Рулевое управление автомобиля 'KIA Ceed'

Рулевое управление автомобиля 'KIA Ceed'

1. Особенности технического обслуживания рулевого управления автомобиля «KIA Ceed»

.1 История компании

«Киа» (Kia Motors Corporation), старейшая южнокорейская автомобильная компания. Штаб-квартира находится в Сеуле. Компания «Киа» была основана в 1944.

Корпорацию Kia Motors некоторые эксперты считают первым корейским "автомэйкером". В этом, конечно, есть определенная доля условности, ведь на момент образования компания не занималась выпуском автомобилей, да и называлась она вовсе не KIA, а - KyungSung Precision Industry.

Зато с момента своего основания 15 мая 1944 года ключевым направлением деятельности предприятия были индивидуальные средства передвижения. Тогда на заводе KyungSung Precision Industry в южной части Сеула вручную изготавливались запчасти для велосипедов. Кстати, "precision industry" переводится на русский как "точное машиностроение". Можно представить уровень развития техники в стране, где кустарное производство велосипедных деталей называют точным машиностроением.

В те годы в Корее наблюдался острый дефицит индивидуальных транспортных средств, а велосипеды в большинстве своем местные торговые компании закупали за рубежом.

Руководство Kyungsung Precision Industry приняло решение изменить ситуацию, и уже через два года появился первый серийно выпускаемый велосипед корейского производства модели Samcholli-ho.

Правда, поставить его на конвейер оказалось не так просто: С одной стороны, дела фирмы шли в гору не слишком быстро, с другой - приближалась война.

После начала боевых действий завод было решено эвакуировать в более спокойное место - так предприятие оказалось в Пусане.

В 1952 году Корея бла одной из самых бедных азиатских стран, и собственное производство велосипедов стало настоящим технологическим прорывом.

К тому моменту Kyungsung Precision Industry уже была переименована в KIA Industrial Company. Интересно, что новое название компания позаимствовала у одного из велосипедов собственного производства.

Чтобы удовлетворить растущий спрос на велосипеды в 1955 году КIA строит еще один завод в Шайхунге. Но для молодой и амбициозной компании прежних достижений было уже недостаточно. И руководство принимает решение освоить выпуск моторной техники.

В 1961 году предприятие налаживает сборочное производство мотоциклов С-100, ставших первым корейским моторным транспортным средством. Переход от двухколесной техники к четырехколесной был постепенным - первый грузовик, вышедший за ворота завода в 1962 году был… трехколесным

Производство трехколесных грузовиков продолжалось до 1973 года, а производство мотоциклов было прекращено в 1981.

В 1965 году КIA начинает продавать велосипеды в США. Через шесть лет завод начинает производство четырехколесных грузовиков Titanи Boxer. Популярность этих моделей была такова, что слово "Титан" на долгие годы стало нарицательным, означающим грузовики вообще.

В том же году фирма заключает договор о сотрудничестве с японским концерном Mazda, впоследствии многие модели КIA создавались с использованием разработок японских конструкторов.

В 1972 году лицензию на производство автомобилей получили четыре местные фирмы, в число которых вошла Kia Industrial Company, и через несколько месяцев был сконструирован первый корейский бензиновый мотор.

Эта разработка дала компании мощный импульс к дальнейшему развитию. В 1974 году с конвейера завода в Сохари выходит первый корейский легковой автомобиль - Brisa. Справедливости ради следует отметить, что при разработке модели использовались инженерные решения Mazda, все-таки автомобильная промышленность Кореи была еще слишком молода. Машина во многом походила на Mazda 1300. На автомобиль устанавливался маленький экономичный двигатель восемьсот кубических сантиметров объемом. Именно Brisa стал первым корейским автомобилем, который продавался на экспорт.

В 1975 году фирма продает несколько экземпляров своего детища в маленькое ближневосточное государство Катар. Объем поставки не превышал и двух десятков автомобилей, но, как говорится, "лиха беда начало".

В тех же семидесятых годах предприятие создает несколько дочерних компаний, Kia Service Corp. и Kia Machine Тооl Ltd. Но, пожалуй, самым главным достижением Kia тех лет стало приобретение в 1976 году компании Asia Motors, выпускавшей тяжелые и средние грузовики, а также вездеходы для нужд армии.

Компания начинает производство автомобилей, укомплектованных дизельными моторами, которые были разработаны в 1978 году Кроме того, благодаря своей растущей известности и высокому качеству продукции, компания получает права В 1981 году было свернуто производство всех четырех выпускавшихся на тот момент легковых моделей. Предприятие выводит на рынок семейство коммерческих автомобилей Bongo: легкий грузовик, микроавтобус и фермерский пикап. В 1983 году модельный ряд дополняет еще один грузовик - Ceres. Кстати, на внутреннем рынке KIA до сих пор остается лидером по производству автомобилей этого класса.

Вскоре KIA вновь возвращается на рынок "гражданских" моделей. Началось с того, что в 1983 году Mazda приобретает 8 % акций компании и тогда вKIA открывает новый "фронт" работ по созданию собственного центра научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Вскоре KIA создает еще несколько исследовательских центров, один из которых находится в Японии.

Через три года был заключен договор с Ford, согласно которому к американской корпорации переходит еще 10 процентов акций. Альянс с крупнейшими мировыми производителями автотехники немедленно приносит KIA успех на производство седанов Peugeot 604 и Fiat 132 для внутреннего рынка

Поистине первым выдающимся производственным достижением компании стала микролитражка Pride, созданная в 1987 году на базе Mazda 121. Об очевидных достоинствах Pride, выпускавшимся также под названием Festiva, свидетельствует тот факт, что в отдельных точках планеты эта модель без серьезных изменений производится и по сей день. Всего было выпущено около 2 000 000 этих малюток, практичных, надежных и доступных широким слоям населения.

Дела компании начинают резко идти в гору. KIA обзаводится собственным металлургическим производством и создает собственную баскетбольную команду. Модельный ряд пополняют седаны Concord, оснащенные двухлитровым бензиновым мотором, и Capita1, с двигателем объемом 1,5 литра.

В 1988 году КIA производит свой миллионный автомобиль. В то же время компания продолжает активно развивать другое важное направление своей деятельности - производство коммерческого транспорта. С конвейера завода вскоре сходят модели Rhino и Trade, а также микроавтобус Besta.

В те годы и начинается триумфальное восхождение КIA на олимп мировой индустрии автомобилестроения. Но звездный час марки наступает в 1990 году, когда компания трансформируется в KIA Motors Corporation. Разрабатывается новый двигатель 1.5 DOHC, который впоследствии можно встретить на многих машинах корейского производства.

В 1992 году KIA открывает свое торговое представительство в Америке, а через год "прорубает окно в Европу" с моделью Sephia, за несколько месяцев до того представленной на Сеульском мотор-шоу

Тогда же появляется компактный внедорожник Sportage, на разработку которого компания потратила без малого десять лет. Модель оказалась более чем удачной.

Модельный ряд пополняет Avella, продолжившая линию бестселлеров Pride и Credos. Из разряда "гадких утят" мировой автомобильной индустрии фирма уверенно начинает превращаться в "белого лебедя".

К маю 1995 года объем экспорта КIA превысил 1 000 000 автомобилей. Компания входила в тройку крупнейших автомобилестроителей Кореи, укрепляла свои позиции на мировом рынке.

Чудовищной силы экономический кризис 1997-го года захлестнул Азию словно атака цунами. KIA признает свою финансовую несостоятельность.

После банкротства КIA Korea Development Bank начал сбор заявок на покупку компании. Среди желающих выступил Ford, но, в конечном счете, KIA вытащил из долговой ямы именно Hyundai.

В настоящее время модельные ряды автомобилей, выпускаемых Kia для различных стран, отличаются только названиями моделей и нюансами комплектаций. В сегменте субкомпактов выступают вышеупомянутый Vista, ветеран Pride и новинка Rio, пришедшая на смену устаревшему Avella. Кстати, в 2003 году симпатичный "малыш" Rio выиграл чемпионат мира по гонкам на льду.

Наиболее популярный "сегмент" авторынка, так называемый "гольф-класс", представлен седаном Cerato, принявший эстафету у моделей Sephia IIи Shuma. В прошлом году модель Cerato получила премию Журналистской ассоциации Канады.

В бизнес-классе Kia Motors предлагает респектабельные седаны Opirus и Magentis, последний в CШA выступает под маркой Optima.

Семейство внедорожников Kia представляют элегантный Sorento и возродившийся, как "Феникс из пепла", компактный Sportage.

Кроме того, в современной модельной палитре KIA представлены комфортабельные семейные минивэны Carnivalи, разумеется, богатый ассортимент коммерческих автомобилей.

.2 Рулевое управление

На автомобили Kia Cee'd устанавливают рулевое управление с электроусилителем и рулевым механизмом типа шестерня-рейка. Руловое управление автомобиля состоит из рулевого колеса, рулевой колонки, рулевого механизма, электроусилителя и двух рулевых тяг, соединенных шаровыми шарнирами с поворотными кулаками передней подвески.

Рулевое колесо с подушкой безопасности водителя, в центральной накладке рулевого колоса установлен выключатель звукового сигнала. Ступица рулевого колеса прикреплена гайкой к валу рулевой колонки.

Рулевая колонка травмобезопасная, регулируемая по углу наклона, оборудована энергопоглощающими элементами, повышающими пассивную безопасность, и противоугонным устройством в выключателе (замке) зажигания 2, блокирующим её вал 1 (рис. 1.1). Промежуточный вал 7 рулевого управления соединен с валом рулевого механизма и валом 1 рулевой колонки карданными шарнирами 6. На рулевой колонке размещены также органы управления светом фар, указателями поворота, омывателом и очистителем ветрового стекла.

Рулевой механизм (рис, 1.2) установлен в подкапотном пространстве. Картер рулевого механизма закреплен на поперечине передней подвески.

Рулевые тяги 2 (см рис. 1.2) прикреплены к рейке рулевого механизма шаровыми шарнирами. Наконечники 1 рулевых тяг с помощью шаровых шарниров крепятся к поворотным кулакам передней подвески. От проворачивания на рулевых тягах наконечники зафиксированы контргайками. Вращением рулевой тяги в шаровом шарнире относительно наконечника регулируют схождение управляемых колес.

.3 Осмотр и проверка рулевого управления на автомобиле

Регулярно проверяйте состояние рулевого управления, так как от него зависит безопасность движения.

При осмотре рулевог о управления особое внимание обращайте на состояние защитных чехлов и резьбовых соединений. Порванные, потрескавшиеся или потерявшие эластичность резиновые чехлы обязательно замените, иначе попавшие в узлы вода, пыль и грязь быстро выведут их из строя. Проверьте расположение спиц рулевого колеса, которые при прямолинейном положении передних колес должны быть расположен симметрично относительно вертикальной оси. В противном случае определите причину неисправности и устраните ее.

Рис. 1.1 Рулевая колонка: 1 - рулевой вал; 2 - выключатель (замок) зажигания; 3 - корпус рулевой колонки; 4 - механизм регулировки положения рулевой колонки; 5 - электроусилитель; 6 - карданный шарнир промежуточного вала; 7 - промежуточный вал

Поворачивая рулевое колесо от упора до упора, проверьте визуально и на слух:

надежность крепления рулевого механизма и рулевого колеса;

отсутствие зазора во втулках рулевых тяг и шаровых шарнирах наконечников рулевых тяг ;

надежность затяжки и стопорения болтов крепления тяг к рейке и гаек пальцев шаровых шарниров;

отсутствие заеданий и помех, препятствующих повороту рулевого колеса.

Если вы обнаружите стуки и заедания, отсоедините рулевые тяги от поворотных рычагов телескопических стоек и повторите проверку Если стуки и заедания не прекратятся, снимите рулевой механизм с автомобиля и отремонтируйте.

. Проверьте состояние защитных чехлов наконечников рулевых тяг. Замените порванные, потрескавшиеся или потерявшие эластичность чехлы.

. Резко поворачивая рулевое колесо в обоих направлениях (это должен делать помощник), проверьте визуально и на слух крепление рулевою механизма. Перемещение механизма и стуки не допускаются.

. Проверьте наличие люфтов в шаровых шарнирах наконечников рулевых тяг. Наконечники, шарниры которых имеют ощутимый люфт, замените Проверьте также надежность затяжки гаек пальцев шаровых шарниров наконечников рулевых тяг.

. Проверьте состояние защитных чехлов рулевых тяг. Поврежденные чехлы обязательно замените.

Рис. 1.2 Рулевой механизм: 1 - наконечник рулевой тяги; 2 - рулевая яга; 3 - защитный чехол; 4 - корпус рулевой рейки

1.4 Техническое обслуживание рулевого управления

2. Разработка вероятностной математической модели распределения случайных величин по значениям показателя надежности

.1 Построение интервального вариационного ряда случайных величин

Основной целью ТЭА снижение затрат на поддержание работоспособности автомобиля в заданных эксплуатационных условиях. Наиболее эффективному решению данной задачи способствует проведение экспериментальных исследований. Это позволяет получить достоверную информацию о параметрах технического состояния автомобиля, их надежности (т.е. о ресурсах агрегатов, узлов, деталей, межремонтных пробегах и т.п.), о фактическом расходовании материальных ресурсов и трудовых затратах на производство технического обслуживания (ТО) и ремонта. Под экспериментальными исследованиями понимается как постановка специальных экспериментов - стендовых, дорожных, полигонных, когда исследователь организует и влияет на ход эксперимента, задавая различные нагрузки, режимы и т.п., так и подконтрольная эксплуатация автомобилей, выполняющих обычную транспортную работу, фиксируется и накапливается информация о всех отказах и неисправностях, пробегах нагрузках, ремонтах и т.п., а также сбор статистических данных на основании различных отчетных документов по расходу запасных частей и эксплуатационных материалов, заявки на текущий ремонт и т.д.

Одной из важных особенностей практически всех показателей и характеристик процессов ТЭА является их формирование под влиянием многих переменных факторов, точное значение которых часто неизвестно. Это так называемые вероятностные процессы. Поэтому о конкретных значениях показателей, получаемых в результате проведения эксперимента, можно говорить лишь с определенной вероятностью, а сами показатели являются случайными величинами. В этой связи с целью их изучения используется математический аппарат прикладной статистики и теории вероятностей.

Особое значение в предварительной обработке результатов эксперимента имеет анализ грубых, резко выделяющихся значений, т.е. анализ однородности экспериментального распределения. Проверим однородность экспериментальных данных по критерию Романовского.

Располагаем члены выборки Xi в порядке возрастания.

Таблица 1. Исходный вариационный ряд

Результаты эксперимента должны отвечать трем основным статистическим требованиям:

эффективности оценок, т.е. минимуму дисперсии отклонения неизвестного параметра;

состоятельности оценок, т.е. при увеличении числа (объема) экспериментальных данных оценка параметра должна стремится к его истинному значению;

несмещенности оценок, т.е. должны отсутствовать систематические ошибки в процессе вычисления параметров.

Для обеспечения указанных требований, а также для того, чтобы экспериментальные исследования соответствовали заданной точности и достоверности, необходимо определить минимальный, но достаточный объем Nmin экспериментальных данных, при котором исследователь может быть уверен в положительном исходе.

На основании результатов экспериментальных данных Xi вычислим:

среднее значение

среднее квадратичное отклонение

==13,44

коэффициент вариации

который характеризует относительную меру рассеивания Xi вокруг ;

,

размах вариации, характеризующий абсолютную величину рассеивания результатов эксперимента

где - соответственно максимальное и минимальное значение результатов эксперимента.

Принимаем и выбираем из таблицы значение критерия Стьюдента для оценки односторонней доверительной вероятности, т.е.

Вычисляем предельную абсолютную погрешность интервальной оценки математического ожидания

=1,1

Значение характеризует абсолютную точность проведенного эксперимента и численно равно половине ширины доверительного интервала, т.е. принимаем значение t для .

Вычислием относительную точность интервальной оценки

(X): ==0,05

которая характеризует относительную ширину (в долях от ) половины доверительного интервала. Рекомендуется принимать значение = 0,05…0,15. Это значит, что половина ширины доверительного интервала для M(X) будет в пределах 5… 15% от X.

Требуемый минимальный объем экспериментальных данных для достижения заданных α и m

=148

Применяя формулу Стерджесса:, находим приближенную ширину итервала

Принимаем DX.

===8,5

Определяем число интервалов группирования экспериментальных данных

=6,4≈7

Принимаем число интервалов r =7

.2 Расчет числовых характеристик распределения случайных величин

Более полное, а главное, обобщенное представление о результатах эксперимента дают не абсолютные, а относительные (удельные) значения полученных данных. Так, вместо абсолютных значений числа экспериментальных данных ni, целесообразно подсчитать долю рассматриваемых событий в интервале, приходящихся на одно изделие (деталь, узел, агрегат или автомобиль) из числа находящихся под наблюдением, т.е. на единицу выборки. Эта характеристика экспериментального распределения называется относительной частотой (частостью) mi появления данного события (значений признака Xi):

.

Относительная частота mi при этом, в соответствии с законом больших чисел, является приближенной экспериментальной оценкой вероятности появления события

Значения экспериментальных точек интегральной функции распределения рассчитывают как сумму накопленных частостей mi в каждом интервале ri. В первом интервале во втором интервале и т.д., т.е.

Таким образом, значение изменяются в интервале [0;1] и однозначно определяют распределение относительных частот в интервальном вариационном ряду.

Другим удельным показателем экспериментального распределения является дифференциальная функция , определяемая как отношение частости к длине интервала

и характеризующая долю рассматриваемых событий в интервале, приходящуюся на одно испытываемое изделие и на величину ширины интервала. Функция также еще называется плотностью вероятности распределения.

Полученные результаты расчета сводим в статистическую таблицу.

Таблица 2 Результаты интервальной обработки экспериментальных данных

2.3 Анализ физических закономерностей формирования распределения случайных величин по значениям исследуемого показателя

Распределение Вейбулла.

Данное распределение проявляется в модели “слабого звена”, т.е. если система состоит из элементов, в случае отказа отказа одного из них происходит отказ всей системы. Также распределением Вейбуллахорошо описывается распределение времени до отказа, наработки до отказа.

Многие изделия (агрегаты, узлы, системы автомобиля) при анализе модели отказа могут быть рассмотрены как состояния из нескольких элементов (участков), разрушение которых происходит при разной наработке, однако ресурс изделия в целом определяется наиболее слабым его участком.

Распределение Вейбулла - очень гибкий закон для оценки показателей надежности автомобилей. В решении задач ТЭА Vx=0.35…0.8. Закон Вейбулла хорошо описывает процессы, где на отказ действуют причины износа и усталости.

Математическая модель распределения Вейбулла задается двумя параметрами, что обуславливает широкий диапазон его применения на практике.

Дифференциальная функция имеет вид:

где -случайная величина (пробег)

-параметр формы

-параметр масштаба

Интегральная функция имеет вид:

Статистическая таблица

Вычисляем статистическое математическое ожидание (генеральное среднее)

=+++++ +=

=4,064+7,689+7,12+5,405+5,088+2,926+3,308=35,6

Вычисляем статистическую дисперсию

=-1267,36=82,58+214,98+253,47+233,71+258,88+171,22+218,85-1267,36=1433,69-1267,36=166,33

Находим несмещенное значение дисперсии

ч- количество интервалов

Находим коэффициент вариации

По таблицам для найденного коэффициента вариации находим значение первого параметра закона- параметра формы, (принимаем равным 3,5)

Находим второй параметр закона - параметр масштаба (Г значение гамма-функции Эйлера):

При этом значение, обратное параметру масштаба, составляет

Вычисляем теоретические вероятности попаданий в интервал.

Составляем входы в статистические таблицы и определяем

 .. .

= 0,4

= 0,56

= 0,71

= 0,86

= 1,01

=1,17

=1,32

Заносим полученные входы в строку 5 таблицы

С помощью полученных входов для 3,5, находим (путем интерполяции) значения функции

Указанные значения составляют:

Находим дифференциальную функцию распределения:

Находим теоретические вероятности попадания случайной величины в интервалы:

Таким образом заполняем строку 7 таблицы.

Вычисляем теоретические числа попадания в интервал:

Заполняем строку 8 таблицы

Вычисляем слагаемые критерия Пирсона:

Заполняем строку 9 таблицы

Суммируя слагаемые критерия Пирсона по интервалам, получаем

Проверяем правдоподобность принятия гипотезы о принадлежности опытных данных к закону Вейбулла.

=ч-s

- число наложенных связей. Принимаем s= 3

ч = r +s=7+3=10

Опытные данные принадлежат к закону Вейбулла.

Проверим правдоподобность по критерию Романовского:

Опытные данные соответствуют гипотезе критерию Романовского.

В 11 строку заносим значения теоретической функции распределения рассчитывают как сумму накопленных частостей mi в каждом интервале ri. В первом интервале во втором интервале и т.д., т.е.

=0,2=0,2+0,275=0,475=0,2+0,275+0,2=0,675=0,2+0,275+0,2+0,125=0,8=0,2+0,275+0,2+0,125+0,1=0,9=0,2+0,275+0,2+0,125+0,1+0,05=0,95=0,2+0,275+0,2+0,125+0,1+0,05+0,05=1

В каждом из интервалов определяем вероятность безотказной работы как разность между 1 теоретической функцией распределения F(xi)э т.е.

Полученные значения заносим в строку 12.

Строим графики вероятности безотказной работы и теоретической функции распределения.

Графики вероятности безотказной работы и теоретической функции распределения.

Заключение

рулевой проверка автомобиль надежность

Рулевое управление автомобиля «KIA Ceed», представляет собой надёжный и неприхотливый механизм. Основными несправностями являются протечка прокладки гадроуселителя и нарушение целостности резиновых уплотнителей. Данные неисправности устраняются путём замены. У исправной системы не должно наблюдаться подтеков масла.

Основной целью ТЭА снижение затрат на поддержание работоспособности автомобиля в заданных эксплуатационных условиях. Наиболее эффективному решению данной задачи способствует проведение экспериментальных исследований.

Особое значение в предварительной обработке результатов эксперимента имеет анализ грубых, резко выделяющихся значений, т.е. анализ однородности экспериментального распределения.

Исходя из расчетов принятие гипотезы о принадлежности опытных данных к закону Вейбулла правдоподобна т.к.

По критерию Романовского опытный ряд правдоподобен т.к.

Список используемой литературы

1.      Руководство по ремонту и эксплуатации KIA/Cост. В.А. Зимов; Пер. с пол. В. Трицкевич; -М.: Петит, 2013.-240 с.;