладание отказов двигателей. Выявлено, что отказы двигателей автобусов ЛиАЗ подчиняются закону распределения Вей-булла (4), а двигателей автобусов «ГАЗель» - нормальному закону (5).

Третья глава посвящена исследованиям, направленным на разработку конструкторских и эксплуатационных способов повышения эксплуатационной надежности двигателей городских автобусов. Предложены конструкторские мероприятия по снижению температур основных деталей двигателей. Выполнено корректирование периодичности технических воздействий на двигатели в зависимости от условий работы автобусов на маршруте и разработаны критерии применения корректировок.

При работе автобусов на маршрутах общего пользования на основные показатели эксплуатационной надежности влияет наличие изменений рельефа местности на маршруте. Например, в г. Н.Новгороде маршруты со значительным перепадом высот соединяют заречную и нагорную части города. Был проанализирован

Рис.5. Эпюра маршрута движения городского автобуса в г. Н. Новгороде Полученная из геодезической карты города эпюра позволяет выделить участки маршрута движения автобуса, где наибольший перепад высот. На этих отрезках автобус преодолевает значительные подъемы, испытывая повышенные тепловые нагрузки. На построенной эпюре это участки I и II. Замеры показали, что в конце данных подъемов при движении автобуса с полной нагрузкой температура охлаждающей жидкости двигателя составляет 105°С. При таких условиях работы двигателей резко увеличивается количество «тепловых» отказов.

Для предотвращения негативного влияния повышенного температурного состояния деталей ДОС на их надежность были разработаны мероприятия по улучшению теплового состояния двигателей. Очевидным инженерным решением при

этом является повышение эффективности функционирования системы охлаждения двигателей. Это было достигнуто за счет повышения частоты вращения вентилятора системы охлаждения, что возможно путем изменения передаточного отношения привода вентилятора. Система охлаждения двигателя ЗМЗ - 5234.10 автобуса ПАЗ - 3205 Рис.6. Схема привода вентилятора системы имеет привод вентилятора с, на-охлаждения двигателя автобуса ПАЗ-3205 тяжным роликом (рис.6).

Передаточное отношение такого привода определяется:

где: П\ И Пх - соответственно, частота вращения шкивов вентилятора и промежуточного вала; коэффициент упругого скольжения.

Для увеличения частоты вращения шкива вентилятора необходимо уменьшить его диаметр. С этой целью шкив вентилятора был заменен на шкив насоса гидроусилителя руля (ГУР) с этого же двигателя. Данные шкивы взаимозаменяе-

(6)

мы. В результате частота вращения шкива вентилятора увеличивается согласно (6) на 44%.

Привод вентилятора системы охлаждения двигателя ЗИЛ-375ЯТ автобуса ЛиАЗ-677 осуществляется без натяжного ролика. На данных двигателях были поменяны местами шкивы вентилятора и промежуточного вала. Частота вращения шкива вентилятора после проведенной замены согласно (6) увеличивается на 42%.

Предложенные конструкторские изменения системы охлаждения двигателей городских автобусов позволяют существенно снижать температурное состояние их деталей. При этом повышение температур охлаждающей жидкости и моторного масла выше критических значений на любых подъемах действующих автобусных маршрутов не наблюдалось ни при каких значениях температур окружающего воздуха. Трудоемкость данных операций не превышает 15 чел-мин. Их предложено проводить перед выходом автобуса на линию в зависимости от прогноза погоды на рабочий день.

Следует отметить, что на данных двигателях необходимо устанавливать вентиляторы системы охлаждения с автоматическим регулированием и расширенным диапазоном частоты вращения (гидромуфты в приводе, электрические вентиляторы). Это позволяет практически снять указанную проблему.

Для анализа влияния процессов повышения температурного состояния деталей на эксплуатационную надежность, была собрана информация об отказах двигателей автобусов ПАЗ-3205, ЛиАЗ-677 и ГАЗ-322123, работающих на маршрутах со значительными подъемами. Опыт эксплуатации городских автобусов общего пользования территориального объединения «Нижегородпассажиравтотранс» (7 автопредприятий) в условиях г. Н.Новгорода, прежде всего ПАЗ - 3205 и ЛиАЗ -677 на маршрутах с подъемами показывает следующие закономерности - резкое увеличение количества «тепловых» отказов некоторых деталей КШМ (в первую очередь, Ц111) и системы охлаждения в жаркое время года, при температурах окружающего воздуха уже выше +15 °С. (рис.7).

Отказы, %

системы имеханизмы двигателя Рис.7. Диаграмма распределения отказов двигателей автобусов ПАЗ-3205, работающих на маршрутах с уклонами

1-КШМ(ЦПГ);

2 - система охлаждения;

3 - система зажигали«; 4-ГРМ;

5 - система питания.

Причина этого - периодическое «закипание» жидкости в системе охлаждения двигателей при преодолении автобусами крутых подъемов. Усугубляет положение переполненность автобусов в часы-пик. Объяснение указанного явления однозначно - превышение температурного состояния основных теплонагруженных деталей двигателя. При движении из «нижней» части города в «верхнюю» автобусы преодолевают подъемы величиной от 7% и более, в зависимости от маршрута.

Далее была обработана информация об отказах двигателей автобусов ПАЗ, работающих на маршрутах с подъемами, без проведения ТО-2 двигателей. Получена соответствующая функция плотности распределения их отказов (рис. 8).

л/*;

12,35 16 18,1 20 ¿.тыс. км

Рис.8. Функция плотности распределения отказов двигателей автобусов

ПАЗ-3205

1 - распределение отказов при нормативной периодичности ТО-2;

2 - распределение отказов после внедрения упреждающего ТО,

Ьцдо и 16000км,-нормативная периодичность ТО-2 автобусов ПАЗ-3205;

Цл1.т 18100км-средняянарабо1канао1каздвигателей;

1/п)(У)" 12350 км - рациональная периодичность упреждающего ТО;

Ь'вп." 20000 км - средни наработка на отказ двигателей при внедрения упреждающего ТО.

Целью получения данной зависимости (рис.8) было определение рациональной периодичности ТО двигателей, как наиболее нагруженных агрегатов при работе автобусов на маршрутах с подъемами. Для этого использовался метод определения периодичности технических обслуживании по допустимому уровню безотказности. При этом допустимая вероятность отказов (риск Рд) принята равной 10%. Оптимальная периодичность проведения ТО двигателей автобусов ПАЗ-3205 в условиях работы на маршрутах с подъемами составила 1в = 12350 км.

Аналогичные исследования были проведены по двигателям автобусов ЛиАЗ-677, работающих на маршрутах с подъемами. Определена оптимальная периодичность проведения ТО двигателей 4 = 9800км.

Для двигателей автобусов ГАЗ-322123, работающих на маршрутах с подъемами существующая периодичность технических воздействий не выходит за границы допустимого ряска РД. Для них нет необходимости в корректировании существующей периодичности ТО двигателей.

Анализ работы автобусов ПАЗ-3205 и ЛиАЗ-677 на маршрутах с подъемами показал, что наблюдается большое количество отказов двигателей до проведения нормативного ТО-2. Вероятность отказов у обоих марок автобусов до времени

проведения ТО-2 превышает 35%, что много больше допустимой вероятности отказов. Это приводит к увеличению простоев автобусов и сходов их с маршрутов. На основании исследований предлагается ввести упреждающее ТО (ТОупр), которое будет включать в себя только операции, от выполнения которых зависит температурное состояние двигателя. Это операции: подтяжка крепления головки блока цилиндров; проверка и регулировка натяжения ремня привода вентилятора, зазоров клапанов ГРМ; проверка исправности работы термостата; очистка радиатора; замена моторного масла. Следует отметить, что другие операции ТО-2 по двигателям в нормативные сроки при исследованиях не проводились, что объясняет некоторое возрастание плотности распределения их отказов после ТОупр (рис.8).

После внедрения предложенного упреждающего ТО средняя наработка на отказ двигателей по всем маркам автобусов увеличилась. Распределение отказов двигателей автобусов ПАЗ-3205 по системам и механизмам изменилось (рис.9).

системы имеханизмы двигателя Рнс.9. Диаграмма распределения отказов двигателей автобусов ПАЗ-3205, работающих на маршрутах с уклонами при проведении упреждающего ТО

Однако, выполнение ТОупр с полученной периодичностью в процессе эксплуатации автобусов технически затруднительно. Это связано с увеличением их вынужденных простоев. Решением проблемы представляется изменение периодичности ТОупр с целью получения кратности к периодичности выполнения операций ТО-1 по автобусу в целом. Периодичность ТО-1 автобусов ПАЗ-3205 в условиях города составляет 4000 км, ТО-2 -16000 км. По результатам исследований периодичность ТОупр получена равной 12350 км, что не является кратным с периодичностью ТО-1. Однако, если принять периодичность ТОупр равной 12000км, то кратность с ТО-1 соблюдается. В этом случае четвертое ТОупр будет совпадать с проведением ТО-2. Подобная корректировка периодичности ТОупр оправдана, так как полученное значение в 12000 км не выходит за границы допустимого риска Fд = 10% (рис.9). Для автобусов ЛиАЗ-677 в городе применяются нормативы ТО-1 - 3200 км, ТО-2 - 12800 км. Расчетная периодичность ТОупр автобусов ЛиАЗ получена равной 9800 км. Для получения кратности с ТО-1 необходимо скорректировать периодичность ТОупр до 9600 км.

Результаты исследований актуальны для многих городов РФ, расположенных на крутых берегах больших рек и приморских берегах - Сочи, Владивосток и т.д. Для городских автобусов необходимо введение вышеуказанного ТОупр при наличии на маршрутах подъемов величиной 7% и более. Контрольным критерием введения ТОупр является время нахождения автобуса на подъеме не менее 3,5 мин. Данные критерии действуют для указанных выше автобусов ПАЗ и ЛиАЗ с карбюраторными двигателями. Скорость движения автобусов при этом ограничивается сверху мощностными характеристиками двигателей (по опыту на уклоне 7% не превышает 30 км/час) и должна быть максимально возможной для того, чтобы автобус не отклонился от временного графика движения на маршруте.

Полученные результаты рекомендуются к включению в «Положение о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта».

При исследованиях отмечено, что сразу после проведения ТО-2 количество «тепловых)» отказов двигателей снижается и постепенно возрастает к очередному ТО-2. Причина этого определена на следующем этапе исследований.

В четвертой главе проведены исследования теплового состояния двигателей городских автобусов и установлены закономерности образования отложений на поверхностях деталей двигателей ЗМЗ-5234.10 и ЗМЗ-402.10 в зависимости от их температурного состояния.

Назначение экспериментальной части работы по термометрическим испытаниям заключалось в получении информации о значениях температур теплонагру-женных деталей карбюраторных двигателей ЗМЗ-5234.10, ЗМЗ-402.10 во всем диапазоне скоростных и нагрузочных режимов работы. Термометрирование проводилось с применением хромель-копелевых термопар с диаметром проволоки 0,2 мм и размером спая 0,4 мм. В поршнях двигателях ЗМЗ-5234.10 и ЗМЗ-402.10 исследования проводились для радиальных их сечений, направленных на выпускной клапан головок цилиндров. Величины температур именно в этих сечениях поршней в экспериментальных точках являются наибольшими. Максимальные значения температур во всех точках исследуемых деталей имеют место на режимах

номинальной мощности двигателей. Данный режим был принят за расчетный для моделирования температурного состояния поршней двигателей с использованием МКЭ. Сечение модели поршня двигателя ЗМЗ-5234.10 с линиями равного уровня температур в результате решения за-Рис 10. Поле температур поршня двигателя ЗМЗ- дачи теплопроводности 5234.10 на режиме номинальной мощности: мкэ представлено на • - места установка термодатчиков рис.10.

Задачи решались в осесимметричной постановке с граничными условиями 1-го рода и стационарными тепловыми воздействиями с применением программного комплекса «¡-БЕАЯ».

Подобные исследования проведены и для поршней двигателей ЗМЗ-402.10.

Регрессионное моделирование с применением планирования эксперимента позволило произвести аппроксимацию температур в экспериментальных точках поршней всего диапазона режимов работы двигателей ЗМЗ. Регрессионные модели строились в зависимости от факторов - частота вращения коленчатого вала ЧВКВ (п, мин-1) и степень открытия первичной дроссельной заслонки (ф, %). Из каталога планов экспериментов был выбран симметричный ортогональный план 3-го порядка, который при малом числе точек отличается их удобным расположением и полным охватом области планирования. План эксперимента в реальных значениях факторов для двигателя ЗМЗ-5234.10 представлен в табл.2.

Таблица 2.

№ точки 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

п, мин1 1323 1325 2880 2880 1000 3200 1000 3200 1325 2880

9,% 15 85 15 85 15 15 85 85 0 0

№ точки 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

я, мин'1 1325 2880 1325 2880 2100 2100 1325 2880 2100 2100

Ф.% 100 100 50 50 15 85 50 50 15 85

Применительно к решаемой задаче полиномиальные уравнения зависимостей температур в /-точке детали для двигателей ЗМЗ-5234.10 и ЗМЗ-402.10 имеет вид:

Проверка адекватности регрессионных моделей производилась по критерию Фишера. Изменение температур в наиболее характерных точках поршня двигателя 3м3-5234.10 по внешней скоростной характеристике представлено на рис. 11.

гс

Рис. 11. Изменение температур поршня в основных точках по внешней скоростной характеристике двигателя ЗМЗ-5234.10:

экспериментальная зависимость;

- регрессионная

зависимость;

-1 1,3,4,5,8 - номера термодатчиков 10О01500 2000 2500 30003500 4000П, МЧН

Расхождение экспериментальных и полученных из регрессионных моделей

значений температур не превышало при этом 5,5%.

С теплдвым состоянием ДВС тесно связана проблема образования нагаров на поверхностях деталей КС, лаков и осадков - на деталях, контактирующих с моторным маслом. На интенсивность процессов образования отложений также существенно влияет старение моторных масел. Произведен анализ взаимосвязи температур деталей двигателей ЗМЗ и процессов образования отложений. Для исследования зависимостей количественных характеристик отложений в двигателях от их теплового состояния использовалась методика 344-Т (США), аналогичная отечественной методике оценки отложений ВНИИ НП (10 балльная шкала).

Нагарообразование на поверхностях днищ поршней двигателей 3M3-S234.10 представлено на рис .12.

Ряс 12. Зависимости нагарообразования на поверхностях днищ поршней двигателей ЗМЗ-5234.10 от их температур: а - толщина нагара, б - твердость нагара; точкаминанесеныусредненные экспериментальные значения Установлено, что лакообразование на поверхностях поршней двигателя возрастает с увеличением температур его поверхностей (рис. 13).

140 190 ICO 170 180 тип «р»у|п, град

Рис 13. Зависимости отложений лака на поверхностях поршней двигателей ЗМЗ-5234.10 от их температур: а - боковые поверхности, б - внутренние поверхности; точкаминанесены усредненные экспериментальные значения На интенсивность ледообразования влияет не только повышение температур поверхностей деталей, но и продолжительность работы двигателей. Экспериментальные данные аппроксимированы методом наименьших квадратов (табл.3).

Таблица 3.

Закономерности отложенийнадеталяхдвигателейЗМЗ-5234.10

№ Вид отложения Зависимость от температуры

1 Нагарообразования на днищах поршней: - толщина нагара, - твердость нагара у = 90,0И'и24 у = 0,8еао°*

Отложения лака на поверхностях поршней:

2 — боковые поверхности, у = -0,0003^ + 0,1041 -5,566

- внутренние поверхности у = 0,02И- 1,53

3 Осадки на поверхностях двигателя: - картер, - клапанная крышка у = 1563681'3-,и у = 41061чи8

Аналогичные зависимости получены для двигателей ЗМЗ-402.10.

Проведенные исследования показали, что с ростом температур внутренних поверхностей поршней двигателей интенсифицируются процессы отложений лаков. При эксплуатации лаки в, отличие от нагаров, невозможно удалить изменением режимов работы и прочими способами без разборки двигателей. По мере работы двигателей с повышенными тепловыми нагрузками лакоотложения неизбежно увеличиваются, что снижает теплоотовод от внутренних поверхностей поршней. Тепловые потоки через поршневые кольца возрастают. Возникающий подпор тепла увеличивает температуры во всех точках поршней, следовательно и цилиндров, и охлаждающей жидкости.

При движении исследуемых автобусов на крутых подъемах по мере увеличения лаков на внутренних поверхностях поршней, тепловое состояние двигателей резко возрастает, что приводит к возникновению их «тепловых» отказов. Сразу после замены моторных масел моющие присадки растворяют лаки, а по мере увеличения наработки до следующей замены масел, они накапливаются вновь. Этим объясняется превышение температурами охлаждающих жидкостей и моторных масел критических значений. В связи с вышеуказанным весьма эффективным является применение при смене масел промывочных жидкостей с большим содержанием моющих присадок.

Результаты исследований внедрены в ГП НО "Нижегородпассажир-автотранс" (41 автопредприятие) для решения эксплуатационных задач; в ОАО "ЗМЗ", где используются при оптимизации теплового состояния вновь создаваемых и совершенствовании существующих конструкций ДВС.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработан классификатор отказов автомобильных двигателей и сопряженных систем при подконтрольной и реальной эксплуатации на базе методики УКЭР ГАЗ, отличающийся удобной кодировкой отказов.

2. Разработан программный комплекс для построения статистических моделей показателей надежности изделий автомобилестроения на основе метода максимального правдоподобия, приспособленный под классификатор отказов деталей автомобилей в условиях эксплуатации.

3. Построены статистические модели безотказности городских автобусов ПАЗ, ЛиАЗ, ГАЗель и их двигателей при движении на равнинных маршрутах. Из всех их систем и механизмов лимитирующим по надежности является кривошип-но-шатунный механизм (29 - 32% от суммарного количества отказов двигателей). Из них до 55% присуще деталям цилиндропоршневой группы, характер которых в основном обусловлен температурным состоянием деталей.

4. Построены статистические модели отказов систем двигателей для автобусов на маршрутах движения с крутыми подъемами. Их вероятность в летнее время превышает 35% к моменту проведения ТО-2, что больше допустимой величины «риска» Ед=10%. Необходимо введение упреждающего ТО двигателей: для ПАЗ-3205-12000 км, для ЛиАЗ-677-9600 км. Критерии введения корректирования: наличие на маршрутах подъемов величиной более 7% и время движения на подъеме более 3,5 минут. Это предлагается к включению в «Положение о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта».

5. Эффективность систем охлаждения двигателей автобусов ПАЗ и ЛиАЗ существенно увеличивается при заменах шкивов приводных ремней вентиляторов охлаждения из комплектов тех же двигателей. Это позволяет увеличить частоту вращения вентиляторов, соответственно, на 44% и 42%. На данных двигателях рекомендуется устанавливать вентиляторы системы охлаждения с автоматическим регулированием и расширенным диапазоном частоты вращения (гидромуфты в приводе, электрические вентиляторы).

6. Проведен экспериментальный анализ температур деталей по скоростным и нагрузочным характеристикам работы исследуемых двигателей. Эксперименты для поршней двигателей ЗМЗ произведены с применением методов планирования эксперимента и регрессионного моделирования. Регрессионные модели в виде полиномов 3-ей степени позволяют с высокой точностью (до 5,5%) рассчитать значения температур в экспериментальных точках поршней для всего спектра ре-жимадоботы двигателей. На базе наиболее «горячих» радиальных сечений разработаны, осесимметричные конечно-элементные модели температурного состояния поршней двигателей для режимов их номинальной мощности с использованием граничных условий 1-го рода

7. Произведен количественный анализ, установлены закономерности и разработаны математические модели нагаро- лакообразования на поверхностях поршней двигателей ЗМЗ, осадкообразования на поверхностях деталей, контактирующих с моторным маслом, в зависимости от их температурного состояния. Интенсивное лакообраэование на поршнях двигателей при их работе с повышенными тепловыми нагрузками (на автобусных маршрутах с подъемами) вызывает критическое тепловое состояние и характерные «тепловые» отказы двигателей.

8. Результаты исследований внедрены в предприятиях ГП НО "Нижегор-одпассажиравтотранс" для решения эксплуатационных задач (экономический эффект - 4400 руб. на один автобус в пая); в ОАО "Заволжский моторный завод", где используются при оптимизации теплового состояния вновь создаваемых и совершенствовании существующих конструкций ДВС.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ДИССЕРТАЦИИ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ

1. Кузьмин Н.А., Корчажкин М.Г. Анализ эксплуатационной надежности автобусов ЛИАЗ в городских условиях // Материалы научн. трудов междунар. науч.-техн. конф. «Проблемы проектирования, испытаний, эксплуатации и маркетинга автотракторной техники, двигателей внутреннего сгорания, строительных и дорожных машин, транспортно-технологических комплексов и вездеходов»- Н.Новгород.- НГТУ.- 2000.- С.228.

2. Кузьмин НА., Корчажкин М.Г. Анализ показателей эксплуатационной надежности двигателей автобусов ПАЗ-3205 // Материалы VIII Междунар. научн.-практ. конф. «Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС»- Владимир.- ВлГУ.- 2001.- С. 192-193.

3. Кузьмин Н.А., Корчажкин М.Г., Голубев О.П. Исследование и повышение эксплуатационной надежности двигателей автобусов // Известия ТулГУ, выпуск 5.- Тула- ТулГУ- 2001 .-С.58-61.

4. Кузьмин Н.А., Корчажкин М.Г. Исследование надежности ^образных двигателей ЗМЗ и ЗИЛ // Тез. докл. Регион, молодежи, науч.-техн. форума «Будущее технической науки нижегородского региона».- Н.Новгород, НГТУ, 2002, С.272.

5. Кузьмин Н.А., Корчажкин М.Г., Кочнев А.А. Физико-химические основы процессов изменения технического состояния автомобильных двигателей// Тез. докл. Регион, молодежи, науч.-техн. форума «Будущее технической науки нижегородского региона».- Н.Новгород, НГТУ, 2002, С.274-275.

6. Кузьмин Н.А., Корчажкин М.Г. Проблемы эксплуатационной надежности двигателей городского автомобильного транспорта // Материалы Международной научно-технической конференции «Проблемы транспортных и технологических комплексов»- Н.Новгород - НГТУ- 2002.-С.285-287.

7. Кузьмин Н.А., Корчажкин М.Г., Голубев О.П. Особенности эксплуатации АТС с повышенным температурным состоянием двигателей // Сборник научных статей Международной науч.- техн. конференции «Автомобильный транспорт в XXI веке» - Н.Новгород- НГТУ- 2003. - С.27- 28.

8. Цхай ФА., Кузьмин Н.А., Корчажкин М.Г. Определение характеристик микропрофиля испытательных дорог автополигона Горьковского автозавода. // Сборник научных статей Международной науч.- техн. конференции «Автомобильный транспорт в XXI веке» - Н.Новгород- НГТУ- 2003. - С.ЗЗ- 37.

9. Зеленцов В.В., Крупа В.В., Корчажкин М.Г. Расчет потенциала сил электрохимического взаимодействия в камерах сгорания ДВС при формировании и выгорании зоны существования нагара // Сборник научных статей Международной науч.- техн. конференции «Автомобильный транспорт в XXI веке» - Н.Новгород- НГТУ- 2003. - С.66- 67.

10. Корчажкин М.Г, Кузьмин Н.А. Анализ эксплуатационной надежности двигателей городских автобусов в зависимости от условий движения на маршруте // Сборник научных статей Международной науч.- техн. конференции «Автомобильный транспорт в XXI веке» - Н.Новгород- НГТУ- 2003. - С.88-90.

11. Кузьмин НА., Корчажкин М.Г., Голубев О.П. Особенности изменения эксплуатационной надежности городских автобусов с повышенным температурным состоянием двигателей // Материалы науч.-практич. конф.

«Проблемы повышения эффективности функционирования и развития транспорта Поволжья».- Н.Новгород, ВГАВТ, 2003, С.9-12.

12. Корчажкин М.Г., Зеленцов В.В. Исследование температурного состояния моторных отсеков автобусов с двигателями ЗМЗ-511, ЗИЛ-130 и MAN D 2156-HM6-U при повышенных температурах окружающей среды // Сб. науч. статей молодеж. науч.-техн. конф. «Будущее технической науки» - Н.Новгород- НГТУ-2004.-С.213-214.

13. Кузьмин Н. А., Корчажкин М.Г. Совершенствование системы корректирования нормативов технической эксплуатации двигателей автобусов // Автомобильный транспорт.- 2004, -№5, С.49-51.

14. Корчажкин М.Г., Зеленцов В.В. Применение разностных схем в тепловых и газодинамических расчетах для оптимизации температурного состояния поршневых автомобильных двигателей при их эксплуатации // Сб. науч. ст. всеросс. науч.-техн. конф. «ТТМ НН 04 транспортно-технологические машины» -Н.Новгород- НТТУ- 2004. - С.46- 51.

15. Корчажкин М.Г, Кузьмин Н.А. Особенности эксплуатации городских автобусов на маршрутах с подъемами // Сб. науч. ст. всеросс. науч.-техн. конф. «ТТМ НН 04 транспортно-технологические машины» - Н.Новгород- НГТУ- 2004. -С.51-53.

16. Кузьмин Н.А., Корчажкин М.Г. Методика корректирования периодичности ТО-2 городских автобусов // Сб. науч. ст. всеросс. науч.-техн. конф. «ТТМ НН 04 транспортно-технологические машины»- Н.Новгород- НГТУ-2004.-С.65-67.

Подписано в печать 1S.03.2005. Формат 60 х 84 '/16. Бумага офсетная. _Печать офсетная. Уч.-изд. л. 1,0. Тираж 100 экз. Зак. 154—

Нижегородский государственный технический унив1 Типография НГТУ. 603600, ГСП-41, г. Нижний Новгород, yj

2 2 АПР

К.

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1 ОБЗОР СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА И ПОСТАНОВКА ЗАДАЧ

ИССЛЕДОВАНИЯ.

1.1. Анализ взаимосвязи теплового состояния и эксплуатационной надежности ДВС.

1.2. Обзор методов статистического моделирования безотказности и долговечности работы машин.

1.3. Обзор исследований температурного состояния деталей ДВС.

1.4. Анализ влияния технических воздействий на тепловое состояние и эксплуатационную надежность ДВС.

1.5. Выводы по главе 1 и задачи исследования.

ГЛАВА 2 РАЗРАБОТКА СТАТИСТИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ДВИГА-% ТЕЛЕЙ ГОРОДСКИХ АВТОБУСОВ

2.1. Объекты исследования.

2.2. Совершенствование методик сбора первичной информации по эксплуатационной надежности двигателей автобусов и их составляющих элементов.

2.2.1. Особенности оборота информации об отказах изделий при их эксплуатации.

2.2.2. Разработка классификатора неисправностей двигателей автобусов.

2.3. Разработка алгоритма и программного комплекса анализа показателей эксплуатационной надежности автомобилей.

2.3.1. Анализ процесса исследования надежности технических изделий.

2.3.2. Разработка программного комплекса для определения показателей надежности на основе анализа экспериментальных данных.

2.4. Построение статистических моделей надежности автобусов ПАЗ,

ЛиАЗ, ГАЗель и их двигателей.

2.4.1. Обоснование объема испытаний.

2.4.2. Анализ отказов, возникающих при эксплуатации городских автобусов.

2.5. Выводы по главе 2.

ГЛАВА 3 РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИОННЫХ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СПОСОБОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ ДВИГАТЕЛЕЙ ГОРОДСКИХ АВТОБУСОВ.

3.1. Особенности эксплуатации городских автобусов на маршрутах с подъемами.

3.2. Снижение температур основных деталей двигателей конструктивными способами.

3.3. Корректирование периодичности технических воздействий на двигатели в зависимости от условий работы автобусов на маршруте.

3.4. Выводы по главе 3.

ГЛАВА 4 АНАЛИЗ ТЕМПЕРАТУРНОГО СОСТОЯНИЯ ДВИГАТЕЛЕЙ ГОРОДСКИХ АВТОБУСОВ В ЭКСПЛУАТАЦИИ

4.1. Экспериментальная методика оценки температур основных деталей двигателей автобусов.

4.2. Разработка регрессионных моделей температур поршней карбюраторных двигателей ЗМЗ.

4.3. Построение полей температур поршней и цилиндров как базовых деталей двигателей автобусов ПАЗ.

4.4. Анализ процессов образования отложений нагаров, лаков и осадков в двигателях городских автобусов.

4.4.1. Процессы старения моторных масел при работе ДВС.

4.4.2. Анализ взаимосвязи температур поверхностей деталей двигателей ЗМЗ и процессов образования отложений.

4.5. Выводы по главе 4.

Актуальность темы. Основным резервом эффективной работы автомобилей в целом является надёжность их основного агрегата - двигателя. Несмотря на несомненные научные и практические достижения в повышении показателей эксплуатационной надёжности двигателей отечественных автомобилей, эта проблема, как в настоящее время, так и впредь будет оставаться актуальной для конкретных двигателей внутреннего сгорания (ДВС) и режимов их эксплуатации. Одним из необходимых условий решения проблемы надежности является оптимизация теплового состояния двигателей в целом, улучшение температурного состояния отдельных их деталей. От уровня теплового состояния прямо зависят надежность двигателей, эффективность их рабочего процесса, образования отложений (нагаров, лаков, осадков) на деталях ДВС.

Исходя из этого, задача оптимизации теплового состояния ДВС является одной из ведущих при их разработке и эксплуатации.

В настоящее время накоплен богатый опыт и достигнуты существенные успехи в области анализа, улучшения теплового состояния и повышения надежности ДВС на различных этапах их жизненного цикла. Однако, большая часть исследований проводилась на этапах проектирования, доводки и производства ДВС, эксплуатационной же надежности двигателей (в первую очередь, автомобильных), связанной с тепловым состоянием, посвящено незначительное количество работ.

С тепловым состоянием ДВС тесно связана проблема образования нагаров на поверхностях деталей камеры сгорания (КС), лаков и осадков - на деталях, контактирующих с моторным маслом. Отложения существенно нарушают нормальную работу двигателей. Анализ существующих исследований процессов их образования на поверхностях деталей ДВС и продолжение этих работ на примере автомобильных двигателей, обобщение результатов - также весьма актуальная задача.

Правильность конструкторских и технологических решений при разработке и производстве ДВС может и должна оцениваться по результатам подконтрольной и реальной их эксплуатации в составе автотранспортных средств (АТС). Зачастую АТС эксплуатируются при условиях, когда температурное состояние теплонагруженных деталей двигателей становится выше критического уровня, что приводит к их отказам. Например, это происходит при полной загрузке или перегрузке АТС и движении их на маршрутах с крутыми затяжными подъемами. Безусловно, такие случаи представляют собой нарушения расчетных условий эксплуатации, но, однако, бывают неизбежными. Ярким примером ^ этого являются городские перевозки в переполненных автобусах на маршрутах с подъемами в жаркое время года. Подобные явления должны быть учтены при разработке силовых установок АТС по рекомендациям автотранспортных предприятий (АТП). Это, к сожалению, не всегда берется в расчет. В результате в двигателях происходит закоксовывание поршневых колец, прогары прокладок головок цилиндров и прочие отказы. Проблема может быть решена путем некоторых сезонных изменении в конструкциях двигателей, корректированием периодичности и содержания технических воздействий на двигатели при их эксплуатации. Актуальность указанной проблемы не вызывает сомнений.

Данная работа выполнялась в соответствии с Тематическим планом госбюджетных НИР НГТУ с Минобразованием РФ, хозяйственными договорами с ОАО «Заволжский моторный завод» и АТП Нижегородского региона.

Цель работы - разработка технических решений для повышения безотказности и долговечности двигателей городских автобусов, работающих на режимах повышенных тепловых нагрузок.

Объект исследований - основной - двигатель 3M3-5234.10, а также двигатели ЗМЗ-402.10 и ЗИЛ-Э75ЯТ, устанавливаемые на городские автобусы.

Научная новизна работы заключается:

- в разработке классификатора отказов деталей двигателей автомобилей для использования в условиях реальной эксплуатации;

- в разработке программного комплекса построения статистических моделей показателей безотказности и долговечности элементов машин на основе метода максимального правдоподобия;

- в построении статистических моделей основных показателей надежности для силовых агрегатов наиболее распространенных марок городских автобусов при различном их тепловом нагружении;

- в разработке эксплуатационных критериев для движения автобусов на подъем, при превышении которых необходимо проведение упреждающего ТО двигателей;

- в комплексном анализе температурного состояния деталей двигателей

ЗМЗ расчетно-экспериментальными методами, включая термометрические исследования, построение регрессионных и конечно- элементных моделей температур поршней;

- в установлении закономерностей в виде математических моделей для процессов образования отложений на поверхностях деталей карбюраторных двигателей ЗМЗ в зависимости от их температур.

Практическая ценность работы: классификатор отказов и неисправностей деталей двигателей автомобилей пригоден для их сбора и учета при подконтрольной и реальной эксплуатации двигателей; разработаны конструкторские решения по снижению температур теплонагруженных деталей исследуемых двигателей при работе в экстремальных тепловых условиях; разработан методологический подход и критерии по корректированию ТО при движении автобусов на крутых подъемах и определены значения периодичности упреждающих ТО для исследуемых двигателей; получены закономерности отложений на поршнях и других деталях, контактирующих с моторным маслом, от их температурного состояния.

На защиту выносятся:

- Классификатор сбора первичной информации по надежности автомобильных двигателей из условий реальной эксплуатации;

- Статистические модели основных показателей надежности для ДВС наиболее распространенных марок городских автобусов при различном их тепловом нагружении;

- Критерии корректирования периодичности технических воздействий на системы двигателей городских автобусов при движении на маршрутах с подъемами, после превышения которых необходимо проведение упреждающее ТО двигателей;

- Регрессионные модели температур в характерных точках поршней двигателей ЗМЗ, устанавливаемых на городские автобусы;

- Конечно-элементная модель температурного состояния поршней двигателей 3M3-5234.10 на режиме максимального теплового нагружения;

- Закономерности процессов образования отложений на деталях карбюраторных двигателей ЗМЗ от их температурного состояния, соответствующие математические модели.

- Экономическая эффективность внедрения разработанных технических решений.

Реализация результатов работы: результаты исследований внедрены в ОАО "Заволжский моторный завод", где используются при оптимизации теплового состояния вновь создаваемых и совершенствовании существующих конструкций ДВС; в предприятиях ГП НО "Нижегородпассажиравтотранс" для решения эксплуатационных задач (экономический эффект - 4400 руб. на один автобус в год). Кроме того, результаты работы используются при подготовке инженеров автомобильных специальностей в учебном процессе НГТУ и НГСХА.

Апробация работы. Основные результаты исследований доложены, обсуждены и одобрены на Международной научно-технической конференции «Проблемы проектирования, испытаний, эксплуатации и маркетинга автотракторной техники, ДВС, транспортно-технологических комплексов и вездеходов» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2000 г.); на 8-ой Международной научно-практической конференции «Совершенствование мощностных, экономических и экологических показателей ДВС» (г. Владимир, ВлГУ, 2001 г.); на региональном молодежном научно-техническом форуме «Будущее технической науки Нижегородского региона» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2002 г.); на Международной научно-технической конференции «Автомобильный транспорт в XXI веке. АВТО НН 03» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2003 г.); на научно-практической конференции «Проблемы повышения эффективности функционирования и развития транспорта Поволжья» (г. Н. Новгород, ВГАВТ, 2003 г.); на молодежной научно-технической конференции «Будущее технической науки» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2004 г.); на Всероссийской научно-технической конференции «Транс-портно-технологические машины-2004» (г. Н. Новгород, НГТУ, 2004 г.), на заседаниях кафедры "Автомобильный транспорт" НГТУ (2000-2004 г.г.)

Публикации. Основные положения и результаты диссертационной работы изложены в шестнадцати публикациях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов, списка использованных источников и приложений. Объем диссертационной работы составляет 150 страниц текста, 27 таблиц, 50 рисунков, списка литературы из 170 наименований и 6 приложений.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ И РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Разработан классификатор отказов автомобильных двигателей и сопряженных систем при подконтрольной и реальной эксплуатации на базе методики УКЭР ГАЗ, отличающийся удобной кодировкой отказов.

2. Разработан программный комплекс для построения статистических моделей показателей надежности изделий автомобилестроения на основе метода максимального правдоподобия, приспособленный под классификатор отказов деталей автомобилей в условиях эксплуатации.

3. Построены статистические модели безотказности городских автобусов ПАЗ, ЛиАЗ, ГАЗель и их двигателей при движении на равнинных маршрутах. Из всех их систем и механизмов лимитирующим по надежности является кри-вошипно-шатунный механизм (29 - 32% от суммарного количества отказов двигателей). Из них до 55% присуще деталям цилиндропоршневой группы, характер которых в основном обусловлен температурным состоянием деталей.

4. Построены статистические модели отказов систем двигателей для автобусов на маршрутах движения с крутыми подъемами. Их вероятность в летнее время превышает 35% к моменту проведения ТО-2, что больше допустимой величины «риска» Fa=10%. Необходимо введение упреждающего ТО двигателей: для ПАЗ-3205-12000 км, для ЛиАЗ-677-9600 км. Критерии введения корректирования: наличие на маршрутах подъемов величиной более 7% и время движения на подъеме более 3,5 минут. Это предлагается к включению в «Положение о ТО и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта».

5. Эффективность систем охлаждения двигателей автобусов ПАЗ и ЛиАЗ существенно увеличивается при заменах шкивов приводных ремней вентиляторов охлаждения из комплектов тех же двигателей. Это позволяет увеличить частоту вращения вентиляторов, соответственно, на 44% и 42%. На данных двигателях рекомендуется устанавливать вентиляторы системы охлаждения с автоматическим регулированием и расширенным диапазоном частоты вращения (гидромуфты в приводе, электрические вентиляторы).

6. Проведен экспериментальный анализ температур деталей по скоростным и нагрузочным характеристикам работы исследуемых двигателей. Эксперименты для поршней двигателей ЗМЗ произведены с применением методов планирования эксперимента и регрессионного моделирования. Регрессионные модели в виде полиномов 3-ей степени позволяют с высокой точностью (до 5,5%) рассчитать значения температур в экспериментальных точках поршней для всего спектра режима работы двигателей. На базе наиболее «горячих» радиальных сечений разработаны осесимметричные конечно-элементные модели температурного состояния поршней двигателей для режимов их номинальной мощности с использованием граничных условий -го рода.

7. Произведен количественный анализ, установлены закономерности и разработаны математические модели нагаро- лакообразования на поверхностях поршней двигателей ЗМЗ, осадкообразования на поверхностях деталей, контактирующих с моторным маслом, в зависимости от их температурного состояния. Интенсивное лакообразование на поршнях двигателей при их работе с повышенными тепловыми нагрузками (на автобусных маршрутах с подъемами) вызывает критическое тепловое состояние и характерные «тепловые» отказы двигателей.

8. Результаты исследований внедрены в предприятиях ГП НО "Нижегородпассажиравтотранс" для решения эксплуатационных задач (экономический эффект - 4400 руб. на один автобус в год); в ОАО "Заволжский моторный завод", где используются при оптимизации теплового состояния вновь создаваемых и совершенствовании существующих конструкций ДВС. Г

1. ГОСТ 14846-81 Двигатели автомобильные. Методы стендовых испытаний. Введ. 01.01.82. -М: Издательство стандартов, 1981. -53 с.

2. А.с. 1693422 СССР, МКИ5 G 01 М 13/00. Стенд для исследования тепловых процессов цилиндропоршневой группе двигателя внутреннего сгорания / П.А. Лощаков—№ 4739466/06; Заявл. 14.08.89, Опубл. 23.11.91, Бюл. №43.

3. Абакумов Г.В. Влияние сезонных условий на надежность автомобилей / Г.В. Абакумов, Н.С. Захаров // Нефть и газ Зап. Сиб. тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф., Тюмень, Т.2. 1996. - С. 140 - 141.

4. Авдонькин Ф.Н. Влияние переменного режима работы ДВС на долговечность двигателей / Ф.Н. Авдонькин // Пути интесиф. работы автомоб. трансп. Саратов, 1989. - С. 4 - 13.

5. Авдонькин Ф.Н. Повышение срока службы автомобильных двигателей / Ф.Н. Авдонькин Саратов: Приволж. кн. изд-во., 1969. - 280 с.

6. Адлер Ю.П. Опыт планирования эксперимента при получении интерполяционных моделей мощностных, экономических и токсических показателей бензинового двигателя / Ю.П. Адлер // Труды МАДИ. -М.: Машиностроение, 1978.-В. 162.-С. 81-91.

7. Алифанов А.Л. Об эффективности применения предварительной информации при прогнозировании в ремонте и эксплуатации автомобилей / А Л. Алифанов // Изв. вузов. Горный журн. 2000. - № 1. С. 63 - 67.

8. Анализ и повышение эксплуатационной надежности двигателей ЗМЗ-5112.10 городских автобусов ПАЗ-3205: Отчет о НИР / НГТУ; рук. Н.А. Кузьмин; код ОКПО 02068137; РК 01200300996; Инв. №02200303941; 78 е.; отв. исп. М.Г. Корчажкин; соисп. О.П. Голубев.

9. Аникеев В.В. Влияние температуры воздуха на изменение технического состояния двигателей / В.В. Аникеев // Сервис, техническая эксплуатация транспортных и технологических машин: Межвуз. сб. науч. тр.-Тюмень: ТюмГНГУ,2001 .-С. 25 27.

10. Антропов Б.С. Критерий оценки нагруженности автомобильного двигателя в эксплуатации / Б.С. Антропов, С.Г. Кондаков // Двигателестроение. -2000,-№2-С. 35 -36.

11. Артамонов М.Д. Основы теории и конструирования автотракторных двигателей/ М.Д. Артамонов, М.М. Морин, Г.А. Скворцов.-М.: Высшая школа, 1976.- 133 с.

12. Архангельский В.М. Автомобильные двигатели/ В.М. Архангельский, М.М. Вихерт, А.Н. Воинов и др.: под ред. М.С. Ховаха. -2-е издание, пере-раб. и доп. -М.: Машиностроение, 1987.-591 е.: ил.

13. Белов И М. Двигатели армейских машин/ П.М. Белов, В.Р. Бурячко, Е.Н. Акатов. -М.: Военное издательство МО СССР, 1971.-186 с.

14. Беляев Н.М. Методы теории теплопроводности./ Н.М. Беляев, А.А. Рядно.-М.,1982.

15. Бенерджи П. Метод граничных элементов в прикладных науках / П. Бе-нерджи, Р. Баттерфилд пер. А.Ф.Зозовского и др.; Под ред. Р.В.Гольдштейна. М.: Мир, 1984. - 494 с.

16. Бродский В.З. Таблица планов экспериментов для факторных полиномиальных моделей: Справочное пособие / В.З. Бродский, Л.Н. Бродский, Т.Н. Геликова и др. -М.: Металлургия, 1982. -311 с.

17. Бурин М.М. О контактном теплообмене поршня со втулкой при работе двигателя с номинальной нагрузкой/ М.М. Бурин // Труды ЛПИ. JI.: Машиностроение, 1964. - № 237. - С. 11-16.

18. Бурин М.М. Определение нестационарных температурных полей в поршнях двигателей/ М.М. Бурин // Труды ЛПИ. Л.: Машиностроение. - 1966. -№264.-С. 162- 167.

19. Вентцель Е.С. Теория вероятностей/ Е.С. Вентцель М: Изд. физико-математической литературы, 1962.- 563 с.

20. Венцель С. В. Применение смазочных масел в двигателях внутреннего сгорания/ С.В. Венцель,- М., «Химия», 1979.

21. Воробьев Б. Н. Оценка температурного состояния деталей ЦПГ ДВС с ограниченным отводом теплоты / Б.Н. Воробьев, П.П. Кича. // Соверш. быстроходных дизелей: Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф., Барнаул, 25— 28 мая, 1993 .—Барнаул ,1993 .—С. 51—53.

22. Вырубов Д.Н. Двигатели внутреннего сгорания. Теория рабочих процессов поршневых и комбинированных двигателей / Д.Н. Вырубов, Н.А. Иващен-ко, В.И.Ивин и др. -4-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 1983. -374 е.: ил.

23. Геращенко О.А. Основы теплометрии/ О.А. Геращенко Киев: Наукова думка, 1971.- 192 с.

24. Гнеденко В.В. Математические методы в теории надежности / В.В. Гне-денко, Б.К. Беляев, А.Д. Соловьев М.: Наука, 1975. -524 с.

25. Голинкевич Т.А. Прикладная теория надежности / Т.А. Голинкевич М.: Высш.школа., 1977. -160 с.

26. Горшков С.А. Выявление параметров износа конструктивных элементов двигателей внутреннего сгорания в условиях подконтрольной эксплуатации / С. А. Горшков Моск. автомоб.-дор. ин-т. - 1992. - 7с.

27. Григорьев М.А. Качество моторного масла и надежность двигателей/ М.А. Григорьев, Б.М. Бурнаков, В.А. Долецкий -М.: Изд-во стандартов, 1981. -231 с.

28. Григорьев М.А. Отечественный и зарубежный опыт повышения надежности и долговечности автомобильных двигателей / М.А. Григорьев, В.А. Долецкий М.: Научно-исслед. ин-т информации автомоб. пром-сти., 1973.- 177 с.

29. Гурвич И.Б. Износ и долговечность двигателей / И.Б. Гурвич Горький: Волго-Вятское кн. изд., 1970. - 175 с.

30. Гурвич И.Б. Перпективы применения тепловизора ТВ-03 для теплотехнических исследований ДВС/ И.Б. Гурвич, Н.А. Кузьмин // Двигателестрое-ние. -1986. -№2. -С. 61-62.

31. Гурвич И.Б. Повышение долговечности двигателей автомобилей ГАЗ (обзор) / И.Б. Гурвич, А.П. Егорова // Двигателестроение. 1991. - №10/11 -С. 75-78.

32. Гурвич И.Б. Эксплуатационная надежность автомобильных двигателей/ И.Б. Гурвич, П.Э. Сыркин, В.И Чумак,- 2-е изд., перераб. и доп.-М. Транспорт, 1994.-144 с.

33. Гуреев А.А. Автомобильные эксплуатационные материалы/А.А. Гуреев, Р.В. Иванова, Н. Щеголев,- М., «Транспорт», 1974.

34. Гуреев А.А., Химмотология/ А.А. Гуреев, И.Г. Фукс, В Л. Лашхи М.: Химия, 1986. -289с.

35. Демьянушко И.В. Анализ теплового и напряженно- деформированного состояния деталей ЦПГ двигателя / И.В. Демьянушко, И.Н. Белова, С.В.Папонов, С.В.Сидоров.// Прочн. машин и трансп. сооруж М.: МА-ДИ,- 1988-С. 4-12.

36. Долгих В. Д. Эксплуатационная надежность автомобильной техники / В. Д. Долгих, B.C. Устименко, Н.А. Титов // Грузовик &. 1998. - N 3. - С. 15 -17.

37. Долецкий В.А. Конструкторско-технологические методы обеспечения надежности двигателей (Опыт Ярославского моторного завода) / В. А. Долецкий, М.А. Григорьев М.: Изд-во стандартов., 1973. - 60 с.

38. Дроконов А. М. Надежность и эффективность работы двигателей и автомобилей / Сб. науч. тр. Под ред. А. М. Дроконова // Брянск, гос. техн. ун-т. Брянск: Изд-во БГТУ. - 1999. - 132 с.

39. Дубовкин Н. Ф. Справочник по углеводородным топливам / Н.Ф. Дубов-кин.-М/.ГЭИ, 1962.- 184 с.

40. Дьяков И.Ф. Оценка эксплуатационного ресурса деталей автомобиля / И.Ф. Дьяков // Вестн. Ульянов, техн. ун-та. 1999. - №3. - С. 4 - 8.

41. Дьяченко Н.Х. К определению граничных условий при моделировании температурных полей в поршнях ДВС / Н.Х.Дьяченко, А.К.Костин, М.М. Бурин // Энергомашиностроение. 1967. - №4. - С. 18-21.

42. Дьяченко Н.Х. Теория двигателей внутреннего сгорания / Н.Х. Дьяченко, А.К. Костин.-Л.: Машиностроение, 1974.-425 е.: ил.

43. Дьяченко Н.Х. Теплообмен в двигателях и теплонапряженность их деталей / Н.Х.Дьяченко, С.Н.Дашков, А.К.Костин и др.-Л.: Машиностроение, 1969. 248 с.

44. Дюмин И.Е. Повышение эффективности ремонта автомобильных двигателей / И.Е. Дюмин М.: Транспрорт., 1987. - 175 с.

45. Ефимов С.И. Двигатели внутреннего сгорания. Системы поршневых и комбинированных двигателей / С.И.Ефимов, Н.А.Иващенко, В.И.Ивин и др. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1985. - 456 е.: ил.

46. Залознов И. П. Анализ отказов и неисправностей двигателя ЗМЗ-4062.10 и его систем / И. П. Залознов, В. И. Рудских // Тр. СибАДИ, ч. 1 1998. - N2. -С. 72-77,272.

47. Захаров Н.С. Моделирование закономерностей случайных процессов изменения качества автомобилей TP-распределением / Н.С. Захаров // Вестн. / Рос. акад. транспор., Урал, межрегион, отд-ние. 1999. -№2. - С. 35 - 37.

48. Зедгинидзе И.Г. Планирование эксперимента для исследования многокомпонентных систем / И.Г. Зедгинидзе.-М.: Наука, 1976. 390 с.

49. Зеленцов В.В. Влияние теплового режима автомобильных двигателей на процессы их изнашивания: Учебное пособие / В.В. Зеленцов,- Горький, ГПИ им. А.А. Жданова, 1979. -67 с.

50. Зеленцов В.В. Осадкообразование в автомобильных двигателях: Учеб. пособие / В.В. Зеленцов,- Горький, ГГУ им. Н.И. Лобачевского, 1978. -40

51. Зеленцов В.В. Увеличение ресурса силового агрегата автомобиля при ремонте / В.В. Зеленцов,- Горький, ГПИ им. А.А. Жданова, 1983. -64 с.

52. Зеленцов В.В. Эксплуатационные свойства и тепловые режимы поршневых автомобильных двигателей внутреннего сгорания: Учеб. пособие / В.В. Зеленцов, В.В. Крупа; Нижегород. гос. техн. ун-т. Н.Новгород, 2002. 72с.

53. Иванченко А.Б. Безмоторный стенд для моделирования теплового состояния поршней дизелей / А.Б. Иванченко // Автомобильная промышленность. 1995. -№2. - С.27-28.

54. Иванченко В.И. Машинно-ориентированные методы расчета комбинированных двигателей / В.И. Иванченко, В. И. Каплан, К. Б. Цыреторов и др.— М.: Машиностроение, 1978. — 168 с.

55. Иващенко Н.А. Определение стационарных температурных полей в деталях двигателей внутреннего сгорания методом конечного элемента / Н.А. Иващенко, Г.Н. Мизернюк // Известия ВУЗов. Машиностроение,- 1973.- N 6, -С.112-116.

56. Иващенко Н.А. Расчеты теплового и напряженно-деформированного состояния поршней ДВС методом конечных элементов / Н.А. Иващенко, Р.А. Насыров, А.В. Тимохин // Проблемы прочности. -1980,- N 2.-С.32-35.

57. Извеков Б.С. Современный автомобиль. Автомобильные термины / Б.С. Извеков, Н.А. Кузьмин -Н.Новгород.-000«АТИС».-2002,- 340стр.

58. Исаев Е. В. Некоторые вопросы высокотемпературной тензометрии при исследовании напряжений в деталях двигателей / Е.В. Исаев, А.Е. Якови-шин // Тракторы и сельхозмашины, 1975. № 1.

59. Исерлис Ю. Э. Системное проектирование двигателей внутреннего сгорания / Ю.Э. Исерлис, В.В. Мирошников.-Л.: Машиностроение, 1981.—255 с.

60. Итинская Н.И. Топлива, масла и технические жидкости / Н.И. Итинская, Н.А. Кузнецов: Справочник. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Агропромиз-дат, 1989. -304с.

61. Канарчук В.Е. Долговечность и износ двигателей при динамических режимах работы / В.Е. Канарчук Киев: Наукова думка., 1978. - 256 с.

62. Канишев А. В. Методика оценки испарения масла с нагретой поверхности трения / А.В. Канишев, P.M. Петриченко, А.Ю. Шабанов // Деп. рук. в НИИИНавтопром. — № 1089 ан—34. 1984. — 15 с.

63. Кириленко Ю.А. Оценка эксплуатационной надежности пригородных автобусов JIA3-42021 / Ю.А. Кириленко // Науч.-техн. прогресс в техн экс-плуат. и ремонте автомобилей / Гос. НИИ автомоб. трансп. (НИИАТ). -1990.-С. 99- 106.

64. Кича Г.П. Имитационное моделирование старения моторнрго масла и изнашивания ДВС / Г.П. Кича, А.В. Надежкин, Н.М. Свистунов // Соверш. быстрох. дизелей: Тез. докл. Междунар. науч.-техн. конф., Барнаул, 25-28 мая, 1993. Барнаул, 1993. -С. 93-94.

65. Коздоба J1.A. Методы решения обратных задач теплопроводности / JI.A. Коздоба, П.Г. Круковский Киев: Наукова думка, 1982. - 360 с.

66. Колчин А.И. Расчет автомобильных и тракторных двигателей / А.И. Кол-чин, В.П. Демидов.- М.: Высшая щкола, 1980. 400с.

67. Конин И. В. Оценка эксплуатационных свойств автобуса ЛиАЗ-525625 с силовым агрегатом CATERPILLAR 3116 в условиях г. Москвы / И. В. Конин, В. А. Зенченко // Моск. гос. автомоб.-дор. ин-т (Техн. ун-т). 1999. -31 с.

68. Конин И. В. Результаты первых эксплуатационных испытаний в г. Москве автобуса большого класса "ВОЛЖАНИН" с двигателем MAN D0826L0H07 / И. В. Конин, В. А. Зенченко // Моск. гос. автомоб.-дор. ин-т (Техн. ун-т). 1999.-37 с.

69. Коновалов С.И. Анализ эксплуатационной надежности узлов и агрегатов автобусов / С.И. Коновалов, А.А. Плеханов, К. Сантиги // IX Международ.

70. Коротеев С. В. Особенности задания граничных условий при оптимизации зазоров в сопряжении поршень—цилиндр / Коротеев С. В. // Автомоб. и тракт, двигатели .—1992 .—№ 11 .—С. 43—48.

71. Корчажкин М.Г. Исследование надежности V-образных двигателей ЗМЗ и ЗиЛ / М.Г. Корчажкин // Тез. докл. регион, молодежи, науч.-техн. форума «Будущее технической науки нижегородского региона» Нижний Новгород- НГТУ- 2002. - С.272.

72. Корчажкин М.Г. Исследование температурного состояния моторных отсеков автобусов с двигателями ЗМЗ-511, ЗИЛ-130 и MAN D 2156-HM6-U при повышенных температурах окружающей среды / М.Г. Корчажкин,

73. B.В. Зеленцов // Сб. науч. статей молодеж. науч.-техн. конф. «Будущее технической науки» Нижний Новгород- НГТУ- 2004. - С.213-214.

74. Корчажкин М.Г. Особенности эксплуатации городских автобусов на маршрутах с подъемами / М.Г. Корчажкин, Н.А. Кузьмин // Сб. науч. ст. все-росс. науч.-техн. конф. «ТТМ НН 04 транспортно-технологические машины» Нижний Новгород- НГТУ- 2004. - С.51- 53.

75. Решетов Д.Н. Детали машин: Учебное пособие / Д.Н. Решетов М.: Машиностроение, 1989. - 216 с.

76. Костин А.К. Теплонапряженность двигателей внутреннего сгорания. Справочное пособие/ А.К. Костин, В.В. Ларионов, Л.Н. Михайлов. -Л.Машиностроение, 1979.-222 с.

77. Крупа В.В. Тепловое состояние, изнашивание и отложения в ДВС/ В.В. Крупа, Н.А. Кузьмин, В.В. Зеленцов // Известия ТулГУ, выпуск 5, 2001.1. C. 58-61.

78. Кубарев А.И. Надёжность в машиностроение / А.И. Кубарев М.: Изд. стандартов., 1977. -262 с.

79. Кузнецов Е.С. Техническая эксплуатация автомобилей: Учебник для вузов ^ / Е.С. Кузнецов, В.П. Воронов, А.П. Болдин и др.; Под ред. Е.С. Кузнецова.- 3-е изд., перераб. и доп. -М.: Транспорт,- 1991. 413 с.

80. Кузьмин Н. А. Совершенствование системы корректирования нормативов технической эксплуатации двигателей автобусов / Н.А. Кузьмин, М.Г.Корчажкин // Автомобильный транспорт,- 2004, -№5, С.49-51.

81. Кузьмин Н.А. Актуальность проблемы теплонапряженности ДВС / Н.А. Кузьмин, В.В. Крупа, В.А. Курочкин // Материалы Международной науч-но-практ. конф. НГТУ Н.Новгород: НГТУ, 1997. -с. 194-196.

82. Кузьмин Н.А. Анализ показателей безотказности рядных двигателей ЗМЗ / Н.А. Кузьмин, О.П.Голубев // Тез. докл. Регион, молодежи, науч.-техн. форума «Будущее технической науки нижегородского региона».-Н.Новгород, НГТУ, 2002, С.274.

83. Кузьмин Н.А. Анализ термоупругого состояния поршней и цилиндров дизеля ГАЗ-542 методом конечных элементов/ Н.А.Кузьмин, И.Б. Гурвич, В.П. Повеликин // Тез. докл. Всесоюзн. конф. «Теория и расчет мобильныхмашин и ДВС». -Тбилиси, 1985. -С. 40.

84. Кузьмин Н А. Влияние изменения граничных условий на тепловое состояние поршня ДВС / Н.А. Кузьмин, В.П. Повеликин // Тез. докл. научн.-техн. конф. «Повышение эффективности проектирования и испытаний автомобилей». -Горький, 1986. -С. 19.

85. Кузьмин Н.А. Исследование и повышение эксплуатационной надежности двигателей автобусов / Н.А.Кузьмин, М.Г.Корчажкин, О.П. Голубев // Известия ТулГУ, выпуск 5,- Тула- ТулГУ- 2001 .-С.58-61.

86. Кузьмин Н.А. Исследование надежности V-образных двигателей ЗМЗ и ЗИЛ / Н.А. Кузьмин, М.Г.Корчажкин // Тез. докл. Регион, молодежи, науч,-техн. форума «Будущее технической науки нижегородского региона».-Н.Новгород, НГТУ, 2002, С.272.

87. Кузьмин Н.А. Исследование эксплуатационных режимов работы двигателей ЗМЗ / Н.А. Кузьмин // сб. научных трудов Волгоград. ВолгПИ, 1989, С.39-47.

88. Кузьмин Н.А. Методика корректирования периодичности ТО-2 городских автобусов / Н.А. Кузьмин, М.Г.Корчажкин // Сб. науч. ст. всеросс. науч-техн. конф. «ТТМ НН 04 транспортно-технологические машины» Нижний Новгород- НГТУ- 2004. - С.65- 67.

89. Кузьмин Н.А. Нормативы и основные показатели технической эксплуатации автомобилей // Учебное пособие.- Н.Новгород, НГТУ, 2004, 101с.

90. Кузьмин Н.А. Оценка надежности двигателей ЗМЗ / Н.А.Кузьмин, О.П.Голубев // Материалы Международной научно-технической конференции «Проблемы транспортных и технологических комплексов»-Н.Новгород- НГТУ- 2002-С.316-317.

91. Кузьмин Н.А. Приближенная оценка температур деталей ДВС / Н.А. Кузьмин, И.Б. Гурвич, Э.Э. Рамс, М.Б. Линденбаум// Тез. докл. научн.-техн. конф. «Повышение эффективности проектирования и испытаний автомобилей». -Горький, 1985. -С. 9-10.

92. Кузьмин Н.А. Процессы и закономерности изменения технического состояния автомобилей в эксплуатации: Учебное пособие / Н.А. Кузьмин.-Н.Новгород, НГТУ, 2002. 142с.

93. Кузьмин Н.А. Разработка методик анализа теплового состояния автомобильных двигателей / Н.А. Кузьмин, В.В. Крупа // Материалы междунар. науч.-техн. конференции «Проблемы транспортных и технологических комплексов»- Н. Новгород, 2002.-С.312.

94. Кузьмин Н.А. Разработка регрессионных моделей температур поршней двигателя ЗМЗ-402.10 / Н.А.Кузьмин // Материалы 13-й науч.-практ. конф. Вузов Поволжья и Предуралья- Н.Новгород- НГСХА- 2003,- с. 152-156.

95. Ламм А. Б. Применения уравнения движения автомобиля для решения некоторых задач надежности / А. Б. Ламм // Моск. гос. автомоб.-дор. ин-т (Техн. ун-т). 1999. - 5 с.

96. Лукинский B.C. Долговечность деталей шасси автомобиля / B.C. Лукин-ский М.: Машиностроение., 1984. - 229 с.

97. Лыков А.В. Теория теплопроводности / А.В. Лыков.-М.: Высшая школа, 1967. -600 с.

98. Митропольский А.К. Техника статистических вычислений / А.К. Митро-польский -М.: Изд. физико-математической литературы., 1971. -575 с.

99. Михеев М.А. Основы теплопередачи / М.А. Михеев, И.М. Михеева,- М.: Энергия, 1973. 320 е.: ил.

100. Мишин И.А. Долговечность двигателей / И.А. Мишин Л.: Машиностроение., 1978.-260 с.

101. Муравкина Е.В. Работа двигателей грузовых автомобилей / Е.В. Муравки-на,; Моск. автомоб.-дор. ин-т. 1993. - 9с.

102. Муравкина Е.В. Работоспособность двигателей автомобилей-такси / Е.В. Муравкина, М.А. Хорами, В.П. Воронов; Моск. автомоб.-дор. ин-т. 1993. -5с.

103. Орлин А.С. Двигатели внутреннего сгорания. Конструирование и расчет поршневых и комбинированных двигателей / А.С. Орлин, М.Г. Круглов, Н.А. Иващенко и др. -4-е изд., перераб. и доп. М.: Машиностроение, 1985. -384 е.: ил.

104. Папок К.К. Нагары, лаковые отложения и осадки в автомобильных двигателях/ К.К. Папок, А.Б. Виппер.-М.: Машгиз, 1966. -200 с.

105. Пат. 2166111 Россия, МПК 7 F 02 В 77/04. Способ очистки деталей двигателя внутреннего сгорания от отложений / И.В. Мухортов, А.А. Лаврик. -№ 99123569/06; Заявл. 10.11.1999; Опубл. 27.04.2001.

106. Песенко А.В. Изучение технического ресурса двигателей в эксплуатационных условиях / А.В. Песенко, А.П. Карпенко // Надеж, и технол. всстанов. деталей строит, и трансп. машин / Рост, ин-т инж. ж.-д. трансп. 1990. - С. 6-7.

107. Петренко В.А. Влияние теплового состояния на показатели двигателя с искровым зажиганием / В.А. Петренко, В.П. Сонкин, В.Ф. Воон // Исследование, конструирование и расчет тепловых ДВС- М.: НАМИ, 1991.- С.3-10.

108. Петриченко P.M. Физические основы внутрицилиндровых процессов в ДВС / P.M. Петриченко,- Л.: ЛГУ, 1983. — 244 с.

109. Петриченко P.M. Системы жидкостного охлаждения быстроходных двигателей внутреннего сгорания / P.M. Петриченко.-Л.: Машиностроение, 1975. 222 с.

110. Плиев И.А. Методика оценки технического уровня АТС многоцелевого назначения / И.А. Плиев, А.Н. Вержбицкий // Автомоб. Пром-сть. 1999. -№11.-С. 34-36.

111. Повеликин В.П. Численные исследования влияния величин коэфициентов теплообмена на тепловое состояние поршня ДВС / В.П. Повеликин, Н.А. Кузьмин // Известия ВУЗов. Машиностоение. 1987. -№6. -С. 72-77.

112. Повышение эксплуатационной надежности автомобилей (НИИАТ). М.: Транспорт., 1976. -176 с.

113. Положение о техническом обслуживании и ремонте подвижного состава автомобильного транспорта / Минавтотранс РСФСР. М.: Транспорт, 1988 -78 с.

114. Поршневые и газотурбинные двигатели: ЭИ/ВИНИТИ.-М., 1988.-№1. С. 8-16.

115. Преображенский В.П. Теплотехнические измерения и приборы / В.П. Преображенский. -М.: Энергия, 1978. -704 с.

116. Прокопьев В.Н. Техническая эксплуатация, надежность и совершенствование автомобилей / Сб. ст. Под ред. к.т.н., доц. В.Н. Прокопьева. Челябинск: ЧПИ., 1976. - 157 с.

117. Райков И.Я. Испытания двигателей внутреннего сгорания / И.Я. Райков. -М.: Высшая школа, 1975 -320 с.

118. Ракитин А.Н. Влияние сезонных условий на надежность автомобилей / А.Н. Ракитин // Приспособленность машин к суровым условиям: Межвуз. сб. науч. тр. Тюмень: ТюмГНГУ,2001. - С. 42 - 44.

119. Ракитин А.Н. Оценка сезонных факторов, влияющих на поток отказов автомобилей / А.Н. Ракитин, Т.А. Григорьян, Н.С. Захаров // Проблемы адаптации техники к суровым условиям: Доклады международ, науч.-техн. конф. Тюмень: ТюмГУ, 1999. - С. 205 - 207.

120. Розенблит Г.Б. Тепловое состояние ЦПГ тепловозных дизелей при повышенных температурах окружающего воздуха / Г.Б. Розенблит, В.В. Лит-винчук // Двигателестроение. 1990. - №9. - С. 5-8.

121. РТМ 44-62. Методика статистической обработки эмпирических данных.-М: Изд. стандартов, 1966.- 99 с.

122. Сегерлинд Л. Применение метода конечных элементов / Л Сегерлинд: Пер. с англ. -М.: Мир, 1979. -389 е.: ил.

123. Справочник по надёжности, т.1, 2. М.: Мир., 1969. -339 с.

124. Стефановский Б.С. Испытания двигателя внутреннего сгорания / Б.С. Сте-фановский, Е.А. Скобцов, Е.К. Кореи и др. -М.: Машиностроение, 1972. -368 с.

125. Стефановский Б.С. Теплонапряженность деталей быстроходных поршневых двигателей / Б.С. Стефановский. -М.: Машиностроение, 1978. -128 е.: ил.

126. Турсунов А.А. Экспериментальная оценка приспособленности АТС к горным условиям эксплуатации / А.А. Турсунов // Актуальные проблемы современной науки. М., 2002. - №2. - С. 322 - 324.

127. Тыричев А. Г. Актуальные проблемы развития двигателей внутреннего сгорания / А.Г. Тыричев // Анал. вестн. ВНТИЦ. 1999. - N 1. - С. 11 - 16.

128. Ушаков М.Ю. Совершенствование рабочего процесса двигателей с форка-мерно-факельным зажиганием.: Дис. . канд.техн.наук: 05.04.02. -защищена 27.06.86; Утв. 14.01.87; ТИ 096066. -Горький, 1985. -196 с.

129. Ценев В.А. Исследование локальных граничных условий теплообмена в цилиндрах ДВС методом анализа передачи тепла в охлаждающую среду / В.А. Ценев // Двигателестроение. 1980. - №1. - С. 23-26.

130. Цхай Ф.А. Основы теории эксплуатационной надёжности автомобилей / Ф.А. Цхай, J1.C. Синнельников- Горький: Волго-Вятское кн. изд., 1980. -77 с.

131. Чайнов Н.Д. Расчетно-экспериментальное исследование теплонапряженно-сти головок цилиндров ДВС / Н.Д. Чайнов, Н.А. Иващенко, В.Е. Тимофеев // Труды МВТУ. Комбинированные двигатели внутреннего сгорания -1974.-N 257.-С.20-28.

132. Чайнов Н.Д. Тепломеханическая напряженность деталей двигателей / Н.Д. Чайнов, В.Г. Заренбин, Н.А. Иващенко М.Машиностроение, 1977. - 152 с.

133. Шабров Н. Н. Метод конечных элементов в расчетах деталей тепловых двигателей / Н.Н. Шабров,- JI.: Машиностроение, 1983. — 212 с.

134. Шор Я.Б. Таблицы для анализа и контроля надёжности / Я.Б. Шор, Ф.И. Кузьмин-М. Сов. Радио., 1968. -283 с.

135. Щурков В.Е. Теплонапряженностъ поршней автомобильных ДВС / В.Е Щурков, С.С. Воробьев // Автомобильная промышленность. -1986. -№11. -С. 10-12.

136. Blodding G. Experimented und theoretische Untersuchungen zur Optimierung von Kolbenoberteiler gebauter Kolben / G. Blodding // Maschinenbautechnik,1980. -№7. -s. 61-66.

137. Finite element design method to combat piston-crown eraching - Engineering,1981. -№1, v.221. -p.28-31.

138. Glue H. Meb- und Prufmethoden an Auslabventile / H. Glue, H. Schonbar // MTZ-1965. -№9.

139. Le Roux A. Brest: un cahier des charges rigoureux // Vie rail. 1997 - №2621. -C. 50.

140. Long Shaoliang // Noiranji gongcheng = Chin Jntern. Combusr. Engine Eng. -1994. -№2. C. 18-24.

141. Ribbens W.B., Naaseh M. Incipient failure detection in bus engine component // SAE Techn. Pap. Ser. 1987. - № 872264. - С. 1 - 13.

142. Sylverter G.Flame ceramics process applies high temperature coatings // Power Engineering. - 1960. - №6., v.64. - p. 68-69.

143. Vasilash Gary S. The cold approach // Autom. Manuf. and Prod, Automot. Prod.. 1997. -№7. -C.80.

144. Vollmar A. Hier wird den PS-Zahlen auf den zahn gefuhit // INUFA Transp. Rdsch. 1998. -№1 - C. 26 - 27.

145. Weniger kosten furs Unternehmen // Bus-Fahrt. 1997. - № 8. - С. B22 - B23.

146. Woschni J. Die Berechning der Wardverluste und der thermischen Belastung der Buteile vor Diesel-motoren / J. Woschni // MTZ. -1970. -№12. -s.491-499.