AutoCarta.ru - ремонт автомобиля

Ремонт автомобиля самостоятельно

Ремонт автомобилей. Общетеоретический подход
Старением транспортного средства и его составных частей принято называть процесс необратимого изменения их состояния и свойств, обусловленный структурными и химическими изменениями в материалах, из которых изготовлены детали, а также систематического и постоянного накопления в элементах конструкции автомобиля повреждений микро- и макро- уровня в процессе эксплуатации.
Физическое изнашивание деталей, потеря усталостной прочности материала — достаточно естественное явление при эксплуатации автомобиля. Изменения, связанные с коррозией, потерей жесткости, структурные изменения и химические превращения в металлах, потеря некоторых свойств (например, упругости, пластичности и др.) происходят как при эксплуатации автомобиля, так и при его хранении. Процессы старения всегда связаны со временем.
По этой причине для решения задач ремонта автомобиля нужно знать законы старения, определяющие зависимость повреждений от времени. К примеру, остаточного прогиба при деформации детали, толщины изношенного слоя, площади или глубины поврежденного коррозией слоя в зависимости от наработки. Применение знания этих закономерностей позволяет прогнозировать потерю работоспособного состояния автомобилем и его составными частями.

Процесс старения механизма обусловливается процессами старения всех составляющих его деталей и нарушением их взаимного расположения. Старение детали происходит вследствие воздействия ряда разрушительных процессов и является следствием большого числа факторов.
Изнашивание — процесс отделения материала с поверхности твердого тела и (или) повышения его остаточной деформации при трении, обнаруживающийся в постепенной трансформации размеров и (или) формы тела. Износ является итогом процесса изнашивания и определяется в принятых единицах (толщины слоя, объема, массы).
Изнашивание, как правило, происходит в три стадии. На стадии 1 идет приработка сопряженных поверхностей деталей, охватывающая непродолжительный отрезок времени. Однако надо отметить, что износ изменяется отнюдь не линейно, темп изнашивания высокий, но, тем не менее, постепенно спадает. Стадия 2 представляет собой наиболее продолжительную фазу и характеризуется неизменностью процесса. Изнашивание в этом случае незначительное, но постоянное. Ускоренное изнашивание — стадия 3, характеризуется резким возрастанием скорости процесса изнашивания. Основная причина — изменение условий трения из-за трансформации размеров и формы трущихся поверхностей.
Деформация детали может быть необратимой, т.е. остаточной, и обратимой (упругой). Деформация появляется при возникновении напряжений в материале детали. Если возникающие напряжения в материале детали меньше предела его упругости, то будет иметь место главным образом упругая деформация. Упругая деформация может сопровождаться и остаточной деформацией, например, при повышенных температурах. Остаточная деформация видоизменяет размеры и форму детали. Например, у такой сложной детали, как блок цилиндров двигателя, изменяется положение осей посадочных отверстий под гильзы, под вкладыши коренных подшипников коленчатого вала, а также появляется коробление и нарушается положение обработанных поверхностей относительно технологических баз, что приводит к снижению долговечности двигателя в целом.
Разрушение приводит к нарушению целостности детали. Разрушения бывают вязкими, хрупкими и усталостными.

  1. Вязкое разрушение образуется от касательных напряжений по причине сильной пластической деформации. Плоскость разрушений находится под углом к направлению приложения нагрузки и идентична направлению действия касательных напряжений.
  2. Хрупкое разрушение совершается под действием нормальных напряжений. Ему предшествует небольшая пластическая деформация, и плоскость разрушения оказывается перпендикулярной направлению приложения нагрузки. Процесс разрушения включает в себя две стадии: в первой происходит образование зарождения трещины, а во второй — ее формирование через все сечение детали.
  3. Усталостное разрушение деталей является результатом неоднократного применения нагрузок и происходит при напряжениях, существенно меньших, чем в случае разовой нагрузки. Трещина при усталостном разрушении возникает в поверхностных слоях, где воздействуют максимальные растягивающие напряжения.
По мере ослабления сечения темп формирования трещины ускоряется и усиливается, а при определенном остаточном сечении возникает ситуация полного разрушения детали.
Коррозия выступает как механизм разрушения металлов по причине химического или электрохимического взаимодействия их с агрессивной (коррозионной) средой.

Эрозия и кавитация появляются при действии на металл потока жидкости, движущейся с огромной скоростью. На поверхностях деталей, подвергающихся жидкостной эрозии, формируются пятна, полосы, вымоины. Таким повреждениям подвергаются детали системы охлаждения двигателя, крылья кузова, находящиеся под воздействием потоков воды, песка и мелких камней со стороны колес. Кавитационное повреждение металла совершается тогда, когда расстраивается непрерывность потока жидкости и образуются навигационные пузыри. Кавитационные пузыри, которые есть у поверхности детали, уменьшаются в объеме с большой скоростью, что приводит к гидравлическому удару жидкости о поверхность металла. Концентрация в одном месте на поверхности металла огромного количества таких ударов и порождает образование кавитационных разрушений в виде каверн диаметром 0,2-1,2 мм. Такому разрушению зачастую подвергаются детали системы охлаждения двигателя, гильзы цилиндров, посадочные пояски блоков цилиндров под гильзу, патрубки и др.
По прошествии времени или по мере роста наработки в состоянии автомобиля или его составных частей устанавливается предел, после которого эксплуатация и(или) ремонт автомобиля оказываются нецелесообразны: автомобиль (агрегат) достиг предельного состояния.
Предельным состоянием автомобиля и его составных частей называется состояние, при котором их последующее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно либо восстановление их нереально или нецелесообразно. Так, например, необходимость смены масла в картерах агрегатов связана с достижением маслами предельного состояния при трансформировании их смазывающих свойств; выполнение регулировочных работ обусловливается достижением предельных зазоров в сопряжениях; замена или ремонт детали определяется износом хотя бы одной ее рабочей поверхности до предельного размера. Количественные значения показателей предельного состояния вводятся нормативно-технической документацией.

Механизированная наплавка