Особенности эксплуатации и ремонта автомобильной
техники,
обусловленные коррозионными процессами
в резьбовых соединениях
На техническое состояние автомобильной техники
(АТ) в процессе эксплуатации оказывают
влияние конструктивные, технологические и эксплуатационные факторы .
Конструктивные факторы определяются расчетами
геометрических размеров деталей, узлов и агрегатов
и выбором конструкционных материалов
для их изготовления на этапе проектирования.

Рис. 1. Зависимость интенсивности отказов от наработки: ГС - гарантийный срок
Технологические факторы за висят от соблюдения
технологии производства как отдельных узлов и агрегатов,
так и всего изделия , а также от точности выполнения регулировки и обкатки систем с использованием
прецизионного оборудования и оснастки .
Эксплуатационные факторы определяются
условиями эксплуатации автомобилей и включают
в себя дорожные , транспортные, природно-климатические факторы и квалификацию обслуживающего
персонала .
Под воздействием вышеперечисленных факторов
в зависимости от наработки возникают отказы, которые
снижают надежность АТ и в конечном итоге приводят
к выходу из строя автомобильной техники.
На рис. 1 приведена зависимость интенсивности λ отказов от наработки х.
Зависимость λ(х) имеет три участка :
- участок I - приработка ; интенсивность отказов
повышенная из-за ранних или приработочных
отказов, обусловленных дефектами изготовления ;
- участок II - нормальная эксплуатация; отличается
минимальной величиной λ(х). Часто интенсивность
отказов на этом участке может принимать
почти постоянный характер;
- участок III - выход в предельное состояние ; отказы начинаются в результате интенсивного износа, усталостных разрушений, старения и других причин, обусловленных длительностью эксплуатации.

Рис. 2. Изменение безотказности работы АТ после различных
сроков хранения
Следует отдельно выделить климатические факторы.
Эксплуатацию и хранение АТ осуществляют
вне устойчивых атмосферных условиях с перепада ми
температуры, изменениями влажности воздуха
(в том числе выпадением осадков) и концентрации
пыли . В городских и пригородных условиях осуществляют
воздействия хлоридно-кальциевых агрессивных
сред , создаваемых муниципальными
службами при организации химических способов борьбы с гололедом . Установлено, что коррозионное
поражение автомобиля при хранении, особенно
на открытых площадках, протекает более интенсивно,
чем в процессе его эксплуатации, и приводит к
значительному увеличению потока отказов.
На рис. 2 показана зависимость безотказности
работы АТ от сроков хранения.
Для поддержания надежности АТ при ее эксплуатации и хранении необходимо
выполнять различные мероприятия организационного и технического порядка с целью
максимально снизить количество отказов и сроки их устранения.
При выполнении технического обслуживания и
ремонта автомобиля ни одна операция не обходится
без работы с резьбовым соединением.
Под воздействием атмосферных факторов и механических
нагрузок (натяг, вибрация) возникают
активные процессы окисления и коррозии , что
приводит к термическому и коррозионному "схватыванию"
в резьбовых соединениях. Демонтаж таких
соединений весьма затруднен и сопровождается
, зачастую, разрушением деталей. Изменение
трудоемкости устранения отказов АТ в зависимости
от срока хранения представлено на рис. 3.

Рис. 3. Трудоемкость устранения отказов АТ в зависимости от
срока хранения
Интенсивное развитие коррозионного процесса
в резьбовых соединениях АТ вызвано следующими
особенностями соединения:
- контакт разнородных материалов (если даже
элементы системы изготовлены из одного сплава,
то гальваническое покрытие может быть разным).
Чем больше различие в величине электродных потенциалов
контактируемых металлов, тем выше
коррозионный ток;
- шероховатость поверхностей : в процессе
монтажа и демонтажа на резьбовых поверхностях
возникают задиры. С понижением шероховатостей
скорость протекания коррозии уменьшается. При
появлении участков с разной шероховатостью возникают
короткозамкнутые гальванические пары;
- неравномерность распределения температуры
на крепежных элементах всех систем двигателя,
особенно в районе коллектора. Разница температур
приводит к образованию термо-гальванических
пар, увеличивающих скорость процесса коррозии;
- механические напряжения (возникают при
монтаже и в процессе эксплуатации). При наличии в
материале остаточных внутренних напряжений или
приложенных механических нагрузок могут образовываться
гальванические пары на поверхностях деталей.
При этом на участках с наибольшими напряжениями
возникают коррозионные микротрещины;
- наличие зазоров и щелей . Возможно попадание
влаги в резьбовые соединения: прямое или в
результате конденсации из воздуха при монтаже и
де монтаже. Это приводит к сильной местной коррозии
вследствие неравномерной аэрации (доступа
кислорода) к участкам поверхности, что также
приводит к возникновению гальванических пар.
Применяемые в настоящее время средства защиты
крепежных деталей в АТ не учитывают термического и
коррозионного "схватывания", поэтому исследования
в этой области являются актуальными. Направление
исследований может быть связано с использованием
резьбовой смазки с широким диапазоном рабочих температур:
50 ... 800°С. Предполагается, что это значительно
снизит трудозатраты при ремонте АТ.
Журнал "СБОРКА В МАШИНОСТРОЕНИИ, ПРИБОРОСТРОЕНИИ."
Статья "Особенности эксплуатации и ремонта автомобильной техники, обусловленные коррозионными процессами в резьбовых соединениях"