1

Predmet

EKSPLOATACIJA MOTORNIH

VOZILA I MOTORA Predavač

Mr Miodrag Grubiša

Kragujevac 2012 god.

2

Sadržaj 1. UVOD ..............................................................................................................................................4

2. OSNOVNE DIMENZIJE VOZILA .................................................................................................6

2.1. Masa vozila ...............................................................................................................................8

3. KLASIFIKACIJA, KATEGORIZACIJA I IDENTIFIKACIJA VOZILA .....................................9

3.1 Definicije drumskih vozila po ZOBS-u................................................................................... 12

3.2 Identifikacija vozila ................................................................................................................. 13

4. ZAHTEVI KOJI SE POSTAVLJAJU PRED VOZILIMA........................................................... 14

4.1 Zahtevi koji se postavljaju pred delovima motornih vozila .................................................... 15

4.2 Zahtevi za zadovoljenje propisa koji se postavljaju pred vozilima ......................................... 17

4.3 Propisi i zakonska regulativa u oblasti vozila ......................................................................... 18

5. ŽIVOTNI CIKLUS VOZILA, TROŠKOVI ŽIVOTNOG CIKLUSA I STANJE VOZILA ........ 20

5.1 Životni ciklus vozila i troškovi životnog ciklusa .................................................................... 20

5.2 Stanje vozila i vremenska slika stanja .................................................................................... 22

6. UZROCI POJAVE NEISPRAVNOSTI I UTVRĐIVANJE STANJA MOTORNIH VOZILA ... 25

6.1 Uzroci pojave neispravnosti motornih vozila i motora ........................................................... 25

6.2 Utvrđivanje tehničkog stanja ( dijagnostika ) motornih vozila i motora ................................. 30

6.3 ON-BOARD Dijagnostika motornih vozila i motora .............................................................. 37

7. EKSPLOATACIONO – TEHNIČKE KARAKTERISTIKE VOZILA ........................................ 39

7.1 Ekonomičnost vozija ............................................................................................................... 39

7.2 Dinamičnost vozila .................................................................................................................. 44

7.3 Pouzdanost vozila .................................................................................................................... 47

7.4 Vek trajanja vozila .................................................................................................................. 48

7.5 Mogućnost smeštaja tereta i/ili putnika u vozilu (kapacitet vozila) ........................................ 53

7.6 Udobnost korišćenja vozila ..................................................................................................... 54

7.7 Bezbednost koričćenja vozila .................................................................................................. 55

7.8 Prohodnost vozila .................................................................................................................... 57

7.9 Pogodnost konstrukcije vozila za održavanje ......................................................................... 67

7.10 Izbor vozila na osnovu eksploataciono – tehničkih karakteristika ........................................ 68

8. ANALIZA VITALNIH DELOVA MOTORNIH VOZILA SA ASPEKTA NJIHOVOG KORIČĆENJA I ODRŽAVANJA .................................................................................................... 70

8.1 Korišćenje i održavanje motora SUS primenjenih na vozilima .............................................. 71

8.2 Korišćenje i održavanje elektro instalacije vozila ................................................................... 92

8.3 Korišćenje i održavanje sistema za prenos snage .................................................................. 101

3

8.4 Korišćenje i održavanje hodnog sistema vozila .................................................................... 106

8.5 Koričćenje i održavanje sistema za kočenje .......................................................................... 111

8.6 Korišćenje i održavanje sistema za upravljanje..................................................................... 119

9. ODRŽAVANJE VOZILA .................................................................................................................. 122

9.1 Sistem održavanja vozila ....................................................................................................... 123

10. TEHNOLOGIJE ODRŽAVANJA VOZILA ........................................................................................ 128

10.1 Tehnologije preventivnih održavanja vozila ........................................................................ 130

11. PODMAZIVANJE VOZILA ............................................................................................................ 138

11.1 Trenje .................................................................................................................................. 139

11.2 Hidrostatičko i hidrodinamičko podmazivanje .................................................................... 141

11.3 Podmazivanje sklopa klipni prstenovi – cilindar ................................................................. 143

11.4 Podmazivanje sklopa bregastog mehanizma i spregnutih parova zupčanika ..................... 144

12. KORIŠĆENJE I ODRŽAVANJE VOZILA U POSEBNIM USLOVIMA ................................................. 145

12.1 Korišćenje vozila pri sniženim temperaturama ................................................................... 145

12.2 Korišćenje vozila pri povišenim temperaturama ................................................................ 153

12.3 Korišćenje vozila u uslovima većih nadmorskih visina ........................................................ 155

13. LITERATURA ............................................................................................................................... 157

4

1. UVOD

Vozila, kao transportna sredstva, višestruko utiču na razvoj industrije i ekonomije jedne države. Velikoseriska proizvodnja vozila ekonomski je isplativa i zadovoljava njihovu veliku potražnju zbog sve veće potrebe savremenog čoveka za mobilnošću. Međutim, vozila imaju i negativan uticaj na okolinu (potrošnja energenata, emisija, buka, otpad). Danas je vozilo i važan socijalni ,odnosno statusni simbol. U zadnjih 50 godina broj vozila je skoro 5 puta brže rastao od broja ljudi. Danas je broj vozila uporediv sa brojem stanovnika. Npr. 2006 god. je 6,3 milijardi ljudi posedovalo 0,8 milijardi vozila, slika 1.1. Slično je i sa intenzitetom korišćenja vozila meren dnevnom kilometražom po stanovniku koji se u periodu 1950 – 2000. povećao 10 puta.

Drumski transport je najzastupljeniji vid transporta kako u putničkom, tako I u teretnom saobraćaju. Prema podacima iz 2004. godine na drumski transport (putnička vozila, vozila na dva točka i autobuse) otpada oko 84% od ukupnog putničkog saobraćaja (mereno u putnik‐kilometar), dok kod teretnog saobraćaja drumski transport učestvuje sa 44% od ukupnog teretnog saobraćaja (mereno u tonakilometara), slika 1.2

Slika 1.1 Broj ljudi i vozila na našoj planeti

Slika 1.2 Udeo pojedinih vidova transporta kod putničkog i teretnog saobraćaja

Posle godine ekspanzije u 2007. procena tražnje ukazuje na stagnaciju prodaje u 2008. pa i dalje zbog visoke cene nafte i krizom na globalnom tržištu kredita. Zbog toga proizvođači vozila smanjuju proizvodnju većih luksuznih automobila na račun manjih koja imaju i manju potrošnju goriva.

5

Današnji nivo razvoja društva nije omogućio razvoj vozila koje bi moglo zadovoljiti funkciju cilja u svim uslovima njegove eksploatacije. Zato i postoje različiti tipovi vozila, različite namene i za određene uslove eksploatacije. Danas se pred vozilima postavljaju jako strogi zahtevi. Ti zahtevi se prvenstveno odnose na aktivnu i pasivnu bezbednost, buku, izduvnu emisiju, kao i ispravnost svih konponenata koje odgovarajući tip vozila mora da ima. Vozilo takođe mora da zadovolji zahteve po pitanju ekonomičnosti , pouzdanosti, bezbednosti, veka trajanja, pogodnosti za održavanje, prohodnosti i td. Da bi se postigao odgovarajući nivo obezbeđenja predhodno navedenih zahteva uvode se odgovarajući propisi. Predhodno navedene činjenice upućuju na zahtev da s obzirom na brojnost i raznovrsnost vozila, pred kojima se postavljaju brojni i sve strožiji zahtevi, rešavanje problematike njihove eksploatacije zahteva posedovanje mnogo teoriskih i praktičnih znanja. Pravovremenim uočavanjem i otklanjanjem neispravnosti se povećava bezbednost korišćenja vozila u saobraćaju, smanjuje se mogućnost pojave novih neispravnosti i povećava se vek trajanja vozila. Zbog toga se treba pridržavati propisanih radnji , koje se odnose na korišćenje i održavanje vozila. Takođe, treba koristiti pogonske materijale propisane od strane proizvođača i pri korišćenju i održavanju vozila treba se strogo pridržavati preporuka proizvođača. Pravilno rukovanje i upravljanje vozilom dovodi do povećanja veka trajanja vozila, smanjenja tročkova održavanja, povećanja ekonomičnosti vozila (prvenstveno kroz smanjenje potrošnje goriva i povećanja srednje brzine kretanja).

6

2. OSNOVNE DIMENZIJE VOZILA

a) Najveća dužina vozila (L) je rastojanje između najisturenijeg prednjeg i zadnjeg dela vozila. Prema propisima bezbednosti saobraćaja najveća dozvoljena dužina vozila iznosi:

- putnički automobil - 6m - autobus, teretno vozilo, specijalno i radno vozilo - 12m - autobus, specijalno putničko vozilo, specijalno teretno vozilo zglobnog konstruktivnog sastava -17m - autobus za gradski i prigradski saobraćaj, trolejbus za gradski saobraćaj zglobnog konstruktivnog sastava - 18m - priključno vozilo sa rudom: 1.sa jednom osovinom - 6m 2.sa dve osovine - 10m 3.sa tri i više osovina - 12m - skupovi vozila: 1.tegljač sa poluprikolicom – 16,5m 2.vučno vozilo sa jednom ili dve prikolice - 18m 3.autobus sa prikolicom za gradski i prigradski saobraćaj - 20m 4.putnički automobil sa prikolicom - 15m 5.zaprežno vozilo uključujući i zapregu - 10m

b) Rastojanje između ose zadnjih točkova i najisturenije zadnje tačke na vozilu (uključujući i registarsku tablicu, vučnu kuku ili svaki drugi deo čvrsto vezan za vozilo) naziva se zadnji prepust.

Rastojanje između ose prednjih točkova i najisurenije prednje tačke na vozilu (uključujući registrasku tablicu, vitlo ili svaki drugi deo čvrsto vezan za vozilo) naziva se prednji prepust.

Prepust (P) na motornim vozilima i priključnim vozilima može iznositi 50% razmaka između osovina (Ro). Kod dvoosovinskih motornih vozila sa kabinom iznad motora i kod autobusa, prepust može iznositi najviše 60% razmaka osovina. Kod autobusa sa motorom iza zadnje osovine ili sa motorom između osovina, prepust može biti najviše 63% razmaka osovina.

Razmak osovina (Ro) predsatvlja rastojanje između prednje i zadnje osovine. Ako je jedna osovina izvedena kao jednostruka, dvostruka ili trostruka, pod razmakom između osovina smatra se rastojanje između simetrale dvostruke tj. trostruke osovine i krajnje osovine (prednje ili zadnje).

c) Najveća širina vozila (B) je rastojanje između najisturenijih bočnih delova vozila bez tereta. Najveća dozvoljena širina vozila je 2,5m.

d) Najveća visina vozila (H) je rastojanje između horizontalne podloge i najvišeg dela vozila u neopterećenom stanju. Najveća dozvoljena visina iznosi 4,0m.

7

Slika 2.1 Osnovne dimenzije vozila

Slika 2.2 Dimenzije automobila i spoljni izgled

8

2.1. Masa vozila

a) Najveća dozvoljena masa vozila je zbir sopstvene mase i dozvoljene nosivosti vozila. Najveća dozvoljena masa vozila na motorni pogon ili skupa vozila iznosi 40 (t), s tim što osovinsko opterećenje tog vozila, odnosno skupa vozila, u stanju mirovanja na horizontalnoj podlozi ne sme da prelazi:

• opterećenje jednostruke osovine - 10 (t), • opterećenje jednostruke ili više osovina sa rastojanjem manjim od 1 (m) - 10 (t), • opterećenje dvostruke osovine sa međusobnim rastojanjem od 1 - 2 (m) - 16 (t), pri

čemu ni jedna osovina ne sme biti opterećena preko 10 (t) i • opterećenje trostruke osovine sa međusobnim rastojanjem susednih osovina od 1 - 2

(m) - 24 (t), pri čemu ni jedna osovina ne sme biti opterećena preko 10 (t), a ni dve susedne osovine preko 16 (t).

b) Nosivost vozila je dozvoljena masa do koje vozilo sme da se optereti prema deklaraciji proizvođača vozila.

c) Masa vozila (sopstvena masa) je masa praznog vozila sa vozačem, punim rezervoarom, priborom i opremom predviđenom za vozilo.

9

3. KLASIFIKACIJA, KATEGORIZACIJA I IDENTIFIKACIJA VOZILA

Klasifikacija vozila može da se vrši na više načina, u zavisnosti od parametra koji se uzima kao osnov za klasifikaciju (namena, način ostvarivanja kretanja, vrste pogona, vrste primenjenog goriva, način gaženja puta, itd).

Klasifikacija na osnovu namene na:

- putna i

- bezputna.

Na osnovu uže namene vozila se dele na:

- transportna,

- vučna i specijalna, podrazumevajući pri tom i njihove kombinacije.

Na osnovu načina ostvarivanja kretanja vozila se dele na:

- vozila točkaši i

- vozila sa gusenicama.

Na osnovu načina ostvarivanja pogona vozila se dele na:

- vozila na mišićni pogon,

- vozila na motorni pogon,

- priključna vozila,

- skupovi ili spregovi vozila (vučni vozovi) i

- zaprežna vozila.

Na osnovu eksploatacionih – tehničkih karakteristika i nameni u privrednom i saobraćajnom sistemu vozila se grupišu u sledeće vrste:

- drumska vozila,

- šinska vozila,

- terenska vozila,

- vozila unutrašnjeg transporta,

- traktori i

-samohodne radne mašine.

10

Jedna od najpotpunijih opštih podela data je u standardu DIN 70010.Ova problematika obuhvaćena je našim standardom SRPS M.NO.OO1. Na slici 3.1 dat je šematski prikaz klasifikacije drumskih vozila prema SRPS-u.

Slika 3.1 Klasifikacija drumskih vozila prema JUS-u

Radi omogućavanja tipizacije, unifikacije, pojednostavljenja i ekonomičnog korišćenja, ekonomičnosti u proizvodnji, standardizacije i olakšanog donošenja zakonskih propisa neophodno je izvršiti kategorizaciju vozila (grupisanje u određeni broj grupa jedne vrste vozila).

Kao parametar za kategorizaciju vozila najčešće se koriste: radna zapremina motora, snaga motora, ukupna masa vozila, korisna nosivost, broj putnika, snaga na poteznici i vučna sila.

U okviru EEC (Evropska ekonomska komisija ujedinjenih nacija), za potrebe homologacije opreme i delova motornih i priključnih vozila, izvršena je posebna klasifikacija i kategorizacija drumskih vozila, prema kojoj postoje sledeće kategorije drumskih vozila:

- Kategorija L: Motorna vozila sa manje od četiri točka (dva ili tri).

- Kategorija L1: Vozila sa dva točka,čija radna zapremina cilindara motora nije veća od 50 cm3, a maksimalna konstrukcijska brzina nije veća od 50 km/h.

11

- Kategorija L2: Vozila sa tri točka,čija radna zapremina cilindara motora nije veća od 50 cm3, a maksimalna kostrukcijska brzina je veća od 50 km/h.

- Kategorija L3: Vozila sa tri točka, čija je radna zapremina cilindara motora veća od 50 cm3, a konstrukcijska brzina je veća od 50 km/h.

- Kategorija L4: Vozila sa tri točka,asimetrično postavljena u odnosu na srednju podužnu osu (motocikli sa bočnom prikolicom), čija je radna zapremina cilindara motora veća od 50 cm3, a konsrtukcijska brzina je veća od 50 km/h.

- Kategorija L5: Vozila sa tri točka, simetrično postavljena u odnosu na srednju podužnu osu, čija najveća masa nije veća od 1000 kg i čija je radna zapremina cilindara motora veća od 50 cm3, a konstrukcijska brzina je veća od 50 km/h.

- Kategorija M: Motorna vozila sa najmanje četiri točka ili sa tri točka i najvećom masom ne manjom od 1000 kg. koja služe za prevoz putnika.

- Kategorija M1a: Vozila koja imaju tri ili pet vrata i bočne prozore iza vozača, a maksimalna masa, pri opterećenju, ne prelazi 3500 kg, konstruisana i izrađena prvenstveno za prevoz putnika sa najviše devet sedišta, a koja, mogu biti adaptirana ili delimično adaptirana za prevoz tereta, obaranjem ili uklanjanjem bilo kojeg sedišta iza sedišta vozača.

- Kategorija M1b: Vozila koja su konstruisana i izrađena prvenstveno za prevoz tereta, ali koja mogu, adaptiranjem pomoću nepokretnih ili obarajućeg (obarajućih) sedišta (iza sedišta vozača) da se primene za prevoz više od tri putnika, a najviše devet, kao i vozila projektovana i opremljena tako da predstavljaju pokretni prostor za stanovanje, a čija maksimalna masa, u oba slučaja i kada su vozila opterećena, nije veća od 3500 kg.

- Kategorija M2: Vozila za prevoz putnika koja, osim sedišta vozača,imaju više od devet sedišta i čija maksimalna masa nije veća od 5000 kg.

- Kategorija M3: Vozila za prevoz putnika koja, osim sedišta vozača, imaju više od devet sedišta i šija je maksimalna masa iznad 5000 kg.

- Kategorija N: Motorna vozila sa najmanje četiri točka ili vozila sa tri točka čija je maksimalna masa iznad 1000 kg, a koja se koriste za prevoz tereta.

- Kategorija N1: Vozila za prevoz tereta čija najveća masa nije veća od 3500 kg.

- Kategorija N2: Vozila za prevoz tereta čija je masa iznad 3500 kg. ali ne iznad 12000 kg.

- Kategorija N3: Vozila za prevoz tereta, sa najvećom masom iznad 12000 kg.

- Kategorija O: Prikolice – ukljućujući i poluprikolice.

- Kategorija O1: Prikolice, izuzimajući polu prikolice sa jednom osovinom, čija najveća masa nije veća od 750 kg.

- Kategorija O2: Prikolice čija najveća masa nije veća od 3500 kg,niti manja od 750 kg.

- Kategorija O3: Prikolice čija je najveća masa veća od 3500 kg, ali ne iznad 10000 kg.

- Kategorija O4: Prikolice čija je najveća masa iznad 10000 kg.

12

- Kategorija T: Poljoprivredni i šumski traktori, motorna vozila sa točkovima ili gusenicama, sa najmanje dve osovine, koja vuku, guraju ili nose izmenljiva oruđa ili prikolice.

- Kategorija G: Terenska vozila.

3.1 Definicije drumskih vozila po ZOBS-u

Prema Zakonu o osnovama bezbednosti saobraćaja na putevima drumska vozila su definisana na sledeći način:

Vozilo je svako prevozno sredstvo namenjeno za kretanje po putu, osim pokretnih stolica bez motora za nemoćna lica i dečjih prevoznih sredstava.

Vozilo na motorni pogon je svako vozilo koje se pokreće snagom sopstvenog motora,osim vozila koja se kreću po šinama.

Motorno vozilo je takvo vozilo na motorni pogon koje je prvenstveno namenjeno za prevoz lica i stvari na putevima ili koje služi za vuču priključnih vozila namenjenih za prevoz lica i stvari, osim vozila namenjenih za prevoz lica i stvari koja se kreću po šinama, bicikla sa motorom, traktora i drugih vozila na motorni pogon koja nisu prvenstveno namenjena za prevoz lica i stvari.

Motocikl je motorno vozilo sa dva točka, sa bočnom prikolicom ili bez nje, kao i motorno vozilo na tri točka ako njegova masa nije veća od 400 kg.

Putnički automobil je motorno vozilo namenjeno za prevoz lica koje, pored sedišta za vozača ima najviše osam sedišta.

Autobus je motorno vozilo namenjeno za prevoz lica koje, pored sedišta za vozača ima više od osam sedišta.

Trolejbus je motorno vozilo za prevoz lica, koje pored sedišta za vozača, ima više od osam sedišta i koje je, radi napajanja motora električnom energijom, vezano za električni provodnik.

Teretno vozilo je svako motorno vozilo koje je namenjeno za prevoz stvari.

Kombinovano vozilo je motorno vozilo namenjeno za istovremeni prevoz lica i stvari.

Bicikl sa motorom je vozilo na motorni pogon sa dva ili tri točka, čija radna zapremina motora nije veća od 50 cm3 i koje na ravnom putu ne može da razvije brzinu veću od 50 km/h.

Traktor je vozilo na motorni pogon konstruisano da vuče, potiskuje ili nosi izmenjiva oruđa odnosno da služi za pogon takvih oruđa ili za vuču priključnih vozila.

Motokultivator je vozilo na motorni pogon koje ima samo jednu osovinu i najviše 16 KS, konstruisano da vuče, potiskuje ili nosi izmenjiva oruđa za razne privredne radove, odnosno da služi za pogon takvih oruđa ili za vuču priključnih vozila.

Radna mašina je svako vozilo na motorni pogon, osim motornih vozila, traktora, motokultivatora i bicikla sa motorom, koje je prvenstveno namenjeno za vršenje određenih radova sopstvenim uređajima i opremom i koje po konstrukcionim osobinama ne može da razvije brzinu kretanja veću od 30 km/h, (kombajn, grejder, valjak, rovokopač i dr.).

13

Bicikl je vozilo koje ima najmanje dva točka i koje se pokreće isključivo snagom vozača.

Priključno vozilo je vozilo namenjeno da bude vučeno od vozila na motorni pogon, bilo da je konstruisano kao prikolica ili kao poluprikolica.

Poluprikolica je priključno vozilo bez prednje osovine, konstruisano tako da se svojim prednjim delom oslanja na vučno vozilo.

Laka prikolica je priključno vozilo čija najveća dozvoljena masa ne prelazi 750 kg.

Zaprežno vozilo je vozilo koje vuče upregnuta životinja.

Skup vozila čine vozila na motorni pogon i priključna vozila koja u saobraćaju na putevima učestvuju kao celina.

3.2 Identifikacija vozila

Pod pojmom identifikacija vozila podrazumeva se utvrđivanje tehničkih i drugih podataka, prvenstveno na osnovu oznaka na njegovoj šasiji i motoru. Identifikacioni broj vozila je kombinacija znakova sa određenim redosledom koje na vozilu stavlja ptoizvođač u cilju njegove identifikacije. Ovaj broj se postavlja na sigurnom i lako uočljivom mestu na vozilu, ali tako da se ne može izbrisati, niti oštetiti.

Postoje standardi koji definišu ovu oblast i njinovu primenu. Neki od tih standarda, koji bliže definišu označavanje motora i šasije motornih vozila, kao mesto i način postavljanja oznake, su: SRPS standardi:

M.NO.O11, M.N2.210, M.N2. 211, M.N2.212, kao i ISO standardi: 3833, 3779, 4030, 3780.

Identifikacioni broj vozila čini sedamnaest oznaka, a sastoji se od tri dela, i to:

- identifikaciona šifra proizvođača (WMI), koju sačinjavaju tri znaka: geografska zona, zemlju proizvođača i proizvođač,

- opisni deo (VDS), koji se sastoji od šest znakova koji označavaju opšte karakteristike vozila (seriju proizvodnje, tip karoserije i tip modela). U ovom delu oznake proizvođači mogu prema želji dati i informacije o tipu menjača, tipu upravljača, broju osovina, bruto masi, tipu kočnica, itd,

- identifikacioni deo (VIS) sastoji se od osam znakova koji označavaju: godinu proizvodnje, fabriku koja je montirala vozilo i fabrički broj.

Detaljno poznavanje problematike identifikacije vozila posebno je od značaja za obavljanje sledećih poslova: carinjenju, tehničkom pregledu, registraciji vozila i kontroli saobraćaja.

Primer obeležavanja nekog vozila: - Alfa Romeo (Italija).

Šasija:* Z AR 164 A20 *00 000001*

Grupe oznake iz ovog broja imaju sledeća značenja: Z - zemlja proizvodnje (Italija), AR – Proizvođač: (Alfa Romeo, Milano), 164 – Konstrukciona familija-model (Alfa 164), A20 – Tip i izvedba (1500 ccm kod Alfa33, turbo dizel kodGiulitta, 2000 ccm kod Alfa90, 2500 ccm-turbo dizel kod Alfa6, 2000 ccm-twin spark kod Alfa164), 00 – Slobodna mesta, 000001 – Tekući fabrički broj šasije.

14

4. ZAHTEVI KOJI SE POSTAVLJAJU PRED VOZILIMA

Zahtevi koji su uslovljeni klasom i kategorijom vozila a koji se postavljaju pred vozilima najčešće se svrstavaju u tri grupe: opšti, eksploatacioni i zahtevi vezani za bezbednost. Od opštih zahteva najčešće se navode: - vučno dinamička svojstva, - unifikacija sklopova i delova, - zadovoljenje standarda i drugih zakonskih regulativa, - mogućnost modifikacije bez velikih ulaganja, - aerodinamičnost, estetičnost i funkcionalnost karoserije, - funkcionalnost, ekonomičnost i kompaknost gradnje i niski troškovi proizvodnje, - što veći odnos ukupne i sopstvene mase, - pouzdanost, otpornost na zamor,koroziju i habanje, - konfor sa aspekta buke, vibracija, ventilacije, upravljanja, grejanja, - dobra upravljivost i držanje puta, - mali specifični pritisak točkova na podlogu. Osnovni eksploatacioni zahtevi su: - što niži troškovi korišćenja, - što bolje iskorišćenje nosivosti, - što veće srednje brzine kretanja, - što manji troškovi održavanja, - minimalna potrošnja goriva i maziva, - minimalan broj mesta i vremena podmazivanja i podešavanja, - konstrukcija mehanizma i elemenata koja eliminiše mogućnost pojave neispravnosti pri rukovanju, - lak pristup svim mestima za opsluživanje, - lakoća i brzina utovara i istovara, - lako sklapanje i rastavljanje sklopova pri opravkama. Zahtevi vezani za bezbednost su: - funkcionalnost, efikasnost i pouzdanost sistema za kočenje i upravljanje, - visoka stabilnost kretanja u svim uslovima, - dobra upravljivost, - funkcionalnost sistema za osvetljavanje puta i za čišćenje vetrobranskog stakla, - preglednost i vidljivost sa vozačkog sedišta, - funkcionalnost signalnih uređaja, - udobnost i podešljivost vozačkog sedišta, - obezbeđenje zaštitne zone za svakog putnika, - primena sigurnosnih stakala, - konstrukcija školjke koja obezbeđuje zaštitu putnika u slučajevima havarije i lako napuštanje vozila. - konstruktivna rešenja koja zaštićuju putnički prostor u slučaju sudara ili prevrtanja, - što manji uticaj vozila na okolinu ali i njegovu što veću uočljivost u svim vremenskim uslovima.

15

Predhodno navedeni zahtevi često su suprotni jedan drugom. Iz tog razloga se pri projektovanju čine kompromisi u stepenu zadovoljenja pojedinih zahteva. Kvalitet vozila i klasu vozila određuje uspešnost optimizacije kompromisa ovih zahteva. Kvalitet vozila se ocenjuje najčešće preko: performansi, pouzdanosti, ekonomičnosti i bezbednosti. Uspešnost izvršavanja osnovnih funkcionalnih zadataka vozila iskazuje se preko performansi. Pouzdanost je svojstvo vozila, koje se sastoji u njegovoj sposobnosti da ispuni određene zadatke u datim uslovima korišćenja. Ekonomičnost obuhvata sve one komponente koje se odnose na ekonomsku opravdanost korišćenja vozila. Bezbednost obuhvata komponente sigurnosti pri korišćenju vozila sa stanovišta vozača i putnika ali i tereta koji se prevozi, kao i okoline. Zahtevi koji se postavljaju pred vozilo zavise prvenstveno od: klase, kategorije,vrste, namene, tipa vozila, uslova korišćenja, tehnologije izrade i kupovne moći. Korisnik vozila opredeljuje se za vozilo sa: - dobrim transportnim učinkom – kapacitetom, - većom dinamičnošću izraženom u kw/t, - ekološkom podobnošću (duka, izduvna emisija), - pogodnošću za rukovanje i održavanje, - visokom pouzdanošću, - povoljnom cenom.

4.1 Zahtevi koji se postavljaju pred delovima motornih vozila

Pred svakim delom vozila postavljaju se određeni zahtevi koje on mora da zadovolji da bi se mogao koristiti u vozilu. Navedimo primer pogonskog motora ,vođica ventila, pneumatika, stakala vozila i sistema za upravljanje. Pogonskom motoru, koji u najvećoj meri utiče na većinu zahteva korišćenja vozila, potrebno je posvetiti posebnu pažnju u toku čitavog njegovog životnog ciklusa (od razvoja do otpisa).Kada se postavi pitanje koja je maksimalna snaga motora potrebna za primenu na vozilima onda se mora imati na umu da današnja ograničenja ukupne mase od 40 t ne zahtevaju motore veće snage od 350 kw odnosno približno 9 kw/t. Primena ovako snažnih motora je ipak na manjem broju vozila. Primena motora većih snaga zahtevaju ugradnju u vozila više pogonskih osovina, sa ciljem maksimalnog iskorišćenja athezionih mogućnosti tla. Cilj proizvođača je napraviti vozilo sa što manjom masom, sa što većom nosivošću, odnosno sa većim kapacitetom. Na osnovu proračuna, za ovakva vozila, dolazi se do zaključka kakav motor treba da bude ugrađen. Pitanje pouzdanosti i veka trajanja motora je posebno interesantno.

16

Pogonski motor vozila treba da zadovolji sledeće zahteve: - visoka specifična snaga, - maksimalni moment na nižem broju obrtaja, - niži nominalni broj obrtaja, - velika elastičnost, - ekološka podobnost (zadovoljenje zahteva buke i zahteva gasne emisije), - kompaktnost gradnje, - što manja masa, - što lakši za održavanje, - što jeftiniji. Vođice ventila, s obzirom na teške uslove eksploatacije, moraju da ispunjavaju sledeće zahteve: - velika otpornost na habanje, - koeficijenat zapreminskog širenja sličan koeficientu materijala glave motora, - dobar koeficient provodljivosti toplote, - visoka klasa glatkoće površina i tačnost izrade. Pneumatici na vozilima moraju biti deklarisanih dimenzija od strane proizvođača, zavisno od najveće dozvoljene brzine kretanja vozila i najveće dozvoljene mase vozila na kome su pneumatici ugrađeni. Pneumatici na istoj osovini moraju biti jednaki po vrsti (letnji, zimski), konstrukciji (radijalni, dijagonalni), nosivosti i dimenzijama. Zahteve koje pneumatik vozila treba da zadovolji a koji prvenstveno zavise od konstrukcije i materijala pneumatika svrstavaju se najčešće u tri grupe: - zahtevi vezani za ekonomičnost (nabavna cena, otpornost na habanje, minimalni otpor pri kotrljanju, mogućnost regeneracije pneumatika, itd.), - zahtevi po pitanju bezbednosti (držanje puta i jačine pneumatika), - zahtevi udobnosti (miran hod bez zvučnih efekata i mekano naleganje). Stakla na vozilima moraju biti ugrađena i izvedena tako da je opasnost od povrede vozača,putnika i okruženja, u slučaju njihovog loma, svedena na najmanju meru. Takođe moraju biti otporna na atmosverske i toplotne uticaje, da su izrađene od dovoljno providne materije čija se providnost ne menja, da ne pokazuje deformaciju predmeta koji se kroz njega gledaju, da u slučaju prskanja zadrži providnost koja je vozaču potrbna da nastavi sigurnu vožnju do zaustavljanja vozila. Sistem za upravljanje vozila pored osnovnog zadatka mora da zadovolji i sledeće zahteve: - bezbednost korišćenja, - lako upravljanje vozilom, - pravilna kinematika zaokretanja točkova bez dopunskih otpora, - zadržavanje proporcionalnog odnosa između sila na točku upravljača i momenta zaokretanja točkova, - povratna informacija uslovljena bočnom reakcijom na točku, - sposobnost sopstvene stabilizacije vozila pri pravoliniskoj vožnji, - zadovoljavajuće karakteristike sistema za upravljanje pri brzinama parkiranja, - što niži nivo buke i vibracija, - mogućnost povratnog hoda točka upravljača u neutralan položaj bez učešća vozača. Ispunjenje predhodno navedenih zahteva omogućuje upravljačkom sistemu vozila obezbeđenje zadovoljavajuće pouzdanosti i lakoće sigurnog upravljanja vozilom u realnim uslovima eksploatacije.

17

4.2 Zahtevi za zadovoljenje propisa koji se postavljaju pred vozilima

Razvojem vozila, pred njim su postavljani sve strožiji zahtevi. Ti zahtevi se prvenstveno odnose na aktivnu i pasivnu bezbednost, buku, emisiju izduvnih gasova, kao i ispravnost svih komponenata koje odgovarajući tip vozila mora da ima. Vozilo takođe mora da zadovolji zahteve po pitanju ekonomičnosti, pouzdanosti, veka trajanja, pogodnosti održavanja, prohodnosti, itd. Za zadovoljenje zahteva koji se postavljaju pred vozilom neophodno je obezbediti odgovarajuća konstruktivna rešenja, primeniti odgovarajuće materijale i tehnologiju izrade. Da bi aktivna bezbednost bila na zahtevanom nivou neophodno je postići: - preciznost upravljanja, -zadovoljavajuće držanje pravca, - stabilnost vozila, - osetljivost kočnica, - dobre manevarske sposobnosti sa kratkim vremenom preticanja, - dobra svojstva pri akvaplaningu, - zadovoljavajuća vozna, radna i upotrebna svojstva radi smanjenja zamora prilikom vožnje. U okviru pasivne bezbednosti neophodno je zadovoljiti sledeće: - što je moguće manje ubrzanje putnika u svim pravcima prilikom sudara, - bezbednost od deformacija putničke kabine kod jakog udara, - sprečavanje ispadanje vrata pri sudaru, - mogućnost otvaranja vrata posle sudara, - sprečavanje komadanja staklenih površina u sitne deliće, - bezbedno postavljanje rezervoara za gorivo, - što je moguće niža sklonost opreme vozila ka paljenju. Niska emisija toksičnih materijala može se postići ako postoji: - odgovarajući prostor za sagorevanje, - dobra priprema smeše, - pogodan izduvni sistem, - primena katalizatora. Nizak nivo buke unutar vozila može se postići: - smanjenjem buke samog motora - optimalnim vešanjem motora - upotrebom odgovarajućih prigušivača, - smanjenjem rezonantnih površina, - izborom adekvatnih kontura i zaptivanja vrata i poklopca radi redukovanja aerodinamičkog šuma itd. Smanjenje spoljašnje buke postiže se uglavnom: -odgovarajućom konsrtukcijom izduvnog i usisnog sistema i njegovim adekvatnim smeštajem, -odgovarajućom izolacijom izvora buke.

18

4.3 Propisi i zakonska regulativa u oblasti vozila

Da bi se postigao odgovarajući nivo obezbeđenja predhodno navedenih zahteva uvode se odgovarajući propisi. Nastanak prvih propisa, koje vozilo treba da zadovolji, ne treba vezivati za pojavu prvog vozila. Za prva vozila nisu postojala nikakva ograničenja, već su ona imala samo osnovne sisteme, neophodne za kretanje, zaustavljanje i upravljanjem vozilom. Sa porastom broja proizvedenih vozila, saobraćaj na putevima je bio sve gušći a do nezgoda je dolazilo sve češće. Zbog toga su proizvođači bili prinuđeni da se ozbiljnije pozabave problematikom bezbednosti saobraćaja. Tako je došlo do donošenja prvih propisa koji su imali za cilj povećanje bezbednosti učesnika u saobraćaju. Prve propise definisali su proizvođači. Kako proizvođači vozila nerado postavljaju sami sebi ograničenja, jer to dovodi do poskupljenja proizvodnje, a samim tim i vozila, formirana su udruženja zemalja koja imaju zadatak da rade na donošenju odgovarajućih propisa. Prvi propisi tih udruženja odnosili su se na pogonski motor, sistem za upravljanje i sistem za kočenje. Danas se sve veća pažnja poklanja propisima koji se bave problematikom buke i izduvne emisije. Razlikuju se saobraćajni i homologacijski propisi. Vozila koja se već koriste moraju da zadovolje saobraćajne propise, dok novoproizvedena vozila moraju da zadovolje homologaciske propise.

4.3.1 Homologaciski propisi

Homologaciske propise izdaje odgovarajuće udruženje zemalja. Svaka zemlja članica ima obavezu da sprovede ove propise. Ostale zemlje ne mogu izvoziti svoja vozila u zemlje članice ovog udruženja ukoliko ona ne zadovoljavaju propise izdate od strane ovog udruženja. U Evropi postoje dva udruženja koja izdaju homologacione propise: - Prvom udruženju pripadaju sve žemlje Evrope, i ono je formirano na nivou Ujedinjenih nacija (ECE ), sa sedištem u Ženevi. - Drugom udruženju pripadaju zemlje Evropske unije (EEC), sa sedištem u Briselu. Nacionalni propisi se donose na nivou država, i ona ih definiše zavisno od svojih potreba i mogućnosti. SAD i Japan imaju svoje propise, koji su uglavnom strožiji od evropskih. Svi pravilnici, donešeni od strane ECE udruženja nose oznaku *E* a pored ove oznake dodaje se broj koji označava zemlju članicu ovog udruženja. Svaka zemlja, članica udruženja zadržava pravo da prihvati pravilnik ali da se njegovim sprovođenjem otpočne kroz izvesni period. Do sada je izdato veći broj ovakvih pravilnika (npr. ECE Pravilnik 51/o2 se odnosi na spoljašnju buku motornih vozila). Sve direktive, donešene od strane EEC udruženja nose oznaku *e*. Svaka direktiva ima svoj broj (npr.direktiva 1999/101 znači da je direktiva donešena 1999 god. a 101 je redni broj direktive za spoljašnju buku motornih vozila). Da bi neka laboratorija mogla da ispituje vozilo, u pogledu zadovoljenja homologaciskih propisa, mora da bude akreditovana od odgovarajuće državne ustanove. U Srbiji akreditaciju izdaje Republički zavod za standardizaciju. Svaka zemlja članica ECE institucije ima prijavljen tehnički i administrativni

19

servis. Tehnički servis vrši laboratoriska ispitivanja na osnovu kojih administrativni servis izdaje saopštenje o homologaciji (certifikat). Zahtev za homologaciju vozila podnosi se ovlašćenoj instituciji na odgovarajućem obrascu te institucije.U njemu se unose sledeći podaci: podaci o podnosiocu zahteva, broj pravilnika po kome se želi izvršiti homologacija, tip vozila (ili sistem koji se želi homologovati ), izjavu o preuzimanju obaveza koje proizilaze iz postupka sprovođenja međunarodnog sporazuma o usvajanju jednoobraznih uslova za homologaciju vozila, zahtev potpisan od strane ovlašćenog lica. Ovlašćena institucija prosleđuje zahtev ovlašćenoj laboratoriji. Laboratoriji se stavlja na raspolaganje reprezentativno vozilo i ona vrši proveru vozila prema dostavljenoj dokumentaciji. Na osnovu izvršenih ispitivanja ovlašćena laboratorija sačinjava izveštaj koji dostavlja ovlašćenoj instituciji. Ukoliko je izveštaj pozitivan izdaje se saopštenje o homologaciji (certifikat ili atest).

4.3.2 Saobraćajni propisi

Како sva vozila koja se koriste moraju da zadovolje tzv. Saobraćajne propise, postoje odgovarajuće zakonske odredbe koje strogo definišu uslove koje vozilo mora da zadovolji da bi moglo da se koristi u saobraćaju. Vozila u saobraćaju moraju da ispunjavaju propisane zahteve u pogledu dimenzija, ukupne mase, osovinskog opterećenja kao i da poseduju propisane uređaje i opremu. Motorna i priključna vozila registrovana u inostranstvu mogu da učestvuju u saobraćaju na teritoriji druge zemlje ako poseduju ispravne uređaje i opremu propisanu važećom međunarodnom konvencijom o saobraćaju na putevima. Radi proveravanja tehničke ispravnosti motornih i priključnih vozila vrše se tehnički pregledi tih vozila. Tehnički pregled se vrši najmanje jedanput godišnje. Cilj sprovođenja tehničkih pregleda je utvrditi da li motorno ili priključno vozilo ima propisane uređaje i da li su ti uređaji u ispravnom stanju, kao i da li ispunjava i ostale propisane uslove za učestvovanje u saobraćaju. Organizacije koje vrše tehnički pregled motornih i priključnih vozila moraju da budu osposobljene i opremljene tako da mogu uspešno da izvrše taj pregled. Postupak i način sprovođenja tehničkog pregleda, su precizno utvrđeni kao i način njihovog sprovođenja. Ukoliko je tehničkim pregledom ustanovljeno da se motorno ili priključno vozilo nalazi u ispravnom stanju ono se može registrovati. Motorna i priključna vozila, koja učestvuju u saobraćaju moraju da budu registrovana, Izuzetak su vozila koja privremeno imaju tzv. probne tablice.

20

5. ŽIVOTNI CIKLUS VOZILA, TROŠKOVI ŽIVOTNOG CIKLUSA I STANJE VOZILA

5.1 Životni ciklus vozila i troškovi životnog ciklusa

Životni ciklus vozila ima složenu strukturu. Njega sačinjavaju niz povezanih i vremenski usklađenih, grupa aktivnosti, na koje deluje veliki broj činilaca. Najčešće se životni ciklus vozila prikazuje kao skup međusobno povezanih i vremenski usklađenih četiri faza i to: razvoj, proizvodnja, korišćenje i otpis.

Slika 5.1 Faze životnog ciklusa vozila

Kao što se vidi vreme korišćenja vozila je samo deo životnog ciklusa i da je manje od vremena njegovog trajanja. Iako je vreme održavanja kratko u odnosu na ukupno vreme trajanja vozila, ono predstavlja vrlo značajnu konponentu o čemu govori i udeo troškova održavanja u ukupnim troškovima životnog ciklusa. Kako životni ciklus vozila objedinjuje niz aktivnosti (razvoj, proizvodnja, korišćenje i otpis), to svaka od njih iziskuje određene troškove. Pri razvoju vozila mora se voditi računa i o reciklaži vozila. Važnost ponovnog dobijanja materijala od otpisanih vozila može se uočiti analizom učešća sekundarnih sirovina u industrijski razvijenim zemljama. Troškovi životnog ciklusa vozila, najjednostavnije se mogu izraziti kao zbir sdećih troškova : - troškovi nabavke ( ovde su prisutni i troškovi transporta, osiguranja,…) - troškovi korišćenja ( radna snaga, pogonski materijal ), - troškovi održavanja ( radna snaga, rezervni delovi, oprema, uređaji i objekti za održavanje,…) i - troškovi administracije ( upravljanje, informatika,…). Troškovi životnog ciklusa mogu se modelirati na različite načine, pri čemu posebnu pažnju zaslužuje: - identifikovanje svih vrsta troškova i mesta njegovog nastanka i - uporedno procenjivanje pojedinih troškova za različite varijante analiziranih vozila. Pored investicionih ulaganja za nabavku vozila i troškova koji nastaju zbog njegovog korišćenja ( pogonske materije, rukovaoci,…) predložena metoda zahteva i obuhvaćanje troškova koji nastaju kao rezultat nemogućnosti vozila da izvršava svoju funkciju ( to su takozvani troškovi neraspoloživosti ). Ukupni troškovi životnog ciklusa (C žc ) rasčlanjeni su na prvom (najvišem) nivou na trigrupe i to: - troškovi nabavke ( Cn ), - troškove logističke podrške ( Clp ) i - troškove ostvarene neraspoloživosti ( Con ). C žc = C n + C lp + C on

21

Svaka od ovih grupa troškova rasčlanjuje se na sledećem nivou. Troškovi nabavke ( Cn ) se rasčlanjuju na sledeće konponente: - prodajna cena ( Cpc ), - troškovi provizije, dopreme i puštanja u rad ( Cp ) i -troškove upravljanja i vođenja projektom, na osnovu koga su vozila nabavljena ( C vp ), C n = C pc + C p + C vp Troškovi logističke podrške ( Clp ) svrstavaju se u dve grupe i to: - invensticioni troškovi ( C i ) i - tekući (operativni) troškovi ( Ct ) C lp = C i + C t Investicioni troškovi mogu se dalje rasčlaniti na dve grupe i to: - invensticioni troškovi koji se odnose na infrastrukturu procesa korišćenja ( C k ) (zgrade, garaže, putevi, komunikacije,…), - investicione troškove koji se odnose na objekte i opremu za održavanje ( C o ). C i = C k + C o Tekući troškovi ( C t ) rasčlanjuju se u šest grupa i to: - troškovi korišćenja ( C tk ), - troškovi preventivnog održavanja ( C po ), - troškove korektivnih održavanja ( C ko ), - troškovi održavanja u radionicama višeg nivoa ( C ovn ), - troškovi održavanja u specijalizovanim radionicama ili fabrikama ( C os ) i - troškovi režije, osiguranja i drugih dodatnih davanja ( C ro ). C t = C tk + C po +C ko + C ovn + C os + C ro U sledećim koracima ( na trećem i četvrtom nivou ) svaki od ovih troškova se dalje rasčlanjuje i analizira. Primera radi rasčlaniće se samo troškovi korektivnog održavanja ( C ko ) na trećem nivou. Troškovi korektivnog održavanja ( C ko ) izražavaju se preko: - troškova utrošenog rada ( C kor ), - troškova utrošenog materijala i rezervnih delova ( C kom ), - troškova osposobljavanja ljudstva za sprovođenje postupaka korektivnog održavanja ( C koo ) i - troškova vezanih za komunikacije, dokumentaciju itd. ( C kod ). C ko = C kor + C kom + C koo + C kod U poslednjem koraku ( četvrti nivo rasčlanjivanja troškova ) sve ove konponente troškova se dalje rasčlanjuju. Troškovi ostvarene neraspoloživosti ( C on ) čine: - troškovi nastali usled prestanka funkcionisanja vozila ( C pf ) i - troškovi nastali kao posledica smanjenog obima izvršenog rada ( C so ). C on = C pf + C so Troškovi nastali usled prestank funkcionisanja vozila ( C pf ) sačinjavaju: -troškovi prekovremenog rada sa ciljem nadoknađivanja prekida rada u redovnom radnom vremenu ( C pr) -troškovi izazvani drugim davanjima (penali, naknade itd.) ( C dd ) i -troškovi direktnih šteta izazvani otkazom vozila ( C nd ). C pf = C pr + C dd + C nd Troškovi nastali kao posledica smanjenog obima izvršenog rada ( C so ) grupišu se u dve grupe: - troškove izazvane smanjenjem prihoda, tj. obima posla u prethodnom periodu ( C o ), - troškovi koji će se javiti u narednom periodu zbog smanjenja ugleda i položaja na tržištu ( C su ). Cso = C o + C su

22

Kako je broj konponenata troškova, u ukupnim troškovima životnog ciklusa, vrlo veliki razvijeno je više modela i programskih paketa za njihovo izračunavanje.

5.2 Stanje vozila i vremenska slika stanja

Pošto se jedno vozilo proizvede i pusti u rad, odnosno uključi u eksploataciju, ono nadalje, u bilo kom trenutku vremena, može biti u jednom od dva moguća stanja: u stanju u radu ili u stanju u otkazu. Ako je u stanju u radu to znači da je ispravno i da može da izvršava postavljeni zadatak na propisan način i u propisanom vremenu, a ako je u stanju u otkazu, zadatak i funkcija cilja se ne izvršavaju na propisan način. Pošto ovako definisana osnovna stanja vozila nedovoljno objašnjavaju suštinu procesa njegovog korišćenja, neophodno je da se uvedu bliža opredeljenja: - neplanirani zastoj predstavlja neradno stanje u vremenu rada, odnosno u vremenu kada se traži da sistem izvršava svoje zadatke, - funkcionalni zastoj predstavlja neradno stanje u vremenu nerada, odnosno u vremenu kada sistem ne treba da radi, - stanje radne nesposobnosti označava stanje sistema u kome on ne može da izvršava svoje zadatke iz bilo kojih razloga, - izazvani zastoj označava neradno stanje izazvano isključivo nekim spoljnim razlozima, ne vezanim za održavanje, - stanje u otkazu označava neradno stanje izazvano pojavom otkaza ili potrebom sprovođenja obimnijih postupaka preventivnog održavanja, - stanje u radu označava stanje radne sposobnosti, odnosno stanje u kome sistem može da izvršava svoje zadatke, ukoliko je logistički propisno obezbeđen i podržan, - aktivno stanje u suštini ima isti smisao kao i stanje u radu, odnosno koje predstavlja stanje u kome sistem izvršava svoje zadatke na propisan način, - kritično stanje predstavlja stanje u kome sistem može izazvati ozlede ljudi, značajne materijalne štete ili slične neželjene posledice. Grafički prikaz stanja vozila dat je na slici 5.2.

Slika 5.2 Stanje vozila

23

Izračunavanje procesa održavanja vozila najčešće se zasniva na analizi promena njegovog stanja tokom vremena. Vozilo, prema klasičnoj binarnoj logici, može se naći u jednom od dva stanja: stanje u radu ili stanje u otkazu, što je prikazano na slici 5.3.

Slika 5.3 Stanja u kojima vozilo može da se nađe

Ukoliko se vozilo nalazi u stanju u radu to znači da se vozilo nalazi u ispravnom stanju i da može da izvršava postavljeni zadatak. Ako se vozilo nalazi u stanju u otkazu onda se funkcija cilja ne izvršava na propisan način. Skladištenje vozila se vrši onda kada ne postoji potreba za njegovim korišćenjem. Ukupno kalendarsko vreme, koje se meri od početka upotrebe vozila, može se predstaviti kao zbir ukupnog vremena korišćenja i ukupnog vremena skladištenja, što je prikazano na slici 5.4.

Slika 5.4 Ukupno kalendarsko vreme praćenja rada vozila

Ukupno kalendarsko vreme ( T ) biće jednako: T = Tr + To + TS gde je: Tr – vreme u radu To - vreme u otkazu Ts – vreme u skladištu Тr = ∑ 𝑇𝑛

𝑖=1 ri

To =∑ 𝑇𝑛𝑖=1 oi

Ts =∑ 𝑇𝑛𝑖=1 si

24

Tri – pojedinačni segment vremena u radu, Toi – pojedinačni segment vremena u otkazu Tsi – pojedinačni segment vremena u skladištu Ovako definisanu strukturu ukupnog vremena, osnovni tok promene stanja jednog tehničkog sistema može dobro da se objasni pomoću već pomenute vremenske slike stanja . Primer jednog grafika prikazan je na slici 5.5.

Slika 5.5 Grafik vremenske slike stanja

Sistem je u ovom slučaju, odmah pošto je proizveden, pušten u rad i u periodu vremena ( o-1 ) ispravno je izvršavao svoje zadatke. U trenutku označenom sa ( 1 ) došlo je do pojave otkaza i sistem je promenio stanje iz stanja u radu prešao u stanje u otkazu. U periodu ( 1-2 ) sprovedeni su postupci održavanja i sistem je u trenutku ( 2 ) ponovo vraćen u stanje u radu. U trenutku ( 3 ) prestala je potreba za radom sistema, zato je sistem stavljen u skladište. Pri tome je predpostavljeno da je pre skladištenja sistem bio ispravan. Stanje sistema tokom vremenskog perioda ( 3-4 ), tj. tokom skladištenja, nije poznato bez posebnih provera ili ispitivanja, zato u grafiku u ovom periodu nema linije ni iznad ni ispod nulte linije. U trenutku ( 6 ), sistem se nije odazvao. To znači da je tokom skladištenja došlo do nekih otkaza, koji su onemogućili uključenje u rad. Zbog toga je sistem preveden u stanje u otkazu, koje je trajalo u periodu od ( 6-7 ) itd.

25

6. UZROCI POJAVE NEISPRAVNOSTI I UTVRĐIVANJE STANJA MOTORNIH VOZILA

6.1 Uzroci pojave neispravnosti motornih vozila i motora

Motorno vozilo je jedan od najsloženijih tehničkih sistema i na njega deluje mnoštvo uticajnih faktora, što rezultira mogućnošću velikog broja pojava otkaza. Kao uzroci otkaza vozila najčešće se navode: neadekvatna konstrukcija, nepravilnost u proizvodnji, nepravilna upotreba, gorivo, mazivo i drugi tečni fluidi, habanje, korozija, zamor i starenje, greške u materijalu i nepravilno održavanje. Neispravnosti motornih vozila se manifestuju na različite načine.Neki od njih su: - nenormalan šum, buka ili udari, - određeni sistemi ili vozilo u celini ne funkcioniše, -pogoršavanje određenih eksploataciono-tehničkih karakteristika (prvenstveno dinamičkih karakteristika i performansi), - pojačane vibracije, - pregrevanje i - povećana potrošnja goriva, maziva i drugih tehničkih fluida. Procentualni udeo pojedinih uzroka pojave otkaza kod vozila je: habanje 40%, plastična deformacija 26%, lomovi zbog zamora 18%, otkazi zbog temperaturnih uticaja 12%, ostali uzroci 4%.

Slika 6.1 Procentni udeo pojedinih uzroka pojave otkaza kod vozila

Lomovi, deformacije, nepodešenost, otpuštenosti itd. su osnovni načini manifestovanja uticaja grešaka pri konstruisanju i izradi na pojavu otkaza vozila.

26

Lomovi pojedinih delova vozila nastaju zbog njihove nemogućnosti da izdrže opterećenja kojima su izloženi u toku korišćenja vozila. Pri tome ne treba izgubiti iz vida da uslovi korišćenja vozila imaju odlučujući uticaj na opterećenje kojima su delovi vozila izloženi. Uslovi korišćenja vozila definišu se najčešće sledećim uticajnim faktorima: intenzitetom korišćenja, uticajem tla, uticanjem okoline i načinom korišćenja. Projektantu vozila predstavlja poseban problem uzimanje u obzir svih uticaja na nivo i karakter opterećenja vozila. Ako se tome doda činjenica da projektant najčešće ne poznaje sve uslove korišćenja vozila koa i da ne poseduje razvijene metode za uzimanje u obzir svih mogućih uticaja na nivo i karakter opterećenja onda je još jasnija složenost problematike projektovanja vozila. Upustva za korišćenje vozila projektant i proizvođač upozoravaju praktično korisnika vozila da koristi vozilo u onim uslovima za koje je ono i projektovano. Mnogi štetni procesi koji se odvijaju tokom korišćenja vozila ( habanje, korozija,…), u velikoj meri doprinose pojavi otkaza usled grešaka pri konstruisanju i izradi. Istraživanja uslova korišćenja, istraživanja radnih opterećenja, analize mogućih vrsta i uzroka otkaza sistema još u fazi konstruisanja, kao i unapređenje metoda konstruisanja u velikoj meri, mogu da doprinesu povećanju pouzdanosti korišćenja vozila. Svaki proizvođač je dužan da korisniku njegovog vozila dostavi detaljna uputstva o njegovom pravilnom korišćenju. Korišćenje vozila, prema ovim uputstvima, je utoliko važnije ukoliko se radi o vozilima opasnijim za korisnika i okolinu. Saobraćajni udesi su tipičan primer pojave otkaza zbog nepravilnog korišćenja. Nepravilno korišćenje ne dovodi samo do pojave udesa, a samim tim i do pojave otkaza. Mogu se navesti i primeri naglog polaska vozila iz mesta, kada sistem za prenos snage trpi izuzetno nepovoljna opterećenja. Nepravilno rukovanje spojnicom i kočnicama izazivaju povećana trošenja frikcionih elemenata i dovode do pojave otkaza. Nepravilnim korišćenjem vozila dolazi i do pojave lomova, deformacija, kao i do povećanog habanja. Povećano habanje delova vozila dovodi do nepodešenosti pojedinih sklopova pa čak i do njegovog potpunog otkaza. Pravilno rukovanje i upravljanje vozilom dovodi do povećanja veka trajanja vozila, smanjenja troškova održavanja, povećanja ekonomičnosti vozila ( prvenstveno kroz smanjenje potrošnje goriva i povećanje srednje brzine kretanja ). Gorivo, mazivo i drugi tehnički fluidi imaju veliki uticaj na ostvarivanje projektovanih performansi vozila. Polazeći od te činjenice renomirani proizvođači, na osnovu laboratoriskih ispitivanja i ispitivanja u uslovima korišćenja vozila, preciziraju koji tehnički fluidi, za određeni tip vozila, daju najpovoljnije karakteristike. Ne treba izgubiti iz vida da se tokom korišćenja vozila pogoršavaju karakteristike goriva, maziva i drugih tehničkih fluida. Ova pojava pokušava se da se reši na različite načine ( predgrevanjem motora, prečišćavanjem, odsranjivanjem isparenja goriva i produkata sagorevanja iz kartera motora itd. ). Kvalitet, vek i uspešnost izvršavanja funkcije cilja ne postiže se samo kvalitetnom konstrukcijom i izradom već i pravilnim održavanjem. Ovo je jasno ako se ima u vidu da karakteristike vozila opadaju tokom njegovog korišćenja. Pravovremeno i pravilno izvođenje postupka održavanja je važan preduslov za odlaganje trenutka pojave otkaza, a samim tim i poboljšanje kvaliteta vozila i produžerka veka njegovog trajanja. Ukoliko se to nema u vidu posledice mogu biti i katastrofalne.

27

Od većeg broja degradativnih procesa koji se odvijaju tokom korišćenja vozila ( trenje, korozija, zamor, puzanje i starenje ), trenje, odnosno habanje kao direktna posledica trenja, je najčešći uzrok pojave otkaza kod vozila. Pojava trenja kod vozila uglavnom je štetan proces i na različite načine se pokušava da spreči njegovo štetno delovanje ( konstruktivnim izvođenjem, podmazivanjem,…). Izuzetak su frikcioni mehanizmi ( spojnica, kočnica,…) kod kojih je pojava trenja i te kako korisna i pribegava se različitim metodama radi njenog intenziviranja ( konstrukcijom, primenom adekvatnih frikcionih materijala i td. ). Pojavu trenja pokušava da razjasni veći broj aktuelnih teorija ( mehaničke, molekularne i molekularno-mehaničke ). To pitanje je i danas aktuelno. Trošenje može da bude izazvano mehaničkim ili hemiskim procesima. Habanje je fenomen koji se odigrava na površinama koje su pod opterećenjem i u relativnom kretanju, a manifestuje se gubitkom materijala sa površine. Proces trenja zavisi od većeg broja uticajnih faktora koji zavise, u prvom redu od vrste i karakteristika elemenata koji se nalaze u relativnom kretanju kao i od vrste primenjenog maziva. Sila trenja, koja je posledica trenja direktno je proporcionalna normalnoj sili koja deluje između elemenata u relativnom kretanju i koeficienta trenja. Pojava povišenih temperatura na frikcionim površinama i pojava njihovog habanja su osnovne negativne posledice dejstva sile trenja. Athezija predstavlja osnovni mehanizam trošenja i javlja se u svim slučajevima dodira dva elementa u relativnom kretanju, bez obzira da li je taj dodir posredan uz prisustvo fluida između površina ili neposredan pri suvom trenju. Abrazija, kao i adhezija, predstavlja vid mehaničkog trošenja. Nastaje kao rezultat međusobnog dejstva dva materijala različite tvrdoće, kada tvrđi materijal klizi po mekšem i izaziva njegovo brazdanje. Eroziono habanje se javlja na površinama koje su izložene dejstvu čvrstih čestica. Ako se kao rezultat cikličnog delovanja opterećenja i fizičko-hemiskih uticaja sredstva za podmazivanje na delovima koji se kotrljaju ili kotrljaju sa proklizavanjem javlja pojava trošenja površinskog sloja u obliku mestimičnog gubitka materijala, radi se o habanju putem pitinga. Ovaj vid habanja najčešće se javlja kod spregnutih zupčanika koji su u stalnom kontaktu sa uljem. Kao rezultat zamora materijala površinskog sloja u zoni dodira i pod uticajem neprekidnog dejstva promenljive vrednosti kontaktnih pritisaka nastaju mikro naprsline koje se šire u pravcu traga,trenja što u krajnjem bilansu dovodi do otkidanja čestica materijala u obliku ljuski. U slučaju podmazivanja otkidanje čestica materijala se ubrzava delovanjem sile privlačenja između čestica graničnih slojeva metalnih površina.

28

Pojava pitinga posebno je interesantna kod zupčastih prenosnika, gde se pojavljuje u dva oblika i to: progresivan i prolazan. U slučaju progresivnog pitinga prvo se pojavljuju udubljenja kao izvori koncetracije napona koji izazivaju nove zamorne pukotine i odvajanje čestica materijala. Krajnji bilans ovog vida trošenja je potpuno oštećenje površina. Prolazan piting javlja se najčešće u početnoj fazi korišćenja novih zupčanika. Posle nekog vremena ovaj oblik habanja prestaje. Na proces habanja pitingom presudan uticaj imaju: geometrija površine, materijal delova u kontaktu, sredstvo za podmazivanje i spoljašnji faktori. Parametri kojima se definiše geometrija habajućih površina, a koji utiču na pojavu pitinga su: visina neravnina, tačnost obrade i greške oblika. Sa porastom tvrdoće, zamorne čvrstoće i granice tečenja raste i otpornost prema pitingu. Cementacijom ( obogaćivanje površinskog sloja materijala ugljenikom ) površina u kontaktu povećava se otpornost prema pitingu.Debljina cementiranog sloja mora biti dvostruko veća od dubine na kojoj se pojavljuju najveći naponi smicanja. Hemisko habanje je posledica hemiskih procesa koji se javljaju na metalnim površinama kao i usled dejstva agresivnih materijala. U praksi se sreće najčešće istovremeno dejstvo dva ili više mehanizama habanja. Pored habanja sklopova i delova motora ( klipna grupa,bregasta, radilica i td. ) habanju su izloženi i drugi vitalni delovi vozila. Tu treba naročito istaći spojnicu i kočnice kao i sistem za kočenje ( kočioni cilindri ) što dovodi do propuštanja radnog fluida i nemogućnosti ostvarenja potrebnog pritiska. Ne treba zanemariti ni habanje delova u sistemu prenosa snage što u prvom redu dovodi do povećanja buke pri radu. Povećani nivo buke je jedan od simptoma koji se često koristi pri primeni nekih metoda dijagnostike. Habanje delova prenosnog mehanizma upravljačkog sistema dovodi do povećanog slobodnog hoda točka upravljača kao i do poremećaja geometrije upravljačkog sistema. Trošenje rukavaca i ležajeva točkova dovodi do povećanja zazora točkova, a samim tim i do smanjenja stabilnosti kretanja vozila i do poremećaja geometrije točkova. To dalje izaziva nepravilnost njihovog kotrljanja što uzrokuje povećano habanje pneumatika, neracionalno iskorišćenje snage motora, pogoršanje dinamičkih karakteristika vozila, povećanu potrošnju goriva itd. Skoro istovetne posledice ima povećano habanje delova sistema za oslanjanje i mehanizama za vođenje točkova. Ovi i niz drugih primera trošenja vitalnih delova vozila, ukazuju na značaj smanjenja negativnih posledica habanja bilo konstruktivnim poboljšanjem, bilo primenom pogodnijih materijala, povoljnijom tehnologijom izrade, ili na neki drugi način.

29

Korozija kod vozila nastaje najčešće usled dejstva atmosferskih uticaja. Najčešće se govori o sledećim vrstama korozije: - kontaktna, koja nastaje na spojevima dva različita metala uz prisustvo elektrolita iz atmosfere ( voda,vlažan vazduh,…), - korozija prskotine, - strujna korozija nastaje pod dejstvom mlaza tečnosti i vazduha na metalnu površinu i - kavitacijska korozija koja nastaje kao posledica kretanja metalne površine kroz fluid. Pojava oštećenja od korozije vozila u toku njegovog korišćenja, uslovljena je prvenstveno uticajem spoljašnjih faktora i nameće potrebu iznalaženja adekvatnih sredstava za zaštitu od korozije. Primena zaštitnih sredstava znatno smanjuje gubitke i produžuje vek trajanja vozila. Negativno dejstvo okoline na vozilo je sa porastom industrijalizacije sve veći. Od delova šasije koji su najintenzivnije izloženi dejstvu korozije mogu se nabrojati: gibnjevi, diskovi točkova i spojevi navrtki i zavrtnjeva. Kod putničkih vozila i autobusa karoserija je najosetljivija na koroziju i u najvećoj meri skraćuje vek njegovog trajanja. Glavni uzročnik oštećenja karoserije predstavlja elektrohemiska korozija u svim vidovima. Mikro žarišta pojave korozije karoserije su posledica raznorodne strukture materijala, a mikrožarišta predstavljaju spojevi delova karoserije, međusobni i sa drugim delovima vozila. Ulogu elektrolita igra voda sa rastvorenim solima, SO2, CO2, NO2 i CI2. Konstrukcija vozila ima veliki uticaj na intenzitet procesa korozije. Kod samonosećih karoserija korozija je jače izražena nego kod konstrukcija sa ramom, što se objašnjava korozijom usled naprezanja. Od antikorozivnih sredstava traži se da ispune sledeće uslove: da štite od korozije i erozije, da obezbeđuju hermetičnost i da deluju kao antizvučno sredstvo. Prevlake treba da budu elastične, rastegljive da dobro prijanjaju za podlogu i da su otporne na temperaturne promene. Od sastava zaštitne prevlake u najvećoj meri zavisi sposobnost zaštite od korozije. Opterećenja i naponi u uslovima korišćenja vozila, najčešće imaju promenljivi karakter. Dugotrajno delovanje promenljivih opterećenja, čak i u uslovima kada su maksimalne vrednosti tih napona ispod statičke čvrstoće mogu dovesti do razaranja vitalnih delova konstrukcije vozila. Osnovni uzrok ovog razaranja je tzv. zamor materijala odnosno metala kao najčešćeg materijala za odgovorne delove vozila. Poznavanjem karakteristike zamornog procesa moguće je predvideti vreme nastanka otkaza. Brzina širenja tzv. zamorne pukotine zavisi u prvom redu od dužine pukotine, nivoa napona i karakteristika materijala. Razvijen je veći broj metoda za otkrivanje i kontrolu rasta pukotine, kao što su: - metode neposrednog opažanja koje koriste optičku i elektronsku mikroskopiju, tehniku premaza i boja, - fizičke metode kod kojih se primenjuju merne trake, rendgenografija, ultrazvuk i principi akustike i - metode zasnovane na promeni svojstva materijala i to elektrootpornosti, elektropotencijala i mehaničke elastičnosti.

30

Blagovremenim otkrivanjem i adekvatnom kontrolom zamornih pukotina kao i poznavanjem zakonitosti njenog širenja i pravovremenom intervencijom može se sprečiti pojava otkaza delova vozila. Pri normalnom korišćenju vozila njegovi delovi su izloženi uglavnom pulzirajućem asimetričnom ciklusu opterećenja. Usled mnogo puta ponovljenog naprezanja dela iznad granice dinamičke izdržljivosti (ili granice zamora) dolazi do loma. Za lomljene delove vozila usled zamora, bitan uticaj ima normalno naprezanje u preseku i otpornost materijala na kidanje. Delovanjem faktora spoljne sredine kao što su: korozija, povišene temperature kao i izvori koncentracije napona izazvani promenom oblika delova i kontrolom susednih delova proces zamornog razaranja se ubrzava. Delovi vozila su najčešće izloženi istovremenom dejstvu zamora i habanja. Starenje je proces degradiranja karakteristika materijala. Važno je napomenuti da se proces starenja odvija nezavisno od upotrebe uz ili bez dejstva opterećenja. Proces starenja se, kod nekih materijala, tokom vremena zaustavlja. Tada je reč o tzv. stabilizaciji materijala, posle čega materijal ima stabilne karakteristike tokom korišćenja. Sa aspekta korišćenja i održavanja vozila veći značaj ima proces starenja koji se ne zaustavlja već se tokom vremena karakteristike materijala kontinualno pogoršavaju. Polimerni materijali su posebno izloženi ovom štetnom procesu. Kod ovih materijala proces starenja može se usporiti obezbeđenjem odgovarajućih uslova okruženja. Osnovni uzrok nepouzdanosti rada vozila predstavlja starenje. Kao neophodni uslov za prognozu otkaza, uz pomoć računarskih tehnika, javljaju se matematički modeli starenja. Za izradu ovih modela treba analizirati formiranje procesa postepenih otkaza nastalih pod dejstvom korozije, nepodešenosti i drugih faktora objedinjenih terminom starenja. Starenje je složen slučajni proces na koga utiču mnogobrojni faktori.

6.2 Utvrđivanje tehničkog stanja ( dijagnostika ) motornih vozila i motora

Da bi ispunila sve strožije zahteve i bila sposobna da izvrši sve složenije zadatke tokom korišćenja, savremena vozila su postala jako složena, sastavljena od velikog broja sastavnih delova. S druge strane, povećanjem broja delova, bez obzira na povećanje njihove pouzdanosti, pouzdanost celog vozila se smanjuje, a javljaju se i niz drugih problema u pokušaju da se obezbede i druge karakteristike efektivnosti (gotovost, raspoloživost, pogodnost održavanja i td.). Pravilno održavanje, pri tome i te kako može da doprinese rešavanju pomenutih problema. Dostignuća u oblasti teorije održavanja i u oblasti tehnologija održavanja omogućavaju pravilan izbor koncepcije, organizacije i tehnologije održavanja. U oblasti teorije i prakse održavanja vozila osnovni problem je utvrđivanje njegovog stanja. Pored potrebe da se detaljno sagledaju mogući otkazi vozila sa svojim uzrocima, neophodno je identifikovati i simptome raznih vidova promene stanja. Ukoliko je moguće izvršiti ovu identifikaciju i utvrditi trenutak nastale promene (pojave otkaza) mogu se utvrditi i negativni efekti nastalog otkaza na ukupnu efektivnost vozila.

31

Dijagnostika vozila predstavlja objektivnu metodu utvrđivanja stanja u kome se ono nalazi. Postavljanje dijagnoze je postupak koji predhodi svakoj operaciji održavanja, tj. predstavlja njenu prvu fazu. Dijagnostikom se uglavnom obuhvataju postupci utvrđivanja stanja i njegovih uzroka, koji se zasnivaju na primeni sredstava dijagnostike. Postavljanje dijagnoze služi da se utvrdi da li je vozilo ispravno ili ne i da se utvrde uzroci eventualne njegove neispravnosti. Znači postavljanje dijgnoze vozila se, u suštini, svodi na uspostavljanje veze između vozila i njegovog otkaza i utvrđivanja stanja u kome se vozilo nalazi, a na osnovu unapred utvrđene funkcije kriterijuma. U toku procesa dijagnosticiranja neophodno je napraviti spisak simptoma i spisak otkaza koji mogu da se manifestuju preko navedenih simptoma. Pri tome, neophodno je utvrditi uzročno-posledične veze između simptoma i otkaza. Nazivi i načini otkrivanja otkaza moraju biti precizno definisani. Kada su sve ove aktivnosti uspešno završene pristupa se formiranju dijagnostičkog algoritma. Ukoliko se predhodno definisani proces dijagnosticiranja automatizuje, onda se radi o tzv. automatizovanom dijagnostičkom sistemu. Dijagnostika je naučna disciplina koja se bavi istraživanjem veza između promena stanja tehničkih sistema ( vozilo je tehnički sistem ) i promena njegovih strukturnih parametara. Te promene se upoređuju sa unapred utvrđenim kvalitativnim i kvantitativnim kriterijumima. Na osnovu rezultata upoređenja, donosi se zaključak o stanju u kome se vozilo nalazi. Ako se vozilo nalazi u otkazu, onda se traži mesto i uzrok nastanka tog otkaza. Struktura vozila izražava se pomoću delova i veza između njih. Složena struktura vozila se opisuje strukturnim parametrima koji mogu da budu: - različite geometriske veličine (dužina, širina,debljina, površina, zapremina i dr.), - mehaničke veličine (masa, sila, pritisak, napon i dr.), - vibroakustične (amplituda, jačina zvuka, frekfencija i dr.), - toplotne (temperatura, specifična toplota i dr.). Dijagnostičkim parametrima se opisuju izlazni (radni i prateći) procesi. Oni zavise od: ulaznih karakteristika, karakteristika procesa, spoljašnjeg opterećenja i uslova okruženja vozila. Npr., izlazni procesi kod vozila mogu biti: trenje frikcionih elemenata (radni proces) i povećanje temperature delova kočnica (prateći proces) , dalje prenos mehaničkog opterećenja kod ležišta (radni proces) i trenje ( prateći proces). Veličina koja izražava izlazne karakteristike vozila može biti dijagnostički parametar ukoliko ispunjava sledeće uslove: - jednoznačnost (vrednosti parametra odgovara samo jedna, strogo određena vrednost izlaznih karakteristika), - osetljivost izlazne karakteristike na promenu strukturnog parametra i - mogućnost merenja performansi i drugih karakteristika izlaznih procesa. Veliki broj veličina kod vozila karakterišu izlazne procese i one se uzimaju za dijagnostičke parametre. Njihova priroda može biti: geometriska, mehanička, toplotna, vibroakustička, hemiska i td. Dijagnostika ne može da se vrši u bilo kojim uslovima.

32

Uspostavljanje veze između strukture vozila i njegovog stanja je praktično suštinsko pitanje dijagnostike vozila. Prilikom utvrđivanja stanja vozila neophodno je vršiti merenja dijagnostičkih parametara. Najčešće se kao dijagnostički parametri kod vozila uzimaju: potrošnja goriva, snaga na pogonskim točkovima, vreme zaleta u datom intervalu brzine, maksimalno usporenje pri kočenju, sadržaj otrovnih materija u izduvnim gasovima itd. Merenjem, dobijene vrednosti dijagnostičkih parametara upoređuju se sa zadatim normativima (dozvoljenim vrednostima dijagnostičkih parametara), kako je prikazano na slici 6.2.

Slika 6.2 Stanje strukturnog dijagnostičkog parametra

Ukoliko se vrši dijagnosticiranje samo određenog dela vozila, onda se kao dijagnostički parametar može uzeti: - kod sistema za kočenje: sila kočenja na točkovima, razlika sile kočenja na točkovima jedne osovine, slobodan hod pedale kočnice, radni hod pedale kočnice, istrošenost frikcionih obloga kočnica, maksimalno usporenje vozila pri kočenju, pritisak u prenosnom sistemu za kočenje, temperatura u frikcionom spoju, nivo kočne tečnosti u rezervoaru i td., - kod pogonskog motora: snaga motora, pritisak na kraju takta sabijanja, karakteristike vibracija, nivo ulja u karteru, temperatura bloka i glave motora, sastav izduvnih gasova, pritisak gasova u karteru, temperatura ulja u karteru i td., -kod sistema za hlađenje motora: nivo rashladne tečnosti, temperatura rashladne tečnosti, razlika temperature rashladne tečnosti na ulazu i izlazu iz hladnjaka i td.,

33

-kod sistema za upravljanje: slobodan hod točka upravljača, nivo ulja u karteru upravljačkog mehanizma, sila na upravljačkom točku i dr. U zavisnosti od toga da li je objekat dijagnostike celo vozilo ili neki njegov deo, dijagnostika može biti opšta i lokalna. Opšte dijagnostičke metode se primenjuju onda kada se utvrđuje opšte stanje vozila sa ciljem provere ispunjenosti osnovnih zahteva u pogledu ispravnosti , koji su utvrđeni Zakonom o bezbednosti saobraćaja. Lokalne dijagnostičke metode primenjuju se u slučajevima kada se utvrđuje ne samo stanje vozila, već i vrsta otkaza kao i mesto i uzrok njegove pojave. Podela dijagnostičkih metoda može biti raznovrsna. Pored podele na opšte i lokalne, na objektivne i subjektivne, putne i laboratoriske, ipak se najčešće govori o podeli na tzv. specijalne i univerzalne dijagnostičke metode. Od univerzalnih dijagnostičkih metoda, koje se zasnivaju na opšte važeće principe, najčešće su u upotrebi: energetske, toplotne, stroboskopske i vibroakustičke. Kroz merenje performansi vozila, potrošnje goriva i drugih potrošnih materijala i tehničkih tečnosti, utvrđuju se promene u radnim i pratećim procesima primenom energetskih metoda. Dijagnosticiranje, primenom ovih metoda, sprovodi se uglavnom primenom tzv.dinamometarskih valjaka. Kao dijagnostički parametar pri primeni toplotnih metoda najčešće se koristi temperatura (intenzitet njene promene ili brzina te promene). Merenje temperature kod vozila vrši se na glavi ili bloku motora, kućišta menjača , doboša ili disk kočnice, u motorskom ulju, rashladnoj i kočnoj tečnošću, kod kotrljajnih i kliznih ležajeva i td. Stroboskopska dijagnostička metoda, zasnovana na tzv. stroboskopskom efektu, može se primeniti onda kada postoji periodično obrtno ili translatorno kretanje (motor, spojnica, prenosnik snage, sistem za oslsnjanje i td.). Od specijalih dijagnostičkih metoda najčešće su u upotrebi; geometriska metoda, metoda za ocenu hemiskog sastava ili koncentracije štetnih materija, električna metoda i metoda za određivanje stepena propuštanja ili hermetičnosti radnih zapremina. Promena geometriskih parametara kod vozila (hodovi komandnih i izvršnih organa, zazori različitih sklopova, geometrija upravljajućih točkova i dr.) utvrditi se može primenom tzv. geometriske metode. Metode za ocenu hemiskog sastava ili koncentracije štetnih materija primenjuju se pri određivanju sadržaja nečistoća u gorivu, ulju i izduvnim gasovima. Zbog sve šire primene elektronike na vozilima, primena električne dijagnostičke metode, koja se zasniva na određivanju promene neke od električnih veličina, u električnoj ili elektronskoj instalaciji vozila, je u stalnom porastu. Merenje radnog pritiska u određenom radnom prostoru, kao i merenje promene zapremine radnih fluida u određenim delovima vozila, čini suštinu metode za određivanje stepena propuštanja ili hermetičnosti radnih zapremina. Primena ovih metoda je moguća kod mnogih sklopova vozila, kao što su : motor, sistemi za kočenje, upravljanje, oslanjanje, pneumatske i hidraulične instalacije, pneumatici i td.

34

Ocena stanja vozila, primenom određenih dijagnostičkih metoda, ima svoju opravdanost samo ako se na osnovu nje može da sagleda njegovo ponašanje u budućnosti. Dijagnostika je tehnologija vezana, s jedne strane, za stanje u kome se vozilo nalazi, a sa druge strane za sistem održavanja primenjen na njemu. Prema tome, dijagnostika predstavlja integralni deo konkretnog sistema održavanja. Sistem dijagnostike vozila obuhvata sledeće aktivnosti: - uspostavlja zakonitosti promene parametra stanja vozila i njegove pogodnosti za kontrolu, - izbor dijagnostičkih parametara i određivanje karakteristika njihovih promena i veza sa parametrima stanja vozila, - utvrđivanje normativa dijagnostičkih parametara, - izbor, uz tehno-ekonomsko obrazloženje, odgovarajuće metode i mernih sredstava, - određivanje optimalne procedure (algoritma) dijagnostike i - utvrđivanje režima, tehnologije, kao i mesta i položaja dijagnostike u ukupnom sistemu održavanja vozila. Potreba povezivanja procesa dijagnostike u sistem dijagnostike sa procesima održavanja i uslovima korišćenja vozila je logična i nužna, jer na stanje vozila utiču svi oni faktori koji karakterišu njihovo korišćenje i održavanje.Tokom korišćenja vozila veći broj faktora deluje u pravcu poremećaja njegovog ispravnog funkcionisanja. Zadatak održavanja vozila je da omogući njihovo ispravno funkcionisanje, što znači zadržavanje stanja vozila uvek na istom nivou.To je teško ostvarljivo, jer je nemoguće neprekidno ostvarivati ravnotežu između nepovoljnih i povoljnih uticaja. Jedan od osnovnih zadataka održavanja je utvrđivanje trenutnog stanja vozila na osnovu čega se ne mogu pouzdano prognozirati buduća njegova stanja. Dijagnostika se bavi stanjem vozila u trenutku posmatranja, ali i predukcijom (prognoza stanja u budućnosti), kao i retrospekcijom (prošlošću vozila). Tačnost prognoze o ponašanju vozila u budućnosti veća je ukoliko se zasniva na većem broju podataka o njegovom ponašanju u prošlosti, ali i ukoliko su poznati uslovi njegovog korišćenja i održavanja u prošlosti, sadašnjosti i budućnosti. Dijagnosticiranje stanja vozila vrši se uglavnom periodično. Vozilo se posle izvršenog dijagnostičkog pregleda ili vraća u saobraćaj ili iz njega isključuje. Nakon uspostavljanja dijagnoze o neispravnosti vozila neophodna je blagovremena intervencija sa ciljem otklanjanja neispravnosti. Znači, vreme je bitan faktor pri sprovođenju postupka dijagnosticiaranja , pri uspostavljanju dijagnoze i izvođenju odgovarajućeg postupka otklanjanja neispravnosti na vozilu. Analizu rezultata eksperimentalnih metoda, donošenje zaključaka na osnovu njih a potom i donošenje odluke o daljim aktivnostima po pitanju sprovođenja određene tehnologije održavanja,treba sprovesti u najkraćem vremenskom roku. Tehnologija dijagnosticiranja obuhvata izbor metode i način njenog sprovođenja. Mikro-tehnološka obeležja dijagnostike obuhvataju precizna upurstva za rad mehaničara- dijagnostičara. Ova uputstva sadrže potpuno definisanu mernu, odnosno dijagnostičku opremu, način prikazivanja rezultata merenja i njihovog prikazivanja, način upoređenja sa dijagnostičkim normativima (etalonom) i td. Mikro-tehnička pitanja imaju karakter praktičnih dijagnostičkih sistema. Dijagnostika je vezana za stanje vozila (objekat dijagnosticiranja), a sa druge strane i za primenjen sistem održavanja.

35

Dijagnostika služi da utvrdi da li je sistem u stanju –u radu-, ili u stanju –u otkazu-. To je kontrolni, a samim tim i preventivni zadatak dijagnostike. Algoritam dijagnostike vozila ukazuje na redosled rešavanja zadataka pri njegovom dijagnosticiranju (slika 6.3).

Slika 6.3 Algoritam dijagnostike

U okviru algoritma dijagnostike precizno se ukazuje i na aktivnosti koje treba sprovesti pri otklanjanju neispravnosti, u slučaju da su one već uočene. Algoritmom dijagnostike slikovito se pokazuje veza dijagnostike sa tehnologijama preventivnog i korektivnog održavanja. Korisnik vozila prvi zapaža nepravilnost u njegovom radu. On je dužan da to svoje zapažanje prenese na one koji su zaduženi za održavanje tog vozila. Primenom raspoloživih metoda utvrđuje se mesto i uzrok pojave neispravnosti. Posle sprovedene adekvatne tehnologije održavanja, neophodno je izvršiti kontrolu kvaliteta izvršenih radova. Današnji nivo razvoja tehnike omogućuje primenu automatizovanih priključnih ili automatizovanih ugrađenih dijagnostičkih sistema. Oni na bazi neprekidnog nadzora nad radom vozila izdaju naloge za sprovođenje postupaka njegovog održavanja. Ukoliko je dijagnostički sistem dao upozorenja o neophodnosti sprovođenja određenih postupaka održavanja vozila, a njegov korisnik to nije sproveo, dijagnostički sistem sprečava dalju upotrebu vozila. Ovakvi sistemi su sve više u upotrebi.

36

Automatizovani dijagnostički sistemi imaju zadatak da, umesto vozača, obezbede precizan i neprekidni nadzor nad radom vozila. Njihovom primenom kvalitet održavanja vozila u najmanjoj meri zavisi od samog korisnika. On ima ulogu informatora o kvaru i upozorava korisnika da je potrebno izvršiti odgovarajuću intervenciju na vozilu. Ukazuje na nepravilnosti u radu vozila ( pregrejanost motora, nedovoljan nivo kočne tečnosti, pad pritiska ulja u motoru, nedovoljan napon baterije, neispravnost elektro instalacije, istrošenost kočnih obloga i td.) Ovaj sistem daje izlaznu informaciju korisniku, primenom audio ili vizuelnih signala i sistemu održavanja preko magnetnog medijuma, preko odgovarajućeg interfejsa ili direktno. Zahvaljujući ovom sistemu, informacije o ponašanju vozila u proteklom periodu dostupne su sistemu za održavanje i one su veoma značajne kako za preventivno, tako i za korektivno održavanje. Primena elektronskih sistema i uopšte elektronike na vozilu je u stalnom porastu. Tu se, pre svega , misli na sisteme za kontrolu rada motora, sisteme za povećanje bezbednosti i udobnosti, kao i na sisteme za komunikaciju. Posebnu pažnju neophodno je pokloniti održavanju ovih sistema. Postoje sistemi koji su u stanju da utvrde stanje odgovarajuće elektronske ili električne opreme vozila. To su tzv. samodijagnostički sistemi. U računarsko-procesorske jedinice odgovarajućih elektronskih sistema ugrađuju se posebne memoriske jedinice čiji je zadatak memorisanje pojave specifičnih događaja u toku rada tog elektronskog sistema. Memorisanje je moguće primenom odgovarajućih kodova za svaku vrstu neispravnosti.,Ovaj sistem nije u stanju da na osnovu kodova oceni pojavu otkaza, ali podatke o pojavi izvesnih kodova zadržava i u dijagnostičkoj radionici registrovani kodovi se prevode i utvrđuje se na osnovu njih vrsta neispravnosti. Dijagnostički sistemi modularnog tipa , pod nazivom dijagnostičke stanice primenjuju se za realizaciju većeg broja dijagnostičkih zadataka na vozilu. One se najčešće upravljaju računarom. Osnovna jedinica dijagnostičke stanice omogućava utvrđivanje stanja vozila, merenjem i kontrolom stanja bez izgradnje konkretnog dela sa vozila. One su, pored ostalog, opremljene i monitorom, štanpačem i tastaturom. Njihovom primenom moguće je dekodirati svaki kod na osnovu čega se donosi zaključak o stvarnom otkazu sa ukazivanjem na način njegovog otklanjanja. Dijagnostička stanica, dakle, obavlja ceo proces dijagnostike, počev od prihvatanja i analize odgovarajućih kodova ( tzv. dijagnostičkog mlaza), merenja dijagnostičkih parametara koji karakterišu te kodove, njihovo upoređenje sa sa predhodno utvrđenim normativima, do ukazivanja na otkaz i njegove uzroke, kao i način njegovog otklanjanja. Najčešće , osnovni modul dijagnostičke stanice omogućava: - merenje efektivne snage motora (posle utvrđivanja ispravnosti paljenja), - dijagnostiku pred paljenja, - merenje niskog napona (dijagnostika akumulatora, elektro-pokretača, alternatora i regulatora napona, napon i struja elektro-pokretača i struja napajanja alternatora,… ) - merenje visok napona (dijagnostika bobine, elektronskog sistema za paljenje, svećica i kablova, jačinu varnice, ugao pred paljenja,…) Pored osnovnog modula, dijagnostička stanica poseduje i periferiske jedinice, najčešće dopunski modul za: za dijagnostiku elektronskog ubrizgavanja, za analizu izduvne emisije, za dijagnostiku dizel motora, za dijagnostiku sistema protiv proklizavanja i blokiranja točkova, za dijagnostiku sistema oslanjanja,…).

37

6.3 ON-BOARD Dijagnostika motornih vozila i motora

Da bi se izborili sa problemom smoga u centru Los Angelesa američka država Californija zahtevala je uvođenje sistema za kontrolu emisije na modelima vozila iz 1966 god. Ostale američke države zahtevale su ovakve sisteme od 1968 god. Američki kongres je 1970 god. usvojio akt o čistoći vazduha i osnovao Agenciju za zaštitu okoline, koja je uvela standarde za emisiju vozila. Da bi zadovoljili standarde proizvođači vozila su počeli da uvode elektronske sisteme ubrizgavanja i paljenja goriva. Uvedeni su i davači koji su merili pojedine parametre rada motora i omogućavali sistemu da podesi količinu goriva i trenutak paljenja tako da se obezbedi najmanje zagađenje. Ovi davači su takođe omogućili ranu dijagnostiku otkaza. Vremenom su ovi sistemi postajali sve složeniji i razvili su se u tzv. On-Board Diagnostic sisteme (OBD). OBD je kompjuterski baziran sistem za detektovanje i čuvanje kodova koji označavaju otkaz u radu motora i sistema za kontrolu emisije. Zadatak OBD sistema je da informiše vozača kada neki od parametara emisije ili rada motora izađe van dozvoljenih granica. Vozila koja su prodavana na tržištu Kalifornije od 1988 god. morala su da imaju kontrolni modul motora koji prati kritične konponente u vezi emisije i da upali signalnu lampicu kada se otkaz detektuje. OBD takođe daje i dijagnostički kod otkaza što pomaže mehaničarima u određivanju najverovatnijeg uzroka otkaza u sistemu za obrazovanje smeše ili elektronike motora. Osnovna namera ovih propisa je dvojaka: - poboljšanje kvaliteta izduvne emisije u toku eksploatacije na taj način što se vozač opominje kada se otkaz dogodi i - pomoć mehaničarima u identifikovanju i popravljanju otkaza na sistemu za kontrolu emisije. OBD sistem primenjuje se na komponentama za koje se smatra da bi njihov otkaz najviše uticao na pogoršanje izduvne emisije. Najčešće to obuhvata: sve glavne senzore motora, sistem za merenje potrošnje goriva i sistem za recirkulaciju vazduha. Princip rada OBD 1: Kada se dogodi otkaz signalna lampica otkaza (MIL) ostaje upaljena dok je god otkaz prisutan, a gasi se kada se ponovo uspostave normalni uslovi, ostavljajući dijagnostički kod otkaza (DTC) sačuvan u memoriji. Bitni parametri se mogu pratiti kontinualno, periodično, ili kada se steknu uslovi za merenje. MIL takođe služi za vizuelnu kontrolu, odnosno lampica treba da bude upaljena kada se da kontakt ključem.Kada se motor startuje,ona trba da se ugasi. Ako vozilo prođe ovu proveru vrlo je verovatno da sistem za kontrolu emisije motora radi normalno. Glavne komponente OBD sistemasu : dijagnostički kod otkaza (DTC), signalna lampica na instrument tabli (MIL), dijagnostički monitoring ulaznih veličina, merenja potrošnje goriva,, recirkulacija izduvne emisije, praćenje otvorenosti i zatvorenosti pojedinih kola. Dijagnostičke kodove otkaza (DTC) generišu dijagnostički sistemi na vozilu i skladište ih u memoriju ECM. OBD 2 sistem je razvijen 1966 god. gde su mu dodate funkcije za : praćenje efikasnosti rada katalizatora, praćenje izostanka paljenja, praćenje sistema za prikupljanje isparenja iz rezrvoara, praćenje sistema sekundarnog vazduha i praćenje protoka kroz sistem za recirkulaciju izduvne emisije (EGR). Seriski prenos podataka koji se sastoji od 20 osnovnih parametara i dijagnostičkih kodova otkaza postao je obavezni deo dijagnostičkog sistema.

38

Cilj propisa OBD 2 je da obezbedi vozilo sa dijagnostičkim sistemom koji je u stanju da kontinualno prati efikasnost sistema za kontrolu emisije i da unapredi dijagnostikovanje i popravku kada se otkaz dogodi.

39

7. EKSPLOATACIONO – TEHNIČKE KARAKTERISTIKE VOZILA

Pod eksploataciono -tehničkim karakteristikama vozila podrazumeva se kompleks međusobno povezanih karakteristika, od kojih zavisi pogodnost vozila za korišćenje pri određenim uslovima. Sa promenom uslova korišćenja vozila menjaju se i eksploataciono- tehničke karakteristike vozila. Današnji nivo razvoja nauke i tehnologije nije omogućio razvoj vozila koje bi moglo zadovoljiti funkciju cilja u svim uslovima korišćenja. Osnovne eksploataciono – tehničke karakteristike vozila su: - ekonomičnost, - dinamičnost, - pouzdanost, - vek trajanja, - kapacitet, - kompleksna udobnost, - bezbednost, - prohodnost, - pogodnost konstrukcije vozila za održavanje. Kako su sve ove karakteristike međusobno povezane treba tražiti kompromis između njih jer poboljšanje jedne dovodi do pogoršanja jedne ili više drugih karakteristika. Ukoliko su poznate ove karakteristike vozila moguće je odabrati vozilo koje će dati najbolje rezultate pri korišćenju u postojećim uslovima ( klimatskim, transportnim i putnim ). U pravcu smanjenja troškova korišćenja vozila vrše se intervencije u pravcu poboljšanja njegovih eksploataciono-tehničkih karakteristika. Detaljnom analizom svih eksploataciono-tehničkih karakteristika moguće je izvršiti pravilan izbor vozila ili voznog parka u zavisnosti od konkretnih zahteva i uslova korišćenja. Način korišćenja i održavanja vozila ima presudan uticaj na njegove eksploataciono-tehničke karakteristike.

7.1 Ekonomičnost vozija

Ekonomičnost vozila zavisi od većeg broja faktora. Analiza ekonomičnosti svodi se na analizu transportnog rada, tj. na analizu transporta određene mase ili određene zapremine na datoj relaciji. Na osnovu utrošenog pogonskog materijala (goriva i maziva), rezervnih delova i ljudskog rada na jedinicu transportnog rada ocenjuje se karakteristika ekonomičnosti vozila ili voznog parka. Potrošnja goriva je jedan od važnih pokazatelja ekonomičnosti motornog vozila. Troškovi potrošnje goriva, kao direktni troškovi pri transportu robe i/ili putnika kao i pri izvođenju određenih radnji (traktori, radne mašine, građevinske mašine itd.) predstavljaju trošak od čije vrednosti zavisi ishod finansiskih rezultata realizacije određenih aktivnosti. Sa povećanjem nosivosti vozila učešće potrošnje goriva po jedinici rada se smanjuje (specifična potrošnja). U faktore koji utiču na potrošnju goriva motornog vozila svrstavaju se oni koji ne zavise od konstrukcije vozila (klimatski uslovi, kvalitet goriva, vrsta puta, režimi korišćenja, održavanje, veština

40

upravljanja itd.) i oni koji zavise od konstrukcije motornog vozila (masa vozila, aerodinamičnost itd.). Smanjenje potrošnje goriva direktno se odražava na efekte zaštite životne sredine. Iako ne postoji sastavni deo motornog vozila čila optimizacija ne dovodi do smanjenja potrošnje goriva najčešće se, u literaturi, navode tri vrste mera koje dovode do smanjenja potrošnje goriva, i to: - poboljšanjem sistema motora, - poboljšanjem sistema transmisije, - poboljšanjem sistema karoserije-šasije. Smanjenje mase vozila, aerodinamičkih otpora,otpra kotrljanja i prenosnog odnosa u transmisiji pruža znatne mogućnosti za poboljšanje ekonomičnosti potrošnje goriva. Međutim, mora se imati u vidu da ključ za najveće smanjenje potrošnje goriva leži u pogonskom motoru jer se ne može zanemariti činjenica da, na današnjem stepenu razvoja motora i vozila, samo se oko 30% energije sadržane u gorivu troši na pokretanje vozila. Iz tih razloga se često u literaturi i navode samo mere koje se odnose na delovanje na motor, opremu motora i gorivo. Veliki napredak je postignut na polju smanjenja otpora kotrljanja i poboljšanja aerodinamike što u velikoj meri dovodi do smanjenja potrošnje goriva. Pri svemu ovome ne sme se izgubiti iz vida uticaj vozača na potrošnju goriva koji može biti i te kako značajan. Pri analizi potrošnje goriva najčešće se pribegava primeni tzv. analitičkih metoda koje se zasnivaju na primeni određenih matematičkih modela određivanja potrošnje goriva, a koji pre svega uzimaju u obzir uslove korišćenja vozila i režime rada pogonskog motora. Pri tome se ne sme izgubiti iz vida kvalitet primenjenog goriva, način pripremanja i sagorevanja smeše goriva i vazduha, konstruktivna rešenja, način korišćenja i održavanja vozila. Najčešće korišćeni izraz za određivanje potrošnje goriva ima oblik:

0.12 u e

d e g

V n pQ

H τ η ν ρ⋅ ⋅ ⋅

=⋅ ⋅ ⋅ ⋅

gde su: Q – potrošnja goriva v – brzina kretanja vozila ρg – specifišna gustina goriva, g/cm3 Vu – radna zapremina motora, dm3 n – broj obrtaja kolenastog vratija, o/min Hd – donja toplotna moć goriva, kJ/kg pe – srednji efektivni pritisak, kPa, τ – taktnost motora i

eη – efektivni stepen iskorišćenja motora. Veza između brzine kretanja vozila i broja obrtaja kolenastog vratila pogonskog motora može se predstaviti izrazom:

02.65 m nk

n i i irν

= ⋅ ⋅ ⋅

41

gde su: im – prenosni odnos zupčastog dela menjača, ih - hidraulički prenosni odnos, io - prenosni odnos glavnog prenosnika, rk – poluprečnik kotrljanja točka. Osnovni preduslov za smanjenje potrošnje goriva je da se uspostavi optimalni odnos između snage pogonskog motora i potrebne snage za savlađivanje otpora pri kretanju motornog vozila. Ovo se postiže pravilnim izborom prenosnog odnosa transmisije motornog vozila pri kretanju, što se najlakše ostvaruje primenom transmisije sa kontinualnom promenom stepena prenosa. Ekonomičnost motornog vozila u mnogome zavisi od pravilnosti podešavanja sistema za napajanje goriva, sistema za paljenje, mehanizma transmisije i kočnog sistema. Na slici 7.1.1 dat je prikaz uticaja temperature okoline (T) na potrošnju goriva.

Slika 7.1.1 Uticaj temperature okoline na potrošnju goriva

Sa dijagrama se vidi da je potrošnja goriva manja tj. ekonomičnost je veća ako motor radi pri višoj temperaturi okoline . Veća je potrošnja goriva pri nižoj temperaturi okoline – manja je ekonomičnost. Na slici 7.1.2 dat je prikaz uticaja ubruzanja vozila na potrošnju goriva.

42

Slika 7.1.2 Uticaj ubrzanja vozila na potrošnju goriva

Sa dijagrama se vidi da je očigledno progresivna zavisnost potrošnje goriva od ubrzanja vozila. Sa povećanjem ubrzanja vozila raste i potrošnja goriva , odnosno opada ekonomičnost. Na slici 7.1.3 dat je prikaz uticaja ukupne mase vozila i vrste pogonskog motora na potrošnju goriva.

Slika 7.1.3 Uticaj mase vozila i vrste pogonskog motora na potrošnju goriva

43

Sa dijagrama se vidi da je za istu masu vozila potrošnja goriva veća kod vozila sa OTO motorom. Podaci su dobijeni eksperimetalnim ispitivanjem. Na slici 7.1.4 dat je prikaz uticaja zagrejanosti motora i potrošnje goriva.

Slika 7.1.4 Uticaj mase vozila i stepena zagrejanosti motora na potrošnju goriva pri istoj brzini kretanja

Sa dijagrama se vidi da je potrošnja goriva veća kada je motor hladan, dok je sa zagrejanim motorom obrnut slučaj. Na slici 7.1.5 je dat uticaj stepena punjenja i kompresije pri određenoj vrednosti broja obrtaja na potrošnju goriva.

Slika 7.1.5 Uticaj stepena punjenja i stepena kompresije na potrošnju goriva

Sa dijagrama se vidi da je pri većem stepenu kompresije potrošnja goriva veća.

44

Na slici 7.1.6 dat je prikaz koeficienta viška vazduha i potrošnje goriva.

Slika 7.1.6 Uticaj koeficienta količine vazduha i ugla pred paljenja na potrošnju goriva

Sa dijagrama se vidi da pri manjem uglu pred paljenja dolazi do povećanja potrošnje goriva.

7.2 Dinamičnost vozila

Dinamičnost vozila predstavlja njegovu sposobnost prevoza putnika i /ili tereta najvećom srednjom brzinom pri određenim uslovima. Od dinamičnosti u velikoj meri zavisi njegova produktivnost. Dinamičnost vozila pre svega zavisi od njegovih konstruktivnih svojstava kao što su: snaga i obrtni moment motora, prenosni odnosi u transmisiji, koeficient korisnog dejstva, ukupna masa vozila, primenjeni pneumatici i aerodinamičnost vozila. Dinamičnost vozila je u tesnoj vezi sa ostalim eksploataciono-tehnološkim karakteristikama. Dinamičnost vozila zavisi od elemenata aktivne bezbednosti vozila (kočna svojstva, upravljivost, stabilnost, vidljivost, signalizacija,…), prohodnosti vozila i elemenata konfornosti vozila. Srednja brzina vozila, za određene uslove korišćenja vozila, zavisi uglavnom od intenziteta usporavanja i ubrzavanja vozila, kao i od maksimalne brzine koja se može razviti. Vrednost maksimalno moguće brzine vožnje, na određenoj deonici puta, ne zavisi samo od konstruktivnih parametara čvrstoće vozila već i od parametara udobnosti i efikasnosti kočnog sistema. Dinamičnost vozila se često izražava preko tzv. dinamičkog faktora, mada postoje i drugi načini njegovog izražavanja.

45

Dinamički faktor (D) predstavlja odnos slobodne vučne sile na pogonskim točkovima (razlika vučne sile FO i otpora kretanja Rv) i ukupne težine vozila (GU) što se može prikazati izrazom:

0 v

u

F RD

G−

= (7.2.1)

Dinamička karakteristika vozila se može grafički prikazati kao zavisnost dinamičkog faktora vozila i brzine kretanja vozila slika 7.2.1.

Slika 7.2.1 Dijagram dinamičke karakteristike vozila

Dinamički faktor koristi se pri upoređivanju dinamičnosti dva ili više vozila. Ukoliko je poznata dinamička karakteristika vozila moguće je odrediti maksimalnu brzinu kretanja, maksimalni uspon koji vozilo može da savlada kao i ubrzanje koje se može postići pri određenom stepenu prenosa. Dinamički faktor moguće je odrediti primenom formule (7.2.2), ukoliko je poznata tzv. brzinska karakteristika motora ( dijagramska zavisnost snage i obrtnog momenta od broja obrtaja) i osnovne karakteristike vozila (prenosni odnos (i) pri određenim brzinama kretanja (v), prenosni odnosi glavnog prenosnika (io), koeficient iskorišćenja transmisije (µtr),koeficient eksploatacije motora (µe), koji zavisi od starosti motora, nadmorske visine, kao i vlažnosti i temperature okolnog vazduha) , ukupna težina vozila (GU), dinamički radijus točkova (rd), koeficient otpora vazduha (k) i čeona površina vozila (A) )

2

0

13m tr e

d u u

M i i k A vDr G G

η η⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅ ⋅= −

⋅ ⋅ (7.2.2)

Brzina vozila se najčešće izražava u obliku:

0

0.377 d m

m

r nv

i i⋅ ⋅

=⋅

(7.2.3)

46

U izrazu (7.2.3) nm predstavlja broj obrtaja motora pri vrednostima snage i obrtnog momenta za koje se određuje dinamički faktor. Korišćenjem izraza (7.2.2) i (7.2.3) može se nacrtati dinamička karakteistika za svaki stepen prenosa ( D1, ….Dn) određenog vozila (slika 7.2.1). Na osnovu dinamičkog faktora (D) može se utvrditi koliki otpori se mogu savladati, pri određenoj brzini kretanja vozila, kao i kolika se maksimalna vrednost brzine kretanja vozila može postići pri određenoj vrednosti otpora. Dobro je poznata zavisnost između ukupnog otpora puta (u ), koeficijenta otpora kotrljanja ( f) i nagiba puta (α):

D u f tgα≥ ≅ + (7.2.4)

Ukoliko se poznata vrednost dinamičkog faktora (D) i koeficijenta inercije obrtnih masa (δ ) može se približno, korišćenjem izraza (7.2.5), odrediti vrednost ubrzanja vozila (j):

( ) gj D tg fαδ

= − − ⋅ (7.2.5)

Umesto dinamičkog faktora (D) vrlo često se koristi izvedeni faktori dinamičnosti: specifična snaga, specifični obrtni moment i intenzitet kočenja. Specifična snaga vozila je odnos nominalne snage motora i ukupne mase vozila. Koristi se kao pokazatelj vučno-brzinskih svojstava vozila. Vrednost specifične snage vozila zavisi od tipa vozila. Za teretna vozila najveće mase, prema postojećim propisima o regulisanju saobraćaja, ne propisuje se samo maksimalno dozvoljena njihova masa i gabariti, već i minimalno dozvoljena specifična snaga. Cilj ograničavanja minimalne dozvoljene specifične snage jeste ubrzavanje sobraćaja i povećanje propusne moći puteva. Kod putničkih vozila specifična snaga je mnogo veća od minimalno dozvoljene.To nije slučaj sa teretnim vozilima i vozilima sa prikolicom. Njihova specifična snaga je bliska minimalno dozvoljenoj. Specifični obrtni moment predstavlja odnos maksimalno dozvoljenog obrtnog momenta i ukupne mase. Vrednosti specifičnog obrtnog momenta koji se ugrađuju u vozila, takođe zakonom su propisane. Veće vrednosti specifične snage i specifičnog obrtnog momenta ukazuju na veću dinamičnost vozila, odnosno bolje vučno-brzinske karakteristike (ubrzanje, mogućnost savlađivanja uspona, maksimalna brzina, itd.). Duži niz godina postoji trend povećanja specifične snage i specifičnog obrtnog momenta motora koji se ugrađuje u vozila, posebno viših klasa. Intenzitet kočenja karakteriše put kočenja koji vozilo pređe do potpunog zaustavljanja ili pri smanjenju brzine u određenom intervalu brzina ( v1,v2 ). Put kočenja , do potpunog zaustavljanja, sračunava se korišćenjem izraza:

( ) ( )2

11 2 2 3.6 254 cos

ek

k vvs t t ttgϕ α α

⋅′ ′′= + + ⋅ +⋅ ⋅ ±

(7.2.6)

47

Gde su: v1 – početna bzina vozila u km/h, ϕ – koeficient prijanjanja, α – nagib puta, ke – koeficient eksploatacionih uslova kočenja, obično se uzima ke=1,4 za hidrauličke i vazdušne kočnice, t1 – vreme reakcije vozača (prosečno t1=0,4 – 0,7s ),

2t ′ – vreme potrebno za dovođenje u dejstvo kočnica (za hidrauličke kočnice iznosi 0,2 s, a za vazdušne 0,6 do 1 s)i

2t ′′ – vreme od trenutka aktiviranja kočnice (j=0) do postizanja maksimalnog negativnog ubrzanja. Dinamičnost vozila se smanjuje sa dužinom njegovog korišćenja. Osnovni faktori koji prouzrokuju pogoršavanje dinamičnosti vozila jesu pogoršavanje izlaznih karakteristika njihovog podsistema usled povećanja stepena iskorišćenja delova određenih sklopova.

7.3 Pouzdanost vozila

Pouzdanost je jedna od osnovnih pokazatelja kvaliteta vozila. Najčešće se izražava kao sposobnost vozila da zadrži eksploataciona svojstva, u određenim dozvoljenim granicama, pri određenim uslovima korišćenja tokom čitavog radnog veka. Troškovi korišćenja vozila, u slučajevima njihove male pouzdanosti, mogu biti, zbog povećanih tročkova za njegovo održavanje, mnogo veći od nabavne cene vozila. Nedovoljna pouzdanost vitalnih delova vozila (naročito kočnog i upravljačkog sistema) može dovesti do katastrofalnih posledica. Ovo su neki od razloga zbog čega se problematici pouzdanosti vozila posvećuje posebna pažnja u svim fazama životnog ciklusa (razvoj, proizvodnja, eksploatacija). U toku razvoja vozila pouzdanost se utemeljuje, proizvodnjom ostvaruje, tokom eksploatacije potvđuje. Tokom razvoja vozila mora se voditi računa o konstruktivnim rešenjima agregata i sklopova, primenjenim materijalima, načinu zaštite od različitih štetnih uticaja, sistemu za podmazivanje agregata i sklopova, kao i o pogodnosti vozila za održavanje. Obezbeđivanje pouzdanosti, tokom proizvodnje, je u tesnoj vezi sa kvalitetom delova koji se ugrađuju u vozilo, kontrolom kvaliteta, kvalitetom ostvarene montaže, načinom ispitivanja novog vozila itd. Funkcija kontrole kvaliteta, u ovoj fazi životnog ciklusa vozila, ima poseban značaj. Tokom korišćenja vozila otkrivaju se greške nastale u prethodnim fazama životnog ciklusa vozila. Režimi korišćenja , kao i način održavanja vozila, imaju presudan uticaj na pouzdanost a samim tim i vek trajanja vozila. Najčešće korišćen parametar pouzdanosti je vek njegovog trajanja, koji se načešće izražava preko broja pređenih kilometara ili broja časova rada. Na osnovu njega se vrlo često sudi o kvalitetu vozila. Ugrađenu pouzdanost, tokom projektovanja, konstruisanja i izrade nije moguće promeniti tokom ispitivanja i korišćenja. To znači da pri projektovanju, konstruisanju i izradi mora se voditi računa o potrebnoj pouzdanosti. Iz tog razloga razvijeno je više metoda proračuna delova vozila na bazi pouzdanosti.

48

7.4 Vek trajanja vozila

Pitanje koje se nameće kao jedno od osnovnih pitanja pri projektovanju, nabavci i korišćenju vozila i njegovih sastavnih delova jeste – koliki je optimalni period njegovog korišćenja. Veći broj faktora utiče na vrednost optimalnog perioda korišćenja vozila, ali najveći utica imaju: - nabavna cena, - produktivnost vozila, - pogonski troškovi i - troškovi održavanja vozila. Odrediti trenutak, kada treba prekinuti sa korišćenjem vozila, je kompleksan zadatak. Složenost zadatka se ogleda prvenstveno u uticaju velikog broja faktora na tehnoekonomske karakteristike vozila i opravdanost njegovog korišćenja i održavanja. Isključivanje vozila iz upotrebe se vrši radi obavljanja generalne opravke. Pri planiranju obavljanja transportnog rada i pri planiranju investicija bitan element predstavlja određivanje trenutka isključivanja vozila iz upotrebe. Određivanje trenutka, posle koga je potrebno izvršiti otpis ili generalnu opravku neophodno je izvršiti na osnovu ostvarenih troškova. Pri određivanju optimalnog veka upotrebe vozila neophodno je analizirati faktore koji utiču na fizičku i moralnu zastarelost vozila. Faktori koji utiču na fizičku zastarelost odnose se na troškove korišćenja i održavanja, kao i na optimalni vek korišćenja vozila. Faktori koji utiču na moralnu zastarelost odnose se na tehničku zastarelost i uvođenje novih generacija opreme i vozila. Jedna od metoda za određivanje optimalnog rada vozila je tzv. metod snižene efektivnosti. Za primenu ove metode potrebno je poznavati obim rada koji analizirano vozilo ili grupa vozilatreba da obavi. Maksimalna efektivnost vozila postiže se pri normalnim ukupnim troškovima (troškovima nastalim u transportnom procesu) svedenuim na jedinicu obavljenog rada. Ukupni specifični troškovi (troškovi svedeni na jedinicu rada) moraju se analizirati u funkciji obezbeđenja zadatog nivoa pouzdanosti i gotovosti tokom korišćenja vozila. Pošto je obim rada koje vozilo (ili grupavozila) treba da obavi poznat, tehnički zastoji se moraju nadoknaditi korišćenjem vozila iz rezerve. Troškovi koji se javljaju kao rezultat konpenzacije zastoja, mogu se izraziti u obliku:

0

. max

1zopt

CC

Lκκ

= ⋅ −

(7.4.1)

gde su: Co – cena novog vozila umanjena za njegovu vrednost pri otpisu, Lopt – optimalni broj pređenih kilometara vozila, k – koeficient tehničke ispravnosti tokom korišćenja vozila i kmax – maksimalna vrednost koeficijenta tehničke ispravnosti, pri kojoj se realizuje maksimalni obim transportnog rada. Koeficientom tehničke ispravnosti vozila izražava se uticaj zastoja usled tehničkih i organizaciskih uzroka na obim obavljenog transportnog rada vozila. Da bi se održao zadati nivo pouzdanosti vozila neophodno je njegovo pravilno održavanje. Pri primeni ove metode uvodi se pretpostavka da troškovi zehničkog održavanja vozila (Cod) ne zavise od broja pređenih kilometara.

49

Troškovi obnavljanja vozila (Cob) zavise od broja pređenih kilometara, a čine ih troškovi rezervnih delova (Crd), troškovi materijala (Cm) i troškovi radne snage (Crs). Konponente troškova obnavljanja vozila i troškova koji se javljaju kao rezultat konpenzacije analiziraju se po intervalima koji su karakteristični tokom korišćenja vozila. Ukupni jedinični troškovi, koji se javljaju u određenom intervalu korišćenja vozila, mogu se izraziti u obliku: C(L) = Cz + Cod + Cob = Cz + Cod + (Crd + Cm +Crs) (7.4.2) Vrednost ovih specifičnih troškova , u uočenom intervalu, raste. Sa povećanjem pređenog puta jer vrednost intenziteta otkaza raste sa porastom broja pređenih kilometara. Ovi direktni i realni troškovi, koji se javljaju u uočenom intervalu, najčešće se aproksimuju polinomom ili stepenom funkcijom. Da bi se optimizacija mogla da sprovede neophodno je odrediti srednje specifične troškove za održavanje nivoa pouzdanosti:

( )0

1 L

srC C L dLL

= ⋅ ⋅∫ (7.4.3)

Ukupni srednji specifični troškovi mogu se izraziti u obliku:

( ) 0u srsr

CC L C

L= + (7.4.4)

Iz uslova minimuma funkcije (7.4.4) dolazi se do izraza za određivanje optimalnog perioda korišćenja vozila. Na slici 7.4.1 prikazana je zavisnost promene specifičnih troškova od broja pređenih kilometara vozila.

Slika 7.4.1 Zavisnost promene specifičnih troškova od pređenog puta

50

Često se troškovi materijala i rezervnih delova ne razdvajaju kao i troškovi opsluživanja i obnavljanja. U ovim slučajevima primena metode snižene efikasnosti je olakšana. Troškovi se prikazuju najčešće za godinu dana. Pri obradi podataka za višegodišnji period problem predstavlja značajnija promena predhodnih cena. U tom slučaju usvaja se poslednja analizirana godina kao bazna, a podaci iz ranijih godina koriguju se za stopu promena cena. Povećanje veka upotrebe vozila je posebno značajno sa aspekta smanjenja troškova životnog ciklusa. Istraživanja su pokazala da se cena vozila sa vekom trajanja od 20 godina u odnosu na cenu vozila sa vekom trajanja od 10 godina povećava za 30%. To govori da treba težiti povećanju veka trajanja vozila korišćenjem svih tehničkih mogućnosti. Proizvođači vozila, prateća industrija i korisnici vozila zainteresovani su za povećanje veka njegovog trajanja jer je vozilo masovan proizvod za koji se koristi skup materijal i rad uz veliko korišćenje energije. Ako vozilo ima kratak vek trajanja to znači da velika količina uloženog materijala, rada i energije postaje bezvredna posle vrlo kratkog vremenskog intervala. Proizvodnja vozila kratkog veka trajanja dovodi do: - neopravdano velikog korišćenja sirovina, - neopravdano velikog angažovanja proizvodnih kapaciteta i radne snage, - visokog utroška energije i - znatnog oštećenja čovekove okoline. Ovo se mora uzeti u obzir pri izradi novih koncepcija vozila i usvojiti pristup konstrukcije vozila sa dužim vekom korisnog trajanja a sve sa ciljem izbegavanja ili bar smanjenja predhodno navedenih loših strana vozila sa kratkim vekom trajanja. Vek trajanja vozila ograničava se tehničkim, ekonomskim i moralnim razlozima. Prekoračenjem određenih graničnih vrednosti stanja vozila, usled delovanja degradativnih procesa (habanja, korozije, starenja, zamora i puzanja), dolazi do tehničkih razloga zbog kojih vek trajanja se ograničava, a to su: - nedovoljna bezbednost saobraćaja, - povećana potrošnja pogonskih materijala, - nedovoljna sigurnost pogona i - veliko zagađenje čovekove okoline. U ekonomske razloge ograničenja veka trajanja ubrajaju se: - veliki troškovi održavanja, - dugotrajan proces održavanja i - suviše kratki vremenski intervali između pojave uzastopnih otkaza.

51

Slika 7.4.2 Faktori koji utiču na vek trajanja vozila

Zastarelost tehnike i estetika mogu se navesti kao moralni razlozi ograničenja vremena korisnog trajanja vozila. Intenzitet degradativnih procesa (korozija, zamor, habanje, puzanje i starenje) zavisi od: konstrukcije, materijala, izrade i montaže, uslova eksploatacije, vozača i načina održavanja. Vek trajanja vozila u najvećoj meri određuje primenjena konstrukcija, uslovi eksploatacije, način održavanja i primenjeni materijali. Pri razvoju vozila mora se voditi računa i o reciklaži. Kriterijumi za primenu reciklaže prikazani su na slici 7.4.3.

Slika 7.4.3 Kriterijumi za primenu reciklaže

52

Važnost ponovnog dobijanja materijala od otpisanih vozila kao sekundarnih sirovina je bitna u industriski razvijenim zemljama. Vek trajanja vozila vrlo često određuje pojava korozije na karoseriji ( iako su razvijene metode i materijali za zaštitu od korozije) posebno ako se ima u vidu korišćenje vozila u različitim uslovima eksploatacije. Usled dejstva korozije, posle dužeg vremena korišćenja vozila, mehaničke osobine spojeva kao i ukupna čvrstoća vozila su u znatnoj meri ugrožena. Mogu se navesti mnogobrojni rezultati istraživanja uticaja pojedinih parametara na vek trajanja vozila i njegovih delova. Npr. habanje pneumatika zavisi od konstrukcije pneumatika ( vrste izrade, formiranja profila, radijalne čvrstine, šare i širine gazeće površine), konstrukcije vozila (položaj točkova, snaga motora, brzine, vrste transmisije, opterećenja i pritisak vazduha), puta (podloga, stanje puta, trasa puta, saobraćajnih uslova), klime(temperatura, vlažnost vazduha, uticaj sunčevih zraka), vozača (temperament, iskustvo u vožnji, pedantnost, savesnost pri rukovanju i održavanju vozila), režima korišćenja (brzina vožnje, intenzitet i učestanost kočenja i ubrzavanja) i načina održavanja vozila. Neke od mera za povećanje korisnog veka trajanja vozila su: - primeniti odgovarajuće materjale, - primeniti odgovarajuća konstruktivna rešenja delova i sklopova vozila i njihovih međusobnih veza, - primeniti odgovarajuće tehnologije izrade delova i njihove montaže, - primeniti odgovarajuću površinsku zaštitu delova vozila, - primeniti adekvatno održavanje, - primeniti adekvatno gorivo, mazivo i druge tehničke fluide, - smanjiti litarsku snagu i srednju brzinu kretanja klipova motora, -obezbediti kvalitetno prečišćavanje goriva, maziva i drugih tehničkih fluida, - obezbediti brzo postizanje i zadržavanje stabilne radne temperature motora, - primeniti elektronski sistem za paljenje, - obezbediti automatsku regulaciju zazora ventila i - obezbediti bezstepenu promenu stepena prenosa. Osnovni cilj konstruktora vozila je stvaranje moderne i maksimalno pouzdane konstrukcije sa minimalnim utroškom rada, energije i materijala. Do ovog cilja može se doći izborom adekvatnih materijala, optimalnih konstruktivnih rešenja i najpogodnijih tehnologija izrade. Razvojem vozila sa dužim korisnim vekom trajanja od uobičajenog postiže se: - ušteda zaliha materijala, - ušteda zaliha energije, - smanjuje se opterećenje okoline, - smanjuju se troškovi korišćenja vozila i - povećava se sigurnost korišćenja (pouzdanost i bezbednost) Zastarevanje izgleda i tehnike vozila su osnovni razlozi za ograničenje veka trajanja vozila sa gornje strane.

53

7.5 Mogućnost smeštaja tereta i/ili putnika u vozilu (kapacitet vozila)

Мogućnost smeštaja u vozilu ( kapacitet ) predstavlja najveću količinu tereta ili najveći broj putnika koji može odjednom da se preveze. Kapacitet vozila je u tesnoj vezi sa njegovim dimenzijama i čvrstoćom njegove konstrukcije kao i mogućnošću zadovoljenja zakonskih propisa. Masa vozila ( ili broj putnika ) i dimenzije tovarnog prostora u potpunosti definišu kapacitet vozila. Kapacitet teretnih vozila izražava se u kg, kg/m3 i koeficientom iskorišćenja mase. Kapacitet vozila za prevoz putnika izražava se brojem mesta za njihov prevoz. Za teretna i specijalna vozila definiše se i specifična površina tovarnog prostora i specifična zapreminska nosivost. Specifična zapreminska nosivost definiše se kao odnos korisne nosivosti i zapremine tovarnog prostora. Koeficient iskorišćenja korisne nosivosti vozila, koji predstavlja odnos utovarenog tereta i njegove propisane korisne nosivosti ( q ) može se izraziti u obliku:

v vq

Vqη ρ

η⋅ ⋅

= (7.5.1)

gde su: vV – utovarna zapremina tovarnog prostora vozila (za teretno vozilo vV b h l= ⋅ ⋅ ),

b,l,h – unutrašnja širina, dužina i visina tovarnog prostora, vη – koeficient iskorišćenja zapremine tovarnog prostora (on predstavlja odnos zapremine utovarenog

tereta i raspoložive tovarne zapremine vozila) i ρ – gustina tereta Kapacitet autobusa (broj putnika koji se u njemu može udobno smestiti ) direktno zavisi od njegovog korisnog prostora. Kod gratskih i prigradskih autobusa kao pokazatelj kapaciteta koristi se tzv. koeficient mesta za sedenje. On predstavlja odnos broja mesta za sedenje i ukupnog broja mesta u autobusu. Njegova vrednost za gratske autobuse je izrazito mala. Iskorišćenje mase vozila izražava se preko koeficienta iskorišćenja mase ( mη ) koji predstavlja odnos korisne nosivosti (mk) i sopstvene mase (ms ), odnosno mase vozila spremnog za vožnju.

km

s

mm

η = (7.5.2)

Koeficient iskorišćenja mase predstavlja meru iskorišćenja sopstvene mase vozila i definisan je njegovom konstrukcijom.

54

Slika 7.5.1 Koeficient iskorišćenja mase vozila

N a slici 7.5.1 prikazana je zavisnost korisne nosivosti (mk) od sopstvene mase (ms), tj. koeficient iskorišćenja mase ( mη ), što omogućava analize kako po koeficientu iskorišćenja mase, tako i po ukupnoj masi (m) i korisnoj nosivosti ili sopstvenoj masi teretnog vozila. Na osnovu vrednosti koeficienta iskorišćenja mase vozila može se sagledati kvalitet vozila. Vrednost koeficienta iskorišćenja mase vozila kreće se u granicama 0,5 do 2. Sa slike 7.5.1 mogu se lako odrediti zahtevi o masama za vozilo koje treba projektovati. Za proizvođače vozila značajno je ostvarenje što veće nosivosti sa što manjom sopstvenom masom. To je razlog što se mora sa posebnom pažnjom proučiti svaka konstrukcija i njihova izrada od što lakšeg i kvalitetnijeg materijala, uz sprovođenje odgovarajućih laboratoriskih i putnih ispitivanja. Sa povećanjem serije vozila, sa većom sopstvenom masom od optimalno potrebne, povećavaju se i troškovi izrade.

7.6 Udobnost korišćenja vozila

Udobnost korišćenja vozila predstavlja kompleksan pokazatelj kvaliteta vozila. Adekvatna oscilatorna udobnost vozila, konfor sedišta za putnike i vozača, udobnost pri ulazu i izlazu iz vozila, udobnost pri utovaru i istovaru tereta, udobnost pri upravljanju vozilom, odgovarajući ambijentalni uslovi ( klima, buka, …) u prostoru za smeštaj putnika i vozača itd. predstavljaju osnovne pokazatelje udobnosti vozila. Udobnost vozila se najčešće iskazuje preko sledećih parametara: - buka, čiji su izvori: motor, oprema motora, sistem ua hlađenje, izduvni sistem, transmisija, vetar, pneumatici sistem provetravanja, struktura karoserije itd., - vibracije, - ambijentalni uslovi u vozilu koji se izražavaju preko akustičnosti prostora za smeštaj vozača i putnika i njegove izolovanosti od spoljašnjih uticaja (buka, sunčevi zraci, temperature okoline itd.),

55

- svetlo (funkcija ogledala za vreme vožnje, uticaj određenih površina vozila- vetrobrana, ogledala i instrument table vozača, uticaj svetla dolazećih vozila i pratećeg saobraćaja, uticaj površine puta-na vozača, redukcija kontrasta puta, efekti sunca,…), - ergonomija (udobnost sedenja, pristup upravljačkim elementima, vidljivost instrumenata, vidljivost vozila,…) i - unutrašnji enterijer (osvetljenje, osobine materijala od kojih je prostor za smeštaj vozača i putnika izrađen itd.). Oscilatorna udobnost vozila se definiše kao njegova sposobnost da u toku vožnje, pri različitim uslovima korišćenja, svede na najnižu vrednost negativan uticaj oscilacija pojedinih delova vozila na čoveka, jer njegovo dejstvo uzrokuje pojavu brzog zamora vozača i putnika i u nekim slučajevima i oštećenje tereta koji se prevozi. Negativno dejstvo oscilacija utiče na povećanu potrošnju goriva, stabilnost, upravljivost, pouzdanost, naprezanje pojedinih delova vozila, vek trajanja itd. Uzročnici pojave oscilacija vozila su mnogobrojni. Neki od njih su: neravnine površine puta, neuravnoteženost pojedinih delova (točkovi, kardanska vratila, …), rad motora, inercijalno dejstvo tereta koji se prevozi, dejstvo sila pri promeni brzine i smera kretanja. Udobnost sedišta vozača i putnika, u prvom redu zavisi od njegove izvedbe. Sedište treba da obezbedi najudobniji položaj tela čoveka i da ga zaštiti od štetnog dejstva oscilacija primenom odgovarajućih elastičnih i prigušnih delova. Od lakoće upravljanja vozilom, u velikoj meri zavisi stepen zamorenosti vozača, a samim tim i bezbednost saobraćaja. Lakoća upravljanja vozilom je u direktnoj vezi sa sledećim parametrima: brojem pokreta vozača potrebnim pri upravljanju vozilom, veličine sile koje pri tom treba postići, stepena automatizacije sistema za upravljanje, konstrukcije sedišta vozača i njegovog položaja, položaj odgovarajućih komandi i kontrolno mernih instrumenata, koje vozač kotisti, osvetljenosti puta i ambijentalnih uslova. Primenom hidrauličkih i pneumatskih uređaja za aktiviranje kočnica, primena servo uređaja ( na upravljaču, ručnoj kočnici, kvačilu …) smanjuje se vrednost potrebne sile za upravljanje vozilom. Vidljivost vozača određena je njegovim položajem ( položajem sedišta vozača) u kabini, ostaklenom površinom vozila i konstrukcijom samog vozila.

7.7 Bezbednost koričćenja vozila

Bezbednost korišćenja vozila obuhvata sve one konponente kvaliteta koje se odnose na stepen sigurnosti korišćenja vozila sa staništa rukovaoca, putnika i okoline u najširem smislu reči. Stalno povećavanje broja vozila u saobraćaju kao i sve veće brzine kretanja vozila uslovljavaju aktivno bavljenje problematikom bezbednosti vozila u saobraćaju. Bezbednost vozila u saobraćaju se analizira u okviru relacija vozač – vozilo – okruženje. Vozilo treba biti tako izrađeno da je mogućnost pojave udesa minimalan, a kada do udesa dođe obezbeđuje maksimalno moguću zaštitu učesnika u saobraćaju.

56

U zavisnosti od toga na koji način utiču na opštu bezbednost vozila, parametri bezbednosti se uglavnom grupišu u tri grupe, i to: - aktivni parametri bezbednosti, - pasivni parametri bezbednosti i - katalitički paramerti bezbednosti. Aktivne parametre bezbednosti sačinjavaju: - preciznost upravljanja, - zadovoljavajuće držanje pravca, - odmerena sila upravljanja sa stalnom informacijom o kontaktu pneumatik-put, - zadržavanje neutralnog položaja pri gubljenju upravljivosti, - lako držanje pravca u krivinama, - stabilnost na pravcu, - osetljivost kočnica, - držanje pravca pri kočenju, - lako upravljanje pri kočenju, - dobra manevarska sposobnost sa kratkum vremenom preticanja, - mala osetljivost na vetar, - dobro držanje puta i pri lošoj podlozi, - dobra svojstva pri akvaplaningu, -visoka vozna, radna i upotrebna svojstva radi smanjenja zamora prilikom vožnje, - vidljivost i signalizacija vozila. Sistem za kočenje u velikoj meri utiče na mogućnost pojave udesa. Sistem za kočenje mora da ima visok kvalitet, posebno u pogledu efikasnosti. Pravilnim izborom pneumatika bezbednost vozila može da se u znatnoj meri poboljša. Karakteristike pneumatika treba u velikoj meri usaglasiti sa karakteristikama sistema za oslanjanje kao i vrstom i stanjem podloge po kojoj se vozilo kreće. U pogledu bezbednosti bitnu ulogu imaju karakteristike pouzdanosti i prijanjanja, oblik i raspored šara, kao i vrsta konstrukcije i materijala. Obezbeđenje potrebne vrednosti pritiska u svim pneumaticima kao i ispravnost točkova i njihove veze sa glavčinama doprinose povećanju aktivne bezbednosti vozila. Otkaz ili promena geometrije u upravljačkom sistemu vozila mogu da dovedu do katastrofalnih posledica. Zato su funkcionalnost i pouzdanost sistema za upravljanje vrlo značajni parametri aktivne bezbednosti vozila. Na bezbednost značajan uticaj imaju i konstrukciske karakteristike sistema za upravljanje, prenosni odnosi, veličina i položaj točka upravljača kao i ptrebna energija za njegovo pokretanje. Na bezbednost vozila utiče sistem oslanjanja, konstrukcija gradnje vozila (vrste i položaj pogonskog agregata, broj i položaj pogonskih osovina itd.),kao i vučne karakteristike vozila. Posebnu pažnju, pri analizi bezbednosti vozila, zaslužuje vidljivost i preglednost puta i okoline sa vozačkog mesta, pravilan položaj komandnih poluga i jednostavnost njihove upotrebe, ispravnost kontrolnih uređaja, kao i osvetlenje i kompletna signalizacija vozila. Pasivne parametre bezbednosti sačinjavaju:

57

- što manje ubrzanje putnika, u svim pravcima, prilikom sudara. To se postiže odgovarajućom konstrukcijom karoserije, zone sedišta, stuba upravljača, bez oštrih uglova i ivica i sa efikasnim pojasevima, - bezbednost od deformacija putničke kabine kod jakih udara, - sprečavanje ispadanje vrata pri sudaru, - sprečavanje komadanja staklenih površina u srču, - mogućnost otvaranja vrata posle sudara, - bezbedno postavljanje rezervora za gorivo i - što je moguće niža sklonost opreme vozila ka paljenju. Osnovni cilj pasivne bezbednosti je prvenstveno zaštita ljudi, a potom i vozila. Jedan od osnovnih uslova za pasivnu zaštitu vozača i putnika je da se oni zadrže na svojim mestima prilikom udesa. To je razlog što se problematici učvršćivanja sedišta za karoseriju i primeni odgovarajućih sigurnosnih pojaseva pridaje poseban značaj. Primena adekvatnih specijalnih produžetaka naslona sedišta - naslona za glavu ima važnu ulogu pri udaru u zadnji deo vozila. U okviru pasivne bezbednosti takođe veliki značaj ima primena adekvatnih vetrobranskih stakala, rešenje tzv. zaštitne zone oko vozača i putnika, rešenje upravljačkog točka (izrada od odgovarajućeg materijala, mogućnost skraćenja osovine upravljača pod dejstvom udara,…). Ipak jedna od najvažnijih mera pasivne bezbednosti vozila jeste primena adekvatne konstrukcije karoserije. Deo karoserije namenjen za smeštaj vozača i putnika treba da predstavlja krutu konstrukciju dok prednji i zadnji deo vozila treba da je deformabilan, kako bi svojom deformacijom pri sudaru amortizovali sudar i na taj način zaštitili prostor za smeštaj vozača i putnika. Važnu ulogu u pasivnoj bezbednosti imaju vrata. Ona treba da izdrže sve vrste udarnih opterećenja. Moraju biti snabdevena sigurnosnim mehanizmima protiv otvaranja pri sudaru ali i da omogućavaju lako otvaranje u cilju lakšeg i bržeg spašavanja nakon udesa. Pasivna bezbednost obuhvata i one mere koje se primenjuju u cilju zaštite pešaka u slučaju udara vozila u pešaka. Posebno aktuelna problematika pasivne bezbednosti je preduzimanje mera sa ciljem sprečavanje pojave požara nakon sudara. Katalitički parametri bezbednosti vozila su oni parametri koji, uglavnom preko dejstva na psiho – fizičko stanje vozača utiču na pojavu udesa i njegove posledice. U katalitičke parametre bezbednosti pored naprezanja i zamora vozača ubrajaju se: - oscilacije, - buka, - neadekvatni klimatski uslovi. - zaslepljivanje i - zagađen vazduh izduvnim gasovima.

7.8 Prohodnost vozila

Prohodnost, kao eksploataciono tehnička karakteristika vozila, predstavlja mogućnost njegovog kretanja po lošim putevima i besputnim terenima, kao i mogućnost savlađivanja različitih prepreka. Vozila povećane prohodnosti imaju najčešće pogon na više osovina ili na sve točkove, specijalne pneumatike i gusenice (tzv. polugusenična vozila), a ukoliko postoji potreba za kretanjem preko vode

58

izrađuju se i kao amfibije. Ova vozila imaju takvu konstrukciju da mogu da rade u vrlo teškim terenskim uslovima sa odgovarajućom produktivnošću. Parametri preko kojih se može definisati prohodnost su: - parametri vuče (vučna sila i sila prijanjanja, sposobnost savlađivanja uspona, obrazovanje kolotraga, broj i veličina stepena prenosa u transmisiji), - parametri koji direktno definišu sposobnost vozila za savlađivanje prepreke (tvrdo tlo sa jako izraženim neravninama, mekano tlo i voda) i - parametri gabarita (najmanja visina iznad stajne površine, najmanja visina ispod osovine, ugao prepreke, prilazni i zaštitni ugao, izdizanje točka, krug zaokretanja tragova točka, prečnik krugova zaokretanja vozila, poluprečnici horizontalne prohodnosti) i zakonska ograničenja (maksimalno dozvoljene dimenzije i mase, maksimalne dimenzije sprega vozila…). Prohodnost vozila zavisi od većeg broja faktora. Ipak, najuticajniji su geometriski parametri vozila, snaga pogonskog motora i sposobnost ostvarivanja što boljeg kontakta između pneumatika i puta.

7.8.1 Zavisnost prohodnosti vozila od parametara vuče

Osnovni pokazatelji koji definišu vučne parametre prohodnosti predstavljaju odnosi između granične athezione vučne sile i otpora kretanja vozila. Vučnu sposobnost vozila određuju vučna sila i maksimalna atheziona vučna sila Prohodnost vozila je ograničena sa nedovoljnom silom prijanjanja pogonskih točkova na podlogu, tako da se raspoloživa vučna sila i ne može ostvariti. To je naročito izraženo pri kretanju vozila po podlogama sa malim koeficientom athezije i velikim koeficientom otpora kotrljanja. Iz tog razloga često se za ocenu prohodnosti vozila koristi odnos tzv. athezione težine vozila ( Gϕ ) i ukupne težine (Gu).

u

Gk

Gϕ= (7.8.1.1)

Kada su svi točkovi pogonski k=1, dok je kod putničkih vozila standardne izvedbe k=0,5. Kretanje vozila točkaša po mekanoj podlozi može se analizirati kao kretanje guseničara. Što je veća dodirna površina, to je veća atheziona vučna sila (jer profil guma zadire u podlogu). Dodirna površina je veća ukoliko je specifični pritisak točka na tlo manji. Njegova vrednost zavisi od pritiska u pneumaticima. Kada se vozilo kreće po tvrdoj i klizavoj podlozi onda je potrebno obezbediti što veću vrednost specifičnog pritiska pneumatika na tlo, jer se na taj način eliminiše mokri film između pneumatika i tla tako da pneumatik bolje prijanja za podlogu. Za povećanje prohodnosti vozila na mokrim tvrdim putevima specifični pritisak pneumatika treba povećati, a pri kretanju po mekoj podlozi smanjiti. Primenom pneumatika sa većim dubinama šara ovo se može postići. Ovakvi pneumatici pri kretanju po tvrdom tlu imaju srazmerno malu oslonu površinu, a samim tim i visoki specifični pritisak, čime je postignuto zadovoljavajuće prianjanje pneumatika na put. Pri kretanju ovakvog pneumatika po mekoj podlozi, ukupna gazeća površina se povećava, pa se povećava i ukupna površina preseka tla koji je izložen smicanju, čime se smanjuje naprezanje u preseku. Radi uvećanja ovog efekta (sa ciljem obezbeđenja što veće athezione vučne sile) primenjuju se pneumatici sa širokim profilima. Veličina dodirne površine pneumatika sa tlom, promenom pritiska

59

unutar pneumatika, se menja, zavisno od vrste tla po kome se vozilo kreće, tako da se omogućava postizanje optimalnih veličina athezionih sila i specifičnog pritiska. Na slici 7.8.1 prikazana je zavisnost otpora kotrljanja od pritiska u pneumatiku za različite vrednosti podloge po kojoj se vozilo kreće.

Slika 7.8.1 Uticaj pritiska u pneumaticima na otpor kotrljanja

Ne treba izgubiti iz vida da položaj težišta vozila u velikoj meri utiče na sposobnost savlađivanja težih terena i prepreka pri kretanju vozila. Diferencijal vozila takođe u velikoj meri utiče na prohodnost vozila. Iz tog razloga njegovoj konstrukciji, kod vozila povećane prohodnosti, pridaje se poseban značaj. Poznoto je da maksimalna vučna sila, koju može da preda pogonska osovina, kod vozila sa diferencijalom, jednaka je dvostrukoj vrednosti vučne sile koja se pojavljuje na točku koji se nalazi u lošijim uslovima prijanjanja za tlo. Tokom korišćenja vozila čest slučaj je pojava različitog koeficienta prijanjanja točkova, zbog neravnomernog opterećenja pneumatika, različite vrste podloge itd. Da bi se ovaj problem donekle prevazičao pribegava se primeni konstruktivnih rešenja vozila sa mogućnošću blokiranja diferencijala ili nezavisan samostalni pogon za sve točkove. Konstrukcija vešanja i karakteristike amortizera imaju znatan uticaj na prohodnost vozila. Pri prelasku preko neravnine vešanje vozila treba da obezbedi najmanju promenu normalnih reakcija na točkove. Radi smanjenja sile otpora kretanja i povećanja sile prijanjanja točkova neophodno je izvršiti raspodelu opterećenja tako da specifičan pritisak prednjih i zadnjih točkova na tlo bude približno jedak.

7.8.2 Geometrijski parametri vozila koji utiču na njegovu prohodnost

U ove parametre svrstavaju se dužinski parametri koji direktno utiču na prohodnost vozila. Geometriski parametri prohodnosti vozila su definisani odgovarajućim standardima.

60

Grupu parametara sačinjavaju: 1. Najmanja visina iznad stajne površine – klirens predstavlja rastojanje između stajne površine i najniže tačke centralnog dela vozila.

Slika 7.8.2 Najmanja visina iznad stajne površine

Centralni deo vozila definiše se kao deo koji se nalazi između dve paralelne ravni na istom rastojanju od srednje podužne ravni. Najmanja visina iznad stajne površine ispred, između i iza osovina je najmanje rastojanje između stajne površine i najnižih nepokretnih tačaka vozila.

Slika 7.8.3 Najmanja visina osovine

Najmanja visina iznad osovine predstavlja visinu ( h ), odsečka kruga koji bi prolazio kroz središte površine naleganja pneumatika, koji sa donje strane dodiruje najnižu tačku vozila. U šrafiranom delu površine prikazane na slici 7.8.3 ne sme da se nađe ni jedan deo vozila. 2. Ugao prepreke definiše najveći ugao prepreke preko koje vozilo može da se kreće, obeležava se komplementarnim uglom ( α ) koji je meren između dve ravni, koje su upravne na srednju podužnu ravan vozila i tangiraju statički opterećene pneumatike i dodiruju najnižu tačku vozila između prednjih i zadnjih točkova kojim je određen najveći ugao prepreke.

61

Slika 7.8.4 Gabaritni parametri prohodnosti

Komplementarni ugao ( α) u isto vreme predstavlja i najniži oštar ugao između dve ravni, određen najnižom tačkom vozila. 3. Prednji prilazni ili prednji zaštitni ugao ( α1) definiše najveći ugao između horizontalne ravni koja tangira statički opterećene pneumatike zadnjih točkova i dodiruje najistureniju i najnižu tačku čvrsto vezanih delova i smeštenih ispred prednje osovine.

Slika 7.8.5 Uglovi vozila

4.Zadnji prilazni ili zaštitni ugao ( α2 ) definiše najveći ugao između horizontalne ravni koja tangira statički opterećene pneumatike zadnjih točkova i dodiruje najistureniju i najnižu tačku delova vezanih i smeštenih iza zadnje osovine što je prikazano na slici 7.8.5. 5. Izdizanje točka predstavlja visinu do koje može da se izdigne jedan točak a da se pri tom svi ostali točkovi nalaze u dodiru sa horizontalnom podlogom. 6. Krug zaokretanja tragova točkova izražava prečnik kruga koji opisuje spoljašnji upravljani točak na stajnoj površini pri najvećem zaokretanju upravljačkih točkova. 7. Prečnici tragova zaokreta vozila su: - prečnik najmanjeg kruga zaokretanja opisanog projekcijama točkova vozila, koje su najbliže od centra okretanja na stajnu površinu pri najvećem zaokretanju upravljačkih točkova, - prečnik najvećeg kruga zaokretanja opisuju ga projekcije točkova vozila, koje su najudaljenije od centra okretanja na stajnu površinu pri najvećem zaokretanju upravljačkih točkova.

62

Mogućnost vozila da se zaokrene na što manjoj površini predstavlja njegovu manevarsku sposobnost. Nju definiše minimalna vrednost radijusa zaokretanja spoljnjeg upravljačkog točka (Rv) i širine površine (A) po kojoj se vozilo kreće u zaokretanju slika 7.8.6.

Slika 7.8.6 Radijus zaokretanja vozila

Na osnovu dužine, šitine i visine vozila definiše se prostor za njegovo kretanje. Ove mere su od presudnog značaja zbog mogućnosti prolaza na pojedinim putnim pravcima. Mostovi, tuneli, propusti, podvožnjaci i sl. su najosetljivija mestaza prohodnost vozila sa aspekta njegovih gabarita. Najveće dimenzije vozila propisane su odgovarajućim standardima. Najveća širina vozila iznosi 2,5 m a visina 4 m. Maksimalna dužina vozila zavisi od njegovog puta i namene. Prepust na motornim i priključnim vozilima može iznositi najviše 50 % razmaka između osovina. Izuzetno na dvoosovinskim vozilima sa kabinom iznad motora i na autobusima, prepust može iznositi najviše 60 % razmaka između osovina, a na autobusima sa motorom iznad osovine najviše 63 % rastojanja između osovina.

7.8.3 Prepreke koje se mogu pojaviti pred vozilom pri kretanju

Prepreke koje se mogu pojaviti pred vozilima, tokom njihovog koričćenja mogu biti prirodne (uspon, nizbrdica, blato, močvarni teren, pesak, vodene prepreke, kamenjar, sneg, led, ruševine itd.) i veštačke (kanali, rovovi, zidovi i td.). Da li će vozilo biti u stanju da savlada određenu prepreku zavisi od njegovih performansi ( vučnih karakteristika, gabarita i tipa vozila ) ali i od prirode same prepreke (visina snežnog pokrivača, dubina blata itd.). S obzirom na tehniku savlađivanja prepreka i faktora koji utiču na mogućnost savlađivanja prepreka vozilom, prirodne i veštačke prepreke grupišu se u sledeće grupe: - prepreke koje su karakteristične po maloj nosivosti tla, mali koeficient prijanjanja između točkova ili gusenica i tla, veliki otpori kotrljanja. U ove grupe prepreka ubrajaju se : blato, led, pesak,snežne površine i td, - prepreke za čije je savlađivanje potrebno dizanje težišta vozila. To su tzv. visinske prepreke kao što su: strmi usponi, zidovi i td., - prepreke za čije je savlađivanje neophodno korišćenje vučne sile i kinetička energija vozila i - vodene prepreke.

63

Za uspešno kretanje vozila po terenima sa slabom nosivošću tla veliki značaj ima režim korišćenja vozila, tj. poznavanje tehnike savlađivanja ovakvih prepreka. Za savlađivanje ovakvih prepreka neophodna je lagana vožnja bez velikih promena brzina kretanja, kako u toku kretanja ne bi došlo do kidanja gornjeg sloja podloge (usecanja) jer to dovodi do još većeg smanjenja koeficienta prijanjanja i povećanja otpora kretanju. Za kretanje po ovakvim terenima gusenična vozila imaju prednost nad vozilima točkašima. To naročito važi za terene sa velikim slojem peska (pustinje). Prohodnost vozila po terenu sa mekom podlogom se povećava primenom transmisije sa hidrodinamičkom komponentom jer se pokretanje vozila može obaviti vrlo lagano. Ukoliko se na ovim terenima koriste vozila točkaši neophodno je da oni poseduju mogućnost promene pritiska u pneumaticima kako bi se povećala dodirna površina sa tlom i na taj način smanjio spcifični pritisak na tlo. Kratke deonice puta sa dubokim blatom, koje predstavljaju jednu od najtežih prepreka, treba savlađivati zaletom. Snežni pokrivač je prepreka pri sniženim temperaturama okoline. Od vrednosti gustine i visine snežnog pokrivača zavisi mogućnost savlađivanja ove vrste prepreke vozilom. Praksa je pokazala da se vozila mogu kretati po snegu visine do 1,5 najniže visine vozila iznad tla ( klirens), a po snežnom pokrivaču veće visine samo ako je njegova specifična gustina takva da vozilo ne upada više od predhodno navedene visine. Ukoliko su svi točkovi vozila pogonski, treba nastojati da se ostvare veći specifični pritisci točkova zadnje osovine. Na taj način se prenosi veća vučna sila zadnjim pogonskim točkovima, s obzirom da se oni kotrljaju po već utabanom kolotragu. Uslov za ekonomičan i dugotrajan rad vozila jeste da se za vreme eksploatacije kreće onom brzinom koja normalno opterećuje motor. Pravilnom vožnjom smanjuje se potrošnja goriva i ulja, habanje pneumatika i ostalih delova, znatno se smanjuju troškovi eksploatacije. Pod pravilnom vožnjom se podrazumeva i ravnomerno ubrzavanje vozila, vožnja bez čestih i naglih kočenja sa što manjim odstupanjem od prosečne brzine koju uslovljava kvalitet puta i intenzitet saobraćaja. Komande za rukovanje služe za promenu brzine vožnje i njenom prilagođavanju putnim i saobraćajnim uslovima, pa se njima mora pravilno rukovati. Pri nailasku vozila na uspon ne sme se dozvoliti da izgubi potrebnu brzinu ili da stane, već na vreme preći na niži stepen prenosa. Radnje oko promene stepena prenosa pri ovim preprekama treba obaviti nešto brže nego pri kretanju na ravnom putu. Kod kretanja na nizbrdici, pre početka spuštanja uključiti odgovarajući niži stepen prenosa u zavisnosti od nagiba puta. Pri vožnji na nizbrdici ne isključivati spojnicu jer bi ubrzavanje dovelo do otežanog upravljanja vozilom.

7.8.3.1 Мogućnost savlađivanja uspona vozilom

Najčešći razlozi zbog kojih vozilo ne može da savlada određen uspon su: - vozilo ne poseduje dovoljnu vučnu silu, - vozilo nema zadovoljavajuću uzdužnu stabilnost (pri većoj vrednosti uspona može se prevrnuti preko zadnje osovine) i - vozilo ne može da iskoristi vučnu silu kojom raspolaže s obzirom na nemogućnost točkova da je prenesu na podlogu (pogonski točkovi proklizavaju). Treći navedeni razlog se najčešće sreće u praksi.

64

Vučna sila na pogonskim točkovima (FO) mora da bude veća, u krajnjem slučaju jednaka sili prijanjanja između pneumatika i podloge (F ). Ovaj zahtev se može izraziti u obliku:

0F Fϕ≥ (7.8.3.1.1)

gde su:

( )F N fϕ ϕ= ⋅ + (7.8.3.1.2)

0m tr tr

d

M iF

rη⋅ ⋅

= (7.8.3.1.3)

Oznake imaju sledeće značenje: N – normalna rekcija podloge na pneumatik ϕ – koeficient athezije f – koeficient otpora kotrljanja Mm – efektivni moment motora

tri – prenosni odnos transmisije vozila

trη – stepen korisnosti transmisije

dr – dinamički poluprečnik točka Sila koju pogonski točkovi mogu da prenesu (F) zavisi od veličine normalne reakcije i vrste podloge. Vrednost normalne reakcije (N) se menja tokom kretanja vozila. Vozilo sa prednjim pogonom savlađuje veći uspon sa smanjenjem visine (ht), dok kod vozila sa zadnjim pogonom imamo obrnut slučaj. Za savlađivanje uspona, pored vučne sile, koristi se i zalet odnosno kinetička energija vozila. U takvim slučajevima moguće je savladati i uspone čija je veličina iznad one koja bi odgovarala maksimalnim vrednostima dinamičkog faktora ili vučne sile za slučaj ravnomernog kretanja. Ako vozilo nailazi na uspon brzinom kretanja (vi = vmax), krećući se ravnomerno, onda je (ui = Di ), a ubrzanje (a = 0). Kretanje u jednom stepenu prenosa treba održavati sve dotle dok brzina kretanja ne postigne kritičnu vrednost (v = vkr), a onda preći u niži stepen prenosa. Kritična brzina odgovara vrednosti maksimalnog dinamičkog faktora u tom stepenu prenosa.

65

Slika 7.8.7 Dinamičko savlađivanje uspona

7.8.3.2 Mogućnost savlađivanja krutih prepreka vozilom

Vrlo često, tokom korišćenja vozila, pred njim se postavlja zadatak savlađivanje krute prepreke (trotoar, stepenica,…). Pri tom se ona savlađuje pri malim brzinama kretanja vozila da bi se izbeglo negativno dejstvo sile inercije na vek trajanja delova vozila (tada se umesdo dinamičkog poluprečnika točka (rd) može koristiti statički (rs) ). Najnepovoljniji oblik krute prepreke je prepreka pravougaonog oblika sa oštrim ivicama. Sa aspekta prohodnosti vozila postavlja se pitanje visine ovakve prepreke koju vozilo može da savlada. Pri analizi savlađivanja ovakve prepreke vozilom mogu se analizirati sledeći slučajevi: - vozilo sa zadnjom pogonskom osovinom, - vozilo sa prednjom pogonskom osovinom i - vozilo sa obe pogonske osovine Na slici 7.8.8 prikazan je gonjeni (a) i pogonski (b) točak u procesu savlađivanja krute prepreke (stepenice).

Slika 7.8.8 Sile koje deluju na gonjeni (a) i pogonski točak (b)

66

Točak se okreće oko tačke A (sl. 7.8.8) dok njegov centar opisuje luk. Na točak deluje vertikalno opterećenje težine vozila GT i horizontalna pogonska sila T, kao posledica vučne sile na pogonskim točkovima. U tački A deluje rezultujuća reakcija N. Jednačina momenta svih sila koje deluju na točak oko tačke A je:

( )0; 0iFA sM T r h G a= ⋅ − − ⋅ =∑ (7.8.3.2.1)

s

a Tr N= (7.8.3.2.2)

2 2N T G= + (7.8.3.2.3)

2 2

s sr T r Ta

N T G

⋅ ⋅= =

+ (7.8.3.2.4)

( )2 2

ss

r TT r h G a G

T G

⋅⋅ − = ⋅ = ⋅

+ (7.8.3.2.5)

2 2

ss

rr h G

T G− = ⋅

+ (7.8.3.2.6)

Odavde nalazimo visinu prepreke koju može da savlada gonjeni točak:

2 2 2 2

1ss s

r Gh r G h rT G T G

= − ⋅ ⇒ = ⋅ − + +

(7.8.3.2.7)

Pri analizi savlađivanja krute prepreke pogonskim točkovima (sl 7.8.8) može se postaviti jednačina momenta svih sila koje deluju na točak oko tačke A u obliku:

( )0; 0iF

A s TM T r h G a M= ⋅ − − ⋅ + =∑ (7.8.3.2.8)

2 2

s Ts

r Mr h GTT G

− = ⋅ −+

(7.8.3.2.9)

2 2 2 2

1s T Ts s

s

r M MGh r G h rT T rT G T G

= − ⋅ + ⇒ = ⋅ − + ⋅+ +

(7.8.3.2.10)

Upoređivanjem izraza (7.8.3.2.7) i (7.8.3.2.10) zaključujemo da pogonski točak može da savlada veću

visinu prepreke u odnosu na gonjeni za veličinu ( TMT

).

Ukoliko vozilo pojedinačno nailazi na prepreku (jedan pa drugi točak) može se savladati prepreka veće visine nego u slučaju istovremenog nailaska na prepreku. Ukoliko bi točkovi udarili u prepreku pri zaletu vozila mogla bi se savladati veća visina prepreke zbog postojanja inercijalne sile.

7.8.4 Specijalna vozila visoke prohodnosti

Specijalna vozila visoke prohodnosti koriste se pri posebnim uslovima. U ovu grupu vozila najčešće se svrstavaju; amfibije,vozila sa većim brojem točkova i gusenička vozila. Iako se vozila – amfibije uglavnom proizvode za specijalne namene, postoje čak i izvedbe putničkih vozila – amfibija. Cilj gradnje ovakvih vozila je savlađivanje vodenih prepreka gaženjem (ukoliko je

67

niži nivo vodenih prepreka), plutanjem po vodi primenom dodatne opreme na vozilu ili gaženjem po dnu vodenih prepreka. Pre i posle savlađivanja vodene prepreke vozilom, ono mora da zadrži iste eksploataciono- tehničke karakteristike. Utvrđeno je da vozila sa dizel motorom savlađuju vodene prepreke sa više pogonske sigurnosti u odnosu na vozila sa benzinskim motorima. To se objašnjava činjenicom da na sistemima za paljenje benzinskih motora izrazito štetno dejstvo ima prisustvo vode. Vozila za savlađivanje vodenih prepreka su posebne konstrukcije opremljena specijalnom opremom, a vitalni delovi vozila hermetizovani, primenom različitih konstruktivnih rešenja i materijala. Vozila povećane prohodnosti, sa većim brojem točkova , su sa složenom konstrukcijom transmisije (samum tim cena im je veća, a pouzdanost manja), čiji stepen korisnosti je dosta mali, tako da je njihova primena ograničena. Široko primenjena vozila povišene prohodnosti su gusenička vozila.Prohdnost motornih vozila ima poseban značaj pri njihovoj primeni za potrebe armije. Usvim armijama sveta, motorna vozila imaju presudan uticaj na pripremu i izvođenje borbenih dejstava. Značaj prohodnosti motornih vozila je takođe izražen pri njihovoj primeni u poljoprivredi, šumarstvu, građevinarstvu, rudarstvu, pri gradnji interventnih vozila i vozila specijalne namene.

Slika 7.8.9 Vozilo amfibija

7.9 Pogodnost konstrukcije vozila za održavanje

Eksploataciono-tehnička karakteristika pogodnost konstrukcije vozila za održavanje je posebno značajna za opisivanje i ocenjivanje sistema održavanja vozila. Postoji više metoda ocene i analize funkcije pogodnosti održavanja. Konstrukcija motornog vozila ima veliki uticaj na kvalitet sistema održavanja, jer ona najviše utiče na pogodnost održavanja. Pogodnost konstrukcije za održavanje ocenjuje se na osnovu vremena potrebnog za sprovođenje postupka održavanja kao i na osnovu potrebnih aktivnosti i potrebnoj opremi za njegovo sprovođenje.

68

Pogodnost konstrukcije vozila za održavanje bliže određuju sledeći parametri: - broj mesta predviđenih za podmazivanje i podešavanje, - mogućnost upotrebe odgovarajuće opreme za održavanje, - mogućnost primene odgovarajućih dijagnostičkih metoda i - mogućnost primene odgovarajuće tehnologije održavanja vozila.

Slika 7.9.1 Osnovni delovi vozila i konstrukcija

7.10 Izbor vozila na osnovu eksploataciono – tehničkih karakteristika

Poznato je da se neprekidno radi na usavršavanju postojećih tipova vozila, što dovodi do razvoja novih verzija postojećih vozila ali i do razvoja potpuno novih vozila. Zbog postojanja te dinamike neophodno je vršiti analizu postojećih tipova vozila na tržištu, uporediti njihove eksploataciono-tehničke karakteristike sa karakteistikama vozila koja poseduje analizirani vozni park i na osnovu toga izvršiti izbor vozila kojima treba proširiti ili obnoviti vozni park, radi izvršenja određenih zadataka koji se pred njima postavljaju. Pri izboru vozila, pored uslova nabavke, posebno važan faktor je mogućnost i način njihovog korišćenja i održavanja. Na osnovu eksploatacion-tehničkih karakteristika koje poseduju analizirana vozila, a koje direktno utiču na njihovu efikasnost, moguće je izvršiti rangiranje vozila za određenu namenu. Najveći broj potrebnih podataka o vozilu, koji reprezentuju njegove eksploataciono-tehničke karakteristike, daju proizvođači vozila. Do ostalih podataka, koji definišu njegove eksploataciono-tehničke karakteristike, dolazi se proračunom na osnovu poznatih podataka. Pri izboru vozila treba voditi računa o perspektivi dalje proizvodnje analiziranih vozila. Ukoliko ova vozila imaju dobru

69

perspektivu dalje proizvodnje lakše se dolazi do rezervnih delova, a razgranata mreža servisnih službi i te kako olakšava održavanje vozila. Značaj pojedinih eksploataciono-tehničkih karakteristika vozila pri oceni njegovog kvaliteta i pogodnosti za određene uslove korišćenja i izvršenje zadataka, zavisi od vrsta vozila. Cena koštanja je takođe vrlo važan parametar koji ima važnu ulogu pri izboru vozila. Izbor mogućih tipova vozila, za određene uslove koričćenja, vrši se na osnovu cilja koji se želi postići njihovom primenom. Definišu se kriterijumi za izbor vozila i razrađuje skala za ocenu njihove ispunjenosti. Pre donošenja odluke o nabavci vozila neophodno je izvršiti detaljnu analizu eksploataciono-tehničkih karakteristika vozila koja bi po opštoj proceni mogla da zadovolje zahteve korisnika. Rezultate takve analize, za svaki tip vozila, uporediti međusobno i na osnovu tog poređenja doneti konačnu odluku o nabavci vozila. Primera radi, ugradnji dizel ili oto motora u isto vozilo (često proizvođači daju mogućnost ugradnje različitih motora u isto vozilo) treba imati u vidu sledeće činjenice: - karakteristike ovakvih vozila mogu se upoređivati samo ukoliko postoji usaglašenost motora sa prenosnikom snage, - vozilo sa dizel motorom ima lošije dinamičke karakteristike jer je kritična brzina pri primeni ovih motora veća, pa je neophodno češće korišćenje nižih stepena prenosnika, - maksimalna vrednost ubrzanja vozila sa dizel motorom je nešto manja nego pri primeni oto motora, - put zaleta i vreme zaleta vozila sa dizel motorom je veći nego kod istog vozila sa oto motorom, - zaustavni put maksimalne brzine do potpunog zaustavljanja je veći pri primeni dizel motora - pri ugradnji benziskih motora maksimalni moment nalazi se pri nižim brojevima obrtaja, a priraštaj snage i momenta je izraženiji u oblasti u oblasti maksimalne snage i maksimalnog momenta. Ovo je poželjno jer je režim rada motora stabilniji ukoliko njegov moment sporije opada pri porastu broja obrtaja. U tom slučaju je lakše savlađivanje povećanih spoljnih otpora, sa smanjenjem broja obrtaja bez češćih promena stepena prenosa i - potrošnja goriva, pri primeni dizel motora, je manja nego pri primeni oto motora. Ovo je naročito izraženo pri teškim uslovima korišćenja vozila. Pri izboru vozila (sa dizel ili oto motorom) ipak presudnu ulogu imaju namena vozila i uslovi u kojima će se ono koristiti.

70

8. ANALIZA VITALNIH DELOVA MOTORNIH VOZILA SA ASPEKTA NJIHOVOG KORIČĆENJA I ODRŽAVANJA

Motorna vozila se proizvode da bi se sa njima moglo izvršiti transportovanje tereta i /ili ljudi pri najrazličitijim uslovima koričćenja. Sva motorna vozila, bez obzira na njihovu namenu, sastoje se uglavnom iz sledećih osnovnih sklopova (sistema): - noseća konstrukcija, - pogonski agregat, - sistem prenosa snage, - hodni sistem, - sistem za upravljanje, - sistem za kočenje, - sistem za oslanjanje, - električni uređaji, - karoserija i - specijalni uređaji Noseća konstrukcija motornih vozila ima zadatak da objedini sve delove vozila u jednu celinu i primi sva opterećenja. Samonoseće konstrukcije objedinjuju u sebi i ulogu noseće konstrukcije i karoserije. Kao pogonski agregat kod motornih vozila najviše se koriste motori sa unutrašnjim sagorevanjem, u kome se hemiska energija goriva pretvara u mehanički rad. Razvoj motornih vozila je počeo sa razvojem pouzdanog pogonskog agregata, što govori o njegovoj važnosti i funkciji u motornom vozilu. Sistem za prenos snage, kod motornih vozila, ima zadatak da obrtni moment, koji se stvara u pogonskom agregatu prilagodi postojećim otporima i prenese na točkove vozila. Hodni sistem omogućava kretanje vozila pomoću točkova (sa ili bez pneumatika). Sistem za upravljanje obezbeđuje kretanje vozila u određenom pravcu. Sistem za kočenje ima zadatak da obezbedi usporavanje vozila i po potrebi njegovo zaustavljanje i trajno zadržavanje na mestu zaustavljanja. Sve sile i momente, koji se javljaju u toku korišćenja vozila, sistem za oslanjanje prenosi na njegovu noseću konstrukciju. Električni uređaji imaju zadatak da proizvedu električnu energiju na vozilu i da je dopreme za obavljanje određenih funkcija vozila (pokretanje, osvetlenje, signalizacija,…). Karoserija zavisi od namene vozila, može imati različit oblik. Pri razvoju karoserije posebna pažnja se poklanja dobijanju vozila sa što nižim težištem, obezbeđenju dobre vidljivosti, jednostavnost utovaru i istovaru, kao i sigurnom smeštaju vozača, putnika i/ili robe.

71

Koji specijalni uređaji će biti ugrađeni na vozilu zavisi od namene vozila. To mogu biti: vitla, uređaji za samo istovarivanje, specijajne mešalice, merdevine-dizalice, vatrogasne pumpe, četka za čišćenje itd.

8.1 Korišćenje i održavanje motora SUS primenjenih na vozilima

8.1.1 Opšte napomene o motorima SUS

Postoji više načina za razvrstavanje motora SUS koji se primenjuju na vozilima. Zavisno od goriva koje koriste, načinu obrazovanja i paljenja smeše motori SUS, koji se koriste u vozilima razvrstavaju se u dve osnovne grupe: - oto motori i - dizel motori Oto motori se uglavnom napajaju lakim gorivima (benzin,…), uz korišćenja posebnog sistema za paljenje, dok se dizel motori napajaju teškim gorivom (dizel goriva), uz samopaljenje radne smeše u njihovim cilindrima. Prema broju hodova klipa u jednom cilindru motori SUS se razvrstavaju na četvorotaktne i dvotaktne. Prema položaju cilindara razlikuju se redni, bokser i V-motori. Zavisno od fluida, koji koriste za hlađenje, razvrstavaju se na motore sa vodenim, vazdušnim i konbinovanim hlađenjem. Prema načinu kretanja klipova razlikuju se motori sa pravoliniskim i rotacionim kretanjem klipova.

Slika 8.1 Osnovni delovi oto motora

72

8.1.2 Kvalitet i sigurnost rada motora SUS

Kvalitet motora SUS, iskazuje se preko efektivnog stepena iskorišćenja, koji ukazuje na postojanje mehaničkih i termodinamičkih gubitaka u njemu, ali i preko stepena iskorišćenja radnog prostora motora u vidu specifične ili litarske snage. Vreme, za koje motor može pouzdano da radi, sa zadovoljavajućim karakteristikama je njegov radni vek. Pouzdanost rada motora i vek njegovog trajanja, u prvom redu zavise od konstrukcije, primenjenih materijala i tehnologije izrade kao i od načina održavanja i uslova njegovog korišćenja. Kvalitet rada motora izražava se preko tzv. pogonskih veličina. Specifični efektivni pritisak (pe) predstavlja meru efektivnog rada ciklusa motora i izražava se preko indikatorskog pritiska (pi) i mehaničkog stepena korisnosti (𝜂m) :

e i mp p η= ⋅ (8.1.2.1)

Da bi se ostvarila što veća snaga motora potrebno je da on radi sa što većim vrednostima pi i 𝜂m, uz istovremeno što veći broj obrtaja kolenastog vratila. Litarska snaga motora predstavlja energetsko iskorišćenje radne zapremine. Zbog toga se i naziva ekonomičnost radne zapremine (𝜀v). To je pogonska veličina, preko koje se iskazuje kvalitet motora:

v ek p nε = ⋅ ⋅ (8.1.2.2)

Као i litaraska snaga i specifična potrošnja goriva, kao pogonska veličina, zavisi od termodinamičkog i mehaničkog kvaliteta radnog procesa motora. Karakteristike motora preko kojih se definiše odnos motora prema okolini ( koncentracija CO, CH, NOX i dima u izduvnim gasovima, intenzitet buke i toplota hlađenja motor ) predstavljaju tzv, upotrebne veličine- karakteristike. Upotrebne i pogonske karakteristike motora predstavljaju tzv. veličine korišćenja. Najbolji kvalitet rada motora postiže se pri istovremenom najboljem iskorišćenju njegovog radnog prostora i primenjenog goriva. Sa aspekta kvaliteta motora, najvažnije je dobiti maksimalnu snagu motora iz jedinice radne zapremine, pri minimalnoj potrošnji goriva.

73

Slika 8.2 Ekonomičnost radne zapremine

Kao posledica habanja delova motora dolazi do opadanja pogonskih, a samim tim i funkcionalnih karakteristika motora. Radni vek motora definiše se na osnovu dozvoljenog pada vrednosti ovih karakteristika. Pouzdanost i vek trajanja motora određuje se najčešće na osnovu podataka ispitivanja u radnim uslovima korišćenja, a nešto ređe u laboratoriskim uslovima. Performanse motora tokom njegovog rada u početku rastu, zatim se stabilizuju , dostižu maksimum pa opadaju. Konstruktivna koncepcija motora, način rada, način korišćenja i primenjena tehnologija održavanja u najvećoj meri utiču na performanse motora SUS i vek njegovog trajanja. Vek trajanja motora SUS može se odrediti samo na osnovu principa teorije pouzdanosti složenih sistema. Vek trajanja motora ugrađennih u malo pokretljive mašine (traktori i razne građevinske mašine) ili za pogon stacionarnih mašina (pumpe, ventilatori,…) izražava se uglavnom u časovima njegovog rada. Poređenje veka trajanja motora može se vršiti samo za iste uslove korišćenja. Dijagramski prikaz zavisnosti vrednosti pohabanosti delova motora od vremena prikazan je na slici 8.3.

Slika 8.3 Zavisnost vrednosti pohabanosti delova motora od vremena

Na ovom dijagramu se razlikuju tri perioda: - prvi period je period intenzivnog habanja u toku razrađivanja motora. U ovom periodu dolazi do prilagođavanja kontaktnih površina. - drugi period je predstavljen linearnom karakteristikom i on predstavlja fazu normalnog rada motora. Dozvoljena vrednost habanja (h2) definiše kraj ovog perioda i ujedno vek trajanja ovog motora - treći period je okarakterisan naglim pogoršavanjem pogonskih karaktertstika zbog intenzivnog habanja usled starenja.

74

Svođenjem časovnog istrošenja (hč) na jedinicu razvijene efektivne snage dobija se vrednost specifičnog istrošenja delova (he) koja ne zavisi od režima rada motora, jer se sa povećanjem snage motora povećava i časovno istrošenje.

če

e

hh

P= (8.1.2.3)

Radni vek motora (t2) i časovno istrošenje (hč) zavise od radnih pogonskih veličina, pa samim tim i od kvaliteta rada motora. Koeficient trajnosti rada motora (𝜀m) može se izraziti preko specifičnog istrošenja (he) u obliku:

1m

ehε = (8.1.2.4)

8.1.3 Uticaj režima rada motora SUS na njegove karakteristike

Režimi rada motora, pri njegovom korišćenju, imaju presudan uticaj na njegovu pouzdanost i vek njegovog trajanja. Ukoliko motor SUS radi sa konstantnim režimima rada, u toku nekog intervala vremena i postoji toplotna i dinamička ravnoteža motora, kao i masena ravnoteža radne materije, radi se o stacionarnom radu motora. Usled pojave odstupanja spoljašnjeg otpora od vrednosti koja je odgovarala ravnotežnom stanju ili usled pojave odstupanja količine goriva po ciklusu dolazi do poremećaja, ravnoteže odgovarajućih veličina za koje se mogu postaviti odgovarajuće dinamičke jednačine. Rad motora, pri realnim uslovima korišćenja , je uglavnom nestacionaran. Nestacionarnost rada se ispoljava, kod svih motora, od trenutka startovanja do postizanja radne tačke. Kada režim rada motora, primenjenih na brodovima, dostigne radnu karakteristiku uspostavlja se ravnoteža između momenta (snage) motora i momenta (snage) otpora pogonjenja elise i onda on radi približno sa stacionarnim režimom rada. Ovo nije slučaj sa motorima koji se koriste na vozilima . Njihov rad je uglavnom nestacionaran. Najveće promene motorskih veličina ostvaruju se pri startovanju i ubrzavanju vozila. Na ustaljenim režimima rada motora kao parametri se najčešće uzimaju snaga, moment i potrošnja goriva, a kao nezavisne promenljive koriste se broj obrtaja motora, količina goriva po ciklusu i vreme ukupnog rada motora. Svaki motor ima minimalnu i maksimalnu količinu goriva po ciklusu i minimalni i maksimalni broj obrtaja kolenastog vratila sa kojim radi kao i određeni radni vek. Sve ove veličine su nezavisne. Za neku količinu goriva po ciklusu , brzina obrtanja kolenastog vratila direktno je zavisna od opterećenja. To znači da količina goriva koju motor troši po ciklusu i broja obrtaja motora definiše režim njegovog rada. To su spoljni uticaji radnog stanja motora. Pri korišćenju motora, režim njegovog rada može da se menja po različitim zakonitostima unutar područja njegovog rada. Režim rada motora može da se menja po tzv. dinamičkim ili stacionarnim karakteristikama. Motori SUS, pri normalnim uslovima korišćenja, rade u dinamičkom režimu rada, dok je stacionarni režim rada karakterističan pri laboratoriskim ispitivanjima, pri određivanju kvaliteta rada motora.

75

Habanje, pri nestacionarnim režimima rada, je intenzivnije od habanja pri stacionarnim režimima. Uzrok tome su: - nepovoljni uslovi podmazivanja, - intenzivnija promena toplotnog stanja delova motora pri promeni opterećenja i broja obrtaja, - povećanja sloja goriva na zidove cilindra i - povećanja sile pritiska gasova, kao i povećanje dopunskih inercijalnih sila usled postojanja ugaonog ubrzanja kolenastog vratila motora. Rad motora sa većim stepenom promenljivosti režima rada dovodi do povećanja potrošnje goriva po jedinici pređenog puta. Ukoliko motor ima veću potrošnju goriva, to znači da je vreme njegovog rada, za isti pređeni put veće, a samim tim postoji mogućnost većeg habanja njegovih delova. Poznavanje stepena ekonomičnosti režima rada motora svodi se na poznavanje količine goriva koja se mora utrošiti za isti radni učinak, pri različitim režimima rada motora. To je jedno od ključnih pitanja pri njihovom korišćenju. Da bi se brzina kretanja vozila povećala, potrebno je ostvariti veći rad motora. Povećanje brzine kretanja vozila znači povećanje broja obrtaja motora, povećanje količine goriva, pa samim tim i povećanje snage motora.

Slika 8.4 Zavisnost potrošnje goriva od brzine kretanja vozila i uključenog stepena prenosa

76

U direktnom stepenu prenosa količina goriva potrebna da vozilo pređe isti put povećava se sa povećanjem brzine kretanja vozila usled povećanja potrebnog radnog kapaciteta i usled povećanja specifične potrošnje goriva. Pri nižim stepenima prenosa smanjuje se brzina vozila, a samim tim i potreban radni kapacitet motora (odnosno njegova snaga). Zbog lošijeg mehaničkog stepena iskorišćenja, u ovom slučaju, smanjenje potrebne snage motora, je manje. Smanjenje potrebne snage, pri nižim stepenima prenosa, dovodi do povećanja specifične potrošnje goriva, što znači da je za prelazak jedne iste dužine puta potrebna veća količina goriva.(slika 8.4). Može se takođe zaključiti, da bi se vozilo kretalo istom brzinom, u nižim stepenima prenosa, kao i u direktnom stepenu prenosa, mora da snaga bude sve veća jer motor radi sa većim brojem obrtaja i većim mehaničkim gubicima, zbog čega je i potrošnja goriva veća.

8.1.4 Uticaj procesa habanja na rad motora SUS

Dosadašnja istraživanja pokazuju da su tribološki procesi, u najvećem broju slučajeva osnovni uzročnici oštećenja delova motora i vozila u celini. Na pouzdanost rada sastavnih delova motora, u velikoj meri utiče proces njihovog habanja. Ta činjenica ukazuje da se na osnovu pohabanosti delova motora ocenjuje kvalitet njegovog rada i ispravnost. Sve veća cena materijala i sve veći troškovi održavanja motora, kao i vozila u celini, upućuju na potrebu istraživanja uzroka njihovog oštećenja i posledica neispravnosti i zastoja u radu. Habanje delova motora direktno utiče na vek njegovog trajanja. Pojava gubitka ulja, pada pritiska u motoru i prodor gasova u karter, nastaje kao rezultat pohabanosti delova motora. To dovodi do pada snage motora, povećanja potrošnje goriva i maziva, pogoršavanja startnih karakteristika motora, pogoršavanje kvaliteta izduvnih gasova u pogledu toksičnosti i dimnosti, pogoršanja nivoa buke i vibracija. Nejednaki uslovi korišćenja motora i njegovog održavanja uzrok su različitog veka trajanja istih tipova motora istog proizvođača. Sa razvojem motora i njegovim usavršavanjem došlo je i do smanjenja intenziteta habanja njegovih delova zahvaljujući primeni adekvatne konstrukcije delova u kontaktu, adekvatnih sredstava za podmazivanje, kvalitetnih materijala otpornih na habanje i adakvatne tehnologije održavanja. Klizni ležajevi. Cena kliznih ležajeva, u odnosu na druge delove motora SUS, je relativno mala ali njihovo oštećenje može da izazove velike troškove. Osnovni vidovi oštećenja kliznih ležajeva su lom, plastična deformacija i habanje. Kod kliznih ležajeva moguća je pojava svih vrsta habanja (athezija, abrazija, površinski zamor materijala, korozija, erozija, kavitacija i freting-nastaje u slučaju kada su spojeni delovi izloženi vibracijama). Iako se u ležišta kolenastog vratija i ležišta klipnjača dovodi sredstvo za podmazivanje pod pritiskom, čime se omogućuje postojanje hidrodinamičkog podmazivanja, tokom korišćenja, pri hladnom startu i pri startu posle dužeg stajanja motora dolazi do pojave suvog ili polusuvog trenja koje izaziva njihovo habanje. Prisustvo abrazivnih čestica u ulju i pojava korozije dovodi do još intenzivnijeg habanja ležišta. Proces habanja ležišta motora je još intenzivniji ukoliko je podmazivanje neadekvatno. Pohabanost ležišta dovodi do pojave karakterističnog zvuka (lupanja). Odnos pohabanosti glavnih i letećih ležišta motora zavisi od opterećenja i od režima rada motora. Kod liniskih motora veće je habanje letećih, a kod motora sa V-rasporedom cilindara glavnih ležišta.

77

Slika 8.5 Klipnjača – opšti izgled i satavni delovi (1-telo klipnjače, 2-mala pesnica klipnjače, 3-čaurasti ležaj osovinice klipnjače, 4-vijak, 5-poklopac velike

pesnice, 6-čivija, 7- polutka ležaja)

Istovremeno dejstvo svih mehanizama habanja prisutno je kod sklopova klip – klipni prstenovi – cilindar. Ukoliko dođe do intenzivnog smanjenja količine ulja u motoru može se sa sigurnošću reći da je došlo do pohabanosti sklopa klip – klipni prstenovi – cilindar. Usled habanja sklopa dolazi i do smanjenja pritiska u komori za sagorevanje, a samim tim i do smanjenja snage motora. Pritom deo radne smeše prolazi u korito motora što povećava potrošnju goriva a i mešanje goriva sa uljem, što utiče negativno na proces podmazivanja. Molekularno – mehaničko habanje prisutno je u gornjem delu cilindra,blizu spoljne mrtve tačke, gde zbog male brzine kretanja klipa, visoke temperature i pritiska, kao zbog nedovoljne količine maziva dolazi do spajanja površina u kontaktu i njihovog habanja. Korozivno – mehaničko habanje javlja se pri uzajamnom dejstvu metala, tarućih površina i korozivno agresivnih materijala (produkti sagorevanja goriva, oksidacija ulja i vode). Izduvni gasovi imaju veliku oksidacionu sposobnost. Zavisno od temperature površine, sa kojom dolaze u kontakt, mogu da izazovu suvu, gasnu ili vlažnu-elektrohemijsku koroziju. Cilindri i klipni prstenovi uglavnom su izloženi elektrohemijskoj koroziji a izduvni ventili i njihova sedišta gasnoj koroziji. Ovaj vid habanja odvija se u dve faze koje se ciklično ponavljaju. To su: korozivno delovanje agresivnog materijala i obrazovanja sloja oksida koji se u drugoj fazi skida usled trenja. Skinute čestice oksidnog sloja imaju veću tvrdoću od osnovnog materijala tako da deluju abrazivno.

78

Abrazivno habanje sklopova klip – klipni prstenovi – cilindar izazivaju uglavnom čestice mineralnog porekla koje prodiru u motor različitim putevima. Habanje cilindra motora, najveće je u zonama najvećeg pritiska gasova, gde je podmazivanje najslabije, što dovodi do promene oblika cilindra (cilindar se pretvara u konus, a umesto kružnog nastaje eliptični poprečni presek). U slučajevima nepravilnog podmazivanja cilindar dobija bačvasti oblik jer je u blizini tzv. mrtve tačke najjači uticaj postojanja zazora u sklopu klip – klipni prstenovi – cilindar, koji dovodi do takozvanog klaćenja klipa čime se proces habanja cilindra neravnomerno odvija. Habanje prvog kompresionog prstena, u poređenju sa ostalim klipnim prstenovima je najveće, prvenstveno zbog dejstva visoke temperature i pritiska, i ono, uglavnom, definiše vek ispravnog rada cilindarskog sklopa. Iz tog razloga se konstrukciji, materijalu i tehnologiji izrade pridaje posebna važnost. Pod dejstvom sile pritiska gasova, inercije i trenja dolazi do istrošenja bočnih površina klipnih prstenova i njihovih žljebova. Sa povećanjem zazora između njih intenzitet habanja naglo raste. Od klipova motora, pored krutosti i otpornosti na habanje, zahteva se da imaju što manju masu. Ukoliko ne postoji paralelnost osa čaura male i velike pesnice klipnjače, klip ima nepravilno vođenje što dovodi do intenzivnog habanja klipa, zidova cilindara i ležajeva klipnjače. Habanje klipova, klipnih prstenova i cilindara motora dovodi do smanjenja pritiska u komori za sagorevanje, a samim tim i do smanjenja snage motora. Pri tome deo radne smeše prolazi u korito motora što dovodi do povećane potrošnje goriva i do mešanja ulja i goriva, samim tim i do lošijeg podmazivanja motora. Ne treba izgubiti iz vida da pri tome dolazi i do prodiranje ulja u prostor za sagorevanje, što dovodi do povećane potrošnje ulja i stvaranja gareži koja i te kako negativno utiče na rad motora (smanjuje se stepen kompresije, a samim tim i snaga). Povećana potrošnja goriva i smanjenje snage motora može biti izazvano i habanjem bregova bregastog vratila, podizača ventila, ventila i njihovih ležajeva, jer sve to dovodi do nepravilnosti pri otvaranju i zatvaranju ventila. Stanje istrošenosti površina, međusobno pokretnih delova razvodnog mehanizma motora, presudno utiče na vek njegovog trajanja. Usled istrošenja delova ovog mehanizma dolazi do pada snage motora, povećanja nivoa buke, povećana potrošnja goriva itd.

79

Slika 8.6 Elementi razvodnog mehanizma (1- semering, 2-čivija, 3-podmetači za podešavanje zazora između podizača ventila i bregova na bregastom vratilu, 4-podizači ventila, 5-polukonusni držači, 6-gornji oslonci opruga, 7-unutrašnje

opruge, 8-spoljašnje opruge, 9-donji tanjirasti oslonci opruga, 19-vođica ventila, 11-izduvni ventil, 12-ravni podmetači, 13-usisni ventil, 14-vođica ventila, 15-protivuljni zaptivač, 16-bregasto vratilo, 17-tanjirasti čep za začepljenje kraja

kanala za podmazivanje bregastog vratila)

Kod razvodnog mehanizma motora uglavnom je prisutno trenje klizanja. Osim ležišta bregastog vratila, koja se podmazuju dovođenjem maziva pod pritiskom, svi ostali spojevi razvodnog mehanizma rade u uslovima polutečnog ili graničnog trenja. Zbog udarnog karaktera zatvaranja ventila i nepovoljnih uslova podmazivanja najintenzivnije se habaju konusne površine sedišta ventila i pečurke ventila. Karakteristična mesta intenzivnog habanja motora su i ležišta kolenastog vratila, mehanizam za napajanje gorivom, mehanizam za paljenje itd. Pojava gubitka ulja, pada pritiska u motoru i prodor gasova u karter, nastaje kao rezultat pohabanosti delova motora. To dovodi do pada snage motora, povećanja potrošnje goriva i maziva, pogoršavanja startnih karakteristika motora, pogoršavanje kvaliteta izduvnih gasova u pogledu toksičnosti i dimnosti, pogoršanja nivoa buke i vibracija. Ukoliko dođe do intenzivnog smanjenja količine ulja u motoru može se sa izvesnom sigurnošću tvrditi da je došlo do pohabanosti sklopa klip – klipni prstenovi – cilindar. Pojava gubitka ulja propraćena je prodorom goriva u karter i pojave pritiska u njemu kao i pojavom intenzivnog dimljenja. Potpuno odvođenje produkata sagorevanja i uljnih para iz korita motora i pored

80

ispravnosti njegove ventilacije u ovom slučaju, nije moguće. Usled tzv. efekta pumpanja ulja najveći uticaj na gubitak ulja ima veličina bočnog zazora klipnih prstenova. Gubitak ulja se uglavnom prati u zavisnosti od veličine zazora prvog kompresionog prstena, jer je on izložen dejstvu najvećih temperatura i pritiska produkata sagorevanja, pa se samim tim i najviše haba. U fazi razrađivanja motora gubitak ulja se smanjuje. Potom dolazi do ustaljivanja gubitka ulja (tada ima minimalnu vrednost). Posle određenog vremena rada usled habanja delova sklopa klip – klipni prstenovi – cilindar dolazi do povećanja gubitka ulja. Potrošnja ulja, u fazi razrađivanja, prvenstveno zavisi od kvliteta obrade delova ovog sklopa.

8.1.5 Uzroci i manifestacije otkaza motora SUS i načini njihovog otklanjanja

Uzroke neispravnosti motora SUS uglavnom treba tražiti u neispravnosti sledećih sistema: za napajanje gorivom i vazduhom, za paljenje, za podmazivanje, za hlađenje i za pokretanje motora. Kod motora SUS punjenje cilindara opada, a sa njim i snaga motora, dok potrošnja goriva raste ukoliko je : zaprljan prečistač za vazduh, loše zaptivanje ventila ili postoji povećan zazor između klipnih prstenova i cilindara. Zaprljanost prečistaša za vazduh dovodi do propuštanja prljavštine koja se taloži u komori za sagorevanje, a ona prouzrokuje intenzivno habanje sklopa klip – klipni prstenovi – cilindar. Povećanjem zazora u ovom sklopu dolazi do prodiranja ulja u komoru za sagorevanje što doprinosi povećanju taloga u njoj i u krajnjem bilansu do smanjenja snage motora. Intenzivno prljanje svećica, kod oto motora, jedan je od pokazatelja ove neispravnosti. Uloga svećice je da dovede struju visokog napona i da u datom trenutku obezbedi varnicu između svojih elektroda. Električno pražnjenje se vrši kroz radnu smešu između elektroda svećice, tako da se ona aktivira, zagreje i upali, izazivajući sagorevanje radne smeše goriva i vazduha u komori za sagorevanje. Uslovi u kojima radi svećica su izuzetno složeni i teški. Na osnovu izgleda dela svećice, koji ulazi u prostor za sagorevanje, može se doneti zaključak o: pravilnom radu svećice, sastavu smeše, raspodeli smeše i ispravnosti motora. Zamena, podešavanje rastojanja između elektroda i čišćenje svećica su osnovne aktivnosti u procesu njihovog održavanja. Provera ispravnosti svećice je jednostavna i sastoji se u sledećem: Odviti svećicu iz cilindarske glave, priključiti je na njen provodnik i prisloniti na glavu cilindra. Ako se varnica ne javi pri okretanju motora starterom, znači da je došlo do otkaza svećice. Ako su sve svećice ispravne i daju varnice a motor ne može da se pokrene , kvar treba tražiti u sistemu za napajanje gorivom. Ako su svećice ispravne, a ne daju varnice, kvar treba tražiti u sistemu za paljenje. Ventil motora SUS otkazuje uglavnom zbog: visokih temperatura, velikih brzina naleganja ventila na sedište, neadekvatnog materijala, neadekvatne izrade i konstrukcije. Nepodešen ventil dovodi do pojave nepravilnosti u radu motora. S obziram na teške uslove korišćenja vođice ventila motora moraju da ispunjavaju sledeće zahteve: - velika otpornost na habanje, - koeficient zapreminskog širenja sličan koeficientu materijala glave motora, - dobar koeficient provodljivosti toplote, - visoka klasa glatkoće površine i tačnost izrade i - stabilna struktura pri različitim temperaturama.

81

Sobzirom na složene uslove rada ovog sklopa posebna pažnja mora se posvetiti materijalu i tolerancijama izrade. Nedovoljna količina maziva, u sklopu vođica - ventil, može dovesti do njihovog blokiranja, međutim i preobilno podmazivanje ovog sklopa nije preporučljivo. Najčešći uzroci nepravilnog sagorevanja u oto motoru su: - neodgovarajući ugao pred paljenja (jer je trenutak stvaranja varnice od svećice definisan uglom pred paljenja) - neodgovarajuće gorivo (npr. benzini sa manjim oktanskim brojem ne mogu da izdrže veće pritiske u cilindru pa može da dođe do samopaljenja u njemu – pojava detonacije), - zaprljanost komore za sagorevanje ( taloženje prljavštine i sagorelog ulja na zidove cilindara, ventila i čela klipa dovodi do povećanja stepena kompresije i temperature u prostoru za sagorevanje, usled smanjenja toplotne provodljivosti) i - neadekvatne svećice (nedovoljna toplotna moć, pa se paljenje smeše dešava pre pojave električne varnice). Sistem za napajanje motora gorivom i vazduhom sastoji se iz rezervora, pumpe, cevovoda, brizgača ili karburatora, prečistača za vazduh i nekih automatskih uređaja. Da bi se sprečilo prodiranje prljavštine iz vazduha u motor, koja u kontaktu sa uljem obrazuje abrazivnu smešu, od koje se delovi motora intenzivno habaju, primenjuju se različite vrste, zavisno od namene vozila, prečistača vazduha (tzv. suvi, uljni, konbinovani, ciklonski,…). Osim toga oni prigušuju buku koja se javlja zbog strujanja vazduha u usisnom sistemu. Kada je dovod benzina nedovoljan u karburator ili magistrali EFI sistema, uzrok može biti: prazan rezervoar, nezaptivenost sistema, dovodi goriva oštećeni, neispravna pumpa itd. Pravilno sagorevanje benzina u motoru je moguće ako se obrazuje homogena ili stehiometriska smeša sa optimalnim odnosom benzina i vazduha, pri svim uslovima njegovog rada, u sistemu za napajanje motora gorivom i vazduhom. Kod motora SUS blizu trećine energije goriva pretvara se u toplotu koja se prenosi na delove motora. Materijali od koga su oni napravljeni, kao i korišćenje sredstava za podmazivanje imaju ograničenu postojanost pri povišenim temperaturama. Hlađenjem motora može se uticati na njegovu snagu, jer se poboljšavaju uslovi rada motora, a gorivo se može izložiti većem stepenu kompresije bez opasnosti samozapaljenja. Pregrevanje motora dovodi do nepravilnosti u sagorevanju smeše,pregrevanja pojedinih delova motora (ventili, zaptivač glave idr.) i prokuvavanja rashladne tečnosti. Normalnu radnu temperaturu motora održava sistem za hlađenje. Rashladno sredstvo koje se najčešće koristi kod motornih vozila je mešavina vode i sredstava protiv smrzavanja i korozije. Ukoliko dođe do pregrevanja motora neophodno je izvršiti provere ispravnosti sledećim redosledom: - proveriti podešenost paljenja i zategnutost remena, - proveriti da li u sistemu za hlađenje ima dovoljna količina tečnosti i da li se elektromotor ventilatora uključuje kada se temperatura podigne iznad graničnog nivoa i - proveriti ispravnost pumpe. Uzrok pregrevanja motora može da bude i zaprljanost hladnjaka. Kada zavrtnjevi glave motora nisu propisno zategnuti može doći do njenog vitoperenja. Tada tečnost za hlađenje dospeva u sistem za podmazivanje što može dovesti do zaribavanja klipova i/ili ležaja. Smanjenje količine tečnosti u sistemu za hlađenje, pojava bele izduvne pare pri toplom motoru, pojava mehurića u sistemu za hlađenje i povećanje pritiska u sistemu za hlađenje pri radu upućuje na postojanje neispravnosti zaptivanja glave motora.

82

Propisani nivo ulja za podmazivanje neophodno je stalno kontrolisati. Ukoliko se pri tim kontrolama nivo ulja povećava onda to znači da se gorivo sliva iz cilindara i meša sa uljem razređujući ga. U tom slučaju neophodno je proveriti ispravnost sistema za napajanje gorivom i vazduhom, kao i ispravnost funkcionisanja sklopova klip- klipni prstenovi-cilindar. Ulje tokom rada gubi maziva svojstva, što utiče na povećanje habanja motora. Zbog toga je važno da se ulje periodično menja, prema preporukama proizvođača. Ukoliko se ustanovi da je potrošnja ulja veća od preporuke proizvođača, neophodno je proveriti da li ulje curi iz motora. Ukoliko ne curi onda ono prodire u prostor za sagorevanje i sagoreva sa benzinom. Ovo se može desiti zbog istrošenosti vođica ventila i/ili tela ventila ili usled otkaza zaptivača između glave i tela ventila. Do ove pojave može doći i usled pohabanosti ili pucanja klipnih uljnih prstenova, odnosno kompresionih prstenova i proširenja žljebova na klipu za klipne prstenove. Prodor vazduha u sistem za napajanje gorivom dizel motora dovodi do smetnje u njegovom radu, pa i do prekida njegovog rada. Uzroci ove pojave mogu biti: - mešanje goriva i vazduha u rezervoaru pri dužem radu motora, usled čega se u sistemu za napajanje gorivom, a naročito u prečistačima i pumpi visokog pritiska izdvajaju mehurići vazduha, - nestanak goriva u rezervoaru, - slabo zaptivanje, naročito u crevima i cevima do pumpe niskog pritiska i - demontaža i montaža neke od konponenata sistema za napajanje gorivom. U ovim slučajevima neophodno je ispustiti vazduh iz sistema za napajanje gorivom (ozračiti) na način koji je propisao proizvođač. Odstranjivanje taloga iz prečistača pumpi niskog pritiska i iz glavnog prečistača su aktivnosti u okviru redovnog održavanja sistema za napajanje goriva. Uložak prečistača treba menjati prema preporuci proizvođača. Veliki broj neispravnosti kod motora SUS može se pojaviti tokom njihovog korišćenja. Pregled najkarakterističnijih i onih koji se najčešće javljaju, sa mogućim uzrocima njihove pojave i načinom njihovog otklanjanja, prikazani su u tabeli 8.1.

83

Tabela 8.1

84

85

86

87

88

89

8.1.6 Sistem za hlađenje motora vozila

Zadatak sistema za hlađenje motora je da odvede toplotu sa delova koji okružuju radni prostor motora. Pri sagorevanju smeše goriva i vazduha veliki deo energije se pretvara u toplotu koja se prenosi na klipove, cilindre i glavu motora povećavajući njihovu temperaturu. Jako zagrevanje ventila, cilindra i glave motora može dovesti do samopaljenja smeše u cilindrima pre nego što dođe do paljenja pomoću varnice svećice. Postojeći motori imaju cilindarske košuljice, glave i klipove od legura gvožđa ili aluminijuma. Svi ti metali su dobri provodnici toplote, ali ograničene mehaničke otprnosti pri visokim temperaturama. Zbog svega toga neophodno je na vozilu imati sistem za hlađenje motora. Na slici 8.7 prikazana je šema sistema za hlađenje motora pomoću tečnosti kod vozila Yugo Florida.

Slika 8.7 Šema sistema za hlađenje motora (1-naglavak za prolaz rashladne tečnosti od hladnjaka do pumpe, 2-naglavak za prolaz rashladne tečnosti od

termostata do hladnjaka, 3-hladnjak, 4-termostat, 5-pumpa rashladne tečnosti za hlađenje motora, 6-priključak za prolaz rashladne tečnosti od motora do grejača

unutrašnjosti vozila, 7-grejač, 8-priključak za prolaz rashladne tečnosti od grejača do pumpe.

Ovaj sistem vrši odvođenje toplote sa delova koji su izloženi uticaju visokih temperatura nastalih u procesu sagorevanja kako bi se ostvarili uslovi za normalan rad motora. U zavisnosti od vrste rashladnog medijuma koji se koristi za odvođenje toplote razlikujemo: - hlađenje pomoću vazduha i - hlađenje pomoću tečnosti. Odvedena toplota sa motora predaje se vazduhu u okolini vozila. Kod sistema hlađenja sa tečnošću toplota se od motora predaje tečnosti za hlađenje kao posredniku a zatim se iz tečnosti u hladnjaku vozila predaje okolini, dok se u slučaju vazdušnog hlađenja toplota od motora predaje direktno okolini vozila (vazduhu).

90

Održavanje sistema za hlađenje motora podrazumeva kontrolu nivoa tečnosti u sistemu, kontrolu spojeva gumenih naglavaka, proveru ispravnog rada zatvarača nalivnog grla hladnjaka, kontrolu i zatezanje po potrebi klinastog remena pogona pumpe za vodu (ako je remen nedovoljno zategnut dolazi do njegovog proklizavanja, pa se kolo pumpe sporije okreće i uslovljava slabije kretanje tečnosti čime je hlađenje motora nedovoljno, dok previše zategnut remen dovodi do preopterećenja ležajeva pumpe i generatora struje).

8.1.7 Sistem za podmazivanje motora

Uloga sistema za podmazivanje motora je da obezbedi pravilno podmazivanje svih kliznih površina u motoru. To su površine klipno cilindarskog sklopa, ležaja kolenastog vratila, ležaja klipnjače, ležaja bregastog vratila, ležaja međuosovina i dr. Cilj podmazivanja je da spreči pojavu trenja između kliznih površina delova i sklopova motornog mehanizma a samim tim i proces njihovog habanja. Na slici 8.8 prikazana je šema sistema za podmazivanje motora vozila Yugo Florida.

Slika 8.8 Šematski prikaz sistema za podmazivanje motora vozila Yugo Florida( 1-korito motora sa grubim prečistačem, 2-ventil za ograničavanje pritiska ulja, 3-pumpa za ulje, 4-kanal za odvod ulja pod pritiskom do raznih elemenata, 5-kanal za podmazivanje bregastog vratila, 6-davač za pokazivanje nedovoljnog pritiska ulja, 7-kanal za odvod ulja pod pritiskom do glave motora, 8-prečistač ulja, 9-

zupčanik za pokretanje pumpe za ulje.

91

Osnovni zadaci sistema za podmazivanje su: - smanjenje trenja između pokretnih kliznih površina, - odvođenje toplote sa delova motora nepristupačnim rashladnoj tečnosti, - poboljšanje zaptivnosti radnog prostora motora, - čišćenje i spiranje gareži i taloga sa delova motora, - amortizacija udara pri burnom sagorevanju, - zaštita od korozije pri dejstvu kiselih taloga, - podnošenje mehaničkih opterećenja, - postojanost (dugovečnost), - niska isparljivost i - kompatibilnost sa svim materijalima. Sistem za podmazivanje satoji se iz sledećih delova: - uljne pumpe (zupčasta) sa usisnom korpom i grubim prečistačem, - finog prečistača za ulje, - regulatora pritiska ulja, - korita motora, - davača pritiska ulja, - čepa za nalivanje ulja, - merača za kontrolu nivoa ulja, - indikatora nedovoljnog pritiska ulja (najčešće lampica na instrument tabli vozila), - hladnjaka za ulje (imaju neka vozila). Sistemi za podmazivanje motora mogu se izvoditi na različite načine. U zavisnosti od toga kako se ulje dovodi do pojedinih kliznih površina, podmazivanje u motoru može biti: - prinudno ili cirkularno podmazivanje – to je podmazivanje kada se ulje pod pritiskom dovodi do kliznih površina. Na ovaj način se podmazuju sve odgovorne jače opterećene površine (ležajevi kolenastog vratila, klipnjače, bregastog vratila, klackalice itd.), - podmazivanje prskanjem ulja – po kliznim površinama i - konbinovano podmazivanje - se najčešće koristi kod današnjih motora. Vek i pravilan rad motora u najvećoj meri zavisi od ispravnog funkcionisanja i održavanja sistema za podmazivanje. Veoma je važno da se uvek koristi propisano ulje i da njegov nivo u koritu motora bude u granicama između min. i max. na meraču nivoa ulja, kako je propisano od strane proizvođača motora. Nivo ulja treba često kontrolisati. Ako se utvrdi da se nivo ulja povećava, onda je to znak da se gorivo sliva iz cilindara, meša sa uljem i razređuje ga. U tom slučaju treba hitno proveriti ovaj problem. Nedovoljna količina ulja se rešava periodičnim dolivanjem. Tokom rada motora ulje vremenom gubi svoja maziva svojstva, što utiče na povećanje habanja motora. Zbog toga je važno da se ulje periodično menja prema preporukama proizvđača. Takođe je važno da se periodično menja i fini prečistač ulja (najčešće se menja na drugoj zameni ulja).

92

8.2 Korišćenje i održavanje elektro instalacije vozila

U električnu instalaciju kod vozila spadaju: - akumulator, - generator (alternator), - grupa za regulaciju, - elektropokretač, - instalacija za startovanje motora, - instalacija za osvetlenje i signalizaciju i - uređaji za kontrolu i komandu. Kao izvori električne energije kod vozila koriste se akumulator i generator. Najvažniji potrošači električne enegije na motornim vozilima su: elektropokretač, uređaji za paljenje, uređaj za osvetlenje i signalizaciju, brisač stakla, kontrolni i merni uređaji, sirena i dodata oprema. Izvori i korisnici elektrosistema na vozilu su između sebe povezani paralelno. Akumulator je osnovni izvor električne struje na vozilu i napaja korisnike kada motor ne radi ili radi na malom broju obrtaja, a generator, kada se motor startuje, napaja sve potrošače na vozilu i vrši dopunu punjenja akumulatora.

Slika 8.9 Delimični presek akumulatora

Olovni akumulatori spadaju u tzv. sekundarne izvore jednosmerne struje , koji u sebi akumulira električnu energiju. Tokom punjenja električna energija se u akumulatoru pretvara u hemisku energiju i u tom obliku je čuva . Tokom pražnjenja se odvija obrnut proces, hemiska energija se pretvara u električnu energiju kojom se napajaju primaoci. Otuda i naziv akumulator jer je to uređaj koji u sebi samo akumulira dovedenu električnu energiju. Olovni akumulator sastoji se od posude sa razblaženom sumpornom kiselinom H2SO4 koja služi kao elektrolit. Kod olovnih akumulatora tokom punjenja i pražnjenja menja se hemiski sastav elektrolita i elektroda. Kod punog akumulatora pozitivna elektroda je u obliku olovo dioksida PbO2 a negativna u

93

obliku čistog olova Pb. Kod praznog akumulatora obe elektrode su u obliku olovosulfita PbSO4. Celokupan hemiski proces, tokom punjenja i pražnjenja kod olovnih akumulatora mogu se prikazati jednačinom: PbO2 + 2H2SO4 + Pb = PbSO4 + 2H2O + PbSO4

Ako ovu jednačinu čitamo sa leva udesno ona prikazuje pražnjenje, a sa desno na levo punjenje i zato olovni akumulatori spadaju u sekundarne izvore električne struje, koja se dobija fizičko hemiskim procesima. Na tržištu se javljaju tri vrste ovih akumulatora, sa tri različita stepena održavanja: 1. akumulatori sa neznatnim održavanjem kod kojih se kontrola elektrolita vrši na svakih 25.000 pređenih kilometara, odnosno 15 meseci, 2. akumulatori bez održavanja, kod kojih se kontrola nivoa elektrolita vrši svakih 40.000 pređenih kilometra, ili na 25 meseci i 3. akumulatori potpuno bez održavanja, kod kojih i nema tehničkih mogućnosti za kontrolu, umesto čepova imaju samo dva mala ispusna ventila za gasove , koji su zajednički za sve ćelije. Elektrolit je razblažena sumporna kiselina a kao dopuna se dodaje destilovana voda. Posle duže upotrebe ili neželjenog pražnjenja akumulatora , vrši se njegova dopuna pomoću punjača tj. ispravljača naizmenične struje u jednosmernu struju. Treba onemogućiti svako prosipanje elektrolita jer on nagriza materijal sa kojim dođe u dodir. Ako su kleme ili provodnici suviše oksidirali treba ih zameniti. Ako se pokretanje motora ne može ostvariti i posle tri pokušaja, potražiti uzrok otkaza, jer veći broj pokušaja može dovesti do potpunog otkaza akumulatora. Generator je osnovni izvor električne energije na vozilu i tokom vožnje predstavlja malu električnu centralu, jer električnom energijom snabdeva sve potrošače na vozilu i vrši dopunu akumulatora. Napon generatora zavisi od broja obrtaja kolenastog vratila. Održavanje stalnog napona generatora, nezavisno od broja obrtaja kolenastog vratila i opterećenja generatora ostvaruje regulator napona. Održavanje generatora (alternatora) svedeno je na minimalni broj određenih radnji. Generator treba stalno održavati u čistom stanju, vršiti kontrolu zategnutosti remena, provodni priključci moraju biti dobro pritegnuti, čisti i zaštićeni od uticaja vode i dr. Lampica na instrument tabli vozila upozorava vozača. Ako se upali u toku vožnje informiše vozača da nešto nije u redu sa radom generator. N slici 8.10 prikazan je uzdužni presek jednog tipa alternatora:

94

Slika 8.10 Uzdužni presek alternatora (1- vratilo, 2-samopodešavajući zaptivač, 3-prednji poklopac , 4-ventilator, 5-jezgro rotora, 6-prstenasti zaptivač, 7-jezgro

statora, 8-kalem pobudnog namotaja, 9-indukcioni kalem, 10-kućište, 11-prstenasti zaptivač, 12 i 13-nosači, 14-četkica, 15-prstenovi, 16-zadnji poklopac, 17-tranzistorski regulator napona, 18-gumeni amortizer, 19-pozitivni priključak,

20-prstenasti zaptivač, 22-nosač pozitivnih dioda, 23-ventilator)

95

Tabela 8.2 Moguće neispravnosti izvora električne energije su:

96

8.2.1 Sistem paljenja kod OTO motora i (elektropokretač, svetla na automobilu, sklop instrument table)

Proces sagorevanja kod OTO motora započinje paljenjem predhodno pripremljene homogene smeše stranim izvorom energije. Kod današnjih motora paljenje se skoro isključivo obavlja električnom varnicom na elektrodama svećice koju stvara sistem za paljenje. Osnovni zadaci tog sistema su: 1. da električnim pražnjenjem stvori varnicu na elektrodama svećice koja će pouzdano izvršiti upaljenje smeše u svim radnim uslovima, 2. da upaljenje izvrši u optimalnom trenutku a zavisno od režima i uslova rada motora. Trenutak upaljenja definiše se preko ugla pred paljenja αpp. Od ovog ugla zavisi tok procesa sagorevanja a time i performanse motora. Prema izvoru električne energije koja se koristi za stvaranje varnice sistemi za paljenje mogu biti : - sa bateriskim paljenjem i - sa magnetnim paljenjem Kod OTO motora koristi se baterisko paljenje , kod koga je izvor energije koja se transformiše u varnicu akumulatorska baterija. Na slici 8.11 prikazan je bateriski induktivni sistem sa mehaničkim prekidačem.

Slika 8.11 Bateriski induktivni sistem sa mehaničkim prekidačem (1-akumulator, 2-kontakt brava, 3-indukcionoi kalem (bobina), 4-prekidač, 5-kondenzator, 6-

razvodnik paljenja, 7-svećice).

Pri uključenom kontakt prekidaču (2), prekidač (4) je zatvoren i struja iz akumulatora (1) teče kroz primarni namotaj bobine stvarajući jako magnetno polje. U trenutku kada je potrebno izvršiti paljenja otvara se prekidač (4) pri čemu se prekida magnetno polje u primaru ali se zato indukuje struja visokog napona u sekundarnim namotajima bobine koja se odvodi do razvodnika (6) a odatle preko

97

razvodne kape i viskonaponskih kablova do svećice. Kondenzator (5) omogućava nagli pad struje u primaru prilikom otvaranja prekidača i time mu produžava vek. Neispravnosti sistema za paljenje mogu se manifestovati kao: ranije ili kasnije paljenje, prekid paljenja u pojedinim cilindrima i potpuni prekid paljenja. Ranije poljenje karakteriše se gubitkom i udarcima – lupom motora, dok kasnije paljenje karakteriše gubitak snage i pregrevanje motora. Da bi se otklonile ove neispravnosti potrebno je podesiti paljenje. U potrošače električne energije spadaju svi oni sklopovi i delovi vozila koji za svoj rad koriste električnu energiju. Glavni potrošači električne energije na vozilu su: - elektropokretač, - svetla, - svetla za signalizaciju, - kontrolno merni instrumenti, - grejni elementi i ostali potrošači koji se povremeno uključuju u rad. Elektropokretač. Osnovni zadatak elektropokretača je da pokrene zamajac motora, a preko njega i druge delove motora i da na taj način obezbedi startovanje (paljenje ) motora. Glavni sastavni delovi elektropokretača automobila TAM 150T 11 prikazani su na slici 8.12.

Slika 8.12 Uzdužni presek elektropokretača

( 1-podmetači za podešavanje, 2-vratilo, 3-zupčanik, 4-zaptivač, 5-igličasti ležaj, 6-kućište zupčanika, 7-zaptivač, 8-kućište, 9-viljuška za uključivanje, 10-čep, 11-osovinica, 12-zaptivač, 13-elektromagnetni relej, 14-kućište startera, 15-elektromagnet statora, 16-elektromagnet rotora, 17-kolektor, 18-poklopac, 19-odstojni prstenovi, 20-čaurasti ležaj, 21-nosač četkica, 22-četkica, 23-prsten, 24-ležaj, 25-prsten, 26-prsten za osiguranje, 27 i 28-noseći prstenovi, 29-košuljica igličastog ležaja.

98

Održavanje elektropokretača svodi se na pravilno rukovanje, čišćenje i povremeno pritezanje spojeva na bloku motora. Podmazivanje elektropokretača vrši se pri rasklapanju posle 60.000 pređenih kilometara, ili posle dve godine eksploatacije. Treba izvršiti podešavanje rastojanja između prstenova i čeone površine zupčanika elektopokretača. Svetla na vozilu. Vozilo je opremljeno odgovarajućim svetlima za spoljašnje i unutrašnje osvetljenje i signalizaciju. Na prednjem delu vozila su ugrađena glavna svetla (služe za osvetljavanje puta noću), na prednjem i zadnjem delu su ugrađena svetla za pokazivače pravca, a na zadnjem delu vozila se nalaze stop svetla, poziciona svetla i svetla za osvetljavanje tablice, kao i svetla za maglu. Održavanje se sastoji u pravilnom korišćenju i proveravanju osvetlenja i signalizacije, kontroli prekidača i sijalica kao i njihova blagovremena zamena. Tabla sa instrumentima. Tabla sa instrumentima sa kosturom služi za smeštaj kontrolnomernih instrumenata, kontrolnih svetala, prekidača za automatsko upravljanje pojedinih sklopova, prekidača sa kontrolnim ključem i glavnog prekidača rasvete. Na instrument tabli nalaze se sledeći kontrolnomerni instrumenti: - brzinomer, - merač količine goriva u rezervoaru, - crveno kontrolno svetlo parkirne kočnice, - zeleno kontrolno svetlo pokazivača pravaca, - crveno kontrojno svetlo kritične temperature motora, - crveno kontrolno svetlo rada alternatora, - plavo kontrolno svetlo dugog svetlosnog snopa glavnog svetla itd.

Slika 8.13 Sklop instrument table vozila Yugo Florida

(A-difuzor za vazduh, B-prekidač prednjeg svetla, C-prekidač svetla opasnosti, D-prekidač dugog i oborenog svetla, E-kilometar sat, F-prekidač brisača i perača prednjeg stakla, G-prekidač termičkog stakla, H-prekidač perača fara, I-prekidač zadnjeg svetla za maglu, J-prekidač spoljašnjeg svetla, K-reostat osvetljenja instrumenata, L-reostat za podešavanje brzine brisača, M-prekidač brisača i perača

99

zadnjeg prozora, N-prekidač kondicioniranja vazduha, O-komanda za hlađenje, grejanje i distribuciju vazduha.

Slika 8.14 Merni instrument vozila Yugo Florida

A-pokazivač pritiska u motoru, B-elektronski obrtomer sa ekonometrom, C-mehanički brzinomer, D-broilo za ukupan pređeni put, E-signalizacija ispravnosti i neispravnosti uređaja u vozilu, F-pokazivač temperature rashladne tečnosti, H-pokazivač nivoa goriva, I-brojač za etapmo pređeni put, J-poništač broila za etapno pređeni put, K-oznaka Yugo, L-signalizacija rada kondicioniranog vazduha.

100

Tabela 8.3 Neispravnosti potrošaća električne energije mogu biti

101

8.3 Korišćenje i održavanje sistema za prenos snage

Osnovni zadatak sistema za prenos snage je da obrtni moment motora prilagodi postojećim otporima kretanja vozila i da ga prenese do pogonskih točkova. Sklopovi sistema za prenos snage su mehaničkog tipa, složene konstrukcije i mogu biti sa mehaničkim, hidrauličnim, pneumatskim, električnim i konbinovanim komandama. Osnovni delovi sistema su: - spojnica, - menjački prenosnik, - razvodnik pogona (samo kod nekih teretnih vozila), - prenosna vratila, - pogonski mostovi. Zadatak spojnice je da prenese snagu motora na menjač, odnosno da obezbedi elastičnu vezu između motora i menjača. Zahvaljujući elastičnoj vezi koja se realizuje pomoću spojnice, izbegnuta su moguća mehanička oštećenja na sklopovima vozila. Spojnice mogu biti: - frikcione, - hidraulične i - elektromagnetne. Osnovni agregati mehaničke transmisije jednog motornog vozila sa dvoosovinskim mostom i pogonom na zadnjim točkovima prikazani su šematski na slici 8.15.

Slika 8.15 Šematski prikaz klasične mehaničke transmisije motornog vozilaM-motor, S-frikciona spojnica, M.P.-menjački prenosnik, Z.P.-zglobni prenosnik,

P.O.-pogonska osovina za glavni i diferencijalni prenosnik, P.T.-pogonski točkovi.

102

Slika 8.16 Frikciona spojnica-TAM 150T 1.ležaj, 2.zamajac motora, 3.frikcioni disk, 4.dvokraka poluga, 5.potisna ploča, 6.poluga, 7.poklopac, 8.kućište, 9.opruga za isključivanjespojnice, 10.potisni ležaj, 11.ogrlica, 12.poluga,

13.vratilo, 14.opruga, 15.glavčina, 16.pogonsko vratilo

Najviše su u primeni suve frikcione spojnice sa jednim frikcionim diskom (slika 8.16) kod kojih se snaga prenosi zahvaljujući momentu trenja između dve ili više frikcionih površina. Spojnica je smeštena u kućište zamajca motora. Održavanje komande spojnice sastoji se iz podešavanja slobodnog hoda, podmazivanju potisnog ležaja, a ako je uređaj komande spojnice hidraulični vrši se provera nivoa ulja u rezervoru glavnog cilindra i ispušta vazduh iz uređaja. Moguće neispravnosti spojnice, njihovi uzroci i način otklanjanja Najčešće neispravnosti koje se javljaju pri korišćenju spojnice su: proklizavanje spojnice, oštro uključivanje i pojačan šum pri uključivanju i isključivanju spojnice.

103

a) Neispravnosti frikcionih spojnica Tabela 8.4

104

b) Neispravnosti hidraulične spojnice Glavni kočioni cilindar hidraulične spojnice prikazan je na slici 8.17.

Slika 8.17 Glavni kočioni cilindar i pedala hidraulične spojnice 1.glavni cilindar sa rezervoarom, 2.klip, 3.creva, 4.pedala, 5.poluga

105

Tabela 8.5

Menjački prenosnik obezbeđuje vozilu najbolje vučne karakteristike.Osnovni zadatak menjačkog prenosnika je da pri prenosu snage izvrši promenu njenih parametara (obrtnog momenta i broja obrtaja). Menjač može biti sa manuelnim komandama ili sa automatskim komandama i najčešće ima četiri do šest stepena prenosa i jedan stepen prenosa za hod unazad. Održavanje menjača obuhvata pravilno rukovanje i podmazivanje, kontrola nivoa ulja koja se vrši na tehničkim pregledima na ravnom terenu i kada je ulje u menjaču hladno, kontrolu zaptivnih delova menjača i dr. Moguće neispravnosti menjačkog prenosnika, uzroci i način otklanjanja Kod menjačkog prenosnika postoje uglavnom sledeće vrste neispravnosti: šum u menjačkom prenosniku, otežano uključivanje pojedinih stepena prenosa, ispadanje iz stepena prenosa (netačno uključivanje) i pregrevanje i isticanje ulja. Šumovi u menjačkom prenosniku mogu da se jave kao: šuštanje, mlevenje, zujanje i itd. U zavisnosti od vrste šuma može se naslutiti uzrok neispravnosti, tako na primer: zujanje i mlevenje izazivaju oštećeni zupčanici, dok metalno šuštanje može da nastane usled istrošenosti ležaja.

106

Tabela 8.6

8.4 Korišćenje i održavanje hodnog sistema vozila

Najveći broj otkaza hodnog sistema kod vozila javlja se u vidu otkaza pneumatika (kada je vozilo sa pnumaticima).

Slika 8.19 Radijalni pneumatici

107

Razlozi otkaza pneumatika su mnogobrojni ali najčešće se navode: - neadekvatan pritisak u pneumaticima, - neadekvatno korišćenje vozila (visoke brzine kretanja, nepravilno polaženje i zaustavljanje, itd.), - putni uslovi (vrsta podloge, kvalitet pokrivača, krivudavost puta,...) - neispravnost vozila (neuravnoteženi točkovi, neravnomernost kočenja, neispravnost sistema za oslanjanje itd.) - uticaj spoljašnjih faktora, - preopterećenje vozila i mnogi drugi faktori koji utiču na vek trajanja vozila. Međutim ne treba izgubiti iz vida mogućnost pojave otkaza drugih delova koji ulaze u sastav hodnog sistema. Na vek trajanja pneumatika utiče veći broj faktora (sika 8.20). Neki od njih su: intenzitet kočenja i ubrzavanja, vrsta i stanje površine puta, uravnoteženost točkova, geometrija upravljačkog sistema, temperatura spoljne okoline, konfiguracija puteva (krivine, podužni nagibi), konstruktivne karakteristike vozila, položaj točkova na vozilu, opterećenje, konstrukcija pneumatika, materijal od koga je pneumatik izrađen itd.

Slika 8.20 Faktori koji utiču na vek trajanja pneumatika

Jedan od osnovnih razloga skraćivanja veka trajanja pneumatika je neodržavanje propisanog pritiska. Pritisak u pneumaticima, kod svih vozila je propisan od strane proizvođača i nalazi se u tehničkom uputstvu svakog vozila. Pravilno održavanje pneumatika zahteva periodičnu proveru pritiska. Korišćenje vozila sa sniženim pritiskom vazduha u pneumaticima povećava njegovo radijalno savijanje, stvaranjem deformacija bočnih zidova. Dolazi do velikih deformacija niti i njihovog prekidanja. Pored povećanja naprezanja u karkasu pri kočenju dolazi do povećanja temperature i pojave trenja među spojevima u kosturu i njihovog razaranja. Snižen pritisak u pneumaticima, pti korišćenju vozila, dovodi do neravnomernog habanja protektora. Srednji deo protektora se ugiba od podloge i dolazi do opterećenja krajeva protektora i naprezanja materijala-efekat mosta. Sve to dovodi do skraćenja veka trajanja pneumatika. Razaranje pneumatika ne nastaje odmah već posle duže vožnje u ovakvim uslovima. Zavisnost veka trajanja pneumatika u odnosu na pritisak vazduha u njemu prikazana je na dijagramu (slika 8.21)

108

Slika 8.21 Uticaj pritiska vazduha u pneumatiku na vek njegovog trajanja

Pri povećanju pritiska u pneumatiku iznad optimalnog smanjuju se deformacije i dodirna površina pneumatika sa podlogom. Samim tim veći je i specifični pritisak u dodirnoj površini što izaziva brže habanje srednjeg dela protektora. Preopterećenje vozila u velikoj meri utiče na vek trajanja pneumatika. Zavisnost veka trajanja pneumatika od preopterećenja ptikazana je na slici 8.22

Slika 8. 22 Uticaj opterećenja na vek trajanja pneumatika

Preopterećenje pneumatika ne može se konpenzovati povećanjem pritiska vazduha u njima iznad optimalne vrednosti. To bi izazvalo veliko naprezanje niti karkasa što znači skraćenje veka trajanja pneumatika. Preopterećenje pneumatika može se dogoditi i kad vozilo nije preopterećeno, u slučaju

109

neravnomerne podele tereta. Preopterećenost vozija, a samim tim i pneumatika, izaziva veću potročnju goriva, a karakteristike kočenja vozila opadaju. Pri vožnji na velikim usponima naročito kod teretnih vozila izaziva preopterećenje zadnjih pneumatika, a time i smanjenje njihovog veka. Pneumatik je pri preopterećenju izrazito napregnut na bokovima gde se kostur oštećuje (lomi i cepa). Može doći i do odvajanja slojeva u karkasu i protektoru. Previsoka brzina kretanja u velikoj meri, smanjuje vek trajanja pneumatika (sloka 8.23).

Slika 8.23 Uticaj brzine kretanja vozila na vek trajanja pneumatika

Pri dugoj brzoj vožnji usled trenja sa tlom pneumatik se zagreva i brže haba. Ukoliko je spoljna temperatura vazduha veća proces habanja je intenzivniji. Pri kretanju vozila velikim brzinama u krivini javljaju se bočne inercijalne sile koje izazivaju zanošenje vozila-klizanje pneumatika a samim tim i veće habanje. Prelaženje većom brzinom preko neke tvrde prepreke na putu, izaziva veliku koncetreciju opterećenja na jednom mestu što dovodi do oštećenja niti u karkasu i raslojavanje slojeva u njemu. Slična, ali nešto manja opterećenja, javljaju se pri nailasku na prepreku malom brzinom-penjanje na trotoar kao i pri malom zaokretanju. Rešenje je, ako se prepreka već ne može izbeći da se smanji brzina pri nailasku na nju. Održavanje hodnog sistema vozila podrazumeva stalnu proveru pritiska vazduha u pneumatiku, podmazivanje glavčine točkova, kontrolu pritegnutosti, pritezanje navrtke točka i pravilna izmena položaja pneumatika. Kod motornih vozila je poželjno da se vrši izmena položaja pneumatika u određenom vremenskom periodu. U izmeni se uključuje i rezervni pneumatik, tako da se četiri takve izmene položaja postiže ravnomerno habanje na svakom pneumatiku. Da bi se postiglo ravnomerno istrošenje pneumatika i njihov duži vek, primenjuju se sledeće izmene položaja: - kod dvoosovinskih vozia princip zamene prikazan je na slici 8.24. - kod dvoosovinskih vozila sa udvojenim zadnjim pneumaticima princip zamene je prikazan na slici 8.25.

110

Slika 8.24 Zamena pneumatika kod dvoosovinskih vozila

Slika 8.25 Zamena pneumatika kod dvoosovinskog vozila sa udvojenim

pneumaticima

Moguće neispravnosti hodnog sistema vozila, uzroci i način otklanjanja Neispravnost na hodnom sistemu vozila pojavljuje se u obliku: povećanog habanja protektora, neravnomernog habanja protektora, -cviljenja- pneumatika pri kretanju u krivini, neuravnoteženost točka i td. Na slici 8.26 prikazan je presek pneumatika.

Slika 8.26 Presek pneumatika 1.gazeći sloj (protektor), 2.karkas (unutrašnji deo spoljne gume), 3.jastučići i odbojnici, 4.unutrašnja guma, 5.žičani obruč,

6.ventil unutrašnje gume.

111

Tabela 8.7

8.5 Koričćenje i održavanje sistema za kočenje

Sa aspekta bezbednosti kretanja vozila, kočni sistem ima posebnu važnu ulogu. Osnovni zadatak ovog sistema je smanjivanje brzine kretanja vozila do zaustavljanja, ili do neke potrebne brzine kretanja i to određenim i kontrolisanim usporenjem. Znači, kočioni sistem osim maksimalnog usporenja (naglog zaustavljanja u slučaju opasnosti), treba da obezbedi blago kratkotrajno planirano kočenje (radi

112

zaustavljanja i usporenja), blago dugotrajno kočenje na dugim nizbrdicama (radi kontrole brzine kretanja) i trajno zadržavanje vozila u mestu. Osim svog osnovnog zadatka sistem za kočenje mora da ispuni i sledeće zadatke: - obezbeđenje stabilnosti vozila pri kočenju, - dobro odvođenje toplote sa kočionih površina, - mogućnost lakog rukovanja, odnosno kočenje sa što manjim zamorom vozača, - odsustvo škripe. Sistem za kočenje je sastavljen iz sledećih podsistema: - radne kočnice, - pomoćne kočnice, - parkirne kočnice, - dopunske kočnice (usporača). Dodatni podsistemi koji popravljaju efikasnost kočenja su: - ARSK, automatski regulator sile kočenja, - ABS, antiblokirajući sistem kočenja i dr. Na slici 8.27 prikazana je šema kočione instalacije vozila.

Slika 8.27 Šema kočione instalacije vozila1. pedala kočnice, 2. Poluga ručne kočnice, 3. Rezervoar kočione tečnosti, 4. Glavni kočioni cilindar, 5. Regulator pritiska, 6. Klešta kočnice prednjih točkova, 7. Kočni cilindar zadnjeg točka, 8.

Prekidač stop svetla, 9. Davač nivoa kočione tečnosti, 10. Kočiona papuča zadnjeg točka, 11.servo uređaj, 12.disk kočnice prednjeg točka, 13. Doboš

kočnice zadnjeg točka.

113

Kao izvršni element kod sistema za kočenje javljaju se frikcione kočnice. Prema dejstvu normalne sile koja deluje na frikcionu površinu, dele se na: - radijalne (koje se izvode kao kočnice sa papučama tzv. doboš koćnice) i - aksijalne (koje se izvode kao disk kočnice). U današnjim konstrukcijama radnih kočnica kod motornih vozila najčešće se koriste radijalne kočnice sa unutrašnjim papučama (doboš kočnice), kod kojih do kočenja dolazi zahvaljujući sili trenja koja se javlja usled delovanja kočionih obloga na doboš. Kod savremenih vozila doboš kočnice se uglavnom koriste na zadnjim točkovima vozila, dok se na prednjim točkovima koriste aksijalne kočnice tzv. disk kočnice. N slici 8.28 prikazana je doboš kočnica.

Slika 8.28 Doboš kočnica

1. doboš kočnice, 2. vijak za pričvršćavanje sa vođicom za centriranje točka, 3. vijak za pričvršćenje, 4.rebro papuče, 5. donja povratna opruga papuče, 6. frikciona opruga, 7. prsten, 8.podmetač, 9.frikcioni podmetač, 10. opruga, 11. Čaura, 12. Vijak podmetača, 13. Nosač papuča, 14. Povratna opruga, 15. Vođica papuče, 16. Tanjirić, 17. Opruga za vođenje papuča, 18. Tanjiri. Radna kočnica može biti: - mehanička, - hidraulična sa i bez servo-pojačivača, - hidraulična sa punim servo-dejstvom, - pneumatska sa punim servo-dejstvom i - konbinovana, sa servo-pojačanjem ili sa punim servo-dejstvom. Hidraulična kočnica radi na principu pritiska kočione tečnosti iz glavnog kočionog cilindra na pomoćne kočione cilindre, koji putem frikcione obloge ostvaruju odgovarajuću silu trenja sa dobošem

114

ili diskom. Zahvaljujući servo uređaju potrebna je mala sila potiska na pedalu kočnice za efikasno zaustavljanje. Pneumatska kočnica funkcioniše zahvaljujući pritisku vazduha koji stvara kompresor. Pouzdana je i ostvaruje najveće sile kočenja, ali je odziv na komandu sporiji u odmosu na hidrauličku kočnicu, a takođe i raspodela sile kočenja nije ravnomerna kao kod hidraulične. Na slici 8.29 prikazana je pedala radne kočnice vozila VAZ 2121.

Slika 8.29 Pedala radne kočnice

1. vakumski pojačivač, 2. Potiskivač, 3. Pedala kočnice, 4. Odbojnik prekidača stop-svetla, 5. Navrtka prekidača, 6. Prekidač stop-signala, 7. Opruga za odvlačenje pedale, 8. Glavni kočioni cilindar Pomoćno - parkirna kočnica služi za zaustavljanje vozila u slučaju da radna kočnica ne deluje, kao i za kočenje vozila u mestu pri parkiranju, posebno na nagibima. Ukoliko je radna kočnica ispravna, pomoćna kočnica se ne sme koristiti u toku vožnje za zaustavljanje vozila. Pomoćna kočnica može biti mehanička, koja je prikazana na slici 8.30. (kod putničkih vozila) i pneumatsko-hidraulična (kod teretnih vozila i autobusa) koja se aktivira pomoću komandnog ventila.

115

Slika 8.30 Elementi ručne kočnice-poluge i mehanizma komande 1. sklop poluge ručne kočnice, 2. vijak za vezu nosača poluge, 3. rascepka, 4. šipka ručne

kočnice, 5.navrtka za podešavanje kočnice, 6. odstojnik, 7. sidro užeta kočnice, 8. podmetač, 9. zaptivač šipke, 10. zaštitnik nosača poluge i segmenta, 11.

krilasta kopča za zavrtanj, 12. podloška, 13. vijak, 14. elastični osigurač, 15. osovinica segmenta, 16. opruga, 17. podmetač, 18. komanda za odbravljivanje

poluge, 19. šipka za bravljenje poluge, 20. nazubljeni segment.

Moguće neispravnosti sistema za kočenje, uzroci i način otklanjanja. Zbog raznovrsnosti izvođenja ovog sistema, vrlo je teško nabrojati sve neispravnosti koje se mogu pojaviti pri korišćenju motornog vozila. Najčešći kočioni sistemi koji se koriste su: kočioni sistem sa hidrauličnim prenosnim mehanizmom i sa pneumatskim prenosnim mehanizmom. a) Moguće neispravnosti kočionog sistema sa hidrauličnim prenosnim mehanizmom Hidraulični prenosni mehanizmi najčešću primenu imaju na putničkim vozilima, manjim teretnim vozilima i manjim autobusima, odnosno primenjuju se na vozilima čija je najveća dozvoljena nosivost 3,5 tona. Neispravnosti kočionog sistema sa hidrauličnim prenosnim mehanizmom mogu se javiti kao: nepotpun hod pedale, smanjena sila pritiska na pedalu (meka pedala), smanjen radni hod pedale kočnice (tvrda pedala), prilikom kočenja pedala se naglo spušta pri lakom pritisku, pri kočenju pedala se spušta za veličinu veću nego što je njen radni hod, zanošenje automobila u stranu pri kočenju, kočenje točkova automobila pri vožnji sa opuštenom pedalom kočnice, kočenje jednog od točkova pri opuštenoj pedali, povećan pritisak na pedalu pri kočenju, kočnice škripe i td.

116

Tabela 8.8

117

118

b) Moguće neispravnosti kočnog sistema sa pneumatskim prenosnim mehanizmom Tabela 8.9

119

8.6 Korišćenje i održavanje sistema za upravljanje

Upravljački, kao i kočni sistem, ima veliki značaj sa aspekta bezbednosti vozila. Sistem za upravljanje ima osnovni zadatak da obezbedi kretanje vozila u određenom pravcu. Pored ovog osnovnog zadatka za upravljanje mora i da obezbedi sledeće: - lako upravljanje vozilom, - velike manevarske sposobnosti vozila, uz spontano vraćanje upravljačkog točka po izlasku iz zaokreta u pravoliniski položaj i - što manje prenošenje udara sa upravljačkih točkova na vozilo. Sistem za upravljanje se sastoji iz dva osnovna mehanizma: - mehanizam za upravljanje i - prenosnog mehanizma. Uređaj za upravljanje može biti: mehanički, mehanički sa pojačivačem i hidraulički. Mehanički uređaj za upravljanje prikazan je na slici 8.31- vozilo VAZ. 2108.

Slika 8.31 Mehanički uređaj za upravljanje vozila VAZ 2108 1. naglavak

upravljačke spone, 2. kuglični zglob, 3. obrtna poluga, 4. navrtka, 5. spona za podešavanje, 6. leva upravljačka spona, 7. vijci za pričvršćivanje upravljačke

spone, 8. desna upravljačka spona, 9. spona, 10. oslonac upravljačkog mehanizma, 11. karter upravljačkog mehanizma, 12. vijak za zatezanje spone, 13.

elastična spojnica, 14. gornji deo ukrasne obloge, 15. prigušivač, 16. točak upravljača, 17. kuglični ležaj, 18. vratilo upravljača, 19. donji deo ukrasne

obloge, 20. pričvrsna konzola vratila upravljača, 21. zaštitna kapica.

120

Danas se na vozilima sve više koristi poseban mehanizam – pojačavač (servo-mehanizam), koji ima zadatak da smanji potrebnu silu na volanu za zaokretanje upravljačkih točkova i tako olakša upravljanje vozilom. Održavanje sistema upravljanja sastoji se u kontroli slobodnog hoda točka upravljača, pritezanja vijaka i podešavanju spona, kontroli nivoa ulja u upravljačkom mehanizmu kao i podmazivanju kliznih spojeva i zglobova. Danas se na vozilima koriste samopodmazujući zglobovi, što znatno olakšava održavanje. Moguće neispravnosti sistema za upravljanje, uzrok neispravnosti i način otklanjanja Neispravnosti sistema za upravljanje može se manifestovati kao: povećan prazan hod točka upravljača (volana), otežano obrtanje točka upravljača, udari (šum) u upravljačkom mehanizmu, oscilovanje prednjih upravljačkih točkova, skretanje vozila sa pravca pri pravolniskom kretanju i isticanje ulja iz kartera. Tabela 8.10

121

122

9. ODRŽAVANJE VOZILA

Pod održavanjem vozila podrazumeva se sprovođenje svih mera da bi ono funkcionisalo na propisan način, sa performansama u potrebnim granicama, tj. sa traženom učincima i kvalitetom, bez otkaza i uz zadovoljavajuće obežbeđenje životne okoline, a pod predpostavkom dobre obežbeđenosti svih uslova, odmosno uz potrebnu logističku podršku.

Pojava otkaza, radni poremećaji i konačni prekid rada, tj. nemogućnost funkcionisanja posle određenog vremena, predstavlja svojstvo svih sistema u prirodi.

Kod tzv. "popravljivih" tehničkih sistema (vozilo je popravljiv tehnički sistem) održavanje se sprovodi u cilju sprečavanja ili odlaganja pojave otkaza (tzv.preventivno održavanje) ili sa ciljem otklanjanja otkaza (tzv.korektivno održavanje).

Održavanje vozila predstavlja značajnu fazu u njegovom životnom ciklusu, počev od razvoja do povlačenja iz upotrebe (otpisa).

Problematiku održavanja vozila nije moguće rešavati samo primenom metoda algoritamskog tipa. Neophodno je analizirati alternativna rešenja, jer u postupku održavanja moguće je primeniti metode optimizacije. Održavanje vozila postaje sve složenije, što znači potrebu primene savremenih metoda, opreme i dobro obučenih izvršilaca.

Teoriske osnove korišćenja i održavanja vozila stvorene su zahvaljujući primeni teorije verovatnoće i matematičke statistike, teorije pouzdanosti, tehničke dijagnostike, teorije masovnog opsluživanja, teorije sistema, teorije sistema i razvoja i primeni nauke u svim oblastima vezanim za vozilo (konstrukcija, proizvodnja, ispitivanje, korišćenje i održavanje).

Rešavanje najvećeg broja zadataka iz oblasti korišćenja i održavanja

vozila moguće je sistematskim prilazom i analizama, uz primenu teorije slučajnih procesa, matematičkih metoda operacionih istraživanja i teotije pouzdanosti.

Sistem održavanja radne sposobnosti vozila mora da zadovoljava i opšte zahteve koji se odnose na svaki proizvodni sistem (ekonomija rada, materijaja i energije, proizvodnost i rentabilnost sredstava rada).

Svojim funkcionisanjem sistem održavanja zahteva određeni nivo troškova koji su neophodni radi obezbeđenja zahtevanog nivoa raspoloživosti vozila (to su tzv. neposredni troškovi). Cilj je neposredne troškove svesti na najmanju moguću meru uz maksimalno povećanje raspoloživosti vozila. To je moguće postići primenom adekvatnog sistema održavanja.

Povećanje nivoa raspoloživosti vozila i kvaliteta transportne usluge moguće je postići pri povećanju neposrednih troškova sistema održavanja, što istovremeno dovodi do povećanja dobiti uvećanjem vremena korišćenja vozila i smanjenjem zastoja u radu koji prouzrokuje tzv. posredne troškove. Mora se težiti uravnoteženju posrednih i neposrednih troškova, što znači povećati raspoloživost sve dok ona ima pozitivan uticaj na profitabilnost.

Održavanje se mora posmatrati kao investicija a ne samo kao neposredan trošak. Funkcija održavanja mora biti tako postavljena da predstavlja integralni deo strategije delatnosti preduzeća. Informacije o

123

veličini troškova za održavanje potrebne su knjigovodstvu, ali i unutrašnjoj kontroli za ocenu rada i upravljanje sistemom održavanja.

Radi obezbeđenja informacija potrebnih za kontrolu, ocenu rada i upravljanjem sistemom održavanja najčešće se definišu sledeće grupe troškova:

- troškovi sredstava za rad,

- troškovi rezervnih delova i materijala,

- troškovi rada,

- troškovi usluga trećih lica i

- opšti troškovi preduzeća.

Troškovi onih delova koji se koriste za opravke koje izvodi održavanje su troškovi rezervnih delova.

Troškovi vremena koje radnici provedu u izvođenju zahtevanih intervencija su troškovi rada.

U opšte troškove sistema održavanja svrstavaju se svi troškovi koji ne mogu biti direktno naplaćeni po određenoj jedinici posla. Npr. nadzor i inžinjerske usluge su najčešće deo opštih troškova, zatim održavanje i habanje alata, troškovi rezervnih delova za održavanje sredstava za rad, osiguranje, grejanje, para i drugi pogonski materijali i usluge.

Opšti troškovi preduzeća obuhvataju administrativne troškove koji se dele na sve funkcije preduzeća (plate, troškove funkcije nabavke i td.).

Obrada podataka o troškovima sistema održavanja ima za cilj da se dođe do sveukupnih troškova i to po vozilu, radnih časova ili jedinici proizvodnje preduzeća (u okviru koje se nalazi analizirani vozni park).

Ciljna funkcija sistema održavanja je postizanje minimalnih troškova održavanja pri optimalnom nivou raspoloživosti ili pouzdanosti vozila. Najčešće se na osnovu nivoa pouzdanosti ili raspoloživosti u konkretnim uslovima korišćenja, dolazi do karakteristika procesa održavanja vozila.

9.1 Sistem održavanja vozila

Održavanje vozila predstavlja skup različitih aktivnosti i postupaka koji imaju zadatak da obezbede njegov ispravan rad.

Osnovne komponente sistema održavanja, koji predstavlja složen funkcionalni sistem, objedinjen jedinstvenim ciljem i jedinstvenom funkcijom kriterijuma su: organizacija, koncepcija i tehnologija održavanja. Ove konponente, u najvećoj meri, određuju i strategiju održavanja.

9.1.1 Metodologija održavanja

Na današnjem nivou razvoja nauke i tehnologije najveću pažnju zaslužuju dve metodologije održavanja i to: održavanje prema pouzdanosti i totalno produktivno održavanje.

124

Metodologija održavanja prema pouzdanosti zasnovana je na savremenim naučnim znanjima, prvenstveno iz oblasti pouzdanosti i sistemskim naukama. Suština ove metodologije je u izučavanju ponašanja vozila prvenstveno sa aspekta pojave neispravnosti tokom njegovog korišćenja, uz terminski i sadržajno usklađivanje postupaka održavanja. To znači, da prema ovoj metodologiji, održavanje se sprovodi na osnovu poznavanja karakteristika pouzdanosti, na osnovu kojih se vrše prognoze budućeg stanja, tj. predviđa pojava otkaza. Na osnovu karakteristika pouzdanosti vozila donose se odluke o sprovođenju postupaka preventivnog održavanja (da bi se sprečila ili odložila pojava iznenadnog otkaza), ali i o postupcima korektivnog održavanja, koje je neophodno primeniti.

Osnovni ciljevi primene metodologije održavanja prema pouzdanosti i bezbednosti vozila su:

- obezbeđenje pouzdanosti i bezbednosti vozila koja se održavaju na nivou definisanom u toku razvoja i proizvodnje. Pri pojavi otkaza vratiti vozilo na prvobitni nivo pouzdanosti i bezbednosti,

- prikupljanje podataka o ponašanju vozila, tokom njegovog korišćenja, na osnovu kojih se mogu preduzeti odgovarajuće mere za poboljšanje njegovog kvaliteta.

Primena metoda održavanja vozila prema pouzdanosti ima posebno opravdanje kada se od nje traži ne samo visoka efikasnost, već i visoka svojstva bezbednosti i zaštite okoline.

Pri primeni metodologije totalno produktivnog održavanja odluke o sprovođenju postupaka održavanja zasnivaju se pre svega na proceni trenutnog stanja vozila koje se održava. Primenom ove metodologije nastoji se da se postupci održavanja sprovode onda kada je to neophodno, a ne samo kada dođe do otkaza što podseća na koncepciju preventivnog održavanja prema stanju. Za razliku od koncepcije preventivnog održavanja prema stanju, koja se zasniva na bazi informacija o pouzdanosti, metodologija totalnog produktivnog održavanja zasniva se na informacijama svih onih koji su, na bilo koji način, u kontaktu sa vozilom. Za njenu primenu neophodan je korektan odnos iskusnih korisnika prema vozilu.

Primena ove metodologije ne isključuje korišćenje informacija o pouzdanosti već njenom primenom se samo insistira na potpunoj odgovornosti svih subjekata koji su na bilo koji način u kontaktu sa vozilom.

9.1.2 Koncepcija održavanja

Jedan od najvažnijih obeležja svakog sistema održavanja,od koga prvenstveno zavisi i kvalitet održavanja, predstavlja njegova koncepcija.

Razvijeno je više modela održavanja. Svi oni mogu se svrstati na osnovu svojih obeležja u nekoliko grupa prikazanih na slici 9.1.2.1.

Pri korišćenju koncepcije preventivnog održavanja postupci održavanja se sprovode pre nego što dođe do pojave otkaza. Ovi postupci imaju zadatak da spreče ili da odlože pojavu otkaza.

125

Slika 9.1.2.1 Koncepcije i modeli održavanja vozila

Koncepcija korektivnog održavanja podrazumeva sprovođenje postupaka održavanja samo ako dođe do otkaza. Ovim postupcima sistem se iz "stanja u otkazu" vraća u "stanje u radu ".

U praksi, pri održavanju složenih tehničkih sistema, kakvo je i vozilo, najčešće se primenjuju kombinacije predhodno navedene koncepcije održavanja. Održavanje se onda sprovodi tako što se neki delovi vozila održavaju preventivno, a drugi korektivno.

Koncepcija preventivnog održavanja uglavnom se bazira na metodologiji održavanja prema pouzdanosti, što znači da je za njenu primenu neophodno poznavanje svojstva pouzdanosti i zakone pojave otkaza.

Najčešće su u primeni dve vrste preventivnog održavanja. Prvu čini preventivno održavanje čija osnova su informacije o puzdanosti (na empiriski utvrđenim raspodelama verovatnoća vremena rada do pojave otkaza). Primenom ove vrste preventivnog održavanja postupci održavanja se planiraju tako da se obezbedi zahtevani nivo pouzdanosti, najčešće sprovođenjem preventivnih zamena posle određenog perioda rada.

Druga vrsta preventivnog održavanja zasniva se na povezivanju informacija o pouzdanosti i informacija dobijenih na osnovu stalnog i sistematskog praćenja vozila (praćenju izabranih parametara i pokazatelja, koji sa dovoljno sigurnosti govore o njegovom stanju).

Najčešće primenjivani postupci preventivnog održavanja vozila su:

- osnovno održavanje,

- preventivne zamene i

- održavanje prema stanju.

Postupke osnovnog održavanja sprovodi sam rukovodilac na licu mesta, bez većih tehnoloških zahteva i uz primenu osnovnog alata. U ove postupke ubrajaju se svi postupci tzv. opsluživanja (pranje i čišćenje, snabdevanje pogonskim materijalima, osnovna podešavanja kao i stalni pregled sistema).

126

Od pravilnog sprovođenja postupka osnovnog održavanja u mnogome zavisi ukupna efektivnost, a posebno gotovost i raspoloživost vozila koje se održava.

U slučajevima kada postoje realne mogućnosti procene verovatnoće otkaza vozila u narednom periodu zahvalno je vršiti preventivne zamene njegovih delova.To je naročito opravdano, na osnovu saznanja iz teorije pouzdanosti, kada su delovi vozila ušli u tzv. zonu poznih otkaza (period kada otkazi nastaju zbog slabljenja materijala usled dejstva prvenstveno zamora, habanja i korozije).

Koncepcija preventivnog održavanja prema stanju primenjuje se u slučajevima kada je moguće utvrditi stanje vozila na osnovu informacija do kojih se došlo sprovođenjem odgovarajućih pregleda prema određenoj metodologiji. Karakter i obim postupaka održavanja vozila primenom ove koncepcije održavanja, zavisi od informacija do kojih se došlo na osnovu izvršenih pregleda. Ukoliko se ustanovi sprovođenjem odgovarajućih pregleda, da je verovatnoća otkaza delova vozila u narednom periodu rada visoka, zamena tih delova izvodi se odmah (obavezno kada je u pitanju deo koji direktno utiče na bezbednost i čiji otkaz može da dovede do katastrofalnih posledica) ili da se zamena odloži uz preduzimanje odgovarajućih mera predostrožnosti (smanjenjem radnog opterećenja, češće provere stanja kontrolnih instrumenata, itd.) i uz sprovođenja mera pripreme (obezbeđenje rezervnih delova, korišćenje na terenima, korišćenje na terenima bližim objektima održavanja itd.).

Primenom ove koncepcije održavanja ostvaruje se veća efikasnost tehničkog sistema nego pri primeni koncepcije preventivnih zamena, kada postoji rizik ugradnje delova koji su lošijeg kvaliteta od onih koji se zamenjuju. Njenom primenom ostvaruju se manji troškovi održavanja, a samim tim i manji troškovi životnog ciklusa.

Za primenu koncepcije održavanja prema stanju neophodno je postojanje uslova za utvrđivanje stvarnog stanja vozila (posedovanje odgovarajuće opreme i znanja za njeno korišćenje).

Primena odgovarajućih metoda dijagnostike moguća je samo ukoliko je vozilo za to prilagođeno. Još u fazi razvoja vozila neophodno je predvideti mesta za ugradnju odgovarajućih senzora i instrumenata čija je primena, pri sprovođenju odgovarajućih dijagnostičkih metoda neophodna.

Ukoliko se vremenski periodi u kojima se vrše preventivne zamene ili pregledi usaglašavaju sa rezultatima koji se dobijaju tokom vremena, reč je o tzv. adaptivnom preventivnom održavanju.

9.1.3 Organizacija održavanja

Organizacija održavanja obuhvata problematiku definisanja odnosa između pojedinih nivoa na kojima se sprovode postupci održavanja i svih učesnika u procesu održavanja vozila. Sa povećanjem složenosti sistema održavanja njegova organizacija se takođe usložava. Od nje zavisi i sistem snabdevanja rezervnih delova i materijala koji se koriste u procesu održavanja.

127

Slika 9.1.3.1 Liniska (a) i hijerarhijska (b) organizacija održavanja

Najjednostavniju organizaciju sistema održavanja predstavlja liniska struktura sa redno vezanim mestima (radionicama) za održavanje (sl. 9.1.3.1). Za ovu organizaciju sistema održavanja karakteristično je da pored osnovnog održavanja, koje se sprovodi na mestu korišćenja vozila, postoje dve ili više radionice različitog stepena opremljenosti, a samim tim i različitih mogućnosti i nadležnosti. Pogoni za održavanje su najbolje opremljeni i u njima se obavljaju najsloženiji postupci održavanja . Često su direktno vezani za fabriku koja proizvodi vozila koja se održavaju. U njima je moguće sprovoditi postupke održavanja nižeg nivoa. Ovakva organizacija održavanja najprihvatljivija je za najsloženija vozila koja se proizvode pojedinačno ili u malim serijama. Njena primena ne daje zadovoljavajuće rezultate pri održavanju vozila čija je proizvodnja seriska. Za ovakve sisteme prihvatljivija je tzv. hierarhijska organizacija održavanja. Pri primeni hierarhijske organizacije održavanja svaki viši nivo opslužuje jedan ili veći broj nižih nivoa.

128

10. TEHNOLOGIJE ODRŽAVANJA VOZILA

S obzirom da se pod održavanjem vozila podrazumeva skup postupaka čije sprovođenje ima za cilj odlaganje i sprečavanje pojave otkaza ili prevođenja iz stanja u otkazu u stanje u radu, može se reći da se tehnologije održavanja vozila bave postupcima održavanja i načina njihovog sprovođenja.

Vozila su sa sve složenijom konstrukcijom. Sve više je u primeni elektronika sa ciljem povećanja bezbednosti, kvaliteta rada motora i sistema za prenos snage i td. Ove činjenice navode na zaključak da i održavanje vozila postaje sve složenije, što zahteva primenu savremenih metoda, složenije opreme i stručnog ljudstva koje se bavi postupcima održavanja vozila.

Radi uspešnog sprovođenja odgovarajućih postupaka tehnologija održavanja neophodno je temeljno poznavanje konstrukcije vozila i funkcije svakog dela, ali i način korišćenja potrebne opreme za sprovođenje odgovarajućih postupaka održavanja.

U oblasti tehnologija održavanja moguća je široka primena metoda optimizacije. Razvojne i proizvodne tehnologije koriste se pri stvaranju vozila, a tehnologije održavanja treba da doprinesu obezbeđenju ispravnog funkcionisanja vozila u datim uslovima korišćenja za određeno vreme. U toku održavanja vozila neophodna je primena i niza razvojnih i proizvodnih tehnologija. Tehnologije održavanja vozila obuhvataju i nadzor, kontrolu stanja, dijagnostiku, zamene, dotezanja, podešavanja i dr. One zavise od njegove konstrukcije, ali i od koncepcije i organizacije održavanja.

Tehnologije održavanja vozila, na osnovu teorije efikasnosti i teorije održavanja, mogu da budu različite, zavisno od koncepcije i organizacije održavanja.

U postupku sprovođenja određene tehnologije održavanja vozila neophodno je odgovoriti na sledeća pitanja:

- zašto je potrebno sprovesti određen postupak održavanja,

- kada je potrebno sprovesti taj postupak održavanja,

- kakav postupak održavanja je najprihvatljiviji,

- gde se sprovodi postupak održavanja,

- ko sprovodi utvrđeni postupak održavanja i

- kako i s čim se sprovodi postupak održavanja.

Aktivnosti koje treba sprovesti da bi se sistem iz stanja "u otkazu" vratio u stanje "u radu", ili da bi se sprečila pojava otkaza, nazivaju se postupci održavanja.

Postupci održavanja vozila mogu se grupisati na sledeći način:

- nadzor,

- osnovno održavanje,

- opravka (dorade ili zamene),

129

- kontrole (pregled stanja) i

- inovacije.

Nadzor predstavlja skup najjednostavnijih vidova održavanja koji se sprovode u cilju kontrole ispravnosti rada sistema bez njegovog prevođenja u stanje u otkazu. Nadzor sprovodi vozač u toku preuzimanja vozila, pomoću instrumenata i uređaja koji su sastavni deo njegove pripreme za rad i u toku rada sa vozilom. Postupak nadzora ima isključivo preventivni karakter. Zato su sva savremena vozila rešena tako da omogućavaju stalni uvid u stanje najvažnijih njegovih delova, uz pomoć odgovarajućih senzora (davaća) i mernih instrumenata ugrađenih u sistem.

Osnovno održavanje (tehničko opsluživanje) predstavlja skup postupaka održavanja preventivnog karaktera, koji se vrše prilikom pripreme vozila za rad. Postupke osnovnog održavanja obično sprovodi korisnik vozila, pri čemu se najčešće vozilo prevodi u stanje "u otkazu". Postupci osnovnog održavanja mogu se razvrstati u dve grupe:

- postupci opsluživanja (pranje, čišćenje, snabdevanje gorivom i drugim tehničkim tečnostima) i

- postupci pregleda vozila (pregledi radi ocene stanja i/ili pregledi dopunjeni održavanjima po stanju, kao što su preventivne zamene, podešavanja, dotezanja i dolivanja s obzirom na zatečeno stanje, primopredaja i čuvanje vozila).

Opravke obuhvataju sve one postupke čijom primenom se otklanjaju neispravnosti vozila (vozilo se vraća iz stanja "u otkazu" u stanje "u radu"). Popravke su samo jedan vid održavanja. Popravka se može izvršiti na različite načine, zamenom celog podsistema ili sklopa, zamenom otkazanog dela ili zavarivanjem, zakivanjem i td.). Najskuplje je održavanje vozila koje je otkazalo (kod koga je neophodno primeniti popravke ili tehnologije korektivnog održavanja).

Kontrola tehničke ispravnosti vozila se vrši u cilju obezbeđenja minimuma uslova za bezbedan saobraćaj. Ovaj vid kontrole vrši se redovno i povremeno, a sprovode ih nadležni organi (saobraćajni organi unutrašnjih poslova ili organizacije ovlašćene za vršenje tehničkih pregleda), kao i odgovorne službe i lica u preduzećima koja se bave korišćenjem vozila. S obzirom da je najskuplje i najnepovoljnije ako se pojavi iznenadni otkaz, s obzirom na njegove posledice, neophodno je u sistem održavanja uvoditi različite vidove kontrole stanja tehničke ispravnosti vozila. Kontrole imaju dijagnostički karakter i predstavljaju osnovu i suštinu koncepcije održavanja prema stanju. Pregledi, odnosno dijagnosticiranje stanja vozila može da se obavi bez demontaže ili sa potpunom ili delimičnom demontažom.

Inovacije, sa stanovišta unapređenja sistema održavanja i poboljšanja osobina objekta, ima veliki značaj. Inovacije nastaju kao rezultat uočavanja mogućnosti poboljšanja karakteristika vozila, bilo izmenama u konstrukciji i/ili proizvodnji, bilo izmenama u održavanju vozila.

Cilj sprovođenja inovacija je otkloniti tzv. slabe tačke u konstrukciji vozila, koje su najčešći uzrok pojave njegovog otkaza.

130

10.1 Tehnologije preventivnih održavanja vozila

Tehnologije preventivnog održavanja vozila obuhvataju sve one postupke održavanja koji se sprovode na osnovu unapred precizno definisanih programa i planova. Praćenjem stanja vozila i svih aktivnosti koje su preduzimane u cilju njegovog održavanja, moguće je pratiti i troškove održavanja što olakšava ocenjivanje ukupne efikasnosti uloženih sredstava.

Osnovni cilj primene tehnologija preventivnih održavanja vozila je eliminisati ili smanjiti na najmanju moguću meru mogućnost pojave otkaza tokom njegovog korišćenja.

Nepripremljeno i nerazrađeno vozilo nije u stanju da ostvari ptojektovane karakteristike i zbog toga se definišu programi pripreme vozila za normalan rad. U okviru ovih programa preciziraju se aktivnosti koje treba preduzeti sve do potpunog razarđivanja vozila.

Tokom korišćenja vozila dolazi do promene njegovog stanja (potrošnja goriva, maziva i drugih tehničkih fluida, nepodešenosti, zaprljanosti i td.) pod uticajem odgovarajućih faktora. Sagledavanje i otklanjanje ovih promena je neophodno.

Predhodno navedene radnje (priprema za rad novog vozila i priprema vozila za naredni zadatak opsluživanja), koje treba sprovoditi, imaju preventivni karakter i sprovode se na osnovu definisanih programa koji nisu sastavni deo programa preventivnog održavanja.

Najčešće se programi održavanja svrstavaju u dve grupe i to na programe jednokratnih preventivnih održavanja (priprema za rad novog vozila i razrađivanje, održavanje u garantnom roku) i programe periodičnih preventivnih održavanja.

Tehnologije preventivnih održavanja vozila obuhvataju sve postupke rada sa vozilom, čiji je cilj povećanje raspoloživosti, pouzdanosti i funkcionalne pogodnosti, a samim tim i povećanje ukupne efikasnosti.

10.1.1 Jednokratna preventivna održavanja

U okviru pripreme vozila za prvo puštanje u rad neophodno je izvršiti tzv. ptedprodajne pripreme vozila i one pripreme vozila koje sprovodi korisnik. To su sve one aktivnosti koje je neophodno obaviti od trenutka kad vozilo izađe iz proizvodnje, do njegovog prvog puštanja u rad. Najveći broj tih aktivnosti realizuje se u okviru tzv.nultog servisa, koji se sprovodi neposredno pred prvi tehnički pregled.

U okviru predprodajne pripreme vozila vrši se provera funkcionalnosti svih delova vozila (uređaja, opreme, sklopova,…), svih komandi i kontrolno-signalnih organa, proverava se pričvršćenost svih delova i zaptivenosti svih sklopova. Pre toga vrši se dekonzervacija vozila, pranje i čišćenje.

Da bi novo vozilo imalo projektovane karakteristike u propisanim uslovima korišćenja, neophodno je da prođe kroz tzv. period razrade. Pravilnim razrađivanjem može se obezbediti pogonska sigurnost i ekonomičnost vozila, kao i duži vek njegovog trajanja.

Proizvođači vozila, u okviru uputstva za rukovanje, detaljno daju prikaz aktivnosti koje je neophodno sprovesti u toku perioda razrađivanja.

131

Period razrade traje do tzv. prvog servisa (održavanje najnižeg nivoa koje je predviđeno programom periodičnih preventivnih održavanja), kada se menjaju sva ulja i prečistači, vrše određene provere i podešavanja i druge aktivnosti predviđene programom.

U uptstvu za razrađivanje vozila , zavisno od proizvođača, imaju različit oblik. Najčešće se navode preporuke sledeće sadržine:

- izbegavati velika opterećenja nezagrejanog motora,

- izbegavati nagla kočenja i nagle polaske iz mesta,

- voziti umerenim brzinama (u svakom stepenu prenosa do 75% ob maksimalne brzine),

- izbegavati nagla ubrzanja motora i rad na režimima najvećeg punjenja,

- što blaže kočenje,

- primena pogonskih materijaja koje je predvideo proizvođač i td.

Traktori, građevinske i druga teška vozila, u periodu razrađivanja, ne smeju se preopterećivati, a neophodna je stroga kontrola rada svih delova. I za ova vozila se navode najčešće predhodno navedene preporuke.

Proizvođači vozila garantuju njihov ispravan rad u određenom periodu. U periodu za koji važi garancija vozila, proizvođači preuzimaju obavezu da u slučaju potrebe na vozilu sprovedu potrebne postupke održavanja, preventivnog ili korektivnog karaktera.

Na osnovu važećih zakonskih propisa proizvođač vozila definiše uslove garancije i obezbeđuje održavanje u garantnom roku.

10.1.2 Periodična preventivna održavanja

Osnovno održavanje predstavlja poseban vid preventivnog održavanja (to je najniži nivo preventivnog održavanja). Sva ostala održavanja, u okviru periodičnih preventivnih održavanja, realizuju se prema unapred definisanom programu u unapred predviđenim trenucima vremena.

Postupci osnovnog održavanja vozila, koji se sprovode uvek kada se vozilo koristi, su: primopredaja, pranje i čišćenje, snabdevanje pogonskim materijalima, parkiranje vozila i dnevni pregled ispravnosti, što predstavlja osnovni dokument o radu vozila.

Pod primopredajom vozila podrazumevaju se postupci zaduživanja i razduživanja vozača sa vozilom od strane sistema održavanja, na početku i završetku rada. Tokom primopredaje vozila neophodno je prenošenje informacija o ponašanju vozila tokom rada, od strane vozača, odgovarajućoj službi održavanja.Ova aktivnost predstavlja vezu između sistema korišćenja i sistema održavanja. Informacije koje se upisuju u odgovarajuću dokumentaciju od strane vozača i od strane odgovarajućih službi održavanja olakšavaju definisanje planova rada ova dva sistema i praćenje stanja vozila tokom radnog veka.

Vozač primopredaju vrši sa radnikom primopredaje koji pripada sistemu održavanja. U toku ove aktivnosti vrši se pregled vozila sa aspekta spoljašnjih oštećenja , pregled kompletnosti opreme i primopredaja dokumenata. Dalje vozač-parkirer provodi vozilo kroz ceo proces osnovnog održavanja, a prema potrebi i kroz druge postupke održavanja. Posle sprovođenja svih potrebnih aktivnosti nad

132

vozilom ono se ostavlja na parking za vozila koja čekaju na preuzimanje za izvršavanje novih zadataka od strane vozača, koji pripada sistemu korisnika.

Vozač vozila, pri preuzimanju vozila, dužan je da izvrši bezbednosne i druge provere, na osnovu tzv. vozačke liste provere koja se razlikuje od vozila do vozila (kako je propisao proizvođač). Neke od tih provera sastoje se u sledećem:

- provera pneumatika (pritisak, istrošenost, oštećenja,…),

- pregled svetlosno-signalizacione opreme,

- pregled zastakljenih površina vozila,

- provera nivoa maziva i drugih tehničkih fluida, sa proverom njihovog curenja,

- provera opterećenja vozila i pričvršćenja tereta koji sa prevozi,

-provera prostora oko vozila radi bezbednog napuštanja mesta parkiranja i

- provera položaja vozačkog sedišta, ispravnost rada svih instrumenata, ispravnost svih komandi (prvenstveno za kočenje, promenu stepena prenosa i upravljanje), ispravnost rada motora (na osnovu pokazivanja instrumenata i zvuka) i td.

Pranje i čišćenje predstavlja skup postupaka čija je primena neophodna radi olakšanja negativnog dejstva nečistoća na vozilu. Ukoliko se pored pranja i čišćenja vozila vrši poliranje i/ili premazivanje površina vozila, reč je o postupcima nege vozila. Ovde se ubraja i pranje motorskog prostora. Postupci, koji se sprovode sa ciljem uklanjanja nečistoća u unutrašnjosti vozila (prostor za smeštaj putnika i/ili tereta) nazivaju se čišćenje vozila. Pranje može da bude mašinsko, ručno i konbinovano.

Snabdevanje vozila gorivom predstavlja konponentu osnovnog održavanja vozila i izvodi se najčešće u okviru sistema za održavanje vozila. Primenjeno gorivo mora da odgovara zahtevima koje je precizirao proizvođač vozila, jer od njega u velikoj meri zavisi kvalitet i ekonomičnost rada motora, kao i utrošak goriva i vek trajanja motora. Kad god je to moguće treba vršiti dopunjavanje rezervoara, jer se na taj način sprečava kondenzacija vode u praznim rezervoarima, koja najčešće nastaje usled smanjenja temperature okoline.

Najčešće se na osnovu nadzora nad promenom nivoa goriva vrši dopuna rezervoara goriva.

Radi smanjenja negativnog dejstva trenja i pratećih pojava (povećane temperature i habanja) neophodno je vršiti podmazivanje delova vozila koji se nalaze u dodiru i u međusobnom relativnom kretanju. Danas se podmazivanje tretira kao postupak periodično-preventivnog održavanja (na osnovu koncepta održavanja po stanju). Svaki proizvođač vozila propisuje vrstu maziva koju treba primenjivati kao i način sprovođenja postupka podmazivanja.

Tehnologijom podmazivanja vozila obuhvaćeni su sledeći postupci:

- kontrola nivoa maziva,

- dolivanje ili zamena maziva prema odgovarajućoj šemi proizvođača,

- provera kvaliteta maziva i

- čišćenje ili zamena prečistača maziva.

133

Pored goriva i maziva, za ispravno funkcionisanje motornih vozila neophodno je ispravno snabdevanje i drugim tehničkim fluidima: sredstvo za hlađenje, tečnost za hidraulične kočne sisteme, sredstva za sprečavanje zamrzavanja kondenzata u pneumatskoj kočnoj instalaciji, akumulatorska kiselina, fluidi u različitim servo uređajima (spojnica, upravljač,…) i amortizerima, tečnost za pranje vetrobranskog stakja i td.

Po pitanju primene ovih fluida korisnici vozila se moraju pridržavati preporuka proizvođača.

Pod dnevnim pregledom neispravnosti vozila podrazumevaju se svi oni pregledi i kontrole na osnovu kojih se vrši periodični uvid u stanje vitalnih delova vozila (motor, sistem za kočenje, transmisija, sistem za upravljanje, svetlosno-signalne opreme, noseće strukture vozila i td.). Na osnovu objektivno utvrđenog stanja vozila donosi se odluka o korišćenju vozila ili njegovom upućivanju na sprovođenje određenih postupaka održavanja.

Dnevni pregledi ispravnosti vozila sprovode se na principima održavanja prema stanju, koji treba da daju odgovor na pitanje ispravno ili neispravno.

Pre sprovođenja postupka dnevnog pregleda ispravnosti vozila neophodno je definisati (preko naloga za rad) sve aktivnosti koje treba sprovesti na određenim delovima vozila. Preporuke proizvođača vozila za njihovo održavanje mora biti osnova izdavanja radnog naloga i podnošenja izveštaja o izvršenom pregledu.

U okviru ovih predloga najčešće treba uraditi sledeće:

- pregled stanja pogonskog agregata (sistema za paljenje, napajanje gorivom i td.),

- pregled i podešavanje rada elektro opreme na vozilu,

- pregled stanja transmisije, upravljačkog i kočionog sistema,

- pregled oštećenja na vozilu i kompletnosti uređaja i opreme,

- provera veza delova vozila,

- pregled pneumatika i po potrebi dovođenje u propisno stanje i td.

Nepodešenost delova vozila nastaje kao posledica njihovog rada.Tehnologija podešavanja uklapa se u koncept održavanja vozila prema stanju.

Pod nepodešenošću delova vozila podrazumeva se odstupanje zazora od propisanih, odstupanje zategnutosti delova (kaiša, vijaka i td.), nepodešenost motora sa stanovišta izduvne emisije, sa stanovišta buke, nepodešenost funkcionisanja pokazivača pravca, farova, nepodešenost geomertije upravljajućeg sistema i td.

Pojava većeg broja otkaza može se sprečiti pravovremenim podešavanjem, što govori o značaju pravovremenom podešavanja kod vozila.

Tokom vremena smenjuju se sva tri stanja u kome vozilo može da se nađe (u radu, u otkazu i na skladištu). Ako se tokom dužeg vremenskog intervala vozilo ne koristi, ono se nalazi na skladištu i nalazi se na čekanju za puštanje u rad. Tokom čekanja vozila neophodno je obezbediti uslove za njegovu zaštitu od atmosferskih i drugih spoljašnjih uticajа (parkirališta i garaže koje su najčešće u sastavu za održavanje).

134

Plan viših nivoa periodičnih preventivnih održavanja bazira se na kalendarskom vremenu (kada je intenzitet korišćenja vozila relativno mali), vremenu rada, pređenom putu ili na osnovu nekog drugog načina izvršenog obima rada vozila (kada je intenzitet korišćenja vozila veći).

Najčešće, vreme rada i pređeni put su najprikladniji parametri za određivanje intervala između sptovođenja dva uzastopna postupka preventivnog održavanja.

Kao osnov za određivanje periodičnosti održavanja građevinskih mašina, traktora i drugih radnih vozila najčešće se koristi vreme rada.

Pri prelasku korišćenja vozila iz jednih uslova u druge neophodno je primeniti posebne postupke preventivnih održavanja (npr. priprema vozila za zimske ili letnje uslove korišćenja). Redovni i vanredni tehnički pregledi, konzervacija i dekonzervacija vozila takođe pripadaju grupi posebnih postupaka preventivnih održavanja.

Za ispravno sprovođenje programa i planova preventivnih održavanja neophodno je postojanje odgovarajuće dokumentacije, kojom su obuhvaćene i sve aktivnosti održavanja koje su predhodno sprovedene na vozilu. Celokupnu ovu dokumentaciju o održavanju treba obuhvatiti informacionim sistemom o radu i održavanju.

Prilikom nabavke vozila proizvođač ustupa na korišćenje korisniku dokumentaciju na osnovu koje se on upoznaje sa svim predviđenim aktivnostima njegovog održavanja. Uputstvo za održavanje, najčešće, sa uputstvom za rukovanje predstavlja jedinstven dokument u okviru tzv. servisne knjižice, na osnovu koje korisnik ostvaruje svoja prava iz oblasti garancije za vozilo.

Prva etapa u sprovođenju viših nivoa postupaka preventivnih održavanja počinje sa završetkom perioda razrade vozila. Trenutak početka sprovođenja ostalih nivoa preventivnog održavanja zavisi od vrste i kategorije vozila.

Pri definisanju programa periodično-preventivnih održavanja, prvo se precizira sadržaj najnižeg nivoa održavanja koji ima i najveću periodičnost. Sledećim nivoom obuhvataju su sve aktivnosti najnižeg nivoa održavanja uz dopunske radove i td.

Radi sprečavanja štetnih uticaja promene klimatskih uslova na karakteristike vozila njihovi proizvođači daju preporuke za korišćenje odgovarajućeg goriva, maziva i drugih tehničkuh fluida, kao i preporuke za sprovođenje određenih postupaka održavanja.

Određene komponente vozila moraju da obezbede radnu sposobnost unutar propisanih granica funkcije kriterijuma (najčešče se radi o propisivanju najniže i najviše temperature pri kojima vozilo mora da zadovolji svoju funkciju).

Ugradnja posebnih materijala, delova i uređaja omogućava ispravan rad i u uslovima povišenih ili sniženih temperatura, kao i pri korišćenju vozila u uslovima velikih nadmorskih visina.

Tehnički pregledi, kao vid periodično-preventivnih održavanja, vrše se u propisanim rokovima, na propisan način, na osnovu važećih zakonskih propisa, ali i na osnovu ukazane potrebe (po želji korisnika ili nadležnih organa).

Ispravnost propisane opreme i uređaja proverava se obaveznim tehničkim pregledom koji se vrši jednom godišnje ili svakih šest meseci (za vozila kojima se vrši obuka kandidata za vozače i vozila za

135

javni prevoz putnika). Posebnim propisima utvrđeni su uslovi koje moraju da ispunjavaju ovlašćene institucije za sprovođenje tehničkog pregleda vozila.

Sprovođenjem postupaka tehničkog pregleda utvrđuje se ispunjenost uslova, propisanih zakonom, koje vozilo mora da zadovolji da bi njegovo korišćenje u saobraćaju bilo dozvoljeno.

Tehničkim pregledom obuhvaćena je kontrola ispravnosti sledećih delova vozila: kočnog i upravljačkog sistema, uređaja za osvetljavanje puta vozila i davanja svetlosnih znakova , uređaja za davanje zvučnih signala, delovi vozila koji omogućavaju normalnu vidljivost, uređaja za kontrolu i davanje signala, uređaja za odvođenje i ispuštanje izduvnih gasova, priključnih uređaja, sistema za oslanjanje, karoserije, motora, transmisije, točkova i pneumatika, opreme vozila. Na tehničkom pregledu se proverava saglasnost dimenzija i oznaka sa fabričkom dokumentacijom ili atestom.

Skup postupaka preventivnog karaktera, koji se sprovode na vozilima koja treba da provedu duži period u fazi skladištenja, naziva se konzervacija i njen je cilj obezbeđenja nepromenljivosti stanja vozila pri skladištenju. Postupci kojima se konzervirano vozilo priprema za uspešno prevođenje iz stanja u skladištu u stanje u radu naziva se dekonzervacija. Postoji i konzervacija vozila radi njihove zaštite pri transportu.

U sistemu održavanja vozila neophodno je sprovesti kontrolu izvršenih radova održavanja. Osnovni cilj ove kontrole jeste utvrđivanje stanja vozila nakon sprovedenih propisanih postupaka održavanja. Ovom kontrolom se kontroliše i kvalitet rada radnika na održavanju.

10.1.3 Tehnologije korektivnih održavanja vozila

Vozilo iz stanja u otkazu prevodi se u stanje u radu sprovođenjem odgovarajućih postupaka tehnologije korektivnog održavanja, koji se u praksi vrlo često nazivaju jednim imenom "opravka". Cilj primene postupaka korektivnih tehnologija održavanja je uspostavljanje radne sposobnosti vozila.

Primena postupaka tehnologije korektivnog održavanja moguća je tek nakon jasno identifikovanih otkaza i njegovih uzroka.

Pojava otkaza je slučajnog karaktera, tako da unapred nisu poznate potrebe za primenom određenih postupaka tehnologije korektivnog održavanja, kao ni sadržaj i obim radova koje treba izvršiti.

Pojava otkaza kod vozila moguća je pod dejstvom opterećenja koja se javljaju u uslovima korišćenja vozila (usled zamora, habanja,korozije, starenja i puzanja itd.), ali može biti izazvana i saobraćajnim udesima.

Sadržaj postupaka koje treba sprovesti u okviru korektivnog održavanja, kao i trenutak nastanka potrebe za njihovo sprovođenje, zavisi od većeg broja faktora (vrsta i karakter otkaza, mesto njegovog nastanka i uočavanja i td.). Primenom odgovarajućih dijagnostičkih metoda određuje se stanje vozila (stanje u radu ili stanje u otkazu). Ukoliko se vozilo nalazi u stanju u otkazu, neophodno je odrediti uzrok takvog stanja.

Otklanjanje otkaza delova ili njihovih veza, koji su doveli do pojave otkaza vozila, vrši se zamenom ili doradom (regeneracija, revitalizacija i td.). Postupci dorade su raznovrsni, dok postupci zamene su isti kao i pri njihovom sprovođenju u okviru tehnologija preventivnog održavanja, samo što se pri primeni zamena, u okviru tehnologija korektivnog održavanja, otklanjaju i posledice njegovog otkaza, što znači da postoji razlika u koncepciji.

136

Najčešće su korišćena dva koncepta tehnologije korektivnog održavanja:

- pojedinačno održavanje (kada se na delovima ili vezama između njih sprovode postupci korektivnog održavanja, a vozilo čeka dok se oni sprovedu) i

- agregatna zamena (posle izgradnje odgovarajućeg agregata, na kome je došlo do otkaza, odmah se iz rezerve ugrađuje ispravan (remontovan ili nov). Agregatna zamena, za razliku od pojedinačne, omogućava visoku gotovost vozila.

Kod korektivnog održavanja razlikuju se lake, srednje i generalne opravke.

Generalne opravke se vrše na osnovu resursa, nakon što je vozilo prešlo unapred predviđeni broj kilometara, a ne na osnovu stvarnog stanja.

Tehnologija korektivnog održavanja bazira se na identifikaciji simptoma otkaza, vrste i uzroka otkaza, kao i utvrđivanju načina otklanjanja otkaza. Pri identifikaciji otkaza moraju biti precizirani svi elementi koji ga definišu.

Najčešće neispravnosti koje je potrebno otkloniti postupcima korektivnog održavanja su: deformacija, lom,istrošenost,nepodešenost, nepodmazanost, zaprljanost, zaglavljenost, nezaptivenost, otpuštenost i td.

Uzroci ovih otkaza uglavnom su: zamor, preopterećenje, puzanje, starenje, korozija, pogrešno rukovanje, nedostatak tehničke tečnosti, udar, dotrajalost, greška proizvodnje, nezategnutost i td.

Najčešći postupci otklanjanja predhodno navedenih neispravnosti su: zamena sklopa ili dela novim, zamena sklopa ili dela opravljenim, opravka doradom, podešavanje, dotezanje, čišćenje, podmazivanje, zaptivanje, dolivanje tehničke tečnosti, pregled stanja i kontrola.

Postupci otklanjanja neispravnosti vozila razvrstavaju se uglavnom u dve grupe i to: zamene (novim ili opravljenim delom) i opravke (podešavanje, dorada, dotezanje, čišćenje, podmazivanje, zaptivanje i dolivanje tehničke tečnosti).

Pri pojavi otkaza nekih delova vozila, posebno kod delova čiji je uticaj na bezbednost naročito izražen, prihvatljivije je otkloniti ih primenom postupka zamene (npr. spone, vođice točkova, delovi upravljačkog mehanizma, kočne obloge i td.), dok pri pojavi otkaza drugih delova prihvatljivije je otkaze otkloniti doradom (npr. karoserija-samonoseća vozila), primenom odgovarajućih postupaka (ispravljanjem, zamenom oštećenih limova delovima novim, farbanjem i td.).

Pri donošenju odluke koje postupke korektivnog održavanja treba sprovesti (zamena ili dorada) mora se imati na umu sledeće:

- zamena otkazanog dela je uglavnom znatno kraća nego njegova dorada,

- obim rada pri zameni je manji od rada na doradi,

- kod nekih delova vozila doradu je vrlo teško sprovesti (zupčanici, sinhroni, opruge, frikcione obloge, zglobovi, delovi izrađeni od polimernih materijala),

- kako se delovi vozila izrađuju u velikim serijama, troškovi zamene su najčešće niži od troškova dorade,

137

- iz bezbednosnih razloga, kod pojedinih delova vozila, dorada nije dozvoljena (elementi kočnog sistema, delovi upravljačkog sistema i td.) i

- dorada ima prednost nad zamenom pri održavanju agregata.

Pri održavanju privrednih vozila više su zastupljeni postupci remontovanja sklopova i delova, nego pri održavanju putničkih vozila. Razlog za to leži u činjenici da se privredna vozila (kamioni, prikolice, autobusi, kao i razne vrste radnih vozila-građevinske i rudarske mašine, traktori i td.) izrađuju u relativno malim serijama. Zbog toga su delovi skuplji, a njihov period nabavke duži.

138

11. PODMAZIVANJE VOZILA

Od pravovremenosti podmazivanja, kao i od kvaliteta sredstava za podmazivanje, u velikoj meri zavisi pouzdanost i vek trajanja vozila. Ukoliko postoji kvalitetno tehničko rešenje sistema za podmazivanje i adekvatno mazivo može se govoriti o pravilnom podmazivanju sklopova vozila.

Kada se govori o podmazivanju vozila prvenstveno se misli na podmazivanje pogonskog motora, mada, pri tome, ne treba izgubiti iz vida i značaj i potrebu podmazivanja njegovih drugih sastavnih delova.

Kod vozila, prisutne su skoro sve vrste podmazivanja i to: hidrodinamičko podmazivanje (sklop klizno ležište-rukavac, bregasti mehanizam, sklop klipni prstenovi-cilindar i td.), granično podmazivanje, elasto- hidrodimamičko podmazivanje (zupčasti parovi), hidrostatičko podmazivanje i konbinovano. Neki sklopovi rade u uslovima graničnog i suvog trenja (kočnice, spojnice, lanci, gusenice, i dt.).

Pouzdanost motora SUS, u najvećoj meri, zavisi od pouzdanosti pokretnih delova. Iz tog razloga problematici podmazivanja tih delova poklanja se posebna pažnja.

Vrste trenja u motoru. Najteži radni uslovi za sistem podmazivanja su na praznom hodu, pri dinamičkim režimima rada i na punoj snazi. Dve trećine svih gubitaka na trenje u motoru nastaje u sklopu klip-prstenovi-cilindarske košuljice. Kod motora, kao i kod drugih delova postoje tri vida trenja:

- suvo trenje – karakteriše ga direktan kontakt površina,

- polusuvo (polu tečno trenje) – se javlja pri tzv. graničnom podmazivanju, kada su klizne površine pokrivene tankim slojem ulja,

- tečno trenje – je trenje kod koga su klizne površine razdvojene tečnim slojem maziva u kojem se vrši viskozno smicanje.

Kod pogonskog motora vozila, sistem za njegovo podmazivanje se sastoji iz uređaja za čuvanje, razvođenje, hlađenje, prečišćavanje i kontrolu ulja.

Za podmazivanje dvotaktnih benzinskih motora najčešće se koristi mešavina benzina i ulja. U dodiru sa zagrejanim delovima motora benzin ispari, a ulje se izdvaja i vrši funkciju podmazivanja. Pri tome, usled sagorevanja ulja, dolazi do pojave taloga na klipu, cilindru, u izduvnom kanalu i izduvnoj grani. To dovodi do smanjenja snage motora i to više ukoliko je veća količina ulja u mešavini.

Dvotaktni dizel motori podmazuju se na isti način kao i četvorotaktni.

Sistemi za podmazivanje pogonskih motora, koji se nalaze u primeni, su: sa zapljuskivanjem, sa prinudnim dovođenjem maziva do tarnih površina i konbinovani.

Najčešće je u upotrebi konbinovani sistem podmazivanja.

Kod motornih vozila namenjenih korišćenju u teškim uslovima razmena toplote između maziva i okoline i okoline nije dozvoljena preko kartera. Kod njih su u primeni sistemi sa dopunskim hlađenjem.

139

Mazivo za podmazivanje motora pored osnovnog zadatka – podmazivanja metalnih delova i smanjenje gubitaka energije zbog trenja, odvodi deo toplote, pomaže zaptivanje (između klipnih prstenova i cilindra), amortizuje udare između ležišta i rukavca, skuplja i odnosi nečistoće (ostaci sagorevanja, metalni opiljci i td.).

Danas se sistemi za podmazivanje motora optimiziraju na osnovu simulacije rada motora pri njegovom projektovanju. Pri konstruisanju sistema za podmazivanje motora SUS potrebno je da se odredi:

- količina ulja neophodna za podmazivanje,

- gubici (padovi pritiska),

- potrebna snaga za pogon pumpe za ulje i

- brzina kretanja i pritisak ulja u sistemu za podmazivanje.

Pored problematike podmazivanja pogonskog motora pažnju zaslužuje i problematika podmazivanja drugih delova motornog vozila.

Broj mesta koje je neophodno podmazati, u okviru radova održavanja, zavisi od tipa motornog vozila. Taj broj može biti jako velik, te ako se primenjuje ručno podmazivanje, proces podmazivanja tih delova je dosta dug, a postoji i opasnost da se zbog nepristupačnosti, ili nekih drugih razloga neka mesta nedovoljno podmazuju.

Ako se ovome doda i činjenica da ovakav način podmazivanja zahteva isključenje motornog vozila iz upotrebe (znači tada vozilo ne privređuje), onda je jasno nastojanje proizvođača da pribegne primeni automatskog centralnog podmazivanja, kada se, predhodno navedeni nedostaci eliminišu. Sistemom centralnog podmazivanja kod motornog vozila obuhvaćena su sledeća mesta: osovinice rukavca točkova, zglobovi upravljačkog mehanizma, osovine kočnica, osovinice gibnjeva, gibnjevi (klizne površine), zglobovi sistema vešanja, zglobovi komandnog polužja, osovine sedla okretnice, stabilni ležajevi kardanskih vratila, osovina pritisnog ležaja spojnice, ležajevi zaptivača vrata i ostala mesta zavisno od tipa konstrukcije.

Podmazivanje se vrši kontinualno, po principu totalnog utroška, uljem ili tekućom mašću, u tačno doziranim količinama i uslovima rada ležaja. Primena sistema centralnog podmazivanja omogućava smanjenje troškova podmazivanja, troškova zamene delova izloženih habanju, kao i troškova nastalih zbog gubitka autodana zbog podmazivanja i/ili zamene odgovarajućih delova.

Dosadašnja iskustva u primeni ovakvih sistema govore o opravdanosti njihovog korišćenja, što potvrđuje i porast njihove primene.

11.1 Trenje

Delovi motornog vozila pri međusobnom kontaktu i relativnom međusobnom kretanju, dovode do pojave trenja na dodirnim površinama što prouzrokuje proces habanja. Da bi se smanjio utrošak energije koja se troši na savlađivanje trenja između pokretnih delova ubacuje se mazivo.

Trenje nastaje pri klizanju i pri kotrljanju delova.

140

Trenje klizanja se obavlja u zonama kontakta dva međusobno opterećena tela koja se kreću relativno jedno po drugom.

Kao što je rečeno postoje tri vrste trenja: suvo trenje, polutečno trenje i tečno trenje slika 11.1.

Slika 11.1 Klizanje čvrstih tela (a) i šematski prikaz dodira kliznih površina u uslovima suvog (b), polutečnog (v) i tečnog (g) trenja.

Pri naizmenično pravoliniskom kretanju tela (1) po podlozi (2) slika 11.2 pojavljuje se trenje na dodirnim površinama. Potpuno podmazivanje koje je najpovoljnije, ne može se ostvariti kod ravnih površina, pošto se mazivo pod uticajem opterećenja istiskuje, a osim toga oštre ivice tela (1) strugaće mazivo sa podloge i odaljavaće ga od stvarne površine.

Slika 11.2 Kretanje tela po podlozi (A-mikrogeometriski izgled površine u dodiru)

Otpori trenja zavise od toga da li između dodirnih površina postoji sredstvo za podmazivanje i da li ga ima dovoljno tj. u dovoljnim količinama. Odnos između sile otpora trenja Fµ i normalne sile F (slika 11.1) naziva se koeficientom trenja µ.

µ = Fµ/F

Preko ovog koeficienta određuje se stanje u kliznom spoju. On ne zavisi od veličine dodirnih površina i njihove hrapavosti.

141

Ako površine nisu podmazane, onda se klizanje obavlja u uslovima neposrednog dodira suvih metalnih površina (slika 11.1, b) i javlja se suvo trenje.

Ako se ulje nalazi između dodirnih površina i popunjava neravnine, ali još uvek postoji neposredni dodir kliznih površina (slika11.1, v), trenje i habanje su prisutni u velikoj meri i ovakav vid trenja je polutečno trenje.

Ako su dodirne površine razdvojene slojem ulja (slika 11.1, g), koeficient trenja se smanjuje i ovakav vid trenja predstavlja tečno trenje.

11.2 Hidrostatičko i hidrodinamičko podmazivanje

Podmazivanje kliznih površina kod hidrostatičkih podmazanih ležaja vrši se ubacivanjem ulja pod visokim pritiskom direktno između kliznih površina. Klizne površine su razdvojene. Ulje se dovodi odgovarajućim cevima u ležaj i to u odgovarajuće plitke komore K (slika 11.3) koje su izrađene u posteljici ležaja. Pritisak u komorama zavisi od veličine i pravca spoljašnjeg opterećenja. Hidrostatički ležaji mogu da prenesu vrlo velika opterećenja.

Slika 11.3 Hidraulički podmazani klizni ležaji: radijalni (a), aksijalni (b), K-komora, D-prigušnica,

h – debljina uljnog sloja

Hidrodinamičko podmazivanje primenjuje se kod površina koje konvergiraju u smeru kretanja viskoznog fluida koji se koristi za podmazivanje.

Kod hidrodinamičkog podmazivanja razdvajanje površina se vrši zahvaljujući delovanju unutračnjeg tzv. hidrodinamičkog pritiska, koji se ostvaruje dovođenjem u međusobnu zavisnost: brzine kretanja, viskoznost ulja sa veličinom specififičnog opterećenja.

Hidrodinamičko podmazivanje se javlja onda kada se stvore uslovi da su kontaatne površine razdvojene stalnim neprekidnim slojem maziva. Svaki fluid, usled unutrašnjeg trenja, pruža otpor relativnom pomeranju svojih čestica srazmerno brzini tog kretanja.

Kod hidrostatički podmazanih kliznih ležaja stvaranje nosećeg uljnog sloja moguće je samo ukoliko se klizne površine kreću relativno jedna u odnosu na drugu dovoljno velikom brzinom i ukoliko su postavjene pod odgovarajućim uglom.

142

Sa porastom viskoznosti i relativne bzine kretanja maziva, kao i pri smanjenju debljine sloja maziva, povećava se nosivost hidrodinamičkog ležaja.

Slika 11.4 Položaj rukavca vratila u stanju mirovanja (a) i sa porastom učestalosti obrtanja (b, e, g)

Pod dejstvom spoljašnjeg opterećenja (sila F), rukavac vratila u stanju mirovanja (n=0) dodiruje posteljicu duž zajedničke izvodnice dvaju cilindara (slika 11.4). S obzirom da zazor u ležaju iznosi rastojanje e=f/2 zazor između rukavca i posteljice ima klinasti oblik, a celokupni prostor ispunjen je uljem.

Kada vratilo počne da se okreće, javljaju se otpori trenja u smeru suprotnom od smera okretanja vratila. U početku je to polu tečno trenje, a kasnije prelazi u mešovito trenje. Rukavac zahvata prijanjajuće ulje i sabija ga u klinasti zazor. Pritisak u sloju ulja se povećava tako da se vratilo podiže i pomera u stranu (slika 11.4 b). Kada brzina klizanja bude dovoljno velika između rukavca i posteljice, stvara se dovoljna debljina uljnog sloja ho, tako da mešovito trenje prelazi u tečno trenje (slika 11.4 e). Sa povećanjem brzine klizanja, udeo polutečnog trenja se smanjuje, a povećava udeo tečnog trenja. Ekscentričnost između rukavca i posteljice se smanjuje i iznosi e = f/2. Zbog promene položaja rukavca, menja se i napadna tačka spoljašnje radijalne sile F. Ovoj sili suprotstavlja se rezultujuća sila pritiska ulja na rukavac. Između ovih sila uspostavlja se dinamička ravnoteža, tako da rukavac pliva na sloju ulja, odnosno na ovaj načon ostvaruje se hidrodinamičko plivanje vratila. Daljim povećanjem brzine klizanja ekscentričnost se smanjuje tako da kad v →∞ ekscentričnost 0e → (slika 11.4, g).

Slika 11.5 Raspodela pritiska u kliznom spoju po obimu rukavca (a) i po širini ležaja (b)

143

Na (slici 11.5 a) prikazana je raspodela pritiska u nosećem sloju ulja za radijalni klizni ležaj sa kružno cilindričnim oblikom posteljice, koji je opterećen konstantnom silom F. U samoj posteljici, obično su izrađeni i žljebovi za dovod ulja. Pritisak u klinastom spoju ulja javlja se odmah iza žljeba E, a zatim se povećava i dostiže svoj maksimum nešto ispred mesta sa minimalnom debljinom uljnog sloja, nalazi se na obimu obuhvaćenom uglom ϕ .Ukoliko je ovo područje veće, veća je i nosivost ležaja.

Kanali za dovod ulja ne smeju biti postavljeni u zoni gde se ostvaruje noseći uljni sloj, jer bi to narušilo stvaranje pritiska u uljnom sloju.

Kanali za dovod ulja ne smeju biti postavljeni u zoni gde se ostvaruje noseći uljni sloj, jer bi to narušilo stvaranje pritiska u uljnom sloju.

Mazivo treba uvoditi u ležište na neopterećenom mestu posteljice. Kada se pravac opterećenja menja u širokim granicama, treba tačno odrediti neopterećenu ili najmanje opterećenu oblast posteljice pa tu uvoditi mazivo. Uslučaju da rukavac stoji a posteljica se obrće, kanal za dovođenja maziva nalazi se u rukavcu (slika 11.6).

Slika 11.6.a Dovođenje maziva kroz rukavac za slučaj da se ležište obrće (1-

ležište, 2-rukavac, 3-kanal za dovođenje maziva).

Slika 11.6.b Motorna poluga kod koje opterećenje u ležištu osciluje

11.3 Podmazivanje sklopa klipni prstenovi – cilindar

S obzirom na značaj ovog sklopa mnogo je napora uloženo radi proučavanja ovog sklopa, sa aspekta materijala, konstrukcije, modeliranja trenja, proračuna podmazivanja, potrošnje ulja, a sve sa osnovnim ciljem smanjenja trenja i habanja bez negativnog uticaja na efektivnost zaptivanja.

Slika 11.7 Dijagram pritiska u sloju maziva za sklop klipni prstenovi – cilindar

144

Poznata je tendencija smanjenja mase vozila (znači i mase motora), smanjenja zazora i potrošnje ulja, znači i smanjenje štetne emisije motora. To je uticalo da se problematika podmazivanja sklopa klipni prstenovi-cilindar intenzivno proučava i da se na osnovu tih proučavanja dođe do matematičkih modela, zasnovanih na teoriji hidrodinamičkog graničnog podmazivanja, jer ovaj sklop može da radi u uslovima potpunog i nepotpunog podmazivanja.

Hidrodinamička teorija podmazivanja primenjena na sklop klipni prstenovi- cilindar sastoji se u primeni Rejnoldsove jednačine na proračun debljine sloja maziva i analizu pritiska u njemu.

11.4 Podmazivanje sklopa bregastog mehanizma i spregnutih parova zupčanika

Na površinama u dodiru i relativnom kretanju, kod ovih sklopova, vladaju visoka specifična opterećenja (važe Hercovi uslovi dodira). To je razlog što se kod ovih sklopova, za proračun podmazivanja primenjuje teorija elasto-hidrodinamičkog podmazivanja. Zavisno od geometrije, brzine i svojstva maziva, kod ovih sklopova podmazivanja, koje se javlja, kreće se u dijapazonu između graničnog i elasto-hidrodinamičkog. Poseban problem, kod ovih sklopova, predstavlja složena kinematika sistema.

Zbog velikih opterećenja ovih sklopova, ukoliko se ne obezbedi adekvatno podmazivanje, dolazi do intenzivnog habanja površina koje su u kontaktu i relativnom kretanju.

Kao i kod drugih delova vozila, može se reći da na vek trajanja zupčastih parova dominantan uticaj ima karakter i kvalitet podmazivanja. Osnovni zadatak podmazivanja ovih parova je obezbeđenje uljnog filma između površina zubaca. Istraživanja su pokazala da debljina ovog sloja maziva mora biti dva do tri puta veća od ukupne maksimalne hrapavosti spregnutih površina.

Vrednost maksimalnog pritiska, u ovom slučaju (na površini zubaca zupčanika) i maksimalna temperatura imaju presudan uticaj na vek trajanja zupčastih parova.

145

12. KORIŠĆENJE I ODRŽAVANJE VOZILA U POSEBNIM USLOVIMA

Vozila se koriste u različitim ambijentalnim uslovima. Vozila koja bi mogla da funkcionišu u svim uslovima okoline, zahtevaju izuzetno visoke troškove razvoja, proizvodnje, korišćenja i održavanja .Iz tih razloga, pri razvoju vozila, utvrđuju se uslovi pri kojima će vozilo da se koristi (tzv. standardni uslovi za odgovarajuće zone).

Na osnovu ispitivanja ponašanja vozila pri različitim uslovima okoline dolazi se do zaključka koje uslove ono mora da zadovolji da bi bilo moguće njegovo ispravno funkcionisanje u određenoj geografskoj zoni koju karakterišu određeni klimatski uslovi (umerena zona, pustinjska zona, tropska zona i artička zona). Za svaku geografsku zonu koričćenja vozila predviđene su određene norme ispitivanja. S obzirom na veliki uticaj klimatskih i geografskih uslova na funkcionisanje vozila razvijene su metode ispitivanja vozivosti u određenim ambijentalnim uslovima tzv. standardi. Mogućnost korišćenja vozila u uslovima sniženih i povišenih temperatura, kao i na visokim nadmorskim visinama, ispituje se prema ovim standardima.

12.1 Korišćenje vozila pri sniženim temperaturama

Vozila namenjena za korišćenje u uslovima sniženih temperatura moraju se konstruktivno tako rešiti da odgovaraju nameni. Za tu svrhu moraju biti opremljena uređajima za hladan start motora, uređajima za zagrevanje odgovarajućih celina vozila, zimskim pneumaticima, itd.

Zimske temperature mogu da prouzrokuju: blokiranje pokretnih delova (zbog različitih vrednosti koeficienta skupljanja raznorodnih materijala), uvećanje viskoznosti goriva, maziva i drugih tehničkih fluida, promene u električnim konstantama, lomljivost mekih materijala, itd.

U nastavku će biti prikazani neki rezultati ispitivanja vozila i njegovih delova u uslovima sniženih temperatura. Od temperature spoljašnjeg vazduha u velikoj meri zavisi gotovost voznog parka, a samim tim i njegova ukupna gotovost.

Slika 12.1 Zavisnost koeficienta gotovosti voznog parka (G) od temperature spoljašnjeg vazduha (t)

146

Kostrukcija vozila koja se koristi u uslovima sniženih temperatura mora biti što jednostavnija a pristup svim delovima i agregatima lak, a primenjeni materijali moraju da zadovolje uslove korišćenja.

Neophodno je obezbediti mogućnost dopunskog zagrevanja pogonskog motora.

Kostrukcija prostora za putnike i tereta mora da omogući adekvatno njihovo zagrevanje, regulisano odgovarajućim sistemom regulacije zavisno od spoljne temperature.

Niske temperature vazduha uzrokuju promenu svojstva materijala. Npr. zatezna čvrstoća se naglo smanjuje kod delova koji su urađeni od čelika sa dodacima silicijuma i mangana (listovi gibnjeva, opruge itd.), od liva (glava motora, obloge spojnice, karter, zvono menjača) i postaju veoma krti slika 12.2.

Slika 12.2 Zavisnost zatezne čvtstoće ugljeničnih čelika od temperature

Spojevi od olova i kalaja na temperaturi ispod -45oC oštećuju se i pretvaraju u praškastu masu, tako da spoj gubi funkciju.

Kod ležajeva kolenastog vratila motora SUS pri ekstremno niskim temperaturama, zbog razlike u koeficientima zapreminskog širenja, dolazi do deformacije i smanjenja zazora što onemogućava njihovo pravilno podmazivanje, dovodi do pregrevanja pojedinih delova ležišnog materijala, oštećuje radne površine ležišta i do povećanog habanja rukavca kolenastog vratila.

U uslovima sniženih temperatura pneumatici gube elastičnost i dolazi do pojave deformacija i naprslina. Štetno dejstvo niskih temperatura ispoljava se i na drugim polimernim materijalima (plastične mase).

Pod dejstvom sniženih temperatura, pogoršavaju se fizička svojstva goriva, maziva i drugih tehničkih fluida. Sa opadanjem temperature okolnog vazduha povećava se viskoznost i gustina goriva usled čega se pogoršava njegovo proticanje kroz otvore dovodnog sistema slika 12.3.

147

Slika 12.3 Zavisnost kinematske viskoznosti (1) i gustine (2) benzina od temperature spoljašnjeg vazduha (t)

Sa smanjenjem temperature okoline isparljivost benzina opada, a paljenje radne smeše je sve teže.

Da bi se izbeglo povećavanje habanja delova motora, pri sniženim temperaturama, ne preporučuje se primena goriva sa sadržajem sumpora iznad 0,1%. Ukoliko se koristi benzin sa više od 0,1% sumpora, pri sagorevanju dolazi do stvaranja kondenzata vlage u produktima sagorevanja koji se spaja sa oksidima sumpora stvarajući agresivnu kiselinu koja u dodiru sa površinama, koje se nalaze u međusobnom relativnom kretanju, intezivira proces njihovog habanja.

Viskoznost dizel goriva, pod dejstvom sniženih temperatura, se povećava, što dovodi do pogoršavanja procesa obrazovanja smeše i njegovog sagorevanja u motoru. Zbog parafinskih taloga pokretljivost ovog goriva je smanjena. Zavisnost viskoznosti dizel goriva i kerozina od temperature, data je na slici 12.4. Pri korišćenju vozila u uslovima sniženih temperatura dizel gorivu se najčešće dodaje kerozin.

Slika 12.4 Zavisnost viskoznosti dizel goriva (1) i kerozina (2) od temperature (t)

148

Pri niskim temperaturama dolazi do kašnjenja momenta samozapaljenja dizel goriva. Takođe je i potrošnja goriva mnogo veća pri sniženim temperaturama (slika 12.5).

Slika 12.5 Zavisnost potrošnje goriva od temperature spoljašnjeg vazduha.

Viskoznost motornih i transmisionih ulja sa snižavanjem temperature, povećava se što dovodi do pogoršavanja njihovih podmazujućih svojstava. Često nije moguće pokrenuti motor pre zagrevanja ulja (zbog trenja u ležajevima i između klipova i cilindara povećava se otpor obrtanju kolenastog vratila).

Zavisnost broja obrtaja kolenastog vratila (pri radu startera) od temperature motorskog ulja data je na slici 12.6

Slika 12.6 Zavisnost broja obrtaja kolenastog vratila (pri radu startera) od temperature maziva u karteru motora(t)

149

Pri sniženim temperaturama, viskoznost motornih ulja raste tako da može doći do prekida dovoda ulja, jer zgusnuto ulje zbog povećanog pritiska vraća se u karter motora kroz prelivni ventil sistema za podmazivanje.

Transmisiona ulja na sniženim temperaturama, zbog povećanja viskoznosti, dovode do znatnog gubitka snage i sniženja koeficienta korisnog dejstva mehanizma transmisije.

Zavisnost vučne sile, neophodne za kretanje vozila, od temperature transmisionog ulja data je na slici 12.7.

Slika 12.7 Zavisnost vučne sile (F) neophodne za kretanje vozila, od temperature transmisionog ulja (t)

Za uslove korišćenja vozila u našem podneblju neophodno je voditi računa o koričćenju adekvatnih ulja.

Zavisnost habanja cilindara motora (h) od njegove temperature prikazana je na slici 12.8

Slika 12.8 Zavisnost habanja cilindara (h) od njegove temperature (t)

150

U uslovima sniženih temperatura ne dolazi samo do porasta viskoziteta goriva i maziva već i drugih tehničkih fluida koji su primenjeni u vozilu (npr. tečnost u kočionom sistemu, u amotrizerima, itd.)

U uslovima sniženih temperatura neophodna je primena tečnosti za hlađenje sa niskom tačkom zamrzavanja.

Pri niskim temperaturama okoline, javlja se kao problem i startovanje motora. Razvijeno je niz rešenja zagrevanja motora i goriva pre startovanja.

U uslovima sniženih temperatura dolazi do intenzivnog pražnjenja akumulatora, pa je neophodno pristupiti grejanju akumulatora, slika 12.9. Efekti grejanja akumulatora, pri niskim temperaturama okoline, su sledeći: mogućnost odavanja većeg intenziteta struje pri višem naponu i poboljšanja prijema struje. Nije preporučljivo koristiti akumulator čiji je stepen napunjenosti manji od 75%. Uzrok otežanog startovanja motora je i smanjen kapacitet akumulatora.

Slika 12.9 Zavisnost kapaciteta akumulatora (K) od temperature elektrolita (t)

Snižene temperature negativno utiču na rad elektroopreme vozila. Tada je otežan i rad elektropokretača jer sa jedne strane kapacitet akumulatora, koji ga snabdeva strujom, je smanjen, dok sa druge strane zbog povećane viskoznosti maziva otpor pokretanja motora je veći.

Da bi se obezbedila optimalna temperatura elektrolita u akumulatoru, akumulator se zagreva i izolira primenom odgovarajućih materijala.

Kao što je već rečeno najveći problem, u uslovima sniženih temperatura, predstavlja startovanje motora. Uzroci su nabrojani, ali osnovni uzroci su velika viskoznost maziva izazvana niskom temperaturom, što ima za posledicu potrebu većeg obrtnog momenta za pokretanje motora.

Niske tekperature dovode i do porasta viskoziteta goriva što direktno utiče na kvalitet gorive smeše i sam rad motora. Lošijem kvalitetu gorive smeše doprinosi i smanjen broj obrtaja motora pri startovanju u ovim uslovima.

151

Sistem za paljenje pri startovanju motora, u uslovima sniženih temperatura, mora da obezbedi jaku varnicu, zašta je potrebna struja visokog napona, koji ne može da se obezbedi zbog pada kapaciteta akumulatora.

Usled niskog broja obrtaja motora pri startovanju i prekida primarnog kola, dolazi do nemogućnosti obezbeđenja potrebnog napona u sekundarnom strujnom kolu. Česta je pojava, u ovim uslovima rada motora, da se elektrode svećica navlaže od neisparenog goriva, što je takođe jedan od uzroka teškog startovanja motora.

Pri startovanju dizel motora, u uslovima niskih temperatura, javljaju se još veće teškoće nego pri startovanju benzinskih motora. Razlog za to leži u činjenici da za paljenje ubrizganog goriva u radni prostor motora, neophodno je obezbediti temperaturu komprimovanog vazduha veću od temperature samozapaljenja goriva.

Na slici 12.10 prikazana je zavisnost temperature vazduha na kraju sabijanja od temperature okoline i broja obrtaja motora.

Slika 12.10 Zavisnost temperature na kraju sabijanja (ts) od broja obrtaja motora (nm) i temperature okolnog vazduha

Zavisnosti prikazane na slici 12.10 pokazuju da pri niskim temperaturama okoline, za obezbeđenje potrebne temperature komprimovanog vazduha, potreban je visok broj obrtaja kolenastog vratila. Ovo je, u ovim uslovima teško postići jer kapacitet akumulatora je smanjen, a otpori kretanja kolenastog vratila, prvenstveno zbog povećane viskoznosti maziva povećani, tako da je vrlo teško obezbediti pouzdano startovanje motora.

Teškom startovanju dizel motora, u uslovima sniženih temperatura, doprinosi i povećana viskoznost dizel goriva u ovim uslovima. Viskoznost dizel goriva direktno utiče na kvalitet gorive smeše (sa porastom viskoznosti smanjuje se sposobnost njegovog raspršivanja). Usled povećane viskoznosti dizel goriva i malog broja obrtaja kolenastog vratila pri startovanju, njegovo raspršivanje je

152

nedovoljno. Usled toga kapljice neraspršenog goriva dospevaju na zidove radnog prostora motora što pogoršava mogućnost sagorevanja goriva uz povećano stvaranje gareži i taloga.

U uslovima sniženih temperatura pri startovanju motora dolazi do intenzivnog habanja njegovih delova. Uzrok tome nije samo povećana viskoznost maziva, već i njegov nedostatak jer da bi taruće površine bile normalno podmazane potrebno je da pumpa za ulje napravi određen broj obrtaja. Ukoliko bi pumpa za ulje počela sa radom pre startovanja motora ovaj nedostatak bi bio otklonjen, ali je to neostvarljivo kod sadašnjih konstrukcija motora.

Ne treba izgubiti iz vida da u uslovima sniženih temperatura, pored delova pogonskog motora, intenzivnije se habaju i drugi vitalni delovi vozila.

12.1.1 Mere koje treba preduzeti u cilju povećanja efektivnosti vozila u uslovima sniženih temperatura

Veliki broj problema koji se javljaju pri koričćenju vozila, u uslovima sniženih temperatura, primoralo je proizvođače vozila da iznađu metode i sredstva za njihovo otklanjanje.

Startovanje motora, pri sniženim temperaturama, može se olakšati primenom odgovarajućih sistema za zagrevanje motora, transmisije i akumulatora, kao i primenom specijalnih vrsta goriva i maziva namenjenih za korišćenje u ovim uslovima.

Kod oto motora primenjuje se tzv. uređaj za hladno startovanje koji omogućava dotok bogate smeše u prostor za sagorevanje koja se lakše pali. Dugotrajno ubacivanje prebogate smeše u prostor za sagorevanje dovodi do kondenzovanja goriva na hladne zidove cilindara, što ima štetne posledice po rad motora. Iz tog razloga taj vremenski period treba smanjiti na najmanju moguću meru.

Ukoliko se u uslovima sniženih temperatura vožnja obavlja u gradu, gde su česta zaustavljanja vozila, javlja se problem nemogućnosti postizanja optimalne radne temperature motora u kraćem vremenskom periodu.

Skraćenje vremena postizanja optimalne radne temperature motora postiže se primenom sistema automatske regulacije kojima se definišu trenuci uključivanja i isključivanja ventilatora sistema za hlađenje motora, otvaranje i zatvaranje žaluzina ili specijalnih zavesa koje ublažavaju negativno delovanje hladnog vetra i padavina na rad motora.

Izolovanje motora i drugih vitalnih delova od dejstva niskih temperatura okoline najčešće se vrši specijalnim materijalima, sa unutrašnje strane haube.

Pod dejstvom temperature i opterećenja, naročito pri korišćenju neodgovarajućih vrsta ulja, u karteru i na delovima motora pojavljuju se smolasti talozi pomešani sa mehaničkim primesama, što se naročito ispoljava kod dizel motora. U zavisnosti od stepena zaprljanosti može se pristupiti čišćenju uz rastavljanje motora (pri velikom stepenu zaprljanosti) ili ispiranju sistema za podmazivanje (pri manjem stepenu zaprljanosti).

Korišćenje vozila u uslovima sniženih temperatura zahteva primenu ulja koje odgovara uslovima korišćenja i ugradnju odgovarajućih filtera.

Neophodno je očistiti sve uređaje, rezervoar za gorivo i vodove za gorivo od prljavštine, popraviti i podesiti uređaje za napajanje motora.

153

Takođe je neophodno podesiti sistem paljenja motora prema preporukama proizvođača.

Kod pripreme dizel motora za korišćenje, u uslovima sniženih temperatura, neophodno je očistiti filtere i vodove za gorivo od prljavštine. Nakon pripreme sistema za napajanje gorivom, za korišćenje vozila rezervoar napuniti adekvatnom vrstom goriva.

Prilikom pripreme elektro-opreme vozila, za rad u uslovima sniženih temperatura, treba proveriti prvenstveno ispravnost električnih provodnika i otkloniti neispravnosti na njima ukoliko postoje.

Da bi se obezbedio ispravan rad sistema za hlađenje motora, u uslovima sniženih temperatura, neophodno je iz njega odstraniti kamenac, naslage mulja i korozije, jer njihovo prisustva pogoršava hlađenje zagrejanih delova motora. Prisustvo kamenca smanjuje snagu motora i dovodi do veće potrošnje goriva. Prisustvo kamenca u sistemu za hlađenje narušava pravilnu cirkulaciju tečnosti za hlađenje i pojavu njegovog mržnjenja.

Transmisiju, kočioni sistem i upravljački sistem treba pripremiti takođe za njihovo funkcionisanje u uslovima sniženih temperatura. Posebnu pažnju, pti tome, treba posvetiti čišćenju, otklanjanju neispravnosti, podešavanju i primeni adekvatnog maziva.

Za ove sisteme, kao i za ostale sisteme i delove vozila, pripremu vozila za korišćenje u uslovima sniženih temperatura obaviti prema preporukama proizvođača.

12.2 Korišćenje vozila pri povišenim temperaturama

Pod dejstvom visokih temperatura smanjuje se punjenje motora, a samim tim opada snaga i obrtni moment. Visoke temperature dovode do pojave parnih mehurića u sistemu za dovod goriva, što izaziva nepravilan rad motora, pa i njegov prekid. U ovim uslovima dolazi do pojave detonativnog sagorevanja u motoru, što dovodi do njegovog pregrevanja, pa i havarije.

Pod dejstvom visokih temperatura viskoznost ulja se smanjuje, pa može doći do njegovog curenja na mestima gde se u normalnim uslovima ne bi pojavilo. Masti u ovim uslovima se tope i napuštaju mesto podmazivanja. Osušeno mazivo može da izazove veće poremećaje u mnogim sistemima vozila.

Zbog pojave parnih mehurova u kočnom sistemu, on ne može ispravno da funkcioniše.

Uoblasti suve tropske klime, pod dejstvom vetra nastaju oblaci prašine koja može da izazove niz štetnih efekata na vozilu (nezaštićeni pokretni delovi usled prodora prašine, intenzivno se habaju, filtri za vazduh postaju neefikasni, itd.). Visoka temperatura i prisustvo prašine ne utiču samo na vitalne funkcije vozila već pogoršavaju i udobnost putovanja.

Pri korišćenju vozila u uslovima povišenih temperatura treba izbegavati tamne boje vozila eksterijera.

Zbog visokih temperatura, kod potpuno zaptivenih konponenata koje sadrže materijale koji imaju prirodnu vlažnost (drvo, papir itd.) dolazi do kondenzovanja vode na površine koje se hlade, što često dovodi do oštećenja prvenstveno optičkih instrumenata i električne opreme.

Dejstvo infracrvenih i ultravioletnih sunčevih zraka dovodi do intenzivne degradacije prvenstveno polimernih materijala.

154

Prašina i pesak izazivaju abraziju prodirući u spojeve gde se kretanje uglavnom javlja usled vibracija i promena temperatura. Prodor prašine i peska u ležajeve i druge sklopove vozila može da dovede do katastrofalnih posledica.

Pri visokim spoljašnjim temperaturama, naročito u slučaju vožnje malom brzinom pri većem opterećenju, dolazi do pregrevanja motora, a samim tim i do smanjenja snage motora. Iz tog razloga neophodno je intenzivno hlađenje motora primenom adekvatnih ventilatora (sa optimalnom geometrijom i odgovarajućim brojevima obrtaja) i primenom specijalnih delova koji usmeravaju tok vazduha na delove motora koje treba hladiti.

Usled visokih temperatura dolazi do intenzivnog isparavanja elektrolita iz akumulatora što može dovesti do njegovog otkaza.

Posle zaustavljanja motora ventilacija se prekida i temperatura vazduha u prostoru ispod poklopca motora naglo se povećava. U ovom slučaju dolazi do intenzivnog stvaranja para, usled čega se, ne retko, posle 3-5 minuta stajanja motor ne može da pokrene ili se pokreće vrlo teško. Što je veći procenat lako isparljivih ugljovodonika u gorivu, to je veća verovatnoća stvaranja parnih čepova.

U vlažnim subtropskim i tropskim pojasevima, u slučaju nedovoljne spoljašnje izolacije na provodnicima visokog napona kondenzuje se vlaga, usled čega njihov napon pada i dolazi do spoja na "masu". U ovim slučajevima motor radi sa prekidima, a ne retko dolazi i do njegovog zaustavljanja.

Pod dejstvom visokih temperatura dolazi do zagrevanja ulja koja se koriste u određenim sklopovima vozila (motor, menjač, itd.) dolazi do smanjenja njegovog viskoziteta, tako da može doći do njegovog curenja kroz procepe i zaptivke.

Usled dejstva visokih temperatura dolazi i do isparavanja ulja, a samim tim i do neefikasnog podmazivanja mehaničkih sklopova, što za posledicu ima njihovo intenzivno habanje i zaribavanje. Prisustvo otvrdnutog i isušenog maziva na mestima pokretljivih spojeva povećava otpor relativnom pomeranju delova.

Usled smanjenja viskoziteta kočione tečnosti i pojave čepova pare, pod dejstvom visokih temperatura, rad hidrauličkog kočionog sistema može da postane nepouzdan. Smanjena viskoznost kočione tečnosti može da dovede do njenog curenja. Usled postojanja tzv. čepova para dolazi do tzv. "propadanja" pedale kočnice, što je nedopustivo prema propisima o bezbednosti saobraćaja.

Vlažna tropska klima odlikuje se visokom vlažnošću i visokim temperaturama. U ovim uslovima vozilo je izloženo intenzivnom dejstvu korozije. Zbog visoke relativne vlažnosti, motor radi sa smanjenom snagom i većom potrošnjom goriva (smanjuje se koeficient punjenja motora).

Visoka temperatura i visoka relativna vlažnost dovodi do pojave većeg broja bioloških agenasa (buđ, insekti, bakterije), koji su sa svoje strane uzročnici znatnih oštećenja delova vozila.

Vozilo namenjeno za korišćenje u uslovima tropske klime mora biti prilagođeno tim uslovima. Usisavanje vazduha u motor ne sme se uzimati iz motorskog prostora već isključivo spolja, jer postoji velika razlika u stepenu njegove zagrejanosti.

Benzini koji se koriste na vozilima u uslovima tropske klime moraju da imaju veći oktanski broj od benzina koji se koristi u normalnim uslovima.

155

Sistem za dovod goriva neophodno je izolovati od toplotnog zračenja da bi se izbegla pojava parnih mehurova. Pumpa za gorivo mora biti što bliže rezervoaru za gorivo, jer u usisnom vodu stvara se podpritisak koji intenzivira stvaranje parnih mehurova zbog olakšanog isparavanja goriva pri sniženom pritisku.

Dimenzionisanje sistema za hlađenje motora mora biti adekvatno uslovima korišćenja vozila.

Za sklopove koji se podmazuju mašću mora se primeniti mast otporna na dejstvo visokih temperatura. Neophodna je primena sredstava zaštite vozača, putnika i tereta od visokih temperatura i prašine.

Neophodno je obezbediti specijalne filtre za vazduh. Za ovakve uslove najčešće se ugrađuje veći broj filtera za vazduh, koji se hlade da bi im se povećao vek trajanja.

12.3 Korišćenje vozila u uslovima većih nadmorskih visina

Uslovi korišćenja vozila, pri većim nadmorskim visinama (to su planinski i brdoviti tereni), su mnogo nepovoljniji od uslova korišćenja vozila u ravnici. Osnovni razlozi leže u postojanju mnogobrojnih uzbrdica i nizbrdica, sa vrlo oštrim krivinama. To znači da je korišćenje vozila otežano prvenstveno zbog čestih kočenja i promena brzina i pravca kretanja. Vidljivost je pri tome smanjena, prvenstveno zbog postojanja oštrih krivina, što takođe smanjuje brzinu vozila, a samim tim i njegovu efikasnost. Ne treba izgubiti iz vida da je potrošnja goriva u ovim uslovima povećana.

Vrednosti atmosferskog pritiska (p), temperature (t) i gustine (ρ) vazduha se menjaju, sa promenom nadmorske visine. Ove promene prikazane su na slici 12.11. Uticaj ovih veličina na rad vitalnih delova vozila je dobro poznat.

Slika 12.11 Promena temperature (t), pritiska (p) i gustine (ρ) vazduha sa promenom nadmorske visine (h)

156

Pri kretanju vozila na velikim i dugim usponima motor radi forsirano, a zbog male brzine kretanja intenzitet hlađenja je smanjen, tako da može doći do pregrevanja motora. Zbog smanjene gustine vazduha koeficient punjenja motora se smanjuje, što dovodi do smanjenja snage motora i povećanja potrošnje goriva. Motor na velikim nadmorskim visinama radi sa bogatom smešom zbog smanjene gustine vazduha. Bogata smeša dovodi do razređivanja ulja za podmazivanje, što smanjuje vek trajanja motora. Ova pojava se eliminiše kod benzinskih motora, korišćenjem karburatora sa tzv. visinskim korektorom koji automatski prilagođava sastav smeše nadmorskoj visini. Motori sa ubrizgavanjem benzina ovaj problem rešavaju preko mape podataka gde je nadmorska visina u pitanju.

Na slici 12.12 prikazan je uticaj vrednosti nadmorske visine (h) na snagu motora (P) pri različitim brojevima obrtaja kolenastog vratila (nm).

Slika 12.12 Uticaj vrednosti nadmorske visine (h) na snagu motora (P)

Pri korišćenju vozila na planinskim i brdovitim terenima, vek trajanja pneumatika se smanjuje zbog čestih kočenja, zanošenja u krivini i preopterećenja koja nastaju zbog preraspodele mase tereta u krivinama i na uzbrdicama i nizbrdicama.

Vek trajanja upravljačkog i kočnog sistema vozila je takođe, u ovim uslovima, smanjen, kao i vek ostalih delova vozila.

157

13. LITERATURA

1. Radosavljević Milovan, Predavanja i skripre iz predmeta Eksploatacija motornih vozila i motora, Kragujevac 2011 god.

2. Božidar V. Krstić, Eksploatacija motornih vozila i motora, Kragujevac 1997 god.

3. Božidar V. Krstić, Tehnička eksploatacija motornih vozila i motora, Kragujevac 2009 god.

4. Dušan Nestorović, Motori SUS – skripta, Kragujevac 2011. god