В настоящее время актуальным является решение научных и практических задач совершенствования методов и средств обеспечения работоспособности автомобилей и, особенно, их двигателей. Одними из сопряжений автомобильного двигателя, лимитирующих его ресурс в большей степени и являющихся источниками значительных затрат для устранения отказов, являются подшипники коленчатых валов (ПКВ) и цилиндропоршневая группа (ЦПГ). Так, по данным исследований Саратовского государственного технического университета на долю ПКВ и ЦПГ приходится 31 % отказов всех элементов силовых агрегатов КАМАЗ при средней наработке на отказ 36600 км, для устранения которых требуется 71 % затрат на запасные части и 57 % трудовых затрат. Таким образом, актуальным является повышение долговечности именно данных сопряжений двигателя.
Основные причины отказов ПКВ и ЦПГ являются следствием процессов изнашивания трущихся поверхностей из-за нарушения смазочного процесса и тепловой напряженности деталей при работе двигателя.
Результаты ранее проведенных исследований позволяют сделать предположение, что одним из резервов повышения долговечности автомобильных двигателей является обеспечение преимущественной их эксплуатации на нагрузочно-скоростных режимах, при которых интенсивность разрушающих процессов деталей минимальна. Реализация такого подхода к повышению долговечности двигателей возможна на основе развития методов оценки износостойкости в ПКВ и теплостойкости ЦПГ. Исходя из вышеизложенного, представляет интерес исследование закономерностей износостойкости ПКВ и теплостойкости ЦПГ автомобильных двигателей в зависимости от параметров режимов работы при движении автотранспортного средства, а также установление параметров режимов работы, обеспечивающих максимальную долговечность ПКВ и ЦПГ.
Исследования проводились на примере автобусов НЕФАЗ-5299-08 с дизельным двигателем КАМАЗ 740.11-240. Автобусы данной марки выпускаются с 2000 г., и по данным аналитического агентства АВТОСТАТ (www. Autostat.ru) на начало 2013 г. в РФ эксплуатировалось 1,8 % от общего количества автобусов (около 6700 ед.). Двигатели марки КАМАЗ широко распространены на многих грузовых автомобилях.