Rodzaje zużycia pojazdów samochodowych

Zmiany zachodzące w elementach mechanizmów, spowodowane siłami tarcia oraz zjawiskami fizykochemicznymi, występującymi w czasie pracy pojazdu samochodowego, określa się nazwą zużycie. Wskutek zużycia na­stępuje ciągła zmiana wymiarów, ubytek materiału albo deformacja pla­styczna niektórych pracujących części w pojeździe samochodowym. Do kryteriów, według których określa się zużycie większości części po­jazdu samochodowego, zaliczyć należy:stopień zużycia w funkcji czasu pracy pojazdu lub w funkcji przeby­tych kilometrów przez pojazd; na podstawie tego kryterium rozróżniamy zużycie normalne i zużycie przyspieszone.wielkość zużycia, czyli zużycie w granicach dopuszczalnych i zużycie nadmierne.Zużycie nadmierne, w stopniu wykluczającym dalszą pracę mechanizmu, nazywa się uszkodzeniem. Uszkoczenia mogą powstać wskutek dzia­łania nadmiernych sił albo z przyczyn zewnętrznych, jak uderzenie, prze­grzanie itp. Uszkodzenia w stopniu uniemożliwiającym naprawę elementu określa się nazwą zniszczenie.Zużycie normalne jest to zmiana stanu technicznego pojazdu wsku­tek eksploatacji w przeciętnych warunkach w określonym czasie, mimo że nie było błędów konstrukcyjnych i technologicznych w czasie produk­cji pojazdu samochodowego, oraz gdy przestrzegane były instrukcje i za­lecenia dotyczące użytkowania, obsługi technicznej i napraw bieżących. Zużycie przyspieszone będzie to takie zużycie, jakie nastąpi w krótszym okresie (po mniejszym przebiegu kilometrów), aniżeli prze­widywał to konstruktor i producent pojazdu. Przyczyną zużycia przyspie­szonego mogą być błędy konstrukcyjne lub błędy w wykonaniu pojazdu, a także niewłaściwe użytkowanie, zła obsługa techniczna, nieprzestrzega­nie warunków naprawy. Zużycie przyspieszone może być spowodowanetakże stosowaniem niewłaściwych materiałów eksploatacyjnych, jak np. nieodpowiednie paliwo, oleje, smary.Obserwacje i badania procesów zużycia wykazały, że np. zużycie w wy­niku tarcia następuje nierównomiernie (rys. 1.1). Początkowy okres eks­ploatacji (okres I) to docieranie się części współpracujących, polegające na wygładzaniu się powierzchni roboczych, zarówno elementów rucho­mych (np. sworzni), jak i nieruchomych (np. tulei). Przyrost zużycia w tym okresie jest stosunkowo duży, a sam przebieg docierania zależy od dokła­dności obróbki elementów i od warunków współpracy części, np. kie­runku ruchu lub rodzaju obciążenia. W tym okresie zmniejszają się małe nierówności, a tym samym zwiększa się powierzchnia styku obu części. Poprawiają się równocześnie warunki smarowania, ponieważ dotarte po­wierzchnie łatwiej utrzymują jednakową grubość warstwy oleju lub sma­ru (tzw. film olejowy).W toku właściwej eksploatacji (okres II) zużycie postępuje już wolniej, dzięki większej powierzchni nośnej i lepszemu smarowaniu. Jest to okres normalnej eksploatacji pojazdu samochodowego {U) i dopuszczalnego ob­ciążenia mechanizmów. Okres ten trwa do chwili osiągnięcia dopuszczalnej maksymalnej wielkości zużycia (Hmax).Po osiągnięciu maksymalnego, dopuszczalnego zużycia następuje szybkie progresywne zużywanie się (okres III), prowadzące do uszkodzenia lub zni­szczenia danej części i części z nią współpracującej. Występujący w tym okresie wzrost zużycia wynika z nadmiernego powiększania się luzów i wy­stępowania z tego powodu dodatkowych obciążeń. W tym okresie nie po­winno się już eksploatować pojazdu, ponieważ prowadzi to na ogół do uszkodzenia, a nawet zniszczenia mechanizmu. Zużyty, ponad maksymal­ne granice, mechanizm pojazdu samochodowego należy poddać naprawie, choćby nawet pojazd był sprawny.Zużycie najczęściej następuje w wyniku współpracy co najmniej dwu czę­ści. Przebieg tego zużycia możemy zaobserwować na wykresie (rys. 1.2). Części nowe, od chwili założenia, wykazują luz początkowy (Lp). W czasie pracy mechanizmu obie części zużywają się. Początkowo obserwujemy gwałtowny wzrost luzu wskutek szybkiego zużycia się obu części w okre­sie docierania. Zużycie to jest różne dla poszczególnych części. Szybkość zużycia zmniejsza się w punkcie Ax A2 utrzymuje na obniżonym po­ziomie aż do punktów Bx i B2. W tym czasie obserwujemy powolny wzrost zużycia, a więc i luzu. Po przekroczeniu punktów Bx i B2 następuje w obu częściach gwałtowny wzrost zużycia prowadzący do nadmiernych luzów i grożący uszkodzeniem lub nawet zniszczeniem mechanizmu. Ponieważ dalsza eksploatacja byłaby ryzykowna, luz dla punktów Bx i B2należy uznać za maksymalnie dopuszczalny, zgodny ze wzorem:gdzie:Ls max — maksymalny, dopuszczalny luz sumaryczny,Lp — luz początkowy.Zużycie ze względu na przyczyny, które je wywołują, można podzielić na:mechaniczne, bez udziału zewnętrznych ciał ściernych,mechaniczne, przyspieszone działaniem materiałów ściernych,mechaniczne, przyspieszone utlenianiem,mechaniczne, przyspieszone wysokimi temperaturami,erozyjne,wywołane substancjami chemicznymi.Zużyciu mechanicznemu towarzyszą również procesy fizyczne lub chemi­czne przyspieszające proces zużycia. Przyspieszone zużycie przez materiały ścierne występuje w warunkach pracy pojazdów samochodowych bardzo często. Materiałami ściernymi, które przedostają się do mechanizmów po­jazdu samochodowego, są np. kurz i piasek z powietrza, opiłki powstałe w toku obróbki, zanieczyszczenia oleju itp.Zużycie przyspieszone utlenianiem następuje wówczas, gdy tarciu towa­rzyszy przenikanie tlenu w głąb materiału. Stale miękkie wykazują skłon­ność do utleniania, stale twarde są odporne na utlenianie. Szybko zużywają się powierzchnie pracujące w wysokich temperaturach. Pod wpływem wysokich temperatur następują zmiany strukturalne w po­wierzchniowej warstwie metalu. Rozluźniają one więź między cząstecz­kami, co powoduje wycieranie się powierzchni, zwłaszcza w warunkach gorszego smarowania, np. w wysokich temperaturach.Zużycie, uszkodzenie lub zniszczenie występuje także w tych elementach pojazdu samochodowego, w których nie zachodzą siły tarcia, lecz niszczą­co działa erozja, korozja lub reakcje chemiczne. Zużycie erozyjne wywo­łane jest przepływem cząsteczek cieczy, które powolnie wypłukują ma­teriał. Przykładem tego zjawiska może być zużycie się dysz gaźnika. W wie­lu elementach pojazdu samochodowego występuje zużycie korozyjne. Ko­rozją nazywamy niszczenie materiału w warunkach otaczającego środo­wiska, w wyniku procesów elektrochemicznych lub fizykochemicznych. Większość zespołów i części pojazdu samochodowego jest narażona na ró­wnoczesne działanie zużycia mechanicznego, utleniania i korozji. Aby nie dopuścić do wczesnego występowania wymienionych zjawisk i opó­źnić występowanie maksymalnych dopuszczalnych zużyć, należy stosować określone zabiegi opóźniające zużycie elementów, a także regulacje likwi­dujące nadmierne luzy.Poza zjawiskiem zużycia, w niektórych zespołach i podzespołach pojaz­dów samochodowych, występuje zjawisko zmęczenia materiału, które również powoduje zniszczenie części lub utratę przez nią właściwości ro­boczych.Przyczyną utraty sprawności niektórych elementów pojazdów samocho­dowych mogą być wszelkiego rodzaju zanieczyszczenia na powierzchniach użytkowych pojazdu. Tak więc np. kamień wodny zmniejszy sprawność chłodnicy i kadłuba, osad węglowy w komorze spalania zmniejszy spra­wność chłodzenia silnika.Liczba różnych rodzajów zużyć, uszkodzeń i zniszczeń, które mogą wy­stąpić w pojeździe samochodowym, jest duża. Można wymienić typowe przykłady zużycia mechanicznego, jakiemu ulegają następujące części po­jazdu: panewki, czopy wału korbowego, cylindry, tłoki, pierścienie, swo­rznie resorowe, tulejki, łożyska kół. Korozji ulegają blachy nadwozia, ele­menty podwozia zwłaszcza w stałych połączeniach, odlewy aluminiowe, cięgła, śruby, nakrętki. Zużyciu erozyjnemu ulegają dysze gaźnika, za-worki w pompie itd.

Comments

comments