Эксплуатационные качества автомобилей

Автомобиль обладает комплексом свойств, определяющих степень его пригодности к использованию в определенных условиях эксплуатации. Оценка конструкции автомобиля осуществляется путем теоретического и экспериментального определения количественных значений прежде всего тех свойств, которые в большей степени влияют на эффективность его использования. Исследование зависимости эффективности использования автомобиля от его конструкции позволяет определить основные технико-эксплуатационные качества для комплексной оценки совершенства конструкции. Ниже показано влияние технико-эксплуатационных качеств на определенные показатели эффективности:

Качество перевозок характеризуется обеспечением сохранности груза и зависит от совершенства конструкции автотранспортного средства.

Габаритные и весовые параметры автомобиля характеризуют конструктивное совершенство автомобиля и его провозные возможности. К основным габаритным и размерным параметрам автомобиля относятся: габаритная длина А, м; габаритная ширина В, м; габаритная высота (замеряется на порожнем автомобиле) Н, м; внутренняя длина кузова, а, м; внутренняя ширина кузова в, мм; внутренняя высота бортов кузова И, м. К весовым параметрам автомобиля относятся номинальная грузоподъемность (номинальная полезная нагрузка) q, т; сухой вес автомобиля (вес незаправленного и неснаряженного автомобиля) G_c, т; собственный вес автомобиля или вес автомобиля в снаряженном состоянии (слагается из сухого веса автомобиля и веса смазки, топлива, технических жидкостей, комплекта инструментов, запасного колеса и дополнительного оборудования) G₀, т; полный вес автомобиля (вес полностью заправленного и снаряженного автомобиля с номинальной полезной нагрузкой, а также вес водителя и пассажиров в кабине грузового автомобиля в соответствии с указанным в технической характеристике числом мест из расчета веса одного человека, равного 75 кг) G_a, т; максимальный осевой вес (часть полного веса автомобиля, приходящаяся на наиболее нагруженную ось) G_omax, т. Обобщающими показателями конструктивного совершенства автомобиля являются компактность и коэффициент использования собственного веса автомобиля. Для оценки компактности применяют несколько показателей: коэффициент использования габаритной площади автомобиля и коэффициенты компактности. Коэффициент использования габаритной площади K_s определяют отношением внутренней площади кузова к габаритной площади автомобиля, т. е. K_s = ав/АВ, коэффициенты компактности K_q и K'_q определяют отношением соответственно габаритной площади и габаритного объема автомобиля к его номинальной грузоподъемности, т. е. K_q = AB/q и K'_q = ABH/q. Чем меньше числовые значения K_q и К'_д и больше K_s, тем более совершенную конструкцию по компактности имеет данный автомобиль в одномодельном ряду. Компактность автомобиля характеризует рациональность использования его габаритных размеров и определяет манёвренность (проходимость) автомобиля в пространстве, размер площади и объем пространства для стоянки, хранения и движения. Коэффициент использования собственного веса автомобиля К_Со определяют отношением собственного веса автомобиля к его номинальной грузоподъемности, т. е. Kgo ⁼ G_Q/q и характеризует металлоемкость автомобиля и его экономичность. Чем меньше числовое значение K_Go автомобиля в одномодельном ряду, тем более совершенную конструкцию по эффективности перевозок имеет данный автомобиль.

Грузовместимость автомобиля характеризуется количеством грузов, которое может быть единовременно перевезено автомобилем. Грузовместимость автомобиля зависит от его номинальной грузоподъемности и внутренних размеров кузова.

Грузовместимость автомобиля оценивается номинальной и удельной объемной грузоподъемностью, а также коэффициентом грузовместимости.

Номинальная грузоподъемность q (т) – это максимально возможная масса перевозимого груза, установленная технической характерис-тикой автотранспортного средства.

Удельная объемная грузоподъемность q _уд (т/м³) – это отношение номинальной грузоподъемности q к внутреннему объему кузова V _в:

q уд = q /V в .

При перевозке грузов, плотность которых больше удельной объемной грузоподъемности, последняя теоретически может быть использована полностью. Если же плотность меньше, на открытой платформе увеличивают высоту бортов или груз укладывают выше их уровня.

Коэффициент грузовместимости g_а характеризует степень использования грузоподъемности автомобильного средства при перевозке грузов с различной плотностью:

g_а =  V вh _V  r  q,

 

где h _V – коэффициент использования объема кузова при данном виде груза; r

– плотность груза, т/м³.

Коэффициент h _V – отношение используемого объема кузова (с учетом загрузки и упаковки) к его геометрическому объему. При неполной загрузке кузова h _V < 1, например, для исключения потерь навалочных и насыпных грузов (зерно, картофель, свекла и др.) при перевозке на автомобилях с открытыми кузовами их загружают ниже уровня бортов на 50…100 мм. Это соответствует h _V = 0,90…0,93. При перевозке штучного груза объем кузова автомобиля используется также неполностью (чем больше размеры груза и меньше размеры кузова, тем ниже значение h _V). Значения h _V для штучных грузов: ящики – 0,60…0,65; мешки – 0,90…1,0; бочки, рулоны – 0,4…0,6; бревна, брусья, дрова – 0,70…1,0. При транспортировке крупногабаритных грузов, грузов неправильной формы

h _V может уменьшаться до 0,4...0,5. Если грунт, камень и подобные материалы погружены в кузов автомобиля-самосвала выше уровня бортов, то значения h _V будут находиться в пределах 1,2…1,3.

Пассажировместимость определяется общим числом мест в пассажирских автомобилях. Вместимость легковых автомобилей

определяется, как и вместимость автобусов, по площади салона, приходящейся на одного пассажира. Для городских и пригородных автобусов в число мест включаются места, предназначенные для проезда стоя. Номинальную пассажировместимость назначает завод-изготовитель.

Номинальная вместимость городских автобусов в России может быть определена суммой мест для проезда сидя и мест для следования стоя из расчета 5 чел на 1 м² площади пола, не занятой сидениями (для пригородных автобусов -3 чел. на 1 м² площади пола). Максимальная вместимость может быть определена из расчета 8 чел. на 1 м² площади пола, не занятой сидениями. Для междугородных автобусов вместимость определяется по количеству сидений.

Динамичность автомобиля определяет разгонные и скоростные возможности движения автомобиля при тяговой динамике. Тяговая динамичность автомобиля влияет на время перевозки грузов, а тормозная динамичность - на безопасность движения автомобиля.

Тяговыми качествами автомобиля называют его способность преодолевать различные силы сопротивления движению и развивать, возможно, высокую скорость движения в заданных дорожных условиях. Для оценки тяговых качеств автомобиля применяется динамическая характеристика, выражаемая через динамический фактор, представляющий собой отношение свободной силы тяги на ободе ведущих колес к полному весу автомобиля.

Удобство использования – комплексное качество, зависящее от особенностей конструкции автомобиля: плавность хода – движение с минимальными колебаниями кузова; удобство погрузки и разгрузки – приспособленность конструкции к выполнению этих операций; удобством посадки-высадки и поездки пассажиров; легкость управления; компактность

– габаритные размеры автомобиля или автопоезда; маневренность – необходимое пространство для поворотов и разворотов автомобиля; готовность к движению – продолжительность пуска двигателя и приведение автомобиля в рабочее состояние; запас хода – пробег без дополнительной

заправки.

Управляемость - это свойство автомобиля изменять направление движения поворотом управляемых колес. Основным измерителем управляемости является минимальный радиус поворота автомобиля в метрах, определяемый расстоянием от центра поворота до центра пятна контакта шины с дорогой (оси следа) внешнего колеса при полном угле поворота управляемых колес. Величина этого радиуса приводится в технических характеристиках автомобилей.

Управляемые колеса автомобиля обладают свойством стабилизации, которое определяет сохранение нейтрального положения и автоматическое возвращение в это положение колес по окончании поворота. Стабилизация управляемых колес обеспечивается углом развала колес, схождением колес, продольным и поперечным наклоном шкворня.

С управляемостью и проходимостью в стесненных условиях связана маневренность - способность подвижного состава к изменению своего положения на ограниченной площадке в пунктах погрузки-разгрузки или в проездах заданной формы и размеров в плане. Маневренность оценивается минимальным радиусом поворота автомобиля и габаритным коридором поворота (шириной проезда), который определяется разностью габаритных радиусов окружностей, описываемых внешней передней и внутренней задней габаритными точками подвижного состава. Наиболее маневренными являются одиночные автомобили, а наименее маневренными - автопоезда. От управляемости в значительной степени зависит безопасность движения автомобиля.

Устойчивость - это свойство автомобиля противостоять заносу, скольжению и опрокидыванию особенно при движении на скользких дорогах, крутых подъемах и спусках, крутых поворотах. Устойчивость автомобиля связана с безопасностью движения и зависит от скорости движения, расположения центра тяжести автомобиля, технического состояния тормозов и шин. Косвенным показателем устойчивости автомобиля является износ протектора шин, который ухудшает сцепление колес с дорогой и увеличивает вероятность бокового заноса. Допускаемая предельная остаточная высота" рисунка протектора шины для грузовых автомобилей должна быть не менее 1 мм.

Проходимость - это свойство автомобиля двигаться в тяжелых дорожных условиях или по бездорожью благодаря конструктивным особенностям

Плавность хода — это свойство автомобиля двигаться по неровным дорогам без колебаний кузова. Плавность хода конструктивно обеспечивается наличием в подвеске автомобиля упругих элементов и гидравлических амортизаторов, гасящих колебания кузова.

Прочность автомобиля - это свойство автомобиля работать без поломок и других неисправностей. Прочность зависит от свойств материалов в конструкции автомобиля воспринимать, не разрушаясь, различные виды нагрузок и воздействий и влияет на надежность и безопасность транспортного процесса.

Долговечность автомобиля - это свойство автомобиля сохранять работоспособность при установленной системе технического обслуживания и текущих ремонтов до наступления предельного состояния. Долговечность зависит от проведения регламентного технического обслуживания, определяемого нормативно-технической документацией на автомобиль, которое по периодичности, перечню и трудоемкости работ подразделяется на следующие виды: ежедневное (ЕО), первое (ТО-1), второе (ТО-2), сезонное (СО). Долговечность автомобиля определяет срок эксплуатации автомобиля и техническую возможность надежной перевозки грузов.

Приспособленность автомобиля к диагностированию, техническому обслуживанию и ремонту характеризует конструктивные особенности автомобиля, от которых зависят простота и трудоемкость выполнения этих работ, а также время простоя автомобиля в пунктах технического контроля, технического обслуживания и ремонта. Периодическое прохождение технического осмотра, технического обслуживания и необходимого текущего ремонта является гарантией технической готовности автомобиля к перевозкам, надежности и безопасности транспортного процесса.

Безопасность автомобиля должна рассматриваться как одно из основных эксплуатационных качеств, так как от нее зависит жизнь и здоровье людей, сохранность транспортных средств и багажа. Безопасность является комплексным показателем и может характеризоваться устойчивостью, надежностью органов управления, тормозными свойствами, а так же безопасность при движении, обслуживании и ремонте, отсутствие загрязнения и отравления окружающей среды, бесшумность.

Экономичность подвижного состава – совокупность свойств АТС, определяющих расходы топлива, смазочных материалов, техническое обслуживание, ремонт при выполнении автомобилем транспортной работы в различных условиях эксплуатации. Для автомобилей, работающих на жидком топливе, основным измерителем топливной экономичности является расход топлива в литрах на 100 км пробега.

Топливная экономичность автомобиля определяется нормой расхода топлива в литрах на 100 км пробега для каждой модели, марки или модификации- автомобиля. Расход топлива автомобилем зависит от рода топлива, конструктивного совершенства двигателя по удельному расходу топлива, металлоемкости конструкции автомобиля и его технического состояния, условий эксплуатации и других факторов. При нормировании расхода топлива различают базовую норму расхода, транспортную норму (норму на транспортную работу) и эксплуатационную норму с использованием поправочных коэффициентов (надбавок), учитывающих местные условия эксплуатации. Расчеты нормативного расхода топлива на автомобильном транспорте приведены в методических рекомендациях «Нормы расхода топлив и смазочных материалов на автомобильном транспорте (. Чем меньше расход топлива автомобилем в одномодельном ряду, тем ниже себестоимость перевозок и выше рентабельность работы выбранного автомобиля.

 

 

Общие положения выбора подвижного состава

Задача выбора подвижного состава автомобильного транспорта решается:

— на стадии приобретения при решении вопроса пополнения подвижного состава АТП, т. е. выбор из выпускаемых промышленностью или готовых к выпуску автомобилей;

— в практической работе АТП — вопрос выбора решается для данных условий эксплуатации. Этот выбор базируется на основе уже имеющихся типов и моделей автомобилей и прицепов с учетом возможных вариантов их использования.

Выбор грузового подвижного состава рассматривается при условии, что грузоотправитель уже выбрал автомобильного перевозчика, который располагает разномодельным парком разнотипного ряда грузовых

автомобилей и представил менеджеру по приему заказов заявленный спрос на перевозку грузов в соответствующей форме.

Выбор подвижного состава производят в несколько этапов, исходя из транспортной характеристики заявленных к перевозке грузов, конкретных условий эксплуатации подвижного состава, конструктивных и эксплуата- ционных качеств подвижного состава.

На первом этапе выбирают тип кузова автомобиля, соответствующий заявленному к перевозке грузу, условиям выполнения погрузочно- разгрузочных работ и дорожно-климатическим условиям эксплуатации подвижного состава. Для перевозки навалочных грузов используют автомобили- самосвалы, для перевозки бестарных жидких, густеющих, порошкообразных и пылевидных грузов применяют автомобили-цистерны. Для перевозки штучных тарных и бестарных грузов, пакетированных грузов в общем случае используют бортовые автомобили. При необходимости выбирают автомобили, оборудованные грузоподъемными механизмами. Контейнерные грузы перевозят в автомобилях- контейнеровозах. Для перевозки скоропортящихся продовольственных грузов используют подвижной состав с изотермическими кузовами, оборудованными холодильными (или обогревательными) установками. Для перевозки ценных грузов, а также грузов, требующих изоляции от окружающей среды (мебель, ткани, почтовые грузы, хлебобулочные изделия и другие промышленные и продовольственные товары народного потребления), служит подвижной состав с закрытыми кузовами-фургонами, универсальными или специализированными по видам грузов. Для перевозки строительных конструкций и изделий применяются специализированные полуприцепы- платформы. В зависимости от дорожных условий и регламентации выбирают тип подвижного состава по полному весу, осевой нагрузке (осевому весу), по габаритным параметрам и проходимости.

На втором этапе выбирают грузовместимость (грузоподъемность) автомобиля из имеющихся в однотипном ряду автомобилей. Для этого сопоставляют объемный вес р₀, т/м³, перевозимого навалочного груза с удельной объемной грузоподъемностью (грузовместимостью) q_v, т/м³, выбираемого автомобиля. При р₀ = q_v полностью используется грузоподъемность и вместимость (внутренний объем) кузова автомобиля; при р₀> q_v- полностью используется грузоподъемность при неполном

использовании вместимости кузова; при р₀ < q_v - полностью используется вместимость кузова при неполном использовании грузоподъемности автомобиля. Для пакетированных и партионных грузов предпочтение отдается тем автомобилям, грузоподъемность которых является величиной кратной весу транспортного пакета или партии груза. Для штучных тарных и бестарных грузов предпочтение отдается тем автомобилям, удельный объем кузова (величина, обратная грузовместимости) которых является величиной, кратной удельному объему грузового места, с учетом коэффициента использо-вания объема кузова, зависящего от геометрической формы грузовых мест и плотности их укладки.

На третьем этапе завершается выбор подвижного состава по критериям эффективности транспортного процесса. После первоначального выбора равнозначными к перевозкам заявленного груза в заданных условиях могут оказаться несколько моделей подвижного состава однотипного ряда. При выборе подвижного состава из имеющегося в наличии у перевозчика используют общепринятые критерии: производительность, себестоимость и прибыль. В связи с тем, что невозможно достигнуть в транспортном процессе двух* экстремумов одновременно, т. е. максимальную производительность автомобиля при минимальной себестоимости перевозок, предпочтение отдают обобщающим экономическим критериям: себестоимости, прибыли, рентабельности. Выбор подвижного состава по производительности используют независимо от экономических критериев в случаях форс- мажорных обстоятельств, связанных, например, с доставкой необходимых грузов в районы стихийных бедствий или с доставкой строительных грузов на объекты важной государственной и социальной значимости. В этом случае могут быть использованы вербальные (словесные) критерии эффективности работы автотранспорта: «больше или меньше», «дешевле или дороже»,

«лучше или хуже». Например, перевозка одной тонны груза на большегрузном автомобиле обходится дешевле, чем на автомобиле меньшей грузоподъемности. В интересах перевозчика лучше использовать экономические критерии оценки эффективности работы подвижного состава: прибыль и рентабельность. За границу рентабельности сравниваемых автомобилей принимают расстояние перевозки грузов, при котором прибыль

равна нулю, когда доход от перевозок равен эксплуатационным расходам, т. е. Д_пер = С_э.

Учитывая эксплуатационные качества автомобилей, выбирают необходимую марку подвижного состава. При этом предпочтение отдают новым конструкциям автомобилей, специализированному подвижному составу, применению автопоездов.

Окончательная модель подвижного состава определяется на основе экономических расчетов.

В практике работы автотранспортных предприятий не обязательно использовать все этапы выбора подвижного состава. В связи с ограниченной модельностью имеющегося у перевозчика в наличии парка подвижного состава часто выбор становится очевидным по транспортной характеристике предъявленного к перевозке груза.