Вдосконалення графіку періодичності планових ремонтів ДВЗ для оптимізації експлуатаційних витрат

Стеценко, Андрій Олексійович
Будь ласка, використовуйте цей ідентифікатор, щоб цитувати або посилатися на цей матеріал: https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8411
Повний запис метаданих
Поле DC	Значення	Мова
dc.contributor.advisor	Тарандушка , Людмила Анатоліївна	-
dc.contributor.author	Стеценко, Андрій Олексійович	-
dc.date.accessioned	2026-03-14T19:00:29Z	-
dc.date.available	2026-03-14T19:00:29Z	-
dc.date.issued	2024	-
dc.identifier.uri	https://er.chdtu.edu.ua/handle/ChSTU/8411	-
dc.description.abstract	Кваліфікаційна робота магістра на тему: «Вдосконалення графіку періодичності планових ремонтів ДВЗ для оптимізації експлуатаційних витрат» містить 91 с., 30 ілюстрацій, 14 формул, 12 таблиць, 16 використаних джерел. Об’єкт дослідження − двигун автомобіля; Предмет дослідження − попереджувальний ремонт автомобільних двигунів, його періодичність. Мета дослідження − скорочення експлуатаційних витрат проведенням попереджувальних ремонтів з обґрунтованою періодичністю протягом всього терміну служби ДВЗ. Методи дослідження – результати теоретичних та експериментальних досліджень можуть бути використані в автотранспортних підприємствах і фірмах, які експлуатують автомобілі. Дослідні зразки пристрою діагностики пройшли апробацію в лабораторії кафедри «Автомобілі та автомобільне господарство» . 1. Розроблено й обґрунтовано періодичність попереджувальних ремонтів автомобільних ДВЗ шляхом обліку, як питомих витрат на забезпечення працездатності двигунів протягом всього терміну служби, так і результатів діагностики, що дозволяє знизити експлуатаційні витрати і отримати значний економічний ефект в експлуатації. 2. Встановлено експоненціальна залежність частки відновлення ресурсу ДВЗ від трудомісткості ремонтних операцій ПР з використанням теорії багаторівневих ієрархічних систем (БІС), що знижує плановану трудомісткість ПР. 3. Розроблено алгоритм і схема технологічного процесу діагностування ДВЗ, в тому числі, з використанням нового пристрою для оцінки технічного стану двигуна. Актуальність роботи - Розроблено рекомендації для скорочення експлуатаційних витрат ДВЗ проведенням ПР з обґрунтованою періодичністю. Пропоновані заходи дозволять знизити трудомісткість ПР на 11%.	uk_UA
dc.language.iso	uk	uk_UA
dc.title	Вдосконалення графіку періодичності планових ремонтів ДВЗ для оптимізації експлуатаційних витрат	uk_UA
dc.type	Master Thesis	uk_UA
Розташовується у зібраннях:	274 Автомобільний транспорт (Автомобільний транспорт)
Файли цього матеріалу:
Файл	Опис	Розмір	Формат
Стеценко А.О..pdf Restricted Access		1.07 MB	Adobe PDF	Переглянути/Відкрити Запит копії
Показати базовий опис матеріалу Перегляд статистики
Усі матеріали в архіві електронних ресурсів захищено авторським правом, усі права збережено.
Extracted text
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ 
ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ 
18006, м. Черкаси, бул. Шевченка, 460, тел./факс (0472) 71 00 92 
 
                                                         ЗАТВЕРДЖУЮ 
                                                                          зав. кафедри автомобілів та  
технологій їх експлуатації,  
професор 
                                                                          ______________ Л.А. Тарандушка 
                                                                          «___» __________________2024 р. 
 
 
КВАЛІФІКАЦІЙНА РОБОТА МАГІСТРА 
«Вдосконалення графіку періодичності планових ремонтів ДВЗ 
для оптимізації експлуатаційних витрат»  
 
 
 
Керівник роботи:  
професор, д.т.н.                                              _______________               Л.А. Тарандушка 
                  (посада)                                                                                                     (підпис)                                           (Ініціали, прізвище) 
 
Виконавець: 
студент 2 курсу, гр. мАВ-39                           
спеціальності 274 –   Автомобільний транспорт 
                                                                             _______________  ________А.О. Стеценко  
                                                                                                             (підпис)                     (Ініціали, прізвище) 
 
 
 
 
2024 
  
  2 
 
РЕФЕРАТ 
 
Кваліфікаційна робота магістра на тему: «Вдосконалення графіку періодичності 
планових ремонтів ДВЗ для оптимізації експлуатаційних витрат» містить 91 с., 30 
ілюстрацій, 14 формул, 12 таблиць, 16 використаних джерел. 
Об’єкт дослідження − двигун автомобіля; 
Предмет дослідження − попереджувальний ремонт автомобільних двигунів, його 
періодичність.  
Мета дослідження − скорочення експлуатаційних витрат проведенням 
попереджувальних ремонтів з обґрунтованою періодичністю протягом всього 
терміну служби ДВЗ. 
Методи дослідження – результати теоретичних та експериментальних 
досліджень можуть бути використані в автотранспортних підприємствах і фірмах, які 
експлуатують автомобілі. Дослідні зразки пристрою діагностики пройшли апробацію 
в лабораторії кафедри «Автомобілі та автомобільне господарство» . 
1. Розроблено й обґрунтовано періодичність попереджувальних ремонтів 
автомобільних ДВЗ шляхом обліку, як питомих витрат на забезпечення 
працездатності двигунів протягом всього терміну служби, так і результатів 
діагностики, що дозволяє знизити експлуатаційні витрати і отримати значний 
економічний ефект в експлуатації. 
2. Встановлено експоненціальна залежність частки відновлення ресурсу ДВЗ 
від трудомісткості ремонтних операцій ПР з використанням теорії багаторівневих 
ієрархічних систем (БІС), що знижує плановану трудомісткість ПР. 
3. Розроблено алгоритм і схема технологічного процесу діагностування ДВЗ, в 
тому числі, з використанням нового пристрою для оцінки технічного стану двигуна. 
Актуальність роботи - Розроблено рекомендації для скорочення 
експлуатаційних витрат ДВЗ проведенням ПР з обґрунтованою періодичністю. 
Пропоновані заходи дозволять знизити трудомісткість ПР на 11%.  
 
  
 
  3 
 
 
ЗМІСТ 
РЕФЕРАТ ................................................................................................................................................................... 2 
ВСТУП .................................................................................................................................. 5 
РОЗДІЛ 1. СТАН ПИТАННЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ ДВЗ В 
ПРОЦЕСІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ ............................................................................................... 8 
1.1 Аналіз варіантів підтримки працездатності двигунів в Україні і за кордоном ...... 8 
1.2 Зміна технічного стану ДВЗ в процесі експлуатації ................................................ 12 
1.3 Аналіз підходів до планування експлуатаційно-ремонтних циклів двигунів ...... 21 
РОЗДІЛ 2. АНАЛІТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ УПРАВЛІННЯ 
ТЕХНІЧНИМ СТАНОМ ДВЗ .......................................................................................... 27 
2.1 Дослідження методів визначення періодичності ремонтів за термін служби ДВЗ і 
обґрунтування критерію оптимальності ......................................................................... 27 
2.2 Планування експлуатаційно-ремонтних циклів ДВЗ з використанням теорії 
багаторівневих ієрархічних систем ................................................................................. 30 
2.3 Моделювання відновлення працездатності ДВЗ графічним методом ................... 40 
2.4 Аналітичне обґрунтування параметра діагностування і розробка пристрою для 
оцінки технічного стану циліндро-поршневої групи .................................................... 46 
РОЗДІЛ 3. МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ І АНАЛІЗ ЇЇ 
РЕЗУЛЬТАТІВ ................................................................................................................... 51 
3.1 Мета експериментального дослідження ................................................................... 51 
3.2 Оцінка значущості питомих витрат на технічні обслуговування і ремонти ДВЗ і 
статистичних даних ........................................................................................................... 51 
3.3 Обґрунтування періодичності попереджувальних ремонтів протягом терміну 
служби ДВЗ ........................................................................................................................ 54 
3.4 Обґрунтування бази даних показників технічного стану ДВЗ перед 
попереджувальними і капітальним ремонтами .............................................................. 61 
РОЗДІЛ 4. ПЛАНУВАННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНО-РЕМОНТНИХ ЦИКЛІВ ДВЗ З 
ПРОВЕДЕННЯМ ЗАПОБІЖНИХ РЕМОНТІВ.............................................................. 64 
4.1 Формування експлуатаційно-ремонтних циклів ДВЗ з попереджувальними 
ремонтами .......................................................................................................................... 64 
 
  4 
 
4.2 Застосування теорії багаторівневих ієрархічних систем для планування 
експлуатаційно-ремонтних циклів .................................................................................. 66 
4.3 Обґрунтування послідовності операцій попереджувальних ремонтів ДВЗ і оцінка 
впливу факторів на діагностичну інформацію ............................................................... 67 
РОЗДІЛ 5. ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ВИКОРИСТАННЯ 
РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ .................................................................................... 76 
5.1 Розробка алгоритму, технологічного процесу попереджувального ремонту і 
періодичності діагностування ДВЗ (на прикладі ДВЗ КрАЗ-740.11-240) ................... 76 
5.2 Періодичність попереджувальних ремонтів за весь термін служби ДВЗ з 
урахуванням експлуатаційних витрат ............................................................................. 81 
5.3 Економічна ефективність результатів дослідження ................................................ 85 
ВИСНОВКИ ....................................................................................................................... 89 
Список використаних джерел .......................................................................................... 90 
 
 
  
 
  5 
 
ВСТУП 
 
В даний час на автомобільному транспорті прийнята планово попереджувальна 
система технічного обслуговування і ремонту (ТО і Р), згідно з якою з метою 
попередження відмов проводять тільки операції ТО, а поточний ремонт (ПP) 
планується в питомих одиницях. Періодичність ремонтних впливів не планується, так 
як момент настання відмови вважається випадковим. Стратегія очікування відмови 
значно збільшує витрати на забезпечення працездатності, так як витрати на 
попередження відмови автомобіля в п'ять разів нижче, ніж на його усунення [1]. 
Собівартість автомобільних перевезень залежить від якості проведення ТО і ПP, адже 
на їх частку припадає до 15% [2], а від якості їх проведення залежить до 45% [3] 
собівартості. 
Розробці основних принципів забезпечення працездатності автомобілів та їх 
агрегатів в процесі експлуатації на основі дослідження їх надійності присвячені 
роботи Сковородіна, Л.В., М.М. Сєверньова, В.М., Міхліна, В.М. Кряжкова, В.Я. 
Тішкіна, Н.С. Ждановського, С.С. Дмитриченка, Р.В. Кугеля, та ін. 
Аналіз статистичних даних по надійності автомобілів, колісних і гусеничних 
машин сільськогосподарського призначення показує, що певна номенклатура відмов 
і замін деталей повторюється. Особливо це відноситься до двигунів, в меншій мірі 
коробок передач і ведучих мостів, на які в сумі припадає до 75% витрат на запасні 
частини, простоїв і трудомісткості усунення відмов [4-7]. 
Закономірність повторення відмов свідчить про можливість спланувати значну 
частину ПP не тільки по трудомісткості, але і періодичності. Будучи найбільш 
складним і дорогим агрегатом автомобільної техніки, двигуни внутрішнього згоряння 
(ДВЗ) в процесі експлуатації вимагають значних матеріальних і трудових витрат на 
ТО і ПР, які перевищують його первісну вартість. Тому проблема підвищення 
ефективності технічної експлуатації ДВЗ, яка полягає в поліпшенні показників 
використання ресурсу і зниження витрат, має першочергове значення. 
Техніко-економічні показники ДВЗ визначаються ефективністю 
функціонування кривошипно-шатунного механізму (КШМ), циліндропоршневої 
групи (ЦПГ), систем змащення, живлення, газорозподілу і запалювання. Високий 
коефіцієнт варіації показників технічного стану цих елементів (0,3-0,7 і більше) [8] 
 
  6 
 
вимагає індивідуального підходу до формування оптимальної структури 
експлуатаційно-ремонтного циклу (Ерц) ДВЗ. Однак діюча в рамках планово-
попереджувальної системи методологія виконання профілактичних, контрольно-
регулювальних і ремонтно-відновлювальних робіт, що передбачає приведення 
структурних і діагностичних параметрів ДВЗ до жорстко регламентованих 
середньостатистичних норм не враховує цієї обставини, що призводить до втрат 
потенційних техніко-економічних можливостей. 
Удосконалення системи ТО і ПР постійно відбивається в нормативно-технічній 
документації. Так, при проведенні ТО передбачено супутній ремонт в розмірі 20% від 
трудомісткості ТО. При проведенні ПР агрегатів замінюють не тільки не працюючі 
деталі, але і інші, стан яких близький до граничного, тобто частина ПР носить 
профілактичний характер. Доцільність проведення попереджувальних (їх ще 
називають середніми, профілактичними) ремонтів агрегатів автомобілів та інших 
машин, в тому числі за результатами діагностування, доведена багатьма 
дослідженнями. Їх перевага полягає в зниженні витрат на ремонт через зниження 
числа аварійних відмов агрегатів, але в нормативній частині документів 
попереджувальний ремонт поки не знайшов широкого відображення. Відсутній і 
системний підхід до планування експлуатаційно-ремонтного циклу двигунів за весь 
термін служби, що враховує індивідуально технічний стан ДВЗ. 
Вихід з ситуації, що складається спостерігається в розробці нових підходів до 
експлуатаційно-ремонтного циклу ДВЗ автомобілів. Необхідно скорочувати 
експлуатаційні витрати профілактичними впливами - попереджувальними 
ремонтами. Обґрунтування періодичності попереджувальних ремонтів 
автомобільних ДВЗ дозволить зменшити витрати праці, часу і коштів, проте повністю 
це завдання до цих пір не вирішене і його вирішення можливе з використанням нових 
підходів. Системний підхід до процесу експлуатації і ремонту автомобілів і, зокрема, 
двигунів дозволить зменшити часові та матеріальні витрати. 
Мета дослідження - скорочення експлуатаційних витрат проведенням 
попереджувальних ремонтів з обґрунтованою періодичністю протягом всього 
терміну служби ДВЗ. 
Об'єкт дослідження - двигун автомобіля. 
 
  7 
 
Предмет дослідження - попереджувальний ремонт автомобільних двигунів, 
його періодичність.  
Наукова новизна: 
1. Розроблено й обґрунтовано періодичність попереджувальних ремонтів 
автомобільних ДВЗ шляхом обліку, як питомих витрат на забезпечення 
працездатності двигунів протягом всього терміну служби, так і результатів 
діагностики, що дозволяє знизити експлуатаційні витрати і отримати значний 
економічний ефект в експлуатації. 
2. Встановлено експоненціальну залежність частки відновлення ресурсу ДВЗ 
від трудомісткості ремонтних операцій попереджувальних ремонтів з використанням 
теорії багаторівневих ієрархічних систем (БІС), що знижує плановану їх 
трудомісткість. 
3. Розроблено алгоритм і схему технологічного процесу діагностування ДВЗ, в 
тому числі, з використанням нового пристрою для оцінки технічного стану двигуна. 
Практична цінність роботи. Розроблено рекомендації для скорочення 
експлуатаційних витрат ДВЗ проведенням попереджувальних ремонтів з 
обґрунтованою періодичністю. Пропоновані заходи дозволять знизити їх 
трудомісткість на 10%.  
Структура і обсяг роботи. Кваліфікаційна робота магістра викладена на 92 
сторінках тексту і складається зі вступу, п'яти розділів, загальних висновків, списку 
використаних джерел. 
  
 
  8 
 
РОЗДІЛ 1. СТАН ПИТАННЯ ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРАЦЕЗДАТНОСТІ ДВЗ В 
ПРОЦЕСІ ЕКСПЛУАТАЦІЇ 
1.1 Аналіз варіантів підтримки працездатності двигунів в Україні і за кордоном 
 
За останні роки заводи-виробники і ремонтні підприємства виконали велику 
роботу з підвищення надійності і довговічності дизельних двигунів. В результаті 
впровадження великої кількості конструкторсько-технологічних заходів ресурс, 
наприклад, дизелів КрАЗ до першого капітального ремонту збільшився в 1,3…1,5 
рази. 
Розширився модельний ряд ДВЗ КрАЗ, область застосування яких не 
обмежується автомобілями КрАЗ, автобусами «Еталон», «Богдан». Це і моделі 
комбайнів «ХНЗ», трактори промислового і сільськогосподарського призначення 
(ЮНЗ, ДТЗ, КИЙ, ХТЗ), силові установки судів і важких кранів, стаціонарні та 
пересувні енергоустановки, кормо-подрібнювачі IFA. Істотно підвищились і 
показники потужності двигунів з 210 к.с. у базового двигуна КрАЗ-740 до 300 к.с. у 
двигуна КрАЗ-740.50-360 і до 400 к.с. у двигуна КрАЗ-740.80-460. Це досягнуто за 
рахунок використання турбонаддуву і значних конструктивно-технологічних 
удосконалень. На підприємствах за останні 10-12 років відбулися істотні зміни. 
Середня кількість автомобілів в даний час складає 45 одиниць, 67% автомобілів КрАЗ 
знаходяться в підприємствах, що мають до 50 автомобілів, а 20% - до 10 одиниць. 
Забезпечення їх працездатності здійснюється за однією з трьох стратегій: в плановому 
порядку за заздалегідь встановленою періодичністю пробігу; за потребою при 
погіршенні технічного стану та відмови його систем; за результатами перед 
ремонтного діагностування та післяремонтного контролю якості технічних впливів. 
До системи технічних обслуговувань і ремонтів пред'являється ряд вимог, 
основні з яких зводяться до забезпечення заданих рівнів експлуатаційної надійності 
автомобілів при раціональних матеріальних і трудових витратах, 
ресурсозберігаючого та екологічного спрямування, планово-нормативного 
характеру, гнучкості організаційних методів реалізації принципів і нормативів, які 
враховують зміну умов експлуатації, якості та надійності автомобілів. 
Система ТО і ремонту займає важливе місце в концепції управління якістю 
автомобілів. Сфера експлуатації впливає на реалізовані показники якості: 
 
  9 
 
інтенсивність зміни показника якості - через фактори, що визначають ефективність 
технічної експлуатації автомобілів (ТЕА), включаючи систему ТО і ремонту, термін 
служби - через систему управління віковою структурою парків, початкові показники 
якості - через систему обґрунтованих вимог до якості конструкції і надійності 
автомобілів. 
У сукупному реалізованому показнику якості на частку сфери експлуатації 
припадає 35…40%, а сфери виробництва - 60…65%. У свою чергу «вага» підфактору 
«система і організація ТО і ремонту» в частині сфери технічної експлуатації 
становить близько 25%. Таким чином, загальний внесок системи і організації ТО і 
ремонту в реалізації показників якості (з урахуванням дії сфер експлуатації і 
виробництва) становить 7-9% [3]. 
Вплив головних підфакторів системи і організації ТО і ремонту на ефективність 
ТЕА на галузевому рівні оцінюється наступним чином: 
- якість функціонування ТО і Р або ступінь виконання рекомендацій системи - 29%; 
- рівень обґрунтованості та ефективності системи ТО і Р - 26%; 
- рівень організації ТО і Р - 17%. 
Такі підфактори, як забезпеченість ТЕА нормативно-технічною документацією, 
рівень підготовленості технічної служби, наявність і якість проектної документації на 
ТО і Р в сукупності складає 28%. 
Таким чином, рівень впливу на працездатність перших двох підфакторів, що 
визначають не тільки якість системи ТО і Р, а й ефективність її функціонування, 
перевищують 50%, що і визначає важливість проведення науково-дослідних і 
практичних робіт по вдосконаленню самої системи, оптимізації її нормативів, а також 
забезпечення умов виконання рекомендацій і нормативів системи. 
За даними спостережень [3] задовільне виконання рекомендацій системи ТО і Р 
забезпечує в середньому підвищення коефіцієнта технічної готовності на 2,5-3%, 
напрацювань на відмови і несправності по різних вузлів і механізмів в 1,2-1,9 разів, 
скорочення витрати палива на 1,5-3%. 
Застосовані системи ТО і Р масових виробів базуються на певних стратегіях 
забезпечення працездатності. Всю можливу сукупність найбільш типових відмов і 
несправностей автомобіля можна поділити на дві великі групи: профілактичні і не 
профілактичні. До останніх відносяться, по-перше, відмови і несправності, які 
 
  10 
 
неможливо заздалегідь передбачити у конкретного автомобіля (раптові); по-друге, 
відмови і несправності, які недоцільно запобігати з економічних чи інших критеріїв. 
Перевагою цієї стратегії є простота реалізації, основним недоліком - 
невизначеність стану конкретного виробу, який може відмовити в будь-який час, а 
також труднощі планування і організації ТО і Р парку. 
Профілактична стратегія передбачає попередження значної частки відмов і 
несправностей даного найменування, відновлення вихідного або близького до нього 
технічного стану виробів до того, як буде досягнуто граничний стан. Тому разові 
витрати на один вплив з підтримки працездатності в межах профілактичної стратегії 
значно нижче витрат стратегії очікування ремонту, що і є основним джерелом 
ефективності профілактичної стратегії. Ця стратегія реалізується при 
попереджувальному ТО, діагностики, заміні деталей, вузлів. При цьому 
встановлюється статистика напрацювань, при яких вироби відновлюють до 
початкового стану. 
Принципи функціонування систем підтримки працездатності транспортних 
засобів і ДВЗ в розвинених країнах не містить істотних відмінностей від аналогічних 
систем, що функціонують у нас. Різниця полягає лише в розподілі обсягів робіт з 
технічного обслуговування і ремонту техніки між різними методиками [4-7]: 
- hard time (жорсткий ресурс); 
- on condition (за станом); 
- condition monitoring (контроль стану з контролем рівня надійності). 
Перша методика аналогічна до методів ТО і ремонту техніки, що становить 
основу планово-попереджувальної системи. Для транспортних засобів, що 
експлуатуються по другій методиці, не встановлюється обмеження по ресурсу. 
Ремонт здійснюється за фактичним технічним станом з періодичним контролем 
засобами діагностування. Третя методика - інженерне прогнозування надійності з 
аналізом відмов - застосовується значно рідше, хоча є перспективним напрямком. 
Конструктивні особливості двигунів нових моделей вітчизняних автомобілів 
дозволяють відновлювати їх працездатність заміною окремих конструктивних 
елементів, забезпечуючи при цьому значне збільшення їх терміну служби до КР або 
списання і різко знижуючи витрати і простої в ремонті [7]. 
 
  11 
 
Крім того, виконані нами дослідження [8] показують, що близько 70% 
дизельних двигунів, що надійшли в КР, мають велику кількість деталей, відхилення 
розмірів яких не перевищують розміри на їх вибракування. Надходження більшості 
ДВЗ в ремонт відбувається не через їх природний знос і старіння, а в результаті 
аварійного стану окремого вузла або з’єднання деталей. Передчасне надходження в 
КР двигунів пояснюється відсутністю інформативних діагностичних засобів 
безрозбірного контролю і використанням суб'єктивних методів при визначенні 
потреби в ремонті з урахуванням пробігу або напрацювання ДВЗ. 
Розробці основних принципів забезпечення працездатності двигунів та інших 
агрегатів машин присвячені роботи Журавля Д.П., Новіка О.Ю., Бондаря А.М., 
Петренка К.Г., Гнеденка Б.В., Хінчина О.Я. та інших авторів. Удосконалення системи 
ТО і ремонту ДВЗ автомобілів в цілому постійно відображається в нормативно-
технічній документації в нашій країні і за кордоном [9, 10].  
Багатьма фахівцями [11- 13] обґрунтовані доцільність і ефективність 
проведення попереджувальних ремонтів двигунів, які полягають в профілактичній 
заміні швидкозношуваних деталей (вкладишів підшипників колінчастого валу, 
поршневих кілець і ін.). 
Граничний стан деталей та з’єднань визначається відповідно до технічної 
документації та економічного критерію граничного стану [3]. Стосовно до з’єднань 
«шийка валу - вкладиш» і «гільза-поршневі кільця-поршень» економічним критерієм 
граничного стану є витрати на підтримку працездатності їх в період до KP.  
При організації супутніх профілактичних ремонтів необхідно визначати 
перелік деталей, що замінюються одночасно з відмовами. Для цієї мети можна 
використовувати два методи. У першому випадку оцінюється можливість 
безвідмовної роботи об'єкта протягом встановленого періоду експлуатації. Якщо 
виявлені деталі, ресурс яких вироблений або близький до цього, проводиться їх 
заміна. Другий метод полягає в оцінці залишкового ресурсу деталей у відсотках до їх 
середнього ресурсу, тобто він дозволяє визначити величину втрати ресурсу 
диференційовано для кожної деталі досліджуваного агрегату. Слід зазначити, що при 
інтервальному методі величина втрати ресурсу деталей виражається в абсолютних 
одиницях (кілометрах пробігу, годинах напрацювання). Диференційований метод 
 
  12 
 
характерний тим, що дозволяє по кожній деталі окремо визначати величину 
недовикористаного ресурсу при проведенні супутніх профілактичних ремонтів. 
Недоліком пропонованих стратегій Ерц є жорстке закріплення переліку 
відновлювальних робіт за напрацюванням. Очевидно, що не враховується 
індивідуальний стан ДВЗ, але тим не менше вдосконалення системи ТО і ПР 
дозволило істотно знизити витрати на підтримку непрацездатності, про що можна 
судити за даними табл. 1.1. 
Таблиця 1.1 - Зміна витрат на підтримку працездатності автомобілів в залежності від 
поєднання стратегій [2] 
Поєднання стратегій Витрати, % 
Усунення відмов за вимогою  100 
Проведення ТО згідно з планом та ремонт за вимогою 64 
Проведення ТО за планом та ремонт за результатами діагностування 54 
ТО і ремонт за результатами примусового діагностування  20 
 
Про важливість поєднання стратегій забезпечення працездатності систем ТО і 
ПР можна судити за ступенем впливу цього фактору на ефективність технічної 
експлуатації автомобілів. Вона включає обґрунтованість структури Ерц, ступінь 
виконання рекомендацій системи, рівень технології, організації та управління ТО і 
ПР. 
Істотно упорядкувати структуру Ерц, скоротити витрати праці, часу і коштів на 
забезпечення працездатності ДВЗ дозволить поєднання за результатами 
діагностування попереджувального ремонту у вигляді системи технічних заходів за 
весь термін служби агрегату автомобіля. 
 
1.2 Зміна технічного стану ДВЗ в процесі експлуатації 
 
В процесі експлуатації автомобіля під впливом різних факторів технічний стан 
двигуна безперервно змінюється. Основною і постійно діючою причиною зміни 
технічного стану є зношування деталей. У загальному випадку інтенсивність 
зношування з’єднань залежить від трьох груп чинників [21-23]: навантаження на 
поверхню тертя (тиску, швидкості відносного переміщення, температури поверхні 
 
  13 
 
тертя), параметрів середовища (фізико-хімічних властивостей масел, температури 
повітря) і матеріалу деталей. 
Основна частка закономірних відмов елементів автомобілів в процесі 
експлуатації обумовлена зношуванням деталей. Для обґрунтування залежностей 
показників технічного стану елементів від напрацювання необхідно, в першу чергу, 
проаналізувати закономірності зношування деталей в процесі експлуатації. У 
більшості з’єднань основних елементів двигуна спостерігається тертя ковзання. Ці 
з’єднання в нормальних умовах працюють з мастильними матеріалами і схильні до 
механічного та корозійно-механічного зношування. Для них різними авторами 
запропоновано декілька типів залежностей зносу деталей від шляху тертя або часу 
роботи. Багатьма дослідниками при експлуатації двигунів запропонована модель у 
вигляді полінома третього ступеня з двома точками перегину, перша з яких 
характеризує закінчення періоду припрацювання деталей, в ході якого швидкість 
зношування знижується, друга - початок прогресуючого до аварійного зношування. 
При сталому режимі роботи знос залежить не тільки від тертя, але і від взаємного 
тиску сполучених деталей. В процесі припрацювання розміри зони контакту 
збільшуються: якщо сила, з якою одна деталь притиснута до іншої, постійна, то тиск, 
а отже, і знос за одиницю пробігу, будуть зменшуватися. Площа контакту перестане 
збільшуватися, коли з’єднані деталі будуть стикатися по всій поверхні. При цьому 
закінчиться і період припрацювання. Якщо після закінчення припрацювання сила 
притиснення однієї деталі до іншої постійна, то знос деталі збільшується пропорційно 
пробігу. Але сила притиснення однієї деталі до іншої не завжди залишається 
постійною, а тому змінюється і інтенсивність зношування, зокрема, деталей шатунно-
кривошипної групи і з’єднання циліндр-поршневі кільця, динамічно-навантажених і 
саморозвантажних з’єднань. 
Динамічні навантаження виникають при прискореному русі окремих деталей 
механізмів через нерівномірну роботу двигуна. У динамічно навантажених 
з’єднаннях (шатунний підшипник - шийка) у міру зносу деталей виникає додаткове 
інерційне навантаження. У саморозвантажних з’єднаннях тиск на поверхні тертя 
зменшується в міру зносу з’єднання в процесі експлуатації (циліндр - поршневе 
кільце). В процесі експлуатації двигуна циліндр і поршневі кільця зношуються по 
радіальної товщині і висоті. Зі зміною розмірів кільця і циліндра збільшується зазор 
 
  14 
 
в стику і зменшується пружність поршневого кільця. Товщина поршневих кілець і 
гільзи експоненціально зношується в процесі експлуатації [8]. 
Дослідженнями встановлено, що інтенсивність зношування з’єднань, α при 
напіврідинному терті змінюється пропорційно зміні тиску  Δр на поверхні тертя: 
 
                                        α = α0 ± с∆р,                                        (1.1) 
 
де ����0- інтенсивність зношування до початку зміни тиску на поверхні тертя;  
с - коефіцієнт пропорційності. 
Зміна інтенсивності зношування з’єднання в залежності від зносу впливає на 
форму залежності зносу з’єднання від пробігу. На основі досліджень зношування 
основних з’єднань двигуна, в [14] запропонована експоненціальна залежність 
інтенсивності зношування з’єднань кривошипно-шатунної і циліндро-поршневої 
груп від пробігу: 
 
                                                       ���� = ����0ℯ±��������,                                                  (1.2) 
 
де ����0 - інтенсивність зношування в кінці припрацювання , приведена до початку 
експлуатації;  
���� - коефіцієнт, що характеризує зміну інтенсивності зношування на одиницю зносу. 
При цьому інтенсивність зношування динамічно-навантажених з’єднань: 
втулка верхньої головки шатуна - поршневий палець збільшується в залежності від 
пробігу, а саморозвантажних: циліндр - поршневе кільце зменшується. Це 
пояснюється різними закономірностями зміни інтенсивності зношування цих 
з’єднань від зносу після закінчення припрацювання. При відносному переміщенні 
поверхонь тертя в заданому середовищі з певними швидкістю та тиском, на робочій 
поверхні тертя змінюється температура. Залежність інтенсивності зношування від 
температури з достатньою для практичних цілей точністю приймається лінійною: 
 
                                                        ���� = ����0 ± ����∆����,                                             (1.3) 
 
де ∆���� - зміна температури; ����0 - інтенсивність зношування при ∆���� = 0; 
 
  15 
 
 ���� - коефіцієнт інтенсифікації. 
Справедливість залежності (1.2) підтверджується численними 
експериментальними даними, які частково наведені в роботі, а результати 
математичної обробки отриманих експериментальних даних наведені в табл. 1.2. 
Проведеними дослідженнями впливу температури масла в картері двигуна на 
інтенсивність зношування поверхонь, що змащуються під тиском, встановлено в [16], 
ця залежність квадратична: 
 
                                           ���� = ����0 − ����1∆����м + ���� 2
2∆����м,                                        (1.4) 
 
де ∆����м- зміна температури масла; 
 ����1, ����2 - коефіцієнти пропорційності. 
Залежність інтенсивності зношування від тиску на поверхні тертя і швидкості 
ковзання мають вигляд [17]: 
 
  ���� = ����0 + ����1(1 − ����−����∆����),                                           (1.5) 
 
 ���� = ���� + ���� (1 − ����−����∆����0 1 )                                               (1.6) 
 
де ����0 - інтенсивність зношування відповідно при ∆���� = 0, ∆���� = 0; 
����1 - інтенсивність зношування відповідно при ���� → ∞ або ���� → ∞; 
 ∆����, ∆���� - зміна відповідно тиску і швидкості ковзання. 
При температурі мастила на поверхні тертя вище критичної, різко зростає 
інтенсивність зношування, погіршуються змащувальні властивості мастила, 
прискорюється процес старіння мастила. Найбільш інтенсивно процес старіння 
мастила протікає в зоні поршневих кілець двигуна, де тонка плівка мастила має 
високу температуру і концентрацію продуктів згоряння палива. Особливо 
небезпечними продуктами окислення є асфальтени, липкі і нерозчинні в мастилі. 
Вони забивають кільцеві канавки і викликають пригорання поршневих кілець.  
 
 
 
 
  16 
 
Таблиця 1.2 - Параметри експоненційної залежності (1.2) показників технічного стану 
автомобілів КрАЗ 
Показники технічного стану ����0,  ���� ���� ����  
Витрата мастила на угар у % до витрат палива 0,763 0,00830 0,959 0,998 
Знос корінних шийок колінчастого вала 21,6 0,00453 0,967 0,992 
Знос шатунних шийок колінчатого вала 18,5 0,00430 0,959 0,988 
Знос нижніх корінних вкладишів 47,3 0,00491 0,972 0,998 
Знос нижніх верхніх корінних вкладишів 32,9 0,005 0,982 0,996 
Знос нижніх  шатунних вкладишів 26,5 0,00455 0,987 0,998 
Знос верхніх  шатунних вкладишів 31,8 0,00444 0,973 0,996 
Зазор в корінних підшипниках 165,0 0,00303 0,967 0,957 
Зазор в шатунних підшипниках 145,0 0,00233 0,968 0,956 
Зазор в з’єднаннях  канавка поршня - кільце:     
- верхнє компресійне 119 0,00558 0,965 0,991 
- друге  компресійне 87 0,00472 0,978 0,987 
- маслоз’ємне 60 0,00397 0,937 0,996 
 
Зношування з’єднань двигуна призводить до зміни багатьох експлуатаційних 
показників його роботи. Основними з’єднаннями, що визначають пробіг двигуна до 
наступного ремонту, є рухомі з’єднання кривошипно-шатунної та циліндро-
поршневої груп. Основним приводом для зняття двигунів КрАЗ-740 в капітальний 
ремонт, є знос підшипників колінчастого валу - 43%, а знос з’єднання циліндро-
поршневої групи - 35% [14]. Як показують експериментальні дані, знос і овальність 
шийок колінчастого валу, знос вкладишів, зазор в підшипниках зростають відповідно 
до експоненційної залежності від пробігу. 
У табл. 1.3. наведені параметри розподілу показників технічного стану деталей 
двигунів КрАЗ-740, знятих під час КР. Розраховано середньоквадратичне відхилення 
значень представлених параметрів. За цими даними можна припустити, що 
підвищений знос гільз циліндрів, корінних і шатунних шийок колінчастого валу на 
певному етапі можна попередити заміною відносно дешевих поршневих кілець і 
вкладишів підшипників колінчастого валу. 
 
 
 
  17 
 
Таблиця 1.3 - Параметри розподілу показників технічного стану деталей двигунів 
КрАЗ-740, знятих під час КР, мкм 
 Капітально 
Показники технічного стану не відремонтованих відремонтованих 
т σ т σ 
Знос гільз циліндрів в поясі зупинки верхнього 200 59 160 42 
компресійного кільця в ВМТ в площині 
гойдання шатуна 
Овальність гільз циліндрів в тому ж поясі 38 21,5 28 15 
320 442 230 367 
Радіальний знос верхніх компресійних кілець 
175 205 131 182 
Радіальний знос нижніх компресійних кілець 
Радіальний знос маслоз’ємних кілець 182 212 123 161 
Зазор в стику верхніх компресійних кілець в 175,0 42,7 161,0 39,8 
калібрі діаметра 120+0,021 мм 
Зазор в стику нижніх компресійних кілець 142,5 36,5 126,0 29,7 
Знос шатунних шийок колінчастого вала в 37,6 19,5 46,5 26 
площині кривошипа 
Те ж в перпендикулярній площині 24 16 39,3 21 
Знос корінних шийок колінчастого вала 20,5 9,4 13,9 23 
Знос верхніх шатунних вкладишів 37,4 23,4 31,4 28 
Знос нижніх шатунних вкладишів 25,2 17,4 23,4 14,7 
Знос верхніх корінних вкладишів 40,1 24,5 31,1 41,8 
Знос нижніх корінних вкладишів 31,3 29 22,5 36 
 
���� −середнє значення; ���� − середньоквадратичне відхилення. 
Аналіз технічного стану двигунів КрАЗ-740, що надійшли в КР, показав, що 45-
49% з них потрапили в ремонт через зношування і відмови підшипників колінчастого 
валу. Отже, технічний стан підшипників колінчастого валу багато в чому визначає 
ресурс двигуна в цілому.  
Зниження експлуатаційної надійності автомобілів призводить до збільшення 
простоїв, трудових і матеріальних витрат на технічне обслуговування і ремонт. Аналіз 
витрат на усунення відмов показує, що найдорожчі - відмови підшипників 
колінчастого валу та циліндро-поршневої групи (ЦПГ). Витрати на запасні частини 
до них в 1,57-2,83 рази перевищують вартість послуг, а по системам змащення і 
живлення - вартість послуг в 1,65 ... 3,13 рази вище витрат на запасні частини [8]. 
Одним з основних напрямків в підвищенні надійності двигунів і скорочення 
 
  18 
 
матеріальних і трудових витрат у сфері технічної експлуатації є вдосконалення 
процесів їх технічного обслуговування і ремонту впровадженням методів і засобів 
діагностування, що дозволяють визначати технічний стан двигунів без розбирання і 
прогнозувати ресурс їх безвідмовної роботи. 
Використовуваний в даний час для ресурсного діагностування кривошипно-
шатунної групи метод лінійних переміщень, заснований на осьовому переміщенні 
поршня в області ВМТ під дією тиску і розрідження, не відповідає сучасним вимогам 
у зв'язку з великою похибкою, що сягає 20 ... 25% і значною трудомісткістю 
діагностування, що становить 0,9...2,6 люд. години.  
Двигун складається з складних самостійних механізмів які працюють в різних 
умовах, і тому немає можливості мати один спосіб визначення технічного стану всіх 
механізмів. При локальному діагностуванні двигуна перевіряють ЦПГ, КШМ, 
систему живлення, мащення. 
Технічний стан з’єднань ЦПГ залежить від структурних параметрів гільз 
циліндрів (зносу, зміни геометричної форми), кілець (зносу, поломки, втрати 
пружності), поршня (зносу). Основним способом діагностування цієї групи з’єднань 
є визначення герметичності надпоршневого простору циліндрів ДВЗ, чаду мастила. 
Непрямі методи оцінки технічного стану по зміні тиску мастила в масляній 
магістралі мають низькі метрологічні показники, великі методичні похибки. При 
технічному діагностуванні корінних підшипників можна вимірювати діаметральні 
переміщення колінчастого валу в підшипнику, про розміри яких судять по 
вертикальній зміні положення маховика, нерухомо встановленого на фланці 
колінчастого валу. Сутність вимірювання полягає в тому, що маховик з колінчастим 
валом переміщують в межах діаметрального зазору в задньому корінному 
підшипнику, а розмір переміщення фіксують індикатором годинникового типу. 
Розроблено прямі способи безпосереднього виміру зазорів за допомогою індикатора 
в з’єднаннях колінчастий вал - підшипник, втулка верхньої головки шатуна-
поршневий палець. Пристрій встановлюють замість вивернутої форсунки і 
закріплюють його штатним кріпленням. Опускаючи плавно, обертанням гайки, 
стежать за стрілкою індикатора. Як тільки вона почне вібрувати, її встановлюють на 
0 і відразу ж відводять струну вгору на 0,8 ... 0,9 мм, а потім при максимальній частоті 
обертання колінчастого валу двигуна струну плавно опускають обертанням гайки, 
 
  19 
 
поки стрілка індикатора не почне вібрувати, в цей момент роблять відлік. 
Аналогічним пристроєм вимірюють прогин шатунних вкладишів без розбирання 
двигуна. Тиск повітря в камері згоряння при вимірюванні пружного прогину 
вкладишів визначають експериментально при стабілізації переміщення поршня. У 
двигуна КрАЗ-740 це настає при тиску 0,6 МПа. В роботі встановлена емпірична 
залежність між діагностичним параметром - переміщення поршня ℎ і його прогином 
����. Ця залежність лінійна: 
 
                                    ℎ = ℎ∗ + �������� = 15 + 0,53����,                                           (1.6) 
 
де ℎ∗ - номінальне значення діагностичного параметра. 
Коефіцієнт кореляції ���� =0,92;  
���� - коефіцієнт чутливості дорівнює 0,53 (досить високий);  
При цьому коефіцієнт кореляції ���� =0,92;  відносна похибка становить 5,5%. 
Граничний діагностичний параметр ℎ визначають за результатами вимірювання 
прогину вкладишів при критичному провертанні, для двигунів КрАЗ-740 він 
становить 48 мкм. Чи не менш важливим параметром є ТМС в шатунних 
підшипниках, адже поява прогину вкладишів є наслідок порушення цілісності 
масляної плівки в сполученні. Відповідно до органо-лептичного методу 
діагностування (рис. 1.1), розглянемо переваги і недоліки кожного з них. 
Калібраторний метод передбачає визначення характеристик закінчення мастила 
в головній магістралі. Зниження тиску в системі мастила - вірна ознака зносу 
з’єднання. Часто двигуни припиняють експлуатувати за цим параметром, оскільки він 
визначає умови мащення і відводу тепла в з’єднаннях, і існують межі, нижче яких 
двигун практично не може працювати. Але цей спосіб не точний, так як на тиск в 
системі мастила впливає і стан масляного насоса, підшипників колінчастого вала, 
розподільного валу і інших з’єднань, що змащуються під тиском. При відповідному 
обґрунтуванні тиск в системі мастила може бути використано як обмежувальний 
параметр. Другий спосіб розглянутого методу полягає в прокачуванні через 
підшипники мастила заданого об’єму при постійному тиску. Точність цього способу 
низька, перевагою його є те, що вимірювання проводиться без розбирання двигуна. 
 
 
  20 
 
 
 
Рисунок 1.1- Огляд методів діагностування ДВЗ 
Сутність індикаторного методу діагностування полягає у визначенні змісту 
продуктів зносу деталей в маслі [15]. Особливо велика увага приділяється 
спектрального аналізу масла, за результатами якого визначається вміст продуктів 
зносу основних деталей, вміст абразивних частинок. 
Незважаючи на високу ефективність спектрального аналізу, його широке 
застосування для автотранспорту ускладнено через брак необхідних установок. До 
недоліків методу слід віднести те, що частина продуктів зносу осідає крім 
маслоочисних пристроїв в інших частинах системи мащення, частина - з чадним 
мастилом викидається через вихлопну трубу і не бере участі в циркуляції. Також на 
точність впливає багатокомпонентність продуктів зношування і методика відбору 
проб. 
 
        
     
       
      
    
          
      
   
          
            
  
         
 
   
  
 
  21 
 
Віброакустичний метод передбачає ті ж засоби діагностування, що і метод 
лінійних переміщень - компресорно-вакуумну установку. При різкому наростанні 
тиску після розрідження в над поршневому просторі відбуваються удари в з’єднаннях 
КШМ. За допомогою датчика вимірюють рівень вібрації. За амплітудою вібраційного 
імпульсу і тимчасових інтервалах між вібраційними імпульсами судять про технічний 
стан з’єднань. Недоліком є складність в поділі сигналів від зіткнень. 
 
1.3 Аналіз підходів до планування експлуатаційно-ремонтних циклів 
двигунів 
 
Сформована в даний час характерна структура експлуатаційно-ремонтного 
циклу проведенням поточних та капітальних ремонтів, яка далека від досконалості, 
оскільки не враховує фактичні зміни технічного стану елементів в процесі 
експлуатації, раціональні форми їх ремонту. Проведений вище аналіз зміни 
технічного стану ДВЗ в процесі експлуатації дозволяє припустити доцільність 
планового проведення ремонтних робот різної складності і характеру, які можна 
віднести до ПР і КР. При визначенні їх раціонального поєднання і кількості за термін 
служби двигуна необхідно враховувати зміну напрацювання до ремонту, яка 
обумовлена взаємним впливом технічного стану систем і механізмів, і двигуна в 
цілому. 
Відомо, що інтенсивність зміни технічного стану ДВЗ і будь-якого іншого 
агрегату після чергового ремонту вища, ніж до нього, так як при ремонті залишаються 
деталі і вузли, які не ремонтувалися та підвищують інтенсивність зношування 
замінених або відновлених деталей і вузлів. Тому напрацювання до наступного 
ремонту буде нижче, ніж до попереднього. Аналогічно скорочується і ресурс двигуна 
після КР, що обумовлено погіршенням технічного стану базових деталей - блоку 
циліндрів, колінчастого вала. Як показав аналіз ремонтного фонду перед КР, вони 
розрізняються за технічним станом в основному станом базових деталей. Капітально 
відремонтовані двигуни, що піддавалися КР не менше двох разів (дві та більше 
відміток на блоці), мають менше на 12 ... 15% напрацювання до ремонту, ніж двигуни 
після першого КР. Це обумовлено більшим напрацюванням блоків ДВЗ, а, отже, 
великими макро-геометричними відхиленнями внаслідок деформаційних процесів 
 
  22 
 
залишкового характеру і старіння. Для них характерна значна не співвісність 
корінних опор, порушення посадочних місць гільз циліндрів, деформація колінчастих 
валів. Все це веде до інтенсивного зношування деталей і до скорочення напрацювання 
до ремонту. 
Про можливості та доцільності попереджувальної стратегії при 
попереджувальному ремонті і диференціації його обсягу можна судити за причинами 
виникнення і складності усунення відмов. Близько 90% відмов можна віднести до 
поступових, обумовленим зношуванням, втомою, корозією і термічними змінами. 
Значна частка відмов поступового характеру систем і механізмів ДВЗ свідчить про 
доцільність використання запобіжної стратегії забезпечення працездатності. Також 
відомо, що при одному ПР крім основної відмови ДВЗ усуваються і супутні 
несправності. Для визначення номенклатури елементів, за якими доцільна 
профілактична стратегія, виконаний аналіз відмов до КР ДВЗ з урахуванням їх 
повторюваності (табл.1.4). 
Таблиця 1.4 - Найменування деталей ЦПГ і КШМ, що замінюються і відновлюються 
при проведенні ПР двигунів КамАЗ-740 в умовах АТП,%  
Найменування деталей Заміна Відновлення 
Вал колінчастий 5 15 
Гільзи циліндрів 13 - 
Поршень 13 - 
Палець поршневий 13 - 
Шатун 6 - 
Прокладки головок блоку 100 - 
Вкладиші корінні 78 - 
Вкладиші шатунні 69 - 
Кільця поршневі 79 - 
Сальники колінчастого вала 8 - 
Для обґрунтування експлуатаційно-ремонтного циклу ДВЗ необхідні дані по 
ресурсу його елементів. Взаємний вплив технічного стану елементів на рівні 
з’єднання свідчить про економічну доцільність повного використання дорогих 
елементів за рахунок своєчасної заміни дешевих, що є основою раціональної 
структури забезпечення працездатності з’єднань. Технічний ресурс шийок 
колінчастого вала і гільз циліндрів більш ніж в два рази вище, ніж вкладишів і 
поршневих кілець, що свідчить про технічну доцільність і економічну ефективність 
заміни вкладишів і поршневих кілець без шліфування шийок колінчастого вала і без 
 
  23 
 
заміни гільз циліндрів і поршнів. В даному випадку під економічною ефективністю 
розуміється мінімум сумарних питомих витрат на придбання дорогих деталей і 
підтримання їх працездатності заміною дешевих. Обґрунтування граничного стану 
деталей повинно дозволити повніше використовувати кожне поєднання при 
мінімальних витратах на його підтримку в працездатному стані. Граничний стан 
деталей пов'язаний з призначенням з’єднання і тими відхиленнями в роботі агрегату, 
які відбуваються в результаті зміни стану даного з’єднання, порушення міцності 
малоцінної деталі або зміни умов тертя і зношування. Критерій оцінки граничного 
стану деталі через поломки або зміни умов тертя і характеристики геометричної 
форми деталі називають технічним. Технічний стан двигуна визначається зносом і 
зміною геометричної форми деталей двох основних груп з’єднань: шатунно-
кривошипної і циліндро-поршневої. У шатунно-кривошипну групу включають 
з’єднання: втулка верхньої головки шатуна - поршневий палець, вкладиші - шийки 
колінчастого валу (підшипники колінчастого валу). Найбільш дорогими з’єднаннями 
є підшипники колінчастого валу і ЦПГ, тому граничний стан гільз циліндрів, 
поршневих кілець, вкладишів і шийок колінчастого валу заслуговує на особливу 
увагу. 
Якщо при заміні поршневих кілець або будь-яких інших причинах зносу 
підшипників виявиться, що антифрикційний сплав починає деформуватись, тоді їх 
необхідно замінити. У шатунних підшипниках зазвичай руйнується антифрикційний 
шар верхнього вкладиша. Нижні вкладиші шатунного підшипника працюють в більш 
легких умовах, ніж верхні, і знос їх невеликий. Критеріями граничного стану 
колінчастого валу можуть бути технічний або економічний критерії. Найбільш 
обґрунтованими [15] є економічні критерії. Тому при розробці критерію 
оптимальності варіанта ремонту необхідно встановити взаємозв'язок між 
економічними і експлуатаційними показниками роботи агрегату. Гранична величина 
експлуатаційних показників буде при мінімальних витратах. 
У свою чергу, експлуатаційні показники залежать від умов і режиму роботи, від 
зносу, зміни геометричної форми деталі (наприклад, шийок колінчастого валу, гільз 
циліндрів). Зазвичай за параметр граничного стану шийок приймають знос і майже 
зовсім не враховують зміну їх геометричної форми, нерівномірність зносу шийки по 
поверхні тертя, овальність гільз циліндрів. А якщо і вказують граничну величину 
 
  24 
 
зміни геометричної форми то, як допоміжний параметр. Зі зміною геометричної 
форми деталей різко скорочується довговічність з’єднання. Наприклад, збільшення 
некруглості [15] шийки в 2 рази знизило час роботи вкладиша до початку руйнування. 
У міру збільшення некруглості термін служби вкладиша зменшується по степеневій 
залежності, причому показник ступеня більше одиниці. Залежно від пробігу з початку 
експлуатації до заміни вкладишів підшипників колінчастого валу та гільз циліндрів 
ДВЗ час роботи змінюється відповідно до експоненціальної залежності. Ці дані 
отримані в процесі експлуатації деталей ДВЗ, що встановлюються на автомобілі 
сімейства КрАЗ. 
Граничний стан ДВЗ слід визначати за економічним критерієм, в залежності від 
витрат на заміну вкладишів з урахуванням трудових витрат і їх вартості. Величина 
зміни геометричної форми шийки колінчастого валу і гільзи, при якій подальша 
заміна вкладишів і поршневих кілець економічно недоцільна (витрати на одиницю 
пробігу мінімальні), і буде граничною. Так як при заміні шатунних вкладишів 
проводять заміну і поршневих кілець через підвищену витрату мастила і витоку газів 
в картер, то трудові витрати на їх заміну і вартість потрібно враховувати сумарно. 
При такому підході витрати будуть мінімальними при граничному стані циліндрів і 
шатунних шийок колінчастого валу. За техніко-економічним критерієм можна 
встановити доцільне число замін деталей до зняття агрегату в ремонт. Залежність 
конусності і еліпсності, як і знос шийок, від пробігу автомобіля експоненціальна [15]. 
Для двигуна КрАЗ-740 граничний знос шатунних шийок становить 150 мкм, 
конусність - 55 мкм, елліпсність - 35 мкм. Провівши такий аналіз по всій вибірці з 
урахуванням граничних значень і по ЦПГ, ці дані приймають за величину граничного 
стану в заданих умовах роботи. 
Отже, за умов граничного зносу ДВЗ приймають сумарні питомі витрати на 
придбання з’єднаних деталей ЦПГ і КШМ. При використанні економічного критерію 
для оцінки граничного стану дорогої деталі заміну сполученої слід проводити за 
умови її повного використання. Передчасна заміна дешевих деталей може призвести 
до заниження величини граничної зміни геометричної форми дорогою сполученої 
деталі.  
Граничний стан гільзи визначається зміною її геометричної форми, так як в 
сполученні кільце-гільза знос по колу нерівномірний; і у кільця, і у гільзи змінюється 
 
  25 
 
геометрична форма, отже, просвіт між кільцем і гільзою підвищує витік газів в картер, 
знижує економічність. Параметром граничного технічного стану може бути зміна 
геометричної форми деталей, при якому питомі витрати мінімальні. 
Граничну величину зміни геометричної форми гільзи можна визначити за 
економічним критерієм при відомому граничному стані поршневого кільця. Так, 
витік газів можна зменшити заміною поршневих кілець. Однак зі збільшенням 
нерівномірності зміни геометричної форми гільзи пробіг автомобіля до граничного 
стану кілець по витоку газів зменшується, і величина граничного зносу при різній 
геометричній формі гільзи різна. Граничний стан поршнів, гільз визначають за 
економічним критерієм, за мінімальними сумарними питомими витратами на гільзу, 
поршні і на ремонт двигуна при заміні поршневих кілець. 
Таким чином, використання деталей до настання їх граничного зносу є одним 
із шляхів підвищення терміну служби двигуна до ремонту. Недоліком розглянутих 
методик є та обставина, що до уваги береться недовикористаний ресурс базових 
дорогих деталей агрегатів. В обліку не повністю використовується ресурс, це є 
відмінністю запропонованого в даній роботі критерію оптимальності визначення 
періоду до настання планового ремонту. Ця обставина і облік повторюваності відмов 
додасть гнучкості структурі технічних впливів. 
Використання граничних значень показників технічного стану, визначених у 
різних роботах за технічними критеріями [5-10] і залежностей показників технічного 
стану основних з’єднань ДВЗ від напрацювання дозволяє визначити середній 
технічний ресурс деталей, значення яких наведені в табл. 1.5. 
З табл. 1.5 випливає, що за основними з’єднаннями, що визначають ресурс ДВЗ 
можна виділити дві групи деталей, що відрізняються вартістю і ресурсом. У КШМ це 
колінчастий вал і вкладиші, а в ЦПГ це гільзи циліндрів і поршні, з одного боку, і 
поршневі кільця, з іншого. Колінчастий вал і гільзи циліндрів з поршнями істотно 
вище за вартістю вкладишів і поршневих кілець. Інтенсивність же зношування 
вкладишів і поршневих кілець в середньому в 3-4 рази вище шийок колінчастого валу 
і гільз циліндрів у верхньому поясі зупинки компресійного кільця. В силу цього 
ресурс базових деталей при вступі до КР використовується наполовину, на відміну 
від повного використання ресурсу дешевих, швидко зношуються. 
 
  26 
 
Таблиця 1.5 – Граничні значення показників технічного стану основних з’єднань і 
середні значення ресурсу ДВЗ КрАЗ-740 
Показники технічного стану Граничні Середній технічний 
значення ресурс, тис. км 
 нос шатунних шийок, мкм 50 240 
Знос корінних шийок, мкм 60 200 
Зазор в шатунних підшипниках, мкм 220 150 
Зазор в корінних підшипниках, мкм 250 120 
Тиск в системі мащення, МПа: при 2600 об/хв            0,3   180 
при 600 об/хв 0,1  180 
Знос гільз циліндрів, мкм 220 240 
Овальність гільз циліндрів, мкм 90 230 
Радіальний знос верхнього компресійного 130 130 
кільця, мкм 
Витрати мастила на угар, % 2,5 170 
Температура камери згоряння ДВЗ, ˚С. 180 240 
 
Журавель Д. П. запропонував розраховувати мінімум сумарних питомих витрат 
на придбання дорогих деталей (колінчастий вал, гільзи, поршні) і підтримання їх 
працездатності шляхом сумарної вартості заміни дешевих і швидко зношувальних 
(вкладиші і поршневі кільця). 
Зношування вкладишів підшипників колінчастого валу призводить до 
зростання зазорів в з’єднаннях і до підвищення інтенсивності зношування шийок 
колінчастого валу через підвищення ударних навантажень з’єднань, знижується 
товщина масляного шару і підвищується ймовірність аварійних пошкоджень деталей 
з’єднання. Підвищується також ймовірність відмови таких деталей, як шатун, блок 
циліндрів. Аналогічні процеси протікають і в з’єднаннях ЦПГ. Зношування 
поршневих кілець викликає зміна умов тертя і підвищує інтенсивність зношування 
гільз циліндрів, скорочуючи їх ресурс, що призводить до збільшення витрати мастила 
та виникнення чаду, «закоксованість» кілець в канавках поршня. Через відкладення 
нагару порушується тепловідвід, підвищується тепловий режим роботи ЦПГ, що 
збільшує інтенсивність зношування і ймовірність аварійних пошкоджень 
(заклинювання, обрив поршня, шатуна). А це значно збільшує витрати на ремонт. 
Все це свідчить про технічну доцільність попереджувального ремонту. Але 
періодичність і кількість попереджувальних ремонтів без КР повинна бути 
обґрунтована економічно.  
 
  27 
 
РОЗДІЛ 2. АНАЛІТИЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ МЕТОДІВ УПРАВЛІННЯ 
ТЕХНІЧНИМ СТАНОМ ДВЗ 
2.1 Дослідження методів визначення періодичності ремонтів за термін 
служби ДВЗ і обґрунтування критерію оптимальності 
 
На автомобільному транспорті найбільш поширені техніко-економічний та 
економіко-імовірнісний методи визначення періодичності обслуговування і ремонтів 
[4]. Відповідно до техніко-економічного методу (рис. 2.1), запропонованим визначати 
періодичність обслуговування з рівняння: 
 
                                              ������������ = ���� �����ТО + ����ПР�                                                     (2.1) 
�������� �������� ���� ����
 
де �������� - сумарні питомі витрати на обслуговування та ремонт; 
����ТО - витрати на операції технічного обслуговування;  
����ПР - витрати на поточний  ремонт вузла; 
���� - періодичність обслуговування;  
����- міжремонтний пробіг, км. 
 
 
Рисунок 2.1 - Техніко-економічний метод визначення періодичності 
попереджувальних ремонтів 
 
 
Суть економіко-імовірнісного методу визначення періодичності примусових 
ремонтів, полягає в тому, що будується математична модель питомих витрат, що 
 
  28 
 
враховує співвідношення питомих вартостей виконання примусового і поточного 
ремонту, оптимізує систему ремонту машин, що складаються з n-рівних 
міжремонтних періодів на основі мінімізації витрат, що припадають на одиницю 
напрацювання. 
При побудові альтернативних варіантів, заснованих на спільній заміні груп 
елементів, формуються такі методологічні принципи: 
- оптимальною є система, яка забезпечує найбільшу рентабельність використання 
машин; 
-в загальному випадку умовам оптимальності може відповідати тільки система, 
розроблена для окремої машини для заданих терміну служби і умов експлуатації; 
- при розробці системи ремонту не можна спочатку об'єднувати елементи різної 
довговічності в групи, а потім визначати оптимальну систему ремонту; 
- кількість видів планових ремонтів може змінюватися в залежності від терміну 
служби машини, для якої встановлена оптимальна система; 
- величини міжремонтних періодів можуть не залишатися рівновеликими протягом 
всього терміну служби машини. 
Завдання визначення економічно оптимальної системи ремонту машини на 
основі довговічності її елементів є найбільш правильною. 
Відомо дві стратегії ремонту автомобілів. При першій стратегії деталь 
примусово знімається з агрегату після вироблення призначеного ресурсу ����, який 
встановлюється виходячи із забезпечення певного рівня ймовірності безвідмовної 
роботи деталі ����(����). 
Друга стратегія заснована на примусову заміну групи деталей при відмові однієї 
з них. 
З двох стратегій економічно більш обґрунтованою для умов роботи 
автомобільного транспорту є друга. Однак в обох стратегіях не враховується вартість 
замін і інші чинники, що роблять задачу не коректною. Крім того, методика будується 
на припущенні розподілу відмов деталей по нормальному закону, що не завжди 
відображає, фактичний розподіл. 
При побудові оптимальної системи ремонту машин використовується 
інформація про значення витрат і довговічність деталей. В якості критерію 
оптимальності прийнята рентабельність роботи машини. При цьому визначалася 
 
  29 
 
величина загального пробігу автомобіля, пробіг до капітального ремонту (КР), 
кількість КР. Однак при вирішенні завдання не робилося ніяких обмежень щодо 
рівномірності міжремонтних періодів і циклів. Оптимізація проводилася за 
допомогою методу Монте-Карло. Отримання достатньо достовірних результатів 
пов'язане з проведенням великої кількості розрахункових робіт і вимагає значних 
витрат часу. 
Аналіз існуючих методів побудови оптимальної системи ремонту показав, що 
всі вони можуть бути диференційовані на дві групи в залежності від вихідної 
інформації, покладеної в основу рішення задачі. 
Перша група визначає підхід, при якому система ремонту будується на основі 
відомих функції доходу і витрат, принесених машиною за період експлуатації. При 
цьому система ремонту приймається заданою, і оптимізація зводиться до визначення 
міжремонтних періодів. 
Друга група передбачає використання інформації про ресурс елементів машин. 
В цьому випадку, економічне обґрунтування отримують і структура ремонтів, і їх 
періодичність.  
В даній роботі ставиться задача розробки критерію оптимальної стратегії 
ремонту для коригування за результатами діагностування на основі теорії МІС 
структури технічних впливів за весь термін служби ДВЗ з використанням запобіжних 
і капітальних ремонтів, тобто необхідно мінімізувати питомі витрати на ТО і ПР 
двигуна в цілому. 
Узагальнюючи наведені методи, критерій оптимальності можна описати 
цільовою функцію виду (критерій оптимальності ремонту): 
 
́
                           ���� ���� ������������+������������
опт = ∑���� � � + ����пр∙Спр + ∑ ����нр���� → ������������,                     (2.2) 
�������� ���������������� ������������́ ����−����?́?��
 
де ������������ ,������������ ,����нр���� - сумарні витрати відповідно для виконання попереджувального 
ремонту, усунення відмови, втрати принесені двигуном при недовикористаному 
ресурсі; 
 ����- число змінних комплектів в двигуні; 
 
  30 
 
 �������� , ���������������� - міжремонтне напрацювання (пробіг)  ���� −го комплекту до 
попереджувального ремонту; 
 ����пр - сумарний час простою автомобіля з технічних причин; 
 Спр - середня вартість простою автомобіля при попереджувальному ремонті. 
Для оцінки значущості доданків питомих витрат може бути передбачений 
аналіз статистичних даних експлуатації ДВЗ. Так як при певному (оптимальному) 
періоді попереджувальних ремонтів витрати на заміну дешевих деталей для ПР або 
КР в чисельнику практично не залежать від напрацювання, мінімум цільової функції 
настає при максимумі знаменника, тобто міжремонтний пробіг повинен бути 
максимальний. Для визначення раціонального ресурсу дорогих деталей доцільно 
користуватися економічним критерієм - мінімумом сумарних питомих витрат на їх 
придбання та підтримання в працездатному стані шляхом заміни дешевих деталей. 
Поряд з вибором методу ремонту вирішується питання комплектування змінних 
комплектів для відновлення працездатності автомобільних ДВЗ. При цьому 
враховуються такі обмеження: 
- час на заміну комплекту має бути по можливості малим і меншим часу усунення 
відмови; 
- ресурси деталей і з’єднань комплекту повинні бути близькі або взаємократні; 
- різниця в міжремонтних ресурсах різних комплектів деталей повинна бути 
досить великою. 
Таким чином, методи управління структурою технічних впливів за весь термін 
служби агрегатів (ДВЗ) не враховують в повному обсязі використаний їх ресурс, що 
істотно впливає на оптимальність прийнятого рішення з точки зору питомих витрат, 
є недостатньо гнучкими і трудомісткі. Тому, необхідно брати до уваги результати 
діагностування без розбирання з’єднань ЦПГ і КШМ. 
 
2.2 Планування експлуатаційно-ремонтних циклів ДВЗ з використанням 
теорії багаторівневих ієрархічних систем 
 
Після вибору в якості моделі системи організації планування експлуатаційно-
ремонтного циклу теорії багаторівневих ієрархічних систем і обґрунтування цього 
вибору, виконана безпосередньо розробка системи на всіх організаційних рівнях: 
 
  31 
 
страта, шар, ешелон. Система задається сімейством моделей, кожна з яких описує 
поведінку системи з точки зору різних рівнів абстрагування (страт). Для кожного 
рівня існує ряд характерних особливостей, законів і принципів, за допомогою яких і 
описується поведінка системи. Стратифіковане уявлення процесу планування 
експлуатаційно-ремонтного циклу представлено на рис. 2.2. 
 
Рисунок 2.2 - Стратифіковане уявлення процесу планування експлуатаційно-
ремонтного циклу 
 
Дана стратифікація виконана на підставі наступних правил: 
- стратифікація пов'язана з інтерпретацією вироблених системою дій. В рамках 
дій, віднесених до страти 1, виконується створення експлуатаційно-ремонтного циклу 
в повному обсязі, що забезпечує можливість повнокомплектного ремонту ДВЗ у 
конкретній виробничій системі. Наближаючись до традиційної термінології, на даній 
стратегії закладено проектування експлуатаційно-ремонтного циклу. А в коло 
завдань, об'єднаних в страту 2, входить раціональна реалізація створеного 
експлуатаційно-ремонтного циклу і аналіз ходу його виконання; 
- стратифікаційний опис є опис однієї і тієї ж системи з різних точок зору. 
Процес проектування експлуатаційно-ремонтного циклу відображає моменти 
уявлення системи планування, акцент яких зміщений на оцінку технічного стану 
деталей ДВЗ і формування оптимального варіанту відновлення працездатності, а 
модель реалізації включає опис аспектів функціонування виробничої системи і 
адаптації до неї технології; 
- вимоги, що ставляться до роботи системи на верхній стратегії, виступають як 
умови або обмеження діяльності на нижній страті. Послідовність і склад робіт по 
 
   
 
        
 
 
          
  32 
 
відновленню працездатності ДВЗ, певні дії на стадії діагностування та розбирання, 
обов'язкові для виконання при реалізації експлуатаційно-ремонтного циклу (страта 
2), і тільки при їх дотриманні можливий пошук ефективних варіантів роботи 
виробничої системи; 
- на кожній страті є свій власний набір термінів, концепцій і принципів. 
В якості вхідної інформації на страту 1 (проектування експлуатаційно-
ремонтного циклу) надходять дані про номенклатуру ремонтованих і запасних 
частин, технологічних характеристиках і ступеня готовності виробничої системи. На 
виході - розроблені варіанти експлуатаційно-ремонтного циклу і найбільш 
ефективний з них, який надходить в якості керуючого алгоритму роботи виробничої 
системи. На страту 2 (реалізація експлуатаційно-ремонтного циклу) надходить 
інформація про можливу зміну виробничої ситуації, яка після перетворення в якості 
зворотнього зв'язку надходить в страту 1. 
Вихідна інформація страти 2 представляється у вигляді показників технічного 
стану, що визначають ефективність реалізації експлуатаційно-ремонтного циклу і 
роботи виробничої системи. 
Концепція страт в теорії багаторівневих ієрархічних систем введена для цілей 
моделювання, концепція ж ешелонів відноситься до взаємного зв'язку між стратами, 
що утворюють систему елементів для прийняття рішень, включаючи декомпозицію 
об'єкта на кінцеву кількість частин. 
В рамках страти проектування експлуатаційно-ремонтного циклу на основі 
вище представлених положень були виділені чотири ешелони. 
1. Розробка принципової схеми ремонту ДВЗ - є неодмінним початковим етапом 
створення експлуатаційно-ремонтного циклу, на якому визначаються можливі схеми 
забезпечення працездатності ДВЗ. Побудова моделі виконується на аналізі 
статистичних даних щодо інтенсивності зносу деталей ДВЗ і результатами 
передремонтнго діагностування ДВЗ. 
2. Визначення раціонального об'єднання відновлювальних робіт засноване на 
обліку основних правил формування маршрутів експлуатаційно-ремонтного циклу. 
На підставі даних про характеристику з’єднань, номенклатуру запасних частин 
проводиться визначення варіантів групування операцій в маршрут експлуатаційно-
ремонтного циклу. 
 
  33 
 
3. Вибір комплектів запасних частин  з урахуванням відповідності до основного 
критерія ефективності функціонування виробничої системи - мінімізації часу заміни 
всього комплекту деталей. 
4. Визначення раціонального експлуатаційно-ремонтного циклу і оптимальних 
параметрів технологічних показників включає розробку питань, що стосуються 
послідовності виконання технологічних операцій і оптимізації відновлювальних 
робіт з використанням діагностування. 
Страта реалізації містить у собі три ешелони: 
1. Визначення номенклатури запасних частин і обсягу відновлювальних робіт 
на базі спроектованих експлуатаційно-ремонтних циклів з урахуванням наявних 
запасних частин або можливого подальшого їх ремонту. 
2. Проміжний діагностичний контроль дозволяє виробляти постійне 
коригування експлуатаційно-ремонтного циклу. 
3. Аналіз змін у виробничій ситуації і визначення рівня коригування 
експлуатаційно-ремонтного циклу спрямовані на створення адекватної системи його 
планування, оцінки ступеня переробки технології та визначення набору змін. 
Впорядкувати вихідні дані в однорідні групи в рамках ешелонів можливо із 
застосуванням кластерного аналізу, багатовимірної статистичної процедури, яка 
передбачає п'ять основних кроків [16]: 
1) відбір вибірки для кластеризації; 
2) визначення множини ознак, за якими будуть оцінюватися об'єкти у вибірці; 
3) обчислення значень міри схожості між об'єктами; 
4) застосування методу кластерного аналізу для створення груп вихідних даних; 
5) перевірка достовірності результатів кластерного аналізу. 
Кроки 1, 2 і 5 залежать від задачі, що розв’язується і визначаються 
користувачем, а кроки 3 і 4 виконуються програмою кластерного аналізу. Програма 
Statistica реалізує три методи кластеризації: метод об'єднання, який передбачає пошук 
двох функціонально близьких об'єктів; метод середніх значень, що передбачає 
управління кількістю аналізованих груп; метод подвійного об'єднання, аналіз 
отриманих результатів якого дозволяє зробити висновки про зв'язок між змінними 
параметрами технічного стану з’єднань «шатунна шийка - вкладиш». 
 
  34 
 
Наприклад, в один кластер об'єднали допустимі значення ТМС і зазорів в 
шатунних підшипниках, зносів і овальності шатунних підшипників. Другий кластер 
включає допустимі значення зносів корінних шийок і вкладишів, зазорів в корінних 
підшипниках, тиску в системі мащення. ЦПГ характеризує третій кластер, в складі 
якого допустимі значення зносів і овальності гільз циліндрів, радіальних зносів 
поршневих кілець, зазорів в сполученні канавка поршня - поршневі кільця (верхнє і 
маслоз’ємне), витрати мастила на чад, температури камери згоряння (табл. 2.1). 
Таблиця 2.1 - Допустимі значення параметрів ДВЗ в сформованих кластерах 
перед попереджувальним ремонтом (в чисельнику), і КР (в знаменнику) 
Кластер № Показник технічного стану ДВЗ КрАЗ 
1 ПР/КР 
1. Знос шатунних шийок в площині кривошипа, мкм 35/50 
2. Овальність шатунних шийок, мкм 15/25 
3. Знос шатунних вкладишів, мкм 45/50 
4. Зазор в шатунних підшипниках, мкм 200/220 
5. Прогин шатунних вкладишів, мкм 20/40 
6. Товщина шару мастила в шатунних підшипниках, мкм 15/15 
Кластер №   
2 
7. Знос корінних вкладишів, мкм 70/80 
8. Знос корінних шийок, мкм 40/60 
9. Зазор в корінних підшипниках, мкм 250/270 
10. Тиск в системі мащення:  
номінальний режим, МПа 0,32/0,30  
мінімальний режим, МПа 0,14/0,12 
Кластер №   
3 
11. Знос гільз циліндрів в верхньому поясі в площині шатуна, 140/200 
мкм 
12. Овальність гільз циліндрів в верхньому поясі, мкм 60/90 
13. Радіальний знос верхніх компресійних кілець, мкм 130/130 
14. Радіальний знос маслоз’ємних кілець, мкм 60/60 
15. Зазор в з’єднанні «канавка поршня - верхнє компрес. 260/260 
кільце», мкм 
16. Зазор в з’єднанні «канавка поршня - маслоз’ємне кільце», 120/120 
мкм 
17. Температура в камері згоряння, ˚С 200/180 
На результати кластеризації істотно впливає вибір етапів невідповідності. Два 
об'єкти ідентичні, якщо змінні, що описують їх приймають значення з зазначеного 
інтервалу параметрів. Відмінність між параметрами оцінюється за формулою 
«Евклідова невідповідності» [16]: 
 
                                                       ���� = |���� − ����|,                                                  (2.3) 
 
  35 
 
де ����, ���� - змінні параметрів двох об'єктів. 
Чим більше ����, тим більша відмінність між об'єктами. 
Представлені загальні зауваження, що стосуються складу процедур, що виконуються 
на різних етапах системи планування експлуатаційно-ремонтного циклу, дозволяють 
зробити висновок про відповідність властивості відносно незалежності кожного 
виділеного ешелону системи. Незалежність полягає в складі індивідуальної 
інформаційної бази для кожного експлуатаційно-ремонтного циклу, характерним 
методичним апаратом, постановкою персональних цілей, а також, в мінімізації 
проектних витрат при коригуванні експлуатаційно-ремонтного циклу, в тому числі, 
через зміну виробничої ситуації. Це говорить про закономірності проведеного 
подрібнення системи на ешелони. Інше поняття ієрархії відноситься до процесів 
прийняття складних рішень. Завдання прийняття складного рішення розбивається на 
сімейство послідовно розташованих більш простих завдань так, що рішення всіх 
завдань дозволяє вирішити вихідне завдання (ієрархія верств прийняття рішень). 
Існує три основних аспекти прийняття рішень в умовах невизначеності, які знайшли 
своє відображення при створенні системи планування експлуатаційно-ремонтного 
циклу (рис. 2.3): 
1. Шар самоорганізації: завдання цього шару полягає у виборі структури, 
функції, стратегії, таким чином, щоб по можливості наблизитися до глобальної мети 
проектування. Результатом функціонування системи планування на даному шарі є 
згенеровані варіанти технологічного процесу. 
2. Шар адаптації: завдання цього шару - визначити наскільки можливо звузити 
множину невизначеностей. В рамках цього шару відбувається відсів нераціональних 
варіантів експлуатаційно-ремонтних циклів, що дозволяє значно скоротити час 
створення технології за рахунок відмови від неперспективних напрямів їх 
проектування. 
3. Шар вибору: завдання цього шару - вибір способу дій. Приймає рішення на 
цьому шарі щодо елементу, який отримує інформацію по відібраній групі 
згенерованих варіантів експлуатаційно-ремонтних циклів і знаходить оптимальний 
варіант для прогнозування виробничої ситуації. 
 
 
 
  36 
 
Ієрархія прийнятих рішень 
 
Рисунок 2.3 - Структура послідовності прийняття рішення в системі планування 
гнучких експлуатаційно-ремонтних циклів 
У розподілі завдань або ролей, які повинні виконуватися різними рівнями, 
розумна відправна точка забезпечується при «системному підході» до системи 
експлуатаційно-ремонтного циклу в цілому і до задачі, яку ця система за 
припущенням повинна виконувати. Ґрунтуючись на цьому, розподілі завдань для 
організаційної ієрархії процесу планування виконана стратифікація моделі всієї 
системи, тобто відбувається декомпозиція завдання, що стоїть перед системою на 
ешелони і шари. Завдання для ешелону може містити елементи проблем, що належать 
не одному, а ряду шарів проблеми, що вирішується. Тобто процедура, яка 
виконується на кожному ешелоні, включає в себе реалізацію всіх проблем з ієрархії 
шарів прийняття рішень. 
 
 
Рисунок 2.4 - Організація процесу планування експлуатаційно-ремонтного циклу 
 
 
 
 
  
 
   
  37 
 
Абстрактна математична формалізація багаторівневої ієрархічної системи 
планування експлуатаційно-ремонтного циклу пов'язана з визначенням 
функціональної системи з безліччю входів вихідної інформації «Х» і безліччю 
виходів «У» у вигляді інформації, що визначає номенклатуру запасних частин ДВЗ, 
перелік і трудомісткість робіт з діагностування та ремонту. Формальне представлення 
дозволяє виділити найбільш важливі структурні особливості системи планування 
експлуатаційно-ремонтного циклу і забезпечує основу для більш детального її 
математичного вивчення. 
Об'єднуючи вище представлені міркування, щодо конструювання 
експлуатаційно-ремонтного циклу на різних рівнях і розподіл завдань в сенсі їх 
організації, пропонується загальна схема організації планування експлуатаційно-
ремонтного циклу як системи (рис. 2.5). Вона відображає одне з основних 
теоретичних положень методології створення експлуатаційно-ремонтного циклу, а 
саме, проектування його з урахуванням варіації обсягів і номенклатури 
відновлювальних робіт на основі змін виробничої ситуації, діагностування. Іншим 
теоретичним положенням методики створення експлуатаційно-ремонтного циклу є 
необхідність паралельного протікання процесів його проектування для всіх ДВЗ, що 
ремонтуються у заданий інтервал часу. Відповідно до цього, схема організації буде 
виглядати відповідно до рис. 2.5. 
 
  38 
 
 
Рисунок 2.5 - Загальна схема організації планування експлуатаційно-ремонтного 
циклу 
 
Система планування експлуатаційно-ремонтного циклу деталізована, в межах 
кожного ешелону здійснюється генерація можливих варіантів (шар самоорганізації), 
потім відсів (шар адаптації) і визначення оптимального варіанту (шар вибору) 
проводиться за критеріями, що визначають ефективність роботи виробничої системи. 
Таким чином, на кожному ешелоні генеруються всі можливі варіанти 
відновлювальних робіт і визначається оптимальний. Після цього, відбувається 
перехід на наступний ешелон. У процесі створення експлуатаційно-ремонтного циклу 
зберігаються всі проміжні результати (не тільки по вибраному варіанту). Це дозволяє 
в разі зміни виробничої ситуації звернутися до будь-якого ешелону і, виключивши з 
уже згенерованих варіантів ті, які не можуть бути реалізовані при новій ситуації, 
зробити вибір раціонального експлуатаційно-ремонтного циклу.  
 
 
  
    
      
     
   
    
    
 
      
    
   
      
 
      
  
       
  
  39 
 
Якість моделі можна об'єктивно оцінити після завершення процесу побудови 
всієї системи, коли описані, формалізовані і представлені у вигляді кінцевого 
продукту підсистеми на рівні послідовностей дій системи і цілей. 
Тому, оцінку пропонованої моделі організації системи планування 
експлуатаційно-ремонтного циклу на даній стадії можна вести тільки з позиції 
відповідності її основних аспектів організаційного управління. Системі повинні бути 
притаманні чотири відмінні риси або характеристики, кожну з яких необхідно 
враховувати при вирішенні завдань організаційного управління [16]. Проаналізуємо 
систему планування експлуатаційно-ремонтного циклу з позиції відповідності 
основним характеристикам: 
1. Вимоги до складу системи витримані, так як вона складається з окремих 
підсистем, які здатні приймати рішення, і володіють необхідними засобами для цього. 
2. Визначено структуру системи планування експлуатаційно-ремонтного циклу, 
що припускає функціональний розподіл всередині системи. Підсистеми виконують 
конкретні завдання, які не дублюють одне одного, їх робота спрямована на 
досягнення деяких спільних цілей всієї системи. 
3. Підсистеми мають здатність взаємодіяти одна з одною і з навколишнім 
середовищем - виробничою системою. Є засіб, що об'єднує компоненти організації в 
єдине ціле. 
4. Представлена система має здатність до самоврядування, тобто до оцінки своєї 
діяльності з урахуванням цілей проектування експлуатаційно-ремонтного циклу, а 
також до зміни свого функціонування в залежності від умов. 
При моделюванні паралельних процесів в динамічних системах, якою є ДВЗ, 
ефективно застосовувати мережі Петрі [16]. Розвиток теорії мереж Петрі дозволив 
оцінити чотири основні потреби дослідження об'єктів: 
- інтерпретація або програмування об'єкта, пов'язана з адекватним поданням 
об'єкта, що моделюється; 
- програмування моделі в конкретному операційному середовищі; 
- дослідження моделі; 
- крос-трансляція з мови мереж Петрі на мови програмування і наявне 
програмне забезпечення [16].  
 
  40 
 
Розвиток теорії мереж Петрі в плані вирішення зазначених завдань, і, перш за 
все третьої, призводить до появи їх різних модифікацій. На віртуальному рівні процес 
узагальнення опису мереж Петрі може бути представлений таким чином. Найбільш 
обмеженими мережами Петрі є марковані графи, що допускають один вхід і один 
вихід для переходів і позицій відповідно. Введення в розгляд мультиплікативності 
для дуг і кількості міток мережі в позиціях дозволяє вже моделювати не тільки 
функціонування паралельних систем, але і динаміку обсягів ресурсів (трудових, 
матеріальних). Дане ускладнення мереж розширює можливості опису ДВЗ, як 
фізичної системи, однак змушує вдаватися до різних штучних побудов при описі 
взаємодіючих процесів, що протікають в одних і тих же функціонально неподільних 
підсистемах. Виходом з цього положення стало допущення про дозвіл існування 
міток мережі. Необхідність дослідження динаміки ресурсних потоків в системах 
змусила шукати шляхи включення в мережі Петрі часових параметрів, впорядкувати 
події в часі (розбирання і ремонт) в рамках мережі. 
Таким чином, можна відзначити, що на даному етапі розробка системи 
планування експлуатаційно-ремонтного циклу в достатній мірі відповідає всім 
вимогам організаційного управління. 
 
2.3 Моделювання відновлення працездатності ДВЗ графічним методом 
 
Відновлення роботи ДВЗ (як системи) можна вважати паралельним процесом, 
так як воно пов'язане з ремонтом ЦПГ, КШМ, системи живлення, мащення 
(компонентів). Структурне відновлення працездатності, як і попереджувального 
ремонту, багатоваріантне та проектування його маршрутів без інформації про стан 
з’єднань неможливе. Такий підхід дозволив представити структуру процесу 
організації попереджувальних ремонтів у вигляді дерева альтернатив. Підсистеми за 
їх призначенням можна узагальнити в дві групи. Перша група підсистем забезпечує 
генерацію, синтез всіх можливих варіантів продовження розробки попереджувальних 
ремонтів на кожному етапі. Друга група підсистем вирішує завдання вибору найбільш 
прийнятного варіанту попереджувального ремонту для конкретного ДВЗ в 
конкретних умовах виробництва. Заміна або відновлення деталі з’єднання є 
 
  41 
 
одиничною подією при програмуванні і проектуванні структури ремонтного циклу. 
Спочатку використовуються дані діагностування, що характеризують можливість 
проведення попереджувального ремонту або КР. Вони використовуються у вигляді 
закодованої інформації при програмуванні. Оперативна інформація про стан з’єднань 
звіряється з інформацією, внесеною до бази комп'ютера і в разі її невідповідності, 
формується один з варіантів обов'язкових технічних впливів. Перебір всієї інформації 
по з’єднанням дозволяє сформувати безліч обов'язкових технічних впливів або 
варіантів ремонту. Те ж виконується по інших підсистем ДВЗ. З кожним кроком 
проектування інформація деталізується і накопичується по всіх підсистем. 
Реалізація вище представлених умов синтезу варіантів попереджувальних 
ремонтів видається складним завданням через неминучості аналізу станів з’єднань 
ДВЗ в підсистемах, що претендують для їх об'єднання в їх структуру. Вирішення цієї 
проблеми вбачається у використанні теорії мереж Петрі, яка була розроблена 
спеціально для комп'ютерного моделювання систем з взаємодіючими паралельними 
процесами. Безліч позицій мереж Петрі для моделювання підсистем синтезу 
комплексів відновлювальних робіт виступають як події, що визначають можливість 
або неможливість включення декількох відновлювальних робіт в один комплекс 
відновлювальних робіт - наприклад, варіант попереджувального ремонту. 
Взаємодію компонентів системи в часі можна описувати диференціальними 
рівняннями. Останній спосіб характерний для процесу відновлення працездатності 
ДВЗ, найбільш економічний, але і непростий з точки зору аналітичного опису. 
Найбільш потужні інструменти тут - імітаційні моделі та мережі Петрі, як основа цих 
моделей. Модельована система представляється сукупністю компонентів, що 
описуються власними станами. Зміна станів може здійснюватися заміною деталі, 
регулюванням будь-якого внутрішнього фактору системи. Таким чином, з точки зору 
взаємодії елементів системи не всі їх стани рівноправні. Доцільно виділити серед них 
три класи станів [16]: системні, пов'язані, внутрішні. Стани першого класу істотні для 
планування ремонтних циклів ДВЗ. Це деяка сукупність пов'язаних елементів ДВЗ, 
які перебувають під впливом зовнішніх факторів - виробничих умов відновлення 
працездатності. Під сполученими будемо розуміти суміжні стани елементів (деталей), 
через які здійснюється їх взаємодія. Зміна внутрішніх станів систем і механізмів ДВЗ 
впливає безпосередньо на функціонування інших систем, ці стани важливі лише з 
 
  42 
 
точки зору дослідження їх технічного стану. Досліджувана система являє собою 
сукупність процесів, яка в термінах динамічного моделювання може бути описана у 
вигляді послідовностей взаємодії з елементами суміжних об'єктів системи. 
Позначимо через �������� , ���� = 1, … , ���� елементи досліджуваної системи. Внутрішні стани 
систем і механізмів ДВЗ ����  позначимо ������������ 1, ��������2, … , ������������. 
На рис. 2.6 представлено взаємодію систем ����1 … ����4, через внутрішні стани, що 
взаємодіють між собою та виділені суцільними (зафарбованими) кружками. 
 
Рисунок 2.6 - Взаємодія систем через їх внутрішні стани 
Стан ����12  системи ����1 ініціює запуск системи ����2, через стан ����21 , а також стан ����23  
запускає системи ����4 та ����3 . 
 
 
Рисунок 2.7 - Граф взаємодіючих систем 
 
Вся картина взаємодії може бути представлена графом, зображеним на рис. 2.7. 
В даному випадку можна говорити про вираження графової статичної моделі 
систем ДВЗ через динамічні системи �������� (мащення, живлення, КШМ, ЦПГ). Модель 
наведеної системи може бути отримана засобами мов програмування. Крім того, тут 
важливий порядок (послідовність) зміни стану систем. Моделювання процесів можна 
здійснити, приписуючи кожному стану ������������ спеціальний параметр порядку, тобто 
розглядаючи розширено стан (�������� ,������������ ����), ���� = 1, … ,�������� і впорядковуючи параметри ������������. 
Приклад упорядкування - призначення порядку ������������, відповідно до вказаної 
послідовності і системи пріоритетів. Якщо розглянути в системі множину �������������� ���� =
 
  43 
 
1, … , ����;���� = 1 … ,��������, то можна визначити порядок виконання подій в системі та 
отримати ще один спосіб генерації станів. Механізм «рандеву», наприклад, є одним 
із способів вирішення проблем взаємодії паралельних процесів [16]. Основною його 
перевагою є чіткість функціонування модельованої системи з паралельними 
процесами, так як синхронізація виступає умовою взаємодії. Але дуже сувора 
синхронізація процесів вимагає побудови додаткових паралельних процесів. 
Механізм «моніторів» полягає в тому, що розробка моделі може проводитися 
незалежно від проектування інших процесів, але в ньому немає механізмів 
синхронізації, що не є в цілому принциповим для систем, побудованих з незалежних 
процесів. Представлені типи станів дозволяють використовувати різні види моделей 
процесів, що потребують або не потребують синхронізації. Одним з методів 
моделювання, інтегруючим ці підходи є метод, заснований на діаграмах Ганта [16]. 
Для проведення ремонту ДВЗ відома черговість операцій та їх тривалість 
(трудомісткість) ������������  кожної ����-ї операції на ���� −й одиниці обладнання. Сукупність 
векторів ������������  на площині (����, ����)(���� − час) для конкретного обладнання утворює діаграму 
Ганта (рис. 2.8). 
 
Рисунок 2.8 - Діаграма Ганта 
Діаграма Ганта - статичний портрет динаміки ремонтних впливів. Вона дає 
наочне уявлення про часові співвідношення і взаємозв'язок між процесами 
відновлення працездатності. Ще важливішим є той факт, що, користуючись 
діаграмою Ганта, можна визначити час простою і час закінчення (трудомісткості) 
циклу відновлення працездатності кожної з систем (механізмів) S. Ці величини 
відіграють істотну роль при оцінці організації технологічних та інформаційних 
процесів, оцінці трудомісткості і вирішенні завдань планування виробництва . 
 
 
  44 
 
Для систем з паралельними процесами, до числа яких можна віднести ДВЗ, 
можна скористатися багатовимірними діаграмами Ганта, що представляють собою 
вкладений в тривимірний евклідів простір ����3 з осями ����, ����, ���� набір векторів ������������ , 
колінеарних осей ���� за певною схемою ремонту ДВЗ (рис. 2.9) . 
 
Рисунок 2.9 - Багатовимірна діаграма Ганта 
 
Діаграма Ганта для деталі ���� (���� - а діаграма Ганта) лежить в площині, паралельній 
площині (����, ����). Перетин простору ����3 площиною Пℓ, що проходить через точку ���� на осі 
���� і паралельній площині (����, ����), суть діаграми завантаження ���� -ї одиниці обладнання 
(рис. 2.10). 
Проекції векторів ������������  на вісь ���� не перетинаються: на одній одиниці обладнання 
не може бути одночасно більше однієї складової, одна складова не може перебувати 
на двох різних одиницях обладнання одночасно. Напишемо ����-у діаграму Ганта �������� в 
проекціях на вісь ����  через нові змінні ������������  : 
 
��������1 = ��������1 + ��������1   
��������2 = ��������1 + ��������2 + ��������2  
… … … … … … … … … …. 
������������ = �������� ����
���� + ���� + ��������  
���� ����−1 �������� ��������
 
Де ������������ ≥ 0 - параметр, що відображає час простою перед обробкою на ����-й одиниці 
обладнання (рис. 2.11). 
 
  45 
 
 
Рисунок 2.10 - Перетин багатовимірної діаграми Ганта 
 
Багатовимірна діаграма Ганта (БДГ) описується в цьому випадку наступним 
чином: 
 
Рисунок 2.11 - Параметри простою перед операціями відновлення деяких 
складальних одиниць ДВЗ 
 
Використання мережевих методів планування ремонтів за рахунок обліку 
паралельності процесу ремонту дозволили обґрунтувати експоненціальний характер 
залежності частки відновлення ДВЗ при попереджувальному ремонті від 
трудомісткості технічних дій, а не підсумовуванням трудомісткості окремих операцій 
при існуючому підході: 
 
�2�������������−���������+���������
                                               �������� ���� ���� ����
���� (����) = �������� ℯ ����                                 (2.4) 
��������
 
де ��������
���� (����)- частка відновлення ресурсу конкретного ДВЗ в момент часу ����; 
������������ - залишковий ресурс ДВЗ перед попереджувальним ремонтом; 
��������
����  - час відновлення ����-ї деталі на ����-ї одиниці обладнання; 
 
  46 
 
 ������������ - час очікування обробки ����-ї деталі на ����-й одиниці обладнання; 
���� - число одиниць устаткування для відновлення конкретного ДВЗ. 
 
Рисунок 2.12 - Залежність частки відновлення ресурсу ДВЗ від трудомісткості 
попереджувального ремонту: 
 1 - ДВЗ «нові» -25 од .; 2 - ДВЗ після попереджувального ремонту-22 од .; 3-ДВЗ 
після КР-21 од. 
Для двигунів трьох груп, наведених на рис. 2.12, визначені коефіцієнти і 
параметри експоненціальних залежностей. 
Таким чином, недостатнє дослідження питань, пов'язаних з системним 
поданням проблеми технологічного забезпечення ремонтно-виробничих систем, 
стало причиною наявних складнощів в комплексному здійсненні робіт в області 
комп'ютеризації експлуатаційно-ремонтного циклу. Без здійснення 
загальносистемного концептуального підходу неможливо домогтися створення 
системи планування експлуатаційно-ремонтного циклу, що охоплює всю сукупність 
робіт з проектування та реалізації технології. 
 
2.4 Аналітичне обґрунтування параметра діагностування і розробка пристрою 
для оцінки технічного стану циліндро-поршневої групи 
 
В даний час є багато способів і засобів визначення технічного стану з’єднань 
ДВЗ. Технічний стан з’єднань двигуна без розбирання прийнято оцінювати за 
 
  47 
 
величиною зносу з’єднань та експлуатаційним показниками. Необхідні більш точні 
пристрої з меншою трудомісткістю операцій без розбірного контролю технічного 
стану з’єднань двигуна. 
На практиці ступінь зносу двигуна і потреба в його ремонті встановлюють по 
ряду непрямих ознак, таких як витрата палива, моторного мастила, падіння тиску в 
системі мащення, падіння потужності. Очевидно, що точність діагнозу за вказаними 
показниками відносна, і не дозволяє визначити стан і ступінь зношеності циліндро-
поршневої групи двигуна, дати об'єктивну оцінку проведеного ремонту або ж 
забезпечити інформацією, що дозволяє прогнозувати залишковий ресурс ЦПГ. 
Вимірюючи температуру в камері згоряння (без подачі паливно-повітряної суміші), 
можна судити про стан відповідного з’єднання. 
Знос циліндрів і поршневих кілець при однакових зовнішніх умовах роботи 
залежить від дії двох основних чинників: тиску газів і пружності поршневих кілець. 
Падіння потужності двигуна відбувається через зменшення ущільнюючої здатності 
поршневих кілець, щільності контуру горіння, пружності поршневого кільця і зміни 
форми гільзи. Чим більше відхилення форми гільзи в поперечному перерізі від 
циліндричної і чим менше пружність поршневого кільця, тим більше змінюється 
прилягання кільця до гільзі. Площа просвіту між кільцем і гільзою пропорційна зносу 
гільзи, тоді зазор в стику кільця збільшиться на величину пружність поршневого 
кільця зменшиться на величину коефіцієнта пропорційності. Тому, можна говорити 
про лінійність залежності прилягання кільця (щільності контуру горіння) і його  
пружністю (зносом гільзи). За експериментальними даними [4], тиск стиснення і 
згорання зменшується пропорційно площі просвітів, зменшується температура такту 
стиснення. Такі закономірності справедливі при величині відносної площі просвіту 
до 10%. 
Але, інтенсивність зношування з’єднань циліндр-поршневі кільця в залежності 
від пробігу не залишається постійною, тому [1]: 
 
−��������
                                                  ���� = ����0(1 − ℯ )�����                                        (2.5) 
 
 
  48 
 
де ���� - збільшення зазору в стику кільця при зносі поршневого кільця і циліндра 
по радіальної товщині; 
����0 - інтенсивність зношування поршневого кільця; 
���� - параметр, що характеризує зміну інтенсивності зношування на одиницю 
зносу (коефіцієнт інтенсифікації зношування); 
 ���� - пробіг. 
Товщина поршневих кілець і гільзи експоненціально зменшується в процесі 
експлуатації, закономірність зміни інтенсивності зношування в залежності від 
пробігу [1]: 
 
                                                        ���� = ����0ℯ−��������                                                (2.6) 
 
де ����0 - інтенсивність зношування в кінці припрацювання, приведена до початку 
експлуатації. 
Тобто, інтенсивність зношування з’єднання циліндр-поршневі кільця 
зменшується в залежності від пробігу по експоненціальному закону. 
З іншого боку, при збільшенні зазорів в сполученні циліндр-поршневі кільця 
зменшується температура такту стиснення через зниження компресійних 
властивостей. Залежність інтенсивності зношування від температури є досить 
складною, однак, з достатньою для практичних цілей точністю її можна прийняти 
лінійною [1]: 
 
                                                     ���� = ����0 + ����1����                                              (2.7) 
 
де ����0 - інтенсивність зношування при підвищенні температури від початкової; 
����1 - параметр, що характеризує зміну температури камери згоряння на одиницю 
температури; 
 ���� - різниця температури зовнішнього середовища і температури камери 
згоряння без подачі палива. 
Прирівнявши (2.12) і (2.13) отримаємо залежність зносу з’єднання циліндр-
поршневе кільце від температури камери згоряння: 
 
 
  49 
 
                                                    ����0 = ����1�����(ℯ−�������� − 1)                                   (2.8) 
 
Тобто, є аналітичне обґрунтування для вимірювання температури камери 
згоряння відповідно до зносу з’єднання циліндр-поршневі кільця. Тому, наступний 
етап - розробка діагностичного пристрою ДВЗ і оцінка його технічного стану за 
температурою камери згоряння без впорскування палива. 
В даний час відомий єдиний пристрій для без розбірної оцінки циліндро-
поршневої групи ДВЗ, яким є компресометр. При перевірці двигун провертають 
стартером, і компресометр вимірює тиск, що створюється в камері згоряння. Однак 
даний компресометр характеризується невисокою точністю вимірювання, зумовленої 
впливом негерметичності клапанів на величину тиску в кінці стиснення, а також 
залежністю тиску від частоти обертання колінчастого валу. Крім того, прилад досить 
складний конструктивно, незручний в роботі, легко пошкоджується і вимагає високої 
кваліфікації оператора при його експлуатації. 
Загальний вигляд пристрою для діагностування ЦПГ представлений на рис. 
2.13. Пристрій містить термопару 1, закріплену в корпусі 2. В якості корпусу може 
бути використаний корпус штатної форсунки конкретного ДВЗ або свічки 
запалювання, що забезпечує легкоз’ємне, але герметичне кріплення до двигуна. При 
цьому термопара кріпиться до частини корпусу пристрою, що знаходиться в камері 
згоряння 3 ДВЗ. Термопара 1 за допомогою приєднаного до неї дроти, прокладеного 
в каналі 4 корпусу 1, пов'язана з блоком реєстрації 5, що розміщується в будь-якому 
зручному для огляду місці. Блок реєстрації включає цифровий перетворювач сигналу 
від термопари в одиниці температури. 
 
Рисунок 2.13 - Пристрій для діагностування ДВЗ: 1 термопара; 2 - корпус;3 - камера 
згоряння; 4 - канал; 5 - блок реєстрації; 6 - поршень. 
 
  50 
 
При роботі пристрою двигун запускають в режимі холостого ходу (850 хв-1), 
при цьому повітряно-масляна суміш в камері згоряння 3 нагрівається приблизно до 
температури 200 ° С. При зниженні температури на 5% і більше (для ДВЗ КрАЗ це 
10° С) від нормативних значень робочих температур. Для виключення закінчення і 
прориву газів в картер ДВЗ треба провести поглиблене діагностування ЦПГ і при 
необхідності - заміну поршневих кілець на нові. Нагріте повітря закінчується з камери 
згоряння тим інтенсивніше, чим більше знос в сполученні між поршневими кільцями 
і циліндром, внаслідок чого температура повітря в камері згоряння падає. Значення 
температури камери згоряння можна з достатнім ступенем точності перетворити в 
величини зносу циліндро-поршневої групи за пропонованою залежністю/, що може 
служити додатковим діагностичним параметром технічного стану ЦПГ ДВЗ. 
Таким чином, пропонований пристрій за допомогою використання отриманої 
залежності дозволить визначити величину зносу ЦПГ по температурі в камері 
згоряння ДВЗ і мати додатковий діагностичний параметр, збільшивши точність і 
інформативність діагностування зносу циліндро-поршневої групи ДВЗ. 
Діагностування показало граничні значення температури камери згоряння перед 
попереджувальним ремонтом - 200 ° С, і перед КР - 180 ° С. Використання пристрою 
при діагностуванні дозволить отримати більш достовірну інформацію про стан ДВЗ.  
 
  51 
 
РОЗДІЛ 3. МЕТОДИКА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ДОСЛІДЖЕННЯ І 
АНАЛІЗ ЇЇ РЕЗУЛЬТАТІВ 
3.1 Мета експериментального дослідження 
 
Метою експлуатаційних досліджень є збір і обробка статистичних даних по 
надійності деталей ДВЗ КрАЗ-740 для обґрунтування періодичності 
попереджувальних ремонтів, аналіз експлуатаційних витрат при проведенні всіх 
видів технічних впливів, розробка по діагностичним параметрам маршрутних схем 
відновлення працездатності двигунів, розробка технології проведення 
попереджувальних ремонтів, періодичності.. 
 
3.2 Оцінка значущості питомих витрат на технічні обслуговування і 
ремонти ДВЗ і статистичних даних 
 
Для оцінки структури питомих витрат і значущості складових їх елементів 
необхідно проаналізувати статистичні дані експлуатації ДВЗ, враховуючи 
максимальне число факторів, що впливають на експлуатаційні витрати. 
Розглядали вартість ремонту, усунення відмови, (створення і підтримання 
оборотного фонду на відміну від існуючих підходів не враховувався), простою 
автомобіля, втрат доходу при неповному використані ресурсу деталей ДВЗ. 
Залишкову вартість визначали ступенем зносу і можливістю відновлення деталі. 
Ступінь зносу умовно приймали еквівалентної частці реалізованої вартості деталі. 
При заміні деталей через зношування або пошкодження визначали їх залишкову 
вартість, еквівалентну ресурсу і враховували в витратах при неповному використані 
ресурсу. 
Передбачали диференціацію несправностей і вагомість доданків питомих 
витрат за термін служби двигуна. 
 
  52 
 
 
Рисунок 3.1 - Схема загальної методики дослідження 
Аналіз статистичних даних усунення несправностей в третій категорії умов 
експлуатації дозволив умовно виділити три групи по трудомісткості 
відновлювальних робіт: несправності, які усуваються за одну робочу зміну 
(трудомісткістю до 8 люд. год.); несправності, які усуваються за дві робочі зміни 
(трудомісткістю до 16 люд. год.); несправності, які усуваються за три робочі зміни 
(до 24 люд. год.). 
Підсумком є коригування структури експлуатаційно-ремонтного циклу з 
попереджувального ремонту за техніко-економічним критерієм. Прийнявши за 100% 
витрати на забезпечення працездатності ДВЗ однієї зі схеми структур, 
розраховувалися витрати на забезпечення працездатності двигунів по іншим 
структурам у відсотках. Структура з мінімальними витратами на забезпечення 
працездатності ДВЗ за весь термін служби вважалася раціональною. 
 
  
     
   
 
   
            
     
     
         
   
     
  
             
 
             
     
         
  53 
 
Напрацювання і заміну деталей, механізмів двигуна визначали за значеннями 
спідометра автомобіля, дорожніми листами, технічними паспортами, 
щоквартальними звітами, довідками та актами про напрацювання. Вимірювання 
експлуатаційних і технічних показників з’єднань двигуна проводили за допомогою 
наявних і спеціально розроблених пристроїв. 
Мінімальний обсяг вибірки: 
 
2
                                                          ���� = ��������∙����2
2                                                     (3.1) 
����
 
де �������� - коефіцієнт, що залежить від довірчої ймовірності, що визначається за 
таблицями (коефіцієнт Стьюдента); 
 ���� - коефіцієнт варіації;  
  ���� - точність (відносна) обчислення вибіркової характеристики. 
Імовірність безвідмовної роботи ДВЗ: 
 
                                                      ����(����) = ����0−����                                                   (3.2)  
����0
 
де ����0 - загальна кількість двигунів, що знаходяться під наглядом; 
���� - кількість відмовили двигунів за пробіг від 0 до ���� км. 
Як критерій відмови вважали зняття двигуна в ремонт. Кількість двигунів, що 
відмовили за напрацювання в певному інтервалі визначали множенням обсягу 
вибірки на аналітичне значення частоти в цьому інтервалі і додавали до попереднього 
значення. 
При проведенні експериментального дослідження з виявлення залежностей 
будь-якого результуючого параметра від іншого важко врахувати вплив на нього всіх 
факторів, в тому числі, пов'язаних з вимірюванням. Експериментальні дані не є 
детермінованими, а є стохастическими, тобто кожному значенню аргументу 
відповідає не певна величина функції, а закон її розподілу.  
Визначення параметрів закономірностей виконувалося способом найменших 
квадратів [16]. Оцінку ступеня відповідності експериментальних даних і аналітичної 
 
  54 
 
лінійної залежності робили за величиною коефіцієнта кореляції, а нелінійної - по 
кореляційному відношенню. Коефіцієнт кореляції [16]: 
 
                                                             ���� = ������������                                                   (3.3) 
��������∙��������
 
де ������������ - змішаний коефіцієнт; 
 ��������,�������� - відповідно, середньо квадратичне відхилення ���� і ����. 
Кореляційне відношення: 
 
2
                                                         ���� = �������������
2                                                      (3.4) 
��������
 
де ����2�������� - дисперсія результуючої ознаки під впливом фактора X; 
 ����2����  - дисперсія результуючої ознаки під впливом всіх факторів. 
Під коренем вираз - коефіцієнт детермінації - показує, яка частка результуючої 
ознаки обумовлена цим фактором. 
 
3.3 Обґрунтування періодичності попереджувальних ремонтів протягом 
терміну служби ДВЗ 
 
Було проведено дослідження надійності ДВЗ КрАЗ-740 трьох груп: не 
ремонтованих, які пройшли КР, які пройшли за результатами діагностування 
попереджувальний ремонт. Розподіл причин зняття двигунів в КР наведено в табл. 
3.1. 
 
 
 
 
 
 
 
 
  55 
 
Таблиця 3.1 - Розподіл причин зняття дизелів КрАЗ-740 в КР,% 
№ Найменування До КР Після КР Після ПР 
1 Знос КШГ 11 9 29 
2 Знос ЦПГ 28 11 49 
3 Знос головок циліндрів 6 3 11 
4 Руйнування головок циліндрів 7 9 0,5 
5 Тріщини і задири гільз циліндрів 11 21 3,5 
6 Руйнування блоку двигуна шатуном 3 14 1 
7 Прокручування вкладишів:    
 корінних 9 9 2 
 шатунних 26 24 4 
 
У деяких двигунів було поєднання дефектів, які є, як правило, наслідком одного 
з аварійних пошкоджень. Після першого КР збільшується частка дефектів аварійного 
характеру, а через зношування вибраковується менше ДВЗ, ніж двигунів першого і 
третьої груп. Цей факт можна пояснити низькою якістю ремонту. Навпаки, двигуни 
після ПР знімають в КР в основному через зношування деталей, їх ресурс на 20 ... 25% 
вище ресурсу двигунів другої групи, що надходять в повторний КР. Більший відсоток 
зняття двигунів першого і третьої груп з причин зносу пояснюється не стільки 
більшим напрацюванням до КР, скільки більшою часткою раптових аварійних відмов 
двигунів другої групи. Недостатня гнучкість поточного ремонту машин призводить 
до неповного використання потенційних можливостей, і працездатність 
забезпечується дорогим капітальним ремонтом (на порядок вище вартості 
попереджувального ремонту). 
Параметри розподілу пробігу двигунів до КР з різних причин мають значну 
дисперсію і наведені в табл. 3.2. Без урахування 20% двигунів, що мали до першого 
КР заміни вкладишів і поршневих кілець, середнє напрацювання по всіх ДВЗ до 
першого КР становить 130,5 тис. км. при середньоквадратичному відхиленні 55,6 тис. 
км. 
На рис. 3.2 представлені криві розподілу пробігу до КР, отримані шляхом 
математичної обробки статистичних даних, що дозволяють визначити ймовірність 
роботи двигунів до КР. 
 
 
 
 
  56 
 
Таблиця 3.2 – Параметри розподілу пробігу  ДВЗ КрАЗ-740 до КР 
Пробіг Середнє значення, тис. Середньоквадратичне 
км відхилення, тис. км 
Загальний до першого КР 172,2 84,8 
Загальний до повторного КР 103,5 55,9 
До першого КР по причині аварійних 151,9 75,4 
пошкоджень 
До першого КР за ознаками зносу 203,7 98,9 
 
 
 
Рисунок 3.2 - Розподіл пробігу L до КР двигунів: 1 - загальна до першого КР; 2 - до 
першого КР за ознаками зносу; - до першого КР через аварійних пошкоджень; 4 - до 
повторного КР 
Вимірювання показників технічного стану, знятих в ремонт двигунів дозволило 
визначити параметри їх розподілу, за якими можна судити про ступінь використання 
ресурсу. Знос шатунних шийок в площині кривошипа ДВЗ старого і нового сімейства 
КрАЗ в середньому в 1,5 рази більше, ніж в перпендикулярній площині. Ця різниця 
зумовлює зростання овальності шатунних шийок колінчастого валу в процесі 
експлуатації. 
Для корінних шийок також характерний нерівномірний знос овальність. Із 
збільшенням зазору падає тиск в системі мащення і підвищується ймовірність 
аварійних пошкоджень (припік, задири, прокручування вкладишів). Збільшується 
ймовірність поломки шатунів, аварійних пошкоджень блоку циліндрів. Як правило, 
відновлення шийок (шліфування під ремонтний розмір, заміна колінчастого валу) 
пов'язане з великими витратами. 
Аналогічні процеси протікають і в з’єднаннях циліндро-поршневої групи. 
Зношування поршневих кілець, поршнів, гільз супроводжується підвищенням 
витрати мастила на чад і концентрацією абразивних частинок (особливо при 
 
  57 
 
підвищеній запиленості та неякісної очищення повітря). Згодом можлива поломка 
кілець, пошкодження і руйнування посадочних отворів блоку циліндрів. 
В першу чергу зазвичай з'являється відмови, які умовно можна вважати 
незалежними: вони негативно впливають на працездатність інших елементів. 
Планування попереджувальних ремонтів, розрахунок річної кількості і номенклатури 
запасних частин спрощується і структурам експлуатаційно-ремонтного циклу 
надається гнучкість при обліку коефіцієнтів повторюваності запасних частин, 
визначених при попереджувальному ремонті партії двигунів. З урахуванням 
статистичної інформації з технічних впливів на 87 двигунів КрАЗ-740 номенклатура 
запасних частин при попереджувальному ремонті включає вкладиші колінчастого 
валу, поршневі кільця, прокладки головок блоку циліндрів, кільця ущільнювачів гільз 
циліндрів, сальники, регулювання паливної апаратури, очищення і регулювання 
складальних одиниць системи мащення, відновлення працездатності водяного насоса, 
шліфування з подальшим притиранням фасок клапанів і сідел, очищення 
брудоуловлювачів в шатунних шийках з постановкою нових заглушок. При 
необхідності допускається заміна окремих гільз циліндрів і поршнів, супутній 
ремонт. Даних по ДВЗ КрАЗ-ЄВРО поки недостатньо, але і наявна інформація по 
середньому напрацюванню на відмову деталей ЦПГ і КШМ дозволяє зробити 
висновок про доцільність попереджувальних ремонтів. 
На рис. 3.4 наведені криві ймовірності роботи двигунів КрАЗ-740 до КР для 
трьох груп: не ремонтованих; після попереджувального ремонту; після КР. Надійність 
роботи двигунів після попереджувального ремонту майже така, як і після КР і в 
перший період до пробігу 50 тис. км навіть трохи вище, ніж капітально 
відремонтованих двигунів. Тобто КР не ефективні. В результаті обробки 
статистичних даних по загального напрацювання з початку експлуатації до першого 
КР з проведенням профілактичних замін вкладишів і поршневих кілець з 87 двигунів 
отримано, що загальний пробіг становить в середньому 210 тис. км. Якщо прийняти 
гамма-процентний ресурс при регламентованої імовірності у = 80%, то можна 
гарантувати, що після ПР пробіг до виходу в наступний ремонт складе не менше 39,5 
тис. км. Переваги стратегій, що передбачають попереджувальний ремонт можна 
проілюструвати змінами параметра двигуна, вимірюваними за загальноприйнятою 
методикою [16] (рис.3.4). 
 
  58 
 
 
Рисунок 3.3 - Імовірність роботи двигунів КрАЗ-740 до КР: 1 - не ремонтовані; 2 - 
після попереджувального ремонту; 3 - після КР 
  
 
Рисунок 3.4 - Зміна від пробігу: 1 - зазору в шатунних підшипниках; 2 - тиску в 
системі мащення; 3 - радіального зносу кілець; 4 - витрати масла на чад. Цифри без 
штриха - ДВЗ не ремонтовані, з одним - після ПР, з двома - після КР 
 
 
 
  59 
 
 
Рисунок 3.5 - Залежність абсолютних С і питомих С витрат на ремонт підшипників 
колінчастого валу 1, циліндро-поршневої групи 2 і сумарних 3 від напрацювання до 
попереджувального ремонту двигунів КрАЗ-740 
 
Широке впровадження попереджувального ремонту дозволить підвищити 
первинний ресурс двигунів КрАЗ-740 в середньому в 1,3 рази. З наведених даних 
очевидна технічна і економічна доцільність і ефективність проведення 
попереджувального ремонту двигунів за результатами діагностування. Іншим 
завданням є експериментальний аналіз критерію оптимальності варіанта 
попереджувального ремонту. Через зміни в широких межах доданків питомих витрат 
виникла необхідність в диференціації трудомісткості усунення несправностей на 3 
умовні групи: несправності, які усуваються за одну робочу зміну (до 8 чол. год); 
несправності, що вимагають трудомісткості усунення до 16 люд. год.; несправності, 
що вимагають трудомісткості усунення до 24 люд. год. 
Для кожної з трьох груп визначали середні питомі витрати і їх складові витрати 
у відсотках, обробляючи статистичні дані. З'ясувалося, що для несправностей 
двигунів третьої групи в структурі питомих витрат великі витрати через простої 
автомобілів, які наближаються до 33%. Витрати на ремонт, усунення несправностей, 
створення і підтримання оборотного фонду для цієї групи складають близько 65% 
(табл. 3.3). Так як трудомісткі відмови характерні для ДВЗ з пробігом вище 130 ... 150 
тис. км, то і витрати, принесені двигуном при неповному використанні ресурсу його 
деталей невеликі (до 2%). 
 
 
 
 
 
  60 
 
Таблиця 3.3 - Структура витрат несправностей ДВЗ різних груп 
Група Витрати, % 
 на ремонт через простій  через неповне використання ресурсу 
1 55 25 20 
2 63 30 7 
3 65 33 2 
 
Пропоновані експлуатаційно-ремонтні цикли за критерієм оптимальності 
ремонту можуть бути без КР, з одним КР, декількома попереджувальними ремонтами 
за весь термін служби. Все залежить від технічного стану конкретного ДВЗ, 
визначеного за результатами діагностування з пропонованої періодичністю. 
Діагностичним параметром крім наявних, може служити температура камери 
згоряння двигуна без спалаху палива. Схеми структур з урахуванням отриманої 
динаміки зміни напрацювання без КР або з одним КР, питомої вартості ремонтів 
наведено на рис. 3.6. Пунктирною лінією показана динаміка зміни витрат на 
експлуатаційно-ремонтний цикл з одним КР, а до пробігу 360 тис. км. вона збігається 
зі структурою без КР. Попередній аналіз 80 ДВЗ КрАЗ показав, що значення 
напрацювання з КР вище, ніж із забезпеченням працездатності тільки 
попереджувальними ремонтами. При цьому експлуатаційні витрати знижуються на 
11%. 
 
Рисунок 3.6 - Зміна середніх сумарних питомих витрат проведенням 
попереджувальних ремонтів (43 ДВЗ),  та попереджувальних ремонтів з одним КР 
(37 ДВЗ). 
 
 
 
  61 
 
Стандартний пакет прикладних програм Excel можна використовувати при 
плануванні обсягу попереджувальних ремонтів, індивідуально по кожному ДВЗ з 
урахуванням його фактичного технічного стану. Для введення в комп'ютер необхідні 
фактичні значення параметрів технічного стану ДВЗ, одержувані за результатами 
діагностування. 
Отримані схеми експлуатаційно-ремонтних циклів можуть відрізнятися 
послідовністю проведення попереджувальних ремонтів і КР, складом і 
трудомісткістю відновлювальних робіт. На основі аналізу експлуатаційних витрат, 
вони можуть включати один КР з декількома попереджувальними ремонтами 
(показано пунктиром) або кілька (для ДВЗ КрАЗ-740 - 7) попереджувальних ремонтів 
без КР (рис. 3.6). 
 
3.4 Обґрунтування бази даних показників технічного стану ДВЗ перед 
попереджувальними і капітальним ремонтами 
 
Процес побудови бази даних включає в себе наступні основні етапи: складання 
списку даних, структурування списку і перевірка на відповідність показників. 
Результатом проектування є база даних, представлена у вигляді таблиці з 
діагностичними показниками ДВЗ перед попереджувальним ремонтом і КР. Склад 
інформації, необхідної для функціонування системи планування експлуатаційно-
ремонтного циклу, визначався на основі рекомендованих заводом-виробником 
діагностичних показників з урахуванням особливостей створюваної системи, які 
визначають деякі відмінності через використання розроблених діагностичних 
пристроїв і обґрунтованих діагностичних параметрів. Облік додаткового 
діагностичного параметра - температури в камері згоряння, дозволив більш детально 
оцінити технічний стан ДВЗ, що знімається в ремонт, зумовив внесення додаткової 
інформації і, відповідно, розширення бази даних. Дана обставина доводить 
актуальність розробки структури показників технічного стану ДВЗ, яка зумовлює 
швидкодію і якість виконання проектних процедур на етапах планування ремонтних 
циклів. 
 
  62 
 
Сформований список показників технічного стану ДВЗ перед 
попереджувальним ремонтом і КР представлений нижче. Структурування показників 
технічного стану ДВЗ, по суті, це завдання формування набору показників, що 
характеризують технічний стан ДВЗ при попереджувальному ремонті (або КР) з 
диференційованою номенклатурою замінних і відновлюваних деталей. 
На проміжних етапах проектування ремонтного циклу необхідний аналіз, так 
як може знадобитися додаткова інформація про той чи інший діагностичний 
параметр. В таких умовах виникає необхідність якось доповнити або 
«переупакувати» вихідну інформацію відповідно до кінцевої мети - обґрунтування 
періодичності попереджувального ремонту. Як математичний апарат для вирішення 
цього завдання обраний факторний аналіз [16], що представляє собою адекватний 
інструмент дослідження для розкриття логічної структури процесу. Факторний аналіз 
дозволяє відокремлювати взаємозалежні і взаємозамінні ознаки від незалежних, а 
також перевіряти взаємозв'язок в проектованої системі експлуатаційно-ремонтного 
циклу. 
Приступаючи до вивчення сформованої таблиці, що відбиває використання 
даних, був проігнорований шлях, пов'язаний з виділенням гіпотези і її подальшої 
перевірки з використанням факторного аналізу для виявлення природи прихованих 
закономірностей. 
Це було обумовлено цілями використання факторного аналізу як 
математичного апарату, які передбачають визначення перших наближених 
характеристик закономірностей, що лежать в основі фізичних процесів і формулюють 
висновки про напрямки подальшого дослідження. Такий підхід бачиться як 
оптимальний на ранніх стадіях створення системи планування експлуатаційно-
ремонтного циклу. Використання в якості інструменту дослідження факторного 
аналізу передбачає розгляд обмежень, пов'язаних з його застосуванням до даного 
об'єкту, в якості якого виступає таблиця, що відображає відповідність списку даних і 
етапів планування експлуатаційно-ремонтного циклу. Найчастіше застосовується 
коефіцієнт кореляції змішаного моменту Пірсона, в основі якого лежить припущення, 
що вивчається залежність має лінійний характер, хоча в дійсності, що вивчаються 
залежності можуть мати не лінійний, а більш складний характер.  
 
  63 
 
Друге обмеження - поняття генеральної статистичної сукупності і вибірки з неї, 
тобто в якій мірі можна судити про сукупності параметрів перед попереджувальним 
ремонтом (або КР) на основі зробленої вибірки. Експериментальна вибірка, на яку 
спирається факторний аналіз, повинна бути репрезентативна для відповідної 
сукупності параметрів. Такий метод з набагато більшою ймовірністю відповідає 
цілям дослідження. 
Поставлений аналіз дозволяє зробити висновок про коректність використання 
апарату факторного аналізу для даної задачі і обґрунтувати структуру бази даних для 
створення оптимальних експлуатаційно-ремонтних циклів з обґрунтованою 
періодичністю попереджувальних ремонтів автомобільних ДВЗ з метою скорочення 
експлуатаційних витрат. 
Спочатку розглянемо особливості даних в окремих кластерах. Вище 
зазначалося про ієрархічній структурі структури бази даних системи планування 
експлуатаційно-ремонтних циклів. Основа ієрархії полягає в характеристиці 
елементів бази даних, що визначають її наявність на етапах створення технології. 
Частина інформації необхідна і заноситься до початку процесу планування 
експлуатаційно-ремонтного циклу, інша частина синтезується в процесі 
проектування (страта 2 системи планування експлуатаційно-ремонтного циклу) на 
вищих ешелонах і використовується на нижчих, третя утворюється в результаті 
реалізації експлуатаційно-ремонтного циклу (страта 1). Дані, які необхідно мати до 
початку проектування можна розділити на дані, постійно зберігаються в пам'яті 
комп'ютера і дані, які необхідно туди занести оперативно. Процес створення 
технології експлуатаційно-ремонтного циклу заснований на аналізі діагностичних 
показників ДВЗ і частково даних, одержуваних в ході розбірних робіт, які є основою 
для вироблення керуючих рішень. Весь комплекс показників, об'єктивно 
відображають перебіг процесу проектування експлуатаційно-ремонтного циклу, 
визначається як інформаційне забезпечення даного процесу. 
  
 
  64 
 
РОЗДІЛ 4. ПЛАНУВАННЯ ЕКСПЛУАТАЦІЙНО-РЕМОНТНИХ ЦИКЛІВ ДВЗ 
З ПРОВЕДЕННЯМ ЗАПОБІЖНИХ РЕМОНТІВ 
 
4.1 Формування експлуатаційно-ремонтних циклів ДВЗ з 
попереджувальними ремонтами 
 
Особливості сучасного авторемонтного виробництва висувають на перший 
план завдання скорочення термінів ремонту ДВЗ і підвищення якості проектних 
рішень при мінімальних витратах. Виконання цих завдань можливе за допомогою 
планування експлуатаційно-ремонтного циклу, прийняття рішень по яким засновано 
на розробці та оцінці нормативів діагностичних параметрів деталей ДВЗ. 
Вивчення організації процесу створення експлуатаційно-ремонтного циклу 
базується на дослідженні теоретичний основ, які передбачають розгляд принципів 
організації і вибір методу дослідження. Розглядаючи технологію елементів 
експлуатаційно-ремонтного циклу (попереджувальних ремонтів, КР) як певний план, 
що представлений у вигляді логічної схеми зі зміни стану предмета виробництва в 
умовах функціонування конкретної виробничої системи, можна сформулювати 
умови, які визначають вимоги до технологічного процесу експлуатаційно-ремонтного 
циклу. Глобальним критерієм якості створюваних експлуатаційно-ремонтних циклів 
є скорочення експлуатаційних витрат, пов'язаних з собівартістю ремонту та 
експлуатацією ДВЗ. Ці показники не завжди збігаються, тому що, по-перше, часто 
процес ремонту пов'язаний з декількома виробничими системами, які розглядаються 
відокремлено (розбірних, ремонтних, складальних) і обраний на перших етапах 
варіант експлуатаційно-ремонтного циклу відбивається у вигляді обмежень на 
наступних етапах. По-друге, в рамках одного експлуатаційно-ремонтного циклу 
проводиться ремонт і заміна деталей різних найменувань, і ефективність робіт багато 
в чому визначається «технологічної сумісністю» деталей. Це призводить до того, що 
сукупність оптимальних експлуатаційно-ремонтних циклів за критерієм собівартості 
ремонту не обов'язково відповідає найвищим показникам функціонування ДВЗ за 
технічними показниками в експлуатації. 
Представляючи експлуатаційно-ремонтний цикл як систему проведення 
попереджувальних ремонтів ДВЗ, а їх періодичність як одну з її підсистем, що 
 
  65 
 
забезпечує створення алгоритму функціонування виробничої системи, можна 
зробити висновок, що необхідно створення технології, які не вносили б додаткові 
обмеження. Він повинна в максимальному ступені адаптуватися до ремонтного 
виробництва і реалізовувати ресурс ДВЗ в експлуатації в повній мірі. На підставі 
цього висновку можна сформулювати основні теоретичні положення, яким повинна 
відповідати методологія створення експлуатаційно-ремонтного циклу: 
- створення технології повинно охоплювати не тільки етап проектування, а й 
реалізації експлуатаційно-ремонтного циклу. Проектування експлуатаційно-
ремонтного циклу з урахуванням виробничих можливостей і оперативна можливість 
його коригування великою мірою визначає ефективність. Процес створення 
експлуатаційно-ремонтного циклу повинен охоплювати як стадію проектування, так 
і стадію реалізації технологію ремонту; 
- технологія ремонту повинна будуватися з урахуванням стану всіх деталей 
вузла або механізму ДВЗ з обміном інформацією між ними і взаємопов'язаними 
оцінками структурних і діагностичних параметрів. 
Представлені положення несуть в собі завдання, вирішення яких, перш за все, 
пов'язано з питаннями вдосконалення структури експлуатаційно-ремонтного циклу 
ДВЗ, методів підготовки і прийняття рішень, формування цілей і критеріїв, які 
використовуються при створенні технології ремонту. Описи експлуатаційно-
ремонтного циклу повинні бути за складністю узгоджені з можливостями сприйняття 
людиною і можливостями оперування описами в процесі їх перетворення за 
допомогою наявних засобів проектування [16]. Однак, виконати цю вимогу в рамках 
деякого єдиного опису, не розділяючи його на складові частини, часто не вдається. 
Як правило, потрібно структурування описів і відповідна декомпозиція уявлень про 
проектованих об'єктах на рівні, тобто інтерпретація процесу створення 
експлуатаційно-ремонтного циклу як об'єкта дослідження з властивою йому формою 
і змістом.  
Організацію процесу створення експлуатаційно-ремонтного циклу з 
попереджувальних ремонтів можна уявити як систему, яка розглядає зовнішні впливи 
(входи) і пов'язані з ними відгуки (виходи). Однак, прогностичні можливості такої 
моделі, яка діє в умовах часткової невизначеності, пов'язаних з відсутністю частини 
інформації на ряді початкових етапів планування експлуатаційно-ремонтного циклу, 
 
  66 
 
обмежені в зв'язку зі структурними відмінностями між моделлю «вхід - вихід» і 
самою організацією. Для цілей планування модель організації, побудована за 
принципом «вхід - вихід», є обмеженою і непридатною. Крім цього, ряд дослідників, 
описуючи організацію процесу створення експлуатаційно-ремонтного циклу, 
намагаються перекласти створені моделі на процес його проектування, приймаючи 
знак еквівалентності між цими двома процесами. 
 
4.2 Застосування теорії багаторівневих ієрархічних систем для планування 
експлуатаційно-ремонтних циклів 
 
Наведені вище міркування щодо методології створення експлуатаційно-
ремонтного циклу ДВЗ вказують на необхідність багаторівневої структури в моделі 
організації його планування, описуваної за допомогою теорії багаторівневих 
ієрархічних систем. Структура ця повинна відображати найважливіші 
характеристики організації, а саме, що організація складається з взаємозв'язаних 
підсистем, які утворюють ієрархію. 
Аналіз відомих моделей організації та системотехніки дозволив вибрати в 
якості базової моделі проектування експлуатаційно-ремонтного циклу з 
попереджувального ремонту, теорію багаторівневих ієрархічних систем, як ту, що 
відповідає наступним напрямам: 
1. Вона акцентує увагу на ієрархічних структурах організації блок-схем, що 
становлять систему елементів (блоки прийняття рішень), мають обмежену 
вирішальну здатність. Глобальна мета організації, яка відображає її призначення в 
цілому, розбивається на послідовність підцілей, так що досягнення повної мети 
(зниження експлуатаційних витрат) рівноцінно досягненню сукупності підцілей 
(обґрунтування періодичності попереджувальних ремонтів). 
2. Вона розглядає окремий блок-системи як систему, що приймає рішення. У 
ній явно враховуються рівні задоволення і розбіжності між очікуваними і фактично 
спостерігаючими цілями. Приймаючі рішення, які є блоками багаторівневих систем, 
мають «свободу дії». Прийняте рішення відповідає безлічі альтернатив, розроблених 
для розгляду до моменту прийняття рішення. Відповідно до планування 
 
  67 
 
експлуатаційно-ремонтного циклу в задачу кожного блоку (що приймає рішення) 
входить розробка і відбір варіантів експлуатаційно-ремонтного циклу з 
попереджувальних ремонтів (КР), які при подальшому проектуванні повинні 
відповідати найкращим чином до поставленої мети. 
3. Вона явно враховує той факт, що найважливішою особливістю організації 
незмінно є її організуюча роль у налагодженні взаємної зв'язку з підсистемами, які 
приймають рішення. Залежність між вищим і нижчим елементами можуть бути 
реалізовані за допомогою: факторів, пов'язаних з цілями; факторів, пов'язаних з 
очікуваними наслідками рішень; факторів, пов'язаних з набором альтернативних дій, 
наявних в момент прийняття рішень.  
Процесу створення технології притаманне послідовне вертикальне 
розташування підсистем (вертикальна декомпозиція). Передбачається, що взаємодія 
між рівнями не обов'язково відбувається тільки між кожними двома сусідніми 
рівнями, а обмін з зовнішнім середовищем відбувається на найнижчому рівні. Інша 
особливість створюваної системи полягає в тому, що хоча втручання або пріоритет 
дій спрямований зверху вниз, успішність дії системи в цілому залежить від поведінки 
всіх елементів системи, і успішність роботи верхнього рівня залежить не тільки від 
здійснюваних на ньому дій, але і від відповідних реакцій нижніх рівнів. Тому, можна 
вважати, що якість роботи всієї системи забезпечується зворотним зв'язком, тобто, 
реакціями на втручання, інформація про яких спрямовується від низу до верху. Така 
взаємозалежність дій при плануванні експлуатаційно-ремонтного циклу особливо 
очевидна на найнижчому рівні системи, де відбувається обмін інформацією з 
виробничим середовищем. 
 
4.3 Обґрунтування послідовності операцій попереджувальних ремонтів 
ДВЗ і оцінка впливу факторів на діагностичну інформацію 
 
Процес управління ремонтним виробництвом ДВЗ заснований на аналізі 
сукупності даних, що характеризують виробництво. В ряду особливо значних стоять 
завдання проектування інформаційного забезпечення експлуатаційно-ремонтного 
циклу ДВЗ. Сучасні підходи до вирішення завдань створення інформаційного 
забезпечення засновані на діагностуванні технічного стану ДВЗ по відомим 
 
  68 
 
діагностичним параметрам. Однак, рекомендації щодо вдосконалення структури 
технічних впливів для відновлення працездатності ДВЗ мають ряд загальних 
недоліків, до яких насамперед належить орієнтація на проектування структури баз 
даних зі стабільною схемою складу відновлювальних робіт та відсутність обліку 
відомостей, що характеризують індивідуальні характеристики показників ДВЗ, що 
відбивається на зниженні ефективності проектних рішень створення гнучких 
експлуатаційно-ремонтних циклах і, як наслідок, всієї виробничої системи в цілому. 
Процес створення експлуатаційно-ремонтного циклу ДВЗ з обґрунтованою 
періодичністю попереджувальних ремонтів заснований на аналізі діагностичних 
параметрів при контролі без розбирання і даних, одержуваних в ході реалізації 
ремонту, що є основою для вироблення керуючих рішень. Весь комплекс 
діагностичних параметрів, що відображають технічний стан ДВЗ, визначається як 
інформаційне забезпечення даного процесу. 
Структура бази даних, показники якої багато в чому зумовлюють будову всієї 
системи проектування експлуатаційно-ремонтного циклу. Для уявлення бази даних у 
вигляді зручного для математичного моделювання процесу необхідно локалізувати 
інформаційні об'єкти, що характеризують процес створення технології його 
елементів. Множина  інформаційних об'єктів може бути розбита на множини 
відповідно до маршрутів відновлювальних робіт. З цією метою проводиться 
формалізований опис складу бази даних, що припускає визначення переліку 
інформаційних об'єктів (системи і механізми ДВЗ), реквізитного опису кожного з них 
(діагностичні параметри сполученні) і взаємозв'язків між об'єктами. 
Процес планування експлуатаційно-ремонтного циклу - попереджувального 
ремонту ДВЗ можна зобразити PERT - діаграмою, яка наочно дає уявлення про 
порядок операцій відновлення працездатності двигуна. PERT - діаграма є початковим 
етапом для адекватного відображення за допомогою мереж Петрі. 
Мережа Петрі є засобом для представлення паралельних і причинно-
наслідкових зв'язків PERT - діаграми, але PERT - діаграма надає також інформацію 
про час, необхідний для виконання проекту. Кожен етап PERT - діаграми 
представляється позицією, причинно-наслідкові зв'язки - переходи. 
Мережа Петрі складається з чотирьох елементів: множини позицій Р, множини 
переходів Т, вхідних функції I і вихідний функції О. Вхідна і вихідна функції пов'язані 
 
  69 
 
з переходами і позиціями. Для ілюстрації теорії мереж Петрі скористаємося 
графічним представленням. Граф мережі Петрі володіє двома типами вузлів.  
Кружками позначаються операції технологічного процесу виконання 
попереджувального ремонту. Орієнтовані дуги (стрілки) з'єднують операції. 
 
 
 
Рисунок 4.1 - PERT-діаграма попереджувального ремонту ДВЗ 
Виконані операції по позиціях будемо маркувати мітками у вигляді маленької 
крапки в кружку (позиції). За допомогою мережі Петрі можна керувати кількістю і 
розподілом міток в мережі. Мітки знаходяться в кружках і керують виконанням 
переходів в операціях мережі. Перехід запускається тільки після запуску відповідної 
операції по ДВЗ. Запуски здійснюються до тих пір, поки існує хоча б один дозволений 
перехід. Зазначене подання процесу проектування ремонтного циклу дозволяє 
планувати на комп'ютері відновлення працездатності систем ДВЗ поетапно і наочно, 
наприклад, у вигляді дерева рішень. Дерево рішень представляє множину рішень 
мережі Петрі. Фрагмент мережі Петрі і побудоване для нього дерево рішень виглядає 
 
        
     
       
            
      
        
    
  
    
      
  
  
  70 
 
так. Древо рішень представляє множину рішень мережі Петрі. Розглянемо, 
наприклад, марковану мережу Петрі на рис. 4.2. 
Початкове маркування її - (1, 0, 0). У цій початковій операції, що має маркер 
дозволені два переходи: ����1 і ����2- оскільки ми хочемо розглянути всю множину рішень, 
визначимо нові вершини в дереві рішень для необхідних маркувань, що виходять в 
результаті запуску кожного з цих двох переходів. Наступна операція, позначена 
маркером, запускається переходом, в результаті виконання (всіх переходів) є 
можливість перейти до наступної операції, що позначена маркером (рис. 4.3).  
 
Рисунок 4.2 - Маркірована мережа Петрі, для якої будується дерево рішень 
 
 
Рисунок 4.3 - Перший крок побудови дерева рішень 
 
Тепер необхідно розглянути всі маркування, які стають доступними після 
виконання першої операції. З маркування (1,1,0) можна знову запустити ����1 
(отримуючи (1,2,0)) і ����2 (отримуючи (0,2,1)); з (0,1,1) можна запустити ����3 (отримуючи 
(0,0,1)). Це породжує дерево зображене на рис. 4.4. Починаючи з трьох нових 
маркувань, необхідно повторити цей процес, породжуючи нові маркування, які 
потрібно ввести в дерево, як показано на рис. 4.5. 
Зауважимо, що маркування (0,0,1) пасивне, адже ніякого переходу з нього не 
дозволено, тому ніякі нові маркування з цієї позиції в дереві не будуть 
породжуватися. Крім того, необхідно відзначити, що маркування (0,0,1), 
 
  71 
 
породжувана запуском ����3; (0,2,1), була вже породжена з початкового маркування 
запуском ����2. 
 
Рисунок 4.4 - Другий крок побудови дерева рішень 
 
 
Рисунок 4.5 - Третій крок побудови дерева рішень 
 
Якщо цю процедуру повторювати знову і знову, дерево рішень може виявитися 
нескінченним. Тому будь-яка мережа Петрі з нескінченою множиною рішень має 
бути нескінченою. Навіть мережа Петрі з кінцевою множиною рішень може мати 
нескінчене дерево рішень (рис. 4.6). 
 
Рисунок 4.6 - Проста мережа Петрі з нескінченним деревом рішень 
 
Дерево являє всі можливі послідовності запусків переходів. Будь-який шлях в 
дереві, що починається в корені, відповідає допустимій послідовності переходів. Для 
 
  72 
 
перетворення дерева в корисний інструмент аналізу необхідно знайти можливість 
обмеження його до кінцевого розміру. У загальному випадку це призведе до втрати 
інформації і, можливо, до того, що деякі властивості мереж Петрі визначити буде не 
можна, але все залежить від того, яке рішення буде отримано. 
Приведення до кінцевого поданням здійснюється декількома способами. Нам 
необхідно знайти ті можливості, які обмежують введення нових маркувань (званих 
граничними вершинами) на кожному кроці. Тут можуть допомогти пасивні 
маркування - маркування, в яких немає дозволених переходів. Ці пасивні маркування 
називаються термінальними вершинами. Інший клас маркувань - це маркування, що 
раніше зустрічалися в дереві. Такі маркування називаються дублюючими вершинами; 
ніякі подальші маркування розглядати немає потреби - всі вони будуть породжені з 
місця першої появи дублюючого маркування в дереві. Таким чином, в дереві 
маркування (0,1,1), що вийшло в результаті виконання послідовності ����1, ����2, ����3, що не 
буде породжувати будь-які нові вершини в дереві, оскільки вони раніше зустрічалася 
в дереві в результаті виконання послідовності ����2 з початкового маркування. 
Дотримуючись послідовності дій при багатофакторному плануванні 
експерименту, після постановки задачі, вибору параметра оптимізації і факторів 
формується математична модель. Основними вимогами, що пред'являються до 
факторів, є керованість і вимога безпосереднього впливу на об'єкт. Під керованістю 
фактору мається на увазі можливість установки і підтримки обраного рівня фактору 
постійним протягом всього експерименту або його зміна за заданою програмою. 
Після цього визначаються з видом математичної моделі, яка описує даний процес. 
Структура інформаційного забезпечення системи планування експлуатаційно-
ремонтного циклу створювалася на основі досліджень, пов'язаних з розробкою 
питань організації системи і відповідності вимог до обробки даних, серед яких такі 
положення: 
- в базі даних повинні знайти відображення етапи створення експлуатаційно-
ремонтного циклу; 
-інформаційні об'єкти мають складну структуру і характеризуються 
неоднорідністю; 
 
  73 
 
- необхідність цілісного опису бази даних, що випливає із загального 
взаємозв'язку всіх етапів створення експлуатаційно-ремонтного циклу і базується на 
єдності цілей. 
Принципи організації інформаційної бази залежать від вибору критерію 
ефективності обробки даних в системі, в якості якого розглядаються такі, як 
мінімізація витрат на зберігання і обробку даних, скорочення займаного обсягу 
пам'яті комп'ютера. Стосовно до інформаційного забезпечення системи планування 
експлуатаційно-ремонтного циклу на перший план виходять питання різкого 
скорочення витрат часу на вирішення завдань обробки даних при обліку проблем 
скорочення надмірності інформації, розмежування доступу і забезпечення 
незалежності представлення даних. Це дозволить провести більш глибоке 
опрацювання комплексу відновлювальних робіт на всіх етапах проектування. 
В умовах великої кількості діагностичних параметрів і номенклатури замінних 
деталей потрібно багаторівневе представлення даних, що обумовлює доцільність в 
системі планування ремонтних циклів централізованого аналізу з виділенням об'єктів 
проектної області (нормативів діагностичних параметрів), інформацію про які 
необхідно зберігати в базі даних, з визначенням асоціативних взаємозв'язків між 
об'єктами. На підставі інтеграції інформаційних вимог будувалася модель бази даних. 
Багаторівнева архітектура баз даних дозволяє провести класифікацію, яка полягає в 
побудові відображення «проектна область - база даних». 
Практика створення інформаційних систем така, що реальна інформаційна 
проблема на авторемонтному підприємстві після діагностування ДВЗ 
представляється у вигляді великого обсягу інформації та широкої дисперсії 
діагностичних параметрів. Після чого виробничник втрачає можливість чітко 
спроектувати схему ремонтного циклу з переліком замінних і ремонтованих деталей 
ДВЗ, тобто можливість детально зрозуміти, перевірити чи коригувати 
експлуатаційно-ремонтний цикл. 
Нехтування етапом розробки моделі інформаційного забезпечення пояснюється 
відсутністю практичних методів побудови та інструментальних засобів її 
проектування. Необхідна розробка методів створення бази даних, щоб результат був 
адекватний подальших етапах проектування експлуатаційно-ремонтного циклу. 
 
  74 
 
Проведемо аналіз відомих моделей даних з метою визначення моделі, що 
найбільшою мірою відповідає вимогам інформаційного забезпечення системи 
планування експлуатаційно-ремонтного циклу. Серед моделей, що відносяться до 
класу «синтаксичних» (мережеві, реляційні та ін.) Найбільш широке застосування 
знайшли реляційні моделі, що мають такі переваги: 
- гнучкість (швидка адаптація структур даних до постійно змінюваних 
характеристик виробництва); 
-точність (структура даних в моделі забезпечує математично точні методи 
маніпулювання даними); 
- незалежність даних; 
- ясність і прозорість. 
Недоліком цих моделей є те, що вони не фіксують зв'язок між окремими 
проектними областями та інформаційною базою. Відображення цієї вимоги має місце 
в семантичних моделях (інфологічної моделі, бінарні моделі, семантичні мережі, 
об'єктно-зв'язкова модель даних). Серед них виділяється об'єктно-зв'язкова модель 
даних, підхід до моделювання структур даних в якій заснований на використанні 
результатів збору та аналізу інформаційних вимог до проектованої системи, що 
знаходять своє відображення в проектованій моделі даних. Відмінною особливістю 
об'єктно-зв'язкового підходу є можливість формального уявлення логічного 
проектування баз даних у вигляді мережевої, ієрархічної або реляційної форми. 
Перераховані якості зумовили використання окремих положень об'єктно-зв'язкових 
моделей як засіб для проектування баз даних при створенні системи планування 
експлуатаційно-ремонтного циклу ДВЗ. 
Крім того, набір діагностичних параметрів ДВЗ можна розглядати як елемент 
теорії множин. Теорія комплектів є природним розширенням теорії множин. 
Комплект, подібно множині, є набором елементів з деякої області. Однак на відміну 
від множини комплектів допускають присутність кількох екземплярів одного і того ж 
елемента. В теорії множин елемент є або елемент множини, або не елемент множини. 
В теорії комплектів елемент може входити в комплект нуль раз або один, два, три або 
будь-яку кількість раз. Основним поняттям теорії комплектів є функція числа 
примірників. Ця функція визначає число примірників елемента в комплекті. 
Наприклад, КШМ має набір своїх певних діагностичних параметрів, як і ЦПГ, 
 
  75 
 
система живлення і мащення. Для теорії комплектів характерні операції об'єднання, 
перетину, сум, різниці. Вони мають властивості комутативності, асоціативності, що 
дозволяє формувати експлуатаційно-ремонтний цикл як сукупність відновлювальних 
робіт по різним системам ДВЗ. 
Таким чином, використання інформації про технічний стан двигуна, теорії МІС, 
теорії мереж Петрі, представлення процесів відновлення у вигляді діаграм Ганта 
дозволить моделювати стандартними комп’ютерними програмами зміст 
експлуатаційно-ремонтного циклу ДВЗ індивідуально, планувати періодичність 
попереджувальних ремонтів (або КР) по фактичному технічному стану. 
 
 
  
 
  76 
 
РОЗДІЛ 5. ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ВИКОРИСТАННЯ 
РЕЗУЛЬТАТІВ ДОСЛІДЖЕННЯ 
5.1 Розробка алгоритму, технологічного процесу попереджувального 
ремонту і періодичності діагностування ДВЗ (на прикладі ДВЗ КрАЗ-740.11-240) 
 
Основною метою технологічного процесу діагностування двигунів КрАЗ є 
контроль і відновлення працездатності двигуна шляхом виявлення відхилень в 
системах двигуна і проведення попереджувальних ремонтів або регулювальних робіт. 
На основі технологічного процесу складений алгоритм діагностування двигунів 
(рис. 5.1), де номери позицій відповідають номерам операції технології 
діагностування. Вертикальна гілка цього алгоритму є системою послідовного пошуку 
основного алгоритму. Можливі два результати: позитивний («Так»), якщо 
діагностичні параметр відповідає встановленим нормативам, і негативний («Ні»), 
якщо не відповідає. У першому випадку, виконується черговий крок до наступної 
операції, в другому - виявляють несправності, які усуваються регулювальними 
роботами, або автомобіль направляють в зону поточного ремонту. 
Після виконання підготовчих операцій, прогріву двигуна виконують 
вимірювання. Витрата мастила на чад  визначають до проведення передремонтного 
діагностування, а саме в експлуатації, стежачи за об'ємом мастила, що доливається і 
палива (співвідношення не більше 1: 50). При перевищенні співвідношення 
виконують операцію 8 - діагностування герметичності ЦПГ, а також (операцію 9) на 
витрату мастила на чад. 
Операції 2 і 8 можуть виконуватися розробленим пристроєм. В цьому випадку 
за кожним циліндром двигуна можна визначити знос кілець, втрату ними пружності, 
їх поломку, знос або задири циліндрів, втрату герметичності клапанів і прокладки 
головки циліндрів [16]. Також, перевіряють і при необхідності регулюють зазори в 
клапанному механізмі. Якщо регулюваннями не вдалося домогтися дотримання 
необхідного співвідношення витрати мастила до витрати палива, тоді виконують 
операцію 10 - попереджувальної заміні деталей циліндро-поршневої групи і 
газорозподільного механізму ДВЗ.  
 
  77 
 
 
Рисунок 5.1 - Алгоритм передремонтного діагностування двигунів КрАЗ: 
1 - зовнішній огляд, прослуховування ДВЗ; 2 – визначення температури камер 
згоряння; 3 – вимірювання димності вихлопних газів; 4 – визначення тиску в системі 
мащення; 5 – визначення наявності прогину шатунних вкладишів; 6 – визначення 
сумарного зазору в кривошипно-шатунної групі; 7 - експлуатація; 8 – визначення 
герметичності ЦПГ; 9 - визначення зазорів в клапанному механізмі; 10 – 
попереджувальний ремонт ЦПГ і ГРМ; 11 – визначення кута випередження і тиску 
впорскування; 12 – попереджувальний ремонт паливної апаратури; 13 – визначення 
продуктивності масляного насосу; 14 - попереджувальний ремонт системи мащення; 
15 - попереджувальний ремонт шатунних підшипників; 16 - попереджувальний 
ремонт підшипників колінчастого валу зі зняттям двигуна; 
 
Якщо ж витрата масла на чад не перевищує необхідного співвідношення в ході 
проведення профілактичних робіт або без них, виконують операцію 3 - перевірку 
димності вихлопних газів. Нормальним вважається рівень димності не більше 50 
одиниць. При перевищенні цього значення діагностують паливну систему двигуна 
 
  
  
    
  78 
 
(операція 11) за двома параметрами: тиск впорскування палива і куту випередження 
впорскування палива. Якщо після регулювання рівень димності не знизився, 
необхідно виконання операції 12. Якщо діагностичний параметр відповідає 
необхідному, переходять до виконання операції 4 - вимірювання тиску в системі 
мащення, для чого запускають двигун і вимірюють значення тиску в системі мащення 
на мінімальному і номінальному швидкісних режимах. Тиск повинен бути відповідно 
не менше 0,1 МПа і 0,26 МПа. Якщо виявлено менше значення, потрібно перевірити 
продуктивність масляного насоса. Якщо не вдається підняти тиск регулюванням 
редукційного клапана, необхідно виконати операцію 14. При задовільному тиску в 
системі змащення, переходять до вимірювання прогину вкладишів за методикою [16]. 
У табл. 5.1 представлений результат розрахунку періодичності діагностування ЦПГ 
за методикою [16]. 
Діагностування з’єднань ЦПГ за температурами в камерах згоряння з певною 
періодичністю дозволить отримати інформацію про технічний стан об'єкта та 
прийняти, при необхідності рішення про підтримку працездатності проведенням 
технічних впливів. Пропонований технологічний процес передбачає попереднє 
діагностування за стандартними параметрами технічного стану двигунів відповідно 
до розробленого алгоритму. Для проведення попереджувального ремонту в умовах 
АТП розроблена маршрутна схема його технологічного процесу (рис. 5.2), операційна 
карта (додаток А). При перевищенні нормативного прогину у вкладишах, заміну 
шатунних підшипників виконують без зняття двигуна з автомобіля. У другому 
випадку двигун необхідно зняти з автомобіля і зробити попереджувальний ремонт в 
повному обсязі. На цьому процес діагностування закінчується, результати 
діагностування фіксуються, а висновок про технічний стан двигуна робиться на 
основі конкретних діагнозів, реалізованих сукупністю значень діагностичних 
параметрів. 
 
 
 
 
 
 
  79 
 
Таблиця 5.1 - Розрахунок періодичності діагностування циліндро-поршневої групи 
ДВЗ КрАЗ-740 
Група Середній Середньоквадр Коефіцієнт Коефіцієнт Періодичність 
ДВЗ пробіг до атичне варіації V� оптимальної діагностування ��������, 
попереджувал відхилення σ, періодичності тис. км 
ьного ремонту, тис. км ����опт 
1ср, тис. км 
1 130,5 55,6 0,426 0,18 23,5 
2 84,5 41,7 0,49 0,23 19,4 
3 69,7 36,1 0,52 0,26 18,1 
Розроблений технологічний процес і алгоритм діагностування перевірений в 
умовах експлуатації на групі з 68 автомобілів, з пробігом 100 ... 120 тис. км. При 
цьому встановлено, що 16% двигунів мали порушений кут випередження 
впорскування палива, 15% явний прогин шатунних підшипників, 25% граничне 
значення тиску в системі змащення і 25% двигунів граничне значення температури в 
камері згоряння. 
Усунення виявлених несправностей за допомогою регулювань паливного 
насосу високого тиску  і заміни форсунок, а також попереджувальних ремонтів інших 
систем двигуна дозволило оперативно відновити експлуатаційні властивості 42% 
двигунів і зменшити кількість відправлених (до пробігу 200 тис. км) в капітальний 
ремонт двигунів на 27%. 
 
  80 
 
 
 
Рисунок 5.2 - Маршрутна схема технологічного процесу попереджувального 
ремонту ДВЗ КрАЗ 
 
 
 
  
     
 
  
   
   
      
     
    
       
  
 
  
         
      
   
    
   
 
      
   
    
       
 
   
          
    
  
  
 
  
    
  
  
 
 
  
  
 
  81 
 
5.2 Періодичність попереджувальних ремонтів за весь термін служби ДВЗ з 
урахуванням експлуатаційних витрат 
 
В даний час експлуатується велика кількість автомобілів КрАЗ різних 
модифікацій. Крім того, двигуни КрАЗ-740 встановлюється на інші марки 
автомобілів, тракторів, сільськогосподарської техніки та автобуси. Через 
недосконалість системи підтримки двигунів в працездатному стані втрачаються 
величезні кошти на технічне обслуговування і ремонти. Критерієм оптимальності 
системи забезпечення працездатності машини, агрегату є зведення до мінімуму 
сумарних питомих витрат за весь період експлуатації. Підтримка в працездатному 
стані забезпечується за рахунок технічних обслуговувань, що проводяться з певною 
періодичністю і переліком робіт, і попереджувальних ремонтів. Через регулярність 
ТО питомі витрати на них не змінюються в експлуатації. Отже, основна частина всіх 
питомих витрат, яка впливає на оптимальність системи забезпечення працездатності, 
лягає на грамотне управління в проведенні попереджувальних ремонтів 
(періодичність, обсяг, перелік запасних частин). 
На прикладі двигуна, ремонти можна поділити на дрібні поточні і планові, 
попереджувальні і капітальні ремонти. При поточних ремонтах двигуна проводиться 
заміна дрібних, відносно дешевих деталей при невеликих простоях автомобіля 
(прокладки головок блоку, сальники, очищення форсунок, роботи з 
електроустаткування і ін.). Відмови цих елементів в процесі експлуатації 
відбуваються переважно випадково. Напрацювання до їх виникнення в процесі 
експлуатації, а також питомі витрати на їх усунення теж залишаються майже 
незмінними. Тому при визначенні оптимальної системи забезпечення працездатності 
будемо враховувати тільки витрати на проведення попереджувальних ремонтів і КР. 
Отримана динаміка зміни сумарних питомих витрат за весь термін служби 
двигунів наведена на рис. 5.3, чисельні значення питомих витрат перед ремонтами і 
після них наведені в табл. 5.2. і 5.3. Як випливає з табл. 5.2 і рис. 5.3, мінімум 
сумарних питомих витрат настає перед попереджувальними ремонтами, тому 
проводити KP економічно недоцільно, так як він вже не забезпечує подальшого 
зниження питомих витрат, а навпаки, підвищує їх. На рис. 5.3 наведено динаміку 
зміни сумарних питомих витрат шляхом проведення поточних ремонтів і KP 
 
  82 
 
(пунктирна лінія). Динаміка визначена з урахуванням існуючих в даний час середніх 
значень напрацювання до першого і до повторного попереджувального ремонту. 
Таблиця 5.2 - Сумарні витрати  на проведення попереджувальних ремонтів 
(досліджено 43 одиниці) 
Пробіг, тис. км 120 180 240 300 360 420 480 
Порядковий номер попереджувального 1ПР 2ПР 3ПР 4ПР 5ПР 6ПР 7ПР 
ремонту 
Витрати, грн./км (перед ремонтом) 15,5 12 11 10 9 9 9 
Витрати, грн./км (після ремонту) 17,5 13 13 11 11 10 11 
 
Таким чином, оптимальним з точки зору економічного критерію пробігом ДВЗ 
КрАЗ-740 в третій категорії умови експлуатації є пробіг після сьомого ПР, що 
відповідає приблизно десяти-одинадцяти років експлуатації (при середньорічному 
пробігу 50 тис. км). З наведених даних випливає і оптимальна структура ремонтних 
впливів за термін служби ДВЗ з одним КР (табл. 5.3), якщо попереджувальними 
ремонтами не вдається забезпечити необхідні значення показників технічного стану 
ДВЗ (табл. 5.4). 
 
Рисунок 5.3 - Зміна середніх сумарних питомих витрат шляхом проведення 
попереджувальних ремонтів в процесі експлуатації ДВЗ КрАЗ-740 
Примітка: Пунктирною лінією показана динаміка зміни витрат експлуатаційно-
ремонтного циклу з одним КР (37ДВЗ). 
Дані табл. 5.3 є орієнтовними і повинні уточнюватися за результатами 
діагностування, з використанням даних табл. 5.4. 
 
 
  83 
 
Таблиця 5.3 - Сумарні витрати (на придбання ДВЗ КрАЗ-740, підтримку в 
працездатному стані, втрати прибутку через недовикористання ресурсу, простою в 
ремонті) шляхом проведення попереджувальних ремонтів з одним КР (37 одиниць) 
Пробіг, тис. км 120 180 240 300 360 450 
Порядковий номер і вид ремонту 1ПР 2ПР 3ПР 4ПР КР 5ПР 
Витрати, грн/км (перед ремонтом) 15,5 12 11 10 9 11 
Витрати, грн/км (після ремонту) 17,5 13 12 11 14 12 
Це дозволить значно знизити експлуатаційні витрати на двигун, а отже, і 
собівартість робіт, тобто підвищити ефективність автомобіля в цілому і отримати 
значний економічний ефект. 
Таблиця 5.4 - Середні значення показників технічного стану двигунів КрАЗ-740 перед 
попереджувальними ремонтами (в чисельнику) і КР (в знаменнику) 
№ Показники технічного стану КрАЗ-740 
1 Знос шат. шийок в площині кривошипа, мкм 30-35/45-50 
2 Овальність шатунних шийок, мкм 10-15/20-25 
3 Знос корінних шийок, мкм 35-40/55-60 
4 Знос шатунних вкладишів, мкм 45-50/45-50 
5 Знос корінних вкладишів, мкм 70-80/70-80 
6 Зазор в шатунних підшипниках, мкм 180-200/200-200 
7 Зазор в корінних підшипниках х, мкм 230-250/250-270 
8 Тиск в системі мащення: 0,26-0,3/0,24-0,28 
- на номінальному швидкісному режимі, МПа 
9 - на мінімальному швидкісному режимі, МПа 0,1-0,12/0,08-0,10 
10 Знос гільз циліндрів в верхньому поясі в площині 120-140/180-200 
гойдання шатуна, мкм 
11 Овальність гільз циліндрів в верхньому поясі, мкм 50-60/80-90 
12 Радіальний знос верхніх компресорних кілець, мкм 130-140/130-140 
13 Радіальний знос маслоз’ємних кілець, мкм 50-60/50-60 
14 Зазор в сполученні «канавка поршня - верхнє 240-260/250-270 
компресійне кільце», мкм 
15 Зазор в з’єднанні,«канавка поршня – маслоз’ємне кільце», 100-120/110-130 
мкм 
16 Витрата мастила на угар в % до витрат палива 2,0-2,2/2,3-2,5 
17 Прогин шатунних вкладишів, мкм 15-20/35-40 
18 Температура в камері згорання, ˚С 200-2200/180-200 
 
  84 
 
Таким чином, за рахунок проведення попереджувальних ремонтів число КР 
скорочується до одного (або не проводиться зовсім) за весь термін служби двигуна 
проти двох-трьох КР, що проводяться в даний час. 
Таким чином, проведення попереджувальних ремонтів за розробленими 
схемами дають значний економічний ефект в експлуатації. 
На основі досліджень технічного стану ДВЗ автомобілів КрАЗ пропонується 
скорегувати Положення про попереджувальному ремонті двигунів КрАЗ. Положення 
повинно містити структуру експлуатаційно-ремонтних циклів ДВЗ із зазначенням 
періодичності попереджувальних ремонтів, рекомендації по діагностуванню 
елементів ДВЗ, значення допустимих зносів деталей ДВЗ, перелік запасних частин, 
перелік операцій і трудомісткість попереджувальних ремонтів з урахуванням 
представлених розробок.  
Відмінність пропонованої гнучкої структури експлуатаційно-ремонтних циклів 
полягає в індивідуальному підході до ДВЗ за рахунок використання розробленого 
критерію оптимальності попереджувальних ремонтів і урахуванням коефіцієнтів 
повторюваності відмов. Крім того, гнучкість структури досягається обґрунтованою 
періодичністю попереджувальних ремонтів, діагностуванням, вихідними даними для 
якої є дані табл. 5.4 та порівнянням - фактичних параметрів технічного стану ДВЗ 
перед попереджувальними ремонтами і KP. Оцінюються фактичні параметри 
технічного стану базового ДВЗ (а також температура камери згоряння - як додатковий 
показник технічного стану ЦПГ). Використання мережевих методів планування 
ремонтів з урахуванням паралельності процесу відновлення працездатності дозволив 
обґрунтувати експонентний характер залежності частки відновлення ресурсу при 
попереджувальному ремонті від трудомісткості. Це може використовуватися при 
плануванні трудомісткості попереджувальних ремонтів. 
На практиці використання результатів полягає в тому, що оцінюються фактичні 
показники технічного стану конкретного ДВЗ. Залежно від їх відповідності до 
допустимих показників технічного стану перед попереджувальним ремонтом (або 
KP), визначається обсяг технічних впливів і трудомісткість диференційовано по 
кожному ДВЗ, що дає можливість точно планувати матеріальні та людські ресурси. 
Тим самим, для кожного двигуна передбачається індивідуальний обсяг і 
номенклатура запасних частин, регулювальних робіт, що, в кінцевому підсумку 
 
  85 
 
забезпечує гнучкість експлуатаційно-ремонтних циклів. Необхідно також відзначити, 
що при програмуванні за основу потрібно взяти критерій, що забезпечує мінімум 
сумарних питомих витрат на проведення попереджувальних ремонтів з урахуванням 
не до кінця використаного ресурсу дорогих, базових деталей ДВЗ. Виконано 
обґрунтування періодичності попереджувальних ремонтів, пропонована методика, 
діагностичне устаткування, критерій універсальні і застосовні для ДВЗ - наприклад, 
КрАЗ-740.11.240 або КрАЗ-740.13.260. Відмінність полягає в значеннях допустимих 
показників технічного стану перед попереджувальним ремонтом або КР цих двигунів. 
В даному випадку, не втрачають актуальності розроблена операційна карта на 
виконання попереджувального ремонту. Виконання попереджувального ремонту 
можливе як зі зняттям ДВЗ, так і без, в залежності від обсягу відновлювальних робіт. 
 
5.3 Економічна ефективність результатів дослідження 
 
Проведені дослідження розкривають причини аварійних пошкоджень деталей 
двигунів і показують, що відмови наступають задовго до вироблення ресурсу базових 
деталей. Мінімальний ресурс двигуна КрАЗ-740 до шліфування колінчастого валу, 
фактично визначає необхідність виконання КР, він становить 223 тис. км. Це значно 
вище напрацювання двигунів, що відправляються в ремонт - 125...153 тис. км, з яких 
до 40% через провертання вкладишів. 
Ресурс роботи ДВЗ зменшується через відсутність коштів на діагностування 
технічного стану з’єднання «вкладиш – шийка», і системи поточних ремонтів в 
умовах АТП із заміною деталей, що знаходяться в граничному стані. В силу цього, 
при призначеному заводом-виробником ресурсі до КР, що дорівнює 240 тис. км для 
III категорії умов експлуатації, за цей період ДВЗ проходить два-три КР, що 
призводить до додаткових витрат на запасні частини, а також до втрати залишкового 
ресурсу базових деталей. Для частини двигунів, які виходять з ладу з причин зносу 
ЦПГ, можна продовжити термін експлуатації за рахунок впровадження 
діагностування по температурі повітряно-масляної суміші в камері згоряння ДВЗ і 
проведення за його результатами попереджувального ремонту. 
Економічна ефективність від своєчасного виявлення і усунення несправностей 
буде визначатися зниженням витрат на КР двигунів і збільшенням витрат на 
 
  86 
 
діагностування і заміну деталей. Відповідно до загальноприйнятої методики річний 
економічний ефект: 
 
                                                    Е = (ЗТ − ЗП) ∙ А,                                           (5.1) 
 
де А - річна продуктивність автомобіля, ткм;  
ЗТ, ЗП - наведені витрати відповідно при забезпеченні працездатності 
традиційним шляхом і з використанням діагностування. 
Витрати визначаються за формулою: 
 
                                                З = С + ЕВ ∙ К                                                  (5.2) 
 
де С - собівартість перевезень, грн./10 ткм; 
 ЕВ - нормативний коефіцієнт ефективності капітальних вкладень; 
К - питомі капітальні вкладення у виробництво, грн/10 ткм. 
З урахуванням (5.1) і (5.2) отримаємо: 
 
                                 Е = (СТ − Сп) ∙ А + А ∙ ЕВ ∙ (КТ − КП)                             (5.3) 
 
Перша складова суми являє собою скорочення річних витрат від скорочення 
витрат на КР за рахунок підвищення витрат на діагностування і попереджувальні 
ремонти , тобто: 
 
                                    (СТ − С ) ∙ А = ������������
П ���� ∙ ���� ∙ �������� − ��������� − ����3�,                      (5.4) 
 
де ������������
����  - річна потреба в КР (40% від кількості автопарку); 
���� − частка відмов, попереджена діагностуванням (достовірність 
діагностування ���� = 0,95); 
�������� - середня вартість попереджувального ремонту одного двигуна (�������� =
∑����
����=1 �������� ∙ �������� , де ���� - кількість найменувань замінних або відновлюваних деталей; �������� - 
 
  87 
 
витрати на заміну або відновлення  ���� деталі; �������� - ймовірність заміни або відновлення ���� 
-ї деталі); 
��������- витрати на діагностування; 
����3 - витрати на попереджувальний ремонт. 
Витрати на одиничне діагностування з урахуванням певної трудомісткості Т = 
54 люд. хв., тарифної ставки слюсаря і витрат на електроенергію складуть в 
середньому ����дет = 148 грн. З урахуванням періодичності діагностування ���������= 20 тис. 
км і середньорічного пробігу 50 тис. км річні витрати на діагностування складуть 740 
грн. Разові витрати на попереджувальний ремонт визначені з урахуванням вартості 
запасних частин ����дет і трудових витрат відповідно до середньої трудомісткості ����3 і 
тарифної ставки ����. Заміна відбувається поза діапазоном кожного діагностування, 
тому зі співвідношення середнього ресурсу ���� ̅ і річного пробігу ����річ автомобілів 
визначено, що в рік на один ДВЗ потрібно в середньому 0,48 замін. Отже, річні 
витрати на попереджувальний ремонт складуть: 
 
                                      ���� = ����річ
3 ̅ ����� ∙ ����3 + ����дет� = 510 грн.                              (5.5) 
����
 
Друга складова суми являє собою збільшення капітальних витрат на 
діагностичне обладнання. Орієнтовно визначена вартість діагностичного пристрою 
9000 грн. 
При визначених значеннях періодичності діагностування та середньорічного 
пробігу визначено, що на 100 ДВЗ КрАЗ-740 необхідно два діагностування в день 
(один пристрій), на один автомобіль це складе 0,02. З урахуванням вартості і 
нормативного коефіцієнта Ев = 0,15 річні витрати на діагностування зростуть на 0,23 
грн. на двигун: 
 
                                               ∆���� = ���� ∙ ����в ∙ ∆К = 0,23грн                                 (5.6) 
 
Економічний ефект по (5.6) складе близько 14657 грн. Додатковий економічний 
ефект може бути отриманий від зниження простоїв автомобіля через відсутність 
двигунів, підвищення продуктивності автомобілів, зниження витрат на 
 
  88 
 
транспортування двигунів на ремонтні заводи, зменшення дорожніх відмов 
автомобілів через технічні причини. Таким чином, відмова від проведення КР і 
підтримання технічного стану ДВЗ проведенням попереджувальних ремонтів з 
обґрунтованою періодичністю за результатами діагностування дозволить 
продовжити ресурс і скоротити експлуатаційні витрати, отримавши значний 
економічний ефект. 
 
 
 
 
 
 
 
 
  
 
  89 
 
ВИСНОВКИ 
 
1. Проведені теоретичні та експериментальні дослідження дозволили вирішити 
поставлену в роботі мету - скоротити експлуатаційні витрати шляхом проведення 
попереджувальних ремонтів з обґрунтованою періодичністю протягом всього 
терміну служби ДВЗ. Причиною високих витрат на підтримку працездатності 
автомобілів за весь термін служби є проведення дорогих КР, а також відсутність 
обґрунтованої періодичності попереджувальних ремонтів та обліку індивідуального 
стану ДВЗ, що призводить до недовикористання ресурсу на 12 ... 16%, перевитрати 
на 17 ... 21% запасних частин і збільшення на 24 ... 27% трудомісткості ремонту. 
2. Отримано аналітичний вид критерію оптимальності виконання 
попереджувальних ремонтів (2.2), що враховує недовикористаний ресурс деталей  
ДВЗ  і дозволяє скоротити експлуатаційні витрати протягом усього терміну служби 
ДВЗ. 
3. Виконано теоретичні та експериментальні дослідження питомих витрат при 
проведенні попереджувальних і капітальних ремонтів на прикладі ДВЗ КрАЗ-740.11-
240. За ним встановлена експоненціальна залежність частки відновлення ресурсу ДВЗ 
від трудомісткості попереджувальних ремонтів (2.4), облік якої дозволить знизити 
плановану трудомісткість на 11% в порівнянні з оцінкою за Типовими технічними 
нормами. 
4. Розроблено алгоритм (рис. 5.1) і схему технологічного процесу 
діагностування ДВЗ (рис. 5.2) для обґрунтування обсягу попереджувальних ремонтів 
та їх періодичність. Планування структури експлуатаційно-ремонтного циклу 
шляхом проведення попереджувальних ремонтів (без КР) з обґрунтованою 
періодичністю на основі діагностування дозволить отримати економічний ефект в 
розмірі 14657 грн на один двигун в рік. 
  
 
  90 
 
Список використаних джерел 
 
1. Надійність сільськогосподарської техніки: Підручник. Друге видання, 
перероблене і доповнене/ М.І. Черновол, В.Ю. Черкун, В.В. Аулін, Є.К. 
Солових, С.Г. Гранкін, О.В. Гранкіна. За ред. М.І. Чорновола.- Кіровоград, 
2009.- 289 с. 
2. Автомобілі КрАЗ спеціального призначення, посилання: 
https://www.autokraz.com.ua/index.php/uk/produktsiya/automobile/military.. 
3. Журавель Д. П. Моделювання енергетичного балансу трибосистеми 
сільськогосподарської техніки в середовищі змащувальних матеріалів. 
Вісник Українського відділення Міжнародної академії аграрної освіти. 
Запоріжжя, 2013. Вип. 1. С. 126-132.  
4. Автомобільний транспорт України: стан, проблеми, перспективи розвитку: 
Монографія / Державний автотранспортний науково-дослідний і проектний 
інститут; Ред. А. М. Редзюка. – К.: ДП «Державтотранс НДІпроект», 2005, 
400 с. 
5. Правила експлуатації колісних транспортних засобів. Про затвердження 
Правил експлуатації колісних транспортних засобів. Наказ Міністерства 
інфраструктури України від 26.07.2013 № 550. [Електронний ресурс]. Режим 
доступу: http://zakon.rada.gov.ua/go/z1453 . 
6. В. П. Волков та ін., Інформаційні системи моніторингу технічного стану 
автомобілів. Харків: ФОП Панов А.М., 2018, 299 с. [10] В. П. Волков, В. П. 
Матейчик, П. Б. Комов, И. В. Грицук, А. П. Комов, Ю. В. Волков, 
«Особливості моніторингу стану транспортних засобів з використанням 
бортового діагностичного комплексу», Науковий журнал Управління 
проектами, системний аналіз і логістика, вип. 13, с. 126-138, 2014. 
7. Н.Я.Говорущенко, Системотехника автомобильного транспорта (расчетные 
методы исследований). Харьков: ХНАДУ, 2011, 292 с. [12] В. П. Волков и 
др., Интеллектуальные транспортные системы в технической эксплуатации 
автомобилей. Баку: АПОСТРОФ-А, 2019, 490 с. 
 
  91 
 
8.  V. Volkov, I. Gritsuk, T. Volkova, “Energy Approach to the Formation of Braking 
Properties of Vehicles”, SAE Technical Paper, 9 p, 2020-01-5115, 
doi:10.4271/2020-01-5115. 
9.  Журавель Д.П., Новік О.Ю., Бондар А.М., Петренко К.Г. Триботехніка. 
Курс лекцій з навчальної дисципліни для здобувачів ступеня вищої освіти 
«Магістр» зі спеціальності 133 «Галузеве машинобудування». Мелітополь: 
Видавничо-поліграфічний центр «Люкс», 2019. 280 с.  
10. Журавель Д. П. Вплив забрудненості абразивом біопаливомастильних 
матеріалів на енергоємність поверхневих шарів металів вузлів і агрегатів 
мобільної техніки. Вісник Українського відділення Міжнародної академії 
аграрної освіти. Херсон, 2017. Вип. 5. С.56-65. 
11. Журавель Д. П. Оцінка зносу трибоспряжень в середовищі біопаливо-
мастильних матеріалів. Праці ТДАТУ. Мелітополь, 2012. Вип. 12. т.2. С. 28-
33. 
12. Журавель Д. П., Юдовинський В.Б. Моделювання хіммотологічних та 
триботехнічних процесів в спряженнях тертя. Праці Таврійської державної 
агротехнічної академії. Мелітополь, 2007. Вип. 7, т. 3. С. 30-38. 
13. Журавель Д. П. Методологія оцінки надійності мобільної 
сільськогосподарської техніки при експлуатації на різних видах паливо-
мастильних матеріалів. Вісник Сумського національного аграрного 
університету / СНАУ. Суми, 2016. Вип. 10/3(31). С.66-71. 
14. Журавель Д. П. Забезпечення надійності мобільної сільськогосподарської 
техніки при експлуатації на різних видах паливо-мастильних матеріалів. 
Сучасні проблеми землеробської механіки: збірник тез доповідей ХVII 
міжнародної наукової конференції / СНАУ. Суми, 2016. С. 163-164. 
15. Практичні основи діагностування автомобільних двигунів : навч. посібник 
П 69 / В. Д. Мигаль, В. А. Корогодський, О. І. Воронков, І. М. Нікітченко. – 
Харків : ХНАДУ, 2021. – 412 с. 
16. Варенко В. М., Братусь І. В., Дорошенко В. С., Смольников Ю. Б., 
Юрченко  В.О., Системний аналіз інформаційних процесів: Навч. посіб. / В. 
М. Варенко, І. В. Братусь, В. С. Дорошенко, Ю. Б. Смольников, В.О. 
Юрченко. – К.: Університет «Україна», 2013. – 203с.
Репозиторій ЧДТУ
