Разработка технологического процесса ТР топливной аппаратуры автомобиля КамАЗ-5320

Министерство образования РФ

Вологодский государственный технический университет

Факультет: ФПМ

Кафедра: А и АХ

Дисциплина: ТЭА

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовому проекту

 

Тема: Разработка технологического процесса ТР топливной аппаратуры автомобиля КамАЗ-5320

Выполнил: Молчин Д.Э.

Группа: МАХ - 41

Принял: Пикалев О. Н.

г. Вологда

 

2002 г.

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВОЕ ПРОЕКТИРОВАНИЕ №38

по дисциплине "Техническая эксплуатация автомобилей"

1. Исследовать фактические сроки и состав работ ТР топливной аппаратуры автомобиля КамАЗ-5320, составить их математическое описание.

2.    Разработать технологический процесс ТР топливного насоса двигателя КамАЗ-740.

Границы интервалов, %	38-44	44-50	50-56	56-62	62-68	68-74	74-80	80-86
Середина интервала	41	47	53	59	65	71	77	83
Частота (кол.случаев)	1	3	7	10	11	9	5	2

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ- 4

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЯ автомобиля КАмаЗ-5320 5

2. СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТИЧЕСКИХ СРОКОВ И СОСТАВА РАБОТ ПО ТР ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ-- 6

2.1 Исходные данные- 6

2.2 Определение закона распределения доли работ на ТР ТНВД-- 7

3.2.1 Определение среднего значения выборки. 7

3.2.2 Определение дисперсии. 7

3.2.3 Определение среднеквадратичного выборочного отклонения. 7

3.2.4 Определение выравнивающих частот. 7

3.2.5 Определение толерантных пределов. 8

2.3 Исследование вероятности возникновения неисправностей ТНВД и состава работ по сопутствующему текущему ремонту ТНВД-- 8

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТР ТНВД ДВИГАТЕЛЯ КамАЗ-740 11

3.1 Перечень работ на регулировку ТНВД, и его текущий ремонт- 12

3.2 Используемые эксплуатационные материалы-- 13

3.3 Определение производственной программы-- 13

3.4 Подбор технологического оборудования- 14

3.5 Техническое нормирование трудоемкости работ на замену ТНВД и его текущий ремонт- 15

ЗАКЛЮЧЕНИЕ- 18

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ-- 19

ПРИЛОЖЕНИЯ ------------------------------------------------------------------------------------ 20

ВВЕДЕНИЕ

Курсовой проект по технической эксплуатации автомобилей ставит своей целью:

·    закрепление и расширение теоретических и практических знаний по организации и технологии ТО и ТР автомобилей;

·    развитие у студентов навыков самостоятельной работы со специальной нормативной и научно-технической литературой при разработке технологических процессов ТО, ремонта и оценке надежности автомобилей в условиях АТП;

Темой данного курсового проекта является исследование фактических сроков и состав ТР топливной аппаратуры двигателя автомобиля КамАЗ-5320, составление их математического описания, разработка технологического процесса ТР топливного насоса двигателя КамАЗ-5320.

1. ХАРАКТЕРИСТИКА ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ ДВИГАТЕЛЯ автомобиля КАмаЗ-5320

Топливная система дизельного двигателя КамАЗ-740 включает:

1) топливный бак - емкостью 250 л;

2) фильтр грубой очистки - установлен на топливоподкачивающем насосе, очищает топливо перед входом его в топливоподкачивающий насос, имеет посменный (периодически очищаемый) войлочный фильтрующий элемент;

3) топливоподкачивающий насос - поршневого типа (двухстороннего действия), с приводом от эксцентрика кулачкового вала ТНВД имеет впускной и выпускной клапаны;

4) насос ручной подкачки - поршневого, типа с приводом от штока рукоятки ручной подкачки, установлен на топливо подкачивающем насосе;

5) фильтр тонкой очистки — двухступенчатый со сменным бумажным фильтрующим элементом;

6) ТНВД - плунжерного, типа, восьмисекционный, с регулированием активного хода плунжера по концу подачи, порядок работы секций и моменты впрыска топлива, осуществляемые отдельными секциями, -8-4-5-7-3-6-2-1 и 0-45-90-135-180-270-315 по углу поворота кулачкового вала ТНВД, имеет привод от коленчатого вала через шестерни распределительного механизма и муфту привода, имеет внешнюю систему смазки;

7) регулятор частоты вращения коленчатого вала двигателя - всережимный, центробежного типа с ограничением максимальной и минимальной частот вращения, имеет привод от кулачкового вала ТНВД,

8) муфта опережения впрыска - центробежного типа, крепится на конце кулачкового вала ТНВД через приводную шайбу;

9) форсунки - закрытые безштифтовые (с игольчатым распылителем), с регулировкой давления начала впрыска пружиной и регулировочным болтом, давление начала впрыска - 17,5 МПа,

10) система обратного слива просочившегося топлива с форсунок - включает топливопроводы и перепускной клапан, через который также излишки топлива из корпуса ТНВД под небольшим избыточным давлением сливаются в топливный бак.

2. СТАТИСТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ФАКТИЧЕСКИХ СРОКОВ И СОСТАВА РАБОТ ПО ТР ТОПЛИВНОЙ АППАРАТУРЫ

Техническое состояние механизмов и узлов системы питания двигателя существенно влияет на его мощность и экономичность. Распространенными неисправностями системы питания являются:

-      топливный бак – трещины на баке, негерметичности из-за коррозии;

-      топливопроводы – поломка, трещины на них, негерметичности в местах присоединения топливопроводов к топливным фильтрам, ТНВД, форсункам, засорение топливопроводов;

-      топливные фильтры - их засорение;

-      топливоподкачивающий насос - поломка пружин впускное и выпускного клапанов, отсутствие полной посадки клапанов в седла из-за попадания под них загрязнений, снижения упругости пружины поршня, износ поверхностей цилиндра и поршня;

-      ТНВД - износ плунжерных пар, нарушение оптимальных регулировок насоса, износ сопряжения нагнетательный клапан - седло, поломка пружин нагнетательных клапанов и плунжеров, поломка пружин регулятора частоты вращения;

-      форсунки - износ выходных отверстий, их закоксовывание и засорение, потеря упругости или поломка затяжной пружины, негерметичность сопряжения игла - распылитель.

В устранении этих неисправностей большую часть занимает объем работ по ТНВД, так как его детали имеют высокие требования к точности посадок и регулировок, что приводит к частым ремонтам. К тому же ремонт ТНВД связан с достаточно сложными регулировками и разборочно-сборочными работами из-за сложности конструкции.

При решении задач текущего ремонта ТНВД важно знание не только неисправностей, но и вероятностей их появления, возможных комбинаций неисправностей с целью определения наиболее вероятных составов работ.

2.1 Исходные данные

Имеем следующие экспериментальные результаты распределения долей работ на замену ТНВД и его ТР (по отношению к общему объему работ по топливной аппаратуре) см. рис. 2.1 и табл. 2.1.

 Таблица 2.1

Доля работ на замену и ТР ТНВД в общей трудоемкости ТР топливной аппаратуры

Границы интервалов, %	38-44	44-50	50-56	56-62	62-68	68-74	74-80	80-86
Середина интервала	41	47	53	59	65	71	77	83
Частота (кол. случаев)	1	3	7	10	11	9	5	2

Суть исследований заключалась в том, что в 48 случаях определяли отношение фактического объема работ (трудоемкости) на текущий ремонт топливной аппаратуры к объему работ по топливной аппаратуре в целом. Каждый случай был отдельным в общем объеме статистики.

Доля работ на ТР ТНВД в общей
трудоемкости ТР топливной аппаратуры

Рис. 2.1

2.2 Определение закона распределения доли работ на ТР ТНВД

Завершенные испытания используются в тех случаях, когда ресурс испытаний сравнительно невелик: обычно при этих испытаниях можно получить сравнительно большой объем статистики, что повышает точность результатов. Расчет трудоемкости ТР производим "вручную".

3.2.1 Определение среднего значения выборки.

Среднее значение выборки определяется по формуле:

,

где n_i – частота; x_i – трудоёмкость; n – сумма частот. Тогда %.

3.2.2 Определение дисперсии.

Если n<30, то дисперсия определяется по формуле:

, иначе – по формуле . Получаем .

3.2.3 Определение среднеквадратичного выборочного отклонения.

Среднеквадратичное выборочное отклонение определяется по формуле:

, т.о. %.

3.2.4 Определение выравнивающих частот.

Выравнивающие частоты определяется по формуле:

,

где U_i – вычисляется по формуле , а значения j(U_i) определяются по приложению 1 /5/.

3.2.5 Определение толерантных пределов.

Толерантные пределы определяются по формулам:

 и ,

где t_g принимается в зависимости от n и степени вероятности (g=0,95) по приложению 3 /5/ откуда, t_g=2,012. Тогда s_в=82,98%, а s_н=44,02%.

Результаты вычислений заносим в таблицу 3.2.

Таблица 3.2

Результаты статистической обработки расчета

трудоемкости ТР топливной аппаратуры

Границы интервалов	38-44	44-50	50-56	56-62	62-68	68-74	74-80	80-86
Середина интервала	41	47	53	59	65	71	77	83
Частота n	1	3	7	10	11	9	5	2
	-22,5	-16,5	-10,5	-4,5	1,5	7,5	13,5	19,5
Ui	-2,32	-1,70	-1,08	-0,46	0,15	0,77	1,39	2,01
j(Ui)	0,027	0,094	0,2227	0,3589	0,3945	0,2966	0,1518	0,0529
yi	0,80	2,80	6,62	10,68	11,73	8,82	4,52	1,57

Из расчётов видно, что средняя трудоемкость ТР ТНВД составляет 63,5% от общего объёма работ по топливной аппаратуры, а среднеквадратичное отклонение s=9,7%, таким образом, трудоёмкость текущего ремонта лежит в пределах 83-44%.

2.3 Исследование вероятности возникновения неисправностей ТНВД и состава работ по сопутствующему текущему ремонту ТНВД

Для оценки математического ожидания возникновения неисправности служит доверительный интервал, показывающий наибольшую и наименьшую вероятность возникновения той или иной неисправности:

где p1, p2 - верхняя и нижняя границы интервала, определяемые по формуле:

где n = 100 - количество наблюдений (100 автомобилей),

t = 1,63 при доверительной вероятности g = 0,95 (95% результатов попадут в данный интервал),

w = m/n - опытная вероятность события (m - число благоприятных исходов события - возникновение неисправности).

В частном случае w =Р

1.Износ плунжерных пар:

w=80/100=0,8;

Р1=0,722;

Р2=0,857;

0,722 £ Р£ 0,857.

2.Поломка пружин нагнетательных клапанов и плунжеров:

w=60/100=0,6;

Р1=0,519;

Р2=0,676;

0,519£Р£0,676.

3.Износ сопряжения нагнетательный клапан-седло:

w=30/100=0,3;

Р1=0,231;

Р2=0,379;

0,231£Р£0,379.

4.Поломка пружин регулятора:

w=5/100=0,05;

Р1=0,025;

Р2=0,099;

0,025£Р£0,099.

5.Регулировка ТНВД:

w=10/100=0,1;

Р1=0,056;

Р2=0,173;

0,056£Р£0,173.

Из приведенных расчетов видно, что наиболее вероятно возникновение необходимости текущего ремонта по замене плунжерных пар и регулировке ТНВД. Эти данные необходимо учитывать при разработке технологического процесса ТР, при расчете необходимости в запасных частях и т.д.

Для определения наиболее вероятного числа одновременно возникших неисправностей используют производящую функцию вида:

jn(z) = (p1z + q1)(p2z + q2)* ... *(pnz + qn),

где pi - вероятность появления i-го события (pi = mi/ni),

qi - вероятность непоявления i-го события (qi = 1- pi).

В нашем случае:

. p1 = 0,80, q1 = 1-0,80=0,20;

. p2 = 0,60, q2 = 1-0,60=0,40;

. p3 = 0,30, q3 = 1-0,30=0,70;

. p4 = 0,05, q4 = 1-0,05=0,95;

. p5 = 0,10, q5 = 1-0,10=0,90.

Производящая функция примет вид:

j8(z)=(0,8z+0,2)(0,6z+0,4)(0,3z+0,7)(0,05z+0,95)(0,1z+0,9)=0,00072z5+0.0225z4+0.1903z3+0.4469z2+0.29172z1+0.04788z0.

По производящей функции определяем:

1.    Вероятность возникновения одновременно 5 неисправностей – 0,072%

2.    Вероятность возникновения одновременно 4 неисправностей – 2,25%

3.    Вероятность возникновения одновременно 3 неисправностей – 19,03%

4.    Вероятность возникновения одновременно 2 неисправностей – 44,69%

5.    Вероятность возникновения одновременно 1 неисправностей – 29,17%

6.    Вероятность того, что неисправностей не будет вообще – 4,79%

Результаты расчетов производящей функции приведены в таблице 2.4, из которой видно, что наиболее вероятно возникновение двух неисправностей (44,69 %). С учетом расчета доверительных интервалов с большой вероятностью можно утверждать, что это будут: износ плунжерных пар и необходимость в регулировке ТНВД (см. табл. 2.3). Вообще же, наиболее вероятно возникновение одновременно 2-х (44,96%), 1-й (29,17%), 3-х (19,03%) неисправностей, а также вероятность того, что неисправностей не будет (4,79).

Таблица 2.3

Доверительные интервалы вероятности возникновения неисправностей

Неисправности	m	w	Р1	Р	Р2
Износ плунжерных пар	80	0,8	0,722	0,8	0,857
Поломка пружин клапанов	60	0,6	0,519	0,6	0,676
Износ нагнет. клапан-седло	30	0,3	0,231	0,3	0,379
Поломка пружин регулятора	5	0,05	0,025	0,05	0,099
Регулировка ТНВД	10	0,1	0,056	0,1	0,173

Таблица 2.4

Вероятность одновременного возникновения неисправностей

Количество одновременно возникших неисправностей	5	4	3	2	1	0
Вероятность возникновения, %	0,072	2,25	19,03	44,69	29,17	4,79

Вывод: по приведенным результатам исследования состава неисправностей ТНВД можно сказать, что наиболее вероятными причинами выхода из строя ТНВД будут: износ плунжерных пар и необходимость в регулировке ТНВД. Появление этих неисправностей можно прогнозировать в 44,69% случаев ремонта ТНВД, что необходимо учитывать при создании технологического процесса на ТР ТНВД.

3. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ТР ТНВД ДВИГАТЕЛЯ КамАЗ-740

Поддержание автомобиля в исправном состоянии и надлежащем виде достигается техническим обслуживанием и ремонтом на основе рекомендаций планово-предупредительной системы обслуживания. Ремонт – в частности, текущий ремонт – в отличии от ТО не является плановым мероприятием, проводимых в профилактических целях, а выполняется по потребности, в случае возникновения неисправностей, при наличии которых дальнейшая эксплуатация невозможна или не выгодна.

Работы по регулировке ТНВД, и его текущий ремонт будут выполняться: на посту ТР, где будут производить регулировку, замену ТНВД, и участке ремонта топливной аппаратуры, где проведут ремонт топливного насоса (рис. 3.1.). Причем на автомобиль, (в случае невозможности регулировки) будут устанавливать исправный ТНВД из оборотных запасов. Такая схема проведения ТР необходима, чтобы быстрее устранить неисправность (заменить неисправный ТНВД или отрегулировать его) и тем самым уменьшить простой автомобиля в ремонте, быстрее выпустить его на линию. Ремонт снятого ТНВД будет производится в свободное от заявок время с целью пополнения фондов оборотных запасов(для возможных (прогнозируемых) замен ТНВД в будущие периоды времени).

Функциональная схема проведения замены

и ТР ТНВД

Зона текущего ремонта

Рис. 3.1

3.1 Перечень работ на регулировку ТНВД, и его текущий ремонт

Работы по регулировке ТНВД:

1.    регулировка конца подачи;

2.    регулировка токсичности выхлопных газов;

Перечень работ на замену ТНВД:

1.   снятие ТНВД;

2.   установка ТНВД (включает работы по регулировке привода ТНВД на момент впрыска).

Перечень работ ТР ТНВД не имеет строго определенной последовательности, т.к. могут возникать различные неисправности одновременно, т.е. их комбинации. Поэтому последовательность работ текущего ремонта (наиболее вероятного) будет иметь вид:

1.   снятие плунжерных пар;

2.   постановка плунжерных пар;

3.   регулировка ТНВД.

Замена ТНВД:

1.    снятие ТНВД:

-      открыть дверь моторного отсека;

-      снять тросики привода воздушной и дроссельной заслонок;

-      отсоединить от ТНВД топливопроводы;

-      отсоединить от ТНВД маслопроводы;

-      отсоединить от ТНВД пневмоцилиндр уменьшения подачи топлива;

-      отсоединить и снять крышку привода ТНВД с прокладкой;

-      открепить и снять ТНВД в сборе;

2.    установка ТНВД:

-      установить поршень шестого цилиндра в положение ВМТ;

-      установить крышку привода ТНВД вместе с прикладкой на картер распределительного механизма и закрепить (кулачковый вал ТНВД в положении начала впрыска восьмого цилиндра);

-      присоединить маслопровод к ТНВД;

-      присоединить топливопроводы к ТНВД (кроме нагнетательного топливопровода шестой секции);

-      отрегулировать момент начала впрыска топлива;

-      присоединить нагнетательный топливопровод шестого цилиидрл к ТНВД;

-      залить масло в корпус ТНВД;

-      отпустить автобус на подъемнике;

-      закрыть дверь моторного отсека.

Замена плунжерных пар:

1.    Снятие плунжерных пар:

-      снять крышку поплавковой камеры;

-      отсоединить корпус поплавковой камеры от корпуса смесительной камеры;

-      выкрутить все жиклеры и продуть их;

-      удалить осадок на дне поплавковой камеры;

-      продуть топливные и воздушные каналы во всех частях карбюратора;

-      проверить работу всех систем карбюратора, при необходимости устранить неисправности.

2.    Сборка карбюратора:

-      поставить все жиклеры на свои места;

-      закрутить все пробки;

-      соединить корпус поплавковой камеры с корпусом смесительной камеры;

-      установить крышку поплавковой камеры.

Замена игольчатого клапана:

-      снять крышку поплавковой камеры;

-      снять поплавок;

-      достать иглу и выкрутить «седло» игольчатого клапана;

-       закрутить новое «седло» и поставить новый игольчатый клапан;

-      установить поплавок;

-      проверить уровень топлива в поплавковой камере;

-      присоединить крышку поплавковой камеры.

3.2 Используемые эксплуатационные материалы

1.   Масло моторное М10Г2К (летнее) или М8Г2К (зимнее). ТНВД включен в систему смазки двигателя и поэтому смазывается моторным маслом. Перед вводом в эксплуатацию нового или отремонтированного насоса следует залить в картер регулятора приблизительно 0,9л моторного масла, чтобы избежать сухого трения регулятора и всего насоса в начале работы, пока масляный насос через маслопровод не будет нагнетать масло в ТНВД. При регулировке на стенде ТНВД, снятого с автомобиля, необходима доливка масла, если уровень его недостаточен.