2. Анализ современного состояния вопроса ремонта двс автомобилей

Двигатель автомобиля - одна из самых дорогостоящих и самых важных частей автомобиля, от которой напрямую зависит не только работоспособность машины, но и безопасность движения на нем. Двигатель, как и любой другой узел автомобиля, имеет свой ресурс, который рано или поздно вырабатывается и требует ремонта. Замена двигателя новым агрегатом в большинстве случаев намного дороже, чем его восстановление. В связи с этим, чаще всего автовладельцы склоняется к ремонту двигателя [1,2,3].

Капитальный ремонт двигателя – это комплекс мероприятий по восстановлению работоспособного исправного состояния двигателя и/или восстановлению его ресурса производимый в случае невозможности или нецелесообразности его замены на новый [1,2,3].

Стадии ремонта (капитального ремонта) двигателя внутреннего сгорания [1,2,3]:

- Диагностика двигателя. Цель диагностики двигателя – это определение его технического состояния и выявление неисправностей и их причин. Без качественно выполненной диагностики практически невозможно выполнить профессионального ремонта.

- Демонтаж двигателя.

- Разборка двигателя. Разборка агрегата осуществляется на специальном стенде с целью демонтажа сборочных единиц и узлов с базовой детали.

- Дефектовка, или оценка степени износа всех деталей, в результате которой станет понятным, какие детали могут быть восстановлены, а какие подлежат замене.

- Замена изношенных поврежденных деталей и восстановление деталей двигателя. С целью восстановления геометрических размеров и формы такие детали, как гильзы, коленчатый вал, ГБЦ подвергаются механической обработке на специализированных станках.

- Сборка двигателя. Сборка заключается в последовательной установке отремонтированных узлов, сборочных единиц и деталей на базовую деталь.

- Установка (монтаж) двигателя. Монтаж ДВС на автомобиль осуществляется с помощью талей, траверс, кранов-манипуляторов для транспортировки агрегатов.

- Регулировка и запуск двигателя. Эти операции проводятся с целью определения правильности и качества ремонта и сборки двигателя.

- Обкатка (тестирование) двигателя.

- Гарантийное обслуживание на сделанные работы.

3. Обзор конструкций серийных стендов для разборки-сборки двс

Разборка и сборка двигателей автомобилей требует значительных физических усилий. Средства механизации, использующиеся при ремонте двигателей автомобилей, существенно облегчают физический труд и снижают трудозатраты. К ним относятся стенды для разборки и сборки двигателей. Они конструктивно схожи, просты в использовании, но отличаются не только логотипами производителей.

Кантователи – другое, не менее распространенное наименование стендов для разборки и сборки, они позволяют выполнить простейшие операции с двигателем, другими автомобильными агрегатами и устройствами:

- вывешивание;

- изменение положения и фиксация под разными углами для удобства проведения ремонтных работ.

Время на разборку и сборку двигателей при этом, по разным источникам, сокращается в 1,5…2 раза.

Стенды, как правило, используют на авторемонтных предприятиях, в крупном автосервисе с поточным ремонтом ДВС. Современные стенды разборки-сборки ДВС - это универсальность и удобство эксплуатации. Рассмотрим наиболее популярные модели стендов.

Стенд модели Р-500Е производства Челябинского завода автосервисного оборудования предназначен для сборки-разборки, ремонта двигателей автомобилей и других агрегатов отечественного и импортного производства [4]. Р-500Е оборудован оригинальными адаптерами, имеющими четыре степени свободы, что обеспечивает его высочайшую универсальность. Иностранные производители обычно ограничиваются двумя степенями свободы креплений ДВС на стендах: вверх-вниз, вправо-влево. Стенд специально разработан в 2008 году инженерами Челябинского завода автосервисного оборудования для вывешивания и работы с любыми типами двигателей и КПП.

Данный стенд помимо своей надежности обладает следующими преимуществами:

- универсальные адаптеры позволяют легко установить на стенд любой двигатель, КПП, задний мост или другой узел весов до 500 кг;

- самотормозящийся червячный редуктор позволяет повернуть и зафиксировать закрепленный на стенде двигатель или другой узел так, чтобы было удобно и качественно производить ремонтные работы;

- стенд имеет поддон для сбора технических жидкостей.

Общий вид стенда модели Р 500 Е представлен на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 Общий вид стенда модели Р 500 Е

Технические характеристики стенда Р 500 Е представлены в таблице 1.3 [4].

Таблица 1.3 Технические характеристики стенда Р 500 Е

№ п./п.	Параметр	Значение
1	Тип	Подвижный
2	Грузоподъемность, кг	До 500
3	Способ поворота	Вручную, через червячный редуктор
4	Усилие на рукоятке, Н, не более:	200
5	Габаритные размеры, мм: длина ширина высота	1195 791 1050
6	Масса, кг, не более	160
7	Срок службы, лет	8
8	Ресурс до среднего ремонта, ч	3000

На наш взгляд данный стенд является очень удачной моделью, обеспечивающей высокую универсальность за счет конструкции адаптеров имеющими четыре степени свободы. Также положительным моментом является наличие червячного редуктора, обеспечивающего вращение установленного на стенд двигателя приложением небольшого усилия к рукоятке.

Но для применения в условиях СТО ИП «Бегунов Н.Н.» данный стенд с грузоподъемностью 500 кг и собственной массой 160 кг избыточен, т.к. в условиях данной СТО производится ремонт агрегатов легковых автомобилей, чья масса не превышает 190 кг. В качестве недостатка можно выделить П-образную конфигурацию основания стенда, т.к. при значительной ширине оно будет мешать слесарю расположиться в непосредственной близости с ремонтируемым агрегатом, и работы придется выполнять вытянутыми руками.

Данный недостаток относится к большой доле стендов разборки-сборки агрегатов легковых автомобилей, таким, как стенды моделей 1250, T63003, 43030-04, Т25671 (рисунок 1.3). Работы на стендах с подобной конфигурацией основания удобно выполнять только с одной стороны ДВС, со стороны шкива коленчатого вала [5…8].

а) б)

в) г)

Рисунок 1.3 Общий вид стендов разборки-сборки ДВС моделей 1250 (а), T63003 (б), 43030-04 (в) и Т25671 (г)

Стенды, представленные на рисунке 1.3, имеют очень близкую конструкцию и технические характеристики, ввиду чего рассмотреть их стоит на примере одной из моделей. Стенд AE&T T63003 имеет принципиальное отличие от стенда Р-500Е. Вращение обслуживаемого двигателя осуществляется не через червячный редуктор, а через полую трубу, в которой на равном расстоянии произведены отверстия. Через эти отверстия стопорным пальцем происходит фиксация двигателя в определенном положении.

Данный способ вращения ДВС значительно проще, чем через червячный редуктор, ввиду чего стоимость подобных стендов в 2…4 раза ниже. На наш взгляд для обслуживания ДВС легковых автомобилей массой до 190 кг данного механизма достаточно, т.к. усилие, прикладываемое на поворотную рукоятку, не превышает 30 кг.

Технические характеристики стенда AE&T T63003 представлены в таблице 1.4 [5…8].

Таблица 1.4 Технические характеристики стенда AE&T T63003

№ п./п.	Параметр	Значение
1	Тип	подвижный
2	Грузоподъемность, кг	200
3	Способ поворота	вручную
4	Габаритные размеры, мм: длина ширина высота	863 863 802
5	Масса, кг, не более	37

Кроме выявленного недостатка основания П-образной конфигурации, связанного с неудобным расположением слесаря сбоку от ремонтируемого ДВС, ей свойственен еще один недостаток, заключающийся в тавровом креплении к нему стойки стенда, что приводит к снижению прочности данного соединения, и, как следствие, грузоподъемности стенда. У стенда модели Р 500Е данный недостаток решен применением в конструкции стойки трубы сечением 100х100х8 мм.

Данный недостаток решен в конструкции стенда модели KraftWell Krwes 2 (рисунок 1.4). Стенд для разборки-сборки двигателя модели KraftWell Krwes 2 предназначен для упрощения ремонта и транспортировки двигателя автомобиля. Данное устройство имеет грузоподъемность 400 кг и оснащено специальным поворотным механизмом. Высокая грузоподъемность стенда при сравнительно скромном сечении стойки размером 80х80х4 мм обеспечивается применением дополнительных растяжек [9].

Рисунок 1.4 Общий вид стенда модели KraftWell Krwes 2

Технические характеристики стенда KraftWell Krwes 2 представлены в таблице 1.5 [9].

Таблица 1.5 Технические характеристики стенда KraftWell Krwes 2

№ п./п.	Параметр	Значение
1	Тип	подвижный
2	Грузоподъемность, кг	400
3	Способ поворота	вручную
4	Габаритные размеры, мм: длина ширина высота	900 600 820
5	Масса, кг, не более	60

На наш взгляд более удобную компоновку имеют стенда разборки-сборки ДВС, установленные на Н-образном основании. Примером таких стендов являются модели С10601-2 и Т63001 (рисунок 1.5). Стенды, представленные на рисунке 1.5, имеют очень близкую конструкцию и технические характеристики, ввиду чего рассмотреть их стоит на примере одной из моделей. Стенд Trommelberg модели С10601-2 применяется для ремонта и транспортировки по участку СТО агрегатов транспортных средств [8,11]. Зажимной узел имеет возможность поворота, что обеспечивает удобство при ремонте. Установка имеет четыре точки опоры, благодаря этому достигается устойчивость конструкции [10].

Ввиду Н-образной компоновке основания стенда имеется конструктивная возможность таврового соединения стойки стенда с основанием с применением дополнительных косынок со стороны приложения силы, что позволяет обеспечить достаточно высокую грузоподъемность стенда при скромном сечении стойки размером 80х80х4 мм.

Помимо данного преимущества, Н-образная компоновка основания стенда позволяет слесарю расположиться в непосредственной близости с ремонтируемым агрегатом, и работы будут выполнять не вытянутыми руками.

а) б)

Рисунок 1.5 Общий вид стендов разборки-сборки ДВС моделей С10601-2 (а) и Т63001 (б)

Технические характеристики стенда Trommelberg модели С10601-2 представлены в таблице 1.6 [11].

Таблица 1.6 Технические характеристики стенда модели С10601-2

№ п./п.	Параметр	Значение
1	Тип	подвижный
2	Грузоподъемность, кг	300
3	Способ поворота	вручную
4	Габаритные размеры, мм: длина ширина высота	800 672 814
5	Масса, кг, не более	39

Самую простую конструкцию имеют стенды разборки-сборки ДВС с Т-образным основанием. Примером таких стендов являются модели ES1701 и F-T23402 (рисунок 1.6) [5,8].

а) б)

Рисунок 1.6 Общий вид стендов разборки-сборки ДВС моделей ES1701 (а) и F-T23402 (б)

Т-образная компоновка основания обеспечивает возможность таврового соединения стойки стенда с основанием с применением дополнительных косынок со стороны приложения силы, что также позволяет обеспечить достаточно высокую грузоподъемность стенда при скромном сечении стойки размером 80х80х4 мм. Однако, как показывает практика применения подобных стендов, при закреплении на них ДВС массой более 150 кг небезопасно ввиду высокого расположения центра тяжести и маленькой площади основания [12].

Технические характеристики стенда ES1701 представлены в таблице 1.7.

Таблица 1.7 Технические характеристики стенда модели ES1701

№ п./п.	Параметр	Значение
1	Тип	подвижный
2	Грузоподъемность, кг	до 300
3	Способ поворота	вручную
4	Габаритные размеры, мм: длина ширина высота	880 631 817
5	Масса, кг, не более	31

Проведем анализ конструкций рассмотренных стендов, результаты которого представим в таблице 1.8.

Стенды должны выполнять свое основное предназначение – обеспечить поворот и фиксацию двигателя в нужном положении, а также могут иметь дополнительные функции для удобства проведения работ, такие как [12,13,14]:

- мобильность;

- дополнительные отделения для мелких деталей и крепежа;

- поддоны для сбора технических жидкостей и т.п.

Если стенд не отвечает требованиям безопасности, то каким бы хорошим он ни был по другим критериям, то при выборе оборудования его следует исключать. Эталоном безопасности в рассматриваемых кантователях, без сомнения, является стенд Р500Е, так как его прочность, надежность, безопасность подтверждены инженерными расчетами стенда, проверены экспериментально с участием независимой экспертной группы и представителей автосервисов. А стенды моделей ES1701 и F-T23402 и их компоновку основания следует исключить из возможного выбора.

Таблица 1.8 Результаты сравнительной оценки стендов

Параметр	Р-500Е	T63003	Krwes 2	С10601-2	ES1701
Сложность конструкции	Высокая	Средняя	Высокая	Низкая	Низкая
Габариты	Большие	Средние	Средние	Средние	Маленькие
Материалоемкость	Высокая	Средняя	Средняя	Средняя	Низкая
Трудоемкость работ	Средняя	Средняя	Средняя	Низкая	Низкая
Функциональность	Высокая	Средняя	Средняя	Средняя	Средняя
Грузоподъемность	Высокая	Низкая	Высокая	Средняя	Низкая
Безопасность	Высокая	Высокая	Высокая	Высокая	Низкая
Мобильность	Высокая	Высокая	Высокая	Высокая	Высокая
Стоимость	Высокая	Средняя	Средняя	Средняя	Низкая

Сравнительный анализ конструкций рассмотренных стендов позволяет сделать вывод, что для осуществления ремонта ДВС легковых автомобилей в условиях СТО ИП «Бегунов Н.Н.» рациональным является применение стенда, близкого по компоновке и характеристикам к моделям С10601-2 и Т63001 (рисунок 1.5). Однако, для повышения его функциональности и грузоподъемности целесообразно разработать оригинальную конструкцию стенда с учетом выявленных недостатков моделей С10601-2 и Т63001.