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."