В целях выявления надежности и долговечности основных деталей, агрегатов и узлов в дорожных условиях движения было проведено исследование показателей параметров работы автомобиля Зил-431410 и Камаз-5320 с номинальной грузоподъёмностью 6 и 10 тонн. Эксплуатация автомобилей осуществляется на высокогорной автодороге Ош-Эркештам Алайского района Кыргызской Республики.
Для получения эксперементальных данных показателей параметров автомбилей использован универсальный режимометр марки RM-10-24 для записи на бумажную ленту показателей параметров движения автомобилей в выскогорных условиях.
Работа прибора начинается с момента включения муфты сцепления автомобиля. Питание прибора осуществляется от аккумуляторной батареи с напряженем U=24 В. С помощью вышеуказанного прибора на бумажную ленту записываются основные параметры, характеризующие дорожные условия и параметры движения автомобиля.
Прибор включается при преодолении перевалов Чыйырчык (2400м), Талдык (3587м), 40лет Кыргызстана (3481м), Төө-Мурун (3847м). Эксплуатация автомобилей по этой трассе имеет широкий спектр природно-климатических условий. Автомобили в течение одного рейса по маршруту Ош-Эркештам пересекают различные климатические зоны, встречая на своем пути перепады различных температурных режимов, изменения атмосферного давления, повышенную солнечную радиацию и преодолевая ряд высотных преград горных хребтов. Автомобильная дорога имеет разнообразную специфику горных условий (рис. 1).
В процессе обработки результатов испытаний все отказы подразделяются на две группы [1; 2; 5]:
- отказы, по числу которых можно построить графики, характеризующие долговечность и безотказность агрегатов, узлов и деталей в целом;
- отказы, имеющие случайный характер, числа которых незначительны.
Используя полученные данные показателей параметров автомобилей при испытании подсчитываются средние пробеги деталей и узлов до первой замены или ремонта, которые определяются по формулам, представленным в [3; 6; 10].
После подсчетов средних пробегов деталей и узлов до первой замены или ремонта определяется средний пробег безотказной работы деталей или узлов в целом [4; 7].
Полученные данные, характеризуют фактический срок службы автомобилей в целом и его агрегатов в отдельности. В данных специфических условиях конструктором приходится выявить слабые места в конструкции автомобилей и разработать мероприятия по их устранению [9]. Автотранспортным предприятиям, экспериментальные данные испытания позволяют уточнить нормы проведения текущего ремонта автомобилей, периодичность норм на техническое обслуживание (ТО-1) и (ТО-2), выявить номенклатуру запасных частей, характерных для высокогорных условий эксплуатации автомобилей, определить фактическую потребность в автозапчастях [8].
Результаты обработки ленты с записью и подсчета мощности на преодоление силы сопротивления ветра, дороги и других сил, действующих на автомобиль по маршруту Ош-Эркештам и учитывая запас мощности автомобилей Зил-431410 и Камаз-5320 и изучив материалы исследования, надежности и долговечности деталей, узлов и агрегатов в пределах среднего пробега 200тыс. км в высокогорных условиях Ош-Эркештам позволяет сделать следующие выводы:
- Автомобиль Зил-431410 при эксплуатации в специфических высокогорных условиях, зарекомендовал себя как один из лучших моделей отечественного автомобилестроения. Несмотря на то, что на высоте свыше 4000м над уровнем моря двигатель из-за разряжения атмосферного воздуха теряет некоторые мощностные показатели, однако, тяговые качества автомобиля остаются достаточно высокими, которые позволяют использовать данные автомобили без снижения номинальной грузоподъемности;
- При эксплуатации автомобилей марки Камаз-5320 в специфический высокогорных условиях при преодолении высоких перевалов 4000м над уровнем моря (н.у.м) произошли большие перегревы двигателя, т.е. нарушения теплового режима двигателя — перегревы системы охлаждения, что привело к большим потерям эффективной тяговой мощности и динамичности из-за недостаточности кислорода, так как на автомобиль Камаз-5320 установлен дизельный двигатель, а дизельные двигатели работают при коэффициенте избытка воздуха (α=13-26). На основании вышеуказанных недостатков автомобиль Камаз-5320 выбыл из последующих испытаний;
- Из-за достаточно высокой плотности передаточных чисел коробки переменных передач (КПП) автомобиля Зил-431410 не только обеспечивают автомобилям высокие тяговые качества и проходимость, но и его хорошую динамичность и управляемость;
- Система охлаждения двигателя четырехрядными радиаторами обеспечивают хорошее охлаждение при движении на затяжных подъемах и спусках при нормальном функционировании термостатов;
- Подвеска автомобиля и рулевое управление с гидравлическими усилителями значительно снижает утомляемость водителя при длительной работе на дорогах с плохими дорожными покрытиями (типа стиральной доски), однако надежность подвески высокая. После 30 тыс. км нарушается нормальная работа амортизаторов, имеет место поломки передних рессор, пробег у которых составляет 70-80 тыс. км;
- По двигателю наиболее слабым узлом является кронштейн передней опоры двигателя, средний срок службы у которого 80-90тыс. км, в последствии заводом разработана новая передняя опора двигателя;
- По трансмиссии наиболее слабым узлом автомобиля является карданный вал, средний срок службы крестовин кардана составляет 50тыс. км, из-за которого введена новая конструкция крестовин с торцевыми уплотнителями и консистентной смазкой;
- Наиболее низкий срок службы деталей подвески автомобиля (в среднем в пределах пробега 70-80 тыс.км) наблюдается в массовой поломке листов передних рессор;
- По переднему мосту у 50% автомобилей при среднем пробеге 150 тыс.км вышли из строя поворотные кулаки. Средней срок службы шкворней и шайб опорного подшипника составляет до 150 тыс.км;
- По рулевому управлению отмечается низкий срок службы втулок крестовин карданного вала руля, соответственно из-за этого заводом устанавливаются игольчатые подшипники на кардан руля, в последствие средний срок службы у которых составил до 60 тыс.км;
- Кабина водителя с вентиляционными окнами на крыше обеспечивает хорошую вентиляцию при высоких температурах окружающего воздуха, однако при работе автомобиля в высокогорных условиях при низких температурах в системе отопления кабины не поддерживается нормальный температурный режим. Для повышения эффективности обогрева кабины автомобилей Зил-431410 заменены на отопительные радиаторы повышенной производительности.