В соответствии с «Положением о ТО и Р ПС АТ» /7/ автомобильные дороги при классификации условий эксплуатации делятся по рельефу местности дороги и от типа дорожного покрытия.
Таблица 1.6
Классификация дорог по рельефу местности /9/
Наименование | Обозначение | Высота над уровнем моря, м |
Равнинные | Р1 | до 200 |
Слабохолмистые | Р2 | свыше 200 до 300 |
Холмистые | Р3 | свыше 300 до 1000 |
Гористые | Р4 | свыше 1000 до 2000 |
Горные | Р5 | свыше 2000 |
Таблица 1.7
Классификация дорог по типу дорожного покрытия /9/
Обозначение | Наименование материала |
Д1 | усовершенствованные капитальные (цементобетонные монолитные, железобетонные или армированные сборные, асфальтобетонные, мостовые из брусчатки и мозаики на битумном основании) |
Д2 | усовершенствованные облегченные (битумоминеральные смеси - щебень, гравий и песок, обработанные битумом; из холодного асфальтобетона) |
Д3 | переходные (щебень (гравий) без обработки, дегтебетон) |
Д4 | переходные (из грунтов и местных каменных материалов, обработанные вяжущими материалами, мостовые из булыжника, зимники) |
Д5 | низкие (грунт, укрепленный или улучшенный местными материалами; лежневое и бревенчатое покрытия) |
Д6 | естеств. грунтовые дороги; врем. внутрикарьерные и отвальные дороги; подъездные пути, не имеющие твердого покрытия |
Таблица 1.8
Влияние типа покрытия дороги на режим работы агрегатов грузового автомобиля большой грузоподъемности /9/
Параметр | Цементобетон, асфальтобетон | Битумоминеральные смеси | Щебень, гравий | Булыжник, грун укрепленный | Естественный грунт |
Коэффициент сопротивления качения | 0,014 | 0,020 | 0,032 | 0,040 | 0,08 |
Среднетехническая скорость, км/ч | 66 | 56 | 36 | 27 | 20 |
Среднее число оборотов коленчатого вала двигателя на 1 км пути | 2228 | 2561 | 2628 | 3185 | 4822 |
Среднеквадратическое отклонение угла поворота рул. колеса, град | 8 | 9,5 | 12 | 15 | 18 |
Продолжение табл. 1.8 | |||||
Параметр | Цементобетон, асфальтобетон | Битумоминеральные смеси | Щебень, гравий | Булыжник, грун укрепленный | Естественный грунт |
Число торможений на 1 км | 0,24 | 0,25 | 0,34 | 0,42 | 0,90 |
Число переключений передач на 1 км пути | 0,52 | 0,62 | 1,24 | 2,10 | 3,20 |
Число колебаний подвески с амплитудой более 30 мм на 100 км | 68 | 128 | 214 | 352 | 625 |
В соответствии с «Положением о ТО и Р ПС РФ» /7/ установлены следующие климатические районы: очень холодный, холодный, умеренно холодный, умеренно теплый (здесь же умеренно теплый влажный, теплый влажный), жаркий сухой, очень жаркий сухой, умеренный. В соответствии с климатическими районами установлено количество летних и зимних месяцев в году.
Климатические условия характеризуются температурой окружающего воздуха, влажностью, ветровой нагрузкой, уровнем солнечной радиации, количеством выпадающих осадков и т.п.
При увеличении скорости ветра до 10 м/с темп охлаждения смазочных и охлаждающих жидкостей основных агрегатов неподвижного автомобиля увеличивается в среднем 2,5 раза по сравнению с безветрием.
Климатические условия характеризуются среднегодовой температурой окружающего воздуха и ее максимальными и минимальными значениями, количеством осадков, выпадающих в год, а также влажностью воздуха и барометрическим давлением. Известно, что климатические условия оказывают большое влияние на состояние и характер дорожного покрытия. По существующему положению при погоде с жесткостью 45 баллов работы на открытом воздухе прекращаются, а нагрузка на машины снижается на 50% и более.
Более 60% автомобильного парка страны свыше пяти месяцев в году работает в условиях низких температур. Однако опыт показывает, что многие марки так называемых стандартных автомобилей плохо приспособлены для работы в сложных климатических условиях. Например, количество отказов автомобилей на севере в несколько раз больше, чем в условиях средней полосы РФ.
Таблица 1.9
Районирование территории России по природно-климатическим условиям /9/
Административно-территориальная единица | Климатический район |
Республика - Саха (Якутия) Область - Магаданская | Очень холодный |
Республики: Алтай, Бурятия, Карелия, Коми, Тува, Хакасия Края: Алтайский, Красноярский, Приморский, Хабаровский Области: Амурская, Архангельская, Иркутская, Камчатская, Кемеровская, Мурманская, Новосибирская, Омская, Сахалинская, Томская, Тюменская, Читинская | Холодный |
Республики: Башкортостан, Удмуртская Области: Пермская, Свердловская, Курганская, Челябинская | Умеренно-холодный |
Республики: Северо-Осетинская, Адыгея, Дагестан, Ингушская, Карачаево-Черкесская, Кабардино-Балкарская, Чеченская Края: Краснодарский, Ставропольский Области: Калининградская, Ростовская | Умеренно-теплый, умеренно-теплый влажный, теплый влажный |
Остальные регионы России | Умеренный |
При эксплуатации автомобилей зимой в средней полосе России по отдельным механизмам и агрегатам автомобиля количество отказов увеличивается в 1,5—2 раза по сравнению с работой летом. Затрудняется техническая эксплуатация стандартных автомобилей и в южной зоне страны, где летом температура окружающего воздуха достигает 40—50° С при высокой солнечной радиации. Поэтому вполне закономерно, что отечественная автомобильная промышленность работает над созданием «северного» и «южного» вариантов автомобилей (на основе базовых моделей).
Таблица 1.10
Сезонные изменения объема текущего ремонта грузового автомобиля /9/
Наименование работ | Поправочный коэффициент к объему ТР | ||
зима | лето | осень-весна | |
Замена рессор | 0,65-0,8 | 1,0 | 2,5-3,0 |
Замена шпилек полуосей и дисков колес | 0,6-0,7 | 1,0 | 1,35-1,75 |
Ремонт и регулировка сцепления | 2,0-2,5 | 1,0 | 1,0-1,1 |
Таблица 1.11
Влияние климатических условий на объем ТР двигателей /9/
Агрегат или система | Всего случаев ТР, % | В том числе за время пребывания на линии | ||
зима | лето | зима | лето | |
Двигатель | 100 | 54 | 67 | 23 |
Система питания | 100 | 60 | 34 | 54 |
Система охлаждения | 100 | 75 | 28 | 44 |
Электрооборудование | 100 | 89 | 37 | 19 |
Влияние климатических условий на автомобиль обусловливается, прежде всего, тем, что под воздействием как низких, так и высоких температур изменяются физико-механические свойства конструкционных сталей, металлических сплавов, пластических масс, резины и других материалов.
Особенно большое влияние оказывают климатические условия на физико-химические константы масел топлив, тормозной и амортизаторной жидкости, электролита и пр.
Некоторые металлы и металлические сплавы при низких температурах обнаруживают склонность к хрупкому разрушению и повышенную чувствительность к концентраторам напряжений, к быстрому разрушению сварных швов или прилегающих к ним участков.
Понижение температуры снижает величину ударной вязкости ряда металлов и сплавов, что приводит к поломке рам, полуосей, кулаков поворотных цапф и других деталей.
Детали, изготовленные из пластических масс, при низких температурах становятся хрупкими и ломаются от незначительных усилий. При температурах —40° С и ниже наблюдается стеклование резины (подобие кристаллизации), что вызывает повышенную хрупкость и разрушение при нагружении без предварительного подогрева. Высокая температура и воздействие солнечных лучей способствует быстрому старению резины со всеми вытекающими последствиями.
Климатические условия оказывают существенное влияние на протекание рабочих процессов двигателя, агрегатов силовой передачи и ходовой части. С целью уменьшения влияния климатических условий на долговечность автомобиля созданы специальные сезонные сорта топлива и смазочных материалов, охлаждающих жидкостей, морозостойких и теплостойких шин и пр.
Влажность воздуха в сочетании с tо.в существенно влияют на изменение ТС автомобиля с точки зрения коррозии конструкционных металлов. При больших их значениях создаются условия для интенсивной коррозии металлов, быстрого старения резинотехнических изделий, ухудшения свойств эксплуатационных материалов, в первую очередь за счет их деструкции (насыщения водой).
Влажность атмосферного воздуха влияет также на выходные эффективные показатели автомобильного двигателя, а именно на мощность, топливную экономичность, экологичность, напротив, улучшая их. Объясняется это тем, что вокруг капелек воды тонкой пленкой обволакивается топливо, тем самым резко увеличивается поверхность испарения, а значит, полнота его испарения и сгорания.
При движении автомобиля по дорогам различного качества в трущиеся узлы его КЭ попадает кварцевая пыль, являющаяся основным источником абразивного изнашивания. Особый вред оказывают мелкодисперсные частицы пыли, так как они практически не задерживаются фильтрующими элементами. По высоте от уровня земли количество пыли уменьшается, поэтому в практике автостроения и действует тенденция расположения воздухозаборников, как можно выше. Особенно часто это применяется при конструировании и производстве автомобилей с дизельными двигателями.